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生物質成型燃料鍋爐

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生物質成型燃料鍋爐

發布日期:2019-07-28 作者: 點擊:

1範圍

  1.1本標準規定了生物質成型燃料鍋爐及其係統的術語和定義,型號編製,一般要求,燃料,性能,設計,製造、檢驗與試驗,輔機及係統,安裝與使用。

  1.2本標準適用於符合下列條件的以水或有機熱載體為介質的固定式承壓生物質成型燃料鍋爐及其係統:

  a)額定蒸汽壓力高於或等於0.1MPa,但低於3.8MPa,且設計容量大於或等於1t/h的蒸汽鍋爐;

  b)額定出水壓力低於3.8MPa,額定熱功率大於或等於0.7MW的熱水鍋爐;

  c)額定熱功率大於或等於0.7MW的有機熱載體鍋爐。

  1.3下列以水或有機熱載體為介質的固定式承壓生物質成型燃料鍋爐可參照使用:

  a)額定蒸汽壓力高於或等於0.1MPa,但低於3.8MPa,且設計正常水位水容積大於或等於30L但容量小於1t/h的蒸汽鍋爐;

  b)額定出水壓力低於3.8MPa,額定熱功率大於或等於0.1MW且小於0.7MW的熱水鍋爐;

  c)額定熱功率大於或等於0.1MW且小於0.7MW的有機熱載體鍋爐;

  d)電站鍋爐。

  1.4本標準不適用於兼燒或摻燒燃煤、燃油、燃氣的鍋爐。

  2規範性引用文件

  下列文件對於本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用於本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用於本文件。

  GB/T 1576工業鍋爐水質

  GB/T 2900.48電工名詞術語鍋爐

  GB/T 10180工業鍋爐熱工性能試驗規程

  GB/T 12145火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量

  GB 13223火電廠大氣汙染物排放標準

  GB 13271鍋爐大氣汙染物排放標準

  GB/T 16507(所有部分)水管鍋爐

  GB/T 16508(所有部分)鍋殼鍋爐

  GB/T 17410有機熱載體爐

  GB/T 24747有機熱載體安全技術條件

  GB 50041鍋爐房設計規範

  GB 50211工業爐砌築工程施工及驗收規範

  JB/T 1626工業鍋爐產品型號編製方法

  NB/T 34024生物質成型燃料質量分級

  NB/T 47034工業鍋爐技術條件

  NB/T 47051工業鍋爐控製裝置技術條件

  3術語和定義

  GB/T 2900.48界定的以及下列術語和定義適用於本文件。

  3.1

  生物質成型燃料biomass molded fuel

  以木本、草本植物及其廢料為原料,用機械加工(如切割、破碎等)、致密成型等技術,加工成具有一定形狀(多數為規則形狀)及尺寸、堆積密度大、利於運輸及燃燒的成型燃料。

  3.2

  生物質成型燃料鍋爐biomass molded fuel fired boiler

  利用生物質成型燃料燃燒加熱工質的鍋爐。

  4型號編製

  4.1生物質成型燃料蒸汽鍋爐和熱水鍋爐型號編製方法應符合JB/T 1626的要求,有機熱載體鍋爐型號編製方法應符合GB/T 17410的要求。生物質成型燃料代號用漢語拚音SC表示,燃料等級以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示。

  4.2生物質成型燃料鍋爐型號編製示例如下:

  a)蒸汽鍋爐或熱水鍋爐

  1)DZW10-1.25-SCⅠ:單鍋筒縱置式往複爐排鍋爐,額定蒸發量為10t/h,額定蒸汽壓力為1.25MPa,設計燃料為Ⅰ級生物質成型燃料;

  2)SZL10.5-1.0/95/70-SCⅡ:雙鍋筒縱置式鏈條爐排鍋爐,額定熱功率為10.5MW,額定出水壓力為1.0MPa,額定出水溫度為95℃,額定進水溫度為70℃,設計燃料為Ⅱ級生物質成型燃料;

  3)DHX20-2.0/280-SCⅢ:單鍋筒橫置式循環流化床鍋爐,額定蒸發量為20t/h,額定蒸汽壓力為2.0MPa,過熱蒸汽溫度為280℃,設計燃料為Ⅲ級生物質成型燃料。

  b)有機熱載體鍋爐

  1)YLW-8000SCⅠ:臥式液相有機熱載體鏈條爐排鍋爐,額定熱功率為8MW,設計燃料為Ⅰ級生物質成型燃料;

  2)YWL-14000SCⅡ:立式液相有機熱載體往複爐排鍋爐,額定熱功率為14MW,設計燃料為Ⅱ級生物質成型燃料;

  3)QLW-7000SCⅢ:臥式氣相有機熱載體鏈條爐排鍋爐,額定熱功率為7MW,設計燃料為Ⅲ級生物質成型燃料。

  5一般要求

  5.1生物質成型燃料鍋爐的設計、製造、檢驗、安裝、使用與維護應符合GB/T 16507或GB/T 16508或GB/T 17410以及NB/T 47034的規定。

  5.2生物質成型燃料鍋爐的製造單位應保證鍋爐在額定參數下的額定蒸發量或額定熱功率,並提供鍋爐的經濟運行負荷調節範圍。鍋爐運行時應滿足下列要求:

  a)在設計允許負荷下,各段受熱麵的金屬溫度應在安全範圍內;大氣汙染物初始排放濃度應符合本標準要求;

  b)在額定負荷下,其熱效率應符合本標準的要求。

  5.3生物質成型燃料鍋爐應設置必要的熱工及環保性能檢測與監測測點,測點設置位置和數量等應符合相關標準要求。額定蒸發量(或額定熱功率)大於或等於10t/h(或7MW)的鍋爐本體應設置爐膛壓力及煙溫測點,鍋爐省煤器出口宜設置含氧量及煙氣溫度測點。

  6燃料

  6.1生物質成型燃料的分類、等級劃分、性能指標、檢驗檢測等應符合NB/T 34024的相關要求。

  6.2生物質成型燃料鍋爐的燃料應滿足表1所示的基本要求。

7性能

  7.1生物質成型燃料鍋爐在使用燃料滿足設計或訂貨合同要求的情況下,鍋爐額定工況下的熱效率應符合表2的規定。

7.2在額定工況下生物質成型燃料鍋爐最後一級受熱麵排煙處的過量空氣係數α應符合以下要求:

  a)層燃鍋爐:機械爐排鍋爐,α≤1.6;固定爐排鍋爐,α≤1.65;

  b)流化床燃燒或采用膜式壁的鍋爐,α≤1.4。

  7.3生物質成型燃料鍋爐最後一級受熱麵排煙處的煙氣溫度應符合表3的要求。

7.4生物質成型燃料鍋爐最後一級受熱麵處或進入淨化裝置前的汙染物初始排放濃度應符合表4的規定。大氣汙染物基準氧含量排放濃度應按GB 13271、GB 13223規定的方法折算。

 8設計

  8.1生物質成型燃料鍋爐設計時應綜合考慮燃料、灰渣特性,用熱特點及運行方式,氣象條件及環保要求,以及運輸條件等確定鍋爐燃燒方式及結構形式。

  8.2鍋爐本體設計時應采用低氮燃燒技術降低NOx的初始排放濃度,必要時可考慮預留脫硫、脫硝等配套裝置的接口;宜合理配置二次風,二次風噴管的位置和數量應根據燃料特性和爐膛結構確定;二次風噴管風速應保證二次風的穿透性,確保燃料的充分燃燒。

  8.3鍋爐本體設計應便於運行操作與維護檢修,合理布置必要的檢查孔、檢修孔、檢測孔、觀察孔、吹灰孔等。

  8.4鍋爐受熱麵設計時,應根據燃料的灰渣特性和煙氣特性,合理控製爐膛溫度,並采用合適的材料與合理的結構,以避免結焦造成的堿金屬和氯離子腐蝕。

  8.5水管鍋爐爐膛宜采用膜式水冷壁,且應有保證鍋爐水冷壁按設計方向膨脹的措施,並能吸收與其連接的固定部件和水冷壁之間的相對膨脹量。

  8.6鍋殼鍋爐在煙氣進入煙管或成排對流受熱麵前,應將煙氣溫度降至灰的軟化溫度以下,且不宜超過850℃,以避免堵管。煙管區的煙箱門應方便開啟,便於定期清灰。

  8.7鍋爐的過熱器、對流管束、省煤器及空氣預熱器等受熱麵應設置有效的在線清灰(吹灰)裝置(器),以防止受熱麵積灰;吹灰裝置(器)的開孔位置及開孔尺寸應合理、準確,確保吹灰裝置(器)不與煙道壁或受熱麵相碰。

  8.8流化床鍋爐要求如下:

  a)對於燃料灰熔融性變形溫度(DT)高於1000℃的燃料,爐膛燃燒溫度不宜超過850℃,爐膛出口煙氣溫度不宜超過800℃;對於燃料灰熔融性變形溫度(DT)低於1000℃的燃料,爐膛燃燒溫度宜控製在700℃~800℃之間,爐膛出口煙氣溫度不宜超過750℃;

  b)布風板、風帽應選用耐熱和耐磨材料;

  c)宜設置床料補充係統,以滿足鍋爐啟動加料及運行時的床料補充和置換要求;

  d)宜設置爐膛泄壓裝置(如防爆門等),泄壓裝置的設計排放壓力推薦值為2000Pa,排放麵積宜不小於0.1m2。泄壓裝置的位置、泄壓方向的設計,應充分考慮泄壓的安全性和必要的防護措施,且泄壓裝置應動作靈活,能及時泄壓;

  e)應在一次風道上設置排氣閥,用於排放點火、非正常壓火過程中風室、風道內積留的可燃氣體。

  8.9層燃鍋爐的燃燒設備要求如下:

  a)爐排片宜采用耐高溫的合金鋼材料製造。

  b)爐排麵積熱負荷(qr)取值範圍:

  1)往複爐排:580kW/m2~800kW/m2;

  2)鏈條爐排:600kW/m2~950kW/m2;

  3)小容量正壓燃燒固定爐排:1200kW/m2~1800kW/m2。

  c)爐膛容積熱負荷(qv)取值範圍:100kW/m3~140kW/m3。

  d)應有良好的配風機構,配風調節應靈活、有效。

  8.10層燃鍋爐的給料口應有保證給料均勻、消除滯料死角的合理措施(如燃料閘板等),同時應有防回火措施(如鎖料機等);流化床鍋爐宜采用負壓給料方式,通過播料風、密封風等措施,保證給料均勻,防止回火。

  8.11鍋爐的爐牆及煙風道應有良好的密封和保溫性能,鍋爐爐體外表麵溫度應符合NB/T 47034的規定。

  9製造、檢驗與試驗

  9.1鍋爐的製造、檢驗與試驗應按GB/T 16507或GB/T 16508的有關規定進行。

  9.2鍋爐的熱工性能試驗應按GB/T 10180的規定進行,環保性能測試應按GB 13271或GB 13223的規定進行。

  9.3鍋爐係統的設備配置及性能檢驗應按本標準和相關標準的要求進行。

  10輔機及係統

  10.1給料係統

  10.1.1生物質成型燃料鍋爐的給料方式應根據燃料的外形尺寸和物性選用,宜采用螺旋給料、皮帶給料或星形給料方式,特殊情況也可采用自由落料(即靠調整爐排轉速來調整給料量)。具體要求如下:

  a)流化床鍋爐宜采用螺旋給料機或皮帶給料機向鍋爐給料,並根據鍋爐容量和給料機的出力選擇給料機數量;

  b)層燃鍋爐可采用星形給料機或自由落料方式向鍋爐給料,並根據鍋爐容量和給料機的出力選擇給料機數量。

  10.1.2由爐前料倉、給料機和下料管等組成的給料係統應能保證連續、均勻、可調控給料,同時具有封閉、防回火等特性。爐前料倉應滿足如下要求:

  a)爐前料倉的容量應至少保證存儲的燃料滿足鍋爐在額定負荷下連續運行1h以上;

  b)爐前料倉除應有上料防塵措施、防煙氣反串和阻火功能外,還應有運行中料倉溫度的監控、煙感檢測及報警功能;

  c)爐前料倉應有斷料觀察口和缺料報警功能,斷料感應點的設計應保證鍋爐在額定負荷下繼續運行不少於20min。采用自動控製給料時,還應有低料位報警功能。

  10.2點火裝置

  10.2.1層燃鍋爐的點火可采用電加熱自動控製熱風點火或輔助燃料自動控製點火。要求如下:

  a)采用電加熱自動控製熱風點火時,給料應設置擋料裝置,保證點火的初始燃料層完全覆蓋點火裝置的熱風出口;

  b)采用輔助燃料自動控製點火時,初始給料的料層厚度應保證輔助燃料點火裝置能夠順利運行和點火;

  c)配有輔助燃料(燃氣或燃油)點火的鍋爐,應選用專業的燃燒器,采用前吹掃、後吹掃等程序控製點火,並有防火與熄火保護措施。

  10.2.2流化床鍋爐的點火可采用床下點火或床上點火方式,宜優先選擇床下點火方式。床下點火宜采用燃燒器點火,同時應有防止風道灼損措施。

  10.2.3設置在爐膛壁上的點火裝置宜采用伸縮機構,在完成點火工作後迅速退出爐膛;如未采用伸縮機構,在完成點火工作後應保持給風持續冷卻,保證點火裝置不被高溫火焰灼損或被灰渣堵塞。

  10.3水處理設備

  生物質成型燃料鍋爐配用的水處理設備應能保證鍋爐給水水質符合GB/T 1576或GB/T 12145的規定。如產品使用說明書中對鍋爐水質有特殊要求時,還應符合產品使用說明書的規定。

  10.4風機和水(熱載體)泵

  10.4.1鍋爐配用的一次風、二次風風機應相互獨立,且可根據燃料特性、負荷變化調節送風量,相應的風量和風壓應能滿足鍋爐穩定運行的需要。

  10.4.2鍋爐配用的水(熱載體)泵應具有滿足鍋爐負荷變化的能力,相應的流量和揚程應能滿足鍋爐安全穩定運行的需要。

  10.4.3風機、給水泵配用的電機宜采用變頻調節電機等高效節能電機;熱載體循環泵及強製循環鍋爐用的循環水泵的電機不應采用變頻調節方式。

  10.5清灰(吹灰)裝置(器)

  10.5.1鍋爐配用的清灰(吹灰)裝置(器)的數量與布置位置應根據其有效清掃區域合理選擇,以保證受熱麵清掃幹淨。

  10.5.2清灰(吹灰)裝置(器)及其係統應采用程序控製。對於利用可燃氣的清灰(吹灰)係統應配備氣體泄漏檢測、超限報警和聯鎖保護裝置。

  10.5.3采用壓縮空氣或蒸汽清灰(吹灰)時,應增加防磨罩或加大清灰(吹灰)器與管束距離,以避免損壞管壁;如采用燃氣脈衝(激波)清灰(吹灰)器,應避免火焰直接吹掃受熱麵管壁。

  10.5.4采用聲波吹灰時,聲波吹灰器噪聲應符合相關標準要求。

  10.6環保裝置

  10.6.1生物質成型燃料鍋爐係統設計時,應采取有效的除塵措施(如旋風加布袋的兩級除塵裝置等)、脫硫措施、脫硝措施(如SNCR、煙氣再循環等),保證鍋爐係統大氣汙染物排放達到下列要求:

  a)對於容量(或熱功率)小於或等於65t/h(或46MW)的鍋爐係統,其大氣汙染物排放不超過GB 13271中有關燃氣鍋爐的排放限值;

  b)對於容量(或熱功率)大於65t/h(或46MW)的鍋爐係統,其大氣汙染物排放不超過GB 13223中有關燃氣鍋爐的排放限值。

  10.6.2除塵器收集的幹灰宜采用密閉氣力輸送方式送至幹灰儲倉儲存。幹灰儲倉要求如下:

  a)儲倉應有中、高料位計。當中料位計顯示料位時,儲倉應保證鍋爐係統連續運行48h以上;當高料位計顯示料位時,儲倉應保證鍋爐係統連續運行12h以上;

  b)儲倉內表麵應平整、光滑;

  c)儲倉應配置流化裝置,以便快速順利出灰;出灰口應配置幹粉散裝機,散裝機出灰口的位置和高度應與罐車的進粉口密閉接觸,保證罐車裝灰儲運;

  d)與儲倉連接的輸灰泵應配備壓力和料位的顯示裝置,與其相連接的輸灰管道應采用大半徑預製成型彎頭,且應加襯耐磨材料。

  10.6.3人工間歇方式出灰的正壓燃燒鍋爐集灰裝置設計時,應考慮密封和出灰操作便利;微負壓燃燒鍋爐集灰裝置設計時,應考慮出灰操作便利,且避免集灰二次飛揚。

  10.6.4采用機械等其他方式出灰時,出灰係統應有相應的飛灰汙染預防措施。

  10.6.5空氣壓縮機的配置應滿足布袋除塵器反吹、氣力吹灰、氣力輸灰、脫硝及其他用途的壓縮空氣總耗量需求,並有一定的裕度。

  10.7除渣機

  鍋爐灰渣量大於50kg/h的鍋爐,可采用機械化自動控製方式除渣;除渣時宜采用幹式除渣機,且應采用密閉形式,以避免灰渣飛揚。

  10.8監測儀表與控製裝置

  10.8.1監測儀表

  10.8.1.1鍋爐及係統設備監測儀表的設置應符合但不限於NB/T 47051或GB 50041的規定。

  10.8.1.2鍋爐大氣汙染物監測儀表的設置應符合但不限於GB 13271或GB 13223的要求。

  10.8.2控製裝置

  10.8.2.1鍋爐控製裝置應根據鍋爐容量、運行控製模式及其信息化、自動化、智能化程度與可靠性等因素綜合考慮並合理選用,其功能和質量應符合但不限於NB/T 47051和本標準的相關要求,需要時還應具有在線遠程監測、環保性能監測的配套集成能力和相應功能。

  10.8.2.2點火及送風應采用可靠的自動控製程序。點火與運行不能順利銜接時,控製係統應有靈敏的檢測信號停止送風與給料,並打開引風機吸風,以防止爐膛爆燃。

  10.8.2.3機械層燃鍋爐的控製裝置在鍋爐啟動和停運時,應有下列啟停順序控製功能:

  a)鍋爐啟動時應先啟動引風機,再啟動送風機;先啟動出渣機,再啟動給料機和爐排電機(或液壓傳動裝置)。當引風機未啟動或意外關閉時,送風機、給料機和爐排電機(或液壓傳動裝置)應有聯鎖關閉功能;當出渣機未啟動或意外關閉時,給料機或爐排電機(或液壓傳動裝置)應有聯鎖關閉功能;

  b)鍋爐停運時應先關閉給料機,調低送、引風機轉速或調小送、引風機風門,待爐排上的燃料燃盡後再按先後順序關閉送風機、引風機、爐排電機(或液壓傳動裝置)和出渣機。

  10.8.2.4流化床鍋爐的控製裝置在鍋爐啟動和停止時,應有下列啟停順序控製功能:

  a)每次啟動前或切斷主燃料後的啟動前,應對爐膛、旋風分離器及尾部受熱麵區域進行吹掃(熱態啟動除外),總的順序為先啟動回料器風機,然後啟動引風機、一、二次風機。

  如果床內存在大量未燃燼炭粒或懷疑存在大量未燃燼炭粒,應逐漸加大風量以對床層進行吹掃;

  b)鍋爐停運時應先關閉給料機,鍋爐熄火後,送、引風機仍需繼續運行至少5min方可關閉;在送、引風機停運後,回料器風機應繼續運行,直至回料器被冷卻到260℃以下後關閉。

  10.8.2.5鍋爐液位連續調節、風量調節、爐排調速和燃料給料量調節宜采用變頻調節方式。

  11安裝與使用

  11.1鍋爐的安裝應按GB/T 16507、GB/T 16508及鍋爐安裝說明書的要求進行。鍋爐砌築工程的施工及驗收應符合GB 50211的要求。

  11.2鍋爐所用的生物質成型燃料應經入庫檢驗,且符合設計或訂貨合同的規定,其儲存應有防水、防火措施,散裝燃料或有揚塵時還應有防塵措施。

  11.3流化床鍋爐的點火應按相關程序進行。如點火失敗,應將爐膛中積存的燃料清理幹淨,並打開引風機通風5min以上,方可重新點火;床下點火的流化床鍋爐點火時要嚴格控製風室溫度,以免燒壞風帽。

  11.4鍋爐燃燒的控製與調節應符合下列要求:

  a)爐膛及燃燒區的溫度、壓力、煙氣含氧量應隨時監測並控製在合理區間內;

  b)燃料供給應連續均勻,燃料量、送(引)風量增減應緩慢平穩,盡量使風料比保持一致;

  c)燃燒調節應平穩、連續、均勻,且與燃燒區溫度協調一致;

  d)流化床鍋爐床料粒度應控製在8mm以內,流化床鍋爐床溫應控製在600℃~880℃之間。

  11.5鍋爐運行時,司爐人員應密切關注鍋爐受熱麵的積灰情況並及時清灰。對於流化床鍋爐還應隨時觀察床料層的變化,需要時及時排渣、補充床料,以保證鍋爐持續穩定運行。

  11.6鍋爐運行時應保持負荷的穩定,盡量避免鍋爐長時間在低負荷或超負荷狀態下運行。

  11.7鍋爐停爐時不應用生物質燃料壓火。

  11.8使用單位應做好生物質成型燃料鍋爐工質的管理工作,並符合如下要求:

  a)工業和生活用鍋爐的給水和鍋水的水質應符合GB/T 1576的要求;

  b)電站鍋爐的給水和鍋水的水質應符合GB/T 12145的要求;

  c)有機熱載體鍋爐用的有機熱載體應符合GB/T 24747的要求;

  d)對水質有特殊要求的鍋爐應按產品使用說明書的要求執行。

本文網址:http://www.luwrr.com/news/395.html

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