T_CIECCPA 064-2023 天然气工业锅炉烟气热能利用技术规程.docx

学兔兔标准下载ICS 27.220CCS J 98团体标准T/CIECCPA 0642023天然气工业锅炉烟气热能利用技术规程Technical specifications for thermal energy utilization of flue gas innatural gas industrial boilers20231220 发布20231225 实施中 国 工 业 节 能 与 清 洁 生 产 协 会发 布学兔标准兔下载学兔兔标准下载T/CIECCPA 0642023目次前言 . II1范围 . 12规范性引用文件 .13术语和定义 . 24烟气热能回收装置要求 .25烟气热能回收系统要求 .36烟气热能回收系统监测 .57施工与质量验收 .58运行维护与异常情况处理 .6附录 A . 8I学兔兔标准下载T/CIECCPA 0642023前言本文件按照GB/T 1.1-2020 标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国工业节能与清洁生产协会提出并归口。本文件主编单位：杭州市特种设备检测研究院（杭州市特种设备应急处置中心）、大连理工大学。本文件参编单位：北京建筑大学、深圳市中金岭南有色金属股份有限公司韶关冶炼厂、绿源能源环境科技集团有限公司、岳阳远大热能设备有限公司、中节能城市节能研究院有限公司、北京京诚科林环保科技有限公司、重庆赛迪热工环保工程技术有限公司、山东京博石油化工有限公司、成都杨明双鑫科技有限公司、江西抚州东华理工能源与环境研究院。本文件主要起草人：汪宏、赵辉、刘贵昌、王随林、穆连波、肖元法、姚朝辉、郭强、李道善、卢卫东、康明红、杜玉吉、姜小祥、周春丽、王治国、李志、唐家毅、王耀伟、鲍学伟、杨启明、邓向辉、陈金堂、周熙雷、肖彬、王华、刘锦程。II学兔兔标准下载T/CIECCPA 0642023天然气工业锅炉烟气热能利用技术规程1范围本文件规定了天然气工业锅炉烟气热能回收装置与系统要求，烟气热能回收系统监测、施工与质量验收、运行维护和异常情况处理的要求。本文件适用于燃用天然气的工业锅炉。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 1576 工业锅炉水质GB/T 2589 综合能耗计算通则GB 4053 固定式钢梯及平台安全要求GB/T 8175 设备及管道保温设计导则GB/T 8923.1 涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级GB/T 10180 工业锅炉热工性能试验规程GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物和气态污染物采样方法GB 17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则GB/T 29872 工业企业能源计量数据集中采集终端通用技术条件GB/T 34912 工业锅炉系统节能设计指南GB 50041 锅炉房设计标准GB/T 50051 烟囱工程技术标准GB 50242 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB 50264 工业设备及管道绝热工程设计规范GB 50273 锅炉安装工程施工及验收标准GB/T 50893 供热系统节能改造技术规范CJ/T 515 燃气锅炉烟气冷凝热能回收装置HJ 75 固定污染源(SO2、NOx、颗粒物)烟气排放连续监测技术规范DL/T 5054 火力发电厂汽水管道设计技术规范DL 5068 发电厂化学设计规范DL/T 5121 火力发电厂烟风煤粉管道设计规范1学兔兔标准下载T/CIECCPA 0642023NB/T 47013.2 承压设备无损检测 第2部分：射线检测NB/T 47013.3 承压设备无损检测 第3部分：超声检测NB/T 47015 压力容器焊接规程NB/T 47066 冷凝锅炉热工性能试验方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1天然气工业锅炉烟气热能回收系统 Flue gas thermal heat recovery system of natural gasindustrial boilers天然气工业锅炉尾部的烟气热能回收装置、烟风系统、汽水系统、热工监测系统等（以下简称烟气热能回收系统）。3.2有效输出热量  Effective heat output同一时间内被加热介质经烟气热能回收装置向外提供的热量与被加热介质带入烟气热能回收装置的热量之差。来源：CJ/T 515-2018, 3.33.3燃气利用热效率 Gas utilization thermal efficiency同一时间内烟气热能回收装置的有效输出热量与天然气工业锅炉所消耗燃气按低位发热量计算的全部热量之比。3.4节能量 Energy saving amount烟气热能回收装置的有效输出热量与回收烟气热能所消耗能量（按发电平均效率折算为一次能源的能量）之差。3.5节能率 Energy saving rate单位时间烟气热能回收装置的节能量与天然气工业锅炉所消耗的燃气按低位发热量计算的全部热量的比值。3.6数据采集终端 Data acquisition terminal unit指负责对计量表具、传感器进行信号采集，并将采集的信息进行解析、存储、转换、上传的嵌入式装置。4烟气热能回收装置要求2学兔兔标准下载T/CIECCPA 06420234.1 烟气热能回收装置应耐腐蚀、阻力小、高效换热和结构紧凑。4.2 烟气热能回收装置中，与烟气接触的表面和烟气冷凝水管应采用防腐蚀表面改性材料或耐腐蚀材料及防腐蚀加工工艺，且焊接处应采取防腐蚀措施。4.3 烟气热能回收装置应根据安装空间条件及有利于强化传热和减小阻力的要求，结构型式宜符合CJ/T 515 和 GB/T 34912 的规定。4.4 烟气热能回收装置的制造和检验应符合 CJ/T 515 的相关要求。4.5 在冷源具备条件下，烟气热能回收装置的设计排烟温度宜低于烟气露点温度，并应符合回收烟气潜热和烟气冷凝水、减少雾气排放的要求。4.6 烟气与被加热介质流动方向宜采用逆向流动，间壁式烟气热能回收装置中烟气及烟气冷凝水宜采用同向流动。4.7 当被加热介质为液体，且为间壁式烟气热能回收装置时，被加热介质管道的承压能力应大于用热系统的最大工作压力，且不应小于 0.8 MPa。4.8 烟气热能回收装置的最高允许工作温度不应低于天然气工业锅炉最高排烟温度。4.9 底座和支撑材料的预处理应达到 GB/T 8923.1 中 St3 级的规定。外表面应涂敷底漆和面漆各 2 道。烟气热能回收装置支撑结构应满足设备重量、被加热介质容量、管道受力等强度和安全要求。4.10 烟气热能回收装置的烟气侧进出口应设置密闭检查孔，并应便于观察和清洁。4.11 烟气热能回收装置本体、水管和烟气进出口导流段均应保温，并应符合 GB 50264 的规定。4.12 烟气热能回收装置的底部最低处应设置烟气排水口，烟气热能回收装置烟气侧不应有水存留。4.13 对新建天然气工业锅炉，其配套的烟气热能回收装置设计寿命应与天然气工业锅炉一致，且不应低于 15 年。4.14 对在役天然气工业锅炉节能改造时，烟气热能回收装置的设计寿命不应低于天然气工业锅炉使用年限，且不应低于 10 年。5烟气热能回收系统要求5.1 天然气工业锅炉烟气热能回收应符合以下方面的要求：a) 在保证安全可靠、不降低系统现有性能的前提下，系统分析烟气特点、余热规模和品位、排烟余压和安装空间，综合考虑企业用能需求与生产工艺，合理制定烟气热能回收利用方案；b) 优先采用先进、安全、高效、经济的烟气热能回收技术工艺和设备，不应使用国家或有关部门发布的淘汰或禁止的技术、工艺与装备；c) 在技术经济合理的前提下，最大化的实现烟气余热深度回收和梯级利用；d) 采用烟气加热的被加热介质应为非可燃的液体或气体。5.2 烟气热能回收装置不应影响天然气工业锅炉和后续工艺（若有）正常安全运行，应尽量减少风机和水泵的电能。5.3 烟气余热宜就地直接回收利用，减少中间转换与储存环节。5.4 当间壁式烟气热能回收装置的被加热介质为液体时，不应发生汽化现象，被加热介质的出口温度应小于被加热压力对应的汽化温度 20 。3学兔兔标准下载T/CIECCPA 06420235.5 当被加热介质为液体时，烟气热能回收装置的出口烟温与被加热介质进口温度之差不宜大于 5 ，且宜比烟气中水蒸气的露点温度低 5 以上。5.6 在冷源条件具备时，优先采用防腐低阻型烟气热能回收装置将排烟温度降至 40 以下。5.7 被加热介质为水时，烟气热能回收装置被加热介质的进出口管道上应预留安装排气、泄水、超温超压报警等装置的连接管，且宜在被加热介质可能积存气体的部件顶部设置排气阀的连接管。5.8 被加热介质为水的烟气热能回收装置进水应加装过滤器，水质应符合 GB/T 1576 的要求。5.9 烟气热能回收装置宜单台锅炉配置；当多台天然气工业锅炉共用一台烟气热能回收装置时，烟气热能回收装置宜安装在共用烟道上，且各锅炉尾部至烟气热能回收装置之间的烟气流动力应均衡。5.10 烟气冷凝水宜回收利用，用于锅炉或系统补水时，水质应符合 GB/T 1576 的要求。烟气冷凝水的排放应符合国家环保排放标准。5.11 烟气冷凝水管宜采用防腐的塑料管或管材，防止烟气冷凝水腐蚀，且在烟气冷凝水出口处应采取水封措施防止烟气泄漏。5.12 烟气冷凝水系统的水箱、设备、管道、阀门及附件的防腐应符合 DL 5068 的规定。5.13 烟气热能回收装置的烟气出口温度低于露点温度时，烟气热能回收装置宜安装在烟道正压或微负压侧，且不应影响烟气冷凝水的正常排除。5.14 烟气热能回收装置安装于烟道高负压区时，烟气冷凝水出口管上应设水封，严禁外界空气渗入烟道。5.15 烟气热能回收系统中的汽水管道应符合 DL/T 5054 的相关规定。5.16 烟气热能回收系统中的烟风道设计应符合 DL/T 5121 的相关规定。5.17 烟气热能回收装置的出口烟道应进行防腐处理，避免低温烟气冷凝水腐蚀烟道，烟道防腐应符合GB/T 50051 的规定。5.18 烟气热能回收系统用于加热液体时，间壁式烟气热能回收装置的液体侧应不超压、不汽化。5.19 烟气热能回收系统用于预热空气时，烟气热能回收装置（管式空气预热器）内烟气泄漏率应低于3%。5.20 烟气热能回收系统用于余热发电时，应符合发电系统设计和施工验收的相关标准。5.21 烟气热能回收系统应设置旁通烟道，且烟气热能回收装置的进口、出口烟道和旁通烟道上的烟道阀应密封可靠。5.22 烟气热能回收装置的烟气入口从主烟道引出或烟气出口汇入主烟道时，旁通烟道与主烟道间夹角宜小于 45°。5.23 当工艺生产过程中携带烟尘时，应在烟气热能回收装置前设置除尘或吹灰装置。5.24 烟风道布置和烟气除尘系统的设计应符合 GB/T 34912 的规定，且应合理布置，阻力小，噪声低，振动小。5.25 烟气热能回收系统的烟道阀设计应满足烟气温度、压力、流量、流向、调节范围以及严密性等要求，且便于操作。5.26 当烟气热能回收装置、热力设备和管道在室外露天布置时，其保温层的外保护层应具有防水功能，还应采取防冻、防雨和防晒等防护措施。4学兔兔标准下载T/CIECCPA 06420235.27 大型烟气热能回收装置或烟气热能回收装置安装位置较高时，应设置爬梯和检修平台，并应符合GB 4053 的规定。5.28 烟气热能回收装置的烟气出口温度低于露点温度时，烟气阻力、被加热介质阻力、烟气冷凝水管管径、燃气利用热效率、节能量和节能率应符合 CJ/T 515 的规定。5.29 燃气利用热效率与节能量及节能率计算方法见附录 A。6烟气热能回收系统监测6.1 烟气热能回收系统应对烟气温度和压力、被加热介质温度和压力与流量、回收热量和主要污染物排放浓度等参数进行实时监测，并配备安全、先进、完整的远传仪表。6.2 烟气热能回收系统监测应具备本地显示、数据储存、数据分析、实时远传、远程监测、故障连锁和报警等功能，对烟气热能回收装置等关键设备具有故障联动和切出功能。6.3 烟气热能回收监测应符合 GB 50041 的要求。6.4 烟气热能回收系统中所采集的温度、压力、流量和热量等信号宜通过硬接线接入监测系统。6.5 烟气热能回收系统监测所采用的电缆架空桥架地下埋管以及电缆直埋等敷设方式应排列整齐美观。6.6 烟气温度和被加热介质温度测量宜采用铂电阻温度计，准确度均不应小于 0.5 级；压力表的准确度不得低于 1.5 级；被加热介质为液体的流量测量宜采用超声波流量表或涡轮流量计，准确度不低于1.0 级，流量计宜安装在烟气热能回收装置的被加热介质进口侧，且安装直管段距离应满足流量计工作要求。6.7 天然气工业锅炉的使用单位应按 GB/T 16157 规定设置采样孔监测点。当监测点位置较高时，应配套检测平台。6.8 固体污染源烟气（SO2、NOx 和颗粒物）排放连续监测系统安装位置和相关要求应符合 HJ 75 的规定。6.9 烟气热能回收装置宜在烟道上安装电动烟阀，并配置相应的控制系统，当天然气工业锅炉非正常运行工况、烟气热能回收装置出现泄漏、以及吹灰与检修期间应能及时关闭。6.10 烟气热能回收系统的运行监测和数据采集由数据采集终端完成，数据采集终端应有本地存储功能，储存数据容量不低于 3 年。6.11 数据采集应采用全时段连续在线采集，且各数据的采集应保持同步。7施工与质量验收7.1 施工7.1.1 烟气热能回收装置的施工安装应符合 GB/T 50893 的规定。7.1.2 烟气热能回收装置的焊接应符合 NB/T 47015 规定。7.1.3 取源部件、仪表、阀门、吹灰器和辅助装置的施工安装应符合 GB 50273 的规定。5学兔兔标准下载T/CIECCPA 06420237.1.4 除密闭检查孔外，烟气热能回收装置本体、水管和烟道均应进行保温，保温层厚度应符合 GB50264 和 GB/T 8175 的规定。7.2 质量验收7.2.1 烟气热能回收装置的验收分为出厂验收和型式试验，检验项目应按 CJ/T 515 中表 5 的规定执行，检验合格后方可出厂。当全部检验项目符合要求时，则判定为出厂检验合格，否则判定为不合格。检验不合格的项目，应进行返修并应重新进行检验。7.2.2 烟气热能回收装置焊接完成后应进行无损检测，并应符合 NB/T 47013.2 或 NB/T 47013.3 的规定。7.2.3 烟气热能回收装置及其附属设备的施工质量验收应符合 GB 50242 和 GB 50273 的规定。7.2.4 烟气热能回收监控系统的施工质量验收应符合 GB 17167 和 GB/T 29872 的规定。7.2.5 烟气热能回收装置的热工性能检测应符合标准 GB/T 10180 和 NB/T 47066 的规定。8运行维护和异常情况处理8.1 运行8.1.1 烟气热能回收装置运行调试应符合 GB/T 50893 的规定，具体调试应按下列步骤进行：a) 烟气侧应进行吹扫，被加热介质侧应进行冲洗，气液管道应畅通。b) 烟气热能回收系统充液后应进行冷态循环，烟气冷凝回收装置的被加热介质流量应达到最低安全值。c) 应进行热态调试，锅炉和被加热介质系统的连锁控制应运行正常；启动时，应先开启被加热介质系统，后启动锅炉；停炉时，应先停炉，待烟气温度降低后，再停止被加热介质系统。d) 进行单机调试时，应校对烟道阻力和背压、调节燃烧器、控制燃气和空气的比例、测试烟气成分。烟气热能回收装置对锅炉燃烧系统、烟风系统的影响应降到最小。e) 单机试运行及调试后，应进行联合试运行及调试，并应达到设计要求。8.1.2 烟气热能回收装置运行期间，应实时监测被加热介质（液体）温度，严禁汽化；实时监测被加热介质压力，严禁超压。8.1.3 应加强对设备、烟道、风道、挡板和阀件及仪表的检查，应安全可靠运行。8.1.4 烟气热能回收装置与烟道的连接部位应定期检查，烟气冷凝水排水应通畅，严禁烟气热能回收装置和烟道内部积水。8.1.5 烟气热能利用系统的烟气侧运行阻力超过烟气设计阻力的 1.2 倍时，应对烟气热能回收装置的换热面进行吹灰或清洗。8.1.6 在额定工况下烟气热能回收系统的实际烟气余热回收量低于烟气余热回收量设计值的 80%时，应对烟气热能回收装置的换热面进行吹灰或清洗。8.1.7 停炉后应检查烟气热能回收装置、烟道、风道等部位的磨损和腐蚀情况，应对缺损部位及时修复，修复部位验收合格后方可投入使用。6学兔兔标准下载T/CIECCPA 06420238.2 维护8.2.1 烟气热能回收装置应定期对换热器烟气侧表面进行吹扫和冲洗，并应确保烟气冷凝水排水通畅。8.2.2 烟气进出口压降超过初始压降的 1.2 倍或烟气系统余压时，应清洗烟气换热部件。8.2.3 被加热介质管路上过滤器压降超过初始运行的 1.5 倍时，应清洗过滤器。8.2.4 烟气热能回收装置短时间停用而锅炉正常运行时，应先开启烟道旁路并关闭烟气热能回收装置的进出口烟阀。8.2.5 维修维护人员进入烟气热能回收设备内部清洗或检修时，不应踩踏换热器表面，严禁破坏换热器表面防腐层。8.2.6 被加热介质为水的间壁式烟气热能回收装置，设备停运期间宜满水保养。8.2.7 烟气热能回收装置设在室外且当室外温度低于 5 时，应采取防冻措施。8.2.8 烟气热能回收监测系统应定期检查和维护，采集数据应准确可靠。8.3 异常情况处理8.3.1 天然气工业锅炉运行过程中出现超温、超压、烟气硫含量超标等异常情况，应迅速开启旁通烟道阀，关闭烟气热能回收装置的进出口烟阀。8.3.2 烟气热能回收装置出现泄漏时，应迅速开启旁通烟道阀，并关闭烟气热能回收装置的进出口烟阀与被加热介质侧进出口阀门，将高温烟气切换至旁通烟道，待检修完成并验收合格后方可开启。7兔学兔标准下载×𝑑  × 100%（A.1）T/CIECCPA 0642023附录 A（规范性）燃气利用热效率与节能量及节能率计算A.1 燃气利用热效率燃气利用热效率应按式（A.1）计算： =式中：h 烟气热能回收装置的燃气利用热效率，%；Qh烟气热能回收装置有效输出热量，单位为千瓦（kW）；Bg天然气工业锅炉的标准状态下燃气流量，单位为标准立方米每秒（Nm3/s）；qdw 燃气低位发热量，单位为千焦每标准立方米（kJ/Nm3）。天然气工业锅炉的标准状态下燃气流量应采用准确度不低于 1.0 级燃气流量表或经过标定的孔板流量计测量。燃气的压力和温度应在燃气流量测点附近测量，宜将实际状态的燃气流量换算到标准状态下的燃气流量。A.2 烟气热能回收装置有效输出热量当烟气热能回收装置加热不同温度和流量的被加热介质时，烟气热能回收装置有效输出热量应分别按式（A.2）计算：式中：   = =1 , 𝑟,  𝑟, （A.2）Qh  烟气热能回收装置有效输出热量，单位为千瓦（kW）；Gr,m 第m种其他被加热介质流量，单位为千克每秒（kg/s）；hro,m 第m种其他被加热介质的出口比焓，单位为千焦每千克（kJ/kg）；hri,m  第m种其他被加热介质的进口比焓，单位为千焦每千克（kJ/kg）。A.3 节能量节能量应按式（A.3）计算： =   （A.3）式中：Qj烟气热能回收装置的节能量，单位为千瓦（kW）；Qh烟气热能回收装置有效输出热量，单位为千瓦（kW）；Qd回收烟气热能所消耗能量（按发电平均效率折算为一次能源的能量），单位为千瓦（kW）。当增加风机、水泵等时，风机、水泵等设备的电耗应采用电表或功率计计量，准确度不应低于 0.5级；回收烟气热能所消耗能量应按发电平均效率折算为一次能源的能量，其折算方法应符合 GB/T 2589的规定。A.4 节能率8学兔兔标准下载×𝑑  × 100%（A.4）T/CIECCPA 0642023节能率应按式（A.4）计算： =式中：j 烟气热能回收装置的节能率，%；Qj烟气热能回收装置的节能量，单位为千瓦（kW）；Bg天然气工业锅炉的标准状态下燃气流量，单位为标准立方米每秒（Nm3/s）；qdw 燃气低位发热量，单位为千焦每标准立方米（kJ/Nm3）。9