3.1设备结构及组成
热管余热锅炉一般采用立式和卧式两种结构,由蒸发器、软水加热器、蒸汽集聚器(汽包)、上升管、下降管等组成,配套设备有清水泵、给水泵、除氧器、蓄热器等。
3.2工艺流程
一、烟气系统
烟气从电炉二孔(四孔)到二次燃烧沉降室,温度600—800℃,含尘6-15g/m3,经过高温管进入立式蒸发器,烟气从立式蒸发器底部出,进入水平蒸发器,再进入软水加热器,*后由排烟口排出温度200℃,进入布袋除尘器。
二、水汽系统
外供软水先进行除氧,除氧后软水通过给水泵进入软水加热器,温度由104℃升温到185℃进入汽包;汽包和蒸发器自然循环;汽包内蒸汽与水分离;蒸汽进入蓄热器;蓄热器蒸汽外供给用户使用。
⑴水系统的供水量每小时18~20吨,供水压力~1.8MPa,水源由软水总管经除氧器除氧后供给。
⑵系统除氧选用热力除氧。选用一套热力除氧器,一个水箱。除氧器配备2台给水泵,除氧器给水泵为IS型单级单吸离心泵。
⑶从除氧器到汽水分离装置的给水系统配两台电动给水泵,水泵扬程除满足系统压力外,还要克服水柱爬升高度及沿程阻力,汽包给水为DG型锅炉给水泵。
⑷软水加热器、蒸汽发生器、汽包均设有排污出水口,可定期清除内部残留污物及水垢。系统水箱设有给水取样;汽包设有水取样点,对余热锅炉水进行取样。
3.3工艺条件(以某钢厂为例)
(1) 烟气量:37000Nm3/h
(2) 入口烟气温度:600—800℃
(3) 出口烟气温度:180℃
(4) 额定蒸汽压力:1.6MPa
(5) 蒸汽温度:204℃
(6) 额定蒸发量:16000Kg/h
(7) 烟气含尘 量:8--15g/m3
4.主要设计内容
该工艺热管余热锅炉设计存在如下技术难点:
(8) 高温烟气换热问题
(9) 换热器的积灰问题
(10) 换热器维修问题
(11) 换热器换热面积的确定问题
下面结合设备的结构、选材及吹灰系统的设计,分析以上几个技术难题。
4.1高温烟气换热问题
电炉烟气自二次燃烧尘降室进入换热器,入口温度800℃,有时可达1000℃以上;余热锅炉额定压力1.6 MPa,对应蒸汽温度204℃。