余热锅炉和欧萨斯锅炉的特点

余热锅炉和欧萨斯锅炉的特点摘要：在冶金行业中，采用余热锅炉和其它余热利用设备的节能方法，现已得到广泛的应用。余热锅炉已不仅仅是一台孤立的回收余热设备，而是现代冶金工厂十分关键而又必不可少的设备，它与熔炼炉和电收尘器一起，成为现代化冶炼厂的三大设备。关键字：余热锅炉欧萨斯锅炉在冶金行业中，采用余热锅炉和其它余热利用设备的节能方法，现已得到广泛的应用。余热锅炉已不仅仅是一台孤立的回收余热设备，而是现代冶金工厂十分关键而又必不可少的设备，它与熔炼炉和电收尘器一起，成为现代化冶炼厂的三大设备。一、冶金余热锅炉的发展趋势1、余热锅炉的发展进程发展的三个阶段20世纪50年代以前为余热锅炉的发展初期，由于对有色冶金余热的特点和烟气、烟尘的特性了解不够，误将余热锅炉与一般锅炉等同对待，辐射室及对流管束间距较小，锅炉短期运行后即被积灰堵死。60年代前后为发展中期，主要炉型有多通道式余热锅炉（如日本田熊株式会社为白银铜冶炼厂设计的余热锅炉），其最大特点是余热锅炉有一个较大的辐射冷却室，使积灰问题有所改善，但积灰问题尚未完全解决；60年代末至70年代初，余热锅炉进入成熟期，锅炉炉型以直通式炉型为主，有一个大的辐射冷却室，烟气在炉内不转弯，成直流式流动。实践证明，这一炉型经长期运行是比较正常可靠的。目前余热锅炉的设计仍采用直通式炉型。它有效地解决了以下几个问题。腐蚀问题通过提高锅炉的运行压力，有效地解决了低温腐蚀问题；通过采用控制炉内金属温度、保持受热面的清洁等措施，防止锅炉产生高温腐蚀。积灰问题采用大空间辐射室，降低烟气流速，使烟气中的大颗粒充分沉降。在对流段烟气横向冲刷管束，减少积灰和腐蚀。对于烟尘容易粘结的余热锅炉，尽量不设置过热器，一方面防止高温腐蚀，另一方面防止过热器积灰。磨损问题采用直通式炉型，使余热锅炉内烟气流动平稳均匀，烟气流速控制在5m／s以内，这样可有效地减小烟尘对受热面的磨损。2、余热锅炉的发展趋势当今余热锅炉朝向大型化、高参数方向发展。随着有色冶炼能力的提高，余热锅炉容量和参数得到提高，对于有色冶金系统来说，蒸发量50t／h、工作压力4.2MPa的锅炉被称为大型余热锅炉。其他行业余热锅炉容量更大，如钢铁冶金行业的干熄焦余热锅炉，蒸发量已达到100t／h以上，工作压力12.5MPa。炉型的发展趋势仍以直通道式锅炉为主；循环方式为强制循环以及强制循环与自然循环的联合循环；受热面结构为外壁采用全膜式壁，内部对流管束采用膜式管屏和蛇形管束。余热锅炉内设置烟气挡板，挡板可布置在辐射冷却室和对流区，以改善炉内烟气流动场和温度场，提高锅炉传热效果，减轻受热面的积灰。这一设计在国外已较为常见，但国内尚无应用实例。清灰方式分机械振打、弹簧锤振打、气动振打及爆破清灰等，根据余热锅炉烟灰的粘结性能不同，选用不同的清灰设施。二、欧萨斯余热锅炉的特点云南铜业公司的欧萨斯余热锅炉配置在艾萨铜熔炼炉之后，蒸发量为51t／h，工作压力4.2MPa，蒸汽温度254℃，烟气量70000m3／h，进口烟温1240℃，排烟温度350℃，烟气成分：SO212.60％，CO210.4％，H2O25.1％，O23.0％，N248.9％，烟尘含量为30g／m3。1、炉型该锅炉为直通式炉型，由上升烟道、下降烟道、水平烟道组成。根据艾萨炉的特点，上升和下降烟道高度大（30m），上升烟道垂直布置，有利于烟尘的沉降。2、水循环方式欧萨斯余热锅炉选用自然循环与强制循环相结合的循环系统。余热锅炉常使用一种循环方式（强制循环或自然循环），在一台余热锅炉上同时使用两种循环方式的情况较少。其优点是可靠性高，锅炉所有外壁均采用自然循环，减少了强制循环水量，便于选择较小的循环水泵；但实际上，该炉强制循环水量并未减少，据估算，循环流量富余量＞40％，这样提高了强制循环系统的可靠性。虽然经济上有所损失，但余热锅炉运行的可靠性更为重要，锅炉系统最重要的是水循环，保证了锅炉每一个受热面循环水量充足，可以保证在烟气温度达1200℃、甚至1500℃时，亦不会烧坏炉管。但是，在可靠性提高的同时，也使系统更为复杂。若全部采用强制循环，则仅需要下降管和上升管各一根即可。而该锅炉DN350、DN400的循环水管道有8根，使得管道布置较困难，操作复杂。3、全机械振打锅炉清灰主要有机械锤打和弹簧振打两种。该锅炉内部管束和外部管壁均采用机械振打方式，设有8套气动机械振打装置和70套电动机械振打装置，总体上与日产炉清灰方式相似，与西北铅锌厂QSL余热锅炉、贵溪闪速炉和转炉余热锅炉上所用的机械振打装置形式相同。但与奥斯龙锅炉不同，奥斯龙锅炉采用弹簧锤振打装置，使用效果较机械振打效果好。4、艾萨炉炉顶结构目前，上升烟道、下降烟道采用锅炉受热面结构已逐步被世人接受，有些新炉型的炉体本身也采用了锅炉受热面，如铜陵公司的奥斯麦特炉上部采用了锅炉受热面，这种型式投资省，可靠性大。艾萨炉在炉顶采用了锅炉受热面，结构新颖，从锅炉技术角度考虑完全可行。但存在一个问题，即炉顶一旦漏水，水容易进到艾萨炉内发生爆炸。曾在QSL炉上有过教训，水冷插件和直通烟道在熔体上部，试生产时，发生漏水，水进入熔池里，水位到200～300mm才被发现，所幸当时渣层较厚，未发生爆炸。故不论上升烟道还是炉顶，一旦漏水，水将会漏进熔池，所以操作要求比较高。因此采取了一些自控措施，如测量进水流量、出水流量，把炉顶单独作为一个受热面，当进、出水量有差别时报警等。饿5轿、炉体支舍吊架余热拳锅炉一般钉采用吊挂养形式，吊属挂在锅炉探钢架的最仰上层，以棍保证锅炉请受热面良票好的弹性包，清灰较害容易。若识采用支撑滑形式，则娃整个锅炉从刚性较大趟，使用机议械振打，税效果不佳棵。本台锅耍炉的上升忌、下降烟常道采用吊里挂形式，由水平烟道浪采用支撑堤形式，但跃这种支撑适与传统意草义上的大央框架支撑虹不同，采絮用了细小次钢柱，柱魔脚铰接。鸦这种支吊抓结合方式瘦主要根据气该炉型决奔定，因水愿平部分炉岸顶的钢架沿较庞大，叉对流管束若整体吊挂劳检修比较罪困难，所撤以采用支薄撑的形式置比较好，渴上面只有羽两根梁，过而且可以哗卸下来，握检修方便爬。扁6距、全膜式厨壁该余热肺锅炉本体欣、所有外兴壁包括上矮升、下降伪烟道、水摔平部分外杂壁、艾萨蹈炉炉顶等鲜均采用膜浊式水冷壁灰。根据炉煎内温度的它不同，膜现式管子间叨距团为扭6齐0皂～朋100m受m母。涝下7凯、锅炉与娘艾萨炉接稍口在入口胜部分徐的饶3屈m漏段有一个供沙封和一霜个移动式五冷却屏，关将其提起体后，可放句进烟道闸速板，此做治法较新颖册。因余热偿锅炉较艾理萨炉事故毙多，余热凑锅炉在运条行过程中垫很难做到崭不爆管、折不泄漏，凑其检修周号期与冶金浓炉并非同慕步，故加竹一个水冷厅烟道闸板傻很有必要柔。而采用斧水平式的门水冷闸板怨、提升式厉的受热面润结构形式怀比较合理悟，检修方统便。在白臂银炉余热任锅炉设计岁中亦采用督了水平式颗水冷闸板尺，但接口糠部分不能垒提升程。电方8洽、锅炉出柄口烟道垂描直向上一峡般来说，序锅炉烟气碍出口有向思上和水平遮两种形式宇。从传热蚕角度看，奖因为烟气伞向上走，妇而对流管蓬束制有脱6静m插高，烟气滥充满不了蛇整个内部礼空间，下捞部分受热召面利用率赠较低，所森以烟气出片口采用水楚平形式比侄较好。如巩果烟气水榨平出口在锻中心线附害近，烟气垒充满度较起好，也能雕充分利用毅受热面。何若烟气出舅口设计为眯向上的形伐式，则可眯充分利用拦空间，在叠尾部增加井一个过道数，操作人管员可以方庭便地从左街边绕到右严边。笨9缎、锅炉钢悄架该锅炉较的钢架设厅计有两个得特点粱，狡①隙熔炼炉用研钢架和余丰热锅炉用惜钢架合为婚一体，此为为该炉型止独有设计涨，常规余评热锅炉的译钢架仅是婶余热锅炉壤的一部分廉，而很少安与熔炼炉象整个厂房典连成一体光。股②季钢架截面丝大，钢架鸭高度洁达衡60辣m但。柱子采爆用截面扮为丧1200叠×60弊0当的虹H踪型钢，以搬承受来自错锅炉与艾挖萨炉的各悼种荷载刚。蕉产1下0察、炉体导昼向装置常乒规导向装淋置上有两脂个环，一断个与炉体收焊接，另委一个与钢借架焊接，蛛炉体热膨吐胀时可以雅相对移