焙烧炉与余热锅炉连接部位补偿器的改进
焙烧炉与余热锅炉连接部位补偿器的改进
孙照吉
（深圳市中全岭南有色金属股份有限公司 丹霞冶炼厂，广东 韶关 512000)
摘 要：本文主要阐述了丹霞冶炼厂焙烧车间烧制工序沸腾焙烧炉与余热锅炉连接部位（补偿器）的成功改进。 关键词：沸腾焙烧炉；余热锅炉；非金属补偿器；金属波纹补偿器；迷宫密封补偿器；腐蚀
中图分类号：TK229 文献标识码：A 文章编号：1003 5168(2014)15 0106 02
丹霞冶炼厂车间烧制工序改造顶目由中国瑞林公司总包 于2010年3月 15日投入运行。
倍烧炉工况：
倍烧炉与余热锅炉（悬吊式）连接部位（斜坡烟道）的补偿器为非金属补偿器，由蒙皮、隔热填料层、机架、钢丝网及挡板组成。
结构形式如下图1:
焙烧炉结构图1
1.1 瑞林公司在设计中使用该型补偿器， 真主要特点有：
( 1)良好的柔性，对设备及系统无反推力影响， 给管道设计带来极大方便， 亦提高了设备及系统的安全性。
（2）单位长度内吸收位移量大，且可吸收三维方向位移量。
（3）安装简单，更换容易，无需高要求的对中，无需起重设备，更换所需时间短，同时能适应管道改造中或长期运行后基础沉降造成的管道永久性不对中。 （4）隔振效果好，近于零振动传递。
（5）可耐高温达1 OOO°C以上。
（6）耐腐蚀，材料本身的耐腐蚀性及防止内表面的结露腐蚀。
该补偿器初期使用情况良好，达到预想补偿量，余热锅炉未有较大位移量。运行至2010年10月，该补偿器出现蒙皮开裂、烟气外溢等情况。 经更换隔热填料层及蒙皮后继续使用至 2011年下半年，该非金属补偿器又出现漏气情况。
1.2 经瑞林公司及车间技术人员现场检查及分析，做出如下结论：
（1）外层蒙皮为老化、开裂是该补偿器漏气的直接原因。由于补偿器连接焙烧炉烟气出口，且距焙烧炉壁外保温层不足10cm，且斜坡烟道上部无挡雨设施 ，外部长期高温（雨水）环境使蒙皮加速老化。
（2）内层隔热材料塌陷是补偿器漏气的主要原因，内层隔热材料为三层钢丝网固定的硅酸铝纤维毡，起到隔热、密封作用。当蒙皮破裂 ，雨水浸湿硅酸铝纤维毡或其自然受热老化，导致隔热层塌陷、脱落。内部温度（800°C）直接传递到蒙皮并加速蒙皮老化开裂，形成恶性循环。
（3）现场工况条件不适合使用非金属补偿器（使用寿命约6个月）需对其进行改进，提高补偿器的使用寿命。
2011年11月对该膨胀节进行改造，使用高温矩形多波纹补偿器l、高温矩形多波纹补偿器（不锈钢波纹补偿器）的特点如下：
（1）该补偿器约130kg，安装简单方便旦造价较低
（2）可补偿吸收轴向、横向、角向热变形。
（3）304L不锈钢在空气中允许使用温度在8OO°C以上，具有良好的耐高温性能。
（4）即使该补偿器有腐蚀、穿孔，可在线补焊。
1.3 不锈钢波纹补偿器的使用效果：
（1）该补偿器 2011年11月份安装完毕 ，第一次开机后，即发现该补偿器扭曲、波纹变形、不锈钢表面变色等情况。 约2个月后，存在波纹处腐蚀漏气等情况 ，车间组织人员在线补焊，使用至2012月，已接近丧失补偿功能。
（2）由于接口水平段达到300mm宽,在该处容易积灰,积灰后烟气出口截面积变小,使焙烧炉炉顶压力升高，烟气出口气速相应提高，飞灰在余热锅炉内沉降后移， 使余热锅炉对流管束积灰加剧。
1.4 瑞林公司及车间技术人员检查做出如下结论：
（1）由于余热锅炉为悬吊式，受热后受力情况较为复杂，既有轴向力，也有横向及角向力，且变形量较大。此波纹补偿器可承受较大管道轴向力，虽能补偿 定的横向力、角向力，但因波纹补偿器补偿量不够，导致补偿器扭曲变形门
（2）因焙烧炉开停机相对较为频繁，且补偿器内部无浇注料隔热，温度剧烈变化破坏不锈钢表面保护层，使材料抗氧化性能下降，产生高温硫化一氧化腐蚀， 导致该补偿器出现腐蚀、漏气情况。
实际使用情况对比：初次使用的非金属补偿器效果好于不锈钢波纹补偿器。