余热锅炉方案设计

余热锅炉方案设计
[摘要]结合硫磺制酸再生烟气的特性,论述了用于这种烟气余热回收的余热锅炉设计特点以及应当注意的问题.指出采用螺旋肋片管可使锅炉结构更为紧凑、传热效果更为理想。

在设计中应充分考虑受热面的结构设计，包括锅水循环系统应选用简单回路以及锅炉钢管的选择。

积灰会大量的降低锅炉的效率，故积灰的防止和清除非常重要。

应采用返烟措施以降低锅炉进口烟温、使用附加剂、从锅炉结构设计上考虑防止积灰，清除积灰的方法有吹灰和振打。

腐蚀是影响余热锅炉寿命的重要原因，它一般分低温腐蚀和高温腐蚀。

低温腐蚀的特点是均匀性的腐蚀，它使管壁厚度逐渐减薄以至破裂。

高温腐蚀的特点是局部性溃疡性腐蚀，它使管子因管壁穿孔而破坏。

重点阐述了低温腐蚀和高温腐蚀的形成原因以及防止发生高温腐蚀和低温腐蚀的设计、余热锅炉的热负荷不稳定性、锅水循环方式、振动和磨损问题，还有余热锅炉主要部件即过热器、蒸发器、省煤器的改造设计方案, 以保证余热锅炉的正常运行。

[关键词]余热锅炉, 螺旋肋片管, 低温腐蚀, 积灰，方案设计
Design of waste heat boiler
Abstract:Combination with the characteristics of the catalytic cracking gas, discussing the characteristics of designing of waste heat boiler that used for waste heat gas recovering and the problems that should pay attention to. Pointing out that adopting of Spiral-finned tube can make the boiler construction more tightly and the effect of transmitting heat more ideal. In the design, we should consider the construction that is designed by hot well, the water circulatory system should use the simple back track, choose boiler steel pipe. Deposition can depress the efficiency of heat boiler greatly. So clearing and preventing to deposition is very important, we should adopt to improving the speed of the boiler smoke to boost up the ability of cleaning the deposition itself. Corrosion can reduce the natural life of heat boiler, and it include low temperature corrosion and high temperature corrosion, the characteristics of low temperature corrosion is an even and sexual corrosion, it make the thickness of the pipe reduce gradually thin then to break. The characteristics of high temperature corrosion is a partial ulcer corrosion, it make pipe broken because the tube wall bores hole.
Keywords: Waste hest boiler, Spiral-finned tube, Low temperature corrosion, Deposition
目录
1 设计前提．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1余热锅炉的设计条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.3
1.2 余热锅炉设计条件说明及分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 4
2 余热锅炉的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.1过热器结构尺寸计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 5
2.2蒸发器的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
2.3过热器的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.4省煤器的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.5设计结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
3 设计中需要考虑的其它问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
3.1受热面烟气流速的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.9
3.2 积灰的防止和清除．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
3.3 腐蚀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 10
3.4 磨损问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．12
4 小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
5 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..15附录：．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16附录1 设计原始数据及要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..1
6 附录2 过热器段计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..19 附录3 蒸发器段计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..21 附录4 省煤器段计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..23 附录5 阻力较核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．... ..25 附录6 方案布置及说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
1 设计前提
1.1余热锅炉的设计条件
某磷矿公司硫磺制酸工艺中产生的再生烟气,原送入武汉锅炉厂生产的ＣＯ锅炉中加以余热回收。

该锅炉为双汽包横置式中压锅炉,其受热面由省煤器、对流管束、水冷壁及高、低压过热器组成.原设计是利用再生烟气中可燃气气体ＣＯ(Ｖ=6.9%)在燃料油的补燃下,回收烟气的显热和化学能。

随着该厂完全再生技术的应用,催化裂化烟气中的可燃气体含量降低(ＣＯ≈0.25%),回收化学能已无实际意义，而是在不补燃的条件下,将再生烟气直接引入ＣＯ锅炉,利用锅炉的原有受热面回收烟气中的显热。

由于烟气参数与原ＣＯ锅炉设计条件相去甚远,只能产生0.8MPa /200℃的低压蒸汽7～8ｔ/ｈ,造成了大量的能源浪费。

由于余热锅炉按照实际的烟气参数设计,能充分回收烟气的热量,因此国内催化裂化工艺中的ＣＯ锅炉已逐渐被余热锅炉所取代。

表1列出了余热锅炉的设计条件。

表1 余热锅炉设计条件
参数单位数值
正常烟气流量m3/h 105，000
最大烟气流量m3/h 112，000
平均烟气温度o C 535
SO3 % 12.45
SO2% 0.45
N2 % 74.5
O2 % 2.7
H2O % 8
给水温度o C 104
给水压力Mpa 4.0
过热蒸气压力Mpa 3.82
过热蒸气温度o C 450
允许烟气阻力pa 2050
1.2余热锅炉设计条件说明及分析
在设计烟气余热锅炉时,首先应充分考虑到其特殊性.
(1)再生烟气中含有硫氧化物ＳＯｘ,其含量因原料中的含硫量不同而不同.该厂的再生烟气中ＳＯｘ的含量达1/10000.根据经验,再生烟气中ＳＯ3的含量占ＳＯｘ的总量约10%.因而其酸露点温度可达130～150℃,高于余热锅炉的进水温度104℃,有可能造成低温腐蚀.(2)再生烟气中含有催化裂化粉尘,其含尘量在120～160ｍｇ/ｍ3,其中90%以上粉尘粒度小于20μｍ,由于分子引力和静电引力的作用极易附着在受热面上形成松散性积灰,从而影响传热效果。

(3)余热锅炉处于微正压下运行(2500～3000Ｐａ)炉体密封问题至关重要,否则烟气外漏,将污染周围的环境.设计中尤其要考虑余热锅炉在启停过程中由于热应力的作用造成的余热锅炉泄漏问题。

(4)再生烟气的烟温较低(535℃),而用以生产中压中温蒸汽(3.82ＭＰａ/450℃),两者之间温差较小,根据热工学公式:Ｑ=ＫＨΔｔｍ,在一定的传热量Ｑ下,若传热温差Δｔｍ较小,必须强化传热以增加传热系数Ｋ,但传热系数Ｋ在对流换热的条件下(例如烟气流速一定),其增加量受到限制.因此,再生烟气余热锅炉的受热面必须采用扩展受热面代替光管以大幅度地增加传热面积Ｈ。

2余热锅炉的设计
2.1受热面的结构设计
顶部进口的烟速可取8～15m/s，有的还要大些。

因为从顶部进入时，炉内烟气动力场容易组织，对烟尘的分离和沉降也有好处，同时也可缩小进口烟道的尺寸。

烟速高也可以减小烟尘在烟道中的沉降，从而减轻烟道中的积灰。

进口截面的形状一般采用圆形。

锅水循环系统应选用简单回路。

所谓简单回路是指回路中没有和其它回路共用的管件。

循环回路应按受热面强度相差不大的原则来划分区段。

将各区段的锅水循环系统配置成有独立的下降管和上升管的简单回路。

当烟气有爆炸的可能性时应设有专用的防爆门。

受热面结构设计是在锅炉炉型、参数、水循环方式以及设计所需的基础数据确定了的基础上进行的。

受热面是锅炉主要组件之一。

是锅炉的核心部分。

它关系到传热性能的好坏，水循环是否可靠，烟气动力场组织是否合理，以及为它服务的元件能否适应等等。

在作受热面结构设计时，应注意下列问题。

锅炉钢管的选择余热锅炉的工作压力一般为中、低压，很少用高压。

进口烟气温度一般最高不过900～1200℃，所以它的蒸发受热管及水冷壁管可采用低碳钢锅炉钢管。

在特殊情况下及高压余热锅炉中，应选用锅炉用高压无缝钢管。

管径的选择主要受两个因素的影响，即锅炉水循环的安全性及受热面的制造成本。

如选用管径过小，会增加锅水循环的阻力，降低水循环倍率，当强制循环时会增加循环水泵的电耗量。

如选用管径过大，会增加受热面的制造成本。

一般来说，对于中、低压的自然循环余热锅炉，常选用的钢管内径为40～60mm。

循环回路高度大时，可选较小的管径；反之，应选较大的管径。

对于强制水循环锅炉，辐射室内的水冷壁管常选用内径为40～50mm的锅炉钢管，对流蒸发管常选用内径为25～42mm 的锅炉钢管。

当管中含汽率大时应选较大的管径；反之，可以选较小的管径。

钢管的种类通常有两种，即光滑管和螺旋鳍片管：
（1）光滑管我国已有各种标准的钢管可供选用，YB232-70为锅炉用无缝钢管
标准，YB529-70为锅炉用高压无缝钢管标准。

(2) 螺旋鳍片管我国目前尚无系列产品，为了提高传热效果根据具体情况特别制造。

比起光管占管空间大，制造也较困难，但大大提高了传热系数。

合理地确定锅炉烟气进口的位置和截面的尺寸。

其确定依两个因素：即工业炉排烟口位置的高低和锅炉内烟气动力场合理组织的需要。

烟气进口的位置，一般有前面进口和顶部进口两种形式，一般采用前面进入的较多。

在前面进入时，进口面积的大小由入口烟速来决定，一般入口烟速取8～15m/s，也可取入口为前墙面积的20～35%。

在设计受热面时应考虑它的支吊件的安装位置，以保证受热面在受热面在受热或冷却时能自由膨胀，以防止把焊口或管件拉坏。

另外，对于吹灰、振打、观察孔、人孔等都应全面加以考虑，以保证操作的方便和人身的绝对安全。

用于回收再生烟气显热的余热锅炉受热面应由3部分构成:蒸过热器、蒸发器和省煤器。

图1为其布置简图。

余热锅炉拟设计为单汽包自然循环锅炉,而不采用强制循环。

主要考虑到强制循环要增加两台热水循环泵(一台运行,一台备用),同时还要设置两套供电回路,以保证锅炉水循环的安全。

这势必增加投资费用和运行费用。

采用自然循环,要将汽包置于较高位置,以保证蒸发器中汽水混合物有足够的有效压头,以克服流动阻力,保证水循环的可靠性,根据该厂的场地情况,采用自然循环是适宜的。

2.2蒸发器的设计
早期的再生烟气余热锅炉采用双汽包结构,受热面由光管构成,其蒸发器类似于Ｓ
ＨＬ型锅炉的对流管束.实际运行证明,这种布置方式不但存在着金属耗量大,而且下汽包处极易堆灰,使受热面积减少,影响总体传热效果.本次设计采用扩展受热面(螺旋肋片管)并将蒸发器在制造厂内做成单元组装式,这样做可使金属耗量大幅度减少(可减少40%～50%);在现场安装时,用组装件可缩短工期(原双汽包结构要在现场焊接或胀接千余根受热管);检修更换方便;气流冲刷完全,不堆灰,传热效果好,烟气流动阻力小.蒸发器基管选用42×4,材料为20Ｇ,选用较粗的管径,可以减少循环回路的阻力,降低汽包的布置高度。

蒸发器采用螺旋肋片管结构后,与光管相比,布置空间减少一半。

本次设计采用的螺旋肋片管,肋片高度16ｍｍ,厚度1.2ｍｍ,间距12ｍｍ。

2.3过热器的设计
过热器在再生烟气余热锅炉中,运行条件较为恶劣,其主要原因是它处于烟温和工质温度的最高区,加之烟气参数的波动,处理不当,可能会造成过热器超温,影响余热锅炉的正常运行。

在设计条件下,过热器的吸热量占总的吸热量16.5%,所需的传热面积仅178.45ｍ2.因而全部采用12CrMoV材料,虽然投资略有增加,但能保证其安全运行,在制造、安装、维修上较为方便.过热器采用38×4ｍｍ管径,呈顺列逆流布置。

由于余热锅炉的传热为纯对流方式,主要吸热量在蒸发器部分,在烟气参数发生波动时,例如随着再生烟气流量和温度的升高,蒸发器产生的饱和蒸汽量亦随着增加,相应地过热器通过的冷却蒸汽量也增加,蒸发器取到了稳定蒸汽参数的作用。

在烟温波动±20℃时,过热汽温波动不超过10℃。

2.4省煤器的设计
省煤器处在烟温较低处,其传热温差小,所需传热面积大。

由于其给水温度低于烟气露点温度,容易发生低温腐蚀。

为了防止低温腐蚀的产生,通常采用下列措施。

(1)将给水温度提高到130～150℃接近或高于烟气露点温度,阻止硫酸蒸汽在管壁上的冷凝,进而防止低温腐蚀的发生。

其方法有：将省煤器的出口的部分高温水经喷射器注入到省煤器进口或采用高压除氧器，用提高省煤器进水温度的方法来防止低温腐蚀,势必要增加省煤器的传热面积,在设计条件下,若省煤器出口水温为209℃,进口水温由104℃提高到150℃,省煤器呈逆流布置。

相应地传热温差分别为52℃和35℃,在传热系数不变的条件下,省煤器的面积将从1400ｍ2增到加2080ｍ2。

.(2)在省煤器的低温段采用热管换热元件,利用热管能保持较高的恒定壁温这一原理来防止酸性液体的冷凝。

(3)在省煤器的低温段采用耐腐蚀的低合金钢,以阻止酸性液体对金属材料的腐蚀。

本次设计将省煤器分成高、低温两段,高温段管材为20Ｇ,低温段用耐腐蚀合金钢,以便
制造安装。

省煤器采用φ38×4ｍｍ螺旋肋片管结构,肋片高度20ｍｍ,厚度1ｍｍ,间距12ｍｍ。

高、低温段采用相同的几何尺寸。

2.5设计结果
设计结果列于表2.
表2 余热锅炉主要设计参数
项目单位过热器蒸发器省煤器
基管规格—φ38*3.5 φ42*4φ38*3.5
排列方式—顺列顺列顺列
布置方式—顺流—逆流
横向节距mm 100 110 50
纵向节距mm 150 110 90
烟气流速m/s 11.8 7.7 11.2
传热系数w/m2.o C 86.2 54.7 28.4
平均温差o C 148.3 127 86.7
传热面积m2168.45 1582.8 1068.6
3 设计中需要考虑的其它问题
3.1受热面烟气流速的选择
余热锅炉受热面烟气流速是设计中的一个重要参数,它直接关系到余热锅炉的技术经济性和运行的安全性。

选用较高的烟速可强化对流换热,减小余热锅炉的受热面积.但过高流速会增加烟气的流动阻力。

根据热工学原理,对横向冲刷的管束,传热量与烟速的0.7次方成正比,而流动阻力与烟速的平方成正比。

.因此应综合比较投资与运行费用,来选择适合的烟气流速。

选用较高的烟速,对形成松散性积灰的受热面,其自清灰作用更为明显,但对含尘烟气,将带来较大的受热面磨损,根据研究受热面的磨损与烟速的3～4次方成正比。

此外,在选用烟速时,还需考虑余热锅炉的振动问题,在烟气横向流过管束时,过高的烟速容易引起受热面的振动,造成余热锅炉不能正常运行。

综合考虑以上因素,对再生烟气余热锅炉烟气流速在8～15ｍ/ｓ比较适宜。

3.2积灰的防止和清除
3.2.1从锅炉结构设计上考虑防止积灰
（1）采用足够大的“空腔辐射冷却室”。

（2）在一定的温度区内，全部砖墙都用翅片管组成的受热面遮盖起来，避免烟尘与砖墙接触，产生积灰的核心。

（3）在余热锅炉内部不要设置容易引起积灰的结构。

3.2.2从烟气动力场的组织上来防止积灰
（1）为了在辐射冷却室内，把高温烟气冷却到烟尘粘结的温度以下，冷却室的尺
寸往往相当庞大。

（2）.在选择对流受热面的冲刷方式时，应考虑防止积灰。

3.2.3防止积灰的其它方法
（1）采用返烟措施以降低锅炉进口烟温。

（2）使用附加剂防止积灰。

3.2.4积灰的清除
（1）吹灰吹灰是余热锅炉常用的一种机械清灰方法，往往一台锅炉装设几十台甚至上百台吹灰器。

根据吹灰杆伸缩的长短可分为长杆和短杆的吹灰器。

吹灰介质有过热蒸汽，压缩空气或氮气等。

它的优点是吹灰介质压力高，喷射速度大，能清除粘结性较强的积灰；吹灰介质也容易取得。

这的缺点是：一次投资较大、占地面积大，运行费用高。

如果使用压缩空气或蒸汽作吹灰介质，会增加烟气中含氧量或水份，并增加锅炉的排烟量，从而对尾气的处理带来一定的不良影响。

（2）振打振打装置是利用小容量电动机作动力，带动一长轴作低速转动，在轴上按等分的相位挂上许多击锤，按顺序对锅炉受热面进行锤击，在锤击的一瞬间使受热面产生强烈的振动，使粘结的积灰受到反复作用的应力而发生微小的裂痕，致使积灰的附着力遭到破坏而造成脱落。

当余热锅炉的积灰、结渣情况严重，一般清除灰渣较多是采用压缩空气吹灰和机械振动两种形式或结合使用。

压缩空气吹灰需配置辅助设备,成本较高,不太适于小型余热锅炉。

安装在水冷壁角隅上的振动除灰装置由激振器、振动杆、连接弹簧和固定悬臂梁组成,为了清除受热面上的积灰和结渣而施加的振动力可在受热面上产生低、中、高频振动。

低频振动易引起锅炉构件局部较大的应力和应变而损坏构件。

一般认为高频振动清灰效果较好,但从实践来看,高频振动往往因冲击力穿透不够,位移过小而清灰打渣效果不理想。

合格的频率应是使锅炉水冷壁上各振动模态被充分激励出来,在不损坏锅炉构件的前提下,得到最大的有效振动而取得理想的清灰效果。

3.3 腐蚀
很多炉窑排出的烟气中，常含有一些腐蚀性气体和腐蚀性物质，如硫的氧化物，钒的氧化物，硫酸盐络化物等。

这些物质对锅炉会产生强烈的腐蚀，严重时，在很短的时间内会使锅炉遭到损坏，这是一个很突出的问题，所以应了解腐蚀的机里，掌握其规律，防止腐蚀的产生，以保证锅炉长期安全、可靠的运行。

腐蚀一般分低温腐蚀和高温腐蚀，低温腐蚀的特点是均匀性的腐蚀，它使管壁厚度逐渐减薄以至破裂。

高温腐蚀的特点是局部性溃疡性腐蚀，它使管子因管壁穿孔而破坏。

3.3.1低温腐蚀
当进余热锅炉的烟气中含有较多二氧化硫时，其中一部分会进一步转化为三氧化硫，并与烟气中水蒸气结合生成硫酸。

当锅炉受热面壁温低于所生成的硫酸露点时，硫酸就在管壁上凝结而产生腐蚀，这就是低温腐蚀。

低温腐蚀的速度是很惊人的，造成的后果也是严重的。

防止低温腐蚀的措施有：
（1）使余热锅炉受热面的壁温超过露点---防止腐蚀的根本措施。

提高壁温的方法通常有提高锅炉运行压力和充填法两种，即提高锅炉运行压力及用管充填法。

（2）从锅炉设计上考虑防止低温腐蚀
1）采用密封炉墙。

2）除特殊情况外，一般应使烟气纵向冲刷受热面，这样既利于防止积灰，又利于防止低温腐蚀。

3）采用局部保护措施。

4）采用涂保护层的保护措施。

5）选用合适的防腐材料。

（3）在烟气中使用附加剂防止锅炉低温腐蚀，有的附加剂能使积灰性能恶化，变成紧密坚硬积灰，这点应特别注意。

3.3.2、高温腐蚀
当余热锅炉受热面的壁温高于硫酸露点，烟气温度在500℃以上的区域还会发生腐蚀，通常把这种现象称为高温腐蚀。

过热器、再热器、辐射室中水泠壁管、金属固定件等都可能产生这种腐蚀，其特点是局部深陷的溃疡性腐蚀。

高温腐蚀的现象是一个综合作用的复杂过程，其特点是金属温度或积灰表面温度超过500～600℃时
就开始出现，同时温度越高腐蚀速度越快，而腐蚀的必要条件是灰的软化。

目前有
如下的几种理论：
（1）碱性金属硫酸盐络合物的液相腐蚀学说。

（2）钒化学腐蚀学说。

（3）高温氧化腐蚀学说。

（4）硫酸蒸汽的腐蚀学说。

防止高温腐蚀的方法有：
（1）控制金属温度使它低于开始出现高温腐蚀的温度。

（2）保持受热面的清洁是防止高温腐蚀的有效方法，所以对锅炉受热面上的积
灰应及时清除。

（3）选择耐高温腐蚀的金属材料或涂料。

（4）使用附加剂。

防止高温腐蚀和低温腐蚀的设计
当余热锅炉受热面的壁温高于硫酸露点,烟气温度在500℃以上区域发生的腐蚀为高温腐蚀。

因此要控制余热锅炉内受热面壁温低于此温度,一般不设过热器(考虑热负荷波动难以实现过热蒸汽、参数额定,也应不设过热器)。

由于烟气中含SO2较高,转化为SO3后,与烟气中水蒸汽结合生成硫酸,当锅炉受热面壁温低于所生成硫酸的露点时,硫酸就在受热面上凝结而发生低温腐蚀。

防止低温腐蚀应保持受热面壁温高于烟气露点温度。

在设计上,选择锅炉压力时使相应的工质饱和温度高于烟气露点5～10℃。

3.4 磨损问题
由于烟气中含有较多的烟尘，如果处理不当，受热面就会产生严重的磨损。

磨损是一个非常复杂的现象，一般认为它由以下三种情况产生的：
（1）撞击磨损：由于粒子的撞击，使机体的表面组织产生局部的破碎和脱离。

（2）刮痕磨损：由于粒子深入机体的表面，在烟气流的推动下产生局部的裂痕和剥离。

（3）擦动或滚动磨损：由于粒子的摩擦而引起的机体表面的磨薄。

影响磨损的因素是很多的，总的来说有三个方面：既烟气流条件，如气流速度、温度、受热面的冲刷角度；烟尘的性质，如粒子大小、形状、重度、硬度等；被冲刷面的性质，如金属组织、硬度、表面形状等。

于采用螺旋肋片管换热器替代原有的光管换热器，锅炉本体重量以及汽水空间均有一定程度的减少，因此由原来的基础和钢架结构根据对烟气速度以及含尘粒度分布情况的分析：正常工况下，受热面不会产生较严重的磨损；由于烟气流速高，为慎重起见，过热器、蒸发器均选用厚壁管，以保证余热锅炉的安全。

综合考虑到锅炉的布置空间，受热面的积灰、传热和烟气的流动阻力等因素，通过对光管、鳍片管及螺旋肋片管的计算、比较，螺旋肋片换热器体积小，重量轻、传热强，可使布置空间缩小，投资降低，虽然积灰可能性增加，但在采用吹灰器后，可克服这一不利因素。

因此，针对余热锅炉现有的结构及运行状况采用螺旋肋片管是比较恰当强度符合要求。

余热锅炉的改造设计按照成熟的常规方法进行，螺旋肋片管换热器经长期实践证明，应用在给定的设计条件下是完全适宜的。

4 小结
采用余热锅炉取代原有锅炉可充分回收硫磺制酸再生烟气的余热,以余热锅炉年运行7000ｈ,中压蒸汽90元/ｔ计, 每年经济效益达60余万元,达到了有效利用资源的效果。

在余热锅炉设计中,应充分考虑余热锅炉的使用条件,充分利用先进技术,例如螺旋肋片管,减少受热面布置空间及金属耗量.应充分考虑余热锅炉的受热面积灰,腐蚀以及余热锅炉的振动问题,以保证余热锅炉能安全经济地运行。

经过几个星期的努力，毕业设计圆满结束。

这次毕业设计，给我感触很深。

从中了解到一项设计工程的艰辛，这对我以后的工作有很大好处，使我更有信心与决心完成工作中的任务。

毕业设计涉及到了前几学期的专业知识与专业基础知识，课题的拟定也正是综合了总的知识面，对各门课程进行考察，特别是《锅炉原理》、《传热学》、《计算机制图》等课程。

这样，使我对以前的知识又有了重新的认识，并将其与生产实际、有机地结合起来，既是“设计师”，又是“总工程师”，从宏观上对一台锅炉有了一个整体、全面的认识，并且增加了经验。

在选择方案时，遇到了几次难题，这对于我们这些还未处理过实际工程问题只知理论知识的学生来说既是困难，又是收获。

困难在于无法继续进行下去，出现了不能满足要求的情况，我求助于徐老师，并成功地得到了解决！收获在于让我认识到工作中不会永远一帆风顺的，困难避免不了，关键在于要动脑，灵活运用我们以前所学过的课本知识。

努力去做，出现困难不怕，怕的是遇到困难不敢去解决。

通过这次毕业设计，我们也学到了工程上的很多知识，为自己的理论知识增加了实际性的东西！培养了我们的自学能力与判断分析能力！。