干熄焦余热锅炉如何设计除尘防磨，注意事项？泰安高熵热能科技有限公司生产制造设计各种热管式翅片管式钉头管式干熄焦副省煤器

I前言

在现代的干熄焦工艺流程中，余热锅炉是其中一个重要的工艺设备。同时也是一个节能环保设备。在以前通常采用的湿法熄焦流程中，是将水通过喷洒装置熄焦，使焦碳的温度降到(250~l00)℃。喷进去的水一部分在熄焦过程中蒸发掉，一部分则保留在焦碳中，焦碳的热量被水吸收后就全部浪费掉了，同时产生的烟尘对环境造成了极大的污染。焦炭在湿法熄焦后，在焦炭内部产生热应力，造成焦炭产生裂纹和破裂。

干法熄焦则采用循环气体连续地通过焦炭层，循环气体吸收焦炭中的热量后被加热到(800~1000) ℃进入锅炉，在锅炉中释放出热量，单压锅炉循环气体的烟气温度在锅炉中降低(160—180) ℃，离开锅炉进入二次除尘设备，然后经过其他受热面使循环气体的温度降到130~C进入干熄炉进行循环。

双压锅炉则在锅炉中直接把循环气体的温度降到130℃左右进入干熄焦工程的下一道设备。目前在国内干熄焦余热锅炉的蒸发量从30t／h到150t／h不等，同时结构形式也有多种：从压力等级来分有中温中压、中温次高压、次高温次高压和高温高压干熄焦余热锅炉；从循环方式分有全自然循环、自然循环和强制循环相结合的干熄焦余热锅炉；还有单压和双压(在单压的基础上增加锅炉自身除氧)干熄焦余热锅炉。

2干熄焦余热锅炉的布置方式

干熄焦余热锅炉作为干熄系统中的配套设备，其布置方式受干熄炉布置形式的制约，目前干熄焦余热锅炉只能采用立式布置，进口烟道的底标高在20米左右，锅炉的受热面从上往下依次为高温过热器、低温过热器、光管蒸发器、鳍片管蒸发器、鳍片管省煤器等受热面，详见图I。采用双压干熄焦余热锅炉在锅炉尾部布置有低压蒸发器和低压省煤器两种受热面。

干熄炉的出口循环气体的温度为(800~1000) ℃，在设计中过热器和蒸发器处循环气体的温度在400℃以上，考虑材料的合理利用，布置在由水冷壁围成的烟道内。

省煤器处或低压受热面处的循环气体的温度相对比较低，普通碳钢板能够承受该烟气温度，受热面处的烟道由钢板构成。

干熄焦余热锅炉支撑分成上下两部分。上部由水冷壁、过热器和蒸发器等部件构成，在水冷壁底部用支座支撑或在顶部采用吊挂系统悬吊。下部由省煤器和墙板组成，采用底部支撑结构。上下两部分之间由于存在膨胀的差异，采用过渡烟道和膨胀节来连接。

根据受热面的布置情况，过热器和光管蒸发器部分每两根管子通过一根吊挂管把力传递到顶部的横梁上，横梁上的力全部传递到侧墙上(水冷壁采用下部支撑结构)或通过吊杆把力传递到钢架上(水冷壁采用悬吊结构)。

3干熄焦余热锅炉的循环方式

干熄焦余热锅炉的循环方式有全自然循环方式、自然循环和强制循环相结合的循环方式两种。干熄焦余热锅炉是立式布置的，水冷壁的高度也比较高，适合采用自然循环的水循环方式，蒸发器部分根据不同的布置采用自然循环或强制循环的水循环方式。

4单压干熄焦余热锅炉的特点

干熄焦余热锅炉的工艺比较特殊，在干熄焦余热锅炉的设计过程中采取了以下措施。

4．1防磨

下表是锅炉入口处循环气体的含尘粒度分布：

干熄焦余热锅炉的含尘量为12g／m3，含尘量相当大，而且从上面的表中可以看出相对其他锅炉烟气中的颗粒度也是相当大的，因此在干熄焦余热锅炉设计中考虑防磨是非常重要的一项工作，在目前的干熄焦余热锅炉中有以下防磨措施：

第一、在保证锅炉基本性能的情况下，尽量降低锅炉烟气的流速，减少循环气体对锅炉受热面的磨损。

第二、适当增加受热面管子的厚度。

第三、增加防磨板。在烟气系统中过热器上面的吊挂管增加2层或3层套管，在每个受热面的前一排(JtNN)或两排(错列)上布置防磨盖板。

第四、在过热器前水冷壁内表面做一层浇注料进行防磨，或在水冷壁上根据理论和实际经验在特定的区域布置防磨盖板。

4．2防震

为了防止受热面的振动和改善锅炉循环气体的偏流状况，根据锅炉受热面的宽度，通过振动计算，把每个受热面分隔成2或3个烟气通道。

4．3预置蒸发器

在一些自主开发的干熄焦余热锅炉中，在过热器前面布置有预置蒸发器。预置蒸发器由前墙水冷壁拉稀而成，一方面可以均流循环气体，防止烟气偏流，另一方面可以减少高温循环气体对高温过热器的辐射。

4．4炉体密封

干熄焦余热锅炉是负压运行，如果锅炉部分有漏风，对干熄炉中焦炭的质量有很大的影响。因此对干熄焦余热锅炉的密封要求比较严格，根据目前干熄焦余热锅炉的结构特点，循环气体的泄露点主要在管子穿墙部分和检查孑L部分，为了达到比较理想的密封，采用以下的措施：

(1)过热器部分

首先要求过热器穿管处的水冷壁中的鳍片尽量开小孑L；然后在过热器管子上套一套管，密封箱与套管焊接，既可以解决密封的问题，又可以使过热管子能很好的膨胀；最后把高低温过热器作1个大的密封箱进行第三次密封。在大密封箱穿墙部分采用膨胀节。见图2。

(2)蒸发器部分

蒸发器与水冷壁都属于蒸发系统，汽水侧介质温度基本一致，基本上没有膨胀差。在穿管处焊接能吸收一定膨胀量的套管，套管再与密封箱的钢板焊接，达到彻底密封的效果，结构相对比较简单。见图3。

(3)省煤器或低压蒸发器和低压省煤器该部分烟气温度比较低，穿管部分管子与墙板的膨胀差比较小，采用与蒸发器部分同样的结构来处理管子和墙板的膨胀差。

(4)吊挂管与锅炉水冷壁采用密封箱结构。见图4。

(5)检查孔处采辟佥_]，中间用密封垫片。

5双压干熄焦余热锅炉特点

目前的双压干熄焦余热锅炉是锅炉产生的低压蒸汽用于自身除氧，产生的高压蒸汽用于发电。在单压的基础上有自身的特点：

l在锅炉运行过程中不考虑使用低压辅助蒸汽来除氧，可以节约一定的低压辅助蒸汽，相当于节约一定的能源。

2凝结水或补给水直接进入低压省煤器进口集箱，取消除氧器，可以使干熄焦工程布置更加紧凑。

3降低锅炉出口循环气体的温度，使循环风机可以选小，可以节约一定的耗电，同样节约一定的能源。

4取消循环风机后的换热器，可以节省一定的空间。

5锅炉出口烟气温度的控制。

为了保证锅炉出口烟气温度波动在一定范围内，在低压省煤器进口处增加一路旁路，通过控制进入低压省煤器的水量来控制锅炉出口烟气温度。见图5。

总之，同种烟气条件下高温高压干熄焦余热锅炉产生的蒸汽用来发电会比中温中压干熄焦余热锅炉增加10％左右的发电量，今后高温高压干熄焦余热锅炉会占主导地位，同时在钢厂中由于缺少低压辅助蒸汽，双压高压干熄焦余热锅炉会更加体现其优势。