云铜冶炼加工总厂艾萨余热锅炉运行情况资料.docVIP

余热锅炉运行情况分析报告 艾萨余热锅炉运行情况分析报告 李文忠 张俊荣 张敏 （云南铜业股份有限公司，云南 昆明 650102） 摘要：阐述了云南铜业艾萨余热锅炉的结构及特点，总结了自投产以来锅炉的运行情况。对锅炉的积灰、结渣、磨损和腐蚀进行了分析和总结，并提出一些应对措施；同时对锅炉的主要事故进行了叙述和分析。根据运行中出现的问题提出了相应的解决方案。 关键词：艾萨炉余热锅炉 结构 特点 运行 积灰 结渣 腐蚀 泄漏 云铜艾萨余热锅炉是云铜艾萨铜冶炼工艺系统的主要配套设施，由德国OSCHATZ公司设计，杭州锅炉厂制造，云南建工安装股份有限公司安装。于2002年5月9日投入运行，至今已投入使用6年零7个月。 1概述 该锅炉自投入运行以来，总体运行情况良好。在有效配合艾萨铜冶炼工艺的同时，充分满足了下游收尘及制酸工艺要求。六年来没有发生因水循环不畅而导致的事故。从设计上来说，总体上达到了初始设计要求，无重大设计缺陷。在操作控制和管理上，严格执行国家相关法律法规，高标准，严要求，确保了6年来没有发生因操作维护等失误造成的责任事故。 2艾萨余热锅炉特点 2.1结构 云铜艾萨余热锅炉为多烟道式余热锅炉，上升和下降烟道高度大（35m），锅炉整体标高近70米，横跨约30米，体积庞大，结构复杂。锅炉采用全膜式壁结构进行密封，漏风系数小。结构如图1所示。 锅炉入口部分为三米过渡段、冷却屏和炉顶，其中炉顶与艾萨炉连接。冷却屏为移动式，在提起后，可插入水冷闸板。这很好的解决了余热锅炉和艾萨炉检修周期不同步的问题。在锅炉的连接段上部设置了采用水冷的防爆盖，当锅炉烟道压力超过配重值 图1艾萨余热锅炉结构图 时，防爆盖会自动打开泄压。 艾萨炉炉顶采用了管-管式水冷壁，成为整个余热锅炉的一部分，这是一个崭新的尝试。虽说炉顶采用该结构完全可行，但和上升烟道一样，一旦漏水，水将会进入熔池，所以对设计、制造、安装及操作控制要求比较高。正因为如此，OSCHATZ公司在设计上进行了认真考虑，比方说，炉顶可单独作为一部分切断，敷设高温耐火材料，增加锅炉管壁厚等。以此来提高炉顶的安全性。在运行过程中，还可对炉顶流量进行严密监视，对故障进行判断。六年来的运行实践经验表明，这个尝试是成功的。 2.2水循环 艾萨余热锅炉采用自然循环与强制循环相结合的复合式循环系统。与普通复合式循环不同的是，本台锅炉的自然循环部分可以并入强制循环系统，使整台锅炉处于强制循环中。其优点是可靠性高。在热负荷较小的时候，自然循环部分并入强制循环，使自然循环部分得到有效冷却，且循环泵能满足运行要求。在负荷较大时，自然循环部分独立运行，仅强制循环部分由循环泵提供动力。因此，在高负荷时，循环流量富余量较大，从而，提高了强制循环系统水循环的可靠性，保证了锅炉每一个受热面循环水量充足。 2.3输灰系统 整台锅炉采用振打方式除灰。设有8套气动振打装置和70套电动机械振打装置。收集下来的灰渣通过刮板式运输机输送到破碎机进行破碎处理。 3艾萨余热锅炉运行分析 3.1烟气及烟尘 作为冶炼炉下游的余热锅炉，烟气及烟尘是艾萨余热锅炉运行的外部条件。其正是有效吸收烟气和烟尘的热量来产生蒸汽。从锅炉的运行角度来说，其无法选择和控制烟气和烟尘的条件，只能被动的适应。 3.1.1烟气条件 艾萨锅炉的烟气流速较低，小于5m/s。烟气条件则较为复杂。锅炉出口烟气成分（V%）如表1所示。 从表1可以看出，进入艾萨余热锅炉的烟气中，SO2含量很高，其中一部分SO2会转化成SO3，并与烟气中的水蒸气结合生成H2SO4蒸汽。当受热面管表面温度低于烟气露点温度时，这些硫酸蒸汽就会在金属管壁表面凝结形成H2SO4溶液，腐蚀金属。在有Fe2O3、Al2O3、V2O5、SiO2等存在的时候，它们对SO2转化为SO3起到催化作用，从而会加大烟气中H2SO4蒸汽的浓度。 表1艾萨余热锅炉出口烟气成分（V%） 成分 N2 O2 H2O CO2 SO2 实测值 —— 3% 25.57% 12.845% 25.68% 设计值 —— 3% 25.1% 10.4% 12.6% 注：上表实测值取自2008年6月18日收尘实测数据。 从上表可看出，锅炉入口实际烟气条件和设计烟气条件比较，有很大偏差。这在一定程度上会影响锅炉的正常运行。根据上述烟气成分实测值计算出的烟气露点温度高达240℃。如此高的烟气露点温度在任何锅炉形式的锅炉中都是少见的。 在实际运行过程中，因为对运行压力控制较为严格（运行控制压力4.0Mpa~4.2Mpa），有效的降低了锅炉发生低温腐蚀的概率。但锅炉受热面总面积庞大，烟气又很难以做到均匀流动，不可避免会出现某些相对低温区。主要是在一些转角位置容易出现这种情况。这在后面的事故