一种新型废热锅炉的结构设计.pdfVIP

第48卷第6期 化 工 设 备 与 管 道 Vo1．48 No．6 2011年 12月 PROCESSEQUIPMENTPIPING Dec．2011 一 种新型废热锅炉的结构设计 刘牧， 徐鹏， 秦宗川， 朱金花 (合肥通用机械研究院，合肥 230031) 摘 要：介绍了一种湿法脱硫制酸装置中新型废热锅炉的工艺参数和整体结构，结合实际生产运行 中设备可能发 生的失效模式，着重阐述 了废热锅炉管板、管板与换热管连接形式及耐热防护等重要结构部件的设计和改进。 关键词：废热锅炉； 管板； 应力分析； 内孔焊； 耐热防护 中图分类号：TQ050；TH49 文献标识码：A 文章编号：1009—3281(2011)06-0006-04 StructuralDesignforW asteHeatBoilerwithNew Structure LIUMu， XUPeng， QINZong-chuan， ZHUJin-hua (HefeiGeneralMachineryResearchInstitute，Hefei230031，China) Abstract： Inthisarticle，theparametersandstructureofonenew wasteheatboilerusedinwetgassulphuricacidunitwereintro— duced．Withthefailuremodespossiblyappearedintheoperationoftheboiler，thedesignandimprovementsinthestructuresofimportant parts，suchasthetubesheet，theconnectionjointoftubesheetandtubesandheatresistantprotectionlayer，weredescribedemphatically． Keywords： wasteheatboiler； tubesheet； stressanalysis； innerholewelding； heatresistantprotection 近年来，为了使石化、炼油、冶金、煤化工等行业 变，结构更简单且便于操作，但其操作压力较高，对 生产中所产生的含硫酸性尾气排放达标并实现硫回 实际生产运行时的操作控制要求和换热设备的要求 收资源化，我国大规模引进各种硫回收工艺，其中一 也相应提高。本文以某厂煤代气项 目制酸装置中废 种新型高效的WSA湿法制酸工艺被逐渐推广。该 热锅炉为例，对其主要结构及部件的设计、耐热防护 工艺由丹麦托普索公司开发，利用专用催化剂将酸 等方面进行了详细描述，并针对一些设计改进进行 性气中的各种硫化物转化为浓硫酸，具有能耗低、硫 了讨论，供广大工程技术人员参考。该废热锅炉的 回收率高、适用范围广等优点，目前国内已建成或在 主要技术参数见表 1，结构形式见图1。 建的已有 20余套 。 表 1 新型废热锅炉主要技术参数 WSA湿法制酸工艺分为燃烧、换热、转化、冷凝 四个阶段，其 中换热阶段是采用一种新型的废热锅 炉来实现。废热锅炉将燃烧产生的含SO：的工艺气 冷却至工艺要求的温度范围内，并回收热量产出中 压蒸汽，一方面为后续转化阶段的正常实现提供了 必备工艺条件；另一方面为工厂的动力应用、工艺用 气等提供了蒸汽源，在实现硫回收环保功能的同时 实现了一定的能量回收。由于 WSA装置为连续性 操作装置，废热锅炉必须在高温、高压条件下持续安 该废热锅炉管程介质为高温工艺气，壳程介 全有效地运行，因此它的可靠性直接影响整套工艺 质为锅炉水，经过换热后产出中压饱和蒸汽。设 装置的运行。合肥通