一、黃磷尾氣概況: 在我國黃磷生產中,主要采用電爐法來煉制黃磷,生產過程中會產生黃磷尾氣,生產1t黃磷約副產黃磷尾氣2500~3000Nm3,尾氣中含CO(82~95%)(vol),熱值10.7475~12.0119MJ/m3,屬于中熱值燃料。
黃磷尾氣成分復雜除了含有CO外,還含有H2S 800~6000mg/Nm3,PH3 500~900mg/Nm3,HF(100~500mg/Nm3)等腐蝕性氣體。
黃磷尾氣具有較好的熱值,能夠燃燒,國內早期主要是以點天燈形式進行處理黃磷尾氣,這不僅造成環境污染,同時也浪費資源。隨著鄭州中威環保設備有限公司研發部研究的深入,把它作為燃料來燒窯爐,但黃磷尾氣中含有磷、硫、氟等有害、腐蝕物質,造成黃磷尾氣燒嘴腐蝕嚴重,壽命大大縮短。
二、低氮黃磷尾氣燃燒器配備就地控制柜(點火柜)并與DCS對接,DCS實現低氮燃燒器的自動遠程控制。高能點火器及推進器、氣動快關閥、調節閥、火焰監測裝置(每個燃燒器配置兩個火焰檢測裝置)等設備必須滿足就地控制及連鎖保護和DCS控制及程控點火的要求。燃燒設備滿足三斷保護(斷電、斷氣、斷信號)的要求。
控制柜裝有以 PLC 可編程控制器為核心的控制系統,能對燃燒機實行自動和手動及對鍋爐水位、壓力或載體爐的介質溫度實行控制。控制箱內部裝有 PLC 可編程控制器、變頻器、繼電器、熱過載、變壓器、接觸器及斷路器等。通過控制系統,燃燒器可實現遠程或就地控制燃燒器操作。就地控制柜所控設備的所有狀態信號以及壓力開關、調節閥、火檢等信號都可以通過就地控制柜轉接**集控室。集控室的控制運行人員對現場設備運行情況一目了然。
控制系統系統集成了以下 5 大功能:
燃燒器程序控制;
電子空燃比調節;
燃氣閥組檢漏;
PID 負荷調節;
風機變頻調節;
整個控制系統由西門子 PLC 模塊、西門子程控器、風門伺服馬達、燃氣伺服馬達、一次風筒調節馬達等組成。
三、鍋爐燃燒器設備a全措施:
1.為保證燃燒**,每臺燃燒器均需留有火焰檢測裝置接口,且配有2套火檢設備,與煤氣管道上的快速切斷閥形成聯鎖控制,保證鍋爐運行a全。
2.燃燒器單獨監控,一旦檢測到燃燒器火焰熄滅,則該燃燒器快切閥自動關閉。
3.一旦檢測到爐膛全部或部分火焰熄滅,則必須啟動自動報警裝置和主燃料跳閘系統。
4.燃燒器自帶的所有電氣和儀表設備防爆等級不低于ExdⅡBT4。電氣設備采用隔爆型,儀表設備采用隔爆型。
5.供方根據需方爐膛尺寸,確定合適的燃燒器火焰長度及火焰直徑。
6.燃燒器均采用單獨配風。
7.燃燒器的輸出功率能滿足鍋爐連續蒸發量的要求。點火系統能滿足程控點火要求,配供就地控制箱,預留遠程控制接口。
8.點火系統應能滿足程序控制,確保機組**經濟運行。點火控制柜防護等級為IP65以上。
9.點火系統采用氣動推進裝置,供氣動推進裝置、電磁閥、限位開關(進、退到位均配置)、氣槍、點火槍和高能點火器。
10床下點火燃燒器作為風道燃燒器,在燃燒器上應設置有電動調節風門,風門擋板采用電動控制,滿足防爆要求。
11.燃燒器的布置合理,能夠防止局部高溫,避免水冷壁和爐膛超溫結焦。
12.燃燒器配有防堵或蒸汽吹掃裝置,能夠定期或不定期的清除燃燒器管及火嘴的黃磷尾氣雜質,確保燃燒器長期**穩定的運行。
13.燃燒器需滿足3-25t/h純燃黃磷尾氣鍋爐各工況下運行要求,且配合鍋爐廠家及需方完成調試運行、參數制定、規程編制等相關工作。
啟動燃燒器的設計應滿足需方點火風道尺寸的要求。
四、鍋爐燃燒器性能保證
4.1 燃燒器應保證長期**經濟正常地運行,所有配套設備和附屬系統以及熱控、保護設備系統均能正常投運;
4.2鍋爐在30%BMCR,保證能穩定燃燒。
條件:1) 燃用設計及校核燃料;
4.3燃燒器的檢修周期應不低于1個大修期;
4.4燃燒器的設計、布置考慮降低燃燒產生NOx的措施, NOx排放:≤250mg/Nm3,CO排放:≤150mg/Nm3;
條件:
1)燃用設計燃料;
2)過量空氣系數保持設計值。
4.5燃燒器風側阻力不大于2500Pa。
4.6燃燒器煤氣側阻力不大于3000Pa(含燃氣系統管道阻力和爐膛背壓)。
4.7燃燒器能夠與鍋爐其他設計良好配合,不能因燃燒器原因影響鍋爐整體性能。
五、設計分工
5.1供方負責爐前供黃磷尾氣操作臺入口總閥(包含)**黃磷尾氣低氮燃燒器(含風室黃磷尾氣燃燒器)出口之間的閥門以及高能點火裝置及配套高壓屏蔽電纜、點火裝置推進器、火檢裝置(兩個)、點火程控柜等設備選型、供貨。
5.2隨燃燒器提供的就地受控設備的內部接線由供方負責,其分界點為該就地設備和就地箱的接線端子。
5.3供方負責設計燃燒器系統排液口(含收集裝置、水封等)**界區外1米。
5.4電氣條件:用電負荷表、電氣設備清單及控制連鎖邏輯(就地和遠程)、所供設備的尾氣可能泄漏點。
5.5儀表:施工圖設計說明書、儀表數據表、綜合材料表、電纜表、DCS I/O表、監控數據表等。
5.6煙氣再循環煙道:床上燃氣燃燒器采用煙氣再循環技術,供方負責主燃料燃燒器再循環煙道進口法蘭,煙氣參數由需方提供。
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