新型受熱面布置結(jié)構(gòu)的高溫高壓自然循環(huán)干熄焦余熱鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于焦化工藝流程中紅焦余熱回收利用的干熄焦余熱鍋爐，尤其是一種新型受熱面布置結(jié)構(gòu)的高溫高壓自然循環(huán)干熄焦余熱鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是焦炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國，2010年和2011年焦炭產(chǎn)量分別達(dá)3.88億噸和4.2億噸，消費(fèi)量分別達(dá)3.84億噸和4.0億噸，生產(chǎn)和消費(fèi)量均超過世界總量的60%，穩(wěn)居世界第一位。但焦化行業(yè)是一個高消耗、高污染的行業(yè)，在生產(chǎn)過程中，不僅消耗大量的焦煤等資源，同時(shí)還產(chǎn)生大量的焦化廢水、粉塵、廢煙氣等污染物，對環(huán)境危害大，因此，焦化行業(yè)被列為節(jié)能減排降耗重點(diǎn)行業(yè)，資源與環(huán)境問題已成為目前焦化行業(yè)發(fā)展的重要瓶頸。通過改進(jìn)焦化工藝技術(shù)，降低物耗能耗、減少環(huán)境污染、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量是焦化行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
[0003]干熄焦技術(shù)具有節(jié)能、環(huán)保、提高焦炭質(zhì)量的三重效益。干熄焦工藝與傳統(tǒng)的濕熄焦工藝相比，干熄焦以蒸汽形式可回收利用紅焦83%左右的顯熱。平均每熄It焦炭可回收3.9MPa，450°C蒸汽0.45t?0.55t，發(fā)達(dá)國家可產(chǎn)0.6t左右，回收熱量約為1.35GJ，使煉焦過程的熱效率提高10個百分點(diǎn)以上。一般年產(chǎn)110萬噸焦炭的系統(tǒng)需配備容量為150t/h的干熄焦裝置，相對濕熄焦可節(jié)約47.99X103噸標(biāo)準(zhǔn)煤，則一套壽命為20年的裝置節(jié)約959.8X103噸煤，相當(dāng)于節(jié)省364.7X106RMB (以單價(jià)380RMB/噸煤計(jì)算)，同時(shí)干熄焦可以改善焦炭質(zhì)量，降低高爐焦比，或在配煤中多用10?15%的弱粘結(jié)性煤。
[0004]相對濕熄焦，干熄焦每熄一噸焦炭可節(jié)省水0.5t，一套年產(chǎn)焦炭大約110萬噸干熄焦裝置，每年節(jié)約用水量30萬噸。每年可減少136，732噸0)2排放量，同時(shí)每年減少約43萬噸廢蒸汽排向大氣，43萬噸廢蒸汽中含有約43t酚、12t氰化物、硫化氰20t、50t氨以及300t焦炭粉塵，改善大氣環(huán)境。
[0005]干熄焦可以產(chǎn)生用于發(fā)電的動力蒸汽(5t蒸汽相當(dāng)于It動力煤)，相同的發(fā)電量能力下，可以避免動力煤發(fā)電對環(huán)境的污染，110萬噸配套的CDQ相當(dāng)于每年減少約10萬噸燃煤對大氣的影響。
[0006]據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國現(xiàn)有大小焦化廠140余家，500余座焦?fàn)t，其中大中型焦?fàn)t160余座年產(chǎn)焦炭5000余萬噸，擁有可回收的余熱蒸汽約2500萬噸，若用于發(fā)電，年可發(fā)電65億kw -h,價(jià)值29億元。我國已投產(chǎn)和在建的干熄焦裝置共155套，干熄焦炭能力達(dá)到15508萬噸，占全國煉焦產(chǎn)能的34.5%。已投產(chǎn)干熄焦裝置102套，干熄焦炭能力9924萬噸，占2009年我國焦炭產(chǎn)量的27.9%。可見，余熱鍋爐潛在的效益是巨大的，干熄焦技術(shù)在國內(nèi)現(xiàn)有焦化廠的改造中將有很大的市場潛力，從目前干熄焦余熱鍋爐運(yùn)行狀況分析，干熄焦余熱鍋爐技術(shù)還有提升空間，對于如何提高余熱回收效率和運(yùn)行安全性是亟待解決的問題。
[0007]專利號為200720068309.X的中國專利公開了一種高溫高壓自然循環(huán)干熄焦余熱鍋爐，包括省煤器、蒸發(fā)器、膜式水冷壁、蒸汽過熱器，鍋爐水平及尾部煙道，前端水冷壁在鍋爐進(jìn)口處設(shè)有凝渣管，用于提高前墻水冷壁的吸熱量和前墻水冷壁水循環(huán)的安全性。但是該凝渣管只能對前墻水冷壁產(chǎn)生作用，而不能對其他部件進(jìn)行保護(hù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型為了解決目前干熄焦余熱鍋爐的余熱回收效率低下，以及環(huán)境污染問題，為此提供了一種新型受熱面布置結(jié)構(gòu)的高溫高壓自然循環(huán)干熄焦余熱鍋爐，包括鍋爐進(jìn)口處轉(zhuǎn)彎室和鍋爐水平及尾部煙道四壁的懸掛式的受熱面2，受熱面2由膜式水冷壁包覆，以提高鍋爐的密封性。從鍋爐進(jìn)口處轉(zhuǎn)彎室沿著煙氣流動方向從上至下依次設(shè)有前置水平蒸發(fā)器1、二次過熱器10、一次過熱器11、光管蒸發(fā)器5、鰭片管蒸發(fā)器4以及省煤器3。其中，省煤器的沸騰率能達(dá)到10%以上，提高了省煤器的出口工質(zhì)焓值，減少鍋筒內(nèi)工質(zhì)欠焓，不僅使得水冷壁受熱面內(nèi)水的起沸點(diǎn)高度降低，改善了蒸發(fā)器脈動性、多值性，同時(shí)對蒸發(fā)器受熱面布置也十分有利。前置水平蒸發(fā)器I用于提高鍋爐進(jìn)口處轉(zhuǎn)彎式對進(jìn)口煙氣的吸熱量，降低煙氣溫度90°C?110°C，提高了水循環(huán)的安全性，保護(hù)過熱器的管壁超溫。
[0009]本新型受熱面布置結(jié)構(gòu)的高溫高壓自然循環(huán)干熄焦余熱鍋爐，所述前置水平蒸發(fā)器1、二次過熱器10、一次過熱器11、光管蒸發(fā)器5和鰭片管蒸發(fā)器4設(shè)置在煙道內(nèi)，且穿過尾部煙道四壁的受熱面2后設(shè)有穿墻管密封件6。
[0010]本新型受熱面布置結(jié)構(gòu)的高溫高壓自然循環(huán)干熄焦余熱鍋爐，所述受熱面2通過懸掛結(jié)構(gòu)進(jìn)行懸掛，懸掛結(jié)構(gòu)為帶有獨(dú)立自然循環(huán)系統(tǒng)的懸吊管8。
[0011]本新型受熱面布置結(jié)構(gòu)的高溫高壓自然循環(huán)干熄焦余熱鍋爐，所述懸吊管8和鍋爐進(jìn)口處轉(zhuǎn)彎室內(nèi)的膜式水冷壁上面均包裹有防磨不銹鋼擋板。
[0012]本新型受熱面布置結(jié)構(gòu)的高溫高壓自然循環(huán)干熄焦余熱鍋爐，所述受熱面2、光管蒸發(fā)器5和鰭片管蒸發(fā)器4中的汽水循環(huán)形式均為獨(dú)立自然循環(huán)。蒸發(fā)器均為水平布置，對鍋爐整體受熱面的布置更為方便，同時(shí)制造工作量也大為減小。
[0013]本新型受熱面布置結(jié)構(gòu)的高溫高壓自然循環(huán)干熄焦余熱鍋爐，所述前置水平蒸發(fā)器I和二次過熱器10的前四排管子均由金屬噴涂管制成。
[0014]本實(shí)用新型余熱鍋爐的汽水循環(huán)方式是自然循環(huán)，它由膜式水冷壁、前置水平蒸發(fā)器、蒸汽過熱器、水平式蒸發(fā)器和高沸騰率省煤器等組成，上述各個部件的受熱面采用整體懸掛結(jié)構(gòu)。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0016]本實(shí)用新型解決了高溫高壓自然循環(huán)干熄焦余熱鍋爐各個受熱面熱量分配優(yōu)化問題、在低熱負(fù)荷下二次過熱器及水冷壁水循環(huán)安全性問題、高壓自然循環(huán)水平蒸發(fā)管中水動力特性安全性問題，以及過熱器的管壁超溫問題。
[0017]本實(shí)用新型的發(fā)電效率更高，煉焦過程的熱效率也更高，同時(shí)焦炭的質(zhì)量得到了改善，焦炭產(chǎn)率得到提高，優(yōu)化了