2500T／D水泥窑纯低温余热锅炉设计.pdf

第 2期 2 0 1 0年 3月 锅炉制造 B0I L ER MANUF ACTURI NG No ． 2 Ma t ． 2 01 0 文章编号 C N 2 31 2 4 9 2 0 1 0 0 2 0 0 3 4 0 3 2 5 0 0 T ／ D水 泥窑纯低温余热锅炉设计 朱丽华， 孙军 哈尔滨哈锅锅炉工程技术有限公司， 黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 4 6 摘要 某水泥厂纯低温余热锅炉的窑头、 窑尾、 三次风结构设计要点。 关键词 低温余热发电； 锅炉； 设计 中图分类号 T K 2 2 9 ． 9 2 文献标识码 A De s i g n o f 2 5 0 0 T／D Ce me n t Ki l n P ur e Lo w Te mp e r a t ur e W a s t e He a t Bo i l e r ZHu L i h u a， S u n J u n H a r b i n B o i l e r E n g i n g e e r i n g T e c h n o l o g y C o m p a n y L i m i t e d ， H a r b i n 1 5 0 0 4 6 ， C h i n a Abs t r a c t I mp o r t a n t de s i g n s p o i n t s o f t h e k i l n h e a d，k i l n t a i l a n d t he t h i r d br e e z e s t r u c t u r e o f s o me c e me n t wo r k s p u r e l o w t e mp e r a t u r e wa s t e h e a t b o i l e r ． Ke y wor ds e l e c t r i c po we r g e n e r a t i o n o f l o w t e mp e r a t u r e wa s t e he a t ； b o i l e r ； d e s i g n 0 引 言 我公司为某水泥厂设计 了 A Q C窑头、 S P窑 尾 、 A S H三次风 过热器 用于低 温余 热发 电 的锅 炉， 目前已经投产使用了， 运行状况 良好。 A S H的作用是将 A Q C炉 、 s P炉生产的工作 压力 2 ． 1 8 MP a ， 工作温度为 2 1 6 ． 3℃饱和蒸汽过 热为 4 0 0 q C， 压力为 1 ． 9 6 M P a的低压过热蒸汽 ， 过热后的蒸汽供汽轮机发电用 。由于占地面积与 锅炉热效率要求 ， 窑头、 窑尾结构上采用立式布 置。锅炉设计时应考虑水泥窑熟料冷却机废气对 余热锅炉的严重磨损特性 ， 同时注意漏风、 防磨 、 防堵等措施 。 1 窑头锅炉的设计 1 ． 1 窑头锅炉设计参数 锅炉进 口烟气量 V r 7 0 0 0 0 N m ／ h 锅炉进 口平均烟 气温 度 4 5 0 o C， 最高温 度 6 0 0 o C 粉尘浓度 2 0 ． 0 g ／ N m 锅炉 出口烟气温度 8 0℃ 锅炉烟风总阻力不大于 8 0 0 P a 蒸发量不小于 1 5 h ／ t 额定蒸汽压力 2 ． 1 8 MP a 额定蒸汽温度 2 1 6 ． 3 o C 一 级省煤器给水温度 冷凝水 4 0℃ 二级省煤器给水温度 1 0 4℃ 给水压力 2 ． 8 8 MP a 漏风系数 ≤2 ％ 1 ． 2 窑头锅炉设计要点 1 窑头烟气 中灰颗粒硬 ， 受热 面 的防磨 问 题 收稿日期 2 0 0 9 0 91 2 作者简介 朱丽华 1 9 7 6一 ， 女 ， 黑龙江人， 2 0 0 0年毕业于东北农业大学， 从事锅炉设计工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2期 朱丽华 ， 等 2 5 0 0 T ／ D水泥窑纯低温余热锅炉设计 3 5 2 要 考虑 可靠 的密封结 构 ， 尽可 能减少漏 风 ， 减少热损失 ， 减轻对水泥窑生产的影响。 3 选用合 适 的清灰装置 ， 做 到有效 清 除积 灰。 1 ． 3 窑头锅炉的结构特点 1 人锅炉的烟气经旋风分 离器后进人 A Q C 锅炉 ， 粉尘浓度达到了 8 0 0 m m g ／ N m 解决 了受热 面的磨损和积灰问题 。 2 属于单锅筒 自然循环立式锅炉 ， 从上而下 布置蒸发受热面、 两级省煤器。 3 受热面全部采用螺旋缠绕翅片管。 4 锅炉炉墙选用轻型护板炉墙。 5 弯头处均设有防磨装置。 6 所有集箱 、 固定梁穿墙处 均设有膨胀节 ， 确保密封可靠 。 7 保温分根据烟气温度分为两层 ， 高温处为 轻质浇注料加重质浇注料 ， 低 温区全部为轻质浇 注料 ， 厚度为 2 0 0 m m， 确保护板外表面积温度低 于 4 0℃ 。 2 窑尾锅 炉的设计 2 ． 1 窑尾锅炉设计参数 锅炉进 口烟气量 V r 1 5 0 0 0 0 N m ／ h 锅炉进 口平均烟气温度 3 3 0℃ 粉尘浓度 1 2 0 ． 0 N m 锅炉出口烟气温度 0 ． 4 m ／ s ， 确保锅炉的安全可靠。 3 A S H过热器 的设计 3 ． 1 A S H过热器的设计参数 三次风过热器进 口烟气量 V r 2 0 0 0 0 N m ／ h 三次风过热器进 口烟气温度 7 5 0 c c 粉尘浓度 3 0 ． 0 g ／ N m 三次风过热器出 口烟气温度 4 5 2℃ 锅炉烟风总阻力不大于 3 0 0 P a 蒸发量不小于 3 2 h ／ t 额定蒸汽压力 1 ． 9 6 MP a 人 口额定蒸汽温度 2 1 6 ． 3℃ 人 口额定蒸汽压力 2 ． 1 8 MP a 出 口额定蒸汽温度 4 0 0℃ 3 ． 2 A S H过热器设计要点 1 窑头烟气 中灰颗粒硬 ， 受热面的腐蚀和防 磨 问题 。 [ 下转第 3 8页] 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3 8 锅炉制造 总第 2 2 0期 3 疏导分离器立管时注意观察床压及水冷 风室变化情况 当床压急剧上升 5～1 5 k P a ； 水冷 风室压力急剧上升 2～ 5 k P a ； 分离器立管上、 中料 位压力恢复负值。通过以上可判断分离器立管及 外置床已彻底疏通 ， 否则继续增加风量进行疏导。 6 结 论 1 国内很 多循环流化床锅炉 的人炉煤粒径 不符合或接近原设计值， 出现类似问题 ， 导致锅炉 运行状态不佳 。所 以， 煤粉粒径对循环流化床锅 炉影响非常大。锅炉高负荷运行时 ， 若保持下部 床压在 4 ． 5 k P a 左右 ， 会导致底渣含碳量增加 ， 影 响锅炉效率和电厂的经济效益。为避免分离器排 料不畅 ， 应加大人炉煤的颗粒度 ， 使其尽量接近设 计值 ， 这样 ， 锅炉才能长期高效 、 稳定的运行 。 2 在今后设计 时， 也可以考虑适当加粗分离 器立管 ， 以满足人炉煤颗粒度比设计值偏小时， 分 离器排料顺畅。 [ 上接第 3 5页] 2 可靠 的密封结构 ， 尽 可能减少漏 风， 减少 热损失。 3 设计合理的清灰振打装置。 4 在烟道人 口处设置沉降室 、 挡灰管保护后 面的受热面。 5 受热面采用卧室布置的方式。 4 锅炉设计 时应注 意的问题 4 ． 1 锅炉漏风的影响 理论上漏风率由 2 ％增加到 3 ％， 锅炉蒸发量 下降 0 ． 8 ％左右。实际在锅炉投运后 ， 由于漏风 点位置、 漏风集中等原因， 当漏风率由 2 ％增加到 3 ％ ， 锅炉蒸发量下降远远大于 0 ． 8 ％。 4 ． 2 灰浓度对锅炉蒸发量的影响 灰浓度高易使受热面积灰 ， 影响传热效果 ， 锅 炉投运后 ， 表现在蒸发量下降， 排烟温度上升。灰 浓度高 ， 灰所带进的热量也高。对于窑尾锅炉 ， 采 用脉冲燃气清灰系， 减轻 了高浓度灰尘对传热的 影响 ， 灰浓度每减少 2 0 g ／ N m ， 锅炉蒸发 量增加 0． 9％～1 ％ 。 4 ． 3 温度参数变化对锅炉部件设计的影响 水泥窑头烟气温度上下变化幅度很大 ， 也很 一蔓 一● 一 一 一 粤 | 一 一 ● 一 一羹 一 - 频繁， 当烟气温度升高时， 余热锅炉产汽量随之上 升 ， 为控制汽水阻力在一个合理的水平 ， 在布置蒸 发器和省煤器 时应考虑 比较低 的介质 平均流速 这样考虑对锅炉降压运行也有好处 。采用 大 直径汽包 ， 增加水容量 ， 减轻水位的波动。按可能 的最高进口烟气温度选用合适的材质， 按可能的 最大蒸发量确定锅炉安全阀等。 4 ． 4 系统设计压力的比较 不同设计压力的余热锅炉 ， 在结构上并没有 显著的差异， 但由于窄点高低不一 ， 在蒸汽段省煤 器的布置上有所不同； 压力越低 ， 省煤器布置的数 量越少。不 同设计压力的余热锅炉每蒸吨钢耗率 有差别， 压力高则钢耗也略高。对于进 出口烟气 条件相同余热锅炉， 配置不同的设计压力 ， 主蒸汽 焓值相差不大。但压力越高 ， 从热力学角度看， 做 功效率会有所提高 ， 如果要确定合理 的蒸汽压力 参数 ， 还需要考虑到系统配置 、 投资成本等方面。 5 结 论 随着余热电站 的相继建成 ， 在大幅降低水泥 生产成本的同时也为国家节 约了能源， 保护 了环 境 ， 收到 了良好的经济和社会效益。 一 ～羹 垒 一 一蔓 一 ⋯s l , 一 一 ～ 一 一 蔓 一 一 一囊 ， 诃 投稿 登 广 告 息 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m