提高富氧底吹爐余熱鍋爐使用效率

鄧川南

（中條山集團(tuán)公司垣曲冶煉廠， 山西 中條山 043700）

富氧底吹爐余熱鍋爐是處理底吹爐生產(chǎn)中產(chǎn)出的煙氣，經(jīng)過余熱鍋爐降溫和除塵后，送硫酸車間制酸。由于底吹爐余熱鍋爐在生產(chǎn)中易出現(xiàn)漏水事故、設(shè)備故障事故等，造成系統(tǒng)停產(chǎn)，降低了鍋爐蒸發(fā)效率，減少底吹爐余熱鍋爐故障率。

底吹爐處理含雜質(zhì)高的混合物料，造成鍋爐對流管束結(jié)焦嚴(yán)重，影響鍋爐換熱效率，改進(jìn)清灰裝置，對直升段、對流管束結(jié)焦進(jìn)行快速清理，增加換熱面，提高蒸發(fā)量。

底吹爐余熱鍋爐回收煙氣熱量，生成飽和蒸汽用于余熱發(fā)電、電解生成、全廠生活用氣。目前余熱鍋爐煙氣熱量回收率低、設(shè)備故障率高，造成蒸汽量波動大、蒸發(fā)量低。鍋爐在生產(chǎn)中存在間斷性漏水、鍋爐堵塞，余熱鍋爐作業(yè)率低，由于鍋爐結(jié)焦、振打功能差、漏風(fēng)等問題，鍋爐蒸發(fā)量偏低，嚴(yán)重影響能量回收利用。

1 研究內(nèi)容

主要研究內(nèi)容有對影響余熱鍋爐作業(yè)率的因素進(jìn)行研究，保證蒸發(fā)量穩(wěn)定；化學(xué)水質(zhì)、鍋爐煮爐的控制、關(guān)鍵設(shè)備使用壽命研究；對影響鍋爐煙氣余熱回收率的因素進(jìn)行研究；彈性振打錘清灰研究、激波清灰、活動擋板及鍋爐密封、鍋爐保溫及防腐蝕研究。

1.1 對影響鍋爐作業(yè)率的因素進(jìn)行研究

1.1.1 化學(xué)水的因素

余熱鍋爐給水水質(zhì)一般要求見表1。

生產(chǎn)中由于設(shè)計(jì)的化學(xué)水處理站屬于簡易型，無法處理較為差的水質(zhì)，且爐水堿性主要由加氨控制，在生產(chǎn)中不易穩(wěn)定，因此，鍋爐運(yùn)行工在每班均需對爐水采樣進(jìn)行化驗(yàn)，根據(jù)水質(zhì)要求，適當(dāng)加入磷酸三氨維持堿度，否則易造成爐水品質(zhì)差。

表1 余熱鍋爐給水水質(zhì)要求

1.1.2 余熱鍋爐煮爐的因素

在生產(chǎn)中，由于每年均需對鍋爐進(jìn)行維修和保養(yǎng)，并對局部膜式壁及管接頭進(jìn)行更換，導(dǎo)致鍋爐部分水套沒有參與煮爐環(huán)節(jié)，為了保證鍋爐的正常運(yùn)行，由于是直升段經(jīng)過更換的膜式壁更是高溫烘燒的主要部位，因此有必要在開爐前對鍋爐進(jìn)行簡易煮爐，主要是保證新更換部件的安全運(yùn)行，否則使用中易出現(xiàn)漏水或開裂現(xiàn)象。

1.1.3 埋刮板機(jī)運(yùn)行維護(hù)

埋刮板機(jī)是鍋爐清灰的另一主要設(shè)備。由于該設(shè)備長期處于高溫運(yùn)行狀態(tài)，在生產(chǎn)中易被異物卡住而導(dǎo)致將鏈齒切斷或?qū)㈡湕l拉斷，在生產(chǎn)中多次發(fā)生這種情況，只有停爐降溫，進(jìn)行處理。提高埋刮板機(jī)本身的質(zhì)量及加強(qiáng)對其維護(hù)。

1.1.4 鍋爐給水泵及循環(huán)泵

鍋爐給水泵采用國內(nèi)知名廠家生產(chǎn)，使用中先后多次發(fā)生給水泵故障，主要再現(xiàn)在泵頭漏水、過熱跳車、泵身漏水、振動過大等問題，嚴(yán)重時(shí)沒有泵可用，制約了正常生產(chǎn)及鍋爐安全運(yùn)行。

鍋爐循環(huán)泵采用國外進(jìn)口的高德泵，后期發(fā)現(xiàn)有一些小故障，但經(jīng)過大修期廠家派人指導(dǎo)維修，基本杜絕了影響生產(chǎn)的情況，需要在生產(chǎn)中進(jìn)一步總結(jié)安裝維護(hù)要點(diǎn)，保證正常運(yùn)行。

1.2 余熱鍋爐熱量回收率

1.2.1 增加換熱面

在底吹爐余熱鍋爐外面，大量使用彈性振打錘進(jìn)行清灰，由于該種3.7 kW 功率電機(jī)帶動的擺錘，打擊力度由提升高度控制，在不同部位打擊力量要求不同，且彈性振打錘在使用中極易出現(xiàn)鏈條跑脫，彈簧斷裂，經(jīng)常導(dǎo)致振打效果差，造成直升段和對流區(qū)管束結(jié)灰，在長期振打中，將焊在膜式壁上的錘頭給打掉，給正常清灰?guī)碛绊懀瑖?yán)重時(shí)對流區(qū)管束結(jié)死，被迫停爐集中處理。

在鍋爐清理集灰的方式上，還有其它方法，比如激波清灰，該種工藝方式是將乙炔氣或天然氣作為一次性氣源，充入到指定罐中，再充入適量空氣，達(dá)到爆炸范圍，用電子點(diǎn)火計(jì)點(diǎn)燃引爆，利用爆炸的沖擊波沖刷對流區(qū)管束，達(dá)到清灰的目的。

1.2.2 增加余熱回收率

1）活動門密封。鍋爐在入口處一般均設(shè)有活動門，方便清理結(jié)焦使用，但由于活動門是通過安裝在膜式壁上的固定件而另外加裝上去的，且在使用中由于高溫作用，極易發(fā)生形變，導(dǎo)致密封不嚴(yán)；另一種情況是活動門在高溫下，由于處于低壓運(yùn)行狀態(tài)，易造成內(nèi)壁的SO3結(jié)露而腐蝕本體，造成活動門漏水，進(jìn)而影響密封條件，對材質(zhì)進(jìn)行改良。減低漏風(fēng)率，延長活動門使用壽命。

2）活動檔板密封。在爐子排煙另外一側(cè)，安裝的是活動檔板，原設(shè)計(jì)將檔板安裝在鍋爐膜式壁內(nèi)側(cè)上，由于結(jié)焦后每次轉(zhuǎn)出，粘結(jié)物就在固定處磨擦膜式壁，將膜式壁磨漏，造成鍋爐事故，目前采用單獨(dú)懸掛模式。

3）鍋爐出口密封。鍋爐出品采用了軟連接的方式，用復(fù)合蒙皮緊固兩頭的方式進(jìn)行密封，生產(chǎn)中由于外部為常溫，鍋爐產(chǎn)生SO3極易在此處結(jié)露，時(shí)間長了，將連接復(fù)合蒙皮的鋼結(jié)構(gòu)腐蝕損壞，造成漏風(fēng)嚴(yán)重，目前采用雙層不銹鋼材質(zhì)，膨脹系數(shù)滿足使用條件，未出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

4）鍋爐保溫及防腐。底吹余熱鍋爐由于是露天布置，在生產(chǎn)中受風(fēng)、雨、雪天氣影響，對鍋爐的使用壽命造成了影響，尤其是鍋爐漏水后，再將保溫層扒開后，很難于恢復(fù)原樣，加之為了保證鍋爐不漏水還進(jìn)行打水試壓，長期以來導(dǎo)致鍋爐保溫層大面積破壞，導(dǎo)致鍋爐散熱量大，鍋爐本體被產(chǎn)生的SO3腐蝕，造成對流區(qū)振打處開焊漏縫，造成出口煙氣溫度低。加強(qiáng)巡檢，對漏煙處及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊。

2 結(jié)語

經(jīng)過對鍋爐研究，實(shí)現(xiàn)鍋爐使用正常，關(guān)鍵設(shè)備故障率降低，延長底吹爐余熱鍋爐使用壽命，實(shí)現(xiàn)余熱鍋爐長周期穩(wěn)定運(yùn)行，鍋爐蒸發(fā)提高20%，保證供給電收塵入口溫度在350～380 ℃，鍋爐密封良好，鍋爐作業(yè)參數(shù)正常，增加余熱回收利用。底吹爐送風(fēng)時(shí)率由89%提高到92%，底吹爐生產(chǎn)多運(yùn)行230 h，產(chǎn)出冰銅4 335 t，蒸發(fā)量全年累計(jì)增加30 000 t。