在冶金行業中,采用余熱鍋爐和其它余熱利用設備的節能方法,現已得到廣泛的應用。余熱鍋爐已不僅僅是一臺孤立的回收余熱設備,而是現代冶金工廠十分關鍵而又必不可少的設備,它與熔煉爐和電收塵器一起,成為現代化冶煉廠的三大設備。
一、冶金余熱鍋爐的發展趨勢
1、余熱鍋爐的發展進程發展的三個階段20世紀50年代以前為余熱鍋爐的發展初期,由于對有色冶金余熱的特點和煙氣、煙塵的特性了解不夠,誤將余熱鍋爐與一般鍋爐等同對待,輻射室及對流管束間距較小,鍋爐短期運行后即被積灰堵死。60年代前后為發展中期,主要爐型有多通道式余熱鍋爐(如日本田熊株式會社為白銀銅冶煉廠設計的余熱鍋爐),其最大特點是余熱鍋爐有一個較大的輻射冷卻室,使積灰問題有所改善,但積灰問題尚未完全解決;60年代末至70年代初,余熱鍋爐進入成熟期,鍋爐爐型以直通式爐型為主,有一個大的輻射冷卻室,煙氣在爐內不轉彎,成直流式流動。實踐證明,這一爐型經長期運行是比較正常可靠的。
目前余熱鍋爐的設計仍采用直通式爐型。它有效地解決了以下幾個問題。
腐蝕問題通過提高鍋爐的運行壓力,有效地解決了低溫腐蝕問題;通過采用控制爐內金屬溫度、保持受熱面的清潔等措施,防止鍋爐產生高溫腐蝕。
積灰問題采用大空間輻射室,降低煙氣流速,使煙氣中的大顆粒充分沉降。在對流段煙氣橫向沖刷管束,減少積灰和腐蝕。對于煙塵容易粘結的余熱鍋爐,盡量不設置過熱器,一方面防止高溫腐蝕,另一方面防止過熱器積灰。
磨損問題采用直通式爐型,使余熱鍋爐內煙氣流動平穩均勻,煙氣流速控制在5m/s以內,這樣可有效地減小煙塵對受熱面的磨損。
2、余熱鍋爐的發展趨勢當今余熱鍋爐朝向大型化、高參數方向發展。隨著有色冶煉能力的提高,余熱鍋爐容量和參數得到提高,對于有色冶金系統來說,蒸發量50t/h、工作壓力4.2MPa的鍋爐被稱為大型余熱鍋爐。其他行業余熱鍋爐容量更大,如鋼鐵冶金行業的干熄焦余熱鍋爐,蒸發量已達到100t/h以上,工作壓力12.5MPa。
爐型的發展趨勢仍以直通道式鍋爐為主;循環方式為強制循環以及強制循環與自然循環的聯合循環;受熱面結構為外壁采用全膜式壁,內部對流管束采用膜式管屏和蛇形管束。
余熱鍋爐內設置煙氣擋板,擋板可布置在輻射冷卻室和對流區,以改善爐內煙氣流動場和溫度場,提高鍋爐傳熱效果,減輕受熱面的積灰。這一設計在國外已較為常見,但國內尚無應用實例。
清灰方式分機械振打、彈簧錘振打、氣動振打及爆破清灰等,根據余熱鍋爐煙灰的粘結性能不同,選用不同的清灰設施。
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