干熄焦锅炉的设计研究.pdf

冷金动力
2006年第2期
METALLURGICAL POWER
总第114
热电
干熄焦锅炉的设计研究
周亚平
马鞍山钢供股份有限公可煤焦化公司、安徽马鞍山,24.3021)
【摘要】总结了马钢第一套国产化十熄焦装貿设计投产经验,洋述了CDQ钢炉水循环方式的选择、膜式
水冷株的研制、防暦措施、防腐措施、本体密封、本体义撑与膨胀等方画设计研究情況,同时还介绍了CDQ锅炉
系统设、制造和验收应遵循的基本原则。
【关键词JCDQ制炉;设计:研究
中糾分类号」TK229
文献标识码】B
【文章编号】1006-6764(2006)02-000-04
Design and Research on Coke Dry Quenching Boiler
ZHOU Ya-ping
Coal Coking Co., anshan hon Steel Co., td, Maanshan, Anhui 243021 China)
Labstract] The experience in design and commissioning of the first home-made coke dry
quenching (CDQ)device of Maanshan Iron &Steel Co. was summarized. Selection of water
circulation modes of CDQ boiler, development of membrane-type water cooling wall, anti
abrasive measures, anti corrosion measures, design and research conditions of sealing, support
and expansion of the boiler were described in detailed. The basic principles that should be
followed in design, manufacture and inspection of the CDQ boiler system were presented
Lkey words] CDQ boiler; design; research
前
分,也是关键技术之?。根据马钢产化第·套
下熄焦技术是利用冷的惰性循环气休,在下烛125th十熄焦装置设计投产经验,在干焦余热锅
ガ中与赤热红焦换热,冷却红焦。败收了红焦热量的炉设计过程川我们主要进行了以下儿个问题的研究
惰性气休冉循环将热量传递给锅炉,被冷却的惰性与探讨。
循环气体巾循环风机鼓入干熄炉冷却红焦,如此循2锅炉水循环方式的选择
环往复。
千熄焦余热锅炉水循环系统主要采用自然循环
下熄焦余热锅炉是在吸收術环气体的热量后,和強制循环二种。然环是靠下降管和上升管间
义将热量传递给锅炉给水,从而产生额定参数和品的介质密度差来产生水循环的然发系统。而制循
质的然汽,并将然汽输送给热用户的利受压受热环是在汽下降管和蒸发系统上升管之间出接再循
设各。干熄焦锅炉是干熄焦装置中·个重要纽成部环泵进行强制流动的然发系统。二者比较如表1示。
表1白然循环与强制循环二者比较
序号
比较条
白然循环
制循环
1「水容量和锅炉柱动め向」水容吊人,负荷父动对水位响小,但启动时间长
水容吊小,对负荷变化反应快,当锅炉启
需要设启动燃烧器或启动辅助衙环(喷射)泉升压。动时,只要井热水循环泉,短时间可升压。
钢炉结构及其人小
较复狄,较庞人,吨位重,体积人。
结构紧凑,体积小
23456
锅炉捰作、维
简单
运行维护热水衙环泉
可靠性
不受停也机械故障十扰
受停也机械故障十扰
建设用
锅炉单重较重,费用较尚
神重较轻,但增设热水循环系统投资,
总投资与门然循环相当
动转用
与ー般自然循环钢炉人致相同。
由于热水備环系统的增设,增加运行维护成不
2006年第2期
治金动力
总第114期
METALLURGICAL POWER
我们选用白然循环与强制循环相结合的循环方4.1控制烟貳流速
式叫复个衙环。复循环是指炉瞠四周的膜式水冷
控制下熄焦钢炉对流传热区域烟气流速不超过
箜采用凵然循环,炉内的对流蒸发器采用弘制循8m/s,以取相对较低的?气流速。如:取过热器部
环。在一台余热锅炉上同时使用两种循环方式的情分~7.2m/s,光管蒸发器~5.6m/s,鳍片蒸发器~5.5
况较少。其优点在于:相对于单纯强制循环可减少强m/s,省煤器~4.3m/s
制循环泵流早,从而降低热水循环泉的能力,降低运4.2在锅炉入口烟气容易冲刷到的地方、膜式焼顶
行成本。再则炉膛四周的膜式水冷焼结构简单,上升部及焕上:都采川耐热不锈钢半圆管益在膜式管
管阻カ小,采用自然循环在开炉时容易建立水循环。以防磨执,考虑到不锈例与碳的膨胀率的差异,防
而炉臘内的对流然发区结构复杂,上开管叫路长,弯磨半圆管荒与膜式壁采用螺栓连接。吊顶管的防磨
头多,阻力大,如还采用白然循环,在开炉时或系统采用耐热不锈钢套管(两半圆),见1和图2。
低负荷生产树,不容易建立交个可靠的水循环。所以
我们根据这两种不同形式的受热面,采用两种衙环
方式的组个。这样做,既满足了千熄焦锅炉结构对水
循环方式的要求,义减少了强制循环水軍,可以选择
较小的循环水狐,降低运行成木,更重要的是提高了
锅炉系统水循环的可靠性
膜式水冷壁研制
常規也站锅炉膜式水冷壁管距·般约为s=
80mm,管子外径约为d=60mm,膜式水冷的管间
节距s与管子外径d之比sd约为1.3~1.35,而下熄
焦钢炉由」其特姝的结构布局,使膜式的管间距
比常規电站锅炉的膜式壁管间距大,达到了145
mm,管子外径为57mm,共s/l高达2.54,因此在扁
例选用上不能米用常规的Q235-A或20C,为了保
证膜式壁炳相邻饴子金属温差不得超过50℃以免
水冷壁变形损坏,我们选用了89mm的15CMo。只
体做法是:首先对89mml5CrMo扁钢进行定制,采
图1水冷壁烟气入凵处加耐热防磨盖
用15CrMo圆例拉制扁倒;然后编制焊接工艺,进行
15CrMo扁钢与20G管子的焊接试验,通过试验确
定焊接变形軍及收缩率;最后根据试验结果进行
20G管和15CrMo扁钢膜式埋弧白动焊,使加工
后的尺小符合膜式壁制造标准要求
这种个膜式炉墙的优点是:(1)增大了蒸发受
热面的面积,减少锅炉炉墙的散热损失,可以提高锅
炉热效率。(2)锅炉炉墙内布置了膜式水冷壁,大大
减少了系统漏风。(3)炉墙只需应用轻型绝热材料进
行保温,且使」采用悬吊结构,易」组合安装。
4防磨措施
循环气体中含尘浓度、组分、物理特性(硬度、强
度)、椀径等都直接影响气体对管東的暦损。軍越
多,度越高,弘度越大,粒径越大,损就越严重。
下熄焦衙环气体含尘浓度为(8~14)g/m2,虽然不算
高,但硬度高,粒径大,对管東臍损常突出。解决管
图2的顶管増设防暦耐热侩管
束损问趑就成了千熄焦钢灯设计的关键所在。<