提高富氧底吹爐余熱鍋爐使用效率

鄧川南

（中條山集團公司垣曲冶煉廠， 山西 中條山 043700）

富氧底吹爐余熱鍋爐是處理底吹爐生產中產出的煙氣，經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中易出現漏水事故、設備故障事故等，造成系統停產，降低了鍋爐蒸發效率，減少底吹爐余熱鍋爐故障率。

底吹爐處理含雜質高的混合物料，造成鍋爐對流管束結焦嚴重，影響鍋爐換熱效率，改進清灰裝置，對直升段、對流管束結焦進行快速清理，增加換熱面，提高蒸發量。

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、設備故障率高，造成蒸汽量波動大、蒸發量低。鍋爐在生產中存在間斷性漏水、鍋爐堵塞，余熱鍋爐作業率低，由于鍋爐結焦、振打功能差、漏風等問題，鍋爐蒸發量偏低，嚴重影響能量回收利用。

1 研究內容

主要研究內容有對影響余熱鍋爐作業率的因素進行研究，保證蒸發量穩定；化學水質、鍋爐煮爐的控制、關鍵設備使用壽命研究；對影響鍋爐煙氣余熱回收率的因素進行研究；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 對影響鍋爐作業率的因素進行研究

1.1.1 化學水的因素

余熱鍋爐給水水質一般要求見表1。

生產中由于設計的化學水處理站屬于簡易型，無法處理較為差的水質，且爐水堿性主要由加氨控制，在生產中不易穩定，因此，鍋爐運行工在每班均需對爐水采樣進行化驗，根據水質要求，適當加入磷酸三氨維持堿度，否則易造成爐水品質差。

表1 余熱鍋爐給水水質要求

1.1.2 余熱鍋爐煮爐的因素

在生產中，由于每年均需對鍋爐進行維修和保養，并對局部膜式壁及管接頭進行更換，導致鍋爐部分水套沒有參與煮爐環節，為了保證鍋爐的正常運行，由于是直升段經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行簡易煮爐，主要是保證新更換部件的安全運行，否則使用中易出現漏水或開裂現象。

1.1.3 埋刮板機運行維護

埋刮板機是鍋爐清灰的另一主要設備。由于該設備長期處于高溫運行狀態，在生產中易被異物卡住而導致將鏈齒切斷或將鏈條拉斷，在生產中多次發生這種情況，只有停爐降溫，進行處理。提高埋刮板機本身的質量及加強對其維護。

1.1.4 鍋爐給水泵及循環泵

鍋爐給水泵采用國內知名廠家生產，使用中先后多次發生給水泵故障，主要再現在泵頭漏水、過熱跳車、泵身漏水、振動過大等問題，嚴重時沒有泵可用，制約了正常生產及鍋爐安全運行。

鍋爐循環泵采用國外進口的高德泵，后期發現有一些小故障，但經過大修期廠家派人指導維修，基本杜絕了影響生產的情況，需要在生產中進一步總結安裝維護要點，保證正常運行。

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行清灰，由于該種3.7 kW 功率電機帶動的擺錘，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鏈條跑脫，彈簧斷裂，經常導致振打效果差，造成直升段和對流區管束結灰，在長期振打中，將焊在膜式壁上的錘頭給打掉，給正常清灰帶來影響，嚴重時對流區管束結死，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，達到爆炸范圍，用電子點火計點燃引爆，利用爆炸的沖擊波沖刷對流區管束，達到清灰的目的。

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有活動門，方便清理結焦使用，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，極易發生形變，導致密封不嚴；另一種情況是活動門在高溫下，由于處于低壓運行狀態，易造成內壁的SO3結露而腐蝕本體，造成活動門漏水，進而影響密封條件，對材質進行改良。減低漏風率，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，安裝的是活動檔板，原設計將檔板安裝在鍋爐膜式壁內側上，由于結焦后每次轉出，粘結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，用復合蒙皮緊固兩頭的方式進行密封，生產中由于外部為常溫，鍋爐產生SO3極易在此處結露，時間長了，將連接復合蒙皮的鋼結構腐蝕損壞，造成漏風嚴重，目前采用雙層不銹鋼材質，膨脹系數滿足使用條件，未出現腐蝕現象。

4）鍋爐保溫及防腐。底吹余熱鍋爐由于是露天布置，在生產中受風、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，很難于恢復原樣，加之為了保證鍋爐不漏水還進行打水試壓，長期以來導致鍋爐保溫層大面積破壞，導致鍋爐散熱量大，鍋爐本體被產生的SO3腐蝕，造成對流區振打處開焊漏縫，造成出口煙氣溫度低。加強巡檢，對漏煙處及時進行補焊。

2 結語

經過對鍋爐研究，實現鍋爐使用正常，關鍵設備故障率降低，延長底吹爐余熱鍋爐使用壽命，實現余熱鍋爐長周期穩定運行，鍋爐蒸發提高20%，保證供給電收塵入口溫度在350～380 ℃，鍋爐密封良好，鍋爐作業參數正常，增加余熱回收利用。底吹爐送風時率由89%提高到92%，底吹爐生產多運行230 h，產出冰銅4 335 t，蒸發量全年累計增加30 000 t。