1、技术要求
1.1 标准和规范
1.1.1 TSG G0001-2019 《锅炉安全技术监察规程》
1.1.2 GB/Y16507-2013 《水管锅炉》
1.1.3 GB/Y16508-2013 《锅壳锅炉》
1.1.4 GB/T28057-2011 《氧气转炉余热锅炉技术条件》
1.1.5 GB/T3087-2008 《低中压锅炉用无缝钢管》
1.1.6 GB/T5310-2008 《高压锅炉用无缝钢管》
1.1.7 JB/T3375-2002 《锅炉原材料入厂检验标准》
1.2 技术要求
1.2.1 余热锅炉严格按照相关标准要求进行制造。
1.2.2 所有管子符合GB/T3087-2008《低中压锅炉用无缝钢管》或GB/T5310-2008《高压锅炉用无缝钢管》的要求,并提供质量证明书,或按照《锅炉原材料入厂检验标准》JB/T3375-2002进行检验,合格后方可使用。
1.2.3 在产品焊接前,焊接单位应按有关规定对焊接接头进行焊接工艺评定。
1.2.4 为减少或避免组焊变形,受热面管子与扁钢间焊接采用单面内部连续焊接,工艺上采用对称施焊和间断施焊,必要时采用一些辅助工装来防止焊接变形和指标超差。
1.2.5 施焊前,所有的钢管都要进行吹扫,以保证内壁清洁,在切割、钻孔及焊接前,应注意防止溶渣及铁屑落入管子内,加工完毕后应对管子内壁进行清理。焊接区打磨见金属光泽,防腐处理措施为人工除锈后进行油漆。
1.2.6 焊条全部采用碱性低氢焊条。
1.2.7 受热管之间全部采用双面连续焊,排管与联箱的连接采取插入全焊透形式,要严格按图控制受热管插入联箱内深度。
1.2.8 各段联箱均采用无缝钢管制,允许为二道焊缝,环形联箱的圆度不超过5/1000。
1.2.9 烟道受热管可以采用拼接,但相邻两根管子的拼接应错开400mm,短的管子长度为500mm。
1.2.10 活动烟道采用整体热处理,其余各段的集箱环缝及集箱管接头采用局部热处理。
1.2.11 联箱及管子的每条环焊缝至少25%射线探伤。
1.2.12 射线探伤应按NB/T47013-2015《承压设备无损检测》的规定执行,对接焊缝的质量不低于II级为合格。
1.2.13 在无损探伤及热处理后进行水压试验,要求分段试验,试验压力为3.05MPa,水压应缓慢的升降,当水压上升到2.5MPa时,应暂停升压,检查有无漏水或异常现象,然后再升压至3.05MPa,保持5分钟后,降压至2.5MPa进行检查,检查期间压力应保持不变。
1.2.14 水压试验合格后,烟道应进行严密性试验,在烟道外表面的焊缝上涂粉并凉干,在烟道内表面上涂煤油2-3次,如在外表面没有发现油迹,则认为合格,试验时间,对垂直焊缝或煤油由下往上渗透的水平焊缝为35分钟,煤油由上往下渗透的水平焊缝为25分钟。
1.2.15 烟道试验合格后,内外表面应涂耐热防锈漆,所有支架刷红丹漆两遍,灰色油漆一遍。
1.2.16 汽化冷却烟道经检验部门检查合格后方可进行包装,包装要求按JB1615-1993中有关规定执行。
1.2.17 蓄热器本体按GB/150-2011《钢制压力容器》进行制造、检验和验收,并受《固定式压力容器安全技术监察规程》的监督。
1.2.18 焊接应符合NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》,焊接接头按NB/T47013-2015《承压设备无损检测》进行检测。
1.2.19焊缝尺寸及坡口型式按 GB/T985.1-2008《气焊、手工电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐真坡口》及GB/T985.2-2008《埋弧焊的推荐坡口》规定执行。
1.3附:汽化冷却烟道制造主要材料及生产工艺过程式示意
环形集箱:20# GB/T3087-2088 中频弯管—— 对接焊接(TIG) —— 探伤
水冷壁管:20# GB/T3087-2088 冷(热)弯
吊挂件:定点外购
联接法兰:20# GB/T713-2014 对接焊接 —— 平整 —— 机加
密封扁钢:20# GB713-97 热轧成品
总装——焊受热管——对鳍片——CO2气保焊接(鳍片)——水压试验(本体)——整体炉内退火——水压监检验收——油漆——包装——成品
2、供货范围
序号 | 设备名称 | 数量 | 备 注 |
1 | 余热锅炉本体及其附件 | ||
1.1 | 活动烟罩 | 1台 | |
1.2 | 炉口段烟道 | 1台 | |
1.3 | 斜1段烟道 | 1台 | |
1.4 | 斜2段烟道 | 1台 | |
1.5 | 末1段烟道 | 1台 | |
1.6 | 末2段烟道 | 1台 | |
1.7 | 氧嘴水冷套管 | 1套 | |
1.8 | 氧枪氮封座氮封塞 | 1套 | |
1.9 | 下料溜槽水冷套管 | 2套 | 左、右各一套 |
1.10 | 下料口氮封座和氮封塞 | 2套 | 左、右各一套 |
1.11 | 人孔、支座、弹簧吊架、微差压测量盘管 及各段烟道、下料口连接件,下料口配对法兰 | 全套 | |
2 | 锅筒本体及其附件 | ||
2.1 | 锅筒体体 | 1台 | |
2.2 | 双色水位计 | 2套 | |
2.3 | 压力表 | 2套 | |
2.4 | 平衡容器 | 1套 | |
2.5 | 安全阀 | 2只 | |
2.6 | 支座 | 1套 | |
3 | 蓄热器本体及其附件 | ||
3.1 | 蓄热器本体 | 2台 | |
3.2 | 支座 | 1套/台 | |
3.3 | 就地压力表 | 2套/台 | |
3.4 | 水位计 | 2套/台 | |
3.5 | 安全阀 | 2只/台 |
3、设备参数
3.1 工艺技术条件
3.1.1 转炉操作条件
转炉公称容量:60t/炉
铁水装入量:86.4t/炉
纯吹氧时间: 15-17min/炉
平均冶炼周期: 34min/炉
脱碳速度: 0.32%/min
原始烟气量:50400Nm3 /h(标况)
炉气出口温度:1450℃(燃烧期)
出口炉气成份(燃烧期):CO:23%;CO2 :35% ;N2 :41% ;O2 :1%
出口炉气成份(回收期):CO:86%;CO2 :10% ;N2 :3.5% ;O2 :0.5%
炉气含尘量:120-150g/m3
3.1.2 余热锅炉参数
锅炉工作压力:2.45MPa
锅筒工作温度:225℃
锅筒内径:φ2400×10000
烟道及烟罩总受热面积:~274 m2
锅筒瞬时蒸发量:参考值60t/h(回收期),参考值80t/h(燃烧期)
每炉钢产汽量:~8.0t/炉
冶炼周期平均汽产量:~16t/h
烟道排烟温度:<900℃
3.1.3 蓄热器参数
设计压力:2.65MPa
设计温度:250℃
工作压力:2.45Mpa
工作温度:225℃
设备内直径:φ3200mm
全容积:100M3
充热强度:100t/h
充热压力:2.45±0.05Mpa
放热压力: 1.27±0.05Mpa
放热饱和蒸汽含水量≤4%
筒体及封头材质:16MnR
4、结构介绍
4.1余热锅炉
本余热锅炉由锅筒、活动烟罩、炉口段烟道、斜1段烟道、斜2段烟道、末1段烟道、末2段烟道、加料管(下料溜)槽、氧嘴、氮封装置及氮封塞、人孔、微差压取压装置、烟道的支座和吊架等组成。
本余热锅炉共分为六个循环回路,每个循环回路由下降管和上升管组成,各段烟道给水从锅筒通过下降管引入到各个烟道的下集箱后进入各受热面,水通过受热面后产生蒸汽进入进口集箱,再由上升管引入锅筒。
各个烟道之间均用法兰连接。
4.1.1 锅筒
锅筒上开设有供酸洗、热工测量、水位计、给水、加药、连续排污、紧急放水、安全阀、空气阀等的管座,以及人孔装置等。
锅筒设有两只弹簧安全阀;水位计两只,采用石英管式双色水位计,安全可靠,便于观察,指示正确。
在锅筒进水管孔以及其它可能出现较大温差的管孔采用套管式管座,防止管孔附近因热疲劳而产生裂纹。
锅筒内部装置设置有供汽水分离的分离装置,以及锅炉给水、加药等连接管。
锅筒配置有两个支座,一个为固定支座,一个为活动支座。
4.1.2 活动烟罩
给水分配集箱由配水集箱和连接管组成;锅炉给水从锅筒引出由下降管引出入给水集箱,为了使集箱各部位温度不出现偏差,给水分配集箱与下集箱进水采用多根分散下降管引入。
汇集集箱由出水集箱和连接管组成,为了使集箱各部位温度不出现偏差,汽水混合物由多根连接管引入出水集箱,再由上升管引入锅筒。
活动烟罩管组由上集箱、下集箱、管组组成,上下集箱间用180根φ45×5无缝钢管连接,管间用扁钢焊接组成下部烟罩。
由于工艺的原因,活动烟罩经常需要上下移动,活动烟罩和炉口段间就存在间隙,为防止高温烟气向外泄露,在活动烟罩上部制作水封槽,采用水封的形式进行密封,为防熔渣溅入密封槽,在密封槽端部设置有挡渣板,为便于清理水箱中的杂物,在水封槽上还开设有清理手孔。
为便于操作,活动烟罩还设有吊耳,活动烟罩升降行程550mm。集箱、管子材质均为20(GB3087-1999),扁钢材质20#。
4.1.3 炉口段烟道:由分配集箱、下集箱、管组、上集箱组成。
锅炉给水从锅筒引出入分配集箱,为了使集箱各部位温度不出现偏差,分配集箱与下集箱进水采用分散下降管引入,水进入下集箱后分散进入132根φ42×4无缝钢管和6mm厚扁钢组成的节圆为φ2400mm的圆形烟道受热面,然后产生汽水混合物进入上集箱,由上升管引入锅筒。
为使集箱避开火焰区,管束低部为U型弯管,炉口段烟道与水平夹角为55度。
为了防止烟道发生变形,在烟道上适当位置设置有加固环。。
集箱、管子材质均为20(GB3087-1999)。
4.1.4 斜一段烟道、斜二段烟道、末一段烟道、末二段烟道:各段烟道管组由分配集箱、下集箱、管组、上集箱组成。
锅炉给水从锅筒引出进入分配集箱,为了使集箱各部位温度不出现偏差,分配集箱与下集箱进水采用分散下降管引入,水进入下集箱后分散进入132根φ42×4无缝钢管和6mm厚扁钢组成的节圆为φ2636mm的圆形烟道受热面,然后产生汽水混合物进入上集箱,由上升管引入锅筒。
为了防止烟道发生变形,在烟道上适当位置设置有加固环。
为了方便检修,在烟道还设有人孔。
集箱、管子材质均为20(GB/T3087-2008)。
4.1.5 氧嘴:在炉口段烟道上设有氧嘴,氧嘴由管束、上下集箱组成,由于此处温度较高,为防止入口处结构变形,均采用了可卸式水冷套结构,氧枪入口处为防止烟气外喷,还设置氧嘴氮封装置(含氮封塞)。
4.1.5 下料管:在炉口段烟道上设有下料管,下料管由管束、上下集箱、防磨板组成。
4.2蓄热器结构
1、高压喷嘴采用渐缩渐扩型不锈钢喷嘴,且能满足充热要求。蓄热器筒体内顶部设置有孔板式汽水分离装置。
2、传热筒(循环筒)双层结构,内部孔板式不锈钢循环筒,能保证压力梯度、温度梯度达到如下指标(经试运行测试)。
压力梯度△P≤0.1Mpa/m: 温度梯度△t≤2~3℃/m
3、 蒸汽蓄热器运行热效率≥99%(经试运行测试)