寒冷地区循环流化床脱硫除尘系统供暖系统安装和调试注意事项

寒冷地区循环流化床脱硫除尘系统供暖系统安装和调试注意事项

刘汉彬

福建龙净脱硫脱硝工程有限公司 福建 龙岩 361000

摘要：北方寒冷地区循环流化床脱硫除尘系统紧身封闭内部为空旷的大空间，内部布置了多台水泵、风机等设备，以及大量水、气、汽、油等管道系统。需要采取合理的采暖设计，满足各系统在冬季稳定运行的条件，避免设备冻坏或因气温过低无法运行。同时，现场采暖设施安装施工和调试运行也非常重要，这是北方寒冷地区冬季系统正常运行的保障。这里分别从安装和调试方面对脱硫除尘系统内部采暖系统的注意事项进行总结和说明。

关键词：供暖系统；循环流化床脱硫；安装；

引言

近年来循环流化床脱硫工艺的应用得到了长足的发展，由于其内部安装了大量的工艺设备，如水泵、离心风机、罗茨风机等等，在北方严寒、寒冷地区需满足冬季连续运行的要求。因此，采用紧身封闭将脱硫塔和除尘器下方空间封闭起来，并布置采暖系统，确保室内气温保持在15℃左右，最低5℃以上，满足工艺设备的运行要求，避免设备冻结停机或损坏。

循环流化床脱硫紧身封闭内部主要需满足设备运行的环境要求，无人员长期停留，但需满足不定期人员检修的要求。

1 寒冷地区循环流化床脱硫系统供暖系统的主要内容

1.1供暖系统的主要设计方案

由于循环流化床脱硫系统的紧身封闭内部为大的空旷空间，各层平台之间采取钢格板设计，不会造成不同区域的隔断，内部空气自由流通。由于空间较大，仅仅外窗部位设置散热器的设计方案无法满足整个大空间的热负荷需求，尤其是远离散热器的机械设备，存在供暖不足的风险，因此，一般采用散热器供暖系统与热风供暖系统结合的设计方案。

供暖布置方案一般为紧身封闭矮墙四周布置散热器，数量根据计算确定，布置在外窗下方；在标高2.5-3.5米高挂暖风机供暖，暖风机水平布置，暖风机数量根据计算确定；视业主和实际情况需要，可布置外门热空气幕系统。

1.2 供暖系统的主要组成和设备

供暖系统由散热器系统和热风系统两大系统组成，主要的设备有散热器、暖风机、热空气幕、流量计、管道泵等。

图1.1 循环流化床脱硫岛内散热器供暖系统图案例

（1）散热器供暖系统

散热器供暖系统根据甲方场内提供的供暖介质不同，分为低温水、高温水和蒸汽供暖系统。因介质和压力不同，散热器型号有所区别，一般有钢制柱形散热器（蒸汽型）、钢制柱形散热器（热水型）和光面排管散热器等。

供暖系统管道采用无缝钢管或焊接钢管（低压），管道的阀门主要有止回阀、闸阀、截止阀、疏水阀、软连接等，还有压力表和温度计等仪表件；部分厂区根据水力工况的不同，可增设管道泵，以避免因处于最不利环路，水力失调导致局部供暖不足。

（2）暖风机供暖系统

暖风机供暖系统一般要求采用蒸汽作为供暖介质，经过暖风机的换热器和风机，将热风以水平方向供入厂房内，为内部空间进行预热，同时加快空气流动，增加热对流。主要的设备材料包括Q型蒸汽暖风机，蒸汽管道及配套阀门等管道件。

根据甲方要求和所在地区的室外气象参数，可在外门处设置热空气幕。热空气幕也可采用蒸汽作为供暖热源，设置在第一层各外门处，二层以上各层平台的阳台门无需设置热风幕。主要的设备有蒸汽式热空气幕，及配套的阀门和管道等。

2 几种形式的供暖系统的安装及调试注意事项

根据介质的不同，主要分为蒸汽供暖系统和热水供暖系统。

2.1蒸汽供暖系统

蒸汽供暖系统是指以蒸汽作为热媒的采暖系统，循环流化床脱硫除尘一般应用于电厂、钢铁厂和化工厂等厂区内，可从厂区内现有蒸汽采暖系统主管引出一路蒸汽过来，热媒参数由厂内提供。

1、安装注意事项：

蒸汽管道安装采用焊接连接，注意管道上开孔和焊接，不得使焊渣或钢渣遗留在管道内。需要弯曲的管道尽量使用煨弯，使其承受管体膨胀，弯曲半径一般为管外径3.5-4倍。

管道安装要有一定的坡度，汽水同向流动采用0.3％，汽水逆向流动则取0.5%；散热器支管的坡度取1％。坡度用标尺、水准仪和拉直线等方法来验收。坡度的方向要求，循环流化床脱硫厂房内散热器水平布置，蒸汽管采用汽水同向。

若蒸汽管道存在向上的弯头，则必须在最低点设置排污阀。

管道支吊架现场可根据实际情况设置，但要满足规范规定最大间距要求，图纸亦有注明规范要求。

关于保温的施工要求。位于室外的蒸汽管道、蒸汽冷凝水管道、室内易烫伤蒸汽管道、室内易冻结回水管及人员活动密集处易于烫伤的管道要加保温层，人员活动密集处的散热器需加防护罩，以防烫伤。

关于油漆的施工要求。油漆前应将管道表面的铁锈、污物、毛刺和内部的沙粒、铁芯等除净。

1）室内所有明敷不保温管道表面除锈后刷二遍防锈底漆及两遍面漆（每道30um）；

2）保温管道除锈后刷一道防锈底漆（每道40um）；

冷凝水管道过门做法如下图（详细做法参照图集17K408《散热器选用与管道安装》）：

图2.1 水管道过门管道做法示意图

2、供暖系统调试阶段的注意事项

系统试压要求：

1）散热器组装试压：散热器组装完毕后，安装前应进行组装试压，试验压力为工作压力的1.5倍；

2）采暖系统安装完毕后，应按规范要求进行系统水压试验，试验压力为工作压力的1.5倍，且不低于0.6MPa。试验过程为使用打压泵将系统内充满水，逐渐升压，同时观察是否存在渗漏现象，直至达到试验压力，关闭阀门保压，10分钟内压力降不大于0.05MPa。然后降低到工作压力保压，观察是否存在渗漏。

管道经试压合格后，还需进行反复吹扫冲洗,将管道内的杂质清洗干净，包括钢渣焊渣等。

吹扫要求如下：

1）采用大流量蒸汽进行吹扫，流速不低于30m/s；

2）蒸汽吹扫前，管道的仿佛绝热工程应以施工完成；

3）吹扫前，先将疏水阀进行短接隔离，然后对管道进行暖管，并及时疏水。暖管时注意检查管道热位移；

4）按照先主管，后支管的顺序进行吹扫；

5）按照加热、冷却、再加热的顺序循环进行，通过热胀冷缩过程，将管道内杂物吹扫干净；

6）吹扫完成后，通过打板试验来判断管道吹扫结果是否合格；

7）全部完成并且冷却后，将疏水阀等被隔离设备恢复。

供暖系统在非采暖季节要充水保养，不得排空，否则易导致腐蚀等问题。

采暖管道系统在投入使用应进行调试，通过调整阀门开度，消除水力失调现象。

散热器采暖系统运行前，应当先开启暖风机采暖系统0.5h，预热脱硫岛内室温，严寒条件下，不得单独运行散热器采暖系统。

2.2热水供暖系统

热水供暖系统根据厂区提供的热媒，可分为高温水供暖系统和低温水供暖系统，其区别主要是供水水温是否高于100℃。

循环流化床脱硫厂房热水供暖系统一般采用同程式双管上供下回式系统，散热器布置在同一水平面，因此不存在垂直方向的水力失调。

1、安装注意事项：

高温水供暖系统和低温水供暖系统的管道选用区别在于，高温水管道采用无缝钢管，低温水可采用焊接钢管。

热水供暖管道安装采用焊接连接，要求与蒸汽管道一致。

热水管道安装要有一定的坡度,一般为0.3％；散热器支管的坡度应为1％，坡向应利于排气和泄水，使水流和气流同向流动，在供水管道末端（最高点）设置排气阀。

1）关于油漆的施工要求，与上文蒸汽管道的一致。

部分厂区，由于新增循环流化床脱硫系统位于最不利环路，资用压力不足，需增设管道泵。

2、热水供暖系统调试阶段的注意事项

热水供暖管道调试阶段的注意事项基本与上文蒸汽供暖系统一致，需完成包括散热器组装试压、系统水压试验、管道冲洗、水力平衡调整等等调试工作。其中需要注意管道经试压合格后，用水进行反复冲洗,将管道内的杂质清洗干净，包括钢渣焊渣等，结果以水色不浑浊为合格，用透明水瓶取一瓶水静置，观察是否有沉淀物。

此外，热水采暖系统在非采暖季节也应充水保养，与前文蒸汽采暖要求一致。

3暖风机供暖系统安装和调试注意事项

3.1暖风机供暖系统的安装和调试注意事项

由于循环流化床脱硫系统紧身封闭内部空间大，为了保证热风供暖效果，需采用较高温度的热媒，一般建议采用蒸汽作为热媒。

循环流化床脱硫供暖系统的最主要功能是保证厂房内工艺设备的正常运行，设计室内计算温度为15℃。由于厂房内工艺设备均在第一层安装，如水泵、离心风机和罗茨风机等，并且由于热气流自然上升和上方存在较多设备运行热负荷，上层空间的供暖可满足要求，因此，只在第一层设置暖风机，安装高度一般为2.5-3.5米。

Q型蒸汽暖风机需水平安装，支架安装焊接牢固，标高和位置按图纸准确定位。注意暖风机方向不得安装错误，需按图纸朝向安装。

热媒为蒸汽时，每台暖风机均单独设置阀门和疏水装置。

部分蒸汽或冷凝水管道需穿过门口的，参考上文图2.1 水管道过门管道做法示意图。

此外，暖风机供暖系统还有电仪相关的施工，运行前需进行设备的对点和送电调试。

3.2热风幕系统安装和调试注意事项

循环流化床脱硫系统内部第一层一般不设办公区，因此外门不设门斗或前室，部分寒冷地区或严寒地区业主有要求的，会设置热空气幕。

热空气幕可与暖风机的热媒共同采用蒸汽，互相之间并联连接。由于外门宽度一般均小于3米，设计人员根据实际情况选用侧送风或顶部送风。

热媒为蒸汽时，每台热空气幕均单独设置阀门和疏水装置。

部分蒸汽或冷凝水管道走向需避免与外门或其他部位干涉，冷凝水回水最终汇总后统一回到厂区冷凝水回水主管。

4 运行中容易出现的问题和解决方案

实际运行中供暖系统难免会出现一些问题，主要是供暖不足的情况。

首先需要进行原因分析，一般来说存在以下几种原因：1）紧身封闭漏风严重或者门窗未关，导致冷风渗入负荷远超设计值，原设计供热量不足以满足供暖需求；2）供暖系统的管道水力平衡未调试好，导致水力失调，部分区域供暖不足；3）热媒温度不足，供热量不够；4）设计不合理，负荷计算错误或者管道设计核算错误，导致无法满足实际需求。

经分析问题的原因后，针对性地采取解决措施。紧身封闭漏风问题，可以通过关紧门窗、检查紧身封闭施工存在的问题并处理好来解决；管道水力失调可以通过调节阀门开度、最不利环路增加管道泵等措施来解决；热媒温度不足问题，需要厂内供热单位提高热媒温度；设计问题，则需要设计单位重新核算，给出设计变更。

结语

循环流化床脱硫除尘系统作为一种可以协同脱除绝大多数工业烟气污染物的工艺，得到了极大的发展，并且环保部门要求只要主机启动，脱硫脱硝除尘系统必须同步投入使用，不允许单独运行主机导致污染物直排大气。这就要求脱硫系统必须能保证持续的稳定运行，其中采暖系统的稳定和供暖效果是严寒、寒冷地区脱硫系统正常运行的保障。如果采暖系统效果不佳，也许会导致工艺设备或管道冻结、损坏，严重的会导致系统跳停，影响到主机的运行。因此，我们在供暖系统施工的过程中，要严格按照规范和设计要求施工和调试，才能确保供暖系统在寒冷天气中稳定运行，为整套系统设备的稳定运行提供保障。

参考文献

[1]蒋惠民. 工业建筑采暖通风施工应注意的事项[J]. 城市建筑, 2014(11):135-135.

[2]贠海. 浅谈采暖通风工程中存在的问题及改进措施[J]. 科技创新导报, 2013(15).

[3]GB50019-2015,工业建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].

[4]GB50242-2002,建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范[S].