横向冲刷硫铁矿制酸废热锅炉.pdfVIP

横向冲刷硫铁矿制酸废热锅炉 横向冲刷硫铁矿制酸废热锅炉 摘 要 介绍了国内自行设计和制造的横向冲刷硫铁矿制酸废热锅炉的炉型特点。该锅炉 为水平烟道式，受热面为蛇形管结构，通过顶盖箱组装垂直吊在烟道内，烟气 横向冲刷受热管，其传热效果好，使用寿命长，安装检修方便。 主题词 废热锅炉 横向冲刷 气动振打除灰 强制循环 一.前言 我国从70年代初开始硫铁矿制酸装置废热锅炉的设计，至今设计的炉型大致 有DG型全自然循环、F101型混合循环和FR型混合循环。这些炉型都是烟气纵向 冲刷锅炉受热面，锅炉传热效力低，结构复杂，受热面爆管时有发生，对硫酸装 置的正常生产运行带来许多不利因素。近年来，随着国外技术的引进，结合我国 制造的特点，我们研究开发了横向冲刷硫铁矿制酸废热锅炉（简称H型），该炉型 特点介召如下： 二.横向冲刷 H 型锅炉为水平烟道式，受热面为蛇形管结构通过顶盖箱组装垂直悬吊在烟 道内,烟气横向冲刷受热面管子。传统理论认为：沸腾炉烟气含尘高，横向冲刷容 易造成炉管的磨损和积灰严重，只有采用纵向冲刷，才能避免矿尘直接冲刷管子， 减少磨损和积灰。因此，国内原有型号硫酸废热锅炉都采用 W 型布置的多烟道纵 向冲刷形式，烟气通过上下几次转折后出锅炉，矿尘依靠自身重力沉降。实际上， 这样容易造成炉气偏流和涡流，加剧了局部磨损。特别是第一烟道入口处，烟气 流速、含尘量均很高，直接冲刷管子，使管子迎风面磨损严重。相反，H 型锅炉 烟气横向冲刷水平烟道式，烟气在烟道内均匀分布，不易形成偏流和涡流。且在 相同的炉气流速下，横向冲刷传热系数较纵向冲刷高 20%～30%。因此，H 型锅炉 采用较低的炉气流速（一般在5m/s以下）仍能得到良好的传热效果。炉气流速低 而分布均匀，可防止受热面管子磨损和有利于矿尘自然沉降。 三.设置空烟道 从沸腾炉出来的高温烟气含有大量的尘粒，当沸腾炉二次风布置不合理或操 第 1 页 共 4页 横向冲刷硫铁矿制酸废热锅炉 作不当炉气带进锅炉的灰粒更为严重。H 型锅炉在锅炉受热面前设有空烟道，炉 气进入空烟道后气速突然降低，烟气中灰粒在自身重力的作用下沉降在灰斗中。 实践证明，这部分沉降的灰粒占锅炉烟气含尘总量的 1/3 以上，有效地减轻了锅 炉受热面的积灰和磨损问题。 四.设置前置蒸发区 锅炉受热面布置顺气流方向依次为蒸发区 Ⅰ、高温过热器、低温过热器、蒸 发区Ⅱ、蒸发区Ⅲ、蒸发区Ⅳ。过热器前布置蒸发区Ⅰ，故蒸发区Ⅰ也称前置蒸 发区。 含灰量大的高温烟气首先冲刷前置蒸发区，然后再冲刷高温过热器和低温过 热器。即过热器设置在烟气温度和含灰量都相对低的部位，过热器管壁受磨损的 程度大大减轻；另外，烟气所带热量首先被前置蒸发区吸收，当工艺负荷变化时， 前置蒸发区吸收热量的变化所占比例大，过热器热负荷受工艺负荷变化的影响相 对平稳，过热器管壁超温的可能性减少。 过热器爆管的主要原因：一是管子受高温烟气冲刷磨损管壁减簿，过热器管 子强度降低；二是工艺负荷变化时，由于过热器处在高温区，过热器管壁超温， 同样使过热器管子强度降低。设置前置蒸发区，使过热器处在烟气 800℃左右的 部位；同时工艺负荷变化时，前置蒸发区随受热强度的提高而蒸发强度提高，使 过热器部位的烟气温度受工艺负荷变化的影响减少。所以，设置前置蒸发区，可 避免过热器管壁受磨损、超温而引起爆管。 五.采用气动自击式振打除灰装置 硫铁矿制酸废热锅炉的特点之一是炉气含灰浓度大,一般在 200～350g/Nm3 左右,灰粒如积聚在受热面管束上,会影响传热或使管壁局部超温过热。采用有效 的除尘装置是锅炉正常运行的可靠保证。 H 型锅炉的每组受热面管束都带有特殊的振打装置,振打管为φ38x6.5 的无 缝钢管,内有水冷却。振打是通过成双的振打管装置进行的,其中一根振打管连接 偶数管排,另一根连接奇数管排,二根振打管交替往复运动,使可以自由摆动的管 排在振打时相互