云南省昆明市云南云铜锌业股份有限公司 ,云南昆明650102
摘要:本文论述了云南云铜锌业股份有限公司氧化锌分厂52米回转窑的余热锅炉的节能更新，新余热锅炉在实际生产中的应用，从多方面多角度出发，尽一切可能提高蒸汽的产量，同时采取措施降低蒸汽在管道中的损失，最大限度利用原有的旧设备，挖潜增效，资源综合利用，以达到52米回转窑余热锅炉节能的目的，为公司的生存发展创造条件。
关键词：节能；更新；内容；效益；
1.概述
由于52米回转窑在点火升温的过程中，操作工误操，未能正确使用燃气，导致回转窑内发生燃气爆炸，52米回转窑内产生巨大的冲击波，与回转窑相连通的设备均受到冲击波的影响，余热锅炉烟道管则大面积受损，变形严重，无法恢复，不能继续使用了，为此，云南云铜锌业股份有限公司专门成立了恢复生产建设小组，专门负责设备设施的重建工作。
2.节能更新方案
根据现场情况布置，尽可能利用原有的设备设施，锅炉基础、除氧器、锅炉给水泵、储备水箱等利旧。52米回转窑系统后设置了电除尘器，锅炉出口烟气温度过高将会大大降低除尘器的使用效率，严重时会造成损坏，而一旦除尘系统出问题，将会直接影响冶炼工艺的正常生产。通过更新改造的余热锅炉及省煤器，能有效降低烟气温度，避免收尘系统因过热而受损，能够提高冶炼工艺系统的运行稳定性。考虑到现场安装方便的问题，减少大吊车的使用量，将省煤器设计成制作成两段，上段为高温省煤器，下段为低温省煤器。锅炉本体部分只是基础部分与原来的锅炉相同，更新的锅炉将最大限度增加受热面，回收余热。更新改造过程中利用原有的高温风机、烟道管路、高温刮板、沉降仓等设备。更新改造的余热锅炉上多设置设置冲击波清灰点，以保障顺利清灰，防止粘结不导热等情况发生。
3.余热锅炉的设计与选用
结合现场的实际环境和条件，最大限度利用原有的设备、设施的前提下，新增的余热锅炉由水冷系统、汽包、上升下降管系统、清灰机构等部分组成。考虑到运行方便，维护方便，操作方便等因素采用了单锅筒自然循环方式，余热锅炉本体呈“W”型布置，共分成四个烟道，烟气主要为纵向冲刷，余热锅炉本体均为膜式水冷壁结构。第一、二、三烟道均布置有对流管束或旗面管；第四烟道为空烟室。负荷适应性强，烟风阻力小，能够适应52米挥发窑烟气温度的变化。
3.1锅炉蒸汽工作参数
额定蒸发量： 8（t/h）；额定蒸汽压力：2.45（MPa）；蒸汽温度： 225℃；锅炉给水温度60℃。
3.2烟气成分
烟气量： 28672.55~36415.06 Nm3/h；烟气入口温度： 550~750℃；烟气出口温度： 220±20℃；烟气含尘量98.4/Nm3。
3.3烟气成分（%）
CO2SO2O2N2H2O
16.150.284.3367.1612.08
4.与原锅炉相比，新锅炉的主要更新内容
(1)取消原余热锅炉过热器系统。包括饱和蒸汽连接管、过热器集箱、过热器蛇形管、减温器、过热器吊挂等装置；原锅炉虽然生产过热蒸汽，蒸汽产量低（3~3.5t/h），因温度高热交换效果不好，损失的热量较多。在第一烟道（原过热器位置）增加对流管束，以此来增加换热面积，尽可能多生产蒸汽，满足浸出湿法系统的使用需求，提高公司的产能。改造第一烟道与第二烟道中间隔墙，并在第二烟道增加旗面管束，再次增加受热面积，提高蒸汽产量。
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(2)增大省煤器蛇形管束横向节距，以减轻省煤器烟道经常堵死情况，以方便清灰，保持省煤器管路畅通，有利于管道换热。在锅炉本体增加受热面的情况下，适当加大下降管及上升管的截面比，提高水循环安全性、减少管道的震动。
(3)锅炉为减轻受热面积灰情况，减小热阻，加强换热，为了清除粘结在水冷壁上的烟尘，在锅炉本体容易粘结的地方设置12个脉冲清灰点，省煤器设置1个脉冲清灰点，并预留1个脉冲清灰点。另外脉冲清灰点附近的受热面上加装防磨板，以防止脉冲清灰威力过大，距离过近损伤管子。以前的余热锅炉只有四个清灰点，清灰效果不好，粘结严重，导致锅炉换热效果不好，锅炉的排烟温度过高，进而影响电收尘的运行，收尘效率下降，产品（电收尘粉）的产量降低。
(4)锅炉所有的阀门（定期排污阀、连续排污阀、主蒸汽阀、液位计冲洗阀门、压力表旋塞等）位置焊接在尽可能的有利于人的操作的位置，操作平台人性化布置，增强锅炉的可操控性。
(5)加强蒸汽管道、锅炉本体的绝热保温，采用硅酸铝质耐火纤维（热导率0.043~0.069（W/(M2·K）,实用温度≤1260℃）作为保温材料，外壳采用1.0mm铝板，绝热性能良好、环境污染小、使用寿命长，采用经济厚度计算法，设计出合理的保温厚度，以取得综合节能效益。
(6)电气设备采用节能型产品，包括给水电动调节阀、自动排空阀、锅炉给水泵、中控系统等设备，锅炉房与锅炉平台的照明光源采用发光率高、使用寿命长的LED灯等。
(7)强化能源计量器具配备，提高计量精确率（包括给水流量、蒸汽流量、锅炉进出口烟道温度、各烟室的温度等），对能源实行合理、有效的监督和考核。
(8)对蒸汽管网进行改造，剔除不必要的蒸汽管道，恢复脱落的保温层，对管道上的阀门进行保温，减少蒸汽输送过程中的内耗。
(9)使用水质在线监控设备，减少锅炉结垢。锅炉的水质对锅炉节能和安全运行有着重大的影响，是锅炉节能的重要途径之一，加强锅炉水质的快速分析和管理，保障锅炉受热面内部不结垢，降低热损失。水垢的热导率很低，为钢管热导率的1/30~1/50，锅炉受热面结1mm厚的水垢，烟气的消耗量要多增加2~3%。
(10)对锅炉定期排污水、连续排污水、疏水等进行控制，引用快速水质分析设备，根据分析结果进行排放，排放后的废水可以作为电收尘保温加热用水，全部回收利用，在锅炉的热力系统中，锅炉排污水、疏水热量所占比例较大，回收以后，有利于提高锅炉的热效率，减少蒸汽的消耗，减少废热水的污染和水质的污染。
5.投资计算
直接费用：锅炉本体、管道及省煤器设备（含安装）337万元，冲击波清灰系统（含安装）25万元，计量仪表（含安装）33万元，土建及其他费用（包括蒸汽管道、给水管道、原水管道等）10万元，锅炉的安装监督检验3万元，合计投资405万元，施工周期150天。
6.节能更新后产生的经济效益
52米回转窑自更新的余热锅炉投入运行以后，经过试生产后认真的对比核算，取得了非常满意的结果。锅炉进口烟气温度为600℃时，锅炉出口烟气温度220℃左右，烟气阻力300Pa，炉内冲击波清灰装置布局合理有效，每次清灰冲击波区域温降30℃左右，清除积灰效果较好，保证了锅炉受热面与烟气之间的充分换热。蒸汽产量平均为5.5吨/小时（原余热锅炉蒸汽产量平均为3.5吨/小时），蒸汽压力2.45MPa，全年运行300天，每年产生蒸汽39600吨（原余热锅炉蒸汽产量25200吨），比原余热锅炉多产蒸汽14400吨。
向外采购蒸汽价格平均为200元/吨，余热锅炉运行一年可为公司节约费用288万元的直接费用。该项目的建成是云南云铜锌业股份有限公司降低生产综合能耗的有效途径。
7.结束语
本文论述了对52米回转窑的节能更新改造，本次改造尽最大可能利用了52米回转窑生产过程中的烟气余热，并将所产出的蒸汽供给浸出湿法冶炼系统使用，提高生产系统的产量产能，既能节约生产成本又能降低公司生产的综合能耗，同时最大限度利用原有的旧设备设施，不断挖潜增效，达到收益最大化的目的。
参考文献
[1]赵旭东，姜子刚.节能技术[M].北京：中国标准出版社 2 010（7）：3-12
论文作者:苏焕中
论文发表刊物:《科技新时代》2019年5期
论文发表时间:2019/7/22
标签：锅炉论文; 蒸汽论文; 余热论文; 烟气论文; 省煤器论文; 温度论文; 万元论文; 《科技新时代》2019年5期论文;