提高富氧底吹炉余热锅炉使用效率

2019-07-16 13:32邓川南
山西冶金 2019年4期
关键词:膜式清灰结焦

邓川南

(中条山集团公司垣曲冶炼厂, 山西 中条山 043700)

富氧底吹炉余热锅炉是处理底吹炉生产中产出的烟气,经过余热锅炉降温和除尘后,送硫酸车间制酸。由于底吹炉余热锅炉在生产中易出现漏水事故、设备故障事故等,造成系统停产,降低了锅炉蒸发效率,减少底吹炉余热锅炉故障率。

底吹炉处理含杂质高的混合物料,造成锅炉对流管束结焦严重,影响锅炉换热效率,改进清灰装置,对直升段、对流管束结焦进行快速清理,增加换热面,提高蒸发量。

底吹炉余热锅炉回收烟气热量,生成饱和蒸汽用于余热发电、电解生成、全厂生活用气。目前余热锅炉烟气热量回收率低、设备故障率高,造成蒸汽量波动大、蒸发量低。锅炉在生产中存在间断性漏水、锅炉堵塞,余热锅炉作业率低,由于锅炉结焦、振打功能差、漏风等问题,锅炉蒸发量偏低,严重影响能量回收利用。

1 研究内容

主要研究内容有对影响余热锅炉作业率的因素进行研究,保证蒸发量稳定;化学水质、锅炉煮炉的控制、关键设备使用寿命研究;对影响锅炉烟气余热回收率的因素进行研究;弹性振打锤清灰研究、激波清灰、活动挡板及锅炉密封、锅炉保温及防腐蚀研究。

1.1 对影响锅炉作业率的因素进行研究

1.1.1 化学水的因素

余热锅炉给水水质一般要求见表1。

生产中由于设计的化学水处理站属于简易型,无法处理较为差的水质,且炉水碱性主要由加氨控制,在生产中不易稳定,因此,锅炉运行工在每班均需对炉水采样进行化验,根据水质要求,适当加入磷酸三氨维持碱度,否则易造成炉水品质差。

表1 余热锅炉给水水质要求

1.1.2 余热锅炉煮炉的因素

在生产中,由于每年均需对锅炉进行维修和保养,并对局部膜式壁及管接头进行更换,导致锅炉部分水套没有参与煮炉环节,为了保证锅炉的正常运行,由于是直升段经过更换的膜式壁更是高温烘烧的主要部位,因此有必要在开炉前对锅炉进行简易煮炉,主要是保证新更换部件的安全运行,否则使用中易出现漏水或开裂现象。

1.1.3 埋刮板机运行维护

埋刮板机是锅炉清灰的另一主要设备。由于该设备长期处于高温运行状态,在生产中易被异物卡住而导致将链齿切断或将链条拉断,在生产中多次发生这种情况,只有停炉降温,进行处理。提高埋刮板机本身的质量及加强对其维护。

1.1.4 锅炉给水泵及循环泵

锅炉给水泵采用国内知名厂家生产,使用中先后多次发生给水泵故障,主要再现在泵头漏水、过热跳车、泵身漏水、振动过大等问题,严重时没有泵可用,制约了正常生产及锅炉安全运行。

锅炉循环泵采用国外进口的高德泵,后期发现有一些小故障,但经过大修期厂家派人指导维修,基本杜绝了影响生产的情况,需要在生产中进一步总结安装维护要点,保证正常运行。

1.2 余热锅炉热量回收率

1.2.1 增加换热面

在底吹炉余热锅炉外面,大量使用弹性振打锤进行清灰,由于该种3.7 kW 功率电机带动的摆锤,打击力度由提升高度控制,在不同部位打击力量要求不同,且弹性振打锤在使用中极易出现链条跑脱,弹簧断裂,经常导致振打效果差,造成直升段和对流区管束结灰,在长期振打中,将焊在膜式壁上的锤头给打掉,给正常清灰带来影响,严重时对流区管束结死,被迫停炉集中处理。

在锅炉清理集灰的方式上,还有其它方法,比如激波清灰,该种工艺方式是将乙炔气或天然气作为一次性气源,充入到指定罐中,再充入适量空气,达到爆炸范围,用电子点火计点燃引爆,利用爆炸的冲击波冲刷对流区管束,达到清灰的目的。

1.2.2 增加余热回收率

1)活动门密封。锅炉在入口处一般均设有活动门,方便清理结焦使用,但由于活动门是通过安装在膜式壁上的固定件而另外加装上去的,且在使用中由于高温作用,极易发生形变,导致密封不严;另一种情况是活动门在高温下,由于处于低压运行状态,易造成内壁的SO3结露而腐蚀本体,造成活动门漏水,进而影响密封条件,对材质进行改良。减低漏风率,延长活动门使用寿命。

2)活动档板密封。在炉子排烟另外一侧,安装的是活动档板,原设计将档板安装在锅炉膜式壁内侧上,由于结焦后每次转出,粘结物就在固定处磨擦膜式壁,将膜式壁磨漏,造成锅炉事故,目前采用单独悬挂模式。

3)锅炉出口密封。锅炉出品采用了软连接的方式,用复合蒙皮紧固两头的方式进行密封,生产中由于外部为常温,锅炉产生SO3极易在此处结露,时间长了,将连接复合蒙皮的钢结构腐蚀损坏,造成漏风严重,目前采用双层不锈钢材质,膨胀系数满足使用条件,未出现腐蚀现象。

4)锅炉保温及防腐。底吹余热锅炉由于是露天布置,在生产中受风、雨、雪天气影响,对锅炉的使用寿命造成了影响,尤其是锅炉漏水后,再将保温层扒开后,很难于恢复原样,加之为了保证锅炉不漏水还进行打水试压,长期以来导致锅炉保温层大面积破坏,导致锅炉散热量大,锅炉本体被产生的SO3腐蚀,造成对流区振打处开焊漏缝,造成出口烟气温度低。加强巡检,对漏烟处及时进行补焊。

2 结语

经过对锅炉研究,实现锅炉使用正常,关键设备故障率降低,延长底吹炉余热锅炉使用寿命,实现余热锅炉长周期稳定运行,锅炉蒸发提高20%,保证供给电收尘入口温度在350~380 ℃,锅炉密封良好,锅炉作业参数正常,增加余热回收利用。底吹炉送风时率由89%提高到92%,底吹炉生产多运行230 h,产出冰铜4 335 t,蒸发量全年累计增加30 000 t。

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