【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 也容易取得。這 的缺點(diǎn)是：一次投資較大、占地面積大，運(yùn)行費(fèi)用高。如果使用壓縮空氣或蒸汽作吹灰介質(zhì)，會(huì)增加煙氣中含氧量或水份，并增加鍋爐的排煙量，從而對(duì)尾氣的處理帶來(lái)一定的不良影響。 （ 2）振打 振打裝置是利用小容量電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力，帶動(dòng)一長(zhǎng)軸作低速轉(zhuǎn)動(dòng)，在軸上按等分的相位掛上許多擊錘，按順序?qū)﹀仩t受熱面進(jìn)行錘擊，在錘擊的一瞬間使受熱面產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，使粘結(jié)的積灰受到反復(fù)作用的應(yīng)力而發(fā)生微小的裂痕，致使積灰的附著力遭到破壞而造成脫落。 當(dāng)余熱鍋爐的積灰、結(jié)渣情況嚴(yán)重，一般清除灰渣較多是采用壓縮空氣吹灰和機(jī)械振動(dòng)兩種形式 或結(jié)合使用。壓縮空氣吹灰需配置輔助設(shè)備 ,成本較高 ,不太適于小型余熱鍋爐。安裝在水冷壁角隅上的振動(dòng)除灰裝置由激振器、振動(dòng)桿、連接彈簧和固定懸臂梁組成 ,為了清除受熱面上的積灰和結(jié)渣而施加的振動(dòng)力可在受熱面上產(chǎn)生低、中、高頻振動(dòng)。低頻振動(dòng)易引起鍋爐構(gòu)件局部較大的應(yīng)力和應(yīng)變而損壞構(gòu)件。一般認(rèn)為高頻振動(dòng)清灰效果較好 ,但從實(shí)踐來(lái)看 ,高頻振動(dòng)往往因沖擊力穿透不夠 ,位移過(guò)小而清灰打渣效果不理想。合格的頻率應(yīng)是使鍋爐水冷壁上各振動(dòng)模態(tài)被充分激勵(lì)出來(lái) ,在不損壞鍋爐構(gòu)件的前提下 ,得到最大的有效振動(dòng)而取得理想的清灰效果。 腐蝕 很多爐窯排出的煙氣中，常含有一些腐蝕性氣體和腐蝕性物質(zhì)，如硫的氧化物，釩的氧化物，硫酸鹽絡(luò)化物等。這些物質(zhì)對(duì)鍋爐會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕，嚴(yán)重時(shí)，在很短的時(shí)間內(nèi)會(huì)使鍋爐遭到 損壞，這是一個(gè)很突出的問(wèn)題，所以應(yīng)了解腐蝕的機(jī)里，掌握其規(guī)律，防止腐蝕的產(chǎn)生，以保證鍋爐長(zhǎng)期安全、可靠的運(yùn)行。 11 腐蝕一般分低溫腐蝕和高溫腐蝕，低溫腐蝕的特點(diǎn)是均勻性的腐蝕，它使管壁厚度逐漸減薄以至破裂。高溫腐蝕的特點(diǎn)是局部性潰瘍性腐蝕，它使管子因管壁穿孔而破壞。 低溫腐蝕 當(dāng)進(jìn)余熱鍋爐的煙氣中含有較多二氧化硫時(shí)，其中一部分 會(huì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為三氧化硫，并與煙氣中水蒸氣結(jié)合生成硫酸。當(dāng)鍋爐受熱面壁溫低于所生成的硫酸露點(diǎn)時(shí)，硫酸就在管壁上凝結(jié)而產(chǎn)生腐蝕，這就是低溫腐蝕。低溫腐蝕的速度是很驚人的，造成的后果也是嚴(yán)重的。防止低溫腐蝕的措施有： （ 1）使余熱鍋爐受熱面的壁溫超過(guò)露點(diǎn) 防止腐蝕的根本措施。提高壁溫的方法通常有提高鍋爐運(yùn)行壓力和充填法兩種，即提高鍋爐運(yùn)行壓力及用管充填法。 （ 2）從鍋爐設(shè)計(jì)上考慮防止低溫腐蝕 1）采用密封爐墻。 2）除特殊情況外，一般應(yīng)使煙氣縱向沖刷受熱面，這樣既利于防止積灰，又利 于防止低溫腐蝕。 3）采用局部保護(hù)措施。 4）采用涂保護(hù)層的保護(hù)措施。 5）選用合適的防腐材料。 （ 3）在煙氣中使用附加劑防止鍋爐低溫腐蝕，有的附加劑能使積灰性能惡化，變成 緊密堅(jiān)硬積灰，這點(diǎn)應(yīng)特別注意。 、高溫腐蝕 當(dāng)余熱鍋爐受熱面的壁溫高于硫酸露點(diǎn)，煙氣溫度在 500℃以上的區(qū)域還會(huì)發(fā)生腐蝕，通常把這種現(xiàn)象稱(chēng)為高溫腐蝕。過(guò)熱器、再熱器、輻射室中水泠壁管、金屬固定件等都可能產(chǎn)生這種腐蝕，其特點(diǎn)是局部深陷的潰瘍性腐蝕。高溫腐蝕的現(xiàn)象是一個(gè)綜合作用的復(fù)雜過(guò)程， 其特點(diǎn)是金屬溫度或積灰表面溫度超過(guò) 500～ 600℃時(shí) 12 就開(kāi)始出現(xiàn)，同時(shí)溫度越高腐蝕速度越快，而腐蝕的必要條件是灰的軟化。目前有如下的幾種理論： （ 1）堿性金屬硫酸鹽絡(luò)合物的液相腐蝕學(xué)說(shuō)。 （ 2）釩化學(xué)腐蝕學(xué)說(shuō)。 （ 3）高溫氧化腐蝕學(xué)說(shuō)。 （ 4）硫酸蒸汽的腐蝕學(xué)說(shuō)。 防止高溫腐蝕的方法有： （ 1）控制金屬溫度使它低于開(kāi)始出現(xiàn)高溫腐蝕的溫度。 （ 2）保持受熱面的清潔是防止高溫腐蝕的有效方法，所以對(duì)鍋爐受熱面上的積灰應(yīng)及時(shí)清除。 （ 3）選擇耐高溫腐蝕的金屬材料或涂料。 （ 4）使用附加劑。 防止高溫 腐蝕和低溫腐蝕的設(shè)計(jì) 當(dāng)余熱鍋爐受熱面的壁溫高于硫酸露點(diǎn) ,煙氣溫度在 500℃以上區(qū)域發(fā)生的腐蝕為高溫腐蝕。因此要控制余熱鍋爐內(nèi)受熱面壁溫低于此溫度 ,一般不設(shè)過(guò)熱器 (考慮熱負(fù)荷波動(dòng)難以實(shí)現(xiàn)過(guò)熱蒸汽、參數(shù)額定 ,也應(yīng)不設(shè)過(guò)熱器 )。由于煙氣中含 SO2 較高 ,轉(zhuǎn)化為 SO3 后 ,與煙氣中水蒸汽結(jié)合生成硫酸 ,當(dāng)鍋爐受熱面壁溫低于所生成硫酸的露點(diǎn)時(shí) ,硫酸就在受熱面上凝結(jié)而發(fā)生低溫腐蝕。防止低溫腐蝕應(yīng)保持受熱面壁溫高于煙氣露點(diǎn)溫度。在設(shè)計(jì)上 ,選擇鍋爐壓力時(shí)使相應(yīng)的工質(zhì)飽和溫度高于煙氣露點(diǎn) 5～ 10℃。 磨損問(wèn)題 由于煙 氣中含有較多的煙塵，如果處理不當(dāng)，受熱面就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損。 磨損是一個(gè)非常復(fù)雜的現(xiàn)象，一般認(rèn)為它由以下三種情況產(chǎn)生的： （ 1）撞擊磨損：由于粒子的撞擊，使機(jī)體的表面組織產(chǎn)生局部的破碎和脫離。 （ 2）刮痕磨損：由于粒子深入機(jī)體的表面，在煙氣流的推動(dòng)下產(chǎn)生局部的裂痕和剝離。 （ 3）擦動(dòng)或滾動(dòng)磨損：由于粒子的摩擦而引起的機(jī)體表面的磨薄。 13 影響磨損的因素是很多的，總的來(lái)說(shuō)有三個(gè)方面：既煙氣流條件，如氣流速度、溫度、受熱面的沖刷角度；煙塵的性質(zhì)，如粒子大小、形狀、重度、硬度等；被沖刷面的性質(zhì)，如金屬組織、硬度、表面 形狀等。 于采用螺旋肋片管換熱器替代原有的光管換熱器，鍋爐本體重量以及汽水空間均有一定程度的減少，因此由原來(lái)的基礎(chǔ)和鋼架結(jié)構(gòu)根據(jù)對(duì)煙氣速度以及含塵粒度分布情況的分析：正常工況下，受熱面不會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的磨損；由于煙氣流速高，為慎重起見(jiàn)，過(guò)熱器、蒸發(fā)器均選用厚壁管，以保證余熱鍋爐的安全。 綜合考慮到鍋爐的布置空間，受熱面的積灰、傳熱和煙氣的流動(dòng)阻力等因素，通過(guò)對(duì)光管、鰭片管及螺旋肋片管的計(jì)算、比較，螺旋肋片換熱器體積小，重量輕、傳熱強(qiáng)，可使布置空間縮小，投資降低，雖然積灰可能性增加，但在采用吹灰器后，可克服這一 不利因素。因此，針對(duì)余熱鍋爐現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行狀況采用螺旋肋片管是比較恰當(dāng)強(qiáng)度符合要求。 余熱鍋爐的改造設(shè)計(jì)按照成熟的常規(guī)方法進(jìn)行，螺旋肋片管換熱器經(jīng)長(zhǎng)期實(shí)踐證明，應(yīng)用在給定的設(shè)計(jì)條件下是完全適宜的。 14 4 小結(jié) 采用余熱鍋爐取代原有鍋爐可充分回收硫磺制酸再生煙氣的余熱 ,以余熱鍋爐年運(yùn)行 7000ｈ ,中壓蒸汽 90 元 /ｔ計(jì) , 每年經(jīng)濟(jì)效益達(dá) 60余萬(wàn)元 ,達(dá)到了有效利用資源的效果。 在余熱鍋爐設(shè)計(jì)中 ,應(yīng)充分考慮余熱鍋爐的使用條件 ,充分利用先進(jìn)技術(shù) ,例如螺旋肋片管 ,減少受熱面 布置空間及金屬耗量 .應(yīng)充分考慮余熱鍋爐的受熱面積灰 ,腐蝕以及余熱鍋爐的振動(dòng)問(wèn)題 ,以保證余熱鍋爐能安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。 經(jīng)過(guò)幾個(gè)星期的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)圓滿(mǎn)結(jié)束。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，給我感觸很深。從中了解到一項(xiàng)設(shè)計(jì)工程的艱辛，這對(duì)我以后的工作有很大好處，使我更有信心與決心完成工作中的任務(wù)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及到了前幾學(xué)期的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，課題的擬定也正是綜合了總的知識(shí)面，對(duì)各門(mén)課程進(jìn)行考察，特別是《鍋爐原理》、《傳熱學(xué)》、《計(jì)算機(jī)制圖》等課程。這樣，使我對(duì)以前的知識(shí)又有了重新的認(rèn)識(shí)，并將其與生產(chǎn)實(shí)際、有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，既是 “設(shè)計(jì)師”，又是“總工程師”，從宏觀上對(duì)一臺(tái)鍋爐有了一個(gè)整體、全面的認(rèn)識(shí)，并且增加了經(jīng)驗(yàn)。 在選擇方案時(shí)，遇到了幾次難題，這對(duì)于我們這些還未處理過(guò)實(shí)際工程問(wèn)題只知理論知識(shí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)既是困難，又是收獲。困難在于無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行下去，出現(xiàn)了不能滿(mǎn)足要求的情況，我求助于徐老師，并成功地得到了解決！收獲在于讓我認(rèn)識(shí)到工作中不會(huì)永遠(yuǎn)一帆風(fēng)順的，困難避免不了，關(guān)鍵在于要?jiǎng)幽X，靈活運(yùn)用我們以前所學(xué)過(guò)的課本知識(shí)。努力去做，出現(xiàn)困難不怕，怕的是遇到困難不敢去解決。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們也學(xué)到了工程上的很多知識(shí)，為自己的理論知識(shí) 增加了實(shí)際性的東西！培養(yǎng)了我們的自學(xué)能力與判斷分析能力！ 15 5 參考文獻(xiàn) ［ 1］北京有色冶金設(shè)計(jì)總院主編《余熱鍋爐設(shè)計(jì)與運(yùn)行》，冶金工業(yè)出版社， 1982 ［ 2］［蘇］ 莫強(qiáng)主編《鍋爐設(shè)備空氣動(dòng)力計(jì)算》，電力工業(yè)出版社， 1981 ［ 3］《鍋爐機(jī)組熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)方法》，機(jī)械工業(yè)出版社， 1976 ［ 4］《鍋爐與鍋爐房設(shè)備》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 1985 [5]鍋爐本體布置及計(jì)算 西安交通大學(xué)出版社 ,1990 [6]撒應(yīng)祿，《鍋爐受熱面外部過(guò)程》，水利電力出版社， [7]林宗虎 、徐通橫 .《實(shí)用鍋爐手冊(cè)》 [Ｍ ].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,1999. 16 附錄：設(shè)計(jì)計(jì)算部分 1 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)及要求 余熱鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù) 535 ℃ 195 ℃ 105000 Nm3/h ： RN2=% RO2=% RH2O=8% RCO=% SOx=% 粉塵含量 120～ 160mg/Nm3 5 鍋爐給水壓力 鍋爐給水溫度 104℃ 6 蒸汽管網(wǎng)中壓 、設(shè)計(jì)要求 余熱鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ①煙氣焓溫表 ②各段吸熱量分配 ③熱力計(jì)算 利用計(jì)算機(jī)繪圖手段畫(huà)出方案布置圖 、設(shè)計(jì)思路 熟悉課題，閱讀相關(guān)資料 設(shè)計(jì)中考慮要點(diǎn) ①設(shè)計(jì)參數(shù)選擇的經(jīng)濟(jì)性 ②結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 17 ③運(yùn)行特點(diǎn) ④安裝維護(hù)的方便性 ⑤運(yùn)行的可靠性 、煙氣焓溫表 θ (Cθ )CO2 (Cθ )N2 (Cθ )O2 (Cθ )H2o (Cθ )CO Σ ℃ kJ/Nm3 kJ/Nm3 kJ/Nm3 kJ/Nm3 kJ/Nm3 kJ/m3 100 200 300 400 500 600 196 700 、各段吸熱量分配 Q=(Cpi`tCpit)=D(igrigs) 由煙氣進(jìn)出口溫度， 查得 Cpi`= Cpi= 由工質(zhì)進(jìn)出口溫度， 查得 h”= kJ/Nm3。 h’= kJ/Nm3 則 11*104**(**200)=D*() 算得 D= t/h1 吸熱段 數(shù)值名稱(chēng) 過(guò)熱器 蒸發(fā)器 省煤器 煙氣進(jìn)口溫度 ℃ 535 474 287 煙氣進(jìn)口 Cpi 蒸汽進(jìn)口溫度 ℃ 254 209 104 蒸汽進(jìn)口焓 kJ/kg 蒸汽出口溫度 ℃ 4