摘要:
通过对几条水泥生产线中重油处理系统的设计,阐述了系统设计的一些要点,着重探讨了锅炉房系统在工艺布置、土建设计、油管道设计、通风设计、自控设计、消防设计等方面应该注意的问题。
在沙特等中东地区建设水泥生产线,一般都使用重油作为燃料。我有幸参与沙特NCC6000t/d、NCC3000t/d、NRCC6000t/d,约旦AMCP6000t/d等水泥生产线重油处理系统的设计,下面我将通过对以上重油处理系统的研究分析谈一谈系统中锅炉房的设计。
重油处理系统分为三个部分:首先是卸油区和储油罐,将油罐车上的重油卸到储油罐中、在需要用重油的时候将重油从储油罐卸出通过低压泵送至锅炉房,这一部分一般都布置在离主生产线和生活区较远的专门区域;其次是锅炉房系统,这一部分一般布置在离窑比较靠近的区域,以上几个工程都布置在生料均化库旁边,这个系统是整个重油处理系统中最重要、最关键的环节,下面将专门探讨;最后是窑头和分解炉的燃烧器,经过锅炉房处理过的重油分别输送到回转窑燃烧器和分解炉燃烧器中,这一部分都布置在窑头平面和预热器框架上。
1、锅炉房的工艺布置
机房的尺寸首先要满足机组本身的要求,应留出维护空间,安装两台以上机组时维护空间可以共用。
锅炉上最高操作点到屋面梁底的净距不应小于2.0米,锅炉前净距不宜小于3.0米,锅炉侧面和后面的通道净距不应小于1.2米。
油泵和水泵之间通道的有效宽度不小于1.0米,水处理设备与墙间的净距不应小于0.8米,其余辅助设备前的通道宽度不应小于1.2米。
2、锅炉房的土建设计
① 锅炉房围护结构应具有一定的抗爆性能及合理的泄爆能力,在锅炉房发生爆炸事故时可以控制爆炸冲击波的方向,避免造成更大的危害。
② 锅炉房本身的安全通道及出口,尽可能设计的简捷、明了,直接通至室外,便于锅炉房内人员的安全撤离。
③ 各类功能房间,如补充罐、油泵房、日用油箱间、锅炉间等应分别设置,并且其围护结构应该满足防火要求。
④ 锅炉房大门的开向、大小要结合安全和设备搬运考虑,其位置能满足在锅炉前换管和清扫的操作要求;单层布置的锅炉房出入口不少于两个,出入口上方设置宽度不小于1.0米的不燃烧体防火挑檐。
⑤ 锅炉房外墙开窗面积应满足Ⅴ级采光等级,至少为锅炉房占地面积的10%,并以0.05-0.22校核泄压面积;锅炉房中作为泄压面积的轻质屋盖和轻质墙体的重量不应超过120kg/m2。
3、锅炉房的管道设计
① 计算油管的直径:d=18.8(Q/V)1/2mm或d=18.8(G/V.r)1/2mm
Q——管道内重油的容积流量,m3/h;
G——管道内重油的重量流量,㎏/h;
V——管道内重油的流速,m/s;
r——重油的密度,kg/m3;
② 输油管道应采用无缝钢管或不锈钢管焊接,特殊的地方也可以用法兰连接;油管附件不得采用铸铁件、螺旋焊缝钢管制作;填料、密封件等应选择耐油耐温的材料。
③ 输油管道应采用≥3‰的坡度顺坡敷设,管道的设计流速不应超过1.0m/s。
④ 在油罐液位下的各种连接管线上,靠近油罐的第一个阀门应选用不锈钢密封球阀;每台锅炉的供油干管上,应装设关闭阀和快速切断阀;当设置2台或2台以上锅炉时,尚应在每台锅炉的回油干管上装设止回阀。
⑤ 应避免输油管道形成集气弯和积污弯,在管道的最高点设置放气阀,在管道的最低点设置排污阀。
⑥ 安装在储油罐和日用油箱顶部的通气管管径应≥DN50㎜,并需接至室外,其排气口应避开有火星散发的部位,并应高出屋面1.0m,与门窗之间的距离不应小于3.5m;通气管上应设置阻火器或呼吸阀,其末端管口应垂直面向地面,以防雨水从管口流入。