廢熱鍋爐維修手冊

前言

生產(chǎn)工藝用廢熱鍋爐除了回收生產(chǎn)過程的余熱外，還擔負著工藝介質(zhì)的溫度控制任務(wù)。近年來，隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，廢熱鍋爐趨向高參數(shù)化，尤其是動力系統(tǒng)引入化工生產(chǎn)以后，廢熱鍋爐由單純的工藝鍋爐轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)高壓蒸汽的動力鍋爐，廢熱鍋爐在整個裝置中的地位也發(fā)生了重要的變化，同時化工生產(chǎn)用廢熱鍋爐工作在高溫、高壓、介質(zhì)腐蝕等苛刻條件下，加之受力、結(jié)構(gòu)和流體流動的復雜性，使其成為整個生產(chǎn)裝置中事故的多發(fā)設(shè)備。這就對廢熱鍋爐安裝、調(diào)試、維護、檢修和管理提出了更高的要求，以保證化工生產(chǎn)持續(xù)滿負荷運行，從而達到安全、經(jīng)濟運行的目的。 本書對廢熱鍋爐的結(jié)構(gòu)、失效形式、檢驗與維修和運行維護進行了詳盡的論述，并列舉了生產(chǎn)中事故及維修實例。由于廢熱鍋爐形式繁多、構(gòu)造各異，不能一一列舉，因此，本書主要介紹化工生產(chǎn)用典型廢熱鍋爐，以使讀者舉一反三，參照應(yīng)用于實際。 本書由遼寧工業(yè)大學馮殿義和遼寧石油化工職業(yè)技術(shù)學院李曉東等編寫。參加編寫的還有李玉庚、范佳、張玉成、馮馳等。全書由馮殿義統(tǒng)稿。 感謝李衛(wèi)民教授、儀登麗老師對本書的認真審核。本書在編寫過程中，得到全國同行和有關(guān)專家的大力支持，在此表示衷心的感謝。 廢熱鍋爐的運行、維護與維修是一門技術(shù)，需要不斷地摸索和積累經(jīng)驗，使其不斷完善。由于編寫人員水平有限，書中難免存在不足，懇請廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地介紹了廢熱鍋爐的結(jié)構(gòu)、失效形式、檢查與維修、運行維護等內(nèi)容，同時也介紹了一些指導性的維修理論，并列舉了生產(chǎn)中的事故與維修實例。     本書可供從事廢熱鍋爐制造、安裝、維護與檢修及操作的工程技術(shù)人員使用，也可供高等院校的有關(guān)專業(yè)師生參考。

書籍目錄

第1章　概述 　1.1　廢熱鍋爐應(yīng)用與特點　　1.1.1　廢熱鍋爐及應(yīng)用　　1.1.2　廢熱鍋爐的組成與工作原理　　1.1.3　石油化工用廢熱鍋爐的特點　1.2　廢熱鍋爐類型　1.3　廢熱鍋爐的發(fā)展趨勢　1.4　廢熱鍋爐的主要事故形式　　1.4.1　廢熱鍋爐事故的主要原因　　1.4.2　廢熱鍋爐的主要事故形式第2章　廢熱鍋爐的結(jié)構(gòu)特點　2.1　列管式廢熱鍋爐　　2.1.1　普通列管式廢熱鍋爐　　2.1.2　帶膨脹節(jié)列管式廢熱鍋爐　　2.1.3　內(nèi)置彈性管箱列管式廢熱鍋爐　　2.1.4　新型管板列管式廢熱鍋爐　2.2　刺刀管式廢熱鍋爐　　2.2.1　刺刀管式廢熱鍋爐基本特點　　2.2.2　典型刺刀管式廢熱鍋爐結(jié)構(gòu)　2.3　U形管式廢熱鍋爐　　2.3.1　U形管式廢熱鍋爐基本特點　　2.3.2　典型U形管廢熱鍋爐結(jié)構(gòu)　2.4　雙套管式廢熱鍋爐　　2.4.1　橢圓形集流管雙套管式廢熱鍋爐　　　2.4.2　螺旋形蒸發(fā)管雙套管式廢熱鍋爐　2.5　撓性管式廢熱鍋爐　　2.5.1　螺旋管式廢熱鍋爐　　2.5.2　撓性直管式廢熱鍋爐　2.6　直流式廢熱鍋爐　2.7　煙道式廢熱鍋爐　2.8　廢熱鍋爐局部結(jié)構(gòu)特點　　2.8.1　管板結(jié)構(gòu)　　2.8.2　爐管與管板的連接結(jié)構(gòu)　　2.8.3　管板與殼體的連接結(jié)構(gòu)　　2.8.4　隔熱保護結(jié)構(gòu)　　2.8.5　高溫工藝氣體入口分布器　　2.8.6　U形膨脹節(jié)　　2.8.7　高溫高壓管箱法蘭與密封　　2.8.8　汽包結(jié)構(gòu)第3章　廢熱鍋爐傳熱與工藝氣出口溫度 　3.1　廢熱鍋爐的傳熱與生產(chǎn)能力　　3.1.1　廢熱鍋爐的傳熱能力　　3.1.2　廢熱鍋爐的生產(chǎn)能力　3.2　廢熱鍋爐工藝氣排氣溫度要求　3.3　污垢特性與工藝氣允許溫升　　3.3.1　廢熱鍋爐污垢熱阻特性　　3.3.2　高溫工藝氣出口溫度隨污垢的變化規(guī)律　　3.3.3　廢熱鍋爐出口工藝氣允許溫升　3.4　廢熱鍋爐工藝氣酸露點溫度　　3.4.1　工藝氣酸露點溫度計算方法　　3.4.2　露點溫度計算實例　3.5　乙烯裂解廢熱鍋爐排氣溫度　3.6　廢熱鍋爐排氣溫度的調(diào)節(jié)　　3.6.1　中心連通管調(diào)節(jié)　　3.6.2　副線與旁路調(diào)節(jié)　　3.6.3　汽包壓力調(diào)節(jié)　3.7　廢熱鍋爐排氣溫度異常事故案例　　3.7.1　廢熱鍋爐排氣溫度過高案例　　3.7.2　廢熱鍋爐低溫露點腐蝕第4章　廢熱鍋爐水循環(huán) 　4.1　垂直爐管內(nèi)流型　　4.1.1　垂直爐管內(nèi)沸騰狀態(tài)與流型　　4.1.2　沸騰危機與臨界熱負荷　　……第5章  廢熱鍋爐熱應(yīng)力 第6章  廢熱鍋爐水質(zhì) 第7章  廢熱鍋爐典型失效形式 第8章  廢熱鍋爐維修技術(shù) 第9章  廢熱鍋爐運行故障原因與處理 第10章  廢熱鍋爐運行與維護 附錄1　凱洛格（Kellogg）合成氨工藝第一廢熱鍋爐主要參數(shù)附錄2　凱洛格（Kellogg）合成氨工藝第二廢熱鍋爐主要參數(shù)附錄3　美國布朗（BL）公司合成氨工藝合成第一廢熱鍋爐主要參數(shù)附錄4　美國布朗（BL）公司合成氨工藝合成第二廢熱鍋爐主要參數(shù)附錄5　美國布朗（BL）合成氨工藝二段轉(zhuǎn)化爐廢熱鍋爐主要參數(shù)附錄6　法國赫爾蒂（Heurtey）合成氨工藝廢熱鍋爐參數(shù)附錄7　伍德（UHDE）公司合成氨工藝合成氣廢熱鍋爐參數(shù)附錄8　斯密特型廢熱鍋爐附錄9　焊接材料及焊后熱處理溫度選用參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：5.5.1  汽包上的應(yīng)力狀態(tài)廢熱鍋爐的高位汽包是一個高溫高壓容器，汽包壁上的應(yīng)力情況比較復雜。在穩(wěn)定工況下，汽包殼體主要承受介質(zhì)的操作壓力。但在開工、停工以及操作工況有較大波動的情況下，汽包壁上的應(yīng)力狀態(tài)就會變得很復雜，汽包殼體除了承載介質(zhì)壓力負荷以外，還同時承受兩個方面的熱應(yīng)力：由于操作工況變化使殼體內(nèi)、外表面上溫度不同而產(chǎn)生的熱應(yīng)力；由于汽包上、下部分殼體間的溫度不同而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。（1）殼體內(nèi)外表面溫差引起的非穩(wěn)定熱應(yīng)力如5.4.1節(jié)分析，在不穩(wěn)定工況下，殼體內(nèi)外表面由于升溫速度不同出現(xiàn)溫差，產(chǎn)生不穩(wěn)定熱應(yīng)力，這一應(yīng)力在某一時刻達到最大值。（2）汽包殼體上部和下部間的熱應(yīng)力汽包上部空間為飽和蒸汽區(qū)，下部為近飽和狀態(tài)的爐水區(qū)。在穩(wěn)定的工況條件下，汽包的上、下部位的壁溫與汽包內(nèi)的介質(zhì)溫度處于平衡狀態(tài)，因此只要爐水接近飽和狀態(tài)，爐水和蒸汽的溫度很接近，那么汽包上、下部位的壁溫差也很小，一般是可以不考慮的。但在工況發(fā)生變化時，汽包上部蒸汽區(qū)為飽和汽與殼壁的冷凝傳熱，冷凝液膜熱阻很小，汽包壁的變化比較快。汽包下部爐水區(qū)為爐水與殼壁的對流傳熱（自然對流與強制對流），熱阻遠大于蒸汽冷凝液膜熱阻，因此汽包壁溫的變化也較上部慢得多，這樣在工況變化時，汽包上部和下部之間因升溫速度的不同，就會出現(xiàn)溫度差，因而產(chǎn)生熱應(yīng)力，這個熱應(yīng)力也是隨時間不斷變化的非穩(wěn)定熱應(yīng)力。5.5.2汽包升壓曲線為了防止廢熱鍋爐啟動、停車時汽包殼體上產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力，必須控制廢熱鍋爐的  升、降溫速度。由于飽和蒸汽溫度與飽和蒸汽壓有著一一對應(yīng)關(guān)系（圖5-4），因此，通過控制汽包壓力就可達到控制溫度的目的。廢熱鍋爐往往在操作規(guī)程中規(guī)定開車時的升壓曲線，以控制升溫速度，進而控制升溫過程中的熱應(yīng)力。圖5-5為某大型合成氨裝置高壓廢熱鍋爐的升壓曲線。

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《廢熱鍋爐維修手冊》由化學工業(yè)出版社出版。

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