一種防止轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐煙道泄漏的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)爐冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種方法簡單、煙道防漏效果顯著、延長煙道使用壽命、節(jié)約軟水資源的防止轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐煙道泄漏的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼是當(dāng)今占主導(dǎo)地位的煉鋼方法，在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中會(huì)產(chǎn)生1000度以上含有大量CO和鐵粉的煙氣，為了回收轉(zhuǎn)爐煤氣和避免粉塵直接排放污染環(huán)境，普遍采用轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐回收煙氣中的余熱以使其溫度下降后進(jìn)行凈化處理，以便回收煤氣使用來降低成本和降低環(huán)境污染。轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐中的煙道是其重要組成部分，但由于長期處于高溫、高壓、多塵、溫度頻繁波動(dòng)的復(fù)雜環(huán)境中，為保證其正常工作，轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐系統(tǒng)是保證冷卻煙罩的重要環(huán)節(jié)，也可以在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中進(jìn)行熱量回收產(chǎn)生蒸汽，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。由于轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐的煙道受多種復(fù)雜因素制約，因此煙道漏水是煙道維護(hù)中存在的最常見、最難解決的問題，嚴(yán)重地影響了煙道的使用壽命，不僅會(huì)浪費(fèi)大量的軟水資源，而且還會(huì)造成轉(zhuǎn)爐的停產(chǎn)或減產(chǎn)，嚴(yán)重的漏水還會(huì)造成以下問題:產(chǎn)生的蒸汽加大了煙道的過風(fēng)量，可能造成煙氣外溢形成污染；影響煤氣的收得率和煙道余熱的利用；對安全生產(chǎn)造成威脅。
[0003]一般認(rèn)為采用提高轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐循環(huán)水壓以增強(qiáng)流速，可以提高煙道換熱面水冷強(qiáng)度，從而避免煙道過熱而疲勞破損泄漏。但由于轉(zhuǎn)爐采用間歇式冶煉模式，在吹煉高峰時(shí)期煙氣量急劇增加，煙道內(nèi)壁受熱使冷卻循環(huán)水壓力局部升高過快，瞬時(shí)膨脹壓力大于循環(huán)壓力而會(huì)導(dǎo)致局部滯阻的狀況；另外，吹氧期間吹氧量的變化也會(huì)造成煙氣量和煙氣溫度的變化，對循環(huán)冷卻水壓也會(huì)造成波動(dòng)；而停吹時(shí)煙氣總量下降為零，熱負(fù)荷減小，管壁溫度隨之驟降，循環(huán)冷卻水壓隨之下降。因此，單純提高循環(huán)水壓會(huì)由于冶煉吹氧而造成水壓沖擊，從而使熱管產(chǎn)生周期性的熱交變應(yīng)力，極易造成熱疲勞泄漏乃至爆管。
[0004]所以，在實(shí)際生產(chǎn)中為了保證安全，在沒有徹底解決高壓易造成泄漏的情況下，只能采取蒸汽放散，使系統(tǒng)在低壓力狀況下運(yùn)行。但是，低壓運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐密排管流速低而造成煙道換熱面水冷強(qiáng)度低，不僅汽水分離不徹底，轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐放散蒸汽帶水量大，工序運(yùn)行成本高；還會(huì)造成冷卻煙道管壁溫度超過400°C，而密排管內(nèi)部實(shí)際溫度在250°C左右，導(dǎo)致密排管內(nèi)外壁較大的溫差導(dǎo)致微觀出現(xiàn)熱膨脹差別較大；而且不能及時(shí)將內(nèi)管壁形成的汽泡帶走，導(dǎo)致汽泡長大才上浮，在汽泡附著時(shí)管壁出現(xiàn)干燒，汽泡上升后補(bǔ)充的水對附著的管壁產(chǎn)生激冷，由此產(chǎn)生熱負(fù)荷沖擊，從而導(dǎo)致煙道極易受損出現(xiàn)泄漏，不僅降低了生產(chǎn)效率和增加安全隱患，煙道的修復(fù)還增加勞動(dòng)強(qiáng)度，從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種方法簡單、煙道防漏效果顯著、延長煙道使用壽命、節(jié)約軟水資源的防止轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐煙道泄漏的方法。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，利用轉(zhuǎn)爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制汽包壓力與放散閥，當(dāng)轉(zhuǎn)爐吹煉至后期，轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐系統(tǒng)壓力達(dá)到汽包工作設(shè)計(jì)壓力自動(dòng)將蒸汽放散，所述轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐的汽包壓力彡1.8MPa時(shí)，汽包的放散閥開啟20% ;所述汽包壓力彡1.9MPa且(2.1MPa時(shí)，汽包的放散閥開啟70% ;所述汽包壓力> 2.1MPa時(shí)，汽包的放散閥開啟100%。
[0007]本發(fā)明通過汽包壓力分段控制放散閥的開度，使余熱鍋爐煙道冷卻水壓由不穩(wěn)地、易波動(dòng)的低壓狀態(tài)(0.8?1.5MPa)，形成穩(wěn)定和適當(dāng)?shù)乃畨?1.5?1.9MPa)，使煙道密排管中水流速達(dá)到1.3~1.5m/s，從而提高轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐對煙道的水冷強(qiáng)度，解決吹煉期間系統(tǒng)水壓低而循環(huán)慢的現(xiàn)象，有效降低吹煉高峰時(shí)期煙道內(nèi)壁熱沖擊大，循環(huán)水壓力局部升高過快，瞬時(shí)膨脹壓力大于強(qiáng)制循環(huán)壓力而導(dǎo)致局部滯阻的狀況，從而降低傳統(tǒng)單純提高水壓而使煙道受轉(zhuǎn)爐吹煉形成周期性熱交變應(yīng)力的影響；高水壓導(dǎo)致的高水冷強(qiáng)度也降低了煙道密排管內(nèi)外壁溫差，有效減少管壁內(nèi)外熱膨脹差異的影響；另外，冷卻水較快的流速能夠及時(shí)將內(nèi)管壁形成的汽泡帶走，避免汽泡處的管壁產(chǎn)生激冷而受熱負(fù)荷沖擊。因此，本發(fā)明能夠有效控制轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐煙道的泄漏，提高煙道的使用壽命，有效減少轉(zhuǎn)爐由于煙道爆管、泄漏而造成的被迫停產(chǎn)檢修，提高了轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)效率。此外，足夠的水壓能夠汽水分離徹底，避免轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐蒸汽放散時(shí)帶走大量軟水；而且有效控制煙道泄漏乃至爆管，能夠節(jié)約大量流失的軟水資源，使得工序運(yùn)行成本得以有效控制。因此，本發(fā)明具有方法簡單、煙道防漏效果顯著，能夠有效延長煙道使用壽命、節(jié)約軟水資源。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
其中:1-活動(dòng)煙罩，2-固定煙罩，3-主煙道I段，4-主煙道II段，5-尾部煙道，6-上升管，7-安全放散閥,8-壓力表,9-放散閥，10-汽包，11-下降管。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不得以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變更或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0010]本發(fā)明利用轉(zhuǎn)爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制汽包壓力與放散閥，當(dāng)轉(zhuǎn)爐吹煉至后期，轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐系統(tǒng)壓力達(dá)到汽包工作設(shè)計(jì)壓力自動(dòng)將蒸汽放散，所述轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐的汽包壓力彡1.8MPa時(shí)，汽包的放散閥開啟20% ;所述汽包壓力彡1.9MPa且彡2.1MPa時(shí)，汽包的放散閥開啟70% ;所述汽包壓力> 2.1MPa時(shí)，汽包的放散閥開啟100%。
[0011]所述放散閥的開啟由手動(dòng)控制或系統(tǒng)自動(dòng)控制完成。
[0012]所述轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐煙道采用高壓自然循環(huán)系統(tǒng)。
[0013]所述轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐的煙道中與活動(dòng)煙罩配合的固定煙道和/或主煙道靠近固定煙道的主煙道I段采用強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)。
[0014]所述轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐的汽包壓力和放散閥由控制系統(tǒng)連鎖控制。
[0015]實(shí)施例1
如圖1所示，武鋼集團(tuán)昆鋼新區(qū)煉鋼轉(zhuǎn)爐配套兩座余熱鍋爐系統(tǒng)，固定煙罩2、主煙道I段3、主煙道II 4及尾部煙道5采用高壓自然循環(huán)系統(tǒng)，在其循環(huán)回路中不設(shè)循環(huán)水泵，靠其回路內(nèi)部產(chǎn)生的流動(dòng)壓頭來維持循環(huán)。為了保證煙道循環(huán)的安全可靠，主煙道(3，4)和尾部煙道5組成兩個(gè)單獨(dú)的自然循環(huán)回路。系統(tǒng)投用兩個(gè)月就出現(xiàn)了煙道損壞漏水現(xiàn)象，半年后漏水點(diǎn)達(dá)上百個(gè)，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)也給生產(chǎn)帶來了極大的安全隱患。
[0016]利用轉(zhuǎn)爐原有的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)汽包壓力與放散閥連鎖控制，當(dāng)轉(zhuǎn)爐吹煉至后期，轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐系統(tǒng)壓力達(dá)到汽包工作設(shè)計(jì)壓力可迅速自動(dòng)將蒸汽放散。當(dāng)汽包壓力受熱升壓中，在壓力彡1.8MPa時(shí)，汽包放散閥開啟20%;當(dāng)壓力彡1.9MPa且彡2.1MPa汽包放散閥開啟70% ;當(dāng)壓力> 2.1MPa時(shí)汽包放散閥開啟100%，如此使整個(gè)系統(tǒng)的壓力可以維持在最理想的1.5?1.9MPa壓力范圍內(nèi)運(yùn)行，確保水流速度1.3~1.5m/s，最終有效的完成熱量的傳遞，同時(shí)也將溫差引起的交變應(yīng)力降到最小，有效的保護(hù)了煙道，延長了煙道的使用壽命。通過采用以上措施，舊煙道上漏水的頻次減少了 60%，新更換的煙道未出現(xiàn)煙道損壞的現(xiàn)象。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防止轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐煙道泄漏的方法，利用轉(zhuǎn)爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制汽包壓力與放散閥，當(dāng)轉(zhuǎn)爐吹煉至后期，轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐系統(tǒng)壓力達(dá)到汽包工作設(shè)計(jì)壓力自動(dòng)將蒸汽放散，其特征在于所述轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐的汽包壓力> 1.8MPa時(shí)，汽包的放散閥開啟20% ;所述汽包壓力彡1.9MPa且彡2.1MPa時(shí)，汽包的放散閥開啟70% ;所述汽包壓力> 2.1MPa時(shí)，汽包的放散閥開啟100%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述放散閥的開啟由手動(dòng)控制或系統(tǒng)自動(dòng)控制完成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐煙道采用高壓自然循環(huán)系統(tǒng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐的煙道中與活動(dòng)煙罩配合的固定煙道和/或主煙道靠近固定煙道的主煙道I段采用強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐的汽包壓力和放散閥由控制系統(tǒng)連鎖控制。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防止轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐煙道泄漏的方法，所述轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐的汽包壓力≥1.8MPa時(shí)，汽包的放散閥開啟20%；所述汽包壓力≥1.9MPa且≤2.1MPa時(shí)，汽包的放散閥開啟70%；所述汽包壓力＞2.1MPa時(shí)，汽包的放散閥開啟100%。本發(fā)明通過汽包壓力分段控制放散閥開度，從而提高并穩(wěn)定余熱鍋爐煙道中水流壓強(qiáng)，使冷卻水壓穩(wěn)定在1.5～1.9MPa，煙道密排管中水流速達(dá)到1.3~1.5m/s，在提高轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐對煙道水冷強(qiáng)度的同時(shí)，又有效減少了轉(zhuǎn)爐由于煙道爆管、泄漏而造成的被迫停產(chǎn)檢修，提高了轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)效率。本發(fā)明具有方法簡單、煙道防漏效果顯著、節(jié)約大量軟水資源、延長煙道使用壽命的特點(diǎn)。
【IPC分類】C21C5/38
【公開號】CN105671239
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】黃凌志, 譚澤昆, 陳壽紅, 趙建宏, 胥珂, 王祥, 速國武, 楊東祥, 陳輝
【申請人】武鋼集團(tuán)昆明鋼鐵股份有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2014年11月17日