立式三廢余熱鍋爐設(shè)計特點

鄭嬌麗　李盤威　歐陽曉瑞

摘 要：文章根據(jù)立式三廢余熱鍋爐特點，介紹QC205/955-85-3.82/450型余熱鍋爐的特有結(jié)構(gòu)特點及優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：立式；三廢余熱；結(jié)構(gòu)特點

1 引言

我國能源資源豐富，但是可開發(fā)能源與人均能源量都很少，而且隨著生產(chǎn)的發(fā)展，可開發(fā)的能源越來越少，而生產(chǎn)需要的能源越來越大，所以節(jié)約能源對現(xiàn)代的生產(chǎn)生活極其重要。余熱鍋爐是利用生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的廢氣發(fā)電的一種設(shè)備，對節(jié)約能源發(fā)揮著重大的作用。QC205/955-85-3.82/450型85t/h余熱鍋爐作為目前化工行業(yè)運行情況良好的大噸位立式三廢余熱鍋爐，是利用三廢混燃爐排出的含塵煙氣余熱產(chǎn)生過熱蒸汽的一種裝置。

2 QC205/955-85-3.82/450型余熱鍋爐的設(shè)計參數(shù)

2.1 設(shè)計參數(shù)

（1）額定蒸發(fā)量 85t/h

（2）額定蒸汽壓力 3.82MPa

（3）額定蒸汽溫度 450℃

（4）給水溫度 104℃

（5）排污率 2%

（6）排煙溫度 ≤150℃

（7）設(shè)計效率 82.2%

（8）鍋爐受壓部件水容積表

（8）一次風(fēng)出口空氣溫度132.6℃，一次風(fēng)空氣流量82500m3/h

（9）二次風(fēng)出口空氣溫度132.6℃，二次風(fēng)空氣流量52500m3/h

2.2 設(shè)計依據(jù)：進(jìn)口煙氣參數(shù)

（1）進(jìn)口煙氣量 205000Nm3/h

（2）進(jìn)口煙氣溫度 955℃

（3）煙氣含塵量 6～12g/Nm3

2.3 煙氣成分：三廢混燃爐產(chǎn)生的廢氣

3 QC205/955-85-3.82/450型余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)特點

85t/h立式三廢余熱鍋爐是適用于造氣爐三廢回收利用系統(tǒng)的余熱鍋爐，采用單鍋筒橫置式立式布置，將鍋爐全部受熱面采用立式布置在鍋爐煙道豎井內(nèi)。

鍋爐主要受熱面布置有水冷屏、過熱器、對流管束、省煤器（見圖1），為滿足混燃爐燃燒的需要，鍋爐配備了一級空氣預(yù)熱器。介質(zhì)流動方向如圖2所示。

鍋筒采用鋼板焊制而成。鍋筒擱置在鋼架上的兩個鍋筒活動支座上，可以左右自由膨脹。在鍋筒內(nèi)裝有旋風(fēng)分離器，頂部鋼絲網(wǎng)，擋板，多孔板等汽水分離裝置。進(jìn)入鍋筒的汽水混合物，首先經(jīng)擋板受阻后進(jìn)入旋風(fēng)分離器，進(jìn)行一次分離，然后進(jìn)入頂部鋼絲網(wǎng)分離器進(jìn)行二次分離，為提高汽水品質(zhì)，裝設(shè)有加藥管和排污管。

鍋內(nèi)采用單段蒸發(fā)系統(tǒng)，雙排布置32個，直徑為Φ290的旋風(fēng)分離器，單只負(fù)荷3.4t/h。

水冷屏管排采用φ51×4鍋爐管，管子間距100mm。

過熱器采用吊掛管結(jié)構(gòu)，過熱器蛇形管分為高溫段和低溫段，高溫段、低溫段高壓鍋爐管均采用順列布置。

過熱器采用兩級噴水減溫，溫度調(diào)節(jié)范圍大：即在高溫段和低溫段之間采用一級噴水減溫器進(jìn)行中間減溫，同時在高溫過熱器出口集箱之后又增加了二級噴水減溫器作為終端減溫；二級噴水減溫器同時作為過熱器出口集箱。鍋筒分離出的飽和蒸汽經(jīng)導(dǎo)汽管引到過熱器進(jìn)口集箱，再經(jīng)過熱器低溫段、一級減溫器、高溫段、過熱器出口集箱、二級減溫器，減溫后達(dá)到額定出口參數(shù)送出。

對流管束分三級布置。對流管束上、下管排與管排間呈順排布置，管排與管束上、下集箱連接。全部對流管束下集箱則通過下降管與鍋筒連接，爐水在鍋筒、對流管束、下降管及導(dǎo)汽管間采用自然循環(huán)方式流動。

省煤器采用光管，橫向沖刷順排布置。省煤器管束采用2級布置。鍋爐給水經(jīng)過省煤器進(jìn)口集箱、低溫省煤器管束、高溫省煤器管束、省煤器出口集箱后進(jìn)入鍋筒。

在省煤器后布置空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器采用單級臥式順列布置，一二次風(fēng)上下并行，分左右三個管箱，用于聯(lián)接二次風(fēng)和一次風(fēng)，便于維修?？諝忸A(yù)熱器及相應(yīng)的連通箱均采用全焊接的密封框架，以確?？諝忸A(yù)熱器的嚴(yán)密性。

鍋爐四周爐墻采用輕形護(hù)板爐墻結(jié)構(gòu)，采用疊加式布置，外披彩色瓦棱板，爐頂采用輕型吊掛結(jié)構(gòu)。

4 該型鍋爐的技術(shù)特點

本鍋爐是我公司目前已經(jīng)運行的大噸位的余熱鍋爐，采用了立式布置、受熱面四周采用了膜式壁加護(hù)板的輕型爐墻結(jié)構(gòu)。省煤器以上的受熱面均用吊掛管懸吊。省煤器及空氣預(yù)熱器采用支撐結(jié)構(gòu)。

與常規(guī)鍋爐相比，本鍋爐有以下一些新特點：

4.1 該爐是我公司第一臺蒸發(fā)量超過80噸的余熱鍋爐。其受熱面支撐、吊掛在結(jié)構(gòu)設(shè)計上都有了新的突破。

4.2 該鍋爐第一次在受熱面四周采用膜式壁爐墻結(jié)構(gòu)。保證了鍋爐的密封性，提高了整體換熱效果，該結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，并能完全適應(yīng)煙氣正負(fù)壓交替波動的特點，保證了鍋爐的安全運行。

4.3 該鍋爐第一次在高溫?zé)煔庵惺褂昧讼虏克健⑸喜績A斜的對流管束，對其水循環(huán)、換熱效果、汽水阻力的詳細(xì)核算，保證了鍋爐水循環(huán)的安全性。

4.4 過熱器和全部對流管束均采用了吊掛管式結(jié)構(gòu)，易于吸收管束膨脹。吊掛管長度約20米左右，是對吊掛管長度的一個新的挑戰(zhàn)。

5 結(jié)束語

此鍋爐獲得本公司科技進(jìn)步一等獎，并已生產(chǎn)兩臺均已投入運行，運行狀況良好，效率保持在設(shè)計效率左右。