立式三廢余熱鍋爐設計特點

鄭嬌麗　李盤威　歐陽曉瑞

摘 要：文章根據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構特點及優勢。

關鍵詞：立式；三廢余熱；結構特點

1 引言

我國能源資源豐富，但是可開發能源與人均能源量都很少，而且隨著生產的發展，可開發的能源越來越少，而生產需要的能源越來越大，所以節約能源對現代的生產生活極其重要。余熱鍋爐是利用生產生活中產生的廢氣發電的一種設備，對節約能源發揮著重大的作用。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生過熱蒸汽的一種裝置。

2 QC205/955-85-3.82/450型余熱鍋爐的設計參數

2.1 設計參數

（1）額定蒸發量 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）設計效率 82.2%

（8）鍋爐受壓部件水容積表

（8）一次風出口空氣溫度132.6℃，一次風空氣流量82500m3/h

（9）二次風出口空氣溫度132.6℃，二次風空氣流量52500m3/h

2.2 設計依據：進口煙氣參數

（1）進口煙氣量 205000Nm3/h

（2）進口煙氣溫度 955℃

（3）煙氣含塵量 6～12g/Nm3

2.3 煙氣成分：三廢混燃爐產生的廢氣

3 QC205/955-85-3.82/450型余熱鍋爐的結構特點

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。

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熱器。介質流動方向如圖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。在鍋筒內裝有旋風分離器，頂部鋼絲網，擋板，多孔板等汽水分離裝置。進入鍋筒的汽水混合物，首先經擋板受阻后進入旋風分離器，進行一次分離，然后進入頂部鋼絲網分離器進行二次分離，為提高汽水品質，裝設有加藥管和排污管。

鍋內采用單段蒸發系統，雙排布置32個，直徑為Φ290的旋風分離器，單只負荷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構，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，溫度調節范圍大：即在高溫段和低溫段之間采用一級噴水減溫器進行中間減溫，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導汽管引到過熱器進口集箱，再經過熱器低溫段、一級減溫器、高溫段、過熱器出口集箱、二級減溫器，減溫后達到額定出口參數送出。

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、下降管及導汽管間采用自然循環方式流動。

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。鍋爐給水經過省煤器進口集箱、低溫省煤器管束、高溫省煤器管束、省煤器出口集箱后進入鍋筒。

在省煤器后布置空氣預熱器，空氣預熱器采用單級臥式順列布置，一二次風上下并行，分左右三個管箱，用于聯接二次風和一次風，便于維修。空氣預熱器及相應的連通箱均采用全焊接的密封框架，以確保空氣預熱器的嚴密性。

鍋爐四周爐墻采用輕形護板爐墻結構，采用疊加式布置，外披彩色瓦棱板，爐頂采用輕型吊掛結構。

4 該型鍋爐的技術特點

本鍋爐是我公司目前已經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板的輕型爐墻結構。省煤器以上的受熱面均用吊掛管懸吊。省煤器及空氣預熱器采用支撐結構。

與常規鍋爐相比，本鍋爐有以下一些新特點：

4.1 該爐是我公司第一臺蒸發量超過80噸的余熱鍋爐。其受熱面支撐、吊掛在結構設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構。保證了鍋爐的密封性，提高了整體換熱效果，該結構簡單，施工方便，并能完全適應煙氣正負壓交替波動的特點，保證了鍋爐的安全運行。

4.3 該鍋爐第一次在高溫煙氣中使用了下部水平、上部傾斜的對流管束，對其水循環、換熱效果、汽水阻力的詳細核算，保證了鍋爐水循環的安全性。

4.4 過熱器和全部對流管束均采用了吊掛管式結構，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。

5 結束語

此鍋爐獲得本公司科技進步一等獎，并已生產兩臺均已投入運行，運行狀況良好，效率保持在設計效率左右。