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1、一种新型水泥窑AQC余热锅炉的开发与设计 摘 要：随着社会能源需求量的增大，地球化石能源的锐减，节能降耗的技术和设备越来越受到重视。水泥行业耗能很大，能源奢侈也较为严峻，这引起国家和生产企业的日益重视，通常用热能回收装备对能源最大化回收利用，常用的有AQC窑头余热锅炉和SP窑尾余热锅炉。文章介绍研发的一种AQC余热锅炉。 关键词：余热；节能；设计 1 锅炉参数及结构简介 该余热锅炉是应用于水泥窑纯低温发电系统设备中的AQC余热锅炉，该锅炉设计入口烟温为360。流经锅炉高压过热器、高压对流管束、高压省煤器、低压过热器、低压对流管束和热水段，烟温降至93左右。 1.1 锅炉进口烟气参数： （1）进
2、口烟气量： 130500Nm3/h （2）进口烟气温度： 360 （3）烟气含尘量： 10g/Nm3 1.2 锅炉设计参数 （1）高压额定蒸发量 11.8t/h； （2）高压额定蒸汽压力 2.5MPa（肯定压力） （3）高压额定蒸汽温度 250 （4）高压给水温度 101 （5）低压额定蒸发量 2t/h； （6）低压额定蒸汽压力 0.3 MPa（肯定压力） （7）低压额定蒸汽温度 173 （8）低压给水温度 40 （9）热水段出水量 36.2t/h （10）热水段出水压力 1.2MPa（肯定压力） （11）热水段出水温度 110 （12）热水段给水温度 40 2 设计要点 本锅炉属于立式自然循
3、环余热锅炉。被加热的工质循环分为分为高压段、低压段和热水段三部分，高压段给水在高压省煤器中被加热后进入高压锅筒，然后自高压锅筒引出，经下降管流入高压对流管束，在这里被加热后的汽水混合物再引回高压锅筒，经汽水分别而后进入高压过热器，经过热器加热后引出额定参数的过热蒸汽。低压段给水干脆进入低压锅筒，然后自低压锅筒引出，经下降管流入低压对流管束，在这里被加热后的汽水混合物再引回低压锅筒，经汽水分别而后进入低压过热器，经过热器加热后引出额定参数的过热蒸汽。热水段给水进入热水段进口集箱，在热水段中被加热后，经热水段出口集箱引出，作为高压段和SP余热锅炉高压段的给水，此部分为强制循环。 本锅炉的热源来自水
4、泥窑窑头排出的热空气，其烟温较低，粉尘含量较小，为了防止积灰，提高锅炉热效率，达到实现锅炉平安、稳定运行的目的，本锅炉结合实际运行状况，及其详细结构特点，在整个布置和设计中实行相应有效措施，锅炉受热面采纳厚壁螺旋鳍片管，从而组织起更为有效的烟气流场，加强换热，并且能在较大程度上减轻磨损，延长检修周期，保证锅炉有较长的运用年限。受热面的布置全部采纳错列形式，合理地支配管组的间距，从而既保证有足够的烟速，达到所要求的换热效果。同时，在那些烟速过高或受热面管壁减薄的易磨损区域，细心安置了防磨装置，保证整个系统运行的平安运行和稳定。 锅炉墙选用轻型护板炉墙，降低了锅炉漏风系数，从而满意水泥生产工艺和稳
5、定发电的须要。 3 结构简介 以下分段阐述锅炉各部件结构及用途： 3.1 高压锅筒 锅筒内径为1500，材料Q245R。主要锅内设备有：旋风分别器、波形板分别器、给水装置等。进入锅筒的汽水混合物，先经旋风分别器进行一次分别，再经波形板分别器完成二次分别后引出。此外，为了进一步提高汽水品质，锅筒上还安置了加药管和排污管等结构。 3.2 高压过热器 过热器的工质与烟气逆流换热。过热器为51的螺旋鳍片管。过热器与护板组装出厂，这样既便于检验和运输，又大大削减现场的安装焊接工作量，缩短了安装周期。 3.3 高压对流管束 对流管束的工质与烟气逆流换热。对流管束为51的螺旋鳍片管错列布置。对流管束与护板组
6、装出厂，这样既便于检验和运输，又大大削减现场的安装焊接工作量，缩短了安装周期。 3.4 高压省煤器 省煤器的工质与烟气逆流换热。省煤器为38的蛇形螺旋鳍片管错列布置。省煤器与护板组装出厂，这样既便于检验和运输，又大大削减现场的安装焊接工作量，缩短了安装周期。 3.5 低压锅筒 锅筒内径为1500，材料Q245R。主要锅内设备有：水下孔板、波形板分别器、给水装置等。进入锅筒的汽水混合物，先经水下孔板进行一次分别，再经波形板分别器完成二次分别后引出。此外，为了进一步提高汽水品质，锅筒上还安置了加药管和排污管等结构。 3.6 低压过热器 过热器的工质与烟气逆流换热。过热器为38的螺旋鳍片管。过热器与
7、护板组装出厂，这样既便于检验和运输，又大大削减现场的安装焊接工作量，缩短了安装周期。 3.7 低压对流管束 对流管束的工质与烟气逆流换热。对流管束为51的螺旋鳍片管错列布置。对流管束与护板组装出厂，这样既便于检验和运输，又大大削减现场的安装焊接工作量，缩短了安装周期。 3.8 热水段 热水段的工质与烟气逆流换热。热水段为38的蛇形螺旋鳍片管错列布置。热水段与护板组装出厂，这样既便于检验和运输，又大大削减现场的安装焊接工作量，缩短了安装周期。 3.9 锅炉范围内管道 本锅炉锅筒上装有平安阀、压力表，还装有用于水位表自动限制的电电接点水位表等限制接口，锅筒两端各有一只高读水位表，以及连续排污、加药
8、阀等。在对流管束和省煤器每个入口集箱上均安装有一套排污阀。 3.10 检修 每级受热面间均设有人孔以便检修。 3.11 构架 在0米标高运转层上为钢结构构架，锅炉共布置八根钢柱。钢柱与钢柱间用横梁相连组成闭合框架结构，并有斜拉条相连组成抗震结构。利用锅炉的平台、楼梯，运行人员可刚好检查仪表，调整平安阀及检查受热面的工作状况。 3.12 炉墙 为了提高锅炉的效率，削减炉墙漏风，降低锅炉的散热损失，本锅炉采纳轻型护板炉墙。 4 平安附件与电器限制 本锅炉依据蒸汽锅炉平安技术监查规程有关规定有以下阀门、仪表：闸阀、止回阀、截止阀、调整阀、节流阀、平安阀、压力表、水位表（计）、温度计等。为监督汽水品质
9、，本锅炉还配有炉水、饱和蒸汽、过热蒸汽的取样装置。 本锅炉电控系统与水泥窑限制系统联锁，锅炉电控接收电接点压力表信号，当锅炉超压时，实施报警和联锁爱护，依次切断烟风系统电源，锅炉电控系统应有凹凸水位报警及联锁爱护，极限高水位时，停止给水泵并报警；极限低水位时报警并依次切断烟风系统电源，超压报警、极限高、低水位报警、声光信号能够区分。主蒸汽温度接收测温热电偶信号，超温时报警，提示运行人员调整。 5 热力计算 6 结束语 本锅炉采纳四箱体结构，结构紧凑，美观，便于运输，安装，缩短了安装周期，受热面的焊接全部由锅炉生产商完成，从而保证了锅炉的整体质量。该锅炉投入运行后，其各主要技术参数均达到了设计要求，说明该新型余热锅炉在设计上是胜利的，运行是稳定牢靠的，同时也为我国水泥行业供应了一种新型的利用水泥窑废气的节能设备。 参考文献 1余热锅炉设计及运行.北京有色冶金设计探讨院. 2日一色，尚次，等.余热回收利用系统好用手册. 3金定安，等.工业锅炉原理. 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页