200萬大卡廠生物質(zhì)顆粒導(dǎo)熱油鍋爐

工業(yè)鍋爐受壓元件的工作條件一般以受壓、受熱為主，燃燒室和高溫區(qū)的固定件、爐排等以受熱為主；鋼結(jié)構(gòu)、緊固件以承受載荷為主；燃燒室的爐墻、爐拱以受高溫輻射為主。因此，鍋爐用各部分的材料應(yīng)按不同要求分別選用，主要包括低碳鋼、低合金鋼、耐熱鋼、不銹鋼等。
（一）較高的強度
對于鍋爐用鋼，常以鋼材的屈服極限和抗拉強度作為其強度設(shè)計的依據(jù)，為確保安全性能，同時考慮經(jīng)濟性，所用鋼材必須有較高的屈服極限和抗拉強度。
（二）良好的韌性性能
只有在足夠的韌性情況下，鍋爐部件才能在承受外加載荷時不發(fā)生脆性破壞。材料的韌性通常以沖擊韌性ak和仲長率8等來表示，對于板材其20℃時的伸長率8應(yīng)不小于18％。對于碳素鋼和碳錳鋼室溫時的夏比（“V”形缺口試樣）沖擊吸收功不低于27J。
對于鍋爐用鋼，還需考慮材料的時效沖擊韌性，該指標(biāo)往往能敏感地反映材料的冶金質(zhì)量。一般要求時效后的沖擊韌性下降值小于50％。
（三）較低的缺口敏感性
在鍋爐的制造過程中，由于成型、開孔、焊接等工藝過程，往往會造成局部的應(yīng)力集中，較低的缺口敏感性，有利于防止裂紋的產(chǎn)生。
（四）良好的加工工藝性能和焊接性能
鍋爐用鋼應(yīng)充分注意鍋爐的制造過程中冷熱加工成型和焊接工藝過程對材料的影響，焊接熱循環(huán)往往會降低熱影響區(qū)的韌性和塑性，或產(chǎn)生各種焊接缺陷。因此，選用時應(yīng)考慮材料的碳當(dāng)量。為保證冷加工成型，還必須有良好的塑性。
（五）具有良好的低倍組織
鋼材的分層、非金屬夾雜物、氣孔、疏松等冶金缺陷應(yīng)嚴(yán)格控制，不允許有白點、裂紋等缺陷。
對于用以制造高溫元件的鋼材，除上述要求外，還應(yīng)具備以下性能：
（一）具有足夠的抗蠕變性能、高溫持久強度；
（二）長期時效穩(wěn)定性能（高溫組織穩(wěn)定性）；
（三）高溫抗氧化性能（耐熱性）；
（四）抗熱疲勞性能。

幾十年來，有機熱載體爐由于具有低壓高溫、間接加熱、安全可靠及節(jié)約能源等優(yōu)勢，得到迅速發(fā)展。隨著有機熱載體爐技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，目前已形成了較多的爐型及分類。
（一）按有機熱載體工作狀態(tài)分類：氣相爐和液相爐；
（二）按供熱源分類：燃煤爐、燃油爐、燃?xì)鉅t、燃水煤漿爐、電加熱爐及以生物質(zhì)為燃料的有機熱載體爐等；
（三）按燃燒方式分類：層燃（包括固定爐排、鏈條爐排、往復(fù)爐排）有機熱載體爐和室燃爐等；
（四）按有機熱載體循環(huán)方式分類：氣液二相自然循環(huán)系統(tǒng)有機熱載體爐、油泵注入式液相強制循環(huán)系統(tǒng)有機熱載體爐、油泵抽吸式液相強制循環(huán)系統(tǒng)有機熱載體爐；
（五）按有機熱載體爐本體結(jié)構(gòu)分類：盤管式、管架式、鍋殼式、列管式、水管式有機熱載體爐等；
（六）按有機熱載體爐整體造型分類：立式和臥式有機熱載體爐；
（七）對燃油燃?xì)庥袡C熱載體爐可分成頂燒式有機熱載體爐、底燒式有機熱載體爐、前置燃燒器有機熱載體爐；
（八）按照燃燒室與受熱面本體分離與否可分成整體式有機熱載體爐、分離式有機熱載體爐；
（九）按照受熱面本體工作壓力可分成常壓（靜壓）式有機熱載體爐和承壓式有機熱載體爐；
（十）按照有機熱載體爐出廠型式不同可分成整裝式和組裝式兩大類。

由于有機熱載體會因過熱而產(chǎn)生碳化裂解，對有機熱載體爐系統(tǒng)設(shè)備的安全經(jīng)濟運行影響很大。經(jīng)驗表明，當(dāng)選用的有機熱載體爐供熱能力不能滿足企業(yè)生產(chǎn)用熱需要時，常常會導(dǎo)致有機熱載體爐超負(fù)荷運行，特別是燃料燃燒加熱的有機熱載體爐設(shè)備，由于燃料投入爐膛過多，而有機熱載體爐對能源加工轉(zhuǎn)換的設(shè)計能力有限，不能通過現(xiàn)有設(shè)備及時把燃料燃燒產(chǎn)生的熱量由熱載體輸送出去的話，多余的熱量將造成有機熱載體因為過熱而裂解與聚合，產(chǎn)生低沸物與高沸物，使有機熱載體劣化并產(chǎn)生鍋爐受熱面結(jié)焦，久而久之惡化了設(shè)備安全經(jīng)濟運行，導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故發(fā)生。因此，為了確保安全生產(chǎn)，一般應(yīng)按企業(yè)單位實際用熱負(fù)荷的1.2～1.5倍選用有機熱載體爐的額定供熱量。對于用熱負(fù)荷比較穩(wěn)定而且使用管理水平較高的單位，可以按1.2倍供熱量來選用設(shè)備。對于用熱負(fù)荷不穩(wěn)定且使用管理水平較低的單位，應(yīng)按1.5倍供熱量來選用設(shè)備。有機熱載體爐在任何情況下都不允許超負(fù)荷運行，以保證設(shè)備能長期安全經(jīng)濟地運行。

選用有機熱載體爐時，設(shè)備必須配置齊全的計量儀表。計量儀表是設(shè)備運行狀況的監(jiān)測裝置，是觀察設(shè)備系統(tǒng)運行正常與否的眼睛，是保證有機熱載體爐設(shè)備安全經(jīng)濟運行和科學(xué)記錄手段。有機熱載體爐進出口管道上必須配置有壓力表和溫度表；爐膛及煙氣出口處應(yīng)配置爐膛溫度和有機熱載體爐排煙溫度的測溫儀表；有機熱載體爐出口供熱端應(yīng)配置介質(zhì)流量表；高位膨脹油槽應(yīng)配置液位表和溫度表、壓力表等。計量儀表配置應(yīng)符合《有機熱載體爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》要求。

物體受熱后，其體積就要膨脹，有機熱載體爐也不例外。如1m長的管子從20℃被加熱到200℃過程中，伸長約1.9mm；當(dāng)被加熱到500℃時，伸長約6.6mm，可見有機熱載體爐受熱元件的膨脹量之大。如果這些受熱元件得不到膨脹補償，則溫度每升高1℃，就會產(chǎn)生2.46MPa的熱應(yīng)力，引起受熱元件的損壞，甚至釀成鍋爐事故。為了保證受熱元件的自由膨脹，應(yīng)從以下2個方面加以考慮：
1.從有機熱載體爐部件本身的結(jié)構(gòu)考慮由于管子上的彎頭、管板上的呼吸距離、管板與簡體連接的管板扳邊、帶有膨脹節(jié)或波紋管等結(jié)構(gòu)易于自由膨脹，在部件結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)予考慮。
2.從有機熱載體爐整體結(jié)構(gòu)上考慮
在結(jié)構(gòu)設(shè)計中除考慮部件能自由膨脹外，還要考慮包括與外圍管網(wǎng)、附屬裝置、地基連接上有機熱載體爐整體的膨脹。

鑄鐵屬于脆性材料，不能用于受壓元件。有色金屬與有機熱載體接觸時，有色金屬中的分子會自行向有機熱載體中擴散，加速有機熱載體的老化變質(zhì)，從而縮短有機熱載體的使用壽命，造成受熱面的過熱，影響有機熱載體爐的運行。此外，聯(lián)苯對有色金屬有腐蝕作用。所以，有機熱載體爐的受壓元件及管道附件不宜采用鑄鐵或有色金屬制造。