【正文】 爆炸力對余熱鍋爐的危害外，還應采取其它措施，如在爐墻護板上布置一定數(shù)量的用強度較低的金屬板制作成的爆破板，以保證鍋爐的安全運行。如有特殊要求時，可按其要求進行個別設計。防爆門應保證開閉靈活，嚴密不漏，并有足夠的通道和開啟 量。防爆門的面積按每立方米鍋爐容積不小于 平方米計算。在前面進入時，進口面積的大小由入口煙速來決定，一般入口煙速取 38米 /秒，也可取入口為前墻面積的 2035％。 合理地確定鍋爐煙氣進口的位置和截面的尺寸 確定鍋爐煙氣進口的位置和截面的尺寸很重要，它是根據(jù)兩個因素決 定的：即根據(jù)工業(yè)爐排煙口位置的高低和鍋爐內煙氣動力場合理組織的需要。有的用高頻焊接，有的用手工電焊。（ 2）翅片管。 YB23270為“鍋爐用無縫鋼管”標準。（ 1）光滑管。當管中含汽率大時應選較大的管徑；反之 ，可以選較小的管徑。循環(huán)回路高度大時，可選較小的管徑；反之，應選較大的管徑。如選用管徑過大，會增加受熱面的制造成本。 管徑的選擇主要受兩個因素的影響，即鍋爐水循環(huán)的安全性及受熱面的制造成本。進口煙氣溫度一般最高不過 13001400℃，所以它的蒸發(fā)受熱管及水冷壁管可采用低碳鋼鍋爐鋼管。在作受熱面結構設計時，應注意下列問題。是鍋爐的核心部分。 受熱面結構設計是在鍋爐爐型、參數(shù)、水循環(huán)方式以及設計所需的基礎數(shù)據(jù)確定了的基礎上進行的。將各區(qū)段的鍋水循環(huán)系統(tǒng)配置成有獨立的下降管和上升管的簡單回路。 鍋水循環(huán)系統(tǒng)應選用簡單回路 所謂簡單回路是指回路中沒有和其它回路共用的管件。煙速高也可以減小煙塵在煙道中的沉降，從而減輕煙道中的積灰。 頂部進口的煙速可取 8～ 20m/s，有的還要大些。增加投資費用和運行費用。余熱鍋爐采用單汽包自然循環(huán)鍋爐 ,而不采用強制循環(huán)。 煙氣焓溫表 t,θ C CO2θ C N2θ C 02θ C H2oθ i y0 I y0 ℃ kJ/Nm3 kJ/Nm3 kJ/Nm3 kJ/Nm3 kJ/Nm3 KJ/h*10^(6) 100 170 130 132 151 137 200 357 260 267 304 276 300 559 392 407 463 420 400 772 527 551 626 568 500 994 664 699 795 718 600 1225 804 850 969 873 700 1462 948 1004 1149 1033 各段吸熱量分配 由煙氣進出口溫度查得： I y570℃ =*10^6 KJ/h， I y200℃ =*10^6 KJ/h 根據(jù)《水和水蒸氣熱力性質圖表》，由 P= t1=420℃ t2=104℃ 因為考慮煙道阻力，所以按 P= 及工質進出口溫度查表得 丁 娟 余熱鍋爐改造方案設計 10 h”=3265 kJ/m 3。 第 2 章 余熱鍋爐的設計 設計原始數(shù)據(jù)及要求 余熱鍋爐設計參數(shù) （ 1） .煙氣入口溫度 570 ℃ （ 2） .煙氣出口溫度 200 ℃ （ 3） .煙氣流量 110000 Nm3/h （ 4） .煙氣成分： RCO2=% RN2=% RO2=% RH2O=10% RCO=% SOx=% 粉塵 含量 100～ 180mg/Nm3 丁 娟 余熱鍋爐改造方案設計 9 （ 5） .鍋爐給水壓力 鍋爐給水溫度 104℃ （ 6） .蒸汽管網(wǎng)中壓 設計要求 ①煙氣焓溫表 ②各段吸熱量分配 ③熱力計算 設計思路 熟悉課題，閱讀相關資料 設計中考慮要點 ① 設計參數(shù)選擇的經(jīng)濟性 ② 螺旋肋片管換熱器 ③ 鋼耗與鍋爐結構的緊湊性 ④ 流動阻力 ⑤ 積灰﹑磨損﹑腐蝕 ⑥ 安裝維護的方便性 ⑦ 運行的可靠性 ⑧ 改造技術的經(jīng)濟性 ⑨ 結構和運行的特點 改造方案的基本原則與措施 ① 原有的基礎及鋼架結構基本不變。 (3) 余熱鍋爐處于微正壓下運行 (2020～ 3000Pa)爐體密封問題至關重要 ,否則煙氣外漏 ,將污染周圍的環(huán)境 .設計中尤其要考慮余熱鍋爐在啟停過程中由于熱應力的作用造成的余熱鍋爐泄漏問題。 余熱鍋爐設計條件說明及分析 表 余熱鍋爐設計條件 參數(shù) 單位 數(shù)值 正常煙氣流量 m3/h 11*104 平均煙氣溫度 oC 570 CO2% CO% N2 % O2 % H2O% SOⅹ % 給水溫度 oC 104 丁 娟 余熱鍋爐改造方案設計 8 過熱蒸氣壓力 MPa 過熱蒸氣溫度 oC 420 低壓蒸汽進口壓力 Mpa 低壓蒸 汽進口溫度 oC 180 低壓蒸汽出口壓力 Mpa 低壓蒸汽出口溫度 oC 250 蒸汽量 t/h 16 允許煙氣阻力 pa 5000 排煙溫度 oC 185200 *以上蒸汽參數(shù)不考慮蒸汽減溫，本文中的氣體體積若無特殊說明，均為標準狀態(tài)下的體積 由設計背景可知本設計要達到下列要求： （ 1） 量得到充分利用 （ 2）投資回收期不超過一年 （ 3）保證滿足工藝條件和現(xiàn)場條件的基礎上，盡量利用原余熱鍋爐系統(tǒng)中的輔助系統(tǒng)和設備，以減少費用的投入 （ 4）煙氣走向與接口完全不變 （ 5）自低壓過熱器后的煙道結構基本不變 （ 6）阻力不大于允許阻力降 （ 7）本體外的主蒸 汽輸送管道保持不變 在設計改造過程中，首先應充分考慮到其特殊性。因此，改造中對原有鍋筒棄置不用，新 鍋筒按改造后的蒸汽產(chǎn)量設計。蒸發(fā)器分多組，分別構成多個獨立的循環(huán)回路。 更換中壓鍋爐的蒸汽受熱面 原有余熱鍋爐蒸汽受熱面采用雙鍋筒對流管束結構，其特點是受熱面管子布置密集，煙氣流通截面小，煙氣流速大（煙速為 22 m/s），煙氣流動阻力大。余熱鍋爐本體外的主蒸汽輸送管道保持不變。催化余熱 鍋爐再生煙氣走向與接口完全不變。本設計按照現(xiàn)有的聯(lián)合裝置的再生煙氣參數(shù)以及煙氣的基本條件，針對余熱鍋爐的原設計參數(shù)及結構進行分析計算，找出問題的關鍵，提出合理的改造方案，使再生煙氣的能量得到充分利用，同時使改造費用限制在合理的范圍（投資回收期不超過一年）。如果材料超過以上含碳量時，必須經(jīng)焊接試驗合格后才能選用。良好的低倍組織 要求鋼的分層、非金屬夾雜、氣孔、疏松等缺陷要盡可能少，不允許有白點及裂紋。良好的塑性、韌性和冷加工性能 對于塑性，尤其是常溫條件下的塑性，也是要考慮的一個重要條件。廢熱鍋爐鋼板一般除承受較高的內壓外，還受到?jīng)_擊、疲勞載荷及水和蒸汽介質的腐蝕作用。良好的組織穩(wěn)定性。 ②對金屬材料的要求 有足夠的抗拉強度限，屈服限和持久限。對于廢熱鍋爐是處在干高溫高壓的條件下操作，而介質又含有氫、氮、氨時，則通常選用合金鋼。 （ 3）合理選材和對金屬材料的要求 ①合理選材 由于廢熱鍋爐系處在高溫高壓而又有腐蝕的工況下工作，因此除應對廢熱鍋爐工藝，操作條件及結構形式給予相應保證外，對其所用金屬材料，必須要求在高溫下具有較高的強度和一定的耐腐蝕性能。 縫隙腐蝕 管子與管板間存在縫隙，則滲入縫隙中的流體中的苛性物或氯化物逐漸濃縮，因而也會產(chǎn)生腐蝕。 沸騰現(xiàn)象引起的腐蝕 當蒸發(fā)管內產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象時，管內壁的金屬表面上，氣泡急劇產(chǎn)生并不斷跑出，使壁溫迅速上升，而溶液流入又造成急冷，這樣反復急冷急熱，即形成熱沖擊，使保護膜破壞，引起局部腐蝕。蒸發(fā)管內表面由于外部加熱不均勻，局部存在溫度差，形成溫差電池，促進腐蝕。氮化市由于氨分解生成原子狀態(tài)的氮的擴散和吸附所致，氮化以后生成硬而脆的氧化物，使機械性能下降。 高溫腐蝕 高溫高壓操作的廢熱鍋爐，有的工藝熱氣體組分呈現(xiàn)出極強的化學活性，對鋼中的合金元素，發(fā)生化學反應，使鋼材腐蝕。 低溫腐蝕 在工藝氣或煙氣的熱氣流中，一般都含有腐蝕性氣體的組分。 （ 2）腐蝕 ①氣側腐蝕 氣側腐蝕不僅與熱氣體的組分、溫度、壓力有關，而且與人氣體的流速及含塵量等有關。 （ 1）大型化 （ 2）高參數(shù)（高溫﹑高壓） （ 3）自動化 （ 4）定型化 （ 5）高﹑中﹑低余熱同時開發(fā)利用 （ 6）強化傳熱技術引入余熱鍋爐 （ 7）出現(xiàn)外加熱載體余熱鍋爐 丁 娟 余熱鍋爐改造方案設計 6 ① 干法熄焦技術 ② 利用流化床回收高溫顆粒物料的余熱 （ 8）垃圾焚燒處理用余熱鍋爐 余熱鍋爐的工況特點 （ 1）高溫高壓 不少廢熱鍋爐是 在高溫高壓下工作。回收能源，余熱鍋爐作為回收熱能的主要設備，其發(fā)展也迅速。在化工或石油化工中廣泛應用，據(jù)統(tǒng)計化學工業(yè)的余熱資源大約占整個行業(yè)燃料耗量的 15%，可見化學工業(yè)的余熱資源是相當豐富的，利用這部分余熱的 經(jīng)濟效益是相當大的。要想解決這些困難，必須清楚了解它的特點。 余熱、干燥物料 用余熱來預熱、干燥原材料、礦石等。 煙氣 流體換熱器 利用煙氣余熱加熱各種有機流體的換熱器。為了進一步提高工業(yè)爐的熱效率和強化生產(chǎn)，越來越迫切地需要預熱空氣。這種方法在利用低溫地熱資源方面，已在多處進行試驗并取得了一定的成果。我國某些鋼鐵廠和有色金屬工廠即采用此法解決了大面積建筑物的采暖問題，從而節(jié)省了大量燃料。 熱水法 有的余熱采用鍋爐回收有一定的困難，例如泠卻水、高溫爐渣等。因此有的余熱鍋爐已成為生產(chǎn)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)之一。余熱鍋爐可生產(chǎn)出高壓、中壓或低壓的蒸汽。它既可利用高溫煙氣余熱、化學反應余熱、可燃廢氣余熱，也可利用高溫產(chǎn)品余熱。一般分成以下七大類：（ 1）溫煙氣余熱（ 2）高溫爐渣余熱（ 3）高溫產(chǎn)品余熱（ 4）冷卻介質余熱（ 5）可燃廢氣余熱（ 6）化學反應及殘?zhí)康挠酂幔?7）冷凝水余熱。因此一般采用余熱鍋爐回收這部分熱量。這不僅浪費了能源，而且也對環(huán)境造成了污染。在這些工業(yè)窯爐的加熱過程中，為了要保持相當高的溫度，不得不隨時添加燃料來維持穩(wěn)定的燃燒，以滿足工藝上的要求，然而燃燒生成的高溫熱 爐煙卻帶著很多的熱量不斷的被排放掉。根據(jù)鍛造工藝的要求，物料在吸收熱量之后，從爐內取出，趁熱進行鍛打，此時物料必然帶有熱量，利用它的高溫展、延、塑性加工成行，但是熱量卻隨著鍛打而散去。 余熱的存在 各種工業(yè)加熱爐熱處理爐等爐窯在冶金和 機械制造行業(yè)里是很多的，如軌鋼加熱爐、鍛造加熱爐、化鐵爐 、退火爐、正火爐、滲碳爐等。第一，這既沒有科學根據(jù)，技術上也不可能；第二，回收多少，必須進行綜合經(jīng)濟效益分析才能決定。從節(jié)能和提高能源利用率的角度來看，合理的回收和利用余熱，不僅是十分必要的，而且也是完全