as法煤气 脱硫中废热锅炉的设计及制造

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1、第38卷，第2期安徽化工Vol·38，No·2452Q生垒ANHUICHEMICALINDUSTRYADr．2012·技术进步·AS法煤气脱硫中废热锅炉的设计与制造刘砚(淮南石油化工机械厂，安徽淮南232033)摘要：废热锅炉是能源回收利用的主要设备，依据德国TKEC公司为首钢焦化厂设计的AS法煤气脱硫工艺流程参数，对其进行设计计算、材料选用和加工制造。关键词：废热锅炉；设计计算；材料选取；加工制造doi：10．3969／j．issn．1008-553X．2012．02．015中图分类号：TK229．92+9文献标识码：B文章编号：1008—553x(

2、2o12)o2—0045—031前言的两台管壳式废热锅炉(99版《容规》，属压力容器范众所周知，随着工业发展和能源的日趋紧张，人们畴)，用于配套德国TKEC公司为首钢焦化厂设计的AS逐渐认识到过去为人们所废弃的工业废热的价值，利用法煤气脱硫装置。它产生饱和或过热蒸汽，可以为生产提供热源和动力辅2设备技术特性助能源，大大降低电力、燃料等能源消耗，提高热能利用依据TKEC公司提供的工艺参数，经热力计算(步率，获取更佳的经济效益。现介绍我厂2003年设计制造骤从略)设备技术特性数据见表1。表1设备技术特性数据3主要设计一个导流分布板(钻有均布细孔)，既起到回

3、流水的导流3．1总体设计作用，充分利用换热管效率，不留死角，又利于回流水夹本设备采用卧式结构，热水自然循环，汽包设置在带的气体直接升腾。汽包内汽水分离采用带小孑L的干气锅筒的上部平台上；高温过程气从进气室流经管程；水管结构。上升管、下降管设置有弧形挠性结构。进入壳程与之逆流实现热交换，蒸发后经上升管进入汽3。2主要结构设计包；水汽分离，蒸汽上升，下部回流水与补充水经下降管3．2．1管板设计返回壳程，再次进行热交换(如图1)。由于产生的蒸汽废热锅炉的管板设计是关键。由于管、壳程温差较压力较低，水汽密度差较大，可采用热水自然循环，结构大，常规设计势必管板要

4、设计得非常厚，且要增加热补偿简单，操作稳定，水循环安全可靠，可节省1～2台热水结构。因此，我们采用薄管板结构，由于管板较薄，其结构泵，减少维修环节。管程除进气室采取硅酸铝耐火纤维又具有圆弧过渡的折边，使得其与壳体连接具有弹性，能隔热加衬板(材质Cr25Ni20)防冲蚀及腐蚀外，火管、拉够较好地补偿壳体与管束间的热膨胀，减少热应力，同时撑管(加厚的火管)、中心火管均选取材质20G+渗铝，也降低了管板与壳体连接处的应力集中。但是，我们知道出气室组焊后内部全部进行喷铝处理；同时，工艺要求入口高温过程气温度较高(1200~C)且含有许多固状微在出气室内设立一个

5、硫捕集装置。锅筒壳体进水处设置粒，对管板产生冲蚀，不能直接选用，需采取热隔离防冲收稿日期：2011-12—12作者简介：刘砚(1963一)，男，工程师，长期从事化工机械及压力容器的设计、制造工作，13305542582，6yah858@163．tom。46总第176期2012年第2期(第38卷)安徽化工}I}

6、_刊rI一一。-¨__l图1转换以及数据处理。为此，我们在设备上设立了压力、温0度远程反馈口；同时将废锅中心火管的手动调节机构改：为电动控制调节阀，以便及时调控废锅出气口的温度。4主要工艺制造皇4．1薄管板与锅筒壳体连接结构u由于薄管板厚度大于锅

7、筒壳体厚度(14mm)，按照GB150厚度差超锅筒壳体42．9％，制造时应将管板折边⋯处削边，锅筒壳体与薄管板折边采取全焊透对接连接并J__将两面焊缝磨平，含管板的锅筒壳体分成两段待组装，合拢口应留在其它环焊缝段。¨{E04．2管子与管板连接采取强度焊加贴胀磨除并清理管头两端外部渗铝层，将一块支持板按——尺寸与中心管、拉撑管(10根左右)及一端带管板的简体图2组装，拉撑管均布在支持板四周，支持板点焊在管壁上蚀结构，具体见图2。这样，管板实际温度就在300℃以(因不设定距管)，然后逐一将支持板固定在气管子上并下，可以选用与壳体同样的材质即16MnR。由于

8、管板所点焊固定，再将另一侧带管板的筒体组装，并将筒体合拢承受的轴力由拉撑管承担，根据AD规范公式：后，再将余下管子(火管、拉撑管)穿人简体并与管板点焊固定，封焊合拢口合格后，再对管子与管板进行贴胀。所8=．4d'VfP亍有管子贴胀完后，用香蕉水清理干净管板与管子连接处其中：d广无管区最大内接圆直径；P__作用在坡口的机油等污渍，管头采用自动氩弧焊机进行焊接。管板内外侧的较大压力；[盯卜—嘈板设计温度下的许5结束语用应力。2003年7月设备交付使用，运转安全、平稳。事实通过计算管板厚度取20mm，经计算机建模进行应证明其结构设计合理，水循环及强度计算安全

9、，功能先力分析验证，完全符合安全要求。进，制造维修成本较低。3．2．2支座结构及设备安装要求参