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                            鄭州鍋爐股份有限公司

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                            76t/h碳素窯余熱回收鍋爐各輔機系統有哪些?

                            發布時間:2022-10-08 08:38:57 新聞來源:http://www.wilderness-ventures.com 點擊數:
                            導讀:76t/h碳素窯余熱回收鍋爐各輔機系統有哪些?蒸發系統(見圖2)包括前通道膜式水冷壁包墻、中間膜式水冷屏、高溫段“W”形小傾角對流蒸發管組I和中溫段水平和小傾角傾斜對流蒸發管組『、后通道純低溫水平對流蒸發管組皿。圖2蒸發系統蒸發系統結構特點:

                            (1) 蒸發系統

                            蒸發系統(見圖2)包括前通道膜式水冷壁包墻、中間膜式水冷屏、高溫段“W”形小傾角對流蒸發管組I和中溫段水平和小傾角傾斜對流蒸發管組、后通道純低溫水平對流蒸發管組皿。圖2蒸發系統蒸發系統結構特點:

                            ①調控脫硝煙溫

                            該鍋爐煙氣量波動范圍達±20%,煙氣溫度范圍650-1100C,考慮進SCR脫硝前的有效溫度區間,按熱平衡理論,除了過熱吸熱外還需有一定的蒸發吸熱后才能將溫度降至此要求,所以在脫硝裝置前需布置適當的對流蒸發受熱面。因獨立的輻射受熱面或對流受熱面對高溫余熱煙氣溫度和流量波動都不能有效控制在有效溫度區域,所以采取布置足夠的膜式水冷包墻和中間水冷管屏以及高溫對流蒸發受熱面,輻射和對流蒸發受熱面的組合能有效調控脫硝溫度。

                            ②能量最大化利用

                            為最大化利用能量,提高余熱蒸汽產量,在脫硝后布置足夠的對流蒸發受熱面適應余熱煙氣波動,降低省煤器的汽化率,確保鍋爐穩定運行。

                            ③水冷屏防振

                            由于受熱面空間大,流場極易不穩定,管束間會產生渦流共振。為解決振動問題采取在水冷通道和對流管束間布置水冷隔墻的措施,隔墻既能作為輻射受熱面又能作為破壞振動的隔板。

                            ④水平和小傾角對流蒸發管束

                            該鍋爐采用水平和小傾角對流蒸發管束代替部分輻射受熱面和上下鍋筒式垂直對流管束,鍋爐工藝簡單,整體結構緊湊。

                            次高壓鍋爐介質汽水容積密度差相對較小,在煙氣溫度高時,對自然循環水平和小傾角的對流管束,須合理進行結構設計,防止出現汽水分層、倒流、循環流速低、截面含汽率偏高等安全隱患。膜式水冷壁的管子規格為^51x5,節距100mm,通過集中下降管和頂部連接管與鍋筒連接形成兩組獨立循環回路,該回路循環倍率為30.1,循環流速0.85m/s,截面含汽率0.17;在高溫區對流蒸發管束熱負荷大,對流蒸發管束須流程長度短、管束有一定傾角,防止汽水分層,提高高溫區回路循環流速。不同循環高度的蒸發管束采用獨立回路的結構設計,防止混合回路造成倒流、循環流速偏低、截面含汽率過高的水循環安全性問題。在低溫區,熱負荷低,為節省空間采用水平管束,獨立回路,確保水循環安全可靠。

                            沿煙氣流向分別布置高溫段兩流程“W”形管組,中溫段布置三回程水平加小傾角管組,低溫段布置四回程水平管組。高溫“W”形對流蒸發管組I管子規格為^42x4,橫向節距100mm,錯列,雙管圈,通過分散下降管和頂部連接管與鍋筒連接形成獨立循環回路,管組進水處傾角為5°,出水處傾角為10°,回路循環比率為30.7,回路循環流速1.072m/s,截面含汽率0.17;中溫水平傾斜對流蒸發管組U管子規格為"42x4,橫向節距100mm,錯列,雙管圈,通過分散下降管和頂部連接管與鍋筒連接形成獨立循環回路,管組進水處水平布置,出水處管子傾角5°,回路循環比率為26.2,回路循環流速0.65m/s,截面含汽率0.19;低溫段水平對流蒸發管組皿管子規格為"42x4,橫向節距112mm,雙管圈,通過分散下降管和頂部連接管與鍋筒連接形成獨立循環回路,回路循環比率為34.0,回路循環流速0.5m/s,截面含汽率0.14;碳素余熱煙氣在脫硝前灰塵含量低、不易粘接,為節約空間,管束錯列布置。在脫硝后,因存在氨逃逸隱患,管束采用順列布置。

                            (2)過熱器系統

                            碳素窯余熱鍋爐煙氣流量大、溫度高,同時,溫度和流量波動也較大,經熱力計算和壁溫計算,如采用逆流布置,管壁溫度會超過耐熱鋼12Cr1MoVG允許使用溫度。因此,過熱器采用調溫較靈敏的噴水減溫和順流布置,使管內介質具有足夠的流速。

                            過熱器系統由高溫過熱器、低溫過熱器、噴水減溫器和過熱器進口、出口連接管組成,高溫過熱器管子規格為"38x5,橫向節距100mm,單管圈結構;低溫過熱器管子規格為"42x5,橫向節距100mm,也是單管圈結構。高溫過熱器采用耐熱鋼12Cr1MoVG,低溫過熱器的高溫段采用耐熱鋼12Cr1MoVG,低溫段采用20G,以降低制造成本。

                            過熱器距離鍋筒和主蒸汽出口較遠,連接管的相對膨脹量大,設計時,考慮連接管有足夠的彎頭柔性吸收膨脹位移。

                            (3)省煤器

                            省煤器系統圖見圖3。

                            圖3省煤器系統圖.png

                            圖3省煤器系統圖

                            省煤器設計時考慮的主要因素有:

                            ①考慮SCR脫硝后氨逃逸造成的硫酸氫銨、硫氧化物的腐蝕問題,以及低于硫酸氫氨結晶溫度受熱面積灰問題;

                            ②為滿足電除塵、脫硫裝置工藝要求,省煤器排煙溫度不能高于180C;

                            ③省煤器管子壁溫需高于酸露點溫度防止低溫腐蝕;

                            ④省煤器由三組蛇形管組組成,省煤器管子規格為"32x4,橫向節距80m叫順列布置便于清灰,管子橫向節距大,避免氨逃逸硫酸氫氨結晶形成粘稠物堵塞通道;

                            ⑤為防止低溫腐蝕,最末節管子材料采用ND鋼。另外,省煤器管組可旁通,能有效保護最末節省煤器及尾部的熱管換熱器。

                            (4)受熱面的支撐和防震

                            在前煙道對流管束區煙氣流速為8-10m/s,水冷通道截面為5000mmx8130mm。根據《火力發電設備技術手冊》(機械工業出版社)第一卷9-8聲學共振計算出卡門渦流頻率人=48和駐波頻率仁82.5,為防止共振,須滿足仁>吋k,機儲備系數錯列為1.5,順列為1.4,按計算結果須在通道內設置防震隔板。

                            該鍋爐采用水冷屏作為中間隔板,能解決絕熱隔板的膨脹和材料使用溫度限制的問題,同時能作為輻射受熱面,適應煙氣溫度和流量波動,有效控制進入SCR脫硝裝置的煙氣溫度。

                            前水冷通道內的過熱器和高溫蒸發器采用管夾固定,然后兩端支撐在前后水冷壁上,中間管夾通過通風梁支撐在中間水冷屏和兩側水冷壁墻上。水冷屏中間支撐可減小支撐梁的尺寸,使支撐更穩固。


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