汽化冷却烟道的制作工艺

纪楠 许玉红

中图分类号：TS935文献标识码： A

汽化冷却烟道（余热锅炉）的原理

烟气通过汽化冷却烟道，因受热面温度较低，高温烟气将自身的热能传给受热面而被冷却。受热面蒸发管中的水，加吸收了烟气的热能而部份被蒸发，并在管内形成汽水混合物。

一、汽化冷却烟道的优点

1、采用汽冷，不但可以达到冷却烟气的目的，同时又可以生产蒸汽回收大量热能，供工厂的生产和生活使用。也是贯彻“治理三废，综合利用”这一政策的部分措施。使用汽化冷却可以降低炼钢成本。

2、汽冷 设备比工业水开式冷却设备寿命长，检修工作量小，能提高车间炼钢生产能力。

3、汽冷比工业水开式冷却省水，省电，综合投资少，返本快。目前国内大多采用的是汽化冷却烟道。

二、汽化冷却烟道的组成

汽化冷却烟道是冷却烟气和产生蒸汽的部件，同时也是烟气输送的通道。因此，它包括下列部件。

1、活动烟罩——通常为管子隔板式结构，现在也有垒管式。因它需要自由垂直升降，往往自成循环回路，在管路连接上采用活动接头管或金属软管。活动烟罩和炉口段之间，通常采用水封连接，以达到密封的目的。

2、炉口段烟道——单独设置此段的目的则为了检修更换方便。因在此段开孔集中受热面表面 热强度最大央运行过程中，尚有撞碰和磨损，相对比较薄弱。为了开了孔方便，采用管子隔板式或密排管式结构，（目前采用密排管式结构较多，因其冷却效果远远好与隔板式结构）。

3、中间段烟道——此段受热比活动烟道和炉口段烟道低很多。采用管子隔板式或密排管式结构，目前各大钢厂为了减少成本多采用隔板式结构，效果也是很好的。

4、末段烟道——这段的设置，对于辐射型汽化器主要是为了与除尘设备连接的需要，省去耐热衬里弯头。本段也是纯粹为也自然循环。

5、氧枪口冷却装置——这部分有气有汽冷的，也有水冷的。目前多数为水泠。用户用的效果很好。本水套结构形式有双层套筒结构、双层管排管式结构、钢管与隔板上下联箱式、蛇形密排组成水冷壁与上下联箱式。

6、加料口冷却装置——结构形式与氧枪口冷却相仿，加其热负荷更小，还有一个物料磨损问题。由于更换频繁，除特殊情况外本人建议全采用水冷，这样可以增加冷却装置的使用寿命，降低成本。

各段烟道在制作上基本相同，比较复杂的要属炉口段烟道。下面就300吨移动段烟道的设计，制作做下简要的说明

一、设计、制造说明

移动段烟道是一个独立的高压循环冷却系统。底部法兰与炉口段上部法兰连接，上部法兰通过膨胀节与冷却烟道下部法兰连接，斜段水平夹角50°，烟道上开有下料孔、氧枪孔、副枪孔。移动段烟道底部支撑在横移台车上。转炉采用上修炉，检修时将炉口移动段水平移出。

图一 可移动段总图

（一）、设备的规格：

受热面结构设计：隔板管式

数量：1

直径，大约4190 mm

长度（总长），大约 8000 mm

管径，大约38×5mm

平行管数量272

进口集箱219×12.5 mm

最大允许工作压力4.4 Mpa

出口集箱273×16 mm

工作压力2～4Mpa

管子材质20G

－进口集箱/出口集箱 20G

受热面积，大约100m2

冷却水量1000m3/h

重量38361kg

（二）、设计、制造参考标准如下：

转炉煤气回收汽化冷却系统的制造必须遵循我国现行有关规程、规范及规定。设计转化参考南京欧萨斯能源环境设备有限公司的图纸进行。设计、制造参考标准如下：

《锅炉安全技术监察规程》TSGG0001-2012

《特种设备安全监察条例》2003版

GB9222-88《水管锅炉受压元件强度计算》

JB3375-81《原材料入厂验收技术条件》

JB/T1610-93《锅炉集箱制造技术条件》

JB1611-93《锅炉管子制造技术条件》

JB1612-94《锅炉水压试验技术条件》

JB1613-93《锅炉受压元件焊接技术条件》

JB1625-93《中低压锅炉焊接接管管孔尺寸》

JB1615-93《锅炉油漆和包装技术条件》

GB/1576-2001《锅炉给水技术条件》

JB/T6508-92《氧气转炉转炉煤气回收汽化冷却系统技术条件》

GB713-97《锅炉用钢板》

JB/T5117-95《碳钢焊条及GB/T14958-94气体保护焊丝》

GB11345-87《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》

JB/T4730-2005《承压设备无损检测》

JB/T6509-92《小直径弯管技术条件》

JB/T5255-91《焊接鳍片管（屏）技术条件》

JB/T6503-92《烟道式转炉煤气回收汽化冷却系统通用技术条件》

Q/YSL锅-2003余热锅炉（烟道）——质量保证手册

以上标准，如有最新标准则按最新标准执行。

二、设备制造工艺方案

移动段重点控制烟罩内部的清洁度，所有焊缝的内在及外观质量。要求从原材料采购、下料、机加工、煨管、组装、内部检测、焊接、探伤、热处理、打压、喷砂、刷漆、充氮保存、运输、解体、拼装每个工序编制质量过程卡，都有严格的质量要求，采用自检、专检、监检相结合的方法，上道工序不合格，绝不允许转到下道工序。

(一)、 材料要求：

1、烟道材质采用高压锅炉用无缝钢管，钢管进厂应有合格证、材质证明及符合GB5310-95标准以上。为保证高压管的质量，定货时要求外径和壁厚的允许偏差按高级管要求，提高管的成型精度，同时派质检人员，现场跟踪高压锅炉管厂家的无损检测，确保每根管100%进行超声波检测、涡流检测、漏磁检测，确保管子内部及表面没有裂纹、分层、夹渣等缺陷，确保管子的轧制质量。

2、所有管材必须经检验部门按JB/T3375-2002（锅炉原材料入厂验收规则）标准以上的有关规定进行复验，未经复验或复验不合格者不准使用，并有检验记录。

钢管进厂后进行以下项目的复检：

（1）、化学成分检查：同一批钢管在两根钢管中各取样一份进行检查，应符合GB/T222-2006标准以上。

表一20G钢管化学成分

钢种类别 化学成份

20G C Si Mn P S

0.17-0.24 0.17-0.37 0.35-0.65 ≤0.030 ≤0.030

表二20G钢管机械性能