400t/d垃圾焚烧余热锅炉
烘 炉 工 程
烘 炉 方 案
编制：崔拴紧 审核： 审批：
郑州华电烘炉技术服务有限公司
2013年05月10日
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目 录
1．概述
2．烘炉目的及原则 3．烘炉应具备的条件
4．烘炉燃料、设备、控制、仪器等使用要求 5．拟定烘炉制度 6．烘炉技术措施 7．烘炉机布置 8．热电偶测点布置 9．烘炉质量保证体系及措施 10．烘炉安全保证体系及措施 11．烘炉施工组织及网络图 12．其他事项 13．设备安装示意图 14．烘炉升温曲线图
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1.概述
杭州新世纪能源环保工程有限公司新开发的400T/D二段式垃圾焚烧装置是二段式垃圾焚烧装置的改进型，系针对中国城市生活垃圾低热值，高水分的特点而设计，具有适应热值范围广，负荷调节能力大，可操作性好和自动化程度高等特点，可广泛用于处理不分拣的生活垃圾。
从垃圾坑送入落料槽二段式垃圾焚烧装置分为逆推段和顺推段两个燃烧区域，其主要流程是；抓斗将垃圾从垃圾坑送入落料槽，在给料机构的推送下进入炉膛落在倾斜的逆推炉排上，垃圾在床面上不断翻滚、搅拌，完成干燥、着火和燃烧过程，随后在逆推炉排的末端调节装置上经过一段落差掉入顺推炉排床面上继续燃尽，最后灰渣经除渣机排出炉外。
该锅炉炉衬为轻型炉墙、采用耐火浇注料、耐磨浇注料、耐火保温砖、保温浇注料及耐火耐磨砖。依据该锅炉的特点和耐磨、耐火材料的特性及浇注料施工环境条件，结合我公司的实际烘炉及施工经验，特制定以下用烘炉机热烟气烘炉的实施方案。
2.烘炉目的及原则
2.1.由于耐火材料中含有大量的非化学结合的游离水，已施工完毕的耐火材料衬里需要进行低、中温烘炉，以驱除衬里中的游离水分；并经过高温固化（高温烘炉）时才能达到预期的物理强度和设计性能，高温固化时，耐火材料结合剂会进行聚合反应，其中的非化学结合水逐步脱除排出。因此烘炉过程一般分为两个阶段进行。
2.2.低温烘炉采用热烟气发生器，前期不易控制火力的柔和及温度的均匀，终极温度350℃±30℃；高温烘炉以投入燃料结合煮炉、吹管进行，温度控制应按煮炉、吹管要求进行。本方案为低温烘炉方案。
2.3.烘炉过程中的温度变化应严格监控，按照有关方面审查评定通过的温度曲线进行烘炉。加热速率取决于炉膛耐火材料炉墙衬里的形式及施工情况。
2.4. 由于锅炉衬里结构复杂，施工面积大，水分含量较多，施工结束后应严格根据材料的特性进行烘炉，若烘炉不能按程序进行或缩短烘炉时间，必然会使材料内部蒸汽胀力过大，造成材料结构的剥落或材料内部的热应力的损伤，严重影响锅炉本体的安全运行及材料的使用寿命。因此锅炉在正式投运前，烘炉是至关重要的一个环节，常温
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至350℃时的低温烘炉可将材料中的游离水的充分排出，材料形成化学结合，达到初期固化；350℃至550℃时的中温烘炉可以使材料进一步固化，初步形成材料初期的耐磨层；550℃至750℃时的高温烘炉可将材料中的结晶水的充分排出，材料形成有机化学结合，达到应有的耐磨性能。
3.烘炉应具备的条件
3.1.烘炉人员组织完备，已经过培训，能随时到岗，通讯畅通。
3.2.消防措施齐备；压缩空气系统安装完毕，配电柜验收合格，各手动、电动阀门开关灵活，管道吹扫清洁、畅通，燃油系统试验合格，吹扫结束，燃烧器经调试合格投入备用状态，火焰监测、冷却空气合格备用。
3.3.人员安排分配到位。
3.4.焚烧炉—锅炉安装工作全部结束，锅炉水压试验、系统密封试验合格，水、汽系统管路畅通，并已签证验收；
3.5.炉内耐火材料施工按规范全面完成，质量符合设计要求，已按规定要求进行了烘炉前的养护；
3.6.与烘炉无关的其他临时设施已拆除，锅炉本体内外、场地清理完毕； 3.7.各部位膨胀指示器安装齐备，冷态下已调好零位，支撑吊杆安装齐全，焚烧炉—锅炉处于自由膨胀状态；
3.8.风烟系统安装完毕并已接至烟囱，风门可调，门孔已封堵； 3.9.垃圾进料斗已封堵，落料槽水夹套要注满水；
3.10.锅炉照明充足，所有走道栏杆已安装，观察孔平台安装完毕，各通道、扶梯烘炉操作安全条件具备。0米层有良好的通道。
3.11.如现场DCS系统尚未完成，可安装临时测温点，将测温点安装在焚烧炉两侧墙的观察孔内，温度显示器摆放在平整牢靠的地方，并校验合格，同时要便于观察。温度记录由每班烘炉人员负责记录，每隔1小时记录一次。最终烘炉曲线以两侧点温度平均值为准。
3.12.落渣井上口用钢管和钢板架平。
3.13.将测温点安装在焚烧炉两侧墙的观察孔内，该测点的测温仪器安装校核完毕
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（该测点为整个低中温烘炉的温度监控点）最终温度记录以两侧点的温度平均值为准；
3.14.锅炉给水系统及排污系统处于正常状态；
3.15.锅炉前、后拱顶部护板的排湿气孔已经开设（高温烘炉及系统调试结束后才能密封）；
3.16.油已经准备充分，能随时投用； 3.17.烘炉方案已经通过审查、批准；
3.18.烘炉期间保证带压上水，锅筒保证正常水位。 3.19.锅炉本体保温完毕。
4.烘炉燃料、设备、控制、仪器等使用要求 4.1.使用烘炉机3套（安装部位后附示意图）。
4.2.烘炉机使用燃油为0#轻柴油，储油设备、油泵及供油管线，由乙方自备材料、并负责安装。油枪前压力控制在1.0-11.2Mpa，供油量不少于1.0m3/h。
4.3.乙方负责提供烘炉用的单体压缩机，满足烘炉使用。
4.4.烘炉温度监控系统依据甲方的DCS监测系统，如系统未投入使用，乙方可提供烘炉温度监控系统满足烘炉需要。
4.5.烘炉使用的连接烟道φ273和φ219管道，材料为Q235-A，安装长度视实际情况而定，管道安装及材料提供由乙方负责。
4.6.烘炉机使用的220V与380V电源由甲方提供并接至锅炉平台乙方的总开关柜上，满足烘炉机80KW负荷要求，开关柜以后的线路由乙方负责。
4.7.烘炉机及所有安装材料到现场后，由甲方协助乙方吊装到锅炉平台，烘炉结束后吊到地面。
4.8.卫燃带临时隔墙的安装及材料由乙方提供和安装（安装部位后附图）。 4.9.锅炉前、后拱顶等部护板的排湿气孔由乙方负责技术指导，甲方负责开启和恢复。
5.拟定烘炉制度
5.1.烘炉方案及升温曲线由业主方、监理单位、材料厂家、筑炉单位、烘炉单位共同研究制定；
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5.1.1.业主方提供有关锅炉性能、注意事项及对烘炉的特殊要求；
5.1.2.材料厂家提供材料理化指标、设计炉衬材料结构，烘炉注意事项、烘炉升温曲线的特殊要求，有必要时提供相应的烘炉方案草案；
5.1.3.筑炉单位提供施工环境条件、气象条件、施工变更后实际材料结构与分布、加水比例、养护及无机化学结合情况；
5.1.4.烘炉单位负责方案的整理制作及报审，现场操作控制等落实工作； 5.2.矿物中水分结构及烘烤原理
5.2.1.结构水:矿物中的结构水一般是指呈H＋、OH－或 H3O＋的离子状态（较常见的是OH－离子）加入矿物晶格结构的。这些离子在矿物晶格中占有一定的位置，其含量一定，结合牢固。只有在600—1000℃的条件下，晶格的结构被破坏后，才能逸出。
5.2.2.结晶水:水以中性分子（H2O）的形式参加矿物的结晶构造，并占有固定的位置，水分子的数量与矿物中其他成分成简单整数比的水叫结晶水。结晶水在矿物晶格中结合牢固程度远比结构水差。一般当受热达到 200—500℃时会失水。个别矿物的失水温度高达600℃。伴随着结晶水的脱失，原矿物的晶体结构要发生破坏或被改造，从而重建新的晶格成为另一种矿物，并引起矿物物理性质的变化。
5.2.3.自由水:自由水是指不参与矿物的晶格组成，而是以机械吸附的形式存在于矿物中的水，因而含量不定。按自由水在矿物中的存在形式可以分为：
由于表面能作用而吸附在矿物表面和缝隙中的普通水，也叫吸附水。它视其存在状态又可分为薄膜水、毛细管水、胶体水。吸附水的含量随温度的不同而变化。在常压下，当加热到100—110℃时，可全部从矿物中逸出，但胶体水逸出的温度较高，约100—250℃。
此外还有以中性化子形式存在于某些具有层状结构的硅酸盐矿物中的层间水，存在于沸石族矿物晶格中沸石水。它们的性质相似，介于结晶水与吸附水之间。
5.3.浇筑结构与水分排出温度：
烘炉对于浇注料砌筑的窑炉比砖砌窑炉更为重要，是浇注料使用的关键问题。烘炉的作用主要是要排除较多的游离水和化学结合水。烘炉恰当，可以提高窑炉及热工设备的使用寿命，若烘炉不当，会因水分排除不顺畅，导致耐火浇注料产生裂纹、剥落甚至
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产生爆裂事故。
烘炉要有严格的烘炉制度（烘炉曲线），而烘炉制度是根据所用胶结剂的种类和是否添加外加剂、成型方法、砌体厚度以及炉内排气条件等情况并考虑在加热过程中某些晶体的晶型转化等因素来制订的。
一般来说，在低温阶段应缓慢升温，应具有较长的保温时间。考虑到炉内温度与耐火浇注料实际温度之间一定的温差，可将排除游离水(自由水)的温度为150℃，排除化合水为250—350℃，排除结晶水的温度定为350—500℃。所以，在600度以前应严格控制升温的速度，而在600℃以上，只要耐火浇注料的内外温差不大，可快速升温直至使用温度。
5.4.当制订好烘炉制度后在烘炉中还需仔细观察、记录、调整。 5.5.结合以上条件制定烘炉曲线如表： 温度区间（℃） 常温—150±30 150±30 150—250 250±30 250—350 350±30 350—常温 （见第14项烘炉升温曲线图）。 6.烘炉技术措施
6.1.耐磨耐火材料砌筑时因材料的品种不同，施工时加水量也略有不同，因此，应依据材料的特性和实际加水量来布置烘炉机数量及排气孔割治的部位和稀密程度。在烘炉时，材料中的水分由表面开始蒸发，蒸发量随耐火材料中的水分减少而下降，在低温（150℃±20℃）烘炉阶段，应采取温度不超过150℃的热烟气，特别是返料斜腿、炉膛出口及烟道出口的烘炉机必须有专人操作。当低温阶段结束需升温时，应缓慢进行，升温速度宜慢不宜快。任何情况下造成的烘炉中断，重新启动烘炉机时每小时升温不得超
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升温速度（℃/h） 8—12 0 6—10 0 8—12 0 所需时间（h） 累计时间（h） 12 48 12 24 12 24 自然降温 12 60 72 96 108 132 过25℃，温度恢复后按照烘炉曲线的要求继续升温。
6.2.烘炉排湿气孔：
为将炉墙材料在施工时所加的游离水和材料自身的结晶水顺畅的排出，同时避免因烘炉时材料产生的蒸汽在胀力作用下使炉墙出现脱落，需在燃烧室、后拱顶、炉膛卫燃带外部的护板上，视锅炉所砌筑材料的实际情况开设烘炉排汽孔。
要求：凡是炉墙有保温浇注料的锅炉外护板都不要满焊，已经满焊的部位需要割制排气孔，数量为每平方长度为150mm的割缝三条；无保温浇注料但有保温砖和耐磨浇注料混合结构的排湿孔减半；全砖结构在护板交接处上檐、下檐分别割治两排排气孔，满足水分及蒸汽的排出。
6.3.烘炉临时隔墙
为将烘炉机所产生的热烟气人为的聚集在所要求的空间之内，满足烘炉要求，需要将锅炉人为的隔成数个空间（隔墙布置图附后），隔墙材料为脚手架、白铁皮和硅酸铝板及捆扎铁丝。隔墙制作的位置分别是：
6.3.1.炉膛卫燃带炉墙耐磨材料上檐，隔墙制作时四周留一定间隙，满足热烟气流动所需的同时烘烤锅炉上部胸墙。
6.3.2.加料口、落渣口封严。
烘炉时由于隔墙和烘炉机风机的作用，锅炉内部将形成正压，烘炉温度比较容易控制。
6.4.烘炉前，锅炉上水温度应控制在烘炉升温曲线范围以内，因为升温曲线要求温度为热烟气温度，材料温度滞后于热烟气温度，上水温度应滞后曲线要求温度的30至40℃。
6.5.第一阶段的烘炉（烘炉机烘炉）
烘炉机启动要求：先以最小油量投运，稳燃后逐渐加大油量，待温度升到60℃后按烘炉曲线升温。
6.6.温度测量控制
根据各处热电偶测量的温度与预定烘炉曲线的对比，通过调节各烘炉机的油量与配风，使各处温度满足预定烘炉曲线的要求。温度的测量不是直接对耐火材料的表面，而
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是测量烟气的温度，由于耐火材料的温升将滞后于烟气温度，控制烟气温度相对于耐火材料来说是安全的，前期的烟气温度处于低温阶段，升温的温度范围允许有±30℃的波动。对每一区域的温度取相应各测点的平均值。
6.7.烘炉时烟气流向
依据锅炉的构造和炉墙的结构情况，本次烘炉时热烟气的流向是： 燃烧室→炉堂→锅炉本体→尾部烟道→烟囱；
烟气从锅炉本体烟道排向烟囱，经过除尘器要求走旁路系统通过，避免污染除尘系统。
6.8.烘炉过程中其他注意事项
在整个烘炉过程中，所有的温度测点将记录并存档。
烘炉过程中，气包应保持正常水位，锅炉受热面内所有的管道，必须保持水循环。 烘炉结束后要保持自然降温、禁止冷空气进入。进冷风（下部）人孔门封堵，出热气（上部）人孔门打开降温。禁止人为强制降温。
7.烘炉机布置
烘炉机布置数量：3套。
烘炉机安装位于后拱人孔门。使用连接烟道φ273和φ219管道三根，将热烟气送入炉内不低于1m处较大的空间，需在烟气的管道出口加装特制的装置，避免热烟气直接吹在炉墙上。
8.热电偶测点布置
测温点的设置要有代表性。一般应设置在烘炉温度最高、升温最快的部位，并应使热电偶接近浇注料工作面。 燃烧室一个
炉膛卫燃带两侧各一个； 9.烘炉质量保证体系及措施 9.1.烘炉质量保证体系
我公司于2005年12月18日通过ISO9001质量体系认证，从通过认证至今，我公司严格执行质量认证体系规范要求标准执行，见质量保证流程示意图。业主提供技术要
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求→ 技术审查→业主审核→确定正式工艺→对项目部管理者针对性培训→考评→确定项目部人选→烘炉设备完好审查→相关资料准备→烘炉设备发运→完善项目现场相关资料→锅炉炉墙验收→锅炉所具备条件确认→烘炉设备安装→验收→相关资料完善→点火烘炉→相关人员烘炉过程监督→ 烘炉结束→设备拆卸→烘炉质量验收→交工资料完善→工程结束资料存档。
9.2.烘炉质量保证措施
9.2.1.由甲方、锅炉砌筑方及烘炉方共同成立烘炉指挥部，由烘炉指挥部制订具体的烘炉组织措施。
9.2.2.烘炉方负责烘炉机的安装、调试及管道和油路、气路的安装及验收工作，整个烘炉过程的设备操作由烘炉方负责完成。
9.2.3.锅炉的砌筑方依据材料的特性提议烘炉曲线，有烘炉指挥部审定通过并在烘炉中由烘炉方实施，并负责监督整个烘炉过程。
9.2.4.甲方负责烘炉期间锅炉的调试、上水、减压等凡涉及锅炉烘炉、锅炉砌筑方和烘炉方分工之外的工作，并派专人监督整个烘炉过程，烘炉结束后负责烘炉试块含水率的检测。
9.3.烘炉质量含水率检验
9.3.1.采用各部位相同的材料预制试块，在烘炉前放置在燃烧室两侧炉墙、炉膛卫燃带两侧炉墙部位，待烘炉保温结束后取出、由业主负责送检，如含水率小于1.8％为烘炉合格；
9.3.2.试块制作：为检验烘炉效果和耐火材料的性能，分别在燃烧室、炉膛卫燃带部位制作试块四块，规格为40×40×160mm。
9.3.3.检验方法：通常采用天平、电热干燥器测定试样干燥前后的质量变化。亦可采用红外快速水分测定仪测定式样的含水量。
含水量的计算公式：W=( W0–W1 )/ W0×100% 公式中 W0 干燥前的式样的质量 g
W1 干燥后的式样的质量 g
测定时，通常采用2个相同试样进行测定，以其平均值作为测定值。
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10.烘炉安全保证体系及措施
在施工中，项目经理为第一责任人，时刻将安全放在首位，坚持“安全第一、预防为主”的方针，坚决杜绝松懈麻痹的思想，认真执行安全责任制，并接受业主方和相关监督单位的监督、检查。在施工过程中，应严格执行以下要求：
10.1.在任何烘炉阶段，汽包水位应保持在正常范围；
10.2.在任何烘炉阶段，尾部烟道入口、空气预热器部位的烟温应严格控制在运行温度以内。
10.3.在任何烘炉阶段集汽联箱蒸汽温度应严格控制在运行温度以内。
10.4.有关烘炉机及燃油、供气临时管道的安全事项由乙方负责，主整体安全事宜由甲乙双方共同监护。
10.5.烘炉的安全工作要在甲方统一指挥下进行。
10.6.烘炉人员要认真监控，作好烘炉记录，定时对设备进行巡检，发现异常及时与甲方联系。当事故发生时，应立即处理，预防事故扩大。
10.7.设备操作应严格按照规程要求进行。 10.8.保证烘炉现场清洁，道路畅通。
10.9.消防设施准备齐全，每个烘炉机配放干粉或泡沫灭火机一台。 10.10.现场必须配备足够照明设施和足够的照明电筒，供巡检时使用。
10.11.现场操作及安装人员必须正确佩带安全帽，超过1.5米以上高度的作业时，必须按规定正确使用安全带。
10.12.烘炉开始前必须配备烫伤救护药品。
10.13.烘炉期间，定时对锅炉各系统进行巡查，发现有任何漏点，及时报告指挥部，由双方共同研究处理并制定防范措施。
11.烘炉施工组织及网络图 11.1.项目管理机构配备情况表 姓 名 刘 爱 锋 崔 俊 鹏
职 务 项 目 经 理 施 工 队 长 11
项 目 数 量 146 149 崔 拴 来 王 占 军 11.2.劳动力组织计划 序 号 1 2 3 工 种 施 工 队 长 安 全 员 141 133 来 源 公司在册职工 公司在册职工 公司在册职工 进场时间 人 数 1 1 5 电工（兼安装） 焊工（兼安装） 设备操作工（兼安装） 11.3.拟投入的主要施工机械设备表（材料明细见出库单）
机械或 序号 设备名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
型号 数量 规格 套 m 台 m3 根 台 套 台 台 米 个 m2 kg 套 套 套 m 3 16 5 5 200 1 1 1 1 200 8 150 20 16 1 10 300 12
额定功率 制造年份 (KW) 2011年6月 2012年8月 2012年7月 2013年1月 2008年5月 2013年3月 18．5 用于施 工部分 平隔墙制作 隔墙制作 设备短距运输 电源线 隔墙制作 烘炉机点火 管道连接 烘炉设备 连接管道 配电柜 硅酸铝保温材料 脚手架 电焊机 气割工具 升降平车 提升机 电缆 灭火器 白铁皮 铁丝 照明灯具 点火器 法兰盘 油管 18 19 20 21 22 23 24 25 气管 油路总成 气路总成 热电偶 温度监控系统 集装柜 单体压缩机 油泵 m 套 套 套 套 个 台 套 300 1 1 8 1 1 3 1 温度监控 温度监控 其他烘炉所需工具、配件附材及消耗物资 11.4.烘炉进度网络图
项 目 1 管道连接 2 管道保温 3 隔墙安装 4 设备安装 5 油路接通 6 电路接通 7 气路连接 8 验收试机 9 烘炉过程 10 设备拆卸 12.其他事项
12.1.本方案提出的与有关行业标准发生冲突时，按较高标准执行；
12.2.烘炉时烘炉设备的操作、升温的控制由乙方负责，其他涉及锅炉的相关操作由甲方负责；
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时 间 （天） 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 13.设备安装示意图
R×2 R×2 烘炉机×3 14
14.中低温烘炉升温曲线图
单位：（℃） 400
350 自 300 然 250 降 200 温 150 100 50
0 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120 132 144 156 168 180 192 单位：小时
烘炉升温说明：在烘炉实施过程中，每1小时观察排湿孔的排湿气情况，在一个烘炉保温阶段结束后，必须确认排湿孔的排湿
气情况，以排湿孔无明显湿气排出再升温为原则控制烘炉升温。
郑州华电烘炉技术服务有限公司
2013年05月10日
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