[最新标准]生物质成型燃料锅炉(NB/T 47062-2017)

日期: 2024-06-22 02:12:04|浏览: 69|编号: 75563

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[最新标准]生物质成型燃料锅炉(NB/T 47062-2017)

前言

本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作指南第1部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。

本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAT/TC262)提出并负责协调。

本标准起草单位:上海工业锅炉研究所、国家工业锅炉质量监督检验中心(广东)、福建省锅炉压力容器检验研究院、广州德森热力设备有限公司、衡阳大成锅炉有限公司、广州天鹿锅炉有限公司、中国质量认证中心、南通万达锅炉有限公司、江联重工集团有限公司、湘潭锅炉股份有限公司、浙江地中海新能源设备有限公司、龙正环保股份有限公司、常州锅炉设备有限公司、南京仁泰帆电气有限公司、江苏西源热力技术有限公司、长春特种设备检测研究院、中国特种设备检测研究院、哈尔滨哈东新春锅炉有限公司、长春宏信热能有限公司、江苏东久重工有限公司。

本标准主要起草人:王善武、杨文、李江平、吕江、卜奎平、余孟全、罗志明、杨斌学、刘钊、黄全恩、徐涤平、王希宁、刘明、姜培军、王振昆、齐国利、王志平、钱凤华、戴曦、曾勤达、胡光、张兰芳、张朝阳、王刚、栾吉义、戴国栋、吕燕燕、吴国梅。

本标准为首次发布。

1 范围

1.1本标准规定了生物质颗粒燃料锅炉及其系统的术语和定义、型号编制、一般要求、燃料、性能、设计、制造、检验和试验、辅助设备及系统、安装和使用。

1.2本标准适用于以水或有机热载体为介质,并满足下列条件的固定增压生物质成型燃料锅炉及其系统:

a)额定蒸汽压力大于或者等于0.1MPa、小于或者等于3.8MPa、且设计容量大于或者等于1t/h的蒸汽锅炉;

b)额定出口水压力低于3.8MPa且额定热功率大于或者等于0.7MW的热水锅炉;

c)额定热功率大于或者等于0.7MW的有机热载体锅炉。

1.3下列以水或有机热载体为介质的固定增压生物质颗粒燃料锅炉可参考使用:

a)额定蒸汽压力大于或者等于0.1MPa、小于3.8MPa、设计正常水位水量大于或者等于30L、容量小于1t/h的蒸汽锅炉;

b)额定出口水压力低于3.8MPa且额定热功率大于或者等于0.1MW、小于0.7MW的热水锅炉;

c)额定热功率大于或者等于0.1MW、小于0.7MW的有机热载体锅炉;

d) 发电站锅炉。

1.4 本标准不适用于同时或者混合燃烧煤、油、气的锅炉。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 1576 工业锅炉水质

GB/T 2900.48 电工术语 锅炉

GB/T 10180 工业锅炉热力性能试验规程

GB/T 12145 火电机组及蒸汽动力设备蒸汽质量

GB 13223 火电厂大气污染物排放标准

GB 13271 锅炉大气污染物排放标准

GB/T 16507(所有部分) 水管锅炉

GB/T 16508(所有部分) 锅壳锅炉

GB/T 17410 有机热载体炉

GB/T 24747 有机热载体安全技术条件

GB 50041 锅炉房设计规范

GB 50211 工业炉窑砌筑工程及验收规范

JB/T 1626 工业锅炉产品型号编制方法

NB/T 34024 生物质颗粒燃料质量分级

NB/T 47034 工业锅炉技术要求

NB/T 47051 工业锅炉控制装置技术要求

3 术语和定义

GB/T 2900.48界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

生物质成型燃料

利用木本、草本植物及其废弃物为原料,采用机械加工(如切割、粉碎等)、紧密成型等技术,加工成具有一定形状(多为规则形状)和尺寸、堆放密度较高、易于运输和燃烧的成型燃料。

3.2

生物质成型燃料锅炉燃料燃烧

利用生物质颗粒燃料燃烧加热工质的锅炉。

4 模型编制

4.1生物质成型燃料蒸汽锅炉、热水锅炉型号编制方法应符合JB/T1626的规定,有机热载体锅炉型号编制方法应符合GB/T1626的规定。生物质成型燃料代号用汉语拼音SC表示,燃料等级用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示。

4.2以下为生物质颗粒燃料锅炉模型编制示例:

a) 蒸汽锅炉或热水锅炉

1)DZW10-1.25-SCⅠ:单锅筒立式往复炉排锅炉,额定蒸发量为10t/h,额定蒸汽压力为1.25MPa,设计燃料为I类生物质成型燃料;

2)SZL10.5-1.0/95/70-SCⅡ:双锅筒纵置式链条炉排锅炉,额定热功率10.5MW、额定出水压力1.0MPa、额定出水温度95℃、额定进水温度70℃,设计燃料为Ⅱ类生物质颗粒燃料;

3)DHX20-2.0/280-SCⅢ:单锅筒卧式循环流化床锅炉,额定蒸发量20t/h、额定蒸汽压力2.0MPa、过热蒸汽温度280℃,设计燃料为Ⅲ类生物质颗粒燃料。

b) 有机热载体锅炉

1)YLW-Ⅰ:卧式液态有机热载体链条炉排锅炉,额定热功率为8MW,设计燃料为I类生物质成型燃料;

2)YWL-Ⅱ:立式液态有机热载体往复炉排锅炉,额定热功率为14MW,设计燃料为Ⅱ类生物质颗粒燃料;

3)QLW-Ⅲ:卧式气相有机热载体链条炉排锅炉,额定热功率7MW,设计燃料为Ⅲ级生物质颗粒燃料。

5 一般要求

5.1 生物质颗粒燃料锅炉的设计、制造、检验、安装、使用和维护应符合GB/T 14941.11-201X的规定。

5.2生物质颗粒燃料锅炉制造企业应保证锅炉在额定参数下的额定蒸发量或额定热功率,并提供锅炉经济运行负荷调节范围。锅炉运行过程中应满足以下要求:

a) 在设计允许负荷下,受热面各段金属温度应在安全范围内;大气污染物初始排放浓度应满足本标准的规定;

b) 在额定负荷下,其热效率应符合本标准的要求。

5.3 生物质成型燃料锅炉应设置必要的热力性能和环境性能检测监测点,测点位置、数量应符合相关标准的要求。额定蒸发量(或额定热功率)大于或等于10t/h(或7MW)的锅炉应设置炉膛压力、烟气温度测点,在锅炉省煤器出口处应设置氧含量、烟气温度测点。

6 燃料

6.1生物质颗粒燃料的分类、定级、性能指标、检验与测试应符合NB/.2-2015的相关要求。

6.2 生物质颗粒燃料锅炉的燃料应符合表1的基本要求。

7 性能

7.1生物质颗粒燃料锅炉使用的燃料满足设计或订货合同要求时,锅炉在额定工况下的热效率应符合表2的规定。

7.2 生物质成型燃料锅炉额定工况下末级受热面排烟过量空气系数α应满足下列要求:

a)层燃式锅炉:机械炉排锅炉,α≤1.6;固定炉排锅炉,α≤1.65;

b) 对于流化床燃烧锅炉或膜式壁锅炉,α≤1.4。

7.3 生物质颗粒燃料锅炉末级受热面排烟点烟气温度应符合表3的要求。

7.4 生物质成型燃料锅炉受热面末级或进入净化装置前的污染物初始排放浓度应符合表4的规定。大气污染物基准氧含量排放浓度应按照规定的方法折算。

8 设计

8.1 设计生物质颗粒燃料锅炉时,应综合考虑燃料及灰分的特性、热特性及运行方式、气象条件及环保要求、运输条件等,确定锅炉的燃烧方式和结构形式。

8.2锅炉本体设计时应采用低氮燃烧技术,降低NOx初始排放浓度,必要时可预留脱硫、脱硝等配套装置的接口。应合理配置二次风,根据燃料特性、炉膛结构确定二次风喷嘴的位置和数量,二次风喷嘴的风速应保证二次风的穿透力,保证燃料的充分燃烧。

8.3 锅炉本体设计应方便操作、维护和检修,合理布置必要的检查孔、检修孔、试验孔、观察孔、吹灰孔等。

8.4 设计锅炉受热面时,应根据燃料的灰分特性和烟气特性,合理控制炉膛温度,采用合适的材料和合理的结构,避免因结焦而引起的碱金属和氯离子腐蚀。

8.5 水管锅炉炉膛宜采用膜式水冷壁,并应采取措施保证锅炉水冷壁沿设计方向膨胀,并能吸收与其连接的固定件与水冷壁之间的相对膨胀。

8.6 锅壳式锅炉烟气在进入烟管前或经对流加热前,应将烟温降至灰渣软化温度以下,且不宜超过850℃,以免造成堵管。烟管区烟箱门应开启方便,便于定期清理。

8.7 锅炉的过热器、对流管束、省煤器、空气预热器等受热面应装设有效的在线清灰(吹灰)装置,防止受热面上积灰;吹灰装置的开孔位置和尺寸应合理、准确,保证吹灰装置不与烟壁或受热面碰撞。

8.8 流化床锅炉要求如下:

a) 对于灰熔化变形温度(DT)高于1000℃的燃料,炉膛燃烧温度不宜超过850℃,炉膛出口烟气温度不宜超过800℃;对于灰熔化变形温度(DT)低于1000℃的燃料,炉膛燃烧温度宜控制在700℃~800℃之间,炉膛出口烟气温度不宜超过750℃;

b) 气流分布板、风罩应采用耐热、耐磨材料;

c) 应设置床料补充系统,满足锅炉启动和运行过程中床料补充与置换的要求;

d) 宜设置炉膛压力释放装置(如防爆门等)。压力释放装置的推荐设计泄压压力为泄压面积不宜小于0.1m2。压力释放装置的位置和方向应充分考虑泄压的安全性和必要的防护措施,压力释放装置应灵活、能及时泄压;

e) 一次风管上应装设排气阀,以排出着火及异常火灾压缩时积聚在气室和风管内的可燃气体。

8.9 层燃锅炉的燃烧设备要求如下:

a) 炉排应采用耐高温合金钢制成。

b) 炉篦面积热负荷(qr)取值范围:

1)往复炉排:580kW/m2~800kW/m2;

2)链条炉排:600kW/m2~950kW/m2;

3)小容量正压燃烧固定炉排:/m2~/m2。

c)炉膛体积热负荷(qv)取值范围:100kW/m3~140kW/m3。

d) 应有良好的气流组织机构,气流组织调节应灵活、有效。

8.10 层燃锅炉进料口应有合理的措施保证进料均匀、消除物料滞留死角(如燃料闸门等)和防回火措施(如锁机等);流化床锅炉宜采用负压进料方式,并通过播风、封风等措施保证进料均匀、防止回火。

8.11 锅炉炉墙及烟、风管应具有良好的密封和保温性能,锅炉本体外表面温度应符合NB/的规定。

9 制造、检验和试验

9.1 锅炉的制造、检验和试验应按照GB/T 14941或GB/T 14942的有关规定进行。

9.2 锅炉热力性能试验应按GB/T 14946的规定进行,环境性能试验应按或的规定进行。

9.3 锅炉系统的设备配置、性能检验应按本标准及相关标准的要求进行。

10 辅助机械及系统

10.1 供料系统

10.1.1生物质成型燃料锅炉的进料方式应根据燃料的外形尺寸和物理性质选择,宜采用螺旋进料、带式进料或星型进料,特殊情况下也可采用自由落料(即通过调节炉排转速来调节进料量)。具体要求如下:

a) 流化床锅炉宜采用螺旋给料器或带式给料器向锅炉给料,给料器的数量应根据锅炉容量和给料器的出力选择;

b) 对于层燃锅炉,可采用星型给料器或自由落体给料器给锅炉给料,给料器的数量可根据锅炉容量和给料器的出力选择。

10.1.2 由炉筒仓、加料器、出料管组成的加料系统应能保证加料连续、均匀、可调,并具有密闭、防回火的特点。炉筒仓应符合下列要求:

a) 炉前筒仓的容量至少应保证储存的燃料满足锅炉额定负荷连续运行1小时以上;

b) 炉前筒仓除应具有装料防尘措施、防烟回流及防火功能外,还应具有运行过程中筒仓温度监控、烟雾探测及报警功能;

c) 炉前料仓应有缺料观察口和缺料报警功能。缺料传感点的设计应保证锅炉在额定负荷下继续运行不小于20分钟。当采用自动控制进料时,还应有低料位报警功能。

10.2 点火装置

10.2.1 层燃锅炉点火可采用电加热控制热风自动点火或辅助燃料控制自动点火,其要求如下:

a) 采用电加热自动控制热风点火时,加料时应设置挡料装置,保证点火初始燃料层完全覆盖点火装置热风出口;

b) 当采用辅助燃料进行自动点火控制时,初始供料层的厚度应保证辅助燃料点火装置能顺利动作和点火;

c) 设有辅助燃料(气或油)点火的锅炉,应采用专业燃烧器,并采用预吹扫、后吹扫等程序控制点火,并应有防火、熄火保护措施。

10.2.2 流化床锅炉可采用床下点火,也可采用床上点火,应优先采用床下点火。床下点火宜采用燃烧器点火,并应采取防止风管烫伤的措施。

10.2.3 安装在炉墙处的点火装置应采用伸缩机构,以便在点火工作完成后迅速退出炉膛;如不采用伸缩机构,点火工作完成后应保持持续的冷却空气,以保证点火装置不被高温火焰烧伤或被灰烬堵塞。

10.3 水处理设备

生物质颗粒燃料锅炉所采用的水处理设备应能保证锅炉给水水质符合GB/T1576或GB/T1994的规定,如产品说明书对锅炉水质有特殊要求的,也应符合产品说明书的要求。

10.4 风机、水(热载体)泵

10.4.1 锅炉一次、二次风机应相互独立,并能根据燃料特性和负荷变化调节风量,相应的风量和风压应能满足锅炉稳定运行的需要。

10.4.2 与锅炉配套使用的水(热载体)泵应能适应锅炉负荷的变化,相应的流量和扬程应能满足锅炉安全、稳定运行的需要。

10.4.3 风机、给水泵等电动机宜采用变频电动机等高效节能电动机;热载体循环泵、强制循环锅炉循环水泵等电动机不宜采用变频调节。

10.5 清灰(吹灰)装置

10.5.1 锅炉配套使用的清灰(吹灰)装置(设备)的数量和布置应根据锅炉的有效清灰面积合理选择,保证受热面清洁。

10.5.2 清灰(吹尘)装置及其系统应程序控制。采用可燃气体的清灰(吹尘)系统应设有气体泄漏检测、超限报警及联锁保护装置。

10.5.3 采用压缩空气或蒸汽清灰(吹)时,应加防磨罩或增大清灰(吹)器与管束之间的距离,避免损伤管壁;若采用气体脉冲(冲击波)清灰(吹)器时,应防止火焰直接吹向管壁受热表面。

10.5.4 采用超声波吹灰时,超声波吹灰器的噪声应符合相关标准的要求。

10.6 环境保护装置

10.6.1 设计生物质颗粒燃料锅炉系统时,应采取有效的除尘措施(如旋风+袋式除尘器的两级除尘装置)、脱硫措施、脱硝措施(如SNCR、烟气再循环等),保证锅炉系统大气污染物排放满足下列要求:

a) 容量(或热功率)小于或等于65t/h(或46MW)的锅炉系统,大气污染物排放量不得超过燃气锅炉的排放限值;

b) 容量(或热功率)大于65t/h(或46MW)的锅炉系统,大气污染物排放不得超过燃气锅炉的排放限值。

10.6.2 除尘器收集的干灰应采用密闭式气力输送方式送至干灰储仓。对干灰储仓的要求如下:

a) 储料仓应设有中、高料位计,当中料位计显示料位时,储料仓应保证锅炉系统连续运行48小时以上;当高料位计显示料位时,储料仓应保证锅炉系统连续运行12小时以上;

b) 储料仓内表面应平整、光滑;

c) 储灰仓应设有流化装置,以利于迅速、通畅地排灰;出灰口应设有干粉散装机,散装机出灰口的位置和高度应与槽车进粉口紧密贴合,保证槽车能装灰储运;

d) 与储料仓连接的输灰泵应设有压力、料位显示装置,与其连接的输灰管道宜采用大半径预制弯头,并应内衬耐磨材料。

10.6.3 设计人工间歇排灰的正压燃烧锅炉收灰装置时,应考虑密封性和排灰操作方便性;设计微负压燃烧锅炉收灰装置时,应考虑排灰操作方便性,并应避免收集的灰烬二次飞扬。

10.6.4 采用机械或其他方式排灰时,排灰系统应有相应的飞灰污染防治措施。

10.6.5 空气压缩机的配置应满足袋式除尘器反吹、气力吹灰、气力输灰、脱硝等用途总的压缩空气消耗量要求,并留有一定的余量。

10.7 除渣器

对于灰量大于50kg/h的锅炉,可采用机械化自动控制除渣;应采用干法除渣器除渣,并应关闭,避免灰渣飞扬。

10.8 监测仪器和控制装置

10.8.1 监测仪器

10.8.1.1 锅炉及系统设备监控仪表的安装应符合但不限于NB/或的规定。

10.8.1.2 锅炉大气污染物监测仪器的安装应符合但不限于或的要求。

10.8.2 控制装置

10.8.2.1 锅炉控制装置应根据锅炉容量、运行控制方式及其信息化、自动化、智能化水平、可靠性等因素综合考虑、合理选择,其功能和质量应符合但不限于NB/T1998和本标准的相关要求,必要时还应具备配套的在线远程监控、环境性能监测等集成能力和相应功能。

10.8.2.2 点火、送风应采用可靠的自动控制程序,当点火与运行不能顺利衔接时,控制系统应有灵敏的检测信号,停止送风、送料,并开启引风机抽风,防止爆炉。

10.8.2.3 机械层燃锅炉的控制装置应具有锅炉启动和停机时的下列启停顺序控制功能:

a) 锅炉启动时,应先启动引风机,后启动送风机;先启动排渣机,后启动给料机及炉排电机(或液压传动装置)。当引风机未启动或意外停机时,送风机、给料机及炉排电机(或液压传动装置)应具有联锁停机功能;当排渣机未启动或意外停机时,给料机或炉排电机(或液压传动装置)应具有联锁停机功能;

b) 锅炉停炉时,应先关给料机,降低引风机、引风机转速或调低引风机、引风机风门。待炉排上的燃料燃尽后,再依次关闭引风机、炉排电动机(或液压传动装置)、排渣机。

10.8.2.4 流化床锅炉的控制装置在锅炉启动和停止时,应具有下列启停顺序控制功能:

a) 每次启动前或切断主燃料后,应对炉膛、旋风分离器及后部受热面进行吹扫(热启动除外)。一般顺序为先启动回料风机,后启动引风机、一次风机和二次风机。

如果床层中存在大量未燃尽的炭颗粒或者怀疑存在大量未燃尽的炭颗粒,则应逐渐增加空气量以吹扫床层。

b) 锅炉停炉时,应先停给料机,锅炉停炉后引风机、引风机须继续运行至少5分钟后方可停炉,引风机、引风机停炉后,回料机风机应继续运行,待回料机冷却至260℃以下后再停炉。

10.8.2.5 锅炉连续水位调节、风量调节、炉排转速调节、燃料供给量调节宜采用变频调节。

11 安装和使用

11.1锅炉安装应按GB/.1、GB/及锅炉安装说明书的要求进行。锅炉砌筑工程的施工及验收应符合GB/.1的规定。

11.2锅炉使用的生物质颗粒燃料应进场检验,并应符合设计或订货合同的规定。其储存应有防水、防火措施。当为散装燃料或有粉尘时,还应有防尘措施。

11.3流化床锅炉点火应按有关规程进行,若点火失败,应清理炉膛内积存燃料,开启引风机通风5分钟以上后,方可再次点火;对床下点火的流化床锅炉点火时,应严格控制风室温度,避免烧坏风帽。

11.4 锅炉燃烧的控制与调节应符合下列要求:

a) 应随时监测炉膛及燃烧区的温度、压力和氧含量,并控制在合理范围内;

b) 燃料供给应连续、均匀,燃料量和供(吸)气量的增减应缓慢、平稳,空燃比尽可能保持一致;

c) 燃烧调节应平稳、连续、均匀,并与燃烧区温度保持一致;

d)流化床锅炉床料粒度宜控制在8mm以内,流化床锅炉床温宜控制在600℃~880℃之间。

11.5锅炉运行时,锅炉操作工应密切注意锅炉受热面的积灰情况,及时清除积灰。对于流化床锅炉,还应随时观察床料层的变化,必要时及时排渣、补充床料,保证锅炉连续稳定运行。

11.6 锅炉运行过程中应保持负荷稳定,防止锅炉长期在低负荷或超负荷下运行。

11.7 锅炉停炉时,不宜使用生物质燃料灭火。

11.8使用单位应妥善管理生物质成型燃料锅炉工作液,并遵守下列要求:

a)工业和生活锅炉的给水、炉水水质应符合GB/T1576的要求;

b) 电站锅炉给水、炉水水质应符合GB/T 17941-2008的规定;

c) 有机热载体锅炉所用的有机热载体应符合GB/T 17947-2008的规定;

d)应根据产品手册的要求操作具有特殊要求的水质要求的锅炉。

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