余热锅炉教材.docx

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余热锅炉教材

自热炉余热锅炉

第一节概述

余热锅炉是有色冶炼过程的关键设备之一，由于铜冶炼烟气SO2浓度较高且具有烟温高、含尘量大、烟尘粘结性强等特点，余热锅炉能否适应冶炼烟气的特点，直接关系到整个冶炼工艺的安全生产。

自热炉余热锅炉安置于自热炉炉顶出烟口，由垂直布置的上升烟道、下降烟道和水平布置的对流区组成。

熔炼过程产生的高温烟气首先进入上升烟道然后折转进入下降烟道，最后通过对流区，烟气温度降至360℃左右排除余热锅炉。

余热锅炉采用强制循环。

为了有效控制各组受热面间的循环流量分配，在每组受热面管的入口均装设节流孔板。

节流孔板同时还可以保证水循环的稳定，防止发生停滞、倒流和脉动显现。

第二节余热锅炉系统运行参数及设备

自热炉余热锅炉原设计为配套引进俄罗斯技术，94年安装投产运行，余热锅炉水冷壁结构为盘管内衬钢板式，这种结构形式烟气换热效率低，烟尘易在锅炉上升段、下降段乃至对流区烧结，不仅人工清理劳动强度大，而且作业率低，清理时不利于安全保障。

2003年08月经北京有色设计院设计，江苏省张家港海陆锅炉总厂生产，将锅炉盘管内衬钢板式水冷壁改造为膜式壁结构，换热面分：

过渡段、上升段、下降段、对流区、对流管束。

这种膜式壁结构换热率高，烟尘在过渡段以上不会烧结，清理方便，劳动强度降低，作业率提高。

余热锅炉主要技术性能

一、烟气条件

（1）、进口烟气量8000m3/h

（2）、进口烟气温度1280℃

（3）、出口烟气温度420+20℃

（4）、烟气含尘量120g/m3

（5）、进口负压-5~-30Pa

二、余热锅炉设计参数

（1）、额定蒸发量6t/h

（2）、饱和蒸汽温度250℃

（3）、工作运行压力2.5~3.9MPa

（4）、汽包压力（最大）　　　4.0MPa

（5）、给水温度　　　104℃

（6）、循环水流量　　　150m3/h

（7）、除氧水箱　　　　V=4m3×2

（8）、除氧器　Q=5m3/hP=0.02MPa外网加热蒸汽压力0.6MPa

（9）、排污膨胀器　　Φ670mmP=0.4MPa

（10）、汽水加热器　　F1.0-273-2.7-2型2.7m2

（11）、磷酸盐过滤器　Φ500mm填充无烟煤

a、0.5~1mmH=360mmb、5~10mmH=103mm

（12）、计量箱　　V=0.5m3

（13）、搅拌槽　　V=0.5m3搅拌电机0.37kw

（14）、计量泵　X—16/80Q=0.016m3/hH=800mH2O

　电机Y90S—2，N=1.5kw往返次数83次/分

（15）、溶液泵

型号：

2SF-25轴功率：

0.9kw配用功率：

1.5kw

流量：

36m3/n扬程：

25m效率：

27%

　　　　　　转速：

2960rpm

电机型号：

Y90S-2功率：

1.5kw转速：

2840rpm

（16）、热水循环泵HPH80—200Q=100m3/hH=50mH2O

电机Y180M—2N=22kw1台（国产）

HPH80—200Q=100m3/hH=50mH2O

n=2950rpmp=0.784kg.dm3

电机:

KnR180M2N=22kw2台（进口）

（17）、给水泵DG12—50×12Q=12.5m3/hH=600mH2O

电机Y280S—2N=55kw1台（国产）

型号：

HGM1/12Q=5.7t/h△p=55.96bar

电机7-up225MN=55kw2台（进口）

三、余热锅炉水质控制标准

（1）、PH＞9（9—11）25℃

（2）、P碱度＜2mval/kg

（3）、电导率＜80ms/m

（4）、PO

＜15（5—15）PPm

四、余热锅炉循环管网工艺流程

由动力厂二车间化学水处理（或闪速炉化学水处理）站供来的除盐水进入热力除氧器除氧，除氧后的给水由给水泵打入余热锅炉锅筒。

锅筒中的炉水由下降管送至循环泵，经循环水泵升压后送至各组水冷壁和对流管束。

汽水混合物返回锅筒进行汽水分离，部分饱和蒸汽经减压后送入除氧器作为自用汽，其余蒸汽经减压后送入厂区热力管网。

闪速炉余热炉化学水处理站送来的软化水（动力厂二车间）→汽水加热器→除氧头

→除氧水箱→给水泵→汽包→除污器→循环泵→余热锅炉受热面→汽包

第三节余热锅炉系统运行维护及管理

一、余热锅炉的管理与维护

（1）、控制室操作人员时刻监视微机，监视炉水的循环情况，保证循环水流量稳定，保持汽包水位在±50mm内波动，每一小时书面记录锅炉运行参数，每天白班及小夜班对锅炉炉水水质进行化验。

（2）、时刻监视汽包压力，发现异常要及时调整。

（3）、保持除氧器水箱水位在450mm处，压力20kPa。

（4）、每小时校对水位计一次，发现差值通知有关人员校对，同时保持水位计清晰可辨，否则应进行冲洗。

（5）、每30分钟观察给水泵和循环泵的电流变化情况，当电流超过额定值时，应按规定处理。

（6）、随时根据化验分析结果，控制炉水标准在规定范围，否则应采取排污或加药处理。

（7）、每小时检查阀门，法兰及人孔的使用情况，发现问题及时采取相应措施。

（8）、及时调整给水泵出口压力，控制在5.5-6.0MPa，低于上值时，要立即调整再循环阀。

（9）、每30分钟检查给水泵和循环泵的运行状况，发现振动或汽蚀，及时将泵切换到另外一台泵。

（10）、每周对余热锅炉（包括弹簧振打装置）进行一次全面检查，发现有漏风用石棉绳或镁泥填充，不能处理的待检修时进行。

（11）、余热锅炉正常运行时运行参数调整范围：

汽包水位中水位±50mm

饱和蒸汽温度250℃

工作运行压力2.5~3.9MPa

汽包压力（最大）4.0MPa

给水温度104±5℃

给水压力5.5~6.5MPa

循环水流量130~160m3/h

除氧器压力16~20Kpa

除氧器水位水位计450mm处

二、岗位出现非正常情况的处置及报告程序

余热锅炉在遇到下列情况时，应立即紧急停炉：

（1）、余热锅炉严重缺水，即使关闭水位计上部的蒸汽旋塞，也未显示水位，这时绝对禁止加水。

（2）、余热锅炉严重满水，水位超过水位计可见水位，打开事故排水和排污阀后水位仍未下降。

（3）、水位计、压力表、安全阀全部出现故障不能使用时。

（4）、汽包压力超过4.2MPa，安全阀已起跳而压力并未下降。

（5）、余热锅炉受压部件或焊缝有裂缝、凸起、蜂窝、鼓包等现象。

（6）、给水系统或循环系统发生严重故障。

（7）、循环泵出口压力低于规定值，或事故停电。

（8）、余热锅炉元件有损坏，危及到人身及设备安全。

三、余热锅炉清灰

由于冶炼烟气中含有大量烟尘，易在余热锅炉受热面产生积灰，因而在各受热面均装有振打清灰装置，振打装置被分为4组，即过渡段、上升段、下降段、对流区，每组振打频率根据锅炉内壁粘结情况和工艺要求由技术员安排调整，每台振打器的振打力，可根据锅炉内壁粘结情况和工艺要求将举锤高度做30º、60º、90º相应调整。

如果自动发生故障时，锅炉工应及时根据设定时间改为手动控制振打。

余热锅炉灰斗下部装有埋刮板出灰机，余热锅炉中沉降下来的烟尘和通过振打清除下来的灰渣由出灰机排出炉外，为避免大块灰渣卡塞埋刮板出灰机，在下降烟道底部灰斗设有格栅。

第四节余热锅炉运行常见故障及处理

任何设备，只要设计、制造、安装不良，年久又失修，加上运行操作不当，都会酝酿直至发生事故。

因此，要防止事故，必须从设备的设计、制造、安装、检修着手，也必须提高运行人员的运行水平，这样才可以防止和消灭事故的发生。

由于事故带来的危害极大，因此对于锅炉的典型事故及其处理方法必须了解掌握。

一、危险因素：

（1）、炉管爆裂、锅炉循环系统发生泄漏，高温水蒸汽伤人；

（2）、锅炉泄漏炉水进入自热炉后，发生放炮。

二、发生事故的现象、原因、预防及处理

1、冷却器缺水

a、缺水的现象：

汽包水位低于规定的正常水位；计算机汽包水位显示出现报警信号；缺水有轻微缺水和严重缺水。

b、缺水原因：

（1）、操作人员疏忽大意，对水位监视不够或误操作；

（2）、给水自动调节阀失灵，（调节阀无仪表风或冬季水位变送器导压管冻、堵塞等原因）；

（3）、水位计指示不正确，这有以下几种情况：

水位计的水连管及汽连管阻塞时，会引起水位计内的水位上升。

如汽连管阻塞，则水位逐渐上升；如果水位计的放水旋塞漏水，则水位计的水位将降低；水位计有不严密之处；

（4）、给水系统发生故障供不上水；

（5）、余热锅炉排污阀未关严，甚至在排污后未关排污阀；

（6）、炉管出现爆裂。

c、缺水的预防

（1）、操作人员应严格遵守操作规程，随时监视汽包内的水位，确保水位计的正常使用；

（2）、保证余热锅炉自动给水调节阀和水位计灵敏和准确，发生故障做好记录，及时处理，同时做好1#，2#给水管路的相互备用。

d、缺水的处理：

（1）、首先进行汽包水位计通水部分的冲洗工作再用“叫水”法检查水位，以确定是严重缺水还是轻度缺水；（叫水法：

先开启水位计放水旋塞，再关闭汽连管旋塞，然后缓慢关闭放水旋塞，观察水位计内是否有水出现。

）

（2）、如用“叫水”法后，水位在水位计内出现时（即轻微缺水），应保持汽包正常工作压力，逐渐恢复汽包水位到正常水位，并注意水位在水位计内的变动情况；

（3）、如经用“叫水”法后，水位计中仍见不到水位（即严重缺水）时、应紧急停炉。

此时严禁向炉内进水；

（4）、汽包出现缺水时，应将给水阀调节由自动改为手动控制。

2、冷却器满水

a、满水现象

（1）、汽包水位计内，水位超过最高安全水位；

（2）、汽包水位计显示上限信号；

（3）、出口蒸汽温度下降；

（4）、严重满水时蒸汽管内发生水冲击，法兰处向外冒汽。

b、满水原因

（1）、操作人员疏忽大意，对水位监视不够或误操作；

（2）、给水操作阀失灵。

（原因见缺水部分）；

（3）、水位计指示不正确，使操作人员操作失误。

c、满水的处理

（1）、进行汽包各水位计的对照与冲洗，以检查其指示是否正常；

（2）、给水自动调节阀由自动改为手动；

（3）、停止或减少冷却器进水，并开启底部排污阀进行放水，同时应严密监视水位，出现水位后应停止进水；

（4）、打开主汽阀，减压站疏水阀适当放水，以防止管内发生水冲击。

3、冷却器爆管

a、爆管现象

（1）、冷却器炉管有大量的蒸汽喷出；

（2）、汽包水位计内水位迅速降低，蒸汽压力和给水压力下降。

b、炉管爆炸的原因

（1）、炉水水质不符合标准，致使管子内部结垢或腐蚀；

（2）、在安装和检修时，管内有杂物堵塞，使管子局部过热而出现破裂；

（3）、在检修，清理烟灰块时，有下落物砸坏管子，而又未及时发现；

（4）、烟气结露造成对炉管的腐蚀，炉管破裂；

（5）、自热炉喷炉熔体烧坏炉管，造成管子鼓包开裂；

（6）、焊接质量不合格，材料不合乎标准，以及其它制造中的缺陷引起爆管；

（7）、设计有缺陷，水循环被破坏；

（8）、安装不合要求，热膨胀不均或有开炉时急速升温升压，有可能造成开裂，或者炉管长期受烟气中的烟灰粒子冲刷而造成管壁局部变薄。

（1）、爆管的处理

（1）、冷却器发生爆管事故时，应及时汇报并紧急停炉；

（2）、发现管子有漏水漏汽现象时，应保持汽包水位在上限，增大给水量，并加强循环，并采取紧急停炉。

d、爆管的预防

（1）、加强炉水的化验，平时严格控制炉水的水质；

（2）、在安装及接管时，要详细检查炉管，并清理管内异物，保证炉管的焊接质量。

4、水位计损坏

a、预防措施

（1）、冲洗水位计应小心谨慎的进行，避免水位计水温波动太大；

（2）、防止碰坏水位计；

（3）、新安装的水位计，升压至0.3—0.4MPa时进行热紧，并缓慢预热，冲洗后方可投入使用，并注意观察其严密性。

b、水位计损坏后的处理

（1）、如果汽包水位计有一个损坏，应立即用另一个严密监视水位，并尽快将损坏的修复；

（2）、如果汽包现场两个水位计同时损坏，但汽包内的水位用调节阀能正常控制，可用仪表水位计监视，尽快修复其中一个投入使用，再修复另一个；

（3）、如果汽包现场水位计和仪表水位计都损坏应采取紧急停炉。

5、管道内的水冲击

蒸汽管道内发生水冲击

a、水冲击的原因

（1）、送汽前没有很好的暖管和疏水；

（2）、冷却器严重满水，有水进入蒸汽管中。

b、水冲击的排除

（1）、立即开启疏水阀进行疏水，同时检查汽包水位和和蒸汽温度，检查减压站支吊架有无损坏；

（2）、如果是汽包严重满水造成主蒸汽管道发生水冲击，此时还应处理汽包满水事故。

循环管内发生水冲击

a、水冲击的原因

（1）、循环管内空气未放净；

（2）、受热面联箱放汽孔未放空气。

；

（3）、汽包内水量不足，循环泵开泵后，循环水量波动较大。

b、水冲击的排除

（1）、从低到高处依次开启排气阀将空气放出；

（2）、增大汽包给水量，或将汽包水位上满后再开启循环泵。

；

（3）、开启汽包排汽孔。

6、炉水汽化

a、炉水汽化现象

（1）、循环水流量波动大；

（2）、循环泵进出口压力有剧烈波动，电机电流变化大；

（3）、汽包入口和循环泵出口水循环管出现摆动。

b、炉水汽化的原因

（1）、循环泵停止运转，受热面水循环被破坏；

（2）、冷却器未上水，自热炉先烘炉；

（3）、管道内空气未排净；

（4）、个别管路出现过热现象。

c、炉水汽化的预防和处理

（1）、升温前将排空阀打开，待有蒸汽放出后再关闭，升温过程中，保持温度压力稳定。

（2）、循环泵发生汽化后，把循环泵放空阀打开，放出空气或污垢。

（3）、运行中保持水循环稳定。

（4）、如果是因循环泵汽化，应及时改用备用泵，待故障处理后再恢复运行。

7、事故停电

当遇到事故停电时，操作人员应采取下列措施：

（1）、柴油机自动启动送电后，立即开启备用循环泵（开启一台），再缓慢打开出口阀，观察泵的电流来判断泵的负荷。

（2）、将已停止运转的泵进出口阀关闭。

（3）、当控制室仪表停电无显示时，操作人员应立即到汽包监视汽包水位。

（4）、出现事故停电时，禁止排污。

（5）、操作人员日常要加强对备用泵的维护与调试，保证备用泵冷却水、油量充足，每月应定期进行试验，以确保备用泵在事故状态下能够立即启动。