余熱鍋爐的發展概況及前景

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八十年前美國首先在銅反射爐后裝設余熱鍋爐，開始做回收余熱的嘗試，五十年前在煉鋼平爐后面開始裝設余熱鍋爐。在這幾十年中，世界各國對余熱鍋爐也不同程度地進行了一些研制工作，而進展卻一在不快。其原因除了是對余熱利用可能重視不夠之外，但更主要的是沒有掌握好它的規律。五十年代以后，余熱利用才得到較快的發展。尤其六十年代閃速熔煉技術的出現，對余熱鍋爐的研制工作更起了促進的作用，使積灰、腐蝕．磨損等方面的問題都逐步得到了較好的解決?，F僅以有色冶金余熱鍋爐為例，進一步說明糴熱鍋爐的發展情況。它基本上可以分為初期、中期和成熟期三個階段。

在初期階段中，對有色冶金糴熱的特點和煙氣、煙塵的特性等了解的很不夠，錯誤地把余熱鍋爐等同地當做一般鍋爐來對待，以為把一般通用的鍋爐裝上去即可達到回收余熱的目的了。在這樣的情況下，各國先后設計了一些余熱鍋爐。圖卜1一1是美國在1900年在安納康達銅冶煉廠反射爐后裝的斯達林型余熱鍋爐，這些鍋爐運行不久即被積灰堵死。如圖1一1一2所示的余熱鍋爐經過兩星期的實際運行，通風損失從12毫米水柱增加到73毫米水柱。被迫停爐檢查發現爐內通道幾乎全部被煙塵堵死，且部分鋼管有被嚴重磨損的痕跡。分析積灰的主要原因，是由于姻氣進人第一通道時，首先和鍋爐管成橫向沖刷，在下部灰斗處亦成橫向沖刷，在爐膛中間又布置了受熱面，使煙氣和煙塵的輻射敖熱不能很好地進行，從而使煙塵大量地粘附在管壁上。下部灰斗的磚面沒有水冷壁保護，加上煙氣轉向第二通道時產生的渦流，從而也加劇了煙塵的堆積。

為了解決嚴重的積灰問，經過反復的研究和改進，從而進人了中期發展的階段。這些余熱鍋爐的特點是都有一個較大的輻射冷卻室。輻冷卻室的主要作用是把煙溫降低到某一特定的溫度以下，使煙塵由熔融狀態變成固體顆粒，并在其中沉降下來，然后煙氣再進人對流區，這樣做雖然使積灰問題有所改善，但每當冶煉原料、燃料種類有所改變，或冶金爐負荷需要強化時，就經常出現嚴重的積灰，而以下鍋筒處為嚴重，往往迫使余熱鍋爐停爐清灰，以致影響了正常工藝生產。以上說明這種型式的余熱鍋爐是還沒有根本過關的。

鑒于上述情況，而取消了下鍋筒，并把上鍋筒和集箱都移至爐外，把對流受熱面改為縱向沖刷的屏式受熱面，有的還主張把自然水循環改為強制水循環。這樣到六十年代末及七十年代初即發展到了較為成熟的第三階段。在這個階段中，有色冶金用余熱鍋爐的結構型式本上有兩種。一種為多通道式余熱鍋爐，煙氣在鍋爐中成多回程式流動。另一種是直通式余熱鍋爐，煙氣在鍋爐內不轉彎，成直流式流動。實踐證明，這些余熱鍋爐經長期運行都是比較正常和可靠的。

上述這些余熱鍋爐在結構布置上雖各有它獨特的地方，但在防止積灰、防止腐蝕、防止磨損等方面本上都得到了解決，代表了當前的世界先進水平·但是，隨著工業的發展，工藝流程的革新，肯定將會對余熱鍋爐提出更新的課題和要求。