这儿所谓“洁净”是指那些大致相当于燃用气体、液体或优质固体燃料的炉窑或各种内燃原动机械的排气,而未受主流程严峻沾污者。主流程选用惰性气体作循环冷却时,则循环气体未受主流程严峻沾污时,也归于洁净的烟气。适用的炉型有:(1)光管热管或水管余热锅炉、天然循环或强制循环、立式或卧式安置;(2)具有部分或悉数螺旋鳍片或纵向鳍片等延伸受热面的热管或水管余热锅炉、天然循环或强制循环、立式或卧式安置;(3)直烟管锅筒锅炉。
烟气带尘或许对受热面产生磨损,又或许产生积灰,以至于堵灰、搭桥等现象。往往这两种机理相反的现象又或许一起存在于一台锅炉之中。运用这种烟气余热锅炉的选型应以防止受热面磨损和烟道积灰、堵灰、搭桥为首要方针。根据带尘烟气的等级与烟尘特性,适用的炉型有:(1)立式安置的强制循环热管或水管余热锅炉;(2)卧式安置的强制循环热管或水管余热锅炉;(3)双锅筒热管或水管余热锅炉。
烟气的粘结性是指其在作业烟温下,所挟带的烟尘,集进步与气化物质等,在必定条件下粘附在锅炉受热面或其他部件上的特性。
(1)带辐射冷却室的卧式安置的强制循环热管过水管余热锅炉,一般不带过热器,悬挂式的蛇形管对流受热面,光管或带纵向直鳍片的管子,选用振打或轰动除尘或吹灰设备,烟气作横向冲刷,一次经过锅炉;
(2)带一个或二个辐射冷却烟道的多烟道立式安置强制循环热管或水管余热锅炉,对流受热面一般选用带纵向直鳍片管子和振打除灰设备。
腐蚀性烟气在制酸工业、有色冶金工业、以及石油化工工业等极为常见。这些工业的主流程烟气中含有SOX、NOx、H2S、S等腐蚀性成份。针对这些成份,相应的锅炉需求在选型、参数的选用,以及某些结构特征方面加以充沛的考虑。可是,关于腐蚀性烟气,即便选用了理论和实践上卓有成效的方法,锅炉某些部件仍是需求定时替换的。因而,锅炉的结构规划应充沛考虑这一特征。
为保证烟气不外泄,关于高压烟气(p=3~4MPa),一般不选用烟道式锅炉,因为平面扩板是无法经济地加强到足以接受如此高的压力。
(5)刺进管式水管锅炉,烟气用圆柱体筒壳和两头封头来密封。关于超高压烟气(p=32~500MPa),现在仅有蛇形管水管锅炉,烟气用圆柱筒壳和两头封头密封的各种详细结构方法可供挑选。烟气压力愈高,受热面的总传热系数也就愈高,因而锅炉能够相对地规划比较紧凑。这关于选用筒壳来密封烟气对错常有利的。
在化工流程中,往往烟气需求在一个规则的时刻内,冷却到一个规则的温度。因为余热锅炉热交换在时刻方面的严厉约束,这就在实践的烟气通道长度的结构条件下,规则了烟气的流速。
关于这种烟气,现在烟管锅炉与水管锅炉皆有所使用。但假如烟气在受热面上积灰结焦的或许性较大时,则往往倾向于选用烟管锅炉。为此意图,现代余热锅炉技术发展了不少类型的烟管锅炉,获得必定的成功,如:(1)双套管型直烟管锅炉,选用扁圆集管能够吸收直烟管的热膨胀差,和接受高温烟气的直接冲刷;(2)双套管与螺旋管相结合的烟管锅炉,有结构紧凑、能够选用烧焦操作等特征。
关于高露点烟气,为了防止腐蚀、结垢、堵灰等运转问题,余热锅炉规划的基本要求是防止受热面上的结露。
现在通用的方法是使锅炉受热面的金属壁温在任何操作条件下都高于露点温度,详细的方法有:
(1)挑选恰当的锅炉汽水侧的作业压力,使对应的炉水饱满温度高于烟气露点温度;
(2)防止低于饱满温度的炉水与受热面触摸,因而要对锅炉水进行充沛的混合与预温,而且要防止选用相当于焚烧锅炉的省煤器的那种低温区段;
(3)在操作上,为防止锅炉在低负荷和停炉时的结露,往往需求采纳恰当的保温方法。除了汽水侧压力参数之外,高露点烟气适应于各种类型的余热锅炉。
特细粉尘问题有二:(a)疏松的粉尘在受热面上有激烈的粘附性,构成疏松的炱状灰层;(b)在适合的条件下,粉尘有熔融或与烟气中其他粘结性成份一起凝聚成为难以铲除的细密性积垢的或许性。因而,适用于含有特细粉尘的烟气的锅炉往往考虑以下方法:
(1)选用难以积灰、堵灰的结构,尽或许防止烟气冲刷不均匀性,特别要防止烟气流的阻滞或涡流区域,所以在或许的条件下尽量选用烟气一次直通性炉型;
(2)烟气纵向冲刷的屏样强制水循环受热面有削减粉尘粘赞同便于选用振打除灰法的长处,已用于富氧平炉与欢腾焙烧制酸等工艺流程余热锅炉,获得必定的效果。
余热锅炉烟气在流量、温度、成份组成、含尘量等各方面的动摇是其特征之一,动摇的性质能够是有规则的、周期性的,也能够对错规则性、非周期性的;动摇的特征能够是渐进性的、也能够是冲击性的;能够是单一参数的,也能够是多参数的复合性动摇。
余热锅炉的选型有必要首要剖析主工艺流程的整个周期,确认周期中各个时刻区段的烟气特征,从而在余热锅炉规划中逐一执行相应的方法。其中最杰出的特征往往是余热锅炉选型的首要根据。
上面九类基本上包含了常见的各种工艺流程的余热烟气。可是,在实践作业中,烟气条件诸“要素”往往不是单独地存在的,而是常常会见到一些多要素的烟气。多要素烟气条件有下列几种类型;
1)“主”、“次”之分,即某一要素为操控炉型挑选的决定性要素,称为“首要素”;其他要素皆称之为“次要素”。这种烟气称为“多要素”烟气。假如次要素对炉型挑选产生与首要素的效果相似,则其效果往往可疏忽,或许在挑选详细参数时作必定的参阅。假如次要素的效果与首要素的效果不相相关,则炉型挑选与参数选用时应加恰当考虑。在任何情况下,“首要素”是炉型挑选的首要根据。
2)“复要素”烟气,即有二个或以上要素对炉型的挑选各有其不容忽视的效果时,在而这些对炉型挑选皆产生决定性影响的要素皆称之为“首要素”。诸“首要素”有以下几种组合方法:(a)各要素的效果是双管齐下的,此刻炉型挑选相似于单要素烟气;(b)各要素对炉型挑选的效果是相反的,此刻炉型挑选一般仍以影响较大的一个要素作为根据,以考虑在最晦气情况下,锅炉的正常运转;(c)各要素对炉型挑选作互不搅扰,此刻应考虑各个要素对锅炉的要求,按各个要素对炉型进行“挑选”。
JB/T 7603-1994《烟道式余热锅炉规划导则》第3.10条规则余热锅炉分为五类:
选型:受热面一毁选用翅片管或光管。选用光管时,烟气可作横向或斜向冲刷,但应恰当增大管子的横向和纵向节距,防止呈现爆尘搭桥现象。若烟尘活动性能好,对管子磨损不严峻的烟气,可进步烟气流速,以加强自除灰才能。
选型:应选用附有烟尘沉降室或辐射冷却室的多烟道炉型或直通式炉型。烟道应设有冷灰斗。这类余热锅炉受热面宜选用翅片管或膜式壁。并应在受热面易产生磨损的部位,采纳防磨方法。