淺談導(dǎo)熱油鍋爐應(yīng)用與實(shí)踐

本文分析了QC型低壓蒸汽余熱鍋爐存在的問題，對(duì)導(dǎo)熱油鍋爐進(jìn)行探討和實(shí)踐，并介紹了導(dǎo)熱油鍋爐主要特點(diǎn)及其緩解設(shè)備腐蝕的實(shí)踐總結(jié)。

銅轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐不僅用來(lái)回收利用余熱，而且起著收塵和調(diào)控電收塵進(jìn)口煙溫的作用，所以余熱鍋爐已經(jīng)成為轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)中的重要輔助設(shè)備。

2006年，赤峰云銅有色金屬有限公司擴(kuò)建二期時(shí)轉(zhuǎn)爐余熱選用了兩臺(tái)QC50000/700-10-1.0型的低壓蒸汽鍋爐，投入生產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)由于鍋筒較長(zhǎng)、受熱后對(duì)流管束與集箱橫向觀測(cè)有輕度變形，因此鍋爐無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)溫度與壓力，鍋爐腐蝕嚴(yán)重、故障頻繁、檢修困難、工作可靠性差，無(wú)法維持正常生產(chǎn)。

為了更好地解決這個(gè)問題，我們選擇了更新改造。

QC型低壓蒸汽余熱鍋爐存在的問題及分析

1.受熱面腐蝕嚴(yán)重、漏水頻繁

由于轉(zhuǎn)爐冶煉的周期性和間斷性，使得煙氣量和煙氣溫度變化較大，鍋爐蒸發(fā)量和蒸汽壓力隨之大幅波動(dòng)，鍋爐設(shè)計(jì)工作參數(shù)無(wú)法保持，一般在P=0．49MPa， t=151℃狀態(tài)下運(yùn)行，鍋爐受熱面管壁溫度長(zhǎng)期低于煙氣中硫酸露點(diǎn)溫度(213℃)，硫酸蒸汽在管壁外表面產(chǎn)生凝結(jié)，形成液酸，腐蝕受熱面，直至管壁減薄而穿孔漏水。漏水次數(shù)最多的是對(duì)流管柬和集箱，漏水最嚴(yán)重的部位發(fā)生在下集箱以上150mm處的受熱面管柬。

2.鍋爐積灰堵塞嚴(yán)重

余熱鍋爐出口煙氣溫度通常低于320℃，不符合電收塵進(jìn)口煙氣溫度控制在350±20℃范圍內(nèi)的工藝要求。其主要原因是鍋爐長(zhǎng)期處于間斷運(yùn)行狀態(tài)下，積灰潮濕且難以清理，積灰又影響了煙氣量，鍋爐的低壓運(yùn)行，加大了受熱面管壁與煙氣之間的溫差，使單位有效受熱面積在單位時(shí)間內(nèi)能吸收較多的煙氣余熱，這樣就形成了惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致出口煙氣溫度偏低。

3.維護(hù)、檢修困難

鍋爐受熱面管束發(fā)生漏水時(shí)，因?qū)α鞴苁芗?、間距小（僅有100～120mm），加上鍋爐空間小，使得施焊補(bǔ)漏、換管都很難進(jìn)行，操作困難、保質(zhì)量，因檢修而經(jīng)常影響生產(chǎn)。

我們決定在最大程度上解決以上問題，從鍋爐結(jié)構(gòu)和介質(zhì)上做文章，力求在確保安全的情況下做到最好，經(jīng)過(guò)調(diào)研，最終我們與無(wú)錫錫能鍋爐聯(lián)合設(shè)計(jì)了適應(yīng)于轉(zhuǎn)爐的余熱導(dǎo)熱油鍋爐。

導(dǎo)熱油鍋爐

1. YD—320導(dǎo)熱油的性質(zhì)

YD-320導(dǎo)熱油屬于礦物型導(dǎo)熱油產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)屬烷烴和環(huán)烷烴的混合物，品質(zhì)優(yōu)良，質(zhì)量可靠。對(duì)金屬腐蝕很小。

密度（20℃）：0.85～0.88g/cm3

閃點(diǎn)（開）：190℃

粘度（40℃）：26～33mm2/s

酸值：＜0.05mgKOH.g-1

凝點(diǎn)：-15℃

不溶物：0.00V%

餾程：5%時(shí)≥320℃、95%時(shí)≤402℃

外觀：淡黃透明

主體最高溫度：320℃

最高允許膜溫：340℃

使用狀態(tài)：液相

組成：混合烴類

類型：礦物油

一般使用中導(dǎo)熱油的失效可以控制在以下值以內(nèi)：

閃點(diǎn)大于新油時(shí)的20%、粘度大于新油時(shí)的15%

酸值大于0.5mgKOH.g-1、殘?zhí)即笥?.5mgKOH.g-1

2.轉(zhuǎn)爐導(dǎo)熱油鍋爐工藝流程

熱油循環(huán)流程：

低位油槽-注油泵-高位油槽-鍋爐-熱用戶-油水換熱器-循環(huán)泵-鍋爐

煙氣流程：

轉(zhuǎn)爐-重力沉降-折煙板-鍋爐一段-鍋爐二段-鍋爐三段-鍋爐四段-旋風(fēng)除塵-熱引風(fēng)

油水換熱器主要是用來(lái)調(diào)控油溫的，其所產(chǎn)蒸汽用于采暖。

3.轉(zhuǎn)爐導(dǎo)熱油鍋爐布局設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)爐導(dǎo)熱油鍋爐在設(shè)計(jì)上采用了四段蛇形、壁厚5mm的對(duì)流管束，一道模式壁折煙板和兩道用耐火材料做的折煙板，使煙氣形成上下起伏形式，延長(zhǎng)了煙氣換熱和煙塵的沉降時(shí)間，提高了效果。轉(zhuǎn)爐出口煙氣首先進(jìn)入重力沉降室，沉降室內(nèi)設(shè)計(jì)了一個(gè)模式壁掛屏使得煙氣在此“U”起伏，煙氣中較大的噴濺顆粒在此沉降，該掛屏與鍋爐本體相連，與鍋爐一起循環(huán)。鍋爐的第一、第二對(duì)流段，我們?cè)O(shè)計(jì)了蛇形管間距為160mm，而后兩段的蛇形管間距設(shè)計(jì)成了120mm，這樣設(shè)計(jì)即利于積灰清理又保證了換熱效果。在對(duì)流段的每段下設(shè)計(jì)了積灰斗，定期地將沉降落灰及時(shí)清理，確保了鍋爐暢通。鍋爐設(shè)計(jì)了模式壁頂棚，和四周的磚混爐墻及爐頂保溫結(jié)合成了一體，構(gòu)成了一臺(tái)封閉完整的鍋爐。

運(yùn)行使用

1.運(yùn)行

導(dǎo)熱油鍋爐自2008年3月投入使用至今，三臺(tái)鍋爐相互聯(lián)通，停用鍋爐也有少量循環(huán)進(jìn)行保溫，鍋爐內(nèi)積灰減少，掛灰長(zhǎng)期是干的，溫度在170℃以上。由于轉(zhuǎn)爐運(yùn)行的間斷性，所以鍋爐運(yùn)行中，通過(guò)調(diào)節(jié)油水換熱器的油循環(huán)量來(lái)控制溫度，一般油溫在220℃以上。在三年多的運(yùn)行過(guò)程中，我們從沒有因鍋爐問題影響轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)。

2.使用后的管束抽測(cè)

我們對(duì)轉(zhuǎn)爐導(dǎo)熱油鍋爐管束進(jìn)行了抽測(cè)，抽測(cè)位置為三年同一個(gè)位置，測(cè)試工具：游標(biāo)卡尺、鋼絲刷等，檢測(cè)方式：管束外圓“十字”測(cè)量，檢測(cè)值結(jié)果外徑減少平均速度0.25mm/年。

3.余熱綜合評(píng)述

使用了導(dǎo)熱油鍋爐后，我們結(jié)合生產(chǎn)工藝的需求，對(duì)這部分熱量進(jìn)行了較好的利用，導(dǎo)熱油可以使用熱油泵遠(yuǎn)距離輸送，我們就將其輸送到了化料庫(kù)，用于精礦粉及燃料凍塊溶化、烘干及金峰爐二次風(fēng)加熱等，其效果很好，供給油溫度可達(dá)240～250℃以上，這個(gè)溫度是水、蒸汽介質(zhì)在壓力只有0.3MPa且長(zhǎng)距離輸送時(shí)難以達(dá)到的。

結(jié)束語(yǔ)

銅轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐更新為導(dǎo)熱油鍋爐后，不但大大地延長(zhǎng)了鍋爐使用壽命，在余熱利用上也有了更大的空間，最重要的是在最大限度地解決受熱面酸腐問題的同時(shí)提高了鍋爐安全等級(jí)，為安全、穩(wěn)定生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。今后我們應(yīng)在設(shè)計(jì)、制造和實(shí)際運(yùn)行中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，在技術(shù)上予以更好地完善。