硝酸氧化爐型培訓(xùn)資料

1、氨氧化爐,2012年11月08日,內(nèi)容概要,一、工藝過程簡介,oschatz公司1849年誕生于德國meerane，以其創(chuàng)始人f.l. oschatz先生姓氏命名，迄今已有一百多年歷史。初創(chuàng)期的oschatz工廠主要為釀酒廠和麥芽加工廠生產(chǎn)容器。1880年，德國的工業(yè)革命催生了oschatz最原始的蒸汽鍋爐，之后的短短16年間，便已成功交付了1000臺(tái)鍋爐。此后由于oschatz在鍋爐制造方面的銳意進(jìn)取和大膽實(shí)踐取得了一系列發(fā)明與創(chuàng)新。 持續(xù)不斷的技術(shù)更新使oschatz保持了在該領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。為進(jìn)一步加強(qiáng)和鞏固目前在世界市場上強(qiáng)有力的競爭地位，在德國總部和捷克分部，有近200位高級(jí)工程師致

2、力于新技術(shù)的開發(fā)和研究，從而加快了公司發(fā)展速度。,一、工藝過程簡介,自1996年起，公司在中國的成功發(fā)展及中國的巨大市場潛力，促使公司總部作出在中國南京投資建廠的戰(zhàn)略決策。2004年歐薩斯能源環(huán)境設(shè)備（南京）正式成立，是德國歐薩斯公司在中國投資的唯一的獨(dú)資企業(yè)，2006年初開始投產(chǎn)，致力于廢熱回收鍋爐的設(shè)計(jì)和制造，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于鋼鐵，有色和化工等行業(yè)。 歐薩斯的鍋爐技術(shù)在節(jié)能領(lǐng)域貢獻(xiàn)非凡，其廢熱能源再利用生產(chǎn)線提供了值得信賴的垃圾焚燒技術(shù)。歐薩斯技術(shù)最直觀的成果是對首次以及二次能源的回收利用。除此之外，歐薩斯的技術(shù)優(yōu)勢更大大減少了有害排放例如碳排放。,一、工藝過程簡介,如下圖（一）所示： 來

3、自氨空混合器的氨空混合氣體從氨氧化爐頂部進(jìn)入氨氧化爐。氨空混合氣通過伍德氣體分布器，使混合氣體均勻分布到鉑金網(wǎng)平面上?？栈旌蠚怏w在鉑金網(wǎng)處發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成 nox 反應(yīng)氣體，同時(shí)釋放出大量的熱量。 nox 反應(yīng)氣體往下通過瓷環(huán)和氣體分布板，進(jìn)入蒸發(fā)器盤管組和過熱器盤管組進(jìn)行熱量交換。 蒸發(fā)器部分換熱：來自氣包的飽和水進(jìn)入氨氧化爐蒸發(fā)器盤管組，通過蒸發(fā)器盤管壁與 nox 反應(yīng)氣體進(jìn)行熱量交換，使飽和水轉(zhuǎn)變成過飽和水，過飽和水出蒸發(fā)器匯管后返回氣包閃蒸成蒸汽。, 過熱器部分換熱：來自汽包的飽和蒸汽進(jìn)入氨氧化爐過熱器盤管組，通過過熱器盤管 壁與 nox 反應(yīng)氣體進(jìn)行熱量交換，使飽和蒸汽加熱轉(zhuǎn)變成過

4、熱蒸氣，過熱蒸氣出過熱器匯 管后，一部分過熱蒸氣直接進(jìn)入后續(xù)的四合一機(jī)組作為機(jī)組的動(dòng)力，其余部分過熱蒸氣通 過副線管道去氣包過熱器冷卻換熱后，再進(jìn)入四合一機(jī)組透平機(jī)入口，該部分蒸氣用來調(diào) 節(jié)進(jìn)入四合一機(jī)組透平機(jī)過熱蒸氣的溫度。 富余的過熱蒸氣外輸，供其它設(shè)備使用。,一、工藝過程簡介,一、氨氧化爐的工藝過程簡介,如下圖（二）所示，氨氧化爐設(shè)備由上、兩段殼體組成，兩段殼體采用法蘭螺栓連接，上段與下段采用陶瓷纖維墊密封。氨氧化爐殼體內(nèi)壁采用壁管冷卻的方式保護(hù)殼體壁。氨氧化爐在焊接結(jié)構(gòu)中有特殊抓斗式孔板、支撐環(huán)、金屬絲網(wǎng)支撐段、支撐板、螺釘和墊圈（以上材料為inconel 600）,二、氨氧化爐的結(jié)構(gòu)

5、,二、氨氧化爐的結(jié)構(gòu),氨氧化爐下段主要由下段殼體、盤管支承架、下封頭水冷壁管組、下保護(hù)筒、盤管組、內(nèi)保護(hù)筒及外接匯管、觸媒框、氣體分布板、熱電偶測溫管、鉑金絲網(wǎng)壓圈、鉑金絲網(wǎng)墊網(wǎng)、鉑金網(wǎng)等組成。下段封頭正中為工藝氣出口。 下段殼體：下段殼體主要由下封頭、筒節(jié)及下段法蘭組成，其中封頭和筒節(jié)采用的是不銹鋼材料，法蘭為耐熱碳鋼材料。,二、氨氧化爐的結(jié)構(gòu),二、氨氧化爐的結(jié)構(gòu),1、氨氧化爐下段,下封頭水冷壁管組：下封頭水冷壁管組為多圈冷卻壁管，本身分成幾組，從下封頭開始布置直到下筒體直段上，其壁管組的進(jìn)出口引管均穿過下段筒體并連接到殼體外面的蒸發(fā)器進(jìn)出口匯管上。下封頭壁管組的主要作用是吸收工藝氣的輻射熱

6、，保護(hù)氨氧化爐下段殼體。,二、氨氧化爐的結(jié)構(gòu),1、氨氧化爐下段,盤管組：盤管組重疊布置在盤管支承架上，其結(jié)構(gòu)均為無縫管按等間距螺旋線方式盤繞制作而成的水平盤管，盤管組的作用是回收氧化爐內(nèi)工藝氣反應(yīng)釋放出的高熱量，按其回收熱量不同分為水蒸發(fā)器和蒸汽過熱器兩部分。根據(jù)各層盤管所受到高溫的溫度不同，在各層盤管上分別抽出數(shù)量不等的進(jìn)、出管口引管，這些進(jìn)、出口引管全部從各層盤管下方引出，并沿盤管組外邊緣向下至盤管支承架下平面以下，然后再彎制成形彎管，最后穿過下保護(hù)筒和殼體筒體壁，引出并焊接到殼體外面的集箱上。,二、氨氧化爐的結(jié)構(gòu),1、氨氧化爐下段,彎管的作用是增大盤管組的連接彈性，避免盤管組在高溫下產(chǎn)生

7、過大的溫差應(yīng)力。 盤管支承架：盤管支承架作為支承盤管的支承裝置，其支座安放在下筒體內(nèi)壁上。支承架全部采用耐熱 h 型鋼制作，自身具有柔性，可隨溫度的變化在徑向自由伸縮。,二、氨氧化爐的結(jié)構(gòu),1、氨氧化爐下段,鉑金絲網(wǎng)壓圈：鉑金絲網(wǎng)壓圈的主要作用是壓緊鉑金絲網(wǎng)，由 321 板卷制成圓筒后，分幾塊弧板，用卡子連接后放到內(nèi)件框內(nèi)。待鉑金網(wǎng)繃平后作為壓鉑金網(wǎng)邊緣的壓重。 觸媒框：觸媒框由上端法蘭、短節(jié)、鉑網(wǎng)支承圈、下法蘭等組成。觸媒框鉑網(wǎng)支承圈以下用來堆放剛玉瓷環(huán)填料，剛玉瓷環(huán)填料的堆放高度與鉑網(wǎng)支承圈齊平，鉑網(wǎng)平鋪在填料上，繃平后其邊緣壓在鉑網(wǎng)支承圈上。下方法蘭用于安放氣體分布板,二、氨氧化爐的結(jié)構(gòu)

8、,氣體分布板：氣體分布板安放在第一層盤管上方，該分布板由支撐架、內(nèi)圈分布板和外圈分布板兩圈組成，均可單獨(dú)折卸，材料均為 inconel600，在這里設(shè)置氣體分布板，主要目的是使通過鉑金網(wǎng)反應(yīng)后的高溫氣體在此再次均勻分布后再通過盤管組，這樣使盤管組吸收熱量更均勻。 熱電偶測溫管：熱電偶測溫管可單獨(dú)拆卸，其直接插到鉑金網(wǎng)下方，用于測量工藝氣反應(yīng)后出鉑網(wǎng)的溫度。,1、氨氧化爐下段,二、氨氧化爐的結(jié)構(gòu),2、氨氧化爐上段,氨氧化爐上段主要由上段殼體、氣體分布器、點(diǎn)火系統(tǒng)及轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、點(diǎn)火氫氣進(jìn)口管、電子點(diǎn)火接口、觀察孔、操作平臺(tái)等組成。上封頭正中為氣體進(jìn)口管。上封頭上方工藝氣進(jìn)口彎管上安裝有開車用點(diǎn)火裝置

9、。 氣體分布器：歐薩斯設(shè)計(jì)的氣體分布器主要采用采用伍德專利技術(shù)。氣體分布器的主要作用是將工藝氣均勻分布到整個(gè)殼體內(nèi)和鉑金網(wǎng)上，同時(shí)使氣體更好的混合。,二、氨氧化爐的結(jié)構(gòu),2、氨氧化爐上段,點(diǎn)火氫氣管：點(diǎn)火氫氣管采用中空結(jié)構(gòu)，點(diǎn)火氫氣從頂部引入，由電子點(diǎn)火接口點(diǎn)燃后，點(diǎn)火氫氣管由轉(zhuǎn)動(dòng)裝置帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，用以加熱下方鉑金網(wǎng)。點(diǎn)火氫氣管主要用于氨氧化爐開車時(shí)點(diǎn)火，當(dāng)開車正常后，點(diǎn)火系統(tǒng)即停止工作。,三、氨氧化爐的安裝,1、安裝前的準(zhǔn)備 氨氧化爐安裝在鋼架上，要求鋼架的制造必須要充分考慮鋼架的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的要求，同時(shí)鋼架的混凝土基礎(chǔ)必須要考慮基礎(chǔ)沉降的影響。鋼架的設(shè)計(jì)、制造應(yīng)能滿足安全生產(chǎn)的需要，同時(shí)

10、鋼架的上平面必須確保水平。鋼架的設(shè)計(jì)、施工、制作請參閱有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)范。 氨氧化爐安裝前應(yīng)對與安裝有關(guān)的圖紙（氧化爐的裝配圖、工藝管道配管圖等）、基礎(chǔ)的準(zhǔn)備情況、安裝所需的運(yùn)輸?shù)跹b設(shè)備等進(jìn)行全面的檢查核對。根據(jù)氨氧化爐上段法蘭尺寸，預(yù)制一件平放氧化爐上段的支承平臺(tái)，確保氧化爐上段經(jīng)常吊裝臨時(shí)放置時(shí)不變形。,三、氨氧化爐的安裝,2、氨氧化爐的安裝 將氨氧化爐的下段作為一個(gè)整體吊裝到基礎(chǔ)鋼架上，吊裝時(shí)吊裝鋼繩只能固定在氧化爐下段法蘭的工裝吊耳上，見下圖（三），并按工藝配管要求確定好氧化爐的管口方位。氧化爐裙式支座的底面標(biāo)高應(yīng)以基礎(chǔ)鋼架上的標(biāo)高基準(zhǔn)線為基準(zhǔn)；氧化爐的中心線位置應(yīng)與基礎(chǔ)上鋼架的中心線重

11、合；氧化爐的水平度應(yīng)以氧化爐下段上法蘭平面為基準(zhǔn)。氨氧化爐設(shè)備的找正與找平應(yīng)在中段上法蘭平面 0、90、180、270四個(gè)方向進(jìn)行.,三、氨氧化爐的安裝,圖（三）：下段法蘭的工裝吊耳,三、氨氧化爐的安裝,氧化爐上段殼體封頭上的吊耳僅限于吊裝上蓋用，不得用作整臺(tái)設(shè)備的吊裝用。 用壓縮空氣吹掃氧化爐中段上法蘭的密封槽，確保密封槽內(nèi)無雜物。 以氧化爐下段上法蘭的密封槽的實(shí)際尺寸為準(zhǔn)，配制一圈 36mm 厚的石棉橡膠板墊片，墊片允許分段。將石棉橡膠板墊片平整的鋪在氧化爐下段上法蘭的密封槽內(nèi)作為臨時(shí)支承墊片。 將氧化爐的上段吊裝到氧化爐的下段上，氧化爐上段的管口方位按裝配圖與氧化爐下段配合，氧化爐上段與

12、下段裝配時(shí)用配備的銷子在 0、90、180、270四方定位，確保一次裝配成功。安裝時(shí)特別注意大法蘭密封面上不得有雜物。,三、氨氧化爐的安裝,將氫氣管旋轉(zhuǎn)裝置電機(jī)按裝配圖要求吊裝到電機(jī)支座上，同時(shí)將減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸用配備的聯(lián)軸器與氫氣進(jìn)口轉(zhuǎn)動(dòng)軸聯(lián)好，此時(shí)應(yīng)確保聯(lián)軸器中間的卡環(huán)卡入減速機(jī)伸出軸端和氫氣進(jìn)口轉(zhuǎn)動(dòng)軸端的環(huán)槽內(nèi)，然后再擰緊螺栓。同時(shí)檢查氫氣進(jìn)口轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的密封裝置，緊固密封裝置的填料壓蓋螺栓，確保工作時(shí)不會(huì)有氣體泄漏.若密封裝置的填料壓蓋螺栓已緊固到底，但氫氣轉(zhuǎn)動(dòng)軸仍有松動(dòng)時(shí)，可將密封裝置填料壓蓋取下，往填料函內(nèi)再增加一圈（或幾圈）密封填料，然后再緊固螺栓。,三、氨氧化爐的安裝,圖（四）氨氧化

13、爐鉑網(wǎng)及瓷環(huán)安裝示意圖,三、氨氧化爐的安裝,按工藝要求配管。 系統(tǒng)吹掃。氨氧化爐殼程、蒸發(fā)器、過熱器應(yīng)分別用高壓空氣吹掃，嚴(yán)禁有雜物存在將氧化爐上段吊裝到臨時(shí)放置平臺(tái)上。 按裝配圖要求裝填2020 瓷環(huán)，瓷環(huán)采取亂堆的形式，裝填高度為與鉑金絲網(wǎng)支承圈上平面齊平，如下圖（四）所示。瓷環(huán)裝填完畢后，務(wù)必保證上平面平整，不得有凹凸不平的現(xiàn)象存在，在鉑網(wǎng)支承圈上平面上鋪一層 353 的陶瓷纖維墊。見圖（四）所示。將鉑金網(wǎng)墊網(wǎng)平鋪在瓷環(huán)上，不得有折皺和起伏不平現(xiàn)象存在。見圖（四）所示。,三、氨氧化爐的安裝,將鉑金網(wǎng)平鋪在鉑金網(wǎng)墊網(wǎng)上，不得有折皺和起伏不平現(xiàn)象存在。見圖（四）所示。鉑金網(wǎng)鋪平后，鉑金網(wǎng)邊緣

14、再鋪一層 353 的陶瓷纖維墊。見圖（四）所示。鋪好鉑金網(wǎng)邊緣的陶瓷纖維墊后，用鉑金網(wǎng)壓圈壓在陶瓷纖維墊上。見圖（四）所示。 將氧化爐中段上法蘭密封槽內(nèi)的石棉橡膠板墊片更換為配備的 353 陶瓷纖維墊鋪 3層，墊片接頭處搭接長度不得小于 200，且接頭應(yīng)錯(cuò)開至少 90，通過氧化爐上段的觀察口察看點(diǎn)火氫氣管與鉑金網(wǎng)是否有接觸。點(diǎn)動(dòng)氫氣管轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，在點(diǎn)火氫氣管轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中察看點(diǎn)火氫氣管與鉑金網(wǎng)是否有接觸，如有接觸則必須根據(jù)現(xiàn)場情況分析后重新調(diào)整組裝。,三、壓容壓管用材及標(biāo)準(zhǔn),注意,氧化爐上所有管口法蘭密封面的墊片均須按圖紙要求更換為配備的新墊片。,四、氨氧化爐的使用,四、氨氧化爐的使用 氨氧化爐設(shè)

15、備的使用應(yīng)嚴(yán)格按國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局頒布的 tsg r0004固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程執(zhí)行。進(jìn)入氨氧化爐蒸發(fā)器的循環(huán)水水質(zhì)應(yīng)滿足 gb/t 12145-2008火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量的要求。進(jìn)入氨氧化爐蒸發(fā)器的循環(huán)水中嚴(yán)禁含有顆粒狀雜質(zhì)及懸浮物，如不能滿足該要求，則必須在循環(huán)水進(jìn)入氨氧化爐蒸發(fā)器之前采取過濾措施過濾掉顆粒狀雜質(zhì)及懸浮物。,四、氨氧化爐的使用,氧化爐使用單位應(yīng)制訂嚴(yán)格的安全生產(chǎn)操作規(guī)程，氨氧化爐應(yīng)嚴(yán)格按生產(chǎn)工藝流程及“氨氧化爐操作規(guī)程”執(zhí)行操作。 氨氧化爐使用過程中隨時(shí)監(jiān)測設(shè)備內(nèi)部的壓力、溫度。設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行正常穩(wěn)定后，溫度波動(dòng)不得大于 5。一旦溫度波動(dòng)過大，

16、應(yīng)立即分析檢查原因，必要時(shí)應(yīng)停車進(jìn)行檢查氨氧化爐使用過程中，應(yīng)隨時(shí)加強(qiáng)巡檢，當(dāng)氧化爐使用過程中有異常響聲或其他異常現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)立即分析檢查原因，必要時(shí)應(yīng)停車進(jìn)行檢查。當(dāng)氧化爐因正常停車或因各種異常情況停車時(shí)，嚴(yán)禁在高溫下直接用冷卻水沖刷盤管外壁的方法來降溫，以免腐蝕或損壞盤管。,五、氨氧化爐的維護(hù),氨氧化爐每次吊裝上段前,應(yīng)先確認(rèn)氧化爐內(nèi)的溫度不得高于 200。上段吊開后應(yīng)放置在預(yù)制的平臺(tái)或鋼架上，確保法蘭不變形，同時(shí)須保護(hù)好法蘭密封面。氨氧化爐在每次更換鉑金網(wǎng)時(shí)，應(yīng)檢查鉑網(wǎng)支承圈、瓷環(huán)下的氣體分布板是否有過大變形。必要時(shí)應(yīng)將鉑網(wǎng)支承圈校正，氣體分布板取下逐件校平。氨氧化爐在每次更換鉑金網(wǎng)時(shí)

17、，應(yīng)同時(shí)將鉑網(wǎng)上下的陶瓷纖維墊更換。 氨氧化爐每次吊裝上段至氧化爐下段前，應(yīng)檢查氧化爐下段上法蘭密封槽內(nèi)的密封墊是否完好及能否滿足密封要求。若不能滿足密封要求，應(yīng)更換該陶瓷纖維墊。,五、氨氧化爐的維護(hù),氨氧化爐每次開車前，應(yīng)檢查氫氣進(jìn)口轉(zhuǎn)動(dòng)軸密封裝置，緊固密封裝置的填料壓蓋螺栓，確保工作時(shí)不會(huì)有氣體泄漏。若密封裝置的填料壓蓋螺栓已緊固到底，但氫氣轉(zhuǎn)動(dòng)軸仍有松動(dòng)時(shí)，可將密封裝置填料壓蓋取下，取出填料函內(nèi)的填料，并對氧化爐內(nèi)氫氣管路進(jìn)行吹掃，然后更換填料函內(nèi)的密封填料。一般情況下每使用一年后，應(yīng)將蒸發(fā)器進(jìn)口匯管兩端法蘭蓋拆開來檢查匯管內(nèi)有無顆粒狀雜質(zhì)及懸浮物存在，并檢查各限流孔有無堵塞現(xiàn)象。,六：

18、巴布考克與拉蒙特爐子的比較,a、巴布考克的特點(diǎn)：,1、廢熱鍋爐與氧化爐連在一起，構(gòu)成一個(gè)整體設(shè)備； 2、沒有管板，爐管可以自由膨脹，爐管有一個(gè)總管支撐； 3、采用強(qiáng)制循環(huán)，在點(diǎn)火前，可以用汽包中的蒸汽預(yù)熱鍋爐，然后進(jìn)行熱水循環(huán)，使?fàn)t管和殼體得以預(yù)熱。這一點(diǎn)很重要。 4、所有管子進(jìn)出口都在下方，鍋爐盤管可從爐中吊出。爐子殼體收縮，減少流通面積，提高傳熱效率。,六：巴布考克與拉蒙特爐子的比較,b、問題：,1、巴布考克鍋爐變形嚴(yán)重：由于巴布科克爐中的蛇形垂直排列且過熱段在最上方，受高溫輻射較嚴(yán)重，一段時(shí)間后過熱段易變形，迫使上面篦子凹凸不平。 2、填料不均勻使氧化爐阻力不勻，氣體分布不均，影響氧化亞氮的減排。 3、過熱段被高溫氣體直接沖刷，管壁的磨損和氧化嚴(yán)重，管壁變薄后，易爆管。,六：巴布考克與拉蒙特爐子的比較,c、拉蒙特或類拉蒙特爐子的特點(diǎn)： 爐子管分三段，最上三層是第一蒸發(fā)段，中間三層是過熱段，最下九層是第二蒸發(fā)段。 1、這樣可以避免過熱段直接被高溫氣流熱輻射，因?yàn)榈谝徽舭l(fā)段吸收24%的熱量，對材質(zhì)的老化起到延緩的作用。 2、拉蒙特爐管成蛇形平行排列，克服了垂直彎頭過多的缺陷，因?yàn)閺濐^處所受應(yīng)力最大，尤其在開停車時(shí)。同時(shí)也避免了40多公斤蒸汽在