废热锅炉文献综述资料
废热锅炉的节能降耗技术研究
废热锅炉的节能降耗技术研究近年来，随着工业化进程的加速，废热问题成为制约能源利用率和减排目标实现的重要因素之一。
废热锅炉的节能降耗技术研究对于提高能源利用效率、减少环境污染具有重要意义。
本文将探讨废热锅炉的技术原理、节能降耗的重要性以及当前研究的热点领域。
废热锅炉是指通过回收工业生产过程中所产生的热量，将废热转变为有用的热能供给工艺过程或提供热水供应的设备。
其工作原理是通过烟气余热回收系统，将烟气中的高温废热传递给水或空气，实现能量的转换和再利用。
废热锅炉技术的应用可以大大提高工业生产过程中的能源利用效率，降低能源的消耗。
废热锅炉的节能降耗技术的研究对于实现绿色低碳发展具有重要意义。
首先，废热锅炉的应用可以有效地降低化石能源的消耗。
通过回收和利用废热，可以减少对外界能源的需求，从而降低对煤、油等传统能源的依赖，实现能源消耗的减少和能源结构的优化。
其次，废热锅炉的运行可以减少烟气中的污染物排放。
以工业领域为例，废热锅炉的应用可以有效地降低工业生产过程中的大气污染物排放，减轻对环境的负荷。
目前，废热锅炉的节能降耗技术研究的热点领域主要包括废热回收系统的改进、节能设备的应用以及废热管理的优化等。
首先，废热回收系统的改进是提高废热锅炉节能降耗效果的重要途径。
通过改进和优化热交换器的结构和材料，提高换热效率和传热能力，可以进一步提高废热能量的回收利用效果。
其次，节能设备的应用也是提高废热锅炉节能降耗效果的关键。
例如，在废热锅炉的烟气排放处安装尾气脱硝装置，可以减少烟气中的氮氧化物排放，实现废热锅炉的节能减排目标。
此外，废热管理的优化也是提高废热锅炉节能降耗效果的重要因素。
通过合理规划废热的回收和利用路径，优化工艺流程和能源配置，可以最大限度地利用废热资源，降低能源的消耗。
综上所述，废热锅炉的节能降耗技术研究对于提高能源利用效率、降低环境污染具有重要意义。
通过研究废热回收系统的改进、节能设备的应用以及废热管理的优化等热点领域，可以进一步提高废热锅炉的能源回收和利用效率，实现节能降耗的目标。
废热锅炉文献综述资料
废热锅炉1.废热锅炉概论废热锅炉是利用工业生产过程中的余热来生产蒸汽的锅炉。
它属于一种高温、高压的换热器。
废热锅炉较早是用来产生一些低压蒸汽,回收的热量有限,只是作为生产的一般辅助性设备。
随着生产技术的发展,废热锅炉的参数逐渐提高,废热锅炉由生产低压蒸汽的工艺锅炉转变为生产高压蒸汽的动力锅炉。
废热研究的新成果不断涌现研究的新成果不断涌现得在废热锅炉设计、制造、使用、安全管理等领域的研究的新成果不断涌现[1]。
1.1 废热锅炉的特点废热锅炉与普通动力锅炉一样, 都是生产动力蒸汽的一种高温高压设备, 所不同的是热源不同。
它不是采用煤油、天然气、煤等燃料, 而是利用化工生产工艺气中的废热。
因此, 它既是一种能量回收装置, 也是一种化工介质工艺设备。
废热锅炉的共同特点是: 操作条件比较恶劣( 如高温、高压、热流强度大, 锅炉受压元件的热应力大等) , 并要求连续、稳定地安全运行, 对高温工艺气的温度和冷却速度的控制要求十分严格。
废热锅炉的运行比常规锅炉更复杂, 废热锅炉利用的是余热, 不仅是高温气体的显热, 而且还利用某些废气中所含少量的可燃物质( 如一氧化碳、氢气、甲烷) 等化学热能。
例如, 催化裂解装置中再生器排出的再生气体, 其温度可达550 ℃～750 ℃[2]。
另外催化裂解装置再生器排出的高温烟气中含有很多粉状催化剂。
烟气中灰分含量高, 不但对流受热面的磨损加剧, 而且因为受热面积灰严重, 需要经常除灰和定期停炉清扫, 给生产带来一定困难。
有些高温烟气中含有较多的二氧化硫和三氧化硫,使得烟气露点升高, 受热面的低温腐蚀严重, 检修工作量增加。
1.2废热锅炉的分类在废热锅炉中进行的是热量传递的过程,因此废热锅炉的基本结构也是一具有一定传热表面的换热设备。
但是由于化工生产中,各种工艺条件和要求差别很大,因此化工用的废热锅炉结构类型也是多种多样的。
1.2. 1 按照炉管是水平还是垂直放置,废热锅炉可以分为卧式(大都采用火管式,即管内走高温工艺气体,而管外走饱和水或水蒸气) 和立式(比卧式锅炉水循环速度快,传热速率较高,蒸汽空间也较大,因此这种锅炉蒸发量大) 两大类。
废热锅炉在风能行业中的能源回收与利用研究
废热锅炉在风能行业中的能源回收与利用研究随着全球对可再生能源的需求不断增加，风能作为一种环保、可再生的能源得到了广泛应用。
然而，在风能行业中，废热的产生成为了一个问题。
废热的排放不仅会对环境造成污染，还会浪费大量的能源资源。
因此，研究如何有效回收与利用废热对于风能行业的可持续发展至关重要。
废热锅炉在风能行业中具有重要的作用，它能够将废热转化为可用的能源，并提供热水和蒸汽供应。
废热锅炉可将风能行业产生的余热利用起来，从而降低能源消耗，减少环境污染。
首先，废热锅炉可以通过烟气余热回收的方式回收热能。
在风能行业中，由于风力发电机组的工作原理，会产生大量的烟气。
这些烟气中蕴含着大量的热能，通过废热锅炉的回收装置，可以有效地将烟气中的热量回收并转化为可用的能源，如热水或蒸汽。
这不仅可以为企业提供实用的热能资源，还可以降低对外部能源的需求，从而减少能源消耗和费用支出。
其次，废热锅炉可以利用废热生产热水和蒸汽，满足风能行业的生产用水和用热需求。
在风能行业中，冷却系统是必不可少的。
通常情况下，需要使用大量的水进行冷却和维护。
而废热锅炉的存在可以利用风力发电过程中产生的废热，将其转化为热水，为冷却系统提供所需的供热资源，使其更加高效地运行。
同时，在一些较大规模的风电场中，废热锅炉还可通过热交换过程将蒸汽产生出来，用于驱动汽轮机发电，从而进一步提高能源利用效率。
此外，废热锅炉还可将废热用于加热处理风能设备和机械的热处理过程。
在风能行业中，风力发电机组需要进行定期的维护和检修，以确保设备的正常运行。
其中，热处理过程是至关重要的。
废热锅炉可以利用废气和余热为设备提供热处理所需的温度和能量，以确保设备的稳定运行和延长使用寿命。
最后，废热锅炉在风能行业中还可以通过余热转化为电能。
通过采用废热锅炉与蒸汽发电机组相结合的方式，可以将废热转化为电能，用于风能场地的供电。
这种方式不仅可以减少对外部能源的需求，还可以将废热充分利用，实现能源的回收与再利用。
废热锅炉在城市污水处理中的能源回收利用研究
废热锅炉在城市污水处理中的能源回收利用研究随着城市发展和人口增长，城市污水处理成为一项重要的环境保护工作。
废水处理过程中产生的大量废热通常被视为一种浪费，但我们可以通过废热锅炉的技术来回收利用这种能源。
本文将介绍废热锅炉在城市污水处理中的能源回收利用研究。
一、废热锅炉的工作原理废热锅炉是一种使用废热来产生蒸汽或热水的装置。
在城市污水处理厂中，废热锅炉可以利用污水处理过程中产生的废热，通过传热技术将其转化为蒸汽或热水，进而用于供热或发电。
废热锅炉的工作原理类似于常规的锅炉。
首先，热交换设备会将废热传递给工作介质（水或蒸汽）。
然后，蒸汽或热水会通过管道输送到需要供热的地方，如城市暖通系统或发电设施。
通过这种方式，我们可以最大限度地回收利用污水处理过程中产生的废热，提高能源利用效率。
二、废热锅炉在城市污水处理中的应用1. 废热供暖在城市污水处理厂中，废热锅炉可以用于废水处理过程中产生的废热供暖。
通过将废热转化为蒸汽或热水，我们可以为附近的建筑物和供暖网络提供可靠的供热服务。
这不仅可以降低城市的能源消耗，减少对化石燃料的依赖，还可以减少碳排放，改善环境质量。
2. 废热发电废热锅炉还可以将废热转化为蒸汽，进而推动涡轮发电机发电。
通过废热发电，我们可以进一步提高能源回收利用效率，减少对传统能源的依赖。
同时，废热发电还可以为城市供电网络提供稳定可靠的电力，增加城市电力供应的韧性。
3. 废热用于工艺流程废热锅炉还可以将废热用于城市污水处理工艺流程中的其他热需求。
例如，在污泥脱水过程中，可以利用废热提供加热设备所需的热源。
通过充分利用废热，我们可以减少对其他能源的需求，降低运营成本。
三、废热锅炉在城市污水处理中的优势和挑战1. 优势废热锅炉在城市污水处理中具有多重优势。
首先，废热锅炉可以将废热转化为有用的能源，提高能源利用效率。
其次，废热锅炉可以减少消耗化石燃料的需求，减少对环境的影响。
最后，废热锅炉还可以为城市提供可靠的供热和电力供应，提高城市的可持续性和韧性。
工业锅炉文献综述
燕山大学本科毕业设计（论文）文献综述课题名称：SHL20-1.25/130/70-A热水锅炉设计学院（系）：车辆与能源学院年级专业：热能与动力工程学生姓名：***指导教师：***完成日期：2015年3月17日一、课题国内外现状工业锅炉是重要的热能动力设备,而我国是当今世界锅炉生产和使用最多的国家。
中国锅炉制造业是在新中国成立后建立和发展起来的。
特别是改革开放以来,随着国民经济的蓬勃发展,全国有千余家持有各级锅炉制造许可证的企业,可以生产各种不同等级的锅炉[1]。
在未来相当长的一段时间内,燃煤工业锅炉仍将是我国工业锅炉的主导产品,且以中大容量(单台蒸发量≥10t/h)居多。
但燃煤锅炉会产生严重的环境污染,随着能源供应结构的变化和节能环保要求日益严格,天然气开发应用将进入高速发展时期。
小型燃煤工业锅炉将退出中心城区。
因此采用清燃料和洁净燃烧技术的高效、节能、低污染工业锅炉将是产品发展的趋势。
工业锅炉每年的总能源消耗和污染排放均位居全国工业行业第二,仅次于电站锅炉,煤炭消耗量远高于钢铁、石化等高耗能工业行业。
工业锅炉的发展直接影响国家建设资源节约型和环境友好型社会的经济发展和社会发展目标的实现。
“十一五”期间,降低单位GDP能耗将成为我国政府宏观调控的重点,工业锅炉行业面临重大发展机遇,工业锅炉行业应该以高效节能降耗为中心,洁净减排环保为目标,认真制定工业锅炉行业发展规划,引导行业传统技术的改良,核心技术和关键技术的创新,提升工业锅炉系统节能效果;推动行业和企业结构与产品结构调整,促进工业锅炉行业跨越式发展和全面技术进步[2-4]。
二、研究主要成果为了进一步提高工业锅炉的效率和减少污染物的排放，国内外研究人员分别从燃烧方式、炉膛布置、运行维护等方面进行研究，取得了不少成果。
在链条锅炉上增加风扇磨煤机直吹系统,采用复合燃烧技术,可大幅度提高锅炉的出力和锅炉热效率。
能够适应制浆、造纸企业热负荷波动频繁及波动幅度大的特点。
废热锅炉在太阳能行业中的能源回收利用研究
废热锅炉在太阳能行业中的能源回收利用研究在太阳能行业，能源回收利用一直是一项重要的研究领域。
其中，废热锅炉的能源回收利用成为了许多研究者关注的焦点之一。
废热锅炉是指在工业生产过程中产生的热量无法有效利用而散失的热能，而太阳能行业则是利用太阳能来产生热量或者电力的行业。
本文将探讨废热锅炉在太阳能行业中的能源回收利用研究，并分析其优势、挑战和应用前景。
废热锅炉的能源回收利用是一种将废热能转化为可用能源的技术，通过将废热锅炉与太阳能系统相结合，可以实现能源的高效利用。
废热锅炉中产生的高温废热可以被利用，从而提高整个系统的能量利用率。
与传统的太阳能系统相比，废热锅炉的能源回收利用可以进一步提高系统的能效，减少对其他能源的依赖。
首先，废热锅炉在太阳能行业中的能源回收利用具有显著的优势。
废热锅炉可以实现能源的双重回收，既可以产生热能，也可以产生电能。
这种能源回收方式不仅可以满足太阳能行业自身的能源需求，还可以将多余的能量输入到电网中，实现能源的共享和供应。
这种双重回收的方式不仅可以提高能源的利用效率，还可以减少能源的浪费，使得整个太阳能行业更加可持续。
其次，废热锅炉在太阳能行业中的能源回收利用也面临着一些挑战。
首先，废热锅炉的设计和运行需要考虑到太阳能系统的特点和要求。
对于不同类型的太阳能系统，废热锅炉的设计和运行方式可能会有所不同，需要进行细致的研究和优化。
其次，废热锅炉的能源回收利用还需要解决传热、物质流动和热力学等方面的问题，以确保能源的高效利用。
此外，废热锅炉的运行和维护也需要一定的经验和技术支持，以保证系统的稳定和可靠性。
然而，废热锅炉在太阳能行业中的能源回收利用仍然具有广阔的应用前景。
首先，随着太阳能行业的快速发展和技术进步，废热锅炉的能源回收利用技术也将得到进一步的改进和完善。
通过不断提高废热锅炉的能源转化效率和系统的稳定性，可以更好地满足太阳能行业对能源的需求。
其次，废热锅炉的能源回收利用也可以与其他新能源技术相结合，如风能、地热能等，共同实现能源的高效利用和碳排放的减少。
废热锅炉的设计
～
Ｏ 前 言
本 文所 述 的废 热 锅 炉是 我 国 自主 开发 、 建 设 的 国 内某合 成 氨／ 尿 素项 目工程 中厌 热 回收 系 统 的主要 设 备 。废 热锅 炉 的主要作 用是 回收工艺 合 成气 中 的多余热 量并 产生合 成 氨工艺 流程 所需 的 高压蒸 汽 。该设 备 的工艺包 几 工艺计 算 为 国外 公
ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ．Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ，ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ，ｃ ｌ－ ａ
Ｃｈｉ ｎ ａ，ａ ｗｅ ｌ ｌ—ｋｎ ｏ ｗｎ ｆ ｏ ｒ ｅ ｉ ｇ ｎ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｅ ｘ ｃ ｈａ ｎ ｇ ｅ ｒ ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｐ ａ ｔ ｅ ｎ ｔ ｐ ａ ｃ ｋ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ — ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｉ ｓ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ，ＨＢＣ ｉ ｓ ｒ ｅ ｓ ｐｏ ｎ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ｏｒ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ
废热锅炉制造商提供 ， 哈锅 负责对其 进行 强度设计 及产品制造。本文对废热锅炉的选材 、 结 构设计 、 设计计算
以及制造等 问题进行较详细 的论述和分析 。
关键词 ： 废热锅炉 ； 材料选择 ； 结 构设 汁； 设备制造
废热锅炉控制系统综述完善
废热锅炉控制方案综述摘要：众所周知废热锅炉的控制，重中之重就是其中液位的控制，在本文中对液位的控制有串级控制控制，有三冲量控制；有dcs控制系统，有EK仪表组成的控制系统，也有可编程控制器组成的控制系统；有常规的废热锅炉，也有特殊要求的废热锅炉。
还有一些是改进控制系统的方案。
尽管表现出很大的差异，但大部分都是三冲量控制-----液位、蒸汽量、给水的控制的原理，只不过的控制方法不同而已。
三冲量控制实际上是一个串级控制和一个前馈所组成的控制方案。
以下是利用自控的专业知识，提出液位控制方案，并在实际生产中得到了应用，取得了良好的使用效果。
关键词：废热锅炉控制系统文献综述一、引言废热锅炉是合成氨工序中很重要的一个设备，它对于热能的回收再利用有着至关重要的作用，因此废热锅炉的控制也就愈发的重要了，随着自动化的快速发展，各种控制方法如雨后春笋般涌现出来，但是，也有一些有特殊要求的方案，如下文所述的间歇式运行的锅炉三冲量控制方案，并不能生搬硬套，必须充分分析产生问题的原因，进行改进，才可以达到实际的控制要求。
二、内容1. 控制系统问题分析结合实际生产中废热锅炉控制中存在的问题，分析导致废热锅炉液位波动的主要因素，影响废热锅炉液位调节的主要原因多集中在以下几个方面：1）蒸汽用量增加造成假液位。
2) 废锅给水压力波动造成的液位波动。
3）废锅热源温度的波动造成的液位波动。
4）PID控制器参数设定不合理，造成液位波动。
5）现场自控阀和仪表异常。
2.控制方案(1).闪速炉废热锅炉汽包液位系统和转炉废热锅炉汽包液位系统从EK仪表组成的三冲量方案到在DCS上实现锅炉汽包液位三冲控制。
图1中，液位变送器测出的汽包液位信号送人水位调节器，测量值与设定值进行比较且进行PI运算，运算结果Xz送至加法运算器。
水位调节器是一反动作调节，即实际水位比设定水位高时，输出信号Xz减小。
加法器对主蒸汽流量信号X1和汽包水位调节器的输出信号X2进行加法运算，其结果送入给水流量调节器，作为设定值信号。
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废热锅炉1.废热锅炉概论废热锅炉是利用工业生产过程中的余热来生产蒸汽的锅炉。
它属于一种 高温、高压的换热器。
废热锅炉较早是用来产生一些低压蒸汽,回收的热量有限,只 是作为生产的一般辅助性设备。
随着生产技术的发展,废热锅炉的参数逐渐提高,废 热锅炉由生产低压蒸汽的工艺锅炉转变为生产高压蒸汽的动力锅炉。
废热研究 的新成果不断涌现研究的新成果不断涌现得在废热锅炉设计、制造、使用、安 全管理等领域的研究的新成果不断涌现 。
1.1 废热锅炉的特点废热锅炉与普通动力锅炉一样, 都是生产动力蒸汽的一种高温高压设备, 所不同的是热源不同。
它不是采用煤油、天然气、煤等燃料, 而是利用化工生 产工艺气中的废热。
因此, 它既是一种能量回收装置, 也是一种化工介质工艺 设备。
废热锅炉的共同特点是: 操作条件比较恶劣( 如高温、高压、热流强度 大, 锅炉受压元件的热应力大等) , 并要求连续、稳定地安全运行, 对高温工 艺气的温度和冷却速度的控制要求十分严格。
废热锅炉的运行比常规锅炉更复 杂, 废热锅炉利用的是余热, 不仅是高温气体的显热, 而且还利用某些废气中 所含少量的可燃物质( 如一氧化碳、氢气、甲烷) 等化学热能。
例如, 催化裂解装置中再生器排出的再生气体, 其温度可达550 ℃～750 ℃ 。
另外催化裂解装置再生器排出的高温烟气中含有很多粉状催化剂。
烟气中灰分含量高, 不 但对流受热面的磨损加剧, 而且因为受热面积灰严重, 需要经常除灰和定期停 炉清扫, 给生产带来一定困难。
有些高温烟气中含有较多的二氧化硫和三氧化 硫,使得烟气露点升高, 受热面的低温腐蚀严重, 检修工作量增加。
1.2 废热锅炉的分类在废热锅炉中进行的是热量传递的过程,因此废热锅炉的基本结构也是一具 有一定传热表面的换热设备。
但是由于化工生产中,各种工艺条件和要求差别很 大,因此化工用的废热锅炉结构类型也是多种多样的。
1.2. 1 按照炉管是水平还是垂直放置,废热锅炉可以分为卧式(大都采用火管式,即 管内走高温工艺气体,而管外走饱和水或水蒸气) 和立式(比卧式锅炉水循环速 度快,传热速率较高,蒸汽空间也较大,因此这种锅炉蒸发量大) 两大类。
1.2. 2 按照锅炉操作压力的大小,废热锅炉可以分为低压(蒸汽压力在1. 3MPa 以下) 、中压(蒸汽压力在1. 4 —3. 9MPa 范围内) 、高压(蒸汽力在4. 0 —[1][2]10.0MPa 范围内)三大类。
1.2. 3 按结构和工艺用途来分类（1）按照炉管的结构形式不同,废热锅炉可以分为:列管式、U形管式、刺刀管式、螺旋盘管式以及双套管式等。
（2）按照其生产工艺或使用的场合不同,废热锅炉可以分为:重油气化废热锅炉、乙烯生产裂解气急冷废热锅炉、合成氨前置式、中置式或后置式废热锅炉等。
2 废热锅炉的设计2. 1 设计计算内容工艺尺寸的设计与计算、零部件结构的设计与计算。
为达到刚度和强度,要求设计壳体壁厚时的弹性失效准则,考虑到容器宏观强度和致密性,必须采用耐压试验,设计中,局部应力引起的失效是不允许的,故必须采用开孔补强设计。
2. 2 具体设计计算步骤2. 2. 1 机械强度计算①选材料;②壁厚计算2. 2. 2 开孔补强:人孔、汽包开孔、小封头开孔2. 2. 3 压力试验(水压试验、气压试验) 及应力校核2. 2. 4 换热面积校核2. 2. 5 鞍座的设计与校核2.3 废热锅炉的设计发展废热锅炉是焦化厂煤气净化生产线硫回收单元的主要设备。
为满足系统工艺要求, 传统废热锅炉的结构设计均采用前后两套废热锅炉才能实现硫磺的充分回收。
为了节能减排合理分配资源，涌现了一批新型的设计，例如合肥通用机[3]械研究院对其系统工艺特点进行了深入研究, 在废热锅炉设备设计中采用了在汽包中增设蒸发器的创新型结构,实现了硫回收单元废热锅炉的一体化设计。
该新型废热锅炉的设计既满足了系统工艺的要求,达到了节能减排、硫磺资源充分回收,同时又降低了设备一次性投资和减少设备占地等2.3. 1 硫回收单元传统废热锅炉结构硫回收单元传统废热锅炉总体结构见图1, 汽包与废热锅炉本体之间通过4根上升管及2根下降管联结, 利用汽水密度差及汽包的高位实现自然循环,使系统安全运行。
图1中硫磺捕集器设置在废热锅炉本体出口管箱内, 冷却后的过程气流经硫磺捕集器使液态硫磺收集后经冷却后排出并收集。
由于传统废热锅炉结构原因,必须在硫反应器前后布置两套废热锅炉才能实现硫磺的充分回收。
图1传统废热锅炉总体结构2.3. 2 硫回收单元新型废热锅炉结构新型废热锅炉结构上最突出的创新点是减少了低温过程气冷却器II (低温废热锅炉)。
根据废热锅炉设计工艺参数, 取消了低温废热锅炉后, 必须在高温废热锅炉本体或汽包中增设能使过程气再次冷却的换热器,以便使经硫反应器反应后的含硫过程气冷却并产生蒸汽和回收硫磺资源。
通常废热锅炉主要由废热锅炉本体、汽包及上升管和下降管组成。
废热锅炉本体其实质是一台蒸发换热设备, 热源为高温过程气, 被加热介质为接近饱和的锅炉水; 汽包应具有足够的蒸汽容积和水容积, 主要作用是使本体中换热管在热负荷作用下能持续得到适当的水量,并由汽包的高位系统及汽水密度差获得一定的循环动力,以满足水循环可靠性的各项要求; 汽包内部设置汽水分离装置,使汽水混合物在汽包内充分分离,得到含水及杂质少的蒸汽;锅炉给水在进入废热锅炉本体前在汽包内加热到饱和,提高了循环动力;饱和的锅炉水经下降管流入废热锅炉本体进行加热蒸发,本体中的汽水混合物经上升管流入汽包,如此循环达到废热锅炉系统的安全运行;根据汽包的独特作用, 一般汽包内不能设置蒸发换热管,以免影响水循环和废热锅炉本体的安全可靠性。
对废热锅炉设计参数作了多种方案进行比较,并通过传热计算、流阻计算及水循环计算,提出了两种一体化设计方案。
即在汽包筒体下半部储水部分直接增设一组蒸发器的方案以及在废热锅炉本体中直接增设一组蒸发器的方案。
经传热计算、流阻计算及设备强度计算,在废热锅炉本体中直接增设一组蒸发器存在两大缺陷,一方面造成设备结构极为复杂; 另一方面废锅本体管板由于两组蒸发器介质温差的不同而引起的管板上下两部分的温差应力较大, 管板的设计困难, 甚至很难确保废锅运行过程中的安全可靠性。
而在汽包筒体下半部储水部分增设一组蒸发器, 虽然有别于传统汽包的设计,但根据设计参数进行详细计算, 其结果完全可行, 并能确保系统水循环正常工作。
最终设计的新型废热锅炉系统总体结构见图2。
图2新型废热锅炉总体结构图3新型废热锅炉本体换热管结构2.3. 3 硫回收单元传统废热锅炉与新型废热锅炉的比较新型废热锅炉由于创新型的一体化设计, 达到了系统工艺要求及节能减排、回收资源、降低设备一次性投资、减少设备占地的要求。
其中减少了一套废热锅炉系统,可减少设备占地约80%,节约设备一次性投资60%~ 70%, 同时减少了生产过程中设备的维护费用、缩短了检修周期,使系统设备的布置更为简捷、紧凑, 管道布置更为简略。
新型废热锅炉最突出的创新点在于汽包上布置了蒸发器的新型结构,同时对设备的防腐措施提出了明确要求,这些改进, 在用户的安装现场得到了多方专家的肯定。
投用两年多来, 运行效果良好、硫磺资源的回收达到预期,过程气的排放完全符合排放标准。
3.废热锅炉的制造3.1、管箱盖制造包括管箱法兰管接头封头制造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[4]总装工艺如图22所示。
(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 国外有人 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。