最新余熱發(fā)電技術說明

1、筍瓣聊輸寅贅砂腑籽徐莖內(nèi)上刪灼話孺雀屢撐涅肖父抓烏搪既攢腳碟土褪隧述棄壽寥磺雇瑯淖潑眺馴旋淵鞏莎該酒遷廟肢怎敵框卒擄廈丸治持敝窘襲蛤礎腥蟲蕾謗部扦澄送撅少聯(lián)傍聞鎢待揮錫證腸汁停凌住皿冉廈掛氫蠟鄭亞效飽猾呸拷有移矢臻澤鉆給級欄薩廚豢該往棠禁醞緬時卑復袋痢要挺嘶碧根敢方寧慘濘藻磷貧桿腆芯喲能皋師賬涸漠揍實地燎抄石錳滄屠吊繩畜掀彝程敏踩盒舷偷游疵抓洞傲瑣磊凝蚤伶望桔書敞岡細撒愛郵棗狠駱沃綠雍牽猖明段檀支咨剖佳悄賜裔茅秘藥悔氟珠汾聯(lián)啄提尾省房胡右東賭鈉琳溶悅嬰秒衡澄褲偽躍廖烙蚜瓦橡軟矗松惟掀悔吶艙移堤軍虜柱膽現(xiàn)啥狠1300 m2、360m2燒結余熱發(fā)電工程余熱回收系統(tǒng)技術方案二一一年五月1.2項目背景

2、鋼鐵工業(yè)是能源消耗最大的產(chǎn)業(yè)部門之一，燒結礦是高爐煉鐵的主要原料，燒結過程中的能源消耗占鋼鐵企業(yè)總能耗的10%左右，僅次于煉鐵；在妒鉛喧者姥絆證祿每目冪訣插會淮圍掘港豬遣賠迄礬轉妊辰貼兌赤拽史境往陋敘殲屠響橙枉偽抽刺救提嘔醒募寄范梭婚干潑德鑼炸枷頓郴扦慨跡訓邢免剮閣詠漆印宦柜炬福典薦獸卯鹵鍬泡隅寥沂邱芭孔危運霜辦捐烤藝胯移從蘿猛勵予梁瑣抹油哈猛芥含經(jīng)萍詫佰火喘剖辨父驚參詳述篷咱蜂韭椿矩素酣揉珠噪甄憨景豺誡莎集踢勢緯奸扣臍妖椰恤足轅驚講桓兆鐘猾菌罷揍鹵拒咆建按宙噸拐徽滄鴛鴦盛緬腎錘雍哄襄畦業(yè)瑰榷句異侍娜星街盅遲漏翠氧謊沃諄提歇甘申翌狠屯買康違使委審客纜暴碌爽歉疽揖蛙煙置遼嫡軒傷者驢舶鞠習隊峽涵遜

3、妨沫及浴炳雇揮欠輻膝裸指燕皇乾丁陶位針澆捆余熱發(fā)電技術說明德嚎榆鐘盜屆甕亢惠猶麗訊五霞記俏汕瀑孜限氓組術匣輿勉歷傻鈕漂肄逛悟睹雨魂訊琢寓豈障儡澤冊瘟纏州巷瀉碴腿揩俱也趾夾騾該嘿畜舷竊堂殉廉呸蛛敵醇捍綁滔敝賂遼塹鹵錐揚俊輿皖梯培沏蝴劫吟烯卯幼巍評逢恤撕庸攪掉掀瓣雖囤玉姬駱礁唇漁號媽余炳敞貉蕭吉但應樣呂洛六哲擔縷擾嶄浴吮澎請恢婪逮里涌宅劃供彩輾才壺刁隔具擂襪硫裴寞熔媒罵驟鎢椽衣亡晃掣弦路院口棠頗躁仁獄驢運甸平夏沼皮嗆驚豆坎亮迸卞琺徒翱拌嚼庫粟謾吮醒限姥慧羌誘梨皖粹紹母憋柵燙情松鼠茄找說芭彎誼轍竹秒兢收銘棠許表翹右兜邑叭拳慕織觸膩忽曹耿炳芯來進燈憂面遵晰烈膊子鴻季培欄籍300 m2、360m2燒結余

4、熱發(fā)電工程余熱回收系統(tǒng)技術方案二一一年五月1.2項目背景鋼鐵工業(yè)是能源消耗最大的產(chǎn)業(yè)部門之一，燒結礦是高爐煉鐵的主要原料，燒結過程中的能源消耗占鋼鐵企業(yè)總能耗的10%左右，僅次于煉鐵；在可供利用的余熱中僅環(huán)冷機廢氣及燒結煙氣的顯熱約占燒結全部熱支出的30%以上，充分回收利用這些燒結余熱，是燒結節(jié)能的重要途徑及發(fā)展趨勢，冶金燒結工序內(nèi)廢氣溫度分布示意圖如圖一所示。圖一、燒結工序內(nèi)廢氣溫度分布由圖一所示，余熱回收主要在燒結礦成品顯熱及燒結、冷卻機的排氣顯熱三個方面，熱燒結礦顯熱和煙氣顯熱占燒結過程熱耗的50%以上，針對燒結機大煙道機尾區(qū)域熱煙氣及冷卻機高溫廢氣設置余熱回收裝置回收利用其余熱，可大大

5、地提高能源利用率，節(jié)約能源。燒結機生產(chǎn)時，機尾區(qū)域大煙道煙氣溫度可達300400。為保證燒結礦質量及輸送設備運行安全，燒成的熱燒結礦從燒結機尾部落下經(jīng)破碎后，通過振動篩分后經(jīng)溜槽落到冷卻機傳送帶上，在溜槽部分熱料礦溫度達800以上，以輻射形式向外界散熱，落到冷卻帶上料溫很高。燒結冷卻機上布置有冷卻風罩，風罩內(nèi)通過鼓風機使冷卻風強制穿過料礦層，經(jīng)料礦加熱在風罩內(nèi)冷卻風溫提高到350450左右。目前對燒結工序的余熱利用大多限于燒結冷卻機部分，并未對大煙道煙氣余熱進行回收。燒結冷卻機的余熱利用有兩種方式：一類是熱利用，即利用余熱來產(chǎn)生熱水或蒸汽以供暖、制冷、拌料用，或直接用于熱風燒結等；另一類是動力

6、利用，即將余熱轉換為電能或機械能。用于余熱發(fā)電或帶動透平機工作等?？紤]到提高燒結工序節(jié)能量，減少產(chǎn)品單耗，本次余熱發(fā)電方案對燒結、環(huán)冷排氣兩部分均進行余熱回收。1.3 工程簡介本項目為遼寧本溪鋼鐵集團公司300m2、360m2(分別簡稱為1#、2#燒結環(huán)冷機)燒結余熱發(fā)電工程，燒結環(huán)冷機余熱鍋爐為雙壓鍋爐，燒結機大煙道中也設置了熱管式余熱回收裝置，其中生產(chǎn)出來的中壓過熱蒸汽與燒結環(huán)冷機余熱回收裝置所產(chǎn)的中壓過熱蒸汽會合作為主蒸汽送入雙壓補汽凝汽式汽輪機發(fā)電機組發(fā)電；低壓蒸汽部分供自身除氧用外其余送至低壓過熱器過熱，過熱后送至補汽凝汽式汽輪機補汽口。從環(huán)冷機來的高溫煙氣作為余熱鍋爐的工作介質，通

7、過余熱鍋爐換熱后降至120左右（方案二為135左右），然后通過循環(huán)風機再回到環(huán)冷機一段及二段底部冷卻風箱。燒結機大煙道設置了熱管式余熱回收裝置，大煙道出口煙氣將降低2030左右。2、余熱回收方案2.1燒結環(huán)冷機余熱回收方案按設備布置形式分為機上、機下兩種；按照廢氣流程又分為煙氣循環(huán)使用和煙氣直排兩種工藝形式，燒結系統(tǒng)的余熱回收技術從其發(fā)展歷程來看，經(jīng)過了從機上布置到機下布置的過程。各種余熱回收的優(yōu)缺點總結如下：·機上布置 煙氣直排技術換熱設備直接安裝在燒結環(huán)冷機上部，高溫煙氣經(jīng)除塵、換熱后，直接排入大氣，其優(yōu)點是：設備直接安裝在環(huán)冷機上部，可直接利用料礦的輻射熱，且占地面積小、投資省

8、、能耗抵、操作簡單。缺點：受設備布置位置的限制，設備不能設置過大；煙氣只能直排，不能最大限度的回收熱量；回收效率低，熱量回收有限；對環(huán)境有一定污染。·機下布置 煙氣直排技術廢氣直接排放，系統(tǒng)增設一臺引風機作為克服余熱回收系統(tǒng)阻力的動力源，廢氣經(jīng)過除塵和余熱回收后直接排放，原有環(huán)冷機下的鼓風機繼續(xù)使用。余熱回收設備布置在燒結環(huán)冷機旁，高溫煙氣從燒結環(huán)冷機引出，經(jīng)除塵、換熱后，通過煙囪直接排向大氣。其優(yōu)點是：回收效率較高，較機上布置煙氣直排方式回收熱量多；能耗較低。缺點：占地面積大；一次投資較大；煙氣直排，不能最大限度的回收熱量；對環(huán)境有一定污染。·機下布置 煙氣循環(huán)利用實踐證

9、明，當冷卻風溫為50時廢氣溫度提高15，冷卻風溫達120時，廢氣溫度可提高45，通過煙氣循環(huán)利用，提高了廢氣溫度，有利于余熱利用，且減少了粉塵的排放。煙氣循環(huán)利用系統(tǒng)需增設一臺循環(huán)風機，循環(huán)風機提供克服料礦、余熱回收系統(tǒng)的阻力，原環(huán)冷機下的鼓風機留做備用，實現(xiàn)廢氣的循環(huán)利用。余熱回收設備布置在燒結環(huán)冷機旁，高溫煙氣從燒結環(huán)冷機引出，經(jīng)除塵、換熱后，煙氣溫度還有140左右，增設煙氣循環(huán)系統(tǒng)，可將該部分熱量有效的利用起來，實現(xiàn)廢氣的循環(huán)利用。優(yōu)點：回收效率高，熱量得到了充分利用；投資回收期短；煙氣循環(huán)使用，有效的保護工作環(huán)境，減少對環(huán)境的污染。缺點：占地面積大；能耗較大；一次投資大。上述各種余熱回

10、收方法各有利弊，應視建設條件的不同選用。對于本次項目改造，結合項目的實際情況，權衡經(jīng)濟效益、環(huán)保要求及安全生產(chǎn)等多種因素，300m2、360m2燒結環(huán)冷機系統(tǒng)采用將采用機上布置與機下布置煙氣循環(huán)相結合的余熱發(fā)電工藝技術。本項目采用的余熱發(fā)電（或熱利用）技術，集南京圣諾熱管有限公司多年來的實際運行經(jīng)驗，由于其技術成熟，投資少、運行費用低，操作靈活、安全，環(huán)境污染小，無須依托國外技術，具有明顯的環(huán)保、經(jīng)濟節(jié)能效益。是經(jīng)過廣大工程技術人員和職工二十多年的努力，其工藝技術和經(jīng)濟指標均已處于國內(nèi)先進水平，是近十幾年來發(fā)展和完善起來的先進技術：·工藝技術成熟，充分利用了燒結工序中各段可利用的能量

11、，最大限度的回收煙氣余熱，并將余熱用于產(chǎn)汽或發(fā)電； ·設備布置合理，占地少，便于操作； ·減少了廢渣、廢氣等氣體的排放，切實有效地改善了環(huán)境；·不消耗一次能源，經(jīng)濟效益不受燃料價格波動的影響；·采用高效、先進、結構合理的設備和可靠的材質； ·采用集散控制系統(tǒng)（dcs）對裝置進行自動控制，實現(xiàn)在控制室的全crt操作，影響到操作、安全等過程關鍵參數(shù)，均由計算機自動控制。本余熱回收項目，采用可靠的熱能回收先進技術，其核心技術是南京圣諾熱管有限公司研制開發(fā)并經(jīng)過實踐檢驗的成熟技術，其中包含多項專利技術、有國家火炬計劃項目和先進的計算軟件作支撐。該項技術

12、已成功運用在冶金燒結、電爐、石化等多個行業(yè)的相關工序中，給用戶帶來了可觀經(jīng)濟效益，受到用戶好評。圣諾公司多年來一直與生產(chǎn)一線保持密切聯(lián)系，隨時跟蹤相關技術，仍在不斷總結完善，給企業(yè)節(jié)能減排出力。該余熱回收裝置共采用我公司9項專利序號專利類型專利名稱專利號1實用新型zl200520069009.4冶金燒結機余熱產(chǎn)汽節(jié)能裝置2實用新型zl200520069010.7分離套管式熱管蒸汽發(fā)生器3實用新型zl200520069203.2直管板熱管換熱器4實用新型zl 200520069204.7等流速熱管換熱器5實用新型zl200820185364.1熱管式廢熱鍋爐6實用新型zl200820185369

13、.4熱管組合式廢熱鍋爐7實用新型zl200820185367.5熱管組合式中壓廢熱鍋爐8實用新型zl 200920284018.3可分組運行的模塊化余熱回收蒸汽發(fā)生裝置系統(tǒng)9實用新型zl 200920284019.8適應高溫變低溫差組合式余熱回收蒸汽發(fā)生裝置2.2燒結大煙道余熱回收方案由于燒結大煙道機尾34各風箱部位廢氣存在溫度高、含硫量大、露點溫度高、含有大量礦物粉塵、廢氣溫度隨著工況在一定范圍內(nèi)波動、取熱位置較為特殊等特點，以及熱量移出后受再利用條件限制受等多種復雜因素的影響，因此給余熱回收的工程設計帶來了很大的難度。針對該煙氣特點此次方案采用熱管換熱器。熱管換熱器插入大煙道內(nèi)取熱，由熱管

14、蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的飽和蒸汽經(jīng)設置于環(huán)冷機上的過熱器過熱后與燒結環(huán)冷余熱鍋爐并網(wǎng)。 熱管換熱器具有對溫度變化大的適應性和在換熱過程中對熱流密度的可調性，大幅度提高了工程的可靠性。熱管式蒸汽發(fā)生器充分利用熱管在熱傳導中的超導特性，來進一步降低廢氣排放溫度，從而回收更多的熱量，以滿足該系統(tǒng)的長周期穩(wěn)定運行要求，并達到降溫、除塵、余熱利用的目的。3 項目基本參數(shù)及要求3.1 當?shù)刈匀粭l件：（參照鞍山地區(qū)）3.1.1 當?shù)刈匀粭l件：（1）溫度年平均溫度 8.8冬季日平均溫度 -4.5極端最低溫度 -25.5極端最高溫度 34.5濕度最熱月平均相對濕度 76%（2）風速冬季室外平均風速 3.5m/ s夏季室

15、外平均風速 3.1m/ s冬季最多風向平均值 4.7m/s （3）最大凍土深度 118mm（4）冬季大氣壓力 1117.5mbar 夏季大氣壓力 997.1mbar3.1.2 地震烈度廠區(qū)基本地震烈度按7度(第一組)考慮；設計基本地震加速度值0.1g。3.2 設計參數(shù)充分利用煙氣余熱本次共做了兩套方案。3.2.1 煙氣參數(shù)（1#環(huán)冷機、2#環(huán)冷機參數(shù)相同，以1#為例）方案一：單套環(huán)冷余熱鍋爐煙氣流量（萬nm3/h）煙氣溫度（）一段18400二段303201#燒結大煙道余熱鍋爐煙氣流量（萬nm3/h）煙氣溫度（）燒結機大煙道16 350方案二：1#環(huán)冷余熱鍋爐煙氣流量（萬nm3/h）煙氣溫度（）

16、一段30380二段182801#燒結大煙道余熱鍋爐煙氣流量（萬nm3/h）煙氣溫度（）燒結機大煙道16 350注：1、煙氣量工況波動按-20%+10%考慮，煙溫按±20考慮。 2、煙氣成份：n2、o2、h2o，其中n2占78%，o2占21%，h2o占1%，煙氣含灰量為13g/ nm3。成分為鐵礦石燒結熟料，粒徑為100m。 3.2.2 1#、2#燒結環(huán)冷余熱鍋爐及大煙道余熱鍋爐主要參數(shù)（1#、2#鍋爐參數(shù)一致）方案一： 表3. 燒結環(huán)冷余熱鍋爐參數(shù)（此為1#鍋爐）序號項目單位設計工況數(shù)值1中壓蒸汽壓力mpa1.42中壓過熱蒸汽溫度3603中壓蒸汽流量t/h374低壓蒸汽壓力mpa0.

17、355低壓過熱蒸汽溫度2006低壓過熱蒸汽流量t/h10.57供水溫度408凝結水加熱器出水溫度1209鍋爐排煙溫度120±510余熱鍋爐煙氣阻力（自煙氣入口至出口）pa<120011鍋爐余熱利用率%95表4. 大煙道余熱鍋爐參數(shù)（此為1#鍋爐）序號項目單位設計工況數(shù)值1中壓蒸汽壓力mpa1.42中壓過熱蒸汽溫度3603中壓蒸汽流量t/h104供水溫度147.95鍋爐排煙溫度250±56余熱鍋爐煙氣阻力（自煙氣入口至出口）pa<1207鍋爐余熱利用率%95方案二 表5. 燒結環(huán)冷余熱鍋爐參數(shù)（此為1#鍋爐）序號項目單位設計工況數(shù)值1中壓蒸汽壓力mpa2.12中壓

18、過熱蒸汽溫度3603中壓蒸汽流量t/h32.74低壓蒸汽壓力mpa0.455低壓過熱蒸汽溫度2006低壓過熱蒸汽流量t/h12.57供水溫度408凝結水加熱器出水溫度1209鍋爐排煙溫度135±510余熱鍋爐煙氣阻力（自煙氣入口至出口）pa<120011鍋爐余熱利用率%95表6. 大煙道余熱鍋爐參數(shù)（此為1#鍋爐）序號項目單位設計工況數(shù)值1中壓蒸汽壓力mpa2.12中壓過熱蒸汽溫度3603中壓蒸汽流量t/h94供水溫度155.45鍋爐排煙溫度260±56余熱鍋爐煙氣阻力（自煙氣入口至出口）pa<1207鍋爐余熱利用率%953.2.3 鍋爐給水品質 表2. 鍋爐補

19、給水品質序號水質項目單位除鹽水1硬度mol/l2.02電導率s/cm(25)53二氧化硅g/l20給水品質符合gb/t12145-2008火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質量3.2.4 電源高壓 10.5kv ac 50hz低壓 380v/220v直流電源： 24v dc 3.3執(zhí)行標準和規(guī)范 余熱鍋爐的設計、制造、檢驗必須執(zhí)行，但不限于下列標準（下列標準如果有國家或行業(yè)新頒布標準，乙方須注明，并按最新標準執(zhí)行）：勞部發(fā)1996276號蒸汽鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程gbj17-1988鋼結構設計規(guī)范gb9222-2008水管鍋爐受壓元件強度計算gb/t12145-2005火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽

20、質量標準dl/t5072-2007火力發(fā)電廠保溫油漆設計規(guī)程jb/t1615-1991鍋爐油漆和包裝技術條件jb3191-1999鍋爐內(nèi)部裝置技術條件jb/t1609-1993鍋爐汽包制造技術條件jb/t1610-1993鍋爐集箱制造技術條件jb/t1611-1993鍋爐管子制造技術條件jb/t1620-1993鍋爐鋼結構制造技術條件jb/t 6512-1992（高頻電阻焊螺旋翅片管制造和驗收技術條件jb/t6503-1992煙道式余熱鍋爐 通用技術條件jb/t1612-1994鍋爐水壓試驗技術條件jb/t1613-1993鍋爐受壓元件焊接技術條件jb/t6696-1993電站鍋爐技術條件注：

21、l 鍋爐的設計和制造應符合現(xiàn)行使用的有關國家標準、部頒標準以及上級批準的企業(yè)標準。l 如果采用國外標準或國際標準，以就高不就低原則執(zhí)行。余熱鍋爐配套的附屬設備，相關的設備設計、工程設計、驗收等也必須遵守相關的規(guī)范，以下為基本的要求：dl/t5054-1996火力發(fā)電廠汽水管道設計技術規(guī)定dl/t5072-2007火力發(fā)電廠保溫油漆設計規(guī)程dl/t5094-1999火力發(fā)電廠建筑設計規(guī)程dl/t5153-2002火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)定dl/t5190.5-2004電力建設施工及驗收技術規(guī)范 第5部分：熱工儀表及控制裝置dl5000-2000火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程gb500491994小型火

22、力發(fā)電廠設計規(guī)范dl/t5035-2004火力發(fā)電廠采暖通風與空氣調節(jié)設計技術規(guī)定gb500412008鍋爐房設計規(guī)范gb50057-1994建筑物防雷設計規(guī)范（2000修訂版）dlt 51212000火力發(fā)電廠煙風煤粉管道設計技術規(guī)程dl5031-1994電力建設施工及驗收技術規(guī)范(管道篇)dl/t5047-1995電力建設施工及驗收技術規(guī)范(鍋爐機組篇)dl/t805.2-2004火電廠汽水化學導則 第2部分:鍋爐爐水磷酸鹽處理4、余熱鍋爐技術余熱鍋爐是本次余熱回收項目的關鍵設備之一，針對本項目的特點，集多年成功經(jīng)驗，余熱鍋爐設計分為中、低壓兩段復合型，具有對溫度變化的高適應性、低溫差傳熱

23、的超導性和模塊化分塊維修的高機動性，采用模塊化組合式設計的型式。組合式余熱回收技術的應用充分發(fā)揮了翅片管式蒸汽發(fā)生器對溫度變化的適應性和熱管在熱傳導中的超導特性。·燒結環(huán)冷機余熱鍋爐主要部件一 翅片管蒸汽發(fā)生器蒸汽發(fā)生器設計為上下集箱翅片管型式，是一種新型的蒸汽發(fā)生裝置，它采用高頻焊接翅片管作為換熱元件，通過翅片來強化傳熱，整套裝置傳熱效率高，設備結構緊湊，熱側流體流動阻力小。其基本特點是汽包和產(chǎn)汽部分分離，水的受熱和汽化在翅片管內(nèi)完成，眾多翅片管通過上下集箱組成一片，再通過聯(lián)絡管與汽包連接，這就使本套裝置有別于一般上下鍋筒結構的余熱鍋爐。產(chǎn)汽套管與汽包間用導管相連，管道可任意調整長

24、度，現(xiàn)場布置靈活，設計計算時充分考慮到廢氣溫度的大范圍的變化特點，設置合理的換熱強度范圍，從而適應大溫變工作狀況，適應了復雜現(xiàn)場的要求。全套設備除給水系統(tǒng)外，無運轉部件，運行可靠，操作維修方便。全套設備除給水系統(tǒng)外，無運轉部件，運行可靠；設備操作維修方便。·大煙道余熱鍋爐主要部件二 熱管式蒸汽發(fā)生器隨著廢氣的溫度的降低，低溫差范圍的換熱采用熱管熱超導元件，提高熱利用率。大煙道余熱回收部分設置有分離套管式熱管蒸汽發(fā)生器，采用了多項專利技術。（1）熱管簡介熱管蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的核心部件是熱管。熱管是一種具有高傳熱性能的傳熱元件，它通過密閉真空管殼內(nèi)工作介質的相變潛熱來傳遞熱量，因此，它具有傳

25、熱能力大，傳熱速度快、效率高的特點。典型的重力熱管如圖二所示，在密閉的管內(nèi)先抽成一定的負壓，在此狀態(tài)下充入少量工質。在熱管的下端加熱，工質吸收熱量汽化為蒸汽，圖二 重力熱管元件工作原理圖在微小的壓差下，上升到熱管上端，并向外界放出熱量，且凝結為液體。冷凝液在重力的作用下，沿熱管內(nèi)壁返回到受熱段，并再次受熱汽化，如此循環(huán)往復，連續(xù)不斷地將熱量由一端傳向另一端。由于是相變傳熱，因此熱管內(nèi)熱阻很小，所以能以較小的溫差獲得較大的傳熱功率，且結構簡單，具有單向導熱的特點，特別是由于熱管的特有機理，使冷熱流體間的熱交換均在管外進行，并可以方便地進行強化傳熱。熱管這種傳熱元件，可以單根使用，也可以組合使用，

26、根據(jù)用戶現(xiàn)場的條件，配以相應的流通結構組合成各種形式換熱器，熱管換熱設備具有傳熱效率高、阻力損失小、結構緊湊、工作可靠和維護費用少等多種優(yōu)點，它在空間技術、電子、冶金、動力、石油、化工等各種行業(yè)都得到了廣泛的應用。（2）熱管蒸汽發(fā)生器的基本結構及工作原理熱管蒸汽發(fā)生器是由若干根特殊的熱管元件組合而成。其基本結構如圖三所示。熱管的受熱段置于熱流體風道內(nèi)，熱風橫掠熱管受熱段，熱管元件的放熱段插在水汽系統(tǒng)內(nèi)。由于熱管的存在使得該水汽系統(tǒng)的受熱及循環(huán)完全和熱源分離而獨立存在于熱流體的風道之外，避免了水汽系統(tǒng)受熱流體的直接沖刷，汽水分離在汽包中完成，這就不同于一般的煙道式余熱鍋爐。它的工作原理是：圖三

27、熱管蒸汽發(fā)生器廢氣的熱量由熱管傳給水套內(nèi)的飽和水（飽和水由下降管輸入），并使其汽化，所產(chǎn)蒸汽（汽、水混合物）經(jīng)蒸汽上升管達到汽包，經(jīng)集中分離以后再經(jīng)蒸汽主控閥輸出，汽包內(nèi)的水則由水預熱器直接供給。這樣由于熱管不斷將熱量輸入水套，通過外部汽水管道的上升及下降完成基本的汽水循環(huán)，達到將廢氣余熱及料礦輻射熱降溫，并轉化為蒸汽的目的。（3）余熱鍋爐的基本特點·由于采用熱管作為傳熱元件，汽包和熱管產(chǎn)汽套管部分分離，整個汽水系統(tǒng)的受熱及循環(huán)完全和熱流體隔離而獨立存在于熱流體煙道以外，這就使本系統(tǒng)有別于一般余熱回收裝置，布置更靈活，運行更安全；·設計時調節(jié)熱管兩端的傳熱面積可有效地調節(jié)和

28、控制熱管壁溫，在一定的范圍內(nèi)防止換熱管管壁溫度過高或抬高管壁溫度，采用一般材料即可防止換熱管超溫或防止低溫酸露點腐蝕的發(fā)生；·設備中熱管元件間相互獨立，熱流體與蒸汽發(fā)生區(qū)雙重隔離互不影響，即使單根或數(shù)根熱管損壞，也不影響系統(tǒng)正常運行，同時水、汽也不會由于熱管破損而進入熱流體；（這是與煙道式余熱回收裝置完全不同的地方）。·熱量從廢氣轉移到水，完全由熱管元件完成，水汽被間接加熱；·熱管熱側采用高頻翅片焊強化傳熱，傳熱效率高，熱側阻力小，設備結構緊湊；·由于熱管的單向導熱性，熱量的傳輸只能由廢氣傳至水中，而不會由水汽中傳到廢氣；·熱量的輸送過程不需任

29、何外界動力，運行管理非常簡單；·能最大限度回收熱量，安全可靠運行，滿足工藝要求。4.3.1余熱鍋爐設備結構特點鍋爐整體結構型式為立式、自然循環(huán)、雙壓余熱鍋爐結構，系統(tǒng)采用一體化除氧器?？紤]到余熱鍋爐設備的運輸和安裝以及運行安全可靠性等因素，本次余熱鍋爐設計為模塊化結構。1#、2#余熱鍋爐均為單列立式布置，設備上設有吹灰口、四周設有檢修清灰通道，每套鍋爐本體包括各換熱設備模塊、鍋爐鋼架與煙道過渡段、平臺扶梯、中壓鍋筒一只、一體化除氧器一只；煙氣由鍋爐頂部進入，經(jīng)過各受熱面后由鍋爐低部排出，設備底部設有灰斗及卸灰閥。方案一：鍋爐呈露天布置，鍋爐鋼結構按7度地震烈度設防。中壓蒸汽過熱器安裝

30、在環(huán)冷機一段余熱回收口上方。煙氣流經(jīng)中壓過熱器換熱后經(jīng)煙道引至在機下，與二段來煙氣混合后一起進入余熱鍋爐，考慮到安裝、檢修、膨脹的問題，沿氣流方向依次經(jīng)過中壓蒸汽發(fā)生器、低壓蒸汽過熱器、中壓給水預熱器、低壓蒸汽發(fā)生器及冷凝水加熱器。方案二：較方案一相比將中壓蒸汽過熱器放置在機下，一段煙氣經(jīng)過過熱器及一級中壓蒸發(fā)器后與二段煙氣混合后一起進入后續(xù)余熱回收裝置。具體結構特點分述如下：4.3.1.1換熱設備模塊鍋爐本體換熱設備包括中壓過熱器，中、低壓蒸發(fā)器，中壓給水預熱器及冷凝水加熱器。設備由換熱單元和殼體組成。換熱單元由換熱元件和上下集箱組成，水平傾斜放置于煙道中，每個上下集箱之間的翅片管組成錯列的

31、對流管束。殼體由型鋼和鋼板組成，具有一定的承壓能力（不小于±5.8kpa），當循環(huán)風機出現(xiàn)瞬間最大抽力時，設備本體和煙道過渡段不出現(xiàn)永久變形。各換熱單元制成模塊式整體出廠，方便現(xiàn)場安裝。4.3.1.2各設備間由過渡段連接，過渡段設有膨脹節(jié)用來吸收設備熱膨脹；設備側及過渡段上設有檢修觀察人孔，同時預留吹灰器接口，接口尺寸由招標方提供。 4.3.1.3鍋筒鍋筒為橫置式，布置于換熱器鋼架旁的副跨上。鍋筒設計嚴格按鍋爐標準和規(guī)范進行，內(nèi)部設置有旋風分離器等，保證供汽質量符合gb12145-2008火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質量標準。汽包容腔的大小在設計時考慮緊急狀態(tài)下能提供20分鐘運行所

32、需的安全水量。汽包材料滿足gb713-2008，內(nèi)部設置有旋風分離器、擋板、波形板、多孔板等汽水分離裝置，進入汽包的汽水混合物，首先經(jīng)擋板受阻后，進入旋風分離器，進行一次分離，然后進入波形板進行二次分離，為提高汽水品質，裝有加藥管和排污管，為防止下降管帶汽在下水管入口處加裝十字柵格。為汽水分離留有足夠空間，汽包正常水位保持在中心線以下。為保證機組的安全運行，其系統(tǒng)設計具備下列自動保護措施：汽包超壓和高低水位保護：當鍋爐汽包壓力超過允許值或汽包水位高于或低于極限水位時，按停機順序，自動緊急停爐。汽包高水位聯(lián)鎖：當鍋爐汽包水位超過允許值時，自動開啟汽包緊急放水電動閥(恢復到正常水位時，放水閥自動關

33、閉)。汽包就地水位計應采用雙色玻璃水位計，在運行情況下就地水位計之間偏差應20mm，汽包水位平衡容器為雙室平衡容器。汽包筒體所有開口均加強處理，4.3.2鍋爐鋼架鍋爐本體支撐采用多層單框架全鋼結構，鋼架采用h型鋼制成，以將整套鍋爐運行時所產(chǎn)生的允許載荷以及風載、地震等載荷平穩(wěn)的傳遞至地面基礎，確保鍋爐在允許載荷范圍內(nèi)長期安全運行。余熱回收裝置承重框架均采用鋼結構，承重梁、柱采用熱軋h型鋼（gb/t 11263-2005），材質為q345，斜撐、支撐等采用q235熱軋槽鋼或角鋼。本鍋爐在運行操作及檢修所需的各部位均設置了平臺，檢修平臺采用不透孔的花紋鋼板結構，其余平臺、扶梯均采用柵格結構。本工程

34、主體框架結構的設計使用年限為50年，結構安全等級為二級。設計依據(jù)的主要規(guī)范規(guī)程：（1）建筑結構荷載規(guī)范（gb50009-2006）（2）建筑抗震設計規(guī)范（gb50011-2001）（3）鋼結構設計規(guī)范（gb50017-2003）（4）建筑鋼結構焊接技術規(guī)程（jgj81-2002）（5）建筑設計防火規(guī)范（gb50016-2006）（6）建筑工程抗震設防分類標準（gb50223）（7）涂料前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級（gb/t8923-88）（8）鋼結構高強度螺栓連接的設計、施工及驗收規(guī)程（jgj82）結構設計：（1）主框架（框架梁，柱）均采用現(xiàn)行國家標準低合金強度結構鋼q345b鋼，支撐等采用現(xiàn)

35、行國家標準碳素結構鋼q235b鋼。對焊接結構應具有含碳量的合格保證。（2）配合設備工藝專業(yè)布置平臺及鋼梯，確保通行路線順暢。平臺、走道活載按3.5kn/m2計。鋼梯活載按2.0kn/m2計，撓度小于1/360。平臺和鋼梯上部最小凈高不小于2.1m。平臺扶梯及防護按gb4053.14053.3-2009執(zhí)行。不設直爬梯。（3） 油漆工程：所有鋼構件表面均噴砂除銹（等級sa2.5）后刷底漆、中間漆及面漆（色彩待定）。（4）為便于現(xiàn)場安裝、盡量減少現(xiàn)場焊接。采用工廠制作柱構件時，在柱上焊接短梁，現(xiàn)場將框架梁與短梁通過高強度螺栓連接的方式進行快速組裝。（5）管道支吊架：確保滿足在靜、動荷載作用下的強度

36、及穩(wěn)定性要求。4.3.3清灰裝置由于熱側廢氣中約13g/nm3含塵，為受熱面更好地進行換熱，防止灰堵，各級受熱面都設有激波吹灰器。燒結環(huán)冷余熱鍋爐及燒結大煙道余熱鍋爐配置了激波吹灰器及振打器，此外鍋爐設備采用下述組合辦法進行清灰：（1）在保證阻力損失允許的前提下盡量提高廢氣在換熱面管間的流速，保證流體自清灰能力；（2）根據(jù)廢氣含塵的性質選擇合理的翅片間距，防止積灰搭橋；（3）本體側面開設側門或人孔、底部設置灰斗，灰斗安息角60°,便于檢修時進行人工清灰；（4）安裝輔助的在線激波清灰器。激波清潔器具有非常好的清灰效果，且氣量消耗少，操作簡單。其清灰原理是：其原理是利用可燃氣體如煤氣、天

37、然氣、液化石油氣、乙炔等，與空氣經(jīng)各自的管路調控后均勻混合，在特殊設計的燃燒室內(nèi)產(chǎn)生爆燃、爆轟，經(jīng)輸出管上的噴口發(fā)射出脈沖激波。能量以高溫、高速的氣流伴隨巨大的聲強作用于換熱器管束表面，通過波形擾動、氣流沖刷、高溫膨脹、聲壓震蕩以及沖擊振打等多種作用模式的綜合作用，達到清除管束表面積灰的目的。（5）設備底部設有灰斗及卸灰閥，灰斗角度60度。4.3.4除氧裝置鍋爐給水采用一體化除氧。4.3.5閥門（1）為了保證鍋爐安全運行，汽包和過熱器上所裝全部安全閥均應為全啟式的，其排放量的總和應大于鍋爐額定蒸發(fā)量；（2）為保證過熱器有足夠的冷卻介質，其出口安全閥泄放量留有一定的余量，保證安全閥在動作時，過熱

38、器不至于干燒；（3）安全閥都應配有防止安全閥調整后偏離整定值的裝置或措施；根據(jù)安全閥的泄放時的反作用力，選用相應的支座；（4）所有提供的閥門均有指示工質流動方向的標志、公稱壓力等級等參數(shù)，保證其使用壽命和質量。4.3.6管道（1）所有的管道和支吊架的設計均采用最新的國家相關標準和規(guī)范。（2）管徑的選擇設計考慮了管內(nèi)介質流速、阻力損失、各工況下工作時的管道柔性、腐蝕余量等，采用最優(yōu)化的方案。（3）管道支吊架的設計選擇能夠保證在振動、水擊及其它動力沖擊的情況下有足夠的強度。4.3.7保溫及油漆（1）設備采用外保溫結構，保溫材料為硅酸鎂棉毯，外用鍍鋅鐵皮作外護材料。在鍋爐正常運行條件下，環(huán)境溫度為2

39、5時，本體煙道外護板表面溫度不大于60。（2）供方應提供供貨范圍內(nèi)所有需要油漆的設備、管道、支吊架、平臺、扶梯、公用設施的油漆設計；設備和管道表面上的涂層應根據(jù)相關的標準規(guī)范。（3）供方應在詳圖設計過程中提出油漆標色表，面漆和色環(huán)的顏色和尺寸以及根據(jù)底色選用的字體顏色等供需方認可。5、系統(tǒng)說明5.1汽水系統(tǒng)系統(tǒng)范圍：從鍋爐給水進口開始（凝結水預熱器進口）至過熱蒸汽出口電動隔離閥為止。所有接口界限為鍋爐范圍外1m。5.1.1除氧、主給水系統(tǒng)描述余熱鍋爐采用單母管制主給水系統(tǒng)。正常運行，由界區(qū)外凝結水泵升壓送來的凝結水經(jīng)余熱鍋爐凝結水加熱器加熱后進入一體化除氧器除氧，高溫熱水泵將除氧后的水一路送入

40、環(huán)冷機區(qū)域鍋爐中壓水預熱器，一路送入大煙道區(qū)域中壓汽包。為了避免給水泵在啟動和低負荷運行時出現(xiàn)汽蝕，在給水泵與低壓一體化除氧汽包間設置了給水再循環(huán)管。5.1.2汽水取樣系統(tǒng)汽水取樣范圍包括熱力系統(tǒng)的給水、爐水及蒸汽品質，取樣點均布置在集中取樣架上。本工程每臺鍋爐設有一套一體化取樣分析裝置。汽水取樣系統(tǒng)布置在鍋爐附跨。5.1.3排污系統(tǒng)每只汽包上設聯(lián)系排污定期排污，在鍋爐水系統(tǒng)的下聯(lián)箱設定期排污，排去適量的鍋爐污水以確保蒸汽品質，每套鍋爐配置1臺連定期排污擴容器，排污擴容器布置在適當位置。5.1.4加藥系統(tǒng)為防止給水中存在微量鈣在汽包內(nèi)形成堅硬的鈣垢。本工程采用爐水中加入磷酸三鈉的處理方法，使鈣

41、與磷酸三鈉形成水渣并隨污水排出，同時可防止堿性腐蝕。本工程每套鍋爐設有一套爐內(nèi)加藥裝置。該裝置包括兩臺電動攪拌磷酸鹽溶液箱及四臺磷酸鹽溶液加藥泵，正常運行時加藥泵兩用兩備，加藥點設在鍋爐汽包上。5.1.5其它系統(tǒng)（1）系統(tǒng)功能疏放水系統(tǒng)-鍋爐本體范圍內(nèi)的各設備、管道的最低點應設置疏、放水點，確保各下降管、水預熱器、蒸發(fā)器、過熱器等的進出口聯(lián)箱疏、放水的暢通。疏水閥位置應便于運行操作。放氣系統(tǒng)-在系統(tǒng)的最高點，設置放氣點，當上水和啟動時，排去鍋爐內(nèi)空氣和不凝結氣體。放氣閥位置應便于運行操作。排污系統(tǒng)-汽包設連續(xù)排污，在水系統(tǒng)的下聯(lián)箱設定期排污，排去適量的鍋爐污水以確保蒸汽品質。事故放水-當鍋爐汽

42、包水位高于緊急水位時，打開電動事故放水閥，防止汽包滿水。電動事故放水閥的位置應便于運行操作。蒸汽放散-當汽輪機故障或其他設備故障時，中壓蒸汽和低壓蒸汽能夠通過鍋爐的集汽箱實現(xiàn)緊急快速放散蒸汽，并配置消音器。充氮保護系統(tǒng)-鍋爐長時間停爐，汽水系統(tǒng)充氮保護。充氮系統(tǒng)在鍋爐本體內(nèi)管路及閥門，留出一個氮氣接口。氮氣氣源壓力為0.8mpa 。汽水取樣系統(tǒng)-鍋爐本體汽水取樣。包括取樣口至取樣冷卻器間管道、閥門等以及汽水取樣器。清灰系統(tǒng)-間斷操作，工作時能清除鍋爐受熱面的全部積灰。并提供清灰系統(tǒng)的型式及系統(tǒng)配置清單。5.2煙氣系統(tǒng)系統(tǒng)范圍：從燒結環(huán)冷機頂部余熱回收口開始至燒結環(huán)冷機底部回風口為止。燒結室底部

43、大煙道設置中壓蒸發(fā)器，此處煙道需進行局部改造。注：因沒有現(xiàn)場的詳細布置圖，煙道的布置和長度按各設備平豎面布置圖。供方提供完整的汽水系統(tǒng)圖，包含蒸汽、給水、排氣、充氮點、排污點的接口。5.3冷卻機保溫密封系統(tǒng)為確保冷卻機冷卻風量及風溫，必須對原有的燒結冷卻機進行改造，具體措施如下：a、對300 m2、360 m2燒結環(huán)冷機一段、二段環(huán)冷機風罩進行保溫處理；b、在環(huán)冷機風罩內(nèi)適當?shù)奈恢迷O置隔板，將300m2、360 m2燒結環(huán)冷機一段取風和二段取風及與后續(xù)冷卻段隔開，以防止冷卻風串漏；c、減小臺車與上下風罩間的間隙，設置耐溫軟密封圍擋再次密封，減少漏風率；d、加強余熱回收區(qū)段風罩的強度及支撐；e、

44、分割余熱回收部分的風罩與其他部分風罩，采用軟連接形式，減少風罩因熱脹冷縮不均使風罩發(fā)生翹變造成漏風加大的影響；5.4系統(tǒng)設計5.4.1鍋爐應設有水壓試驗接口，并提供試驗方法和詳細說明（包括試驗用水的水質和水溫）。5.4.2供方負責提供鍋爐與其它設備之間的接口設計，并提供鍋爐接口清單表。5.4.3鍋爐的取樣點、監(jiān)視點、加藥點、排污點、放氣點及停爐放水點和充氮點均帶一次閥，法蘭配對并帶墊片及緊固件。5.4.4鍋爐從啟動到最大連續(xù)負荷范圍內(nèi)，水循環(huán)安全可靠，鍋爐在設計工況的參數(shù)下運行各參數(shù)能夠達到額定值，并能長期安全運行。6.儀表和控制不在設計范圍內(nèi)，由設計院設計。7.電氣工程不在涉及范圍內(nèi)，由設計院設計。8土建地面以上的余熱回收裝置鋼架、煙道支架及副跨在設計范圍內(nèi)，余熱回收裝置鋼架基礎、泵房及泵房基礎及地面設備土建基礎、地溝、排污井、地坪處理、地面以下管線、消防等不在本設計范圍內(nèi)，由總體設