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铜冶炼厂余热锅炉的设计特点

分类号：TK229.92+9 文献标识码：A

文章编号：1001－2060（2000）02－Design Features of a Copper Smeltery Heat-recovery BoilerXiao Pinhua

（Nanchan3～5rain后g Non-ferrous Metallurgical Design Research Institute）Abstract：On the basis of proven engineering practice summed up are the general principles and specific features of a steel smeltery heat-recovery boiler. With the aim of changing the present situation of having to use imported heat-recovery boilers for copper smelteries there exists a real urgency to develop heat-recovery boilers based on domestic design for use in such smelteries.

Key words：copper smeltery, heat recovery boiler, design features▲1 引言

余热锅炉是铜冶炼厂不可缺少的设备之一，它不但可以回收高温烟气中的二次能源，降低烟气温度，更重要的是捕集高温烟气中的烟尘，回收贵重金属，降低烟气的含尘量，保证工艺系统的畅通，为尾部工艺创造有利条件。60年代，闪速熔炼技术的出现对余热锅炉的研制工作起了促进作用，使积灰、腐蚀、磨损等问题得到解决。铜冶炼厂使用较多的冶金炉主要有：闪速炉、转炉、阳极炉等，由于冶金炉生产过程中，烟气量变化较大，烟气中SO2及烟尘含量高。因此要使余热锅炉在这种恶劣的条件下工作，首先就要从余热锅炉的设计着手，尽可能适应烟气条件，满足工艺要求。表1列出铜陵金隆公司冶炼厂的烟气条件。表1 冶金烟气含SO2、烟尘、温度表冶金炉名称SO2含量／%烟尘含量／%温度／℃闪速炉22.92139.21340转炉9.6～12.0318～60集安.6800阳极炉14～17微量1350

2 锅炉型式的选择及其特点

铜冶炼厂余热锅炉的结构型式基本上有两种：一种是多通道式，烟气在锅炉中成多回程式流动；另一种是直通式，烟气在锅炉内不转弯，成直流式流动。这两种余热锅炉在结构布置上特点各异，根据铜冶皮革鞋底炼生产过程的特点，大多数冶金炉排出的SO2和烟尘含量高，烟气量波动大，烟气温度高，而且烟尘中含有粘结性很强的金属。为了防止积灰，常采用直通式余热锅炉。

余热锅炉按水循环方式可分为自然循环型、强制循环型及二者相结合型三种。究竟采用哪种型式，可根据烟气性质、入口位置、布置型式及清灰方式来确定。其比较见表2。 表2 自然循环与强制循环的比较比较条件自然循环强应努力提高工件表面粗糙度、重量、耦合程度制循环水容量和锅炉启动时间水容量大，负荷变动对水位影响小，突然停电危险性小，但启动时间长，需要设启动燃烧器，将压力升高到烟气露点以上。水容量小，对负荷变化反映快。使用其他锅炉蒸汽或用冶金炉启动，升压启动快。给水设备由于水管直径大，仅用软化水设备和除氧器进行给水处理即可。管径小，且装有集箱孔板，容易发生堵塞。要求使用时应严格遵照本单位有关高压实验的安全作业规程高水质，增加水处理设备。锅炉结构

及其大小庞大、复杂紧凑、体积小吹灰装置的效果及烟气浓度吹灰器作用范围有限，且增加冷空气，影响大可用锤击式清灰器，效率未来新能源汽车行业仍将保持快速增长高，对锅炉无影响，浓度稳定。锅炉操作简单、易行装有循环泵，既要监视循环水量，又要监视水质。建设费用小型锅炉采用

比较经济对大型锅炉经济，

且省钢。运转费用较低增加纯水装置的运转费，以及循环泵的电耗费。锅炉效率 锤击效果好，故效率较高。烟气温度调节装调节挡板难，故温度调节不易。易装挡板。

3 重要热工参数的确定

3.1 烟气露点及排烟温度的确定

根据烟气成分，确定烟气露点。根据式(1)计算烟气中硫酸重量浓度： (1)VSO3=ρ.VSO3 (2)烟气中水蒸气和三氧化硫分压力之和为： PH2O+SO3=(b─PR／13.6)(VSO3+VH2O)／100 (3)式中：VSO3──SO3在烟气中所占的容积率，%

VH2O─H2O在烟气中所占的容积率，%

ρ──烟气中SO3转化成SO3的百分率；在无资料的情况下，一般取10%。

b──锅炉安装地点大气压力，Pa

PR──锅炉冷却室烟气负压，Pa

PH2O+SO3──烟气中H2O和SO3分压力之和洒水喷头，Pa

根据C及PH2O+SO3之值查文献［2〕图1～4，确定出烟气露点。图1 水冷壁结构型式 为了不使锅炉尾部受热面发生低温腐蚀，管壁温度应高出烟气露点，并根据尾部工艺的要求确定排烟温度。

3.2 锅炉蒸汽参数的确定

由于烟气的成分不同，其硫、水蒸气含量各不相同。二手拉床因此在烟气成分确定以后，先确定烟气露点，