[科普中国]-对流部

概述

余热锅炉主要由辐射部、对流部、汽包三个部分组成，还有高压循环水泵、硫酸盐化风机、振打装置等，与之配套的还有水处理系统、高压给水泵等。

锅炉的对流部外形是一个长方体，相比辐射部要矮小一些。对流部的尾端是高温烟气的出口，设备成管状，通过鹅颈烟道和电收尘器沉尘室相连，下部成漏斗状，下面有灰斗和灰槽，灰斗和灰槽的下部装有埋刮板机，将收集在锅炉灰斗中的灰尘和沉积物由埋刮板运输机随时送走。3

参与流程以闪速熔炼炉余热锅炉系统为例：从动力中心高压给水泵送来的软化水存储在锅炉汽包里，通过循环水泵将软化水充满辐射部和对流部的所有水系统管道里。从闪速熔炼炉上升烟道出来的高温冶炼烟气，充满余热锅炉的辐射部、对流部的整个空间，这些烟气通过管壁和管内的水进行热交换，使管内的水因温度升高汽化而产出蒸汽。由于蒸汽的比较轻，因而被循环水泵从汽包下面抽出的温度较低的水挤到汽包里，升到汽包的上部。汽包里的蒸汽因压力的关系而被送到位于动力中心的透平发电机发电，动力中心的高压给水泵将软化水不断地送到锅炉汽包里，高压循环水泵又将汽包里的这些水强制送到锅炉的辐射部和对流部，通过管壁和高温烟气进行热交换。这样随着熔炼炉生产的正常进行，锅炉汽包就不停地产出蒸汽。对流部出口烟气温度为360°C左右，降低了温度的烟气送到电收尘，经收尘后的烟气送到硫酸车间制酸。收集在锅炉灰斗中的烟灰则由埋刮板运输机送走，经破碎机破碎后，用气流输送的方式返回到闪速熔炼炉顶上的烟灰仓，再次进入反应塔，回收烟灰中的铜。3

必要传热面积对流部的必要传热面积按下式计算：

Ac=Qc/U△tm

式中：Qc——对流部吸收热量，kcal/h；

△tm——载热体和燃烧气的对数；

平均温度差，℃；

Ac——可根据内盘管炉内面所构成的炉膛结构及炉内压力做必要的调整。4

设计实例（1）闪速熔炼炉余热锅炉系统中的对流部：

对流部采用水冷壁外壳加对流管束。对流部受热面包括从上面悬挂到水平管道外壳内的垂直管束。为了防止前面区域因堆积灰尘产生受热面分离：因此将第一排对流面设计为屏式，使这个区域通过气流的斜面扩大，以后的对流受热面设计为管束。对流部的结构与辐射部相同。在对流部出口和入口安装有振打装置。

（2）奥托昆普闪速炉的对流部：

在奥托昆普闪速炉中，闪速炉出炉烟气温度为1550～1600k。其中的显热总是借助紧靠上升烟道烟气下游侧的废热锅炉以蒸汽形式回收。废热锅炉由两部分组成：辐射部、对流部。在对流部里，烟气的显热传给在钢质锅炉管中的高压水流。这些锅炉管悬挂在烟气通道上。这样设计是为了使炉子烟气中的冰铜和炉渣液滴在与热交换管接触之前就凝固下来，从而尽量减少锅炉管上的粘结物。辐射部出口烟气温度约为1000k，对流部出口烟气温度约为600k 。5