轉(zhuǎn)爐煙氣汽化冷卻工藝

1、.第三章 轉(zhuǎn)爐煙氣汽化冷卻系統(tǒng) 第一節(jié) 轉(zhuǎn)爐汽化冷卻工藝流程 由轉(zhuǎn)爐爐口逸出的煙氣溫度約為1450，轉(zhuǎn)爐汽化冷卻裝置出口即一文入口煙氣溫度要求約為8001000。設(shè)置轉(zhuǎn)爐汽化冷卻裝置的目的是收集轉(zhuǎn)爐冶煉過程中的高溫?zé)煔獠⑵淅鋮s下來，以便滿足下一步除塵及煤氣回收的要求，保證轉(zhuǎn)爐煉鋼的安全生產(chǎn)；同時可生產(chǎn)蒸汽回收大量熱能供公司的生產(chǎn)和生活使用，并降低轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)成本。汽化冷卻實(shí)際上是把煙道作為余熱蒸汽鍋爐，它吸收煙氣熱量使其降溫；同時鍋爐產(chǎn)生蒸汽，蒸汽進(jìn)入蓄熱器后分配給用戶使用。汽化冷卻可分為全汽化和部分汽化冷卻兩種。而汽化本身從循環(huán)方式上又可分為強(qiáng)制循環(huán)、自然循環(huán)及強(qiáng)制循環(huán)加自然循環(huán)的復(fù)合循

2、環(huán)三種類型。自然循環(huán)的工作原理是靠上升管與下降管中介質(zhì)的比重差與汽包的有效高度使管內(nèi)受熱介質(zhì)流動，所以只有當(dāng)轉(zhuǎn)爐吹氧時，管中介質(zhì)從煙氣中吸收了熱量才能產(chǎn)生介質(zhì)的循環(huán)流動。強(qiáng)制循環(huán)的動力來源于循環(huán)泵，由泵產(chǎn)生的壓力強(qiáng)迫介質(zhì)沿整個煙道管中流動。在泵推動下，無論轉(zhuǎn)爐吹氧與否，煙溫高低，介質(zhì)總保持流動狀態(tài)，受熱的煙道管在任何情況下都能得到充分冷卻。汽化冷卻系統(tǒng)流程圖見圖31圖31 汽化冷卻系統(tǒng)流程圖武鋼第三煉鋼廠250t轉(zhuǎn)爐采用全汽化冷卻，循環(huán)方式采用強(qiáng)制循環(huán)加自然循環(huán)。該系統(tǒng)的上部主煙道和尾部煙道是兩個獨(dú)立的自然循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)吹煉時，呈自然循環(huán)，而轉(zhuǎn)爐停止吹煉時，則轉(zhuǎn)為強(qiáng)制循環(huán)。轉(zhuǎn)換是通過循環(huán)轉(zhuǎn)換閥自

3、動進(jìn)行。這樣避免了停吹時熱負(fù)荷低、水循環(huán)不暢的問題。寧波鋼鐵公司轉(zhuǎn)爐煙氣冷卻系統(tǒng)采用強(qiáng)制循環(huán)汽化冷卻和自然循環(huán)汽化冷卻相結(jié)合的復(fù)合冷卻方式。復(fù)合冷卻方式具有既能回收蒸汽，又安全可靠、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)；不足之處是系統(tǒng)及操作復(fù)雜。復(fù)合冷卻方式是較為先進(jìn)的煙氣冷卻方式，目前國內(nèi)外大、中型轉(zhuǎn)爐多采用該種方式，上海寶鋼250t轉(zhuǎn)爐、唐鋼120t、轉(zhuǎn)爐濟(jì)鋼120t均采用該種方式，投產(chǎn)后運(yùn)行良好。本章將對本系統(tǒng)設(shè)置的汽化冷卻煙道即余熱鍋爐、冷卻煙罩、汽包 , 蓄熱器、除氧器、循環(huán)水泵等的的作用和工作原理進(jìn)行介紹。第二節(jié)轉(zhuǎn)爐汽化冷卻系統(tǒng)主要設(shè)備一、汽化冷卻煙道汽化冷卻煙道亦稱為汽化冷卻器或廢熱鍋爐,是利用循環(huán)

4、水將煙氣的熱量轉(zhuǎn)換為蒸汽。它是由水冷壁、集箱連接件、膨脹接管、上下器 路接口加強(qiáng)箍、支座、吊箍、人孔等組成見圖3-2。其中最關(guān)鍵部位是水冷壁,它的傳熱面積大小、結(jié)構(gòu)形式等對煙氣冷卻效果、蒸汽發(fā)生量及其本身的使用壽命都有著很大的影響。圖3-2 汽化冷卻煙道1一進(jìn)水管；2一進(jìn)水集箱；3一鍋爐管；4一出水管；5一汽水分離器；6一循環(huán)泵；7汽化冷卻煙道；8一氧槍孔；9一除氣罐；10一法蘭汽化冷卻器的水冷壁與汽化煙罩的煙罩壁一樣,有多種形式,如密排管式、隔板排管式、切向鰭片管式等。密排管是由無縫鋼管組成的整體結(jié)構(gòu),隔板管式是由無縫鋼管及扁鋼筋組成的整體結(jié)構(gòu) ,鰭片管式是由帶有切向或中心鰭片的無縫鋼管組成

5、的整體結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)堅固,密封性好,由于采用適當(dāng)?shù)暮附咏Y(jié)構(gòu)方式這對傳熱效應(yīng)及熱應(yīng)力的分布是有力的。如某120噸轉(zhuǎn)爐廠汽化冷卻器的冷卻壁就是采用切向鰭片管形式,某300噸轉(zhuǎn)爐廠則是采用隔板排管形式,這些形式的水冷壁使用效果良好,蒸汽回收率高,使用壽命也較長。在煙道下部設(shè)有環(huán)形下聯(lián)箱，箱內(nèi)裝有一段短管與每根煙道管相連。短管端頭設(shè)有收縮的節(jié)流孔板，目的是對所有煙道管進(jìn)水量進(jìn)行強(qiáng)制分配，短管周壁打成小孔以過濾水，防止雜物進(jìn)入堵塞孔板及煙道管。這種節(jié)流孔板加過濾孔于一體的短圓管件，稱拉蒙管。轉(zhuǎn)爐煙道分為活動煙罩、爐口固定段、可移動段、中段、中段、中段、末段等幾部分。煙道截面為圓形,為防止積渣煙道拐點(diǎn)角度

6、為55,煙氣流速約為25m/s。二、活動煙罩1、裙式活動單煙罩OG法是用未燃法處理煙氣，也是當(dāng)前采用較多的方法。其煙罩有裙式、活動單煙罩式和雙煙罩式。圖33所示為裙式活動單煙罩。煙罩下部裙罩口內(nèi)徑略大于水冷爐口外緣，當(dāng)活動煙罩下降至最低位置時，使煙罩下緣與爐口處于最小距離，約為50mm，以利于控制罩口內(nèi)外微壓差，進(jìn)而實(shí)行閉罩操作，這對提高回收煤氣質(zhì)量，減少爐下清渣量，實(shí)現(xiàn)煉鋼工藝自動連續(xù)定碳均帶來有利條件。圖33裙式活動單煙罩單煙罩示意圖1一固定煙罩2一水封3一罩裙4一轉(zhuǎn)爐Dl一固定煙罩內(nèi)徑D2一活動煙罩內(nèi)徑d一爐口直徑 s一活動煙罩2 、OG法活動煙罩該活動煙罩的升降機(jī)構(gòu)可以采用電力驅(qū)動。煙

7、罩提升時，通過電力卷揚(yáng),下降時借助升降段煙罩的自重?；顒訜熣值纳禉C(jī)構(gòu)也可以采用液壓驅(qū)動，是用4個同步液壓缸，以保證煙罩的水平升降。由于活動煙罩的熱強(qiáng)度大，在冶煉過程中需要經(jīng)常升降，同時為活動煙罩密封采用氮封提供結(jié)構(gòu)上的條件，設(shè)計采用將活動煙罩與除氧器通過熱水循環(huán)泵相連接組成的低壓強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)，這樣冷卻構(gòu)件的柔性連接容易處理，升降方便，可以延長活動煙罩的壽命；同時，既達(dá)到冷卻的目的，又可將回收的這部分熱量作為熱力除氧器熱源的一部分。轉(zhuǎn)爐活動煙罩由密排環(huán)管所組成，管與管之間焊圓鋼；并設(shè)進(jìn)、出水聯(lián)箱各一個，為使每根受熱管流量分配均勻,在每根受熱管入口處裝節(jié)流裝置；活動煙罩上設(shè)有氮封環(huán)管；為配合活動

8、煙罩的提升，活動煙罩上設(shè)有提升梁及滑輪。 圖34 OG法活動煙罩3 、雙罩活動煙罩雙罩活動煙罩結(jié)構(gòu)見圖35從圖可以看出它是由固定部分(又稱下煙罩)與升降部分(又稱罩裙)組成。下煙罩與罩裙通過水封連接。固定煙罩又稱上煙罩，設(shè)有兩個散狀材料投料孔、氧槍和副槍插入孔，壓力溫度檢測、氣體分析取樣孔等。上部煙罩也是由鋼管圍成，只不過是縱列式管型隔片結(jié)構(gòu)。上部煙罩與下部煙罩都是采用溫水冷卻，上、下部煙罩通過沙封連接。我國300t轉(zhuǎn)爐就是采用這種活動煙罩結(jié)構(gòu)。圖3一5活動煙罩結(jié)構(gòu)示意圖1一上部煙罩(固定煙罩)；2一下部煙罩(活動煙罩固定段)；3一罩裙(活動煙罩升降段)；4一沙封；5一水封；6一轉(zhuǎn)爐3、爐口固

9、定段和可移動段為實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐上修爐和機(jī)械化修爐，同時考慮到爐口固定段和可移動段所處的環(huán)境較差、易損壞，另由于結(jié)構(gòu)的特殊性，為保證其安全可靠、壽命長，設(shè)計采用將爐口固定段和可移動段與汽包通過熱水循環(huán)泵相連接組成的高壓強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)。與自然循環(huán)相比，可以減少上升管和下降管數(shù)量，易于實(shí)現(xiàn)可移動段的開出。另外，可以避免由于熱強(qiáng)度較高引起的局部冷卻不均現(xiàn)象，從而提高設(shè)備的使用壽命?？梢苿佣魏椭卸沃g設(shè)帶制動裝置的非金屬補(bǔ)償器用以吸收煙道的熱膨脹及便于可移動段的開出?？梢苿佣紊显O(shè)置一個氧槍口、一個副槍口、二個下料口；氧槍口、副槍口、下料口由于熱負(fù)荷小、壽命短，因此采用水冷卻方式。采用水冷，更換方便。并設(shè)進(jìn)、出水

10、環(huán)聯(lián)箱各一個。為使每根受熱管流量分配均勻,在每根受熱管入口處裝節(jié)流裝置；爐口固定段和可移動段之間密封采用砂封；爐口固定段上設(shè)有煙道支撐梁及油壓千斤頂。4、固定煙罩固定煙罩裝于活動煙罩與汽化冷卻煙道或廢熱鍋爐之間，也是水冷結(jié)構(gòu)件。固定煙罩上開有散狀材料投料孔、氧槍和副槍插入孔，并裝有水套冷卻。為了防止煙氣的逸出，對散狀材料投料孔、氧槍和副槍罩裙是用鍋爐鋼管圍成，兩鋼管之間平夾一片鋼板(又稱鰭片)，彼此連接在一起形成了鋼管與鋼板相間排列的焊接結(jié)構(gòu),管間凹槽一般用圓鋼填焊成光滑壁面,以減少掛渣和保持密封。5、中段及末段中段由于其工作環(huán)境相對好些，同時煙道結(jié)構(gòu)也具備采用自然循環(huán)汽化冷卻的條件，為節(jié)約電

11、能，設(shè)計采用自然循環(huán)的汽化冷卻方式。為了便于中段的加工、吊裝及更換將中段分為幾段，各段設(shè)進(jìn)、出水環(huán)聯(lián)箱一個。為了便于煙道內(nèi)故障的檢修，在末段上設(shè)有檢修人孔。煙道末段與除塵系統(tǒng)的一級文氏管相接，煙道的泄爆在一級文氏管水封槽處考慮。6、罩裙密封罩裙因?yàn)樾杌顒樱仨氃O(shè)置密封裝置。活動罩裙和固定煙道間普遍采用砂封、水封、氮?dú)夥?、蒸汽封。砂封結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，存在密封不嚴(yán)、升降過程中密封作用差等缺點(diǎn)；水封密封效果好，不易漏氣。它是在罩裙上固定水封環(huán)槽，在煙道上固定環(huán)形水縫插板。環(huán)槽上部設(shè)溢流孔，水深要能保證罩裙全部行程內(nèi)封住煙氣。水封缺點(diǎn)是槽內(nèi)易積塵泥，罩裙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大。針對濕式密封的缺點(diǎn)，新近發(fā)明了干

12、式密封裝置，它是在罩裙和固定煙道間固結(jié)一個“迷宮”結(jié)構(gòu)的外護(hù)罩，“迷宮”對氣體流動有極高的阻力。此外，我國還有幾座轉(zhuǎn)爐采用OSCHATZ公司設(shè)計的干式氮?dú)狻⒄羝芊庋b置，即設(shè)置多支噴射管噴射具有一定壓力氮?dú)饣蛘羝纬蓺饽幻芊狻?、 除氧器為了防止汽化冷卻器及管道的腐蝕結(jié)垢,進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)及密閉水系統(tǒng)的水均需有效地除氧。（1）除氧器的工作原理眾所周知,氧氣以及二氧化碳、氮?dú)?、氫氣等在水中的溶解度與它的分壓力成正比,與它的溫度成反比.當(dāng)水面上部空間氧氣分壓力減少時,氧氣就能從液體中跑出來,氧氣在水中的溶解度隨水溫的升高而降低,當(dāng)溫度達(dá)到104時水中溶解的氧量最少.進(jìn)入汽包前的軟化水,預(yù)先通過除氧器,

13、使軟化水與過熱蒸汽逆向運(yùn)動,這樣,蒸汽就將軟化水加熱。隨著軟化水溫度的升高,氧氣等氣體在水中的溶解度降低,由水中跑出 .這樣就進(jìn)行了軟化水的除氧除氣。目前國內(nèi)所用除氧器大致可以分為塔式除氧器和臥式除氧器 , 本節(jié)將對這兩種除氧器作介紹.（2） 塔型除氧器的構(gòu)造 塔型除氧器是由除氧頭、儲水箱兩大部分組成,除氧頭是安放在儲水箱上邊,如圖3-6 所示圖36開放式除氧器示意圖在除氧頭內(nèi)設(shè)有傘狀擋板、波紋板、篩盤、汽室等。在軟化水箱內(nèi)設(shè)有蒸汽管,蒸汽管上接有若干根帶有小孔的小管。由除氧頭上部通入軟化水及回收的蒸汽汽凝水(帶有一定溫度的純水),通過各層篩盤由上至下流動。從除氧頭下部通入的蒸汽先進(jìn)入汽室。汽

14、室為環(huán)狀,內(nèi)側(cè)開有許多孔,進(jìn)入汽室的蒸汽由內(nèi)側(cè)孔冒出,分布均勻,并通過各層篩盤作曲線上升。在這汽、水逆向運(yùn)動的過程中,蒸汽逐漸將水加熱。蒸汽由下到上溫度逐漸降低,而水則由上到下溫度逐漸升高。當(dāng)水運(yùn)動到除氧頭下部時被加熱到104,排出氧氣,流入軟化水箱。到達(dá)除氧頭上部的蒸汽溫度較低,一部分變?yōu)槠?經(jīng)過波紋板,傘狀擋板進(jìn)行汽水分離,冷凝水隨水流流下,一部分蒸汽和氧氣一起由排汽出口排出。這是第一步除氧。第一步除氧以后的水進(jìn)入軟水箱后,又被水下的蒸汽管排出的蒸汽加熱到104,又能排出一部分氧氣,這是第二步除氧。第二部除氧以后的蒸汽又從除氧頭底部向上部運(yùn)動,作為第一步除氧的蒸汽使用。這種除氧器的缺點(diǎn)

15、是設(shè)備復(fù)雜,體積大,且除氧能力不高。主要是因?yàn)檫M(jìn)入除氧頭的軟化水等成流而下,不象臥式除氧器那樣水是霧狀噴出。從而減少了水、汽接觸的表面積,達(dá)不到高的除氧效果。除氧器上安裝著水位表,隨時監(jiān)視水箱內(nèi)的水位。一般水位應(yīng)保持在水位表可見范圍的三分之二高度。國內(nèi)120噸轉(zhuǎn)爐廠除氧器的參數(shù)如表 3-1表 3-1 120 噸轉(zhuǎn)爐除氧器參數(shù)除氧頭型號1100工作壓力0.2公斤/厘米2處理水量25噸/小時凈重984公斤除氧箱直徑2016毫米長度6200毫米容積15米s工作溫度105重量3700公斤3. 臥式除氧器除氧器為一臥式貯水槽,內(nèi)裝除氧裝置,構(gòu)造簡單。進(jìn)入除氧器的水由噴霧裝置噴出,被液面上的飽和蒸汽加熱,

16、落入水槽中,在水槽中又被帶小孔的蒸汽管加熱,經(jīng)過二次加熱把水中溶解的O2、CO2、N2 等分離除去。水槽中貯存水的蓄熱量,對于OG鍋爐負(fù)荷變動也起緩沖作用。除氧器內(nèi)部裝有噴霧裝置,蒸汽空間有飛濺板,貯水部有蒸汽吹入管、擋板。槽本 體上有給水入口,蒸汽入口,除氧水出口,均壓蒸汽口,放空氣管,排水口等,并有壓力計、溫度計、水位調(diào)節(jié)計、水位計安全閥等。本除氧器的特點(diǎn)是噴霧裝置裝在給水入口處，噴霧孔噴出的水壓力按照負(fù)荷由彈簧來自動控制，從低負(fù)荷到高負(fù)荷,給水的噴霧狀態(tài)都是穩(wěn)定的見噴霧裝置裝配圖噴霧裝置噴出的水,碰到飛濺板,變成細(xì)滴而落下。由于變成細(xì)滴,它的表面積增大，與液面積的飽和蒸汽迅速進(jìn)行熱交換，

17、被加熱后溫度上升,溶解氣跑出，這稱為一次除氧。往水面落下的水在貯水槽中被多孔的蒸汽管加熱,直至飽和溫度,由于蒸汽的攪拌作用,溶解的氣體大量放出,這稱為二次除氧。二次除氧后的蒸汽逸出水面后又作為一次除氧加熱軟化水的熱源。放出的氣體帶著少量蒸汽從放空閥排出。其主要參數(shù)如下：給水種類：純水給水處理量除氧器出口處：最大 100 噸 / 小時入口水溫25 出口水溫 ： l05 加熱蒸汽壓力：壓力調(diào)節(jié)閥前0.91.7 MPa除氧器工作壓力:0.04Mpa加熱蒸汽溫度 : 壓力調(diào)節(jié)閥前179206 加熱蒸汽量處理水量100噸/小時,入口溫度25時：12.7 噸 /時這種除氧器有一套壓力控制、水位控制、溢流放

18、水以及警報發(fā)信裝置,壓力控制是先由測出箱內(nèi)壓力,由壓力調(diào)節(jié)閥自動控制加熱蒸汽量使除氧器的壓力保持一定,由水蒸汽表可知,控制其壓力也就控制了溫度。水位控制：鍋爐負(fù)荷的變動直接變?yōu)槌跗鞯乃蛔儎?通常設(shè)定一水位,由水位調(diào)節(jié)閥自動控制給水量使之保持恒定。當(dāng)水位控制裝置發(fā)生故障并且負(fù)荷變動時，使水位高低異常,此時設(shè)上限、下限發(fā)信警報裝置以及鍋爐給水泵停止等保護(hù)裝置。當(dāng)除氧器存水過多,水位過高時,設(shè)置的溢流放水裝置把水放出。為了保溫在殼體外面用25mm礦棉保溫.扎25mm水泥。最外層包彩色鋼材。8、汽包汽包是轉(zhuǎn)爐蒸汽回收系統(tǒng)中的主要設(shè)施之一。它的主要作用有以下幾點(diǎn),即:向汽化冷卻煙道及煙罩提供經(jīng)脫氧處

19、理的軟化水，接收煙道、煙罩產(chǎn)生的蒸汽,使汽、水靠動壓差自然循環(huán)或靠熱水泵強(qiáng)制循環(huán)方式形成回路。從汽化冷卻煙道出來的蒸汽是以汽水混合物的形態(tài)匯接于汽包內(nèi)，為了引出飽和的蒸汽,尚需一個使汽水彼此分離的過程。汽包的存汽空間及汽、水分離器就可以達(dá)到這個目的。汽包的作用是分離汽水混合物中的蒸汽，保證送出蒸汽的質(zhì)量符合要求，同時貯存一定水量以保證安全。在自然循環(huán)系統(tǒng)，由于上升管汽水混合物與下降管中水的比重差，以及汽包高度，能夠產(chǎn)生循環(huán)動力。（1）汽包的結(jié)構(gòu)典型的轉(zhuǎn)爐蒸汽回收所用汽包內(nèi)部設(shè)有汽水分離裝置。粗分離裝置采用檔板或旋風(fēng)分離器，安裝在上升管入汽包處。細(xì)分離裝置又稱二次分離裝置常采用波紋板，安裝在汽包

20、出口管前部。各部分由殼體、進(jìn)汽管、出汽管、放散管、出水管、安全閥、壓力表、水位表、平衡容器、加藥管、排污管以及在汽包內(nèi)設(shè)置的襠板、汽水分離器、孔板等組成。汽包的結(jié)構(gòu)如圖3一7所示。一般來講,其使用壓力在1.5MPa左 右,常用溫度在200左右,水位高度在汽包高度的1/2以上、2/3以下。當(dāng)需要補(bǔ)充水時,啟動給水泵.將除氧后的軟化水經(jīng)補(bǔ)水管打入汽包內(nèi).由于汽包 內(nèi)的入水管讓一個鉆有許多小孔的長管子(如圖3-7所示), 能夠使給水通過節(jié)流小孔沿汽包長度均勻分配。 圖37 汽包結(jié)構(gòu)示意圖 1一汽水分離器2一擋水板3蒸汽出口 4_一放散閥5一安全閥6一進(jìn)水管7一上升管8一孔板 9一泄水管 10一排污管

21、 11一加藥管 12一高位水表13一低位水位表14一平衡容器15一壓力表由于轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的汽量波動性大，蒸汽壓力變化快，因此在汽包的尺寸和耐壓強(qiáng)度上都要有充余的考慮。汽包不宜合用，也不宜串聯(lián)。汽化冷卻煙道受熱時會向兩端膨脹伸長，上端熱伸長量在一文水封中得到補(bǔ)償；下端熱伸長量在煙道的水封中得到緩沖。 現(xiàn)將國內(nèi)采用未燃法的30t、120t，300t轉(zhuǎn)爐汽包的主要參數(shù)列予表32中。表3一2 轉(zhuǎn)爐汽包的主要參數(shù)轉(zhuǎn)爐噸位汽包內(nèi)徑(mm)汽包長度(mm)汽包容積(M3)工作壓力(0.1Mpa)蒸汽最高溫度()301203002000210018006000750013516172533.11526402002

22、25250(2) 水位控制為了隨時監(jiān)視汽包的水位,在汽包上安有水位表(也有稱為液面計).有低讀水位表和高讀水位表。因?yàn)檗D(zhuǎn)爐車間生產(chǎn)條件等原因,在汽包現(xiàn)場觀察是很困難的,因此最好是通過閉路電視在協(xié)助觀察。為了安全起見,要安裝水位報警裝置,有水位高報警汽包水位控制是極為主要的一項(xiàng)工作.汽包內(nèi)水位過低,可能造成汽壓急劇升高甚至引起汽包爆炸,水位水位過高,可能造成汽化煙罩或汽化煙道產(chǎn)生的蒸汽排不出來,導(dǎo)致管道、煙罩或煙道壓力增高,甚至發(fā)生爆炸。不管哪種現(xiàn)象的出現(xiàn),都會造成重大事故,影響安全和生產(chǎn)。特別是汽包的水位高低反映著汽化冷卻煙罩和煙道的滿水和缺水,而汽化煙罩和汽化煙道的滿水和缺水都將會對設(shè)備安全

23、造成嚴(yán)重后果。汽包嚴(yán)重缺水時水位表發(fā)白發(fā)亮.看不見水位,蒸汽流量明顯增加.汽包嚴(yán)重滿水時水位表發(fā)暗.看不清水位, 蒸汽流量減少, 汽包壓力波動大,管道嚴(yán)重受沖擊振動大.(3)汽化冷卻系統(tǒng)汽包水位自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)由于轉(zhuǎn)爐煉鋼是斷續(xù)生產(chǎn)的,所以余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽也是斷續(xù)的,因而負(fù)荷波動大。對余熱鍋爐來講,必須使鍋爐給水跟得上其蒸汽負(fù)荷的變化,才能使汽包水位保持在正常范圍內(nèi),避免造成設(shè)備損壞或引起爆炸。為了根據(jù)余熱鍋爐的特點(diǎn)進(jìn)行水位調(diào)節(jié),首先要了解它的生產(chǎn)各階段工況。開始吹煉階段:轉(zhuǎn)爐開吹后,煙氣溫度急劇上升,從而使余熱鍋爐的產(chǎn)汽量劇增,使汽包內(nèi)汽泡容量增加,這樣汽包水位迅速上升。這實(shí)際是虛假水位,但為

24、防止虛假水位過高,給水調(diào)節(jié)閥要全關(guān)閉,停止進(jìn)水。補(bǔ)水階段:當(dāng)水位升到一定程度,從汽包中開始產(chǎn)生一定量的蒸汽。這時虛假水位消失,水位回落,這階段調(diào)節(jié)系統(tǒng)以水位為主環(huán),以給水流量為副環(huán)進(jìn)行水位調(diào)節(jié)。產(chǎn)汽階段:當(dāng)產(chǎn)生的蒸汽量達(dá)到一定值時產(chǎn)汽量和給水量應(yīng)逐步趨于平衡,此時調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)水位、蒸汽流量、給水流量值,進(jìn)行三沖量水位自動調(diào)節(jié)。停吹初期階段:轉(zhuǎn)爐停吹后,鍋爐熱負(fù)荷及產(chǎn)汽量急劇下降,這時調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)關(guān)閉給水供水。停止吹煉階段,由于煙道還蓄有熱量,余熱鍋爐還會有少量水繼續(xù)汽化,因在上一階段給水閥已關(guān)閉,所以汽包水位會逐步下降。當(dāng)下降到下限值時,給水閥應(yīng)開到某一值(進(jìn)行位式調(diào)節(jié)),當(dāng)水位高到某一值時再關(guān)

25、閉給水閥。因此要使用切斷型調(diào)節(jié)閥,防止停吹時間較長時,因給水調(diào)節(jié)閥的漏流造成鍋爐汽包水位過高。從以上分析可知,要通過計算機(jī)或智能調(diào)節(jié)器才可勝任調(diào)節(jié)任務(wù)。新建的轉(zhuǎn)爐廠的汽包多采用水位自動聯(lián)鎖控制。如圖3-8 所示是300噸轉(zhuǎn)爐汽包水位控制圖.圖38 300噸轉(zhuǎn)爐汽包水位控制圖（4） 其它為了使汽包安全運(yùn)行,在汽包上裝有壓力表和安全閥,一旦汽包內(nèi)壓力超過設(shè)定值時,安全閥就會自動打開放汽減壓。同時,還安有放散閥,將蒸汽直接放空。在汽包的下部設(shè)有排污管和加藥管。排污管的作用是排出汽包內(nèi)的沉積物及含鹽較高的鍋爐水。排污時汽包內(nèi)的水位應(yīng)在50%以上。為了防止汽化冷卻器管內(nèi)壁的腐蝕,必須定期分析水質(zhì),并通過

26、加藥進(jìn)行調(diào)節(jié)。水質(zhì)分析項(xiàng)目包括有機(jī)磷含量、總硬度、總堿度、鈣硬度、氯根、電導(dǎo)率、PH值、SS值等。一般對水質(zhì)要求是：磷酸根 1520毫克/升,PH值>10.3,堿度7.0毫克當(dāng)量/升,氯根200400毫克當(dāng)量/升。調(diào)節(jié)水質(zhì)藥劑一般為工業(yè)磷酸鹽,其成分為Na2P0412H2O>92%,不溶性殘渣<0.5%, 磷酸鹽溶液濃度不超過5%。加藥量應(yīng)根據(jù)本廠生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)過試驗(yàn)來確定。9、蓄熱器轉(zhuǎn)爐汽化冷卻產(chǎn)生的蒸汽量和蒸汽壓力是間斷的、波動的。在冶煉周期中吹煉時才產(chǎn)生蒸汽,非吹煉時就無蒸汽產(chǎn)生。既使是在吹煉期間產(chǎn)生的蒸汽量也是忽高忽低。如果轉(zhuǎn)爐汽化冷卻產(chǎn)生的蒸汽直接送往用戶將會造成用汽設(shè)

27、施極不穩(wěn)定,甚至損壞。為了解決產(chǎn)汽與用汽之間經(jīng)常變化著的矛盾。就應(yīng)該設(shè)置一個具有一定容積的蓄熱器,以便儲存蒸汽,調(diào)節(jié)壓力,并均勻地將蒸汽輸送到主管道（用戶）。蓄熱器就是這樣一種保證轉(zhuǎn)爐汽化冷卻蒸汽有效利用,并將周期性產(chǎn)汽汽源變?yōu)檫B續(xù)穩(wěn)定的汽源的關(guān)鍵設(shè)備。（1）蓄熱器工作原理蓄熱器以相當(dāng)小的空間儲存大量的蒸汽,其原理就是增加壓力將蒸汽液化,被引出使用時壓力降低,使之再蒸發(fā)成蒸汽.目前在轉(zhuǎn)爐蒸汽回收系統(tǒng)中采用的多半是濕式變壓蓄熱器,所謂濕式，就是內(nèi)部充有大量的熱水。只留一部分為蒸汽空間。所謂變壓式,就是吹煉時多余的蒸汽被引入蓄熱器內(nèi),蒸汽在蓄熱器內(nèi)將水加熱一部分蒸汽，容器壓力漸漸升高,并使水達(dá)到該

28、壓力下的飽和溫度，最高壓力可達(dá)到汽包的壓力。非吹煉期,由于向外供蒸汽,蒸汽壓力降低，蓄熱器壓力也降低,熱水被蒸發(fā),熱水熱焓降低。蓄熱器內(nèi)壓力的變化，改變著蓄熱器內(nèi)的飽和水焓,并以此來實(shí)現(xiàn)熱能的儲存和放出。由于從蓄熱器內(nèi)放出來的蒸汽很接近飽和狀態(tài),一般在使用之前,必須另外加以過熱或者與其它過熱蒸汽混合。當(dāng)轉(zhuǎn)爐吹煉汽包產(chǎn)汽時,蒸汽從蓄熱器蒸汽分配支管，經(jīng)過噴嘴面向上擴(kuò)散后凝結(jié)于水中。這時蓄熱器內(nèi)水位和壓力都提高，同時水的沸點(diǎn)升高，轉(zhuǎn)向凝結(jié)成壓力更高的汽，貯存更多的熱，這是充熱過程。蒸汽噴嘴外圍的循環(huán)則使器內(nèi)水容積的上部和下部的水循環(huán)流動，使各部分水溫均勻。當(dāng)停止產(chǎn)汽或外界用汽時，蓄熱器排汽管中汽壓

29、下降，使器內(nèi)飽和熱水壓力下降，水溫高于降低后的壓力的相應(yīng)飽和溫度而成為熱水，形成剩余熱量,水就迅速汽化，產(chǎn)生蒸汽送給用戶。這時器內(nèi)壓力下降，蓄熱器內(nèi)水位相應(yīng)下降，這就是蓄熱器的放熱過程。（2）蓄熱器的構(gòu)造蓄熱器的結(jié)構(gòu)如圖3一9所示,由蒸汽管、水管、空氣閥,安全閥、壓力表、水位表、調(diào)節(jié)器等組成。圖39 蓄熱器構(gòu)造示意圖1一進(jìn)水管2一進(jìn)汽管3一出汽管4一安全閥5一壓力表6一空氣閥7一進(jìn)氣噴咀8一水位表9一平衡器10一排污管由汽包出來的蒸汽由進(jìn)汽管通過進(jìn)汽內(nèi)管經(jīng)進(jìn)汽噴嘴進(jìn)入水中,將水加熱到該壓力下的飽和溫度。當(dāng)向管網(wǎng)輸送蒸汽時，蓄熱器內(nèi)的蒸汽進(jìn)入集汽管通過出汽管送出。集汽管是一根位于蒸汽空間上部的管

30、子,上邊開有許多方向朝上的小孔,便于汽水分離。當(dāng)蓄熱器的壓力異常上升時,為放出系統(tǒng)中的過剩蒸汽,設(shè)置排放閥,把蒸汽排入大氣。當(dāng)蓄熱器壓力超過安全閥設(shè)定壓力值時,安全閥自動打開,排汽降壓。排污閥用于排出蓄熱器內(nèi)沉淀物。蓄熱器上安裝有水位表,便于現(xiàn)場觀察蓄熱器內(nèi)的水位。有的還設(shè)有控制液面的液面計。由于蓄熱器水面上有蒸汽釋放出來,水面有波動,為了防止有假水位,故水位計結(jié)構(gòu)是帶補(bǔ)償?shù)恼婵账?。蓄熱器的水位?yīng)保持在水位表可見范圍之內(nèi),為了安全設(shè)有水位低報警和水位高報警的裝置。為使轉(zhuǎn)爐汽化冷卻產(chǎn)生的蒸汽得到充分的回收和利用,并使外網(wǎng)不受轉(zhuǎn)爐汽源壓力波動的沖擊,寧波鋼鐵公司設(shè)置二臺容積為120m3變壓式蓄熱

31、器，單位蓄熱能力為80kg/m3。蓄熱器尺寸為3200×13500，其工作壓力為2.45MPa。（武鋼第三煉鋼廠RH真空真空設(shè)計需要蒸汽壓力0.9Mpa,真空消耗量23t/h）汽包產(chǎn)出的蒸汽經(jīng)母管送至蓄熱器，考慮到管路損失，蓄熱器的放熱壓力定為1.01.2MPa，蒸汽通過自動控制調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)，經(jīng)分汽缸送入廠區(qū)蒸汽管網(wǎng)。10、其它寧波鋼鐵公司在轉(zhuǎn)爐車間設(shè)分汽缸一個，其尺寸為920×3500，其工作壓力為1.27MPa。每套180t轉(zhuǎn)爐汽化冷卻系統(tǒng)設(shè)置一套鍋內(nèi)加藥系統(tǒng)。2×180t轉(zhuǎn)爐汽化冷卻系統(tǒng)設(shè)置二臺容積為5m3定期排污擴(kuò)容器。每套180t轉(zhuǎn)爐汽化冷卻系統(tǒng)設(shè)置二臺

32、273,F=0.45m2取樣冷卻器，分別用于爐水取樣和除氧水取樣。為保證各水泵的安全運(yùn)行，在給水泵、熱水循環(huán)泵前設(shè)置有除污器。為保護(hù)給水泵及控制汽包的給水量，在每臺給水泵出口設(shè)自動三通回流閥，自動三通回流閥采用進(jìn)口閥門。水冷將氧槍孔、副槍孔、加料溜槽一起組成閉路循環(huán)冷卻系統(tǒng)。汽包、蓄熱器、除氧器和分汽缸上設(shè)安全閥，汽包、蓄熱器、除氧器設(shè)有放散消聲器。中段的上升管設(shè)有蒸汽引射加熱系統(tǒng)，汽包設(shè)有蒸汽加熱系統(tǒng)，除氧器設(shè)有自用蒸汽系統(tǒng)，上述蒸汽均來自分汽缸。11 、水泵在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煙氣凈化回收系統(tǒng)中,有許多水的循環(huán)回路,這些循環(huán)都是通過水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)的。而且系統(tǒng)中所用泵的種類繁多,有清水泵、泥漿泵、

33、油泵、給水泵、熱水泵等。本節(jié)將對水泵,特別是離心泵的工作原理、性能、特點(diǎn)、操作、維護(hù)等作簡單的介紹。（1）離心泵的工作原理離心泵是葉片式泵的一種,由于這種泵是靠一個或數(shù)個葉輪旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力來輸送液體的,故叫做離心泵。離心泵的工作原理就是在泵內(nèi)充滿水的情況下,葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，葉輪槽道中的水在離心力的作用下甩向外圍流進(jìn)泵殼，于是葉輪中心壓力降低，這個壓力低于進(jìn)水管的壓力,水就在這個壓力差的作用下由水源流入葉輪。這樣水泵就可以不斷地吸水不斷地供水。除了葉輪的作用之外,螺旋形泵殼起的作用也是很重要的。從葉輪里獲得了能量的液體流出葉輪時具有較大的動能,這些液體在螺旋形泵殼中被收集起來，并在后面的擴(kuò)散管是把動能變成壓力能。（2）離心泵的分類離心泵的分類方法很多,一般按以下幾種方法來分。1 )按葉輪的個數(shù)和級數(shù)可分為。單級泵泵中只有一個葉輪。多級泵一泵中有多個葉輪,一個葉輪便是一級,級數(shù)多,揚(yáng)程高。2 )按葉輪的吸入液體方式可分為：單吸泵一液體從一側(cè)吸入葉輪。雙吸泵一液體從兩側(cè)吸入葉輪。3 )按導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)的形式可分為