立式三廢余熱鍋爐設(shè)計(jì)特點(diǎn)

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(diǎn)，介紹QC205/955-85-3.82/450型余熱鍋爐的特有結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：立式；三廢余熱；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1 引言

我國(guó)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(duì)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(duì)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(yùn)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(jì)參數(shù)

2.1 設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(diǎn)

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(duì)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(jí)空氣預(yù)熱器。介質(zhì)流動(dòng)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(gè)鍋筒活動(dòng)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(gè)，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(jí)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(jí)噴水減溫器進(jìn)行中間減溫，同時(shí)在高溫過熱器出口集箱之后又增加了二級(jí)噴水減溫器作為終端減溫；二級(jí)噴水減溫器同時(shí)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(jí)減溫器、高溫段、過熱器出口集箱、二級(jí)減溫器，減溫后達(dá)到額定出口參數(shù)送出。

對(duì)流管束分三級(jí)布置。對(duì)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(duì)流管束下集箱則通過下降管與鍋筒連接，爐水在鍋筒、對(duì)流管束、下降管及導(dǎo)汽管間采用自然循環(huán)方式流動(dòng)。

省煤器采用光管，橫向沖刷順排布置。省煤器管束采用2級(jí)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(jí)臥式順列布置，一二次風(fēng)上下并行，分左右三個(gè)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，以確保空氣預(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(diǎn)

本鍋爐是我公司目前已經(jīng)運(yùn)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(diǎn)：

4.1 該爐是我公司第一臺(tái)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(jì)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(jiǎn)單，施工方便，并能完全適應(yīng)煙氣正負(fù)壓交替波動(dòng)的特點(diǎn)，保證了鍋爐的安全運(yùn)行。

4.3 該鍋爐第一次在高溫?zé)煔庵惺褂昧讼虏克?、上部?jī)A斜的對(duì)流管束，對(duì)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(duì)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(zhǎng)度約20米左右，是對(duì)吊掛管長(zhǎng)度的一個(gè)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(jiǎng)，并已生產(chǎn)兩臺(tái)均已投入運(yùn)行，運(yùn)行狀況良好，效率保持在設(shè)計(jì)效率左右。