一、技术产品名称与技术提供单位
技术产品名称:侧吹炉余热锅炉
技术产品提供单位:苏州海陆重工股份有限公司
二、技术产品适用领域
技术产品主要应用于冶金行业熔炼炉
三、主要技术原理与指标
技术原理:
侧吹炉余热锅炉布置在侧吹炉烟气出口处,回收冶炼产生的高温烟气的热量,满足冶炼工艺收尘的要求,并产生蒸汽发电或工艺要求,侧吹炉余热锅炉是侧吹法冶炼铜工艺的专业配套设备。
氧气侧吹熔炼炉,集物料的干燥和熔炼于一炉,富氧空气从炉子两侧浸没入熔体的风眼鼓入熔池内,精矿、熔剂、返渣、煤等按一定的比例混合均匀,经过定量带式输送机,从炉顶的加料口加入炉中,鼓入炉内的富氧空气使炉料和熔体剧烈搅动,在炉中形成气-液-固三相间的传热和传质,加快入炉物料的干燥、分解、熔化速度,完成造渣、造锍反应。产生的烟气经余热锅炉降温、电收尘器收尘后送硫酸系统。
侧吹炉余热锅炉设置在氧气侧吹熔炼烟气出口后,收尘设备之前,主要用途是为降低熔池反应区出口烟气温度,满足收尘设备的要求,并回收烟气的余热产生的饱和蒸汽供发电或生产和生活使用。侧吹炉余热锅炉设有水冷壁组成的密闭烟道和锅筒,采用强制循环,锅筒内的炉水经热水循环泵加压后送往各组受热面,在受热面中吸热后再返回锅筒。
侧吹炉余热锅炉由过渡段、上升烟道、下降烟道和水平布置的辐射对流区四部分组成。熔炼炉烟气通过过渡段进入余热锅炉的上升烟道, 然后折转通过下降烟道进入水平布置的辐射对流区, 依次经过烟气挡板、凝渣管屏、六组对流管束(其中两组预留)排出余热锅炉, 经余热锅炉冷却的烟气进入收尘系统收尘净化, 余热锅炉产生的饱和蒸汽送至厂区综合管网进行余热发电。
主要工艺流程图:
关键技术:
1.上升烟道入口(过渡段水冷壁)3m采用光管膜式壁加堆焊防腐、防磨金属层。
2.上升烟道入口堆焊区域设计成单独水循环回路与上升烟道分成二个水循环回路,易更换。
3.水冷壁刚性梁与管子通过梳形板满焊连接,确保水冷壁的刚性及除灰振打力的传递。
4.锅炉辐射室入口设置梳子状水冷壁烟气挡板,可以使烟气均流充满辐射室并拦阻大量烟尘,确保后部对流管束的传热效果。
5.管束振打梁与管子焊接处通过加设半套管,确保焊接质量及避免在反复振打力作用下对管子的撕裂。
6.在管束区域加设脉冲激波吹灰装置,增加除灰效果。
7.锅炉上升和下降烟道采取悬吊结构,水平烟道采用支撑结构,保证膨胀性能。
技术指标:
序号 | 锅炉台数 | 单位 | 参数 |
1 | 锅炉型号 | QCF62/1250-43-4.2 | |
2 | 入口烟气量 | Nm3/h | 61467 |
3 | 入口烟气温度 | ℃ | 1250 |
4 | 入口烟气含尘量 | g/Nm3 | 34.46 |
5 | 锅炉出口烟气量 | Nm3/h | 67614 |
6 | 锅炉出口烟温 | ℃ | 360±20 |
7 | 锅炉给水温度 | ℃ | 104 |
8 | 锅炉工作压力 | MPa | 4.2 |
9 | 蒸汽温度 | ℃ | 255 |
10 | 锅炉产汽量 | t/h | 43 |
11 | 循环方式 | 强制循环 |
四、典型应用案例和实施绩效
浙江江铜富冶和鼎铜业有限公司二期铜冶炼烟气余热发电项目,是“浙江江铜富冶和鼎铜业有限公司新增13.5万吨电解铜技术升级改造(二期)项目”的配套子项目,二期项目建设中利用烟气余热新建一台42t/h熔炼炉中压余热锅炉、3台低压余热锅炉(其中新增1台转炉导热油低压余热锅炉、新增1台阳极炉低压余热锅炉、改造1台阳极炉低压余热锅炉)、2台制酸热管余热锅炉(其中新增1台、改造1台)。同步配套建设1套9MW中压凝汽式汽轮发电机组、1套1.2MW低压螺杆膨胀发电机组和相应的辅助设施。该项目全部建成投产后年供电量为6305万kWh,而本工程自用电量534.9万kWh,扣除所用电后余热发电实际发电5770.1 万kWh,每年可节约标准煤量16733tce(发电按0.29kgce/kWh,年运行时间323天计算)。