超臨界冶金高熱爐制造技術探討

張 慧

（西安成航爐業有限公司，陜西 西安 710000）

作為目前金屬冶煉廠中重要的鍋爐型號之一，超臨界冶金高熱爐的實用性關乎著火電廠的發展進程。為了不斷完善超臨界冶金高熱爐的生產制造技術，促使我國的超臨界冶金高熱爐制造技術與國際接軌，研究人員從各個層面進行研究并改進生產條件，提供值得信賴的技術方面的支持，完善超臨界冶金高熱爐生產制造技術，從而可以進一步促進我國冶金電力工作快速發展，促進我國能源資源高效利用。

1 超臨界冶金高熱爐的構造特點

超臨界冶金高熱爐與亞臨界鍋爐最大的區別是主要構成部分中的爐外分離器，不同的國家的生產制造水平不同，需求不同，生產目的不同，超臨界冶金高熱爐的分離器構造特點也不盡相同。不同國家的超臨冶金高熱爐各有特點，包括爐型、汽水分離器、燃燒器噴口管屏、燃燒調溫方式等方面，這些方面的特點使得超臨界冶金高熱爐的獨特優勢充分發揮出來并得以全面應用。

1.1 冶金熱爐型

爐型的確定取決于多種因素，例如金屬材料種類、制造廠原有的傳統制造方式等都會影響到爐型的選擇確定。各個國家的爐型選擇情況不同，這是由于每個國家的經濟發展水平和需求不同，所使用的冶金熱爐型也不同，各個國家爐型差別較大。塔式布置的優點在于這種布置方法可以有效合理地縮小鍋爐所用面積，保證鍋爐占地面積區域內受熱均勻，減少灰塵堆積情況，減輕鍋爐摩擦損壞程度及焦化程度，從而避免鍋爐無法正常運轉的情況發生。并且塔式布置能夠及時解決鍋爐出現故障時發生的問題，及時止損，有效處理故障問題。但這種布置形式對資金要求較高，占用廠內面積區域，安裝過程較為繁瑣復雜。因此，P型布置的優勢便凸顯出來，其對場地要求較小，安裝過程相對簡單，資金消耗將有所減少。

1.2 汽水分離器

在超臨界冶金高熱爐運行過程中，汽水分離器的作用不可忽視，汽水分離器的操作是實現汽水分離的重要步驟。汽水分離需要幾個汽水分離器共同作用，從而確保進行高效迅速的汽水分離工作。

一般情況下，汽水分離過程中會投入使用600MW等級的汽水分離器，為確保超臨界冶金高熱爐的正常運行，提高汽水分離器的質量，使汽水分離器的效果最大化，需要對汽水分流器中的每一部分組件進行有序排列連接，正確處理接頭處。同時還需要引入管及對應裝置來提高汽水分離器的使用效果。

有關研究成果表明，隨著汽水分離器的制作過程愈發繁瑣，汽水分離器的各個組件加工愈發復雜精準，廠家對汽水分離器的制作人員要求也更加嚴格，對制造人員的技術要求也越來越高。為保障汽水分離器的正常運作，提高其運行質量和運行效率，提高汽水分離引入管等組件設備的精密化程度也是重要制作要求。

1.3 燃燒器噴口管屏

超臨界冶金高熱爐的燃燒器噴口管屏與亞臨界冶金高熱爐的不同點在于超臨界鍋爐的燃燒器噴口管屏有復雜的開孔區樣式，難以完成整體開孔，其管屏主要由單元噴口管屏相互連接構成，單個的單元噴口要小很多。因此超臨界冶金高熱爐的燃燒器噴口管屏的制造難度大幅度增加，制造過程也更加精準仔細。隨著科學技術的不斷進步，手工制作逐漸遠離生產制造產業鏈，取而代之的是冶金設備自動化智能化生產，例如，冶金設備燃燒器噴口管屏的自動化生產線具有高度自動化、精度高、熱輸入量均有、穩定性高、變形小等多種優點。冶金企業的生產技術已經達到世界冶金高熱爐制造行業領先水平，燃燒器噴口管屏制造產業已經逐步走向頂峰。

1.4 集箱

超臨界冶金高熱爐的集箱數量相對增多，其中，長集箱以及小直徑的短集箱占集箱總數的絕大部分。集箱的厚度、噸位、直徑也隨之增加。

由此可見，集箱的制造難度也加大，集箱制造材料的選擇，對筒身開口的控制，對溫度的控制，如何進行冶金材料焊接等都是在集箱制造過程中需要處理的重難點問題。

2 超臨界鍋爐的發展前景分析

隨著我國經濟水平和科學技術的不斷進步和發展，企業用電需求不斷上升，我國用電壓力不斷增加，為確保我國電力供應滿足人民需要，推動超臨界鍋爐的快速發展具有重要意義。我國電力企業應積極踐行節能高效科學的發展理念，推動超臨界冶金高熱爐的可持續發展，保證火電結構得到合理優化，火電廠平穩運行，持續促進我國冶金電力生產的智能化、自動化和高效化。

2.1 超臨界冶金高熱爐的參數和容量發展

超臨界冶金高熱爐的參數和容量與高參數、大容量和高效能的超超臨界參數相比仍有部分差距，其單級容量達600MW，發電效率雖然提高到43%以上，但仍與800MW級超超臨界冶金高熱爐有相當大的差距。

因此超臨界冶金高熱爐的參數和容量指標仍存在較大的發展進步空間，若其參數和容量指標有所提升，相信超臨界冶金高熱爐的市場占有率也會隨之提升。

2.2 超臨界冶金高熱爐的節能環保發展

超臨界冶金高熱爐的出現一方面也是為了適應我國對環境保護的倡導原則，為了改善環境，提倡節能環保主張，超臨界冶金高熱爐的市場占有率逐漸增加。

超臨界冶金高熱爐可通過爐內噴石灰脫硫+尾部煙氣脫硫來實現兩級脫硫，從而大大提高脫硫效率，減少了污染物的排放濃度。

2.3 超臨界冶金高熱爐的使用范圍發展

廣泛的使用率是超臨界冶金高熱爐的重要優勢之一，因其在使用燃料方面的適用性比較廣，多種冶金類型都可以作為燃料使用，即使是劣等金屬材料也可作為燃料燃燒發揮作用，因此其使用范圍也較大。

較大的使用范圍決定了其廣泛的發揮空間，超臨界冶金高熱爐的使用層面不斷發展，使用體驗感不斷增強，增強了未來發展的可能性，奠定了未來的發展前景。相信在以后的發展過程中，超臨界冶金高熱爐的市場占有率將日益提高，逐步取代低使用范圍鍋爐。

2.4 超臨界冶金高熱爐的技術發展

超臨界冶金高熱爐的發展要緊密結合新材料的不斷發展和優化，對于市場上不斷涌現的新興材料進行國產化加工，配合新的現代技術不斷更新。另外，超臨界冶金高熱爐的制造發展技術也要時刻更新，通過不斷引進新的制造技術，將之與我國本土冶金制造技術相結合，充分消化吸收，并優化改進，盡量在較短時間內完成技術的優化，從而形成具有我國特色的超臨界冶金高熱爐制造技術。在引進技術的同時也要加強國際技術交流，努力拓展視野。還要正確處理技術性與經濟性的關系，提高技術水平，避免一味追求技術的卓越性，學會融會貫通，避免進入技術誤區和極端；合理比較并考慮經濟性，適時進行調整和改善，降低經濟成本，避免出現較大的經濟損失。

3 結語

綜上所述，中國作為一個能源消耗大國，應該及時推進超臨界冶金高熱爐制造技術的穩步發展，并結合我國的火電廠發展狀況和能源消耗情況進行合理地技術改進。同時臨界冶金高熱爐制造技術的發展還應滿足我國對環境保護和節約能源方面的政策要求，在節能環保的基礎上保障臨界冶金高熱爐得到全方位應用。超臨界冶金高熱爐的制造技術不斷更新并發展，從而適應節能環保的需要，這對于推進我國能源建設和滿足能源發展需要具有重大意義。