鑄鐵鍋爐的經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景

張　霞　王　靜

勞動(dòng)部頒發(fā)的《熱水鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》第七章對鑄鐵鍋爐提出了明確的規(guī)定：“額定出口熱水溫度低于120℃且額定出水壓力不超過0.7MPa的鍋爐可以用牌號(hào)不低于HT150的灰口鑄鐵制造”?，F(xiàn)在，國內(nèi)已有較成熟的鑄鐵鍋爐制造技術(shù)，鑄鐵鍋爐相比鋼制鍋爐有明顯的優(yōu)勢，具有較好的發(fā)展前景。

一、鑄鐵鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

鑄鐵鍋爐的結(jié)構(gòu)是組合式的，鍋爐本體是由多個(gè)鍋片組裝而成，鑄造鍋片經(jīng)過機(jī)加工合格后，將一片前鍋片、多片中鍋片和一片后鍋片用專用工具緊固，中鍋片數(shù)量按照鍋爐出力大小進(jìn)行調(diào)整。鍋片四周的密封槽使鍋片之間的密封十分嚴(yán)密。組裝鍋片的連接套具有一定的錐度，使連接絕對緊密。水從后鍋片下部流入，經(jīng)中鍋片上部流出。鍋片上布置有大量的集熱錐，形成對流受熱面，破壞了煙氣層流，延長了煙氣在爐膛內(nèi)部的滯留時(shí)間，增強(qiáng)了傳熱效果。對流受熱面的污物靠水沖洗，受熱面經(jīng)常處于潔凈狀態(tài)。本體組裝完畢后進(jìn)行水壓試驗(yàn)，水壓試驗(yàn)合格后，進(jìn)行底座、自控裝置、管道、閥門儀表、泵、燃燒機(jī)等的安裝，制造廠組裝水壓試驗(yàn)合格的鍋爐可整裝出廠，也可根據(jù)用戶的安裝位置不同，將鍋片拆開后散裝發(fā)貨。單片鍋片的重量為100kg～600kg不等，運(yùn)輸極為方便，可以很容易的搬入鍋爐房、地下室、樓頂?shù)任恢?，在用戶現(xiàn)場進(jìn)行組裝，這也是鑄鐵鍋爐的一大特點(diǎn)。

目前，鑄鐵鍋爐的鍋片數(shù)量從3～17片不等，鍋爐的熱功率為116～2，800KW。燃料主要采用A重油、煤油、柴油、城市煤氣、天然氣等，A重油的燃燒量可達(dá)到300L/h。

燃?xì)獠捎孟蚋麇仩t片平行、均等流入的方式，使各個(gè)鍋片的傳熱量平衡均勻化；因此單片鍋片的熱功率基本相同，鍋爐的熱功率可以很方便地進(jìn)行增減。

單片鍋片的厚度為150mm～250mm不等，其內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜而且狹窄，一旦有鍋垢附著就很難清除。為了防止鍋垢附著，原則上鑄鐵鍋爐的冷凝水應(yīng)全部回收。因?yàn)槔淠炕厥?，不需要補(bǔ)充新水，系統(tǒng)內(nèi)始終由原有的鍋爐水進(jìn)行循環(huán)，鍋垢的附著和腐蝕非常緩慢。而且冷凝水全部回收也節(jié)省能源。

二、鑄鐵鍋爐的優(yōu)點(diǎn)

1、鑄鐵鍋爐因其獨(dú)特的晶間組織，特別耐腐蝕，抗氧化能力比鋼制鍋爐優(yōu)越得多，給水不必除氧，簡化了水處理設(shè)備，鑄鐵鍋爐的運(yùn)行壽命約為鋼制鍋爐的3～4倍，許多鑄鐵鍋爐的使用年限在40年以上，最長可達(dá)七八十年。從日本現(xiàn)已運(yùn)行的鍋爐實(shí)際情況分析，鑄鐵鍋爐使用壽命大于50年，而鋼制鍋爐的使用壽命一般為15年，壽命長是鑄鐵鍋爐的最大優(yōu)點(diǎn)。

2、制造成本低，鑄鐵鍋爐不需要進(jìn)行鋼制鍋爐所必需的鋼材復(fù)驗(yàn)、焊接、無損檢測等工序，節(jié)省了人力和物力的投入。

3、體積小是鑄鐵鍋爐的又一大優(yōu)點(diǎn)，鑄鐵鍋爐的總體安裝尺寸僅相當(dāng)于同噸位鋼制鍋爐的一半，在保證鍋爐性能的前提下，結(jié)構(gòu)非常緊湊，大大降低了鍋爐房的投資成本。并可在不易出入的狹小空間組裝使用。

4、安裝簡單，不需要大量的焊接工作和復(fù)雜的專用設(shè)備，大大縮短了鍋爐的安轉(zhuǎn)周期。鍋爐的運(yùn)輸和搬運(yùn)容易。因?yàn)榭蓪㈠仩t分解成單片的鍋片進(jìn)行搬運(yùn)，便于在城市交通繁忙的地方、狹窄的入口、地下室、屋頂?shù)忍幏奖愕剡M(jìn)行搬運(yùn)，并可在安裝現(xiàn)場進(jìn)行組裝。

5、鑄鐵鍋爐本體由多片鍋片組裝而成，小容量可整臺(tái)出廠，大容量鍋爐可分片運(yùn)輸，體積和重量都不大，到用戶現(xiàn)場組裝，起吊運(yùn)輸簡單、方便。

6、出力足，熱效率高，實(shí)測熱效率高達(dá)90%以上。

7、自控水平高，對鍋爐的壓力、溫度、水位進(jìn)行自動(dòng)控制和連鎖保護(hù)。同時(shí)，配備性能優(yōu)越的燃燒器，實(shí)現(xiàn)鍋爐的全自動(dòng)化控制運(yùn)行。

8、用途廣，熱水鍋爐在采暖的同時(shí)，可供應(yīng)生活用熱水，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。

9、燃燒充分，無污染，環(huán)保效果好。使用過程的維護(hù)管理容易。工作壓力低，又不像鋼制鍋爐那樣附屬裝置多，所以安全性好，維護(hù)管理容易。

三、鑄鐵鍋爐的局限

鑄鐵鍋爐在結(jié)構(gòu)上無法進(jìn)行內(nèi)腔清理，所以在用作蒸汽鍋爐時(shí)，原則上要求鍋爐用水要封閉式循環(huán)使用。鍋爐用水與系統(tǒng)用水相互獨(dú)立，可以明顯增加鍋爐的使用壽命。當(dāng)作為熱水鍋爐使用時(shí)，由于鑄鐵是脆性材料，所以要做成無急劇溫度變化和流量變化的系統(tǒng)。鍋爐在額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)熱水的循環(huán)量應(yīng)使鍋爐的進(jìn)、出口溫差在20℃以下，并使水循環(huán)量盡可能大。

四、鑄鐵鍋爐運(yùn)行中應(yīng)注意的問題

為了使鍋爐能夠長期安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，鑄鐵鍋爐在運(yùn)行中應(yīng)注意以下問題：

1、鍋爐操作人員應(yīng)做到：①監(jiān)視壓力、水位和燃燒狀態(tài)；②努力防止負(fù)載急劇變化；③防止壓力上升至超過額定工作壓力；④保持安全閥的有效性；⑤一天至少一次檢查水位檢測裝置的準(zhǔn)確性；⑥進(jìn)行適當(dāng)?shù)腻仩t水排放，防止鍋爐水的濃縮；⑦努力保持給水裝置的功能；⑧檢查并調(diào)整低水位燃燒截?cái)嘌b置、火焰檢測裝置和其他自動(dòng)控制裝置；⑨記錄鍋爐使用過程中的異常情況，發(fā)現(xiàn)鍋爐有異常時(shí)，應(yīng)該立即采取必要的措施。

2、蒸汽鍋爐由于缺水空燒事故或由于鍋垢附著造成鍋片局部過熱會(huì)導(dǎo)致鍋片開裂。要努力做好水位檢測裝置、低水位燃燒阻斷裝置和自動(dòng)補(bǔ)水裝置的維護(hù)工作和冷凝水的全量回收。冷凝水的回收量小時(shí)，要配置硬水軟化裝置，為避免鍋爐用水發(fā)生濃縮，應(yīng)定期檢測鍋爐用水的電導(dǎo)率值并進(jìn)行必要的排污。如果鍋爐水位變動(dòng)劇烈難以運(yùn)行時(shí)，原因可能是鍋水濃縮，可對鍋爐進(jìn)行排污將鍋水全部排空。如果因?yàn)槲窗惭b水軟化裝置而造成鍋垢附著，鍋垢將很難去除。

3、熱水鍋爐應(yīng)注意下列事項(xiàng)。①應(yīng)該在熱水循環(huán)泵運(yùn)行之后再啟動(dòng)鍋爐；②鍋爐的運(yùn)行溫度應(yīng)該盡可能保持在80～85℃左右為最好；③燃燒器的啟、停頻繁時(shí)，可以采用小火燃燒以減少燃燒器的啟、停次數(shù)；④經(jīng)過長期休假或鍋爐長時(shí)間停用等造成系統(tǒng)水溫較低時(shí)，應(yīng)用低溫燃燒慢慢升溫運(yùn)行；⑤要充分考慮采取防凍措施。

（作者單位：山東省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院泰安分院）