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较大形式醇材设施换置气剩热锅炉的预设

发布时间:07-18

固定管板式密封效果好,但通过计算需要3个膨胀节才能补偿热膨胀,而且膨胀节壁厚比设备筒体壁厚小很多,使得筒体削薄部分达不到强度要求,因此不能采用固定管板式结构。为了补偿膨胀量还可以采用以下结构:浮头式、U型管式以及填料函式,这3种结构都可使换热管自由伸缩,无须补偿壳程的膨胀。但由于浮头式和U形管式结构的废热锅炉高温气体进出需在同一端,在该工程中布置不允许,因而未采用。



废热锅炉的结构特点该废热锅炉采用的结构是卧式列管式浮动管板型式。下面分别叙述各部分结构特点。进气端(高温端)采用60b锥度的锥形封头,目的是使进气气流平滑,并能均匀地分布于各换热管。封头内衬150mm厚的隔热层,隔热层上再加上0Cr25Ni20材质的保护板,以使耐火衬里免受气流直接冲刷。封头外加冷却水夹套,防止壳体过热损坏。



高温端管板衬150mm厚的隔热层,外加0Cr25Ni20材质的保护板。管板与管箱法兰采用卵形空腔式密封1
焊结构,既保证高温下的密封效果,又能拆卸管箱,便于检修。管板与换热管采用焊接和贴胀结合的连接方式,以保证高温下连接与密封的可靠性。高温端换热管内壁衬有高铝纤维,外包0Cr25Ni20的保护楔管,以保护换热管。



壳程壳体上有6根上升管,6根下降管,1根排污管。下降管(即进水管)入口处,于锅炉壳体内壁焊有导流板,以免冷却水直接冲刷换热管,并使进水分布均匀。低温端管板采用浮动式,管板底部设有两块夹角30b的支撑块。与该管板连接的是球形封头,由于该封头既要承受管程116MPa的高温转化气,又要考虑可能承受壳程内水及水蒸气造成的外压,采用球形封头可减薄壁厚。球形封头端部连接内径492mm的出气管。



该锅炉设计中遇到的几个问题转化气进口端的膨胀如何协调从转化炉出来的温度高达863e的转化气直接进入废锅。为了承受高温和避免气流冲刷,锅炉进口管箱采取了保护措施,但也带来了一个问题:纯铝酸钙混凝土的耐火层、0Cr25Ni20的保护板以及16Mng的管箱壳体,由于材质不同,有不同的膨胀系数和膨胀量,若它们之间的膨胀协调考虑不当,在开车升温后就可能造成衬里被压溃、保护衬板鼓包等后果,失去保护能力,从而危及管板及锅炉壳体,使其过热而损坏,因此必须尽量消除膨胀差。在保护衬板的锥形部分加一波形膨胀节,受热后膨胀节压缩变形,从而补偿衬板的热膨胀。在耐火衬里两部分的分型面上有12mm的膨胀疑,施工时耐火衬里锚固钉上缠018mm厚的胶带或刷018mm厚的沥青。耐火衬里与锅炉壳体间垫24mm的牛皮纸。这些措施使得膨胀量不同的几种材质之间留下膨胀空间。



管板计算锅炉管板高温端为固定式结构,低温端为浮动式结构,由于管板的K值大于1,已超出现行换热器国家标准范围,没有相应计算方式,因此参考美国TEMA标准计算管板,浮头端部分属于TEMA中T型后端头盖型式。管板厚度计算按以下步骤进行。



如何保证填料函的密封效果出气管与锅炉封头上的填料座(凸缘)一道形成双填料函结构,第一段填料密封锅炉壳程215MPa的水蒸气,第二段填料密封管程116MPa的转化气。受热后出气管将在填料函内滑动,这要求出气管外圆面必须与填料腔内圆面平行和同轴。平行的要求是为了两密封面相对滑动时不会被卡住,同轴的要求是为了密封腔中的填料在圆周方向受力均匀,便于压紧填料保证密封。



结语利用上述方法设计的这台废热锅炉于1995年投入运行,至今运行情况良好,说明锅炉结构合理,选材恰当,密封有效,达到了预期目的。

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