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        提高富氧底吹爐余熱鍋爐使用效率

        2019-07-16 13:32:34鄧川南
        山西冶金 2019年4期
        關(guān)鍵詞:膜式清灰結(jié)焦

        鄧川南

        (中條山集團(tuán)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(chǎn)中產(chǎn)出的煙氣,經(jīng)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(chǎn)中易出現(xiàn)漏水事故、設(shè)備故障事故等,造成系統(tǒng)停產(chǎn),降低了鍋爐蒸發(fā)效率,減少底吹爐余熱鍋爐故障率。

        底吹爐處理含雜質(zhì)高的混合物料,造成鍋爐對流管束結(jié)焦嚴(yán)重,影響鍋爐換熱效率,改進(jìn)清灰裝置,對直升段、對流管束結(jié)焦進(jìn)行快速清理,增加換熱面,提高蒸發(fā)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(fā)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(shè)備故障率高,造成蒸汽量波動(dòng)大、蒸發(fā)量低。鍋爐在生產(chǎn)中存在間斷性漏水、鍋爐堵塞,余熱鍋爐作業(yè)率低,由于鍋爐結(jié)焦、振打功能差、漏風(fēng)等問題,鍋爐蒸發(fā)量偏低,嚴(yán)重影響能量回收利用。

        1 研究內(nèi)容

        主要研究內(nèi)容有對影響余熱鍋爐作業(yè)率的因素進(jìn)行研究,保證蒸發(fā)量穩(wěn)定;化學(xué)水質(zhì)、鍋爐煮爐的控制、關(guān)鍵設(shè)備使用壽命研究;對影響鍋爐煙氣余熱回收率的因素進(jìn)行研究;彈性振打錘清灰研究、激波清灰、活動(dòng)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(yè)率的因素進(jìn)行研究

        1.1.1 化學(xué)水的因素

        余熱鍋爐給水水質(zhì)一般要求見表1。

        生產(chǎn)中由于設(shè)計(jì)的化學(xué)水處理站屬于簡易型,無法處理較為差的水質(zhì),且爐水堿性主要由加氨控制,在生產(chǎn)中不易穩(wěn)定,因此,鍋爐運(yùn)行工在每班均需對爐水采樣進(jìn)行化驗(yàn),根據(jù)水質(zhì)要求,適當(dāng)加入磷酸三氨維持堿度,否則易造成爐水品質(zhì)差。

        表1 余熱鍋爐給水水質(zhì)要求

        1.1.2 余熱鍋爐煮爐的因素

        在生產(chǎn)中,由于每年均需對鍋爐進(jìn)行維修和保養(yǎng),并對局部膜式壁及管接頭進(jìn)行更換,導(dǎo)致鍋爐部分水套沒有參與煮爐環(huán)節(jié),為了保證鍋爐的正常運(yùn)行,由于是直升段經(jīng)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(jìn)行簡易煮爐,主要是保證新更換部件的安全運(yùn)行,否則使用中易出現(xiàn)漏水或開裂現(xiàn)象。

        1.1.3 埋刮板機(jī)運(yùn)行維護(hù)

        埋刮板機(jī)是鍋爐清灰的另一主要設(shè)備。由于該設(shè)備長期處于高溫運(yùn)行狀態(tài),在生產(chǎn)中易被異物卡住而導(dǎo)致將鏈齒切斷或?qū)㈡湕l拉斷,在生產(chǎn)中多次發(fā)生這種情況,只有停爐降溫,進(jìn)行處理。提高埋刮板機(jī)本身的質(zhì)量及加強(qiáng)對其維護(hù)。

        1.1.4 鍋爐給水泵及循環(huán)泵

        鍋爐給水泵采用國內(nèi)知名廠家生產(chǎn),使用中先后多次發(fā)生給水泵故障,主要再現(xiàn)在泵頭漏水、過熱跳車、泵身漏水、振動(dòng)過大等問題,嚴(yán)重時(shí)沒有泵可用,制約了正常生產(chǎn)及鍋爐安全運(yùn)行。

        鍋爐循環(huán)泵采用國外進(jìn)口的高德泵,后期發(fā)現(xiàn)有一些小故障,但經(jīng)過大修期廠家派人指導(dǎo)維修,基本杜絕了影響生產(chǎn)的情況,需要在生產(chǎn)中進(jìn)一步總結(jié)安裝維護(hù)要點(diǎn),保證正常運(yùn)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(jìn)行清灰,由于該種3.7 kW 功率電機(jī)帶動(dòng)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(xiàn)鏈條跑脫,彈簧斷裂,經(jīng)常導(dǎo)致振打效果差,造成直升段和對流區(qū)管束結(jié)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?guī)碛绊?,?yán)重時(shí)對流區(qū)管束結(jié)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(dá)到爆炸范圍,用電子點(diǎn)火計(jì)點(diǎn)燃引爆,利用爆炸的沖擊波沖刷對流區(qū)管束,達(dá)到清灰的目的。

        1.2.2 增加余熱回收率

        1)活動(dòng)門密封。鍋爐在入口處一般均設(shè)有活動(dòng)門,方便清理結(jié)焦使用,但由于活動(dòng)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(fā)生形變,導(dǎo)致密封不嚴(yán);另一種情況是活動(dòng)門在高溫下,由于處于低壓運(yùn)行狀態(tài),易造成內(nèi)壁的SO3結(jié)露而腐蝕本體,造成活動(dòng)門漏水,進(jìn)而影響密封條件,對材質(zhì)進(jìn)行改良。減低漏風(fēng)率,延長活動(dòng)門使用壽命。

        2)活動(dòng)檔板密封。在爐子排煙另外一側(cè),安裝的是活動(dòng)檔板,原設(shè)計(jì)將檔板安裝在鍋爐膜式壁內(nèi)側(cè)上,由于結(jié)焦后每次轉(zhuǎn)出,粘結(jié)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(dú)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(fù)合蒙皮緊固兩頭的方式進(jìn)行密封,生產(chǎn)中由于外部為常溫,鍋爐產(chǎn)生SO3極易在此處結(jié)露,時(shí)間長了,將連接復(fù)合蒙皮的鋼結(jié)構(gòu)腐蝕損壞,造成漏風(fēng)嚴(yán)重,目前采用雙層不銹鋼材質(zhì),膨脹系數(shù)滿足使用條件,未出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)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(chǎn)中受風(fēng)、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(fù)原樣,加之為了保證鍋爐不漏水還進(jìn)行打水試壓,長期以來導(dǎo)致鍋爐保溫層大面積破壞,導(dǎo)致鍋爐散熱量大,鍋爐本體被產(chǎn)生的SO3腐蝕,造成對流區(qū)振打處開焊漏縫,造成出口煙氣溫度低。加強(qiáng)巡檢,對漏煙處及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊。

        2 結(jié)語

        經(jīng)過對鍋爐研究,實(shí)現(xiàn)鍋爐使用正常,關(guān)鍵設(shè)備故障率降低,延長底吹爐余熱鍋爐使用壽命,實(shí)現(xiàn)余熱鍋爐長周期穩(wěn)定運(yùn)行,鍋爐蒸發(fā)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(yè)參數(shù)正常,增加余熱回收利用。底吹爐送風(fēng)時(shí)率由89%提高到92%,底吹爐生產(chǎn)多運(yùn)行230 h,產(chǎn)出冰銅4 335 t,蒸發(fā)量全年累計(jì)增加30 000 t。

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