由于转炉产生的炉气特点及转炉容积的不同,余热锅炉出力大小和循环系统的构成也因此不同。每一套转炉汽化冷却系统都是在用户和工艺的特殊要求下设计完成。尽管转炉余热锅炉各种循环系统已得到实际应用,虽然作为转炉余热锅炉具有根据用户要求和满足工艺运行的非标准特点,但仍普遍存在未得到很好解决结构、循环问题,导致余热锅炉使用寿命短或运行能耗大,顾此失彼。因此,有必要对转炉余热锅炉的设计与应用效果作出详细的分析。 本文通过对转炉余热锅炉循环系统的设计、结构及相关计算分析研究并与实际运行参数对比,达到了合理设计由非标准设备构成的转炉余热锅炉循环系统目的,为今后工程设计应用提供了理论和技术条件。本文得出的结论主要如下: 根据目前新建和改建工程均采用大型转炉或对转炉扩容改造的特点,建议采用中压/低压强制+自然循环系统或中压、低压强制循环系统。复合循环系统是大型转炉余热锅炉循环系统向安全、节能方向发展的目标。 在进行转炉余热锅炉结构设计时,其断面热负荷在设计条件下应满足<3MW/m~2条件,保证余热锅炉不结渣并留有一定的裕量来保证转炉工艺运行的正常波动对余热锅炉无大的不利影响。 对于强制循环系统,为了避免循环水动力的多值性,设计均要求在每一根水冷壁管设置节流孔板。从介质的流向和阻力情况分析,对于转炉余热锅炉,建议每2根配水管间所包含的水冷壁管中,对其中间的2～4根水冷壁管采用较大的节流孔径,比整体计算得到孔径大2～3mm。 由综合考虑转炉余热锅炉起动快和运行人员习惯于汽包水位波动较小的操作方式,建议采用较一般工业锅炉更大的汽包,且汽包的容积应按0.3燃烧系数条件确定的瞬时产汽量计算确定。 由于转炉余热锅炉在投产运行初期均有蒸汽不外供的特点,此阶段所产蒸汽全部放散,通常的电动放散阀不能满足在第一分钟内最大的压力变化速度(0.008MPa/s)要求,因此建议增加汽包电动放散阀的旁路压力调节阀,保证汽包压力稳定或缓慢下降。