余熱鍋爐在當(dāng)今社會的工業(yè)生產(chǎn)中已得到了廣泛的運(yùn)用,特別在煉油行業(yè)、造紙行業(yè)、煉鋼行業(yè)、化肥行業(yè)、垃圾焚燒等,余熱鍋爐正起到越來越重要的作用。其一方面對整個生產(chǎn)過程中余熱的充分而合理的回收利用,并進(jìn)行發(fā)電,降低了工廠能耗,提高生產(chǎn)裝置綜合熱效率。另一方面,降低了污染,滿足環(huán)保的要求。因此,余熱鍋爐的正常運(yùn)行,對整個裝置的正常生產(chǎn)起到至關(guān)重要的作用。這要求我們在余熱鍋爐的設(shè)計、制作要充分考慮煙氣成份的特殊性,盡量地延長余熱鍋爐的使用壽命。在此對余熱鍋爐運(yùn)行有較大影響的并具有一定典型性的問題作一些探討。
我們知道余熱鍋爐煙氣特性,各有所別,象煉油廠的煙氣溫度,平均在550℃左右,最高時達(dá)650℃。造紙黑液堿回收燃燒熔融狀態(tài)的堿液溫度達(dá)1000℃以上,煉鋼行業(yè)的煙氣也在1000℃以上等,并且在煙氣中含有Co、H2S、CN-、SO2、H2O等對鋼管有腐蝕作用的成份,有的煙氣中含有極硬的C粒子,對鋼管的沖刷磨損起到極大的危害作用,這些在鍋爐設(shè)計卻應(yīng)加以考慮,下面分別對過熱器、蒸發(fā)區(qū)、省煤器管子的情況逐一進(jìn)行分析說明。
一、過熱器
過熱器一般布置在煙氣溫度較高的地方,同時也是受煙氣沖刷磨損最厲害的地方,管子出現(xiàn)破壞常為爆管。一方面在蒸汽量品質(zhì)及溫度得到有效控制的前題下,管子出現(xiàn)爆管最主要的原因是沖刷磨損減薄、強(qiáng)度下降引起的。就拿煉鋼廠干熄焦鍋爐來說,由于煙氣中含有焦粉顆粒,其顆粒的耐磨性M10達(dá)到7.29%。在高溫狀態(tài)下,對過熱器管沖刷磨相當(dāng)厲害,因此考慮到鍋爐這行壽命(一般為15年)我們在具體及計時應(yīng)控制氣體流速,一般<8米/秒,并在過熱器管子上噴涂耐磨、耐高溫Ni-Cr合金,采用超音速涂的方法,全面提高管子對煙氣中顆粒的抗磨性。而對于其它鍋爐來說一般在沖刷嚴(yán)重處增加防磨套管,這對延長壽命起了很好的作用。另一方面,如果蒸汽品質(zhì)、蒸汽量得不到有效控制,過熱器同樣也會出現(xiàn)爆管現(xiàn)象,我們知道鍋爐的蒸汽參數(shù)由它來保證,管子里走的蒸汽,在蒸汽帶水嚴(yán)重的情況,就為出現(xiàn)管壁結(jié)垢現(xiàn)象,從而出現(xiàn)爆管;在蒸汽量極少的情況下,管子出現(xiàn)干燒現(xiàn)象,對于一般合金鋼(12CrMoV、15CrMo)來說許用溫度為550℃,在煙氣高溫作用出現(xiàn)爆管現(xiàn)象。因此我們在設(shè)計時,①充分考慮到余熱鍋爐煙氣不穩(wěn)定性,盡量保證蒸發(fā)量在正常的范圍內(nèi),在低負(fù)荷運(yùn)行時,應(yīng)采用不銹鋼或更號材質(zhì)的爐管。②嚴(yán)格控制汽包的出口蒸汽品質(zhì),采用旋風(fēng)分離、百葉窗等裝置來減少蒸汽中的水含量。