浅谈导热油锅炉应用与实践

本文分析了QC型低压蒸汽余热锅炉存在的问题，对导热油锅炉进行探讨和实践，并介绍了导热油锅炉主要特点及其缓解设备腐蚀的实践总结。

铜转炉余热锅炉不仅用来回收利用余热，而且起着收尘和调控电收尘进口烟温的作用，所以余热锅炉已经成为转炉系统中的重要辅助设备。

2006年，赤峰云铜有色金属有限公司扩建二期时转炉余热选用了两台QC50000/700-10-1.0型的低压蒸汽锅炉，投入生产后发现由于锅筒较长、受热后对流管束与集箱横向观测有轻度变形，因此锅炉无法达到设计温度与压力，锅炉腐蚀严重、故障频繁、检修困难、工作可靠性差，无法维持正常生产。

为了更好地解决这个问题，我们选择了更新改造。

QC型低压蒸汽余热锅炉存在的问题及分析

1.受热面腐蚀严重、漏水频繁

由于转炉冶炼的周期性和间断性，使得烟气量和烟气温度变化较大，锅炉蒸发量和蒸汽压力随之大幅波动，锅炉设计工作参数无法保持，一般在P=0．49MPa， t=151℃状态下运行，锅炉受热面管壁温度长期低于烟气中硫酸露点温度(213℃)，硫酸蒸汽在管壁外表面产生凝结，形成液酸，腐蚀受热面，直至管壁减薄而穿孔漏水。漏水次数最多的是对流管柬和集箱，漏水最严重的部位发生在下集箱以上150mm处的受热面管柬。

2.锅炉积灰堵塞严重

余热锅炉出口烟气温度通常低于320℃，不符合电收尘进口烟气温度控制在350±20℃范围内的工艺要求。其主要原因是锅炉长期处于间断运行状态下，积灰潮湿且难以清理，积灰又影响了烟气量，锅炉的低压运行，加大了受热面管壁与烟气之间的温差，使单位有效受热面积在单位时间内能吸收较多的烟气余热，这样就形成了恶性循环，最终导致出口烟气温度偏低。

3.维护、检修困难

锅炉受热面管束发生漏水时，因对流管束密集、间距小（仅有100～120mm），加上锅炉空间小，使得施焊补漏、换管都很难进行，操作困难、保质量，因检修而经常影响生产。

我们决定在最大程度上解决以上问题，从锅炉结构和介质上做文章，力求在确保安全的情况下做到最好，经过调研，最终我们与无锡锡能锅炉联合设计了适应于转炉的余热导热油锅炉。

导热油锅炉

1. YD—320导热油的性质

YD-320导热油属于矿物型导热油产品，其结构属烷烃和环烷烃的混合物，品质优良，质量可靠。对金属腐蚀很小。

密度（20℃）：0.85～0.88g/cm3

闪点（开）：190℃

粘度（40℃）：26～33mm2/s

酸值：＜0.05mgKOH.g-1

凝点：-15℃

不溶物：0.00V%

馏程：5%时≥320℃、95%时≤402℃

外观：淡黄透明

主体最高温度：320℃

最高允许膜温：340℃

使用状态：液相

组成：混合烃类

类型：矿物油

一般使用中导热油的失效可以控制在以下值以内：

闪点大于新油时的20%、粘度大于新油时的15%

酸值大于0.5mgKOH.g-1、残碳大于0.5mgKOH.g-1

2.转炉导热油锅炉工艺流程

热油循环流程：

低位油槽-注油泵-高位油槽-锅炉-热用户-油水换热器-循环泵-锅炉

烟气流程：

转炉-重力沉降-折烟板-锅炉一段-锅炉二段-锅炉三段-锅炉四段-旋风除尘-热引风

油水换热器主要是用来调控油温的，其所产蒸汽用于采暖。

3.转炉导热油锅炉布局设计

转炉导热油锅炉在设计上采用了四段蛇形、壁厚5mm的对流管束，一道模式壁折烟板和两道用耐火材料做的折烟板，使烟气形成上下起伏形式，延长了烟气换热和烟尘的沉降时间，提高了效果。转炉出口烟气首先进入重力沉降室，沉降室内设计了一个模式壁挂屏使得烟气在此“U”起伏，烟气中较大的喷溅颗粒在此沉降，该挂屏与锅炉本体相连，与锅炉一起循环。锅炉的第一、第二对流段，我们设计了蛇形管间距为160mm，而后两段的蛇形管间距设计成了120mm，这样设计即利于积灰清理又保证了换热效果。在对流段的每段下设计了积灰斗，定期地将沉降落灰及时清理，确保了锅炉畅通。锅炉设计了模式壁顶棚，和四周的砖混炉墙及炉顶保温结合成了一体，构成了一台封闭完整的锅炉。

运行使用

1.运行

导热油锅炉自2008年3月投入使用至今，三台锅炉相互联通，停用锅炉也有少量循环进行保温，锅炉内积灰减少，挂灰长期是干的，温度在170℃以上。由于转炉运行的间断性，所以锅炉运行中，通过调节油水换热器的油循环量来控制温度，一般油温在220℃以上。在三年多的运行过程中，我们从没有因锅炉问题影响转炉生产。

2.使用后的管束抽测

我们对转炉导热油锅炉管束进行了抽测，抽测位置为三年同一个位置，测试工具：游标卡尺、钢丝刷等，检测方式：管束外圆“十字”测量，检测值结果外径减少平均速度0.25mm/年。

3.余热综合评述

使用了导热油锅炉后，我们结合生产工艺的需求，对这部分热量进行了较好的利用，导热油可以使用热油泵远距离输送，我们就将其输送到了化料库，用于精矿粉及燃料冻块溶化、烘干及金峰炉二次风加热等，其效果很好，供给油温度可达240～250℃以上，这个温度是水、蒸汽介质在压力只有0.3MPa且长距离输送时难以达到的。

结束语

铜转炉余热锅炉更新为导热油锅炉后，不但大大地延长了锅炉使用寿命，在余热利用上也有了更大的空间，最重要的是在最大限度地解决受热面酸腐问题的同时提高了锅炉安全等级，为安全、稳定生产奠定了基础。今后我们应在设计、制造和实际运行中不断积累经验，在技术上予以更好地完善。