巴中反应吸收:吸收液通常为一种碱性溶液,如石灰石浆液或氨水,可以将SO2与吸收液中的碱性成分(如氢氧化钙)发生反应,生成硫酸钙或硫酸铵等硫化物。反应过程中,SO2被吸收液所吸收。1041 以及防止结垢而要求较高的水质等均需十分重视,以 确保整个工艺流程的长期安全运行。此外在工艺上也 采用了某些新技术以保证锅炉较长的运行周期,例如 装置中在线清焦技术就大大延长了余热锅炉的运 行周期。(2)利用炉子烟气余热的余热锅炉 用烟气作热源来产生蒸汽的锅炉常称为烟道式余 热锅炉。该种锅炉与利用工艺物料作热源的余热锅炉 有很大的不同,它类似于一般意义的蒸汽锅炉。在石 化行业中这类锅炉分为两种型式。 ① 在炉子后面直接设置一个定型或非定型的水 管式余热锅炉,也可设置火管式余热锅炉。该余热锅 炉可以根据锅炉热力计算标准进行设计计算。一般可 以把烟气和所需蒸汽的有关参数提供给锅炉专业制造 厂,由其选取一个与之负荷相适应的余热锅炉;当选 型有困难时才作为非标设备,设计一个符合要求的余 热锅炉。② 在炉子的本体上设置传热面,用其加热水或 水汽混合物,依靠强制循环或部分自然循环维持系统 运行。例如在炉子对流段设置锅炉给水预热器、蒸汽 过热器;在炉子 辐 射 段 (焚 烧 炉)设 置 蒸 发 传 热 面 等。对这种方式的余热利用,其传热面将同炉子工艺 物料加热段一样进行逐段传热计算,而不能像种 方式那样可以比较独立地提交制造厂设计部门进行设 计和选型。但相对于工艺物料而言,烟气的物理性质 比较简单,故设计计算工作要比以工艺物料加热的余 热锅炉容易些。 (3)余热锅炉的设计计算 ① 热 力 计 算 (即 传 热 计 算) 确 定 所 需 传 热 面积。② 系统的阻力计算 包括热源侧 (物料或烟气) 阻力及水汽侧阻力 (即水循环)计算。 ③ 锅炉结构计算 包括锅炉筒体、封头、法兰、 管板、集管与管件等受压元件计算以及有关钢结构强 度计算。④ 锅炉系统的上升、下降管强度计算 包括应 力计算以及锅炉汽包的容积尺寸确定和汽包强度计 算等。以上说明整套余热锅炉设计计算的工作量是很大 的。在完成以上计算后还需对设备的结构 (包括气流 分配结构,管子管板连接结构,为吸收温差而需设置 的膨胀节结构等)进行仔细、周到的考虑,以确保余 热锅炉设计合理,稳妥可靠,正常运行。 对于传热计算,以工艺物料为热源的余热锅炉与 换热器的传热计算原则上是相同的;烟道式余热锅炉 可按锅炉热力计算标准方法予以计算,在此均略。有 关系统阻力计算可参考本章阻力计算原则进行。对于 强度计算,则按压力容器设计规范及锅炉强度计算规 范进行。对于汽包的容积尺寸,常根据经验选取适当 的蒸汽允许容积负荷再由蒸汽产量求得。 V=DvRv 式中 V———汽 包 内 蒸 汽 容 积 (汽 包 容 积 通 常 为 2V),m3; D ———蒸汽产量,kg/h; v ———蒸汽比体积,m3/kg; Rv———汽 包 内 蒸 汽 空 间 容 积 负 荷, m3/(m3·h)。 蒸汽压力低于4.3MPa,可取Rv=800m3/(m3·h); 蒸 汽 压 力 =4.3~10.8MPa, 可 取 Rv = 400m3/ (m3·h);蒸 汽 压 力 =10.8~15.2MPa,可 取 Rv = 220m3/(m3·h),甚至取Rv=160m3/(m3·h)。 为了保证蒸汽有一定的空间以防水滴随蒸汽夹 带,要求蒸汽空间的高度不小于500mm。通常工程 上取0.6m 已足够。 对于汽包的汽水分离结构,是根据蒸汽的湿度要 求来考虑的,常采用分离效果较好的不锈钢丝网除沫 器,有时还另有其他型式分离结构与其组合,使蒸汽 质量满足工艺要求。 此外为使汽包有一定容积储存水,以保证万一失 水时锅炉仍有一定的不断水时间,对汽包容积尺寸考 虑时,还要满足低水位报警到水蒸发干的时间宜不小 于6m根in据的上要述求几。个原则及余热锅炉布置上的需要可以 确定出汽包的合适尺寸。如果有条件还应顾及上升、 下降管管接头在汽包筒体上的开孔间距,使其开孔补 强结构更加合理。 3.2.3 空气预热器的应用 设置空气预热器是工业炉常用的余热回收技术之 一,它对工业炉的节能效果十分显著。预热空气加入 炉内不仅可以提高燃烧温度、改善燃烧过程、减少化 学不完全燃烧热损失,由此减少燃烧空气过剩量,使 得在降低排烟温度基础上进一步提高炉子的热效率, 更可明显减少燃料用量。燃烧空气预热温度越高,节 约的燃料量越多,节能效果越显著。 当某些被加热的工艺物料进料温度较高,无法降 低排烟温度时,采用预热空气的方案十分有效。某有 机热载体加热炉 (热油炉),其进炉油温高达 260℃ 以上,排烟温度必然高于300℃,所以炉子热效率无 法提高上去。此时设置空气预热器可把烟气温度降下 来,并把热风送至燃烧系统,既提高了热效率,又节 约了燃料用量。例如当炉子排烟温度为370℃,用它 加热空气,使烟气温度降至210℃并将热空气加入炉 内燃烧,可以提高炉子效率达8%。 空气预热器应用在低热值燃料时,对提高炉膛温 度有重要作用。此外某些炉子,像垃圾焚烧炉,采用 空气预热器还是必不可少的,否则将难以维持正常 燃烧。 第25章 工 业 炉
