废热锅炉文献综述 - 图文

3.2、管束制造

包括管箱、管箱法兰、大管板、内管、换热管、小管板、折流板隔热板、隔热垫圈、拉杆螺母、定距管等制造。

3.3中压壳体制造 3.4、总装工艺

总装工艺如图22 所示[4]。

(1) 将管束以水平位置放好, 然后用行车将管箱盖吊起, 并徐徐向管束的管箱靠拢, 放好垫片后将管束和管箱盖通过螺栓将其拧紧,并保持水平位置。 （2）管束与中压壳体的组装采用卧装方式进行。中压壳体用两台 20 吨行车平行吊起（水夹套已装在中压壳体上）,再平行移动将其套进管束中, 并按一定方位将管箱的大管板螺栓孔和中压壳体法兰连接起来, 连接前应将垫片先就位好,装上螺栓,上紧螺母,总装完毕。

（3）高压管束侧迸行充氮, 以备运输。 3.4废热锅炉制造中异种钢焊接工艺的若干间题

由于废热锅护的介质温度较高, 又处于中压条件艺需选用强度较高的珠光体耐热钢材制造, 又由于裂化气中往往含有硫化物等介质, 在高温时易引起珠光体钢材腐蚀, 故在高温段又裕选用耐热、耐腐蚀的奥氏体不诱匆材制造。这就在制造上出现了奥氏体不锈钢与珠光体低合金钢或碳钢的焊接。这类通常称为异种钢焊接的问题, 国内外曾有过一些研究成果可以参考。问题的关键在于珠光体母材与奥氏体焊缝金属一侧, 产生组织异常和机械性能变坏。因而注意力都集中在这一侧进行研究。我厂金相室根据焊接接头熔合区中合有类马氏体组织的弯曲试验, 弯曲角达180°度也无裂纹产生, 认为使用温度在350°以下时可允许类马

氏体带组织的存在[5]国外有人[6] 对异种钢焊接接头熔合线进行了研究, 称低碳马氏体基体上有铬的碳化物析出的组织为“类马氏体” , 指出类马氏体的存在, 对冲击值是有害的; 还认为预热和母材含碳量低 在( 0.2 %左右),都促使类马氏

[7]

体组织的形成； 焊缝的塑性随焊丝中镍量的增加而改善。

4 废热锅炉使用管理

4.1影响废热锅炉使用寿命与安全运行的若干因素

4.1.1 水质处理对废热锅炉使用寿命的影响 （1）废热锅炉外的水处理

水是影响废热锅炉使用寿命与安全正常运行的重要因素之一, 加人炉内水质的好坏与否常常直接决定着废热锅炉能否正常操作。所以在水加人废热锅炉之前要经过软化、除盐 、热力除氧等一系列的良化措施, 以达到改善水质的目的 （2）废热锅炉内的水处理

要充分地延长废热锅炉的使用寿命, 最大限度地发挥其热功效率, 保证锅炉安全而正常的生产仅仅靠炉外的水处理工作是不够的, 还应在重视炉外水处理质量的同时, 控制好炉内水的各项品质指标,注重加强锅炉内的水处理工作。诸如：在新安装的锅炉投产前要进行煮炉, 煮炉后应进行酸洗, 投产后在对锅炉进行定期排污的同时还要保持锅炉的连续排污, 以及向锅炉内定时填加化学药剂等。 4.1.2 水质输送对废热锅炉使用寿命的影响

水是废热锅炉正常生产的命脉, 如果锅炉一旦发生缺水而造成干锅现象, 就势必会打乱正常的生产, 造成严重后果。因此在注重锅炉内水处理的同时, 还要强化对输送水的设备—多级离心水泵的操作, 使其能连续而稳定的运转, 从而为废热锅炉的高效生产提供水源保证。此外在多级式离心水泵本体特性一定的情况下, 要多重视给水泵出口的再循环管路, 给水泵出口管上安装的逆止阀及与泵出口管上逆止阀上的旁路阀等管道与阀门的工作特性和工作情况。 （1） 多级离心泵出口再循环管的影响

为了将给水送人锅炉, 并使给水调节阀具有良好的调节特性, 锅炉给水泵出口的压力除了要克服汽包的工作压力外, 还要克服给水管路的流动阻力及给水泵出口至汽包高度差形成的静压差, 并要保持给水调节阀前后一定的压差。通常给水泵的出口压力比汽包工作压力高30%~40%。 （2） 多级离心泵出口管逆止阀的影响

为了使备用泵处于随时可以启动的状态和启动后能立即正常供水, 备用泵的人口和出口阀必须处于全开位置。为了防止给水泵出口母管内压力很高的水经备用给水泵返回到处理槽内, 造成备用给水泵倒转和出口母管压力降低, 不能向锅炉正常供水,因此每台给水泵的出口均应安装逆止阀。

影响废热锅炉的使用寿命与正常安全生产的其它因素还有许多, 只有将影响其生产的各项指标调控在一定范围之内, 才能充分发挥其良性作用, 使使用寿命延长。锅炉的设计、制造、安装、运行和检修涉及流体力学、传热学、金属学、锅炉原理、物理、化学、自动控制和测量等多种学科, 切实提高锅炉操作人员的理论与实际水平, 对于节约燃料, 保护环境和安全生产都有着重要的意义[8]。 4.2 废热锅炉使用过程中出现的问题及所采取的措施

4.2.1存在的问题

(1) 锅炉用软水质量问题 锅炉用软水水质差, 导致换热列管结垢, 影响产汽量。软水中含盐量高, 在换热列管外管壁形成水垢, 水垢对传热过程有很大阻碍。

（2）列管、中心管焊接质量引起的故障 这类故障大都集中于一些角焊缝, 及在焊后不能用X射线探伤检查的焊道上, 多为夹渣、气孔、未熔合、未熔透等缺陷, 其强度难以适应设备在生产运行中的热胀冷缩而产生裂漏。

（3）设计安装上存在的问题 不能忽视了设备运行中热胀冷缩的变化。

（4）使用过程中存在的问题 未严格按工艺指标操作, 超温、锅炉缺水、“干锅”等异常情况引起故障。未按要求对废热锅炉内部耐热衬里进行烘炉, 该锅炉在更换下来后发现内部耐热衬里有大量裂纹。 4.2.2采取的措施

首先要从锅炉制作质量抓起。一定要选有制作III类容器资格的厂家去制作, 在制作过程中,不允许有违反焊接要求的缺陷存在。一定要严格控制耐热衬里浇注材料的配比,制作专用模具, 密实浇注, 要充分养护, 万不可图快。要按设计要求装配锅炉各部件, 并由技师指导监督完成。如耐热衬套、衬板和各列管的保护小套管的组装要严格、认真、规范、牢固。特别是气体出口中心调节阀的组装更要规范, 测量好尺寸, 调整好阀头行程, 保证该阀零活、可靠。列管、中心管裂漏的检修。对管板焊缝裂漏的处理方法首先要通过着色检查, 确定裂纹后,再进行打磨开坡口, 并按焊接工艺要求进行补焊。对列管与管板内焊口出现裂纹, 尽量避免堵管, 运用在管内沿焊缝重新补焊的方法, 尽量保持换热面积。操作人员应具备熟练操作的能力, 使设备正常运转中避免超温、锅炉缺水、“干锅” 等事故。同时在升温、降温过程中严格控制升温、降温速率。锅炉在运转过程中易形成水垢。对有加药设备的系统, 注意药的配比。加药后应严格按要求进行排污, 避免形成新的垢层。对没有加药设备的系统, 定期洗炉是必要的。

5 废热锅炉的改造及设想

5.1改造方法（以列管废热锅炉为例）

( 1) 利用原列管废热锅炉的外筒体, 重新制作了蒸汽过热段内筒和软水加热段内筒体, 并在原位置安装[9]。

( 2) 增加煤气总管道直径, 增加了煤气流通的截面积, 减少了阻力。

( 3) 把每台造气炉单独夹套汽包改为多台并用1 个汽包, 并使废热锅炉和夹套炉共用1 个汽包, 减少了热损失, 方便了操作。

( 4) 把多炉共用1 个烟囱改为1 炉1 个烟囱,并直接安装在旋风除尘器顶部, 节约钢材和场地。 5.2 改造设想

从造气工艺条件、生产实际情况出发, 废热锅炉改造应遵循三个条件: ( 1) 不影响高负荷生产条件下的阻力变化,吹风气、上吹煤气中灰含量高, 湿度大;

( 2) 保证使用寿命, 检修周期长, 避免火管焊缝膨裂;

( 3) 投资小, 而且产汽量高。

综合各种改造的优点,研究人员提出较理想的废热锅炉改造设想( 结构见图2)[10] 。

图2 理想废热锅炉结构

1- 下火箱; 2- 加热段; 3- 蒸发段; 4- 上火箱;5- 汽包; 6- 上汽管; 7- 沉液管