煙氣脫白的重要環(huán)節(jié)

一、概述

在環(huán)保日益嚴(yán)重的現(xiàn)在，我公司在環(huán)保嚴(yán)峻形勢(shì)下，出此設(shè)備，用于玻璃窯爐脫硫脫硝項(xiàng)目的煙氣處理。編制熱管式預(yù)熱器制造、設(shè)計(jì)方案。本方案涵蓋該熱管預(yù)熱器的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、檢驗(yàn)、驗(yàn)收等相關(guān)技術(shù)要求和技術(shù)方案。

1．對(duì)所提供的熱管預(yù)熱器、附件以及附屬設(shè)備的質(zhì)量、技術(shù)規(guī)格、文件圖紙資料、技術(shù)服務(wù)、出廠驗(yàn)收、包裝運(yùn)輸、到貨開(kāi)箱驗(yàn)收、安裝指導(dǎo)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、設(shè)備初次投運(yùn)等各個(gè)環(huán)節(jié)詳細(xì)說(shuō)明。

2.本方案中所提供的設(shè)備、材料是能夠滿足設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、正常生產(chǎn)、緊急停車、事故處理、便于檢修維護(hù)、達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)及性能考核和驗(yàn)收要求的、全新的、性能優(yōu)良的設(shè)備，并能滿足詢價(jià)文件和質(zhì)疑的全部要求；

3.本方案所提供的設(shè)備的完整性、性負(fù)   責(zé)任；

二、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范

1設(shè)計(jì)原則

嚴(yán)格執(zhí)行法令，選用行業(yè)新版本標(biāo)準(zhǔn)。采用的、新材料和新產(chǎn)品通過(guò)技術(shù)鑒定，滿足施工圖設(shè)計(jì)的要求。

1.1適用范圍

本規(guī)定適用于本項(xiàng)目熱管預(yù)熱器方案設(shè)計(jì),以及其主要附屬設(shè)備的制造、檢驗(yàn)、驗(yàn)收、運(yùn)輸和安裝的要求。

1.2設(shè)計(jì)采用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范

GB3087-2008低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管

GB13237-2013碳素結(jié)構(gòu)鋼冷扎簿鋼板和鋼帶

GB700-2006碳素結(jié)構(gòu)鋼

GB985-2008手工電弧焊焊接接頭的基本型式和尺寸

72B109-95碳鋼-水熱管空氣預(yù)熱器工程技術(shù)條件

NB/T47030-2013鍋爐用高頻電阻焊螺旋翅片管技術(shù)條件

GB/T699-2015碳素結(jié)構(gòu)鋼

GB13237-2013碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋薄鋼板及鋼帶

GB50205-2017鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范

GB/T1804一般公差、線性尺寸的未注公差

GB50009建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范

GB50011建筑設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50205鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范

GB324焊縫符號(hào)表示法

GB/T11263熱軋H型鋼和剖分T型鋼

HG/T20615鋼制管法蘭

JB/T1616管式預(yù)熱器制造技術(shù)條件

GB/T14813熱管壽命試驗(yàn)方法

GB/T 985.1氣焊、焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊和   束焊的推存坡口》

GB/T 16400絕熱用硅酸鋁棉及其制品

Q/HLJX 02重力式熱管

蘇Q/B-25碳鋼-水重力熱管技術(shù)條件

注：各種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范均以新版為準(zhǔn)，當(dāng)相互有不一致時(shí)，以較嚴(yán)要求為準(zhǔn)。

三、技術(shù)參數(shù)

預(yù)熱器相關(guān)工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)附表1。

表1

設(shè)計(jì)工況

冷煙側(cè)：流量，Nm3/h 800000

入口溫度，℃45-55℃

出口溫度，℃100-120℃

壓降：允許，pa 655

換熱面積m2 12262.7

熱煙側(cè)：流量，Nm3/h 800000

入口溫度，℃240*

出口溫度，℃150

壓降：允許，pa 449.8

換熱面積m2 9886.57

煙氣組成摩爾分?jǐn)?shù)％（O2/N2/H2O/CO2）:

換熱量：26925kw

供貨范圍、工作范圍及交貨狀態(tài)

1.供貨范圍：

供貨范圍：熱管式空氣預(yù)熱器1套

主體材質(zhì)：管（翅片管）/框（Q235B）

設(shè)備理論重：～323噸

設(shè)備長(zhǎng)X寬X高：6800x14500x12500

包括：

熱管預(yù)熱器箱體一套（含預(yù)熱器各部件、保溫襯里、支撐鋼結(jié)構(gòu)、熱煙氣和冷煙氣進(jìn)出口及配對(duì)法蘭）、換熱原件。

2.工作范圍：

熱管預(yù)熱器工藝（傳熱和壓降）計(jì)算

設(shè)備設(shè)計(jì)和制造；

材料的采購(gòu)；

材料的復(fù)驗(yàn)；

焊接工藝規(guī)程及試驗(yàn)；

車間的檢驗(yàn)及試驗(yàn)；

熱管密封性試驗(yàn)；

設(shè)備清潔處理；

鋼結(jié)構(gòu)除銹及底漆的涂刷；

設(shè)備運(yùn)輸用包裝；

運(yùn)輸；

竣工資料。

現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)安裝（不含現(xiàn)場(chǎng)施工）

3.供貨狀態(tài)：

預(yù)熱器箱體采取模塊式進(jìn)行供貨，熱煙氣、冷煙氣進(jìn)出口分體式供貨，由買方負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安裝，賣方負(fù)責(zé)指導(dǎo)安裝。

考慮運(yùn)輸和吊裝的方便，熱管預(yù)熱器為分體模塊交貨，現(xiàn)場(chǎng)組裝，以防在運(yùn)輸過(guò)程中造成損壞。發(fā)運(yùn)前乙方應(yīng)清洗所有部件并對(duì)其做適當(dāng)?shù)奶幚淼谋Ｗo(hù)，以設(shè)備運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后不用采取另外的措施，至少能在室外存放6個(gè)月而不會(huì)產(chǎn)生任何損壞。

五、設(shè)計(jì)、制造技術(shù)要求

1熱管預(yù)熱器型式確定

熱管式預(yù)熱器是一種傳熱設(shè)備，70年代末在開(kāi)始應(yīng)用，我國(guó)煉油廠80年代以來(lái)，也已廣泛應(yīng)用其傳熱系數(shù)K高達(dá)40～70 w/m2.K，設(shè)備緊湊，重量輕，可單管拆換，也較耐露點(diǎn)腐蝕，但目前我國(guó)大部分熱管均使用H2O作工質(zhì)，由于飽和蒸汽壓較大，可達(dá)8.76Mpa，工質(zhì)許用溫度一般在300℃以下，煙氣一空氣換熱時(shí)，煙氣溫度通常不能超過(guò)360℃，但目前有些煉油廠加熱爐排煙溫度高達(dá)360℃～380℃，因此不能直接使用廉價(jià)鋼一水熱管，避免熱管的超溫。

本次設(shè)計(jì)在熱管方面采用國(guó)內(nèi)比較的無(wú)機(jī)傳熱技術(shù)，管內(nèi)工質(zhì)為無(wú)機(jī)蒸發(fā)液。該技術(shù)熱管工作范圍較寬，熱管較，可避免熱管高溫爆管現(xiàn)象。同時(shí)考慮熱管式預(yù)熱器在煙氣低溫段會(huì)發(fā)生露點(diǎn)腐蝕，因此設(shè)計(jì)中考慮解決低溫露點(diǎn)腐蝕問(wèn)題，這樣即提高了加熱爐熱效率，又裝置正常，長(zhǎng)周期運(yùn)行。

2.預(yù)熱器的工藝設(shè)計(jì)

依據(jù)甲方提供的煙氣溫度350℃，經(jīng)空氣預(yù)熱器降溫至150℃，進(jìn)脫硫塔噴淋脫硫，約55-60℃排除。

脫硫后的煙氣含水分增大，會(huì)有白煙產(chǎn)生，現(xiàn)要求把脫硫后的煙氣在此加熱到200℃以上，排出（不冒白煙）,在空氣預(yù)熱器安裝尺寸的條件下。對(duì)熱管空氣預(yù)熱器進(jìn)行核算，核算時(shí)考慮：

1.預(yù)熱器的熱損失按4%計(jì)算，

2.冷煙氣溫度按55℃的情況下計(jì)算

3.熱煙溫度140℃的情況下計(jì)算熱煙氣出口溫度。

3方案

1)熱管全部采用翅片，煙氣側(cè)傳熱設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)和阻力降許可的范圍內(nèi)盡可能的提高流速，以減少積灰，提高傳熱效率和降低費(fèi)用。為減少積灰傳熱管應(yīng)采用低翅化比翅片管

2)熱管式預(yù)熱器：

a）換熱管規(guī)格：管徑φ38，換熱：熱煙氣側(cè)、凈煙側(cè)。

b）換熱管排列形式：錯(cuò)排。

c）煙氣側(cè)翅片規(guī)格：高頻焊接翅片管；

d）空氣側(cè)翅片規(guī)格：高頻焊接翅片管；

3)設(shè)計(jì)工況下熱管預(yù)熱器設(shè)計(jì)應(yīng)具有處理適應(yīng)高于預(yù)期煙氣入口溫度至少30℃的能力。

4)預(yù)熱器鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)為Q235-B。

5)為良好的密封性及較小的熱變形量,熱管預(yù)熱器設(shè)中間管板。

6)熱煙氣、冷煙氣進(jìn)出口接口含配對(duì)法蘭，并各接口具備   的承重能力。

7)熱管預(yù)熱器熱煙氣、冷煙氣均走管外逆向流動(dòng)，熱管作為傳熱管，利用熱管內(nèi)介質(zhì)的相變冷凝產(chǎn)生的汽化潛熱傳遞熱量。采用離散型計(jì)算方法進(jìn)行逐排計(jì)算，合理調(diào)整每排熱管的傳熱面積，以確定并每排熱管在正常的設(shè)計(jì)條件下工作。

8)熱管預(yù)熱器的熱管為垂直于管板布置形式，熱管錯(cuò)排布置。

9）熱管預(yù)熱器的熱管的管殼、封頭等選用無(wú)腐蝕、無(wú)損傷、尺寸公差優(yōu)良（不允許拼接、補(bǔ)焊等情況）的ND鋼容器鋼管，其質(zhì)量符合GB150.2的規(guī)定。

10)熱管預(yù)熱器的熱管采用翅片管，翅片選用ND鋼。

11）熱管預(yù)熱器的熱管的焊接：按NB/T47030-2013《鍋爐用高頻電阻焊螺旋翅片管技術(shù)條件》

標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。高頻焊接螺旋翅片管的翅片幾何尺寸（翅高、厚、節(jié)距）焊接偏差：翅高偏差+0.75mm、-0.75mm；片距±0.2；翅片全長(zhǎng)焊著率大于以上，翅片管翅片焊接質(zhì)量檢驗(yàn)合格后應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)。

12)熱管預(yù)熱器的熱管采用碳鋼-水熱管，工質(zhì)為除去雜質(zhì)和離子的高純度蒸餾水（電阻率（25℃）不小于3.5X105歐姆*厘米）加5％左右高錳酸鉀及其它鈍化劑。

13）熱管預(yù)熱器的熱管、清洗、脫脂等處理后方可進(jìn)行焊接、鈍化等工序；管殼、封頭、排氣管等焊接均采用氬弧焊接。

14）熱管預(yù)熱器的熱管采用加熱排氣法進(jìn)行抽真空處理，單個(gè)熱管的驗(yàn)收在制造廠內(nèi)進(jìn)行，按72B-109標(biāo)準(zhǔn)，抽檢5%，但是不少于5根(熱管60度左右)進(jìn)行恒溫水浴試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)熱管加工質(zhì)量。

15）熱管預(yù)熱器的熱管年失效率5%，在設(shè)計(jì)給定的工作溫度下，不允許發(fā)生爆管現(xiàn)象。

16）熱管預(yù)熱器的中間管板與熱端、冷端的密封采用線密封結(jié)構(gòu)同時(shí)加密封圈,密封嚴(yán)密，熱端與冷端之間不竄風(fēng)。

17）熱管預(yù)熱器的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的剛度，材質(zhì)為Q235-B,應(yīng)符合GB700-88《碳素結(jié)構(gòu)鋼》的要求。

18）熱管預(yù)熱器煙氣側(cè)均采用內(nèi)保溫，內(nèi)保溫采用輕質(zhì)澆注料，在25℃無(wú)風(fēng)環(huán)境下，預(yù)熱器較高表面溫度低于70℃。

19）熱管預(yù)熱器鋼結(jié)構(gòu)及殼體進(jìn)行表面除銹和涂裝。

20）熱管預(yù)熱器儀表套管、吹灰器接口（如果有）均按甲方提供的安裝圖設(shè)置。

六、檢驗(yàn)及驗(yàn)收

1質(zhì)量檢驗(yàn)

a制造熱管預(yù)熱器的所有材料在進(jìn)廠時(shí)有檢驗(yàn)部門驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后，倉(cāng)庫(kù)憑驗(yàn)收合格單后進(jìn)行辦理入庫(kù)手續(xù)。

b制造過(guò)程，各車間領(lǐng)料后需有檢驗(yàn)員確認(rèn)后才能下料。

c工序轉(zhuǎn)道前有檢驗(yàn)驗(yàn)收合格后，并在流轉(zhuǎn)卡上簽字后才能轉(zhuǎn)道，下道工序接收人員確認(rèn)上道工序是否有檢驗(yàn)員簽字，如無(wú)則退回上道工序。

d熱管預(yù)熱器出廠應(yīng)附有制造過(guò)程質(zhì)量檢驗(yàn)記錄、產(chǎn)品質(zhì)量合格證、主要的化學(xué)成分、常溫力學(xué)性能和密封性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)報(bào)告。

e預(yù)熱器終檢驗(yàn)前，應(yīng)   清理所有的焊渣、銹皮。

f應(yīng)進(jìn)行外觀檢查并形成記錄。尺寸檢測(cè)包括整體尺寸檢查、翅片完整性的檢查，應(yīng)滿足詳細(xì)工程設(shè)計(jì)安裝圖和相關(guān)技術(shù)文件的要求。

g熱管應(yīng)進(jìn)行啟動(dòng)性能及等溫性能試驗(yàn)，抽檢比例不小于50%，如有不合格應(yīng)進(jìn)行100%檢驗(yàn)。

h所有熱管均應(yīng)按《蘇Q/B碳鋼-水重力熱管技術(shù)條件》進(jìn)行外觀檢查和聽(tīng)聲法檢查。

2質(zhì)量控制

a)本公司嚴(yán)格按照GB/T19001-ISO9001質(zhì)量體系程序文件、作業(yè)文件對(duì)熱管預(yù)熱器制造，從材料采購(gòu)、制造、檢驗(yàn)和試驗(yàn)、交付和服務(wù)的全過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格管理和控制。

b)熱管預(yù)熱器的制造按設(shè)計(jì)圖樣規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)和試驗(yàn),并保存原始記錄。

3.熱管預(yù)熱器制造時(shí)質(zhì)量控制檢驗(yàn)點(diǎn)。