的熔点有关,不同成分的烟尘其熔点相差很大,有的在1000℃以上,有的只有600-700℃。这种烟尘如附着在高温耐火砖壁面上,经自然冷却后,积灰质地特硬,并坚韧不脆,一般很难清除;如附着在锅炉水冷壁管子或其他冷却件上,积灰就较松脆。在后一种情况下,只在及时用吹灰或机械振打等方法较易清除。但积灰超过一定厚度时,其外表就会结焦成一层硬壳,作为积灰的核心促使积灰速度 增长很快,并且越积越大,这时再想清除它就比较困难了。
过渡温区的积灰,是指烟尘大部分为固体颗粒,而尚有一部分呈熔融或半熔融状态下所形成的积灰。其中大颗粒的烟尘外表面常常是一层薄的硬壳,而中间仍是半熔融状态。这个温区的分布与积灰的软化点有关。当积灰成分很复杂时,由于各种成分的软化点相差很大,因而积灰的软化点便成了范围较大的温区。在这个温区内形成的积灰称为“过渡温区”的积灰。这种积灰如果附着在高温耐火砖上,开始一段时间一般是不硬不脆,稍用力就能加以清除,但如积灰时间较长等,质地变坚硬后就更难于清除了。这种积灰如果附着的锅炉水冷壁管或其他冷却件上,当积灰较薄时,用机械方法容易清除,而积到一定厚度时,其外表面也可能形成坚硬焦壳,并越积越厚,但比高温区积灰的形成速度往往要慢些。
低温区的积灰是指烟尘在凝固点以下的积灰,也就是呈固体颗粒的积灰。这种积灰往往随着固体颗粒的性质及其成分的不同而有着很大的差异。在锅炉对流受热面上积灰的表现也有所不同,一般可分为松散性的积灰和粘附性的积灰,用机械清灰方法都较易清除。
以上积灰温区的划分是由烟尘的熔点、软化点和凝固点决定的。进人锅炉的烟尘性质不同积灰的情况也不一样。综上所述,余热锅炉受热面上的积灰按其特性一般可分为松散性积灰、粘附性的积灰和粘结性的积灰在低温区一般生成松散性的积灰和粘附性的积灰,在高温区和过渡温区才生成粘结性的积灰。 7.1.6.2 积灰的成分
积灰的成分与流经烟气的温度有密切的关系。通常难熔元素及其化合物,如铁、铜、硅、金、银、镍等,在高温区即固结并大量沉积下来,到低温区则显着减少。反之,易熔元素及其化合物,如铅、锌、锡、锑、砷、铟、镉等,在高温区主要呈挥发性气体状态难于捕集,到低温区才逐步凝聚下来。从积灰及各温区清除出来灰粒的颜色来看也是不同的。各元素及其化合物的熔点和气化点是决定其在某温区沉积的重要因素。
图7-1 余热锅炉烟气走向
7.2 竖炉、电炉余热锅炉系统概况 7.2.1 竖炉、电炉余热锅炉设计参数 7.2.1.1 基夫赛特炉竖炉余热锅炉
烟气温度入口 1300℃ 烟气温度出口 380℃ 烟气量 19599Nm/h 烟气含尘量 103.8g/Nm 蒸汽基本参数：
蒸汽量 30t/h
蒸汽压力（表压） 设计压力4.7MPa，4.0MPa 饱和蒸汽温度 280℃ 该余热锅炉的进口烟气条件如下： 余热锅炉出口烟气成分（体积%） 成份 体积(%）
7.2.1.2 基夫赛特炉电炉余热锅炉
烟气量 7800m3/h(标） 烟气温度入口 1350℃ 烟气温度出口 500℃ 烟尘量 124.0g/m3 蒸汽基本参数：
蒸汽压力(表压） 4.0MPa 饱和蒸汽温度 280℃
SO2 16.50 SO3 0.05 CO2 32.33 O2 4.82 N2 33.23 HO2 13.12 合计 100 33
该余热锅炉的进口烟气条件如下：
电炉余热锅炉出口烟气主要成分（体积%）： 成份 体积(%） CO2 4.8～4.9 O2 9.9～10.1 N2 84～85 H2O 1.0～1.1 SO2 0.015 7.2.2 余热锅炉的工艺概述
1）基夫赛特竖炉锅炉工艺概述
基夫赛特炉竖炉锅炉是由上升部、下降部、对流部组成。基夫赛特炉上升烟道出来的1300℃的高温烟气,进入基夫赛特竖炉锅炉,经膜式水冷壁组成的庞大的辐射室烟气被冷却到700℃以下,再进入对流部。对流部周围则全部由膜式水冷壁管组成，对流部内设置了4组管屏，2组管束，烟气被冷却到380℃以下排出锅炉后进入下道工序。
烟气中的烟尘先在竖炉部被冷却凝固后沉降一部分,另一部分粘附在对流区的蒸发管更细的烟尘随烟气进人沉降斗和电收尘。粘结在水冷壁和管屏、管束的烟尘,通过运转弹性振打清灰装置。被振落到锅炉下部灰斗中,由二台刮板机把烟尘输送出去再由烟尘输送系统送到返尘仓。
辐射部的烟尘大部分是块状烟尘,经锤式破碎机粉碎,然后由斗式提升机运送到烟返尘仓。
2）基夫赛特电炉锅炉工艺概述
基夫赛特炉电炉锅炉是由上升部、下降部组成。电炉区域出来的1350℃的高温烟气进入基夫赛特电炉锅炉,经膜式水冷壁组成的庞大的辐射室烟气被冷却到500℃以下排出锅炉后进入下道工序。
从下降部收集的烟灰经皮带送至碱洗工序。
图7-2 基夫赛特余热锅炉系统图
7.2.3 余热锅炉结构特点
由于余热锅炉入口烟气温度高、含尘量大、SO2浓度高，因此余热锅炉的结构形式、清除灰方式必须采取相应措施来防止或减轻其腐蚀、积灰、堵塞、磨损等问题。余热锅炉具有以下特点：
1. 竖炉余热锅炉的特点：
竖炉余热锅炉是用于冷却反应塔内生成的高温烟气，冷却后的烟气进入电收尘器进一步除尘后送硫酸生产。竖烟锅炉由竖井式上升烟道、下降烟道和直通式水平烟道构成。
竖井式上升烟道截面尺寸4000×5000mm，高～40m，由膜式水冷壁构成。竖井式上升烟道与基夫赛特炉烟道接口处设置水冷闸板,在必要时拆除耐火砖可合上水冷闸板。在竖井式上升烟道入口7m高范围内与高温烟气接触的表面，堆焊InCoNel625(因科镍）保护层，防止F、Cl腐蚀，堆焊保护层面积约126m。在竖井式上升烟道中，烟尘中PbO，ZnO尘与烟气中SO2发生反应生成硫酸盐。采用高竖井式上升烟道，可将烟气温度由1300℃降至700℃，同时使烟气烟尘率降低，改善了锅炉后部换热段的工况。在竖井式上升烟道中，采用高效弹性振打机清除膜式水冷壁表面的积灰，积灰直接掉入基夫赛特炉的熔炼区熔池中。在上升烟道的顶部，预留安装对流管束的位置。
下降烟道是上升烟道和水平烟道的中间连接段，全膜式壁结构。将烟气温度降至500～550℃，用高效弹性振打机清除膜式水冷壁表面的积灰。
水平烟道外壁采用全膜式壁结构，烟道内部依次布置了4组对流管束，并预留2组对流管束位置。高温烟气横向冲刷管束，温度降至350～380℃，经锅炉尾部排出进入收尘系统。对膜式水冷壁表面和对流管束均采用弹性振打清灰。
2 电炉锅炉的特点：
电热区烟气在锅炉内复燃，使烟气CO和Pb、Zn蒸汽全部氧化，复燃后的烟气温度约在1350℃，烟气量7800Nm3/h。电热区余热锅炉由烟气冷却室构成。
2
烟气冷却室外壁为全膜式壁结构。根据电热区烟气和烟尘的特点，前部为多烟道空腔，烟气温度由1350℃降至500℃；后部设省煤器，省煤器换热面采用蛇形管，将锅炉给水温度提高到150℃左右进入汽包，同时烟气温度降到200～250℃后送收尘系统。烟气冷却室用高效弹性振打机清除换热面表面的积灰。 7.2.4 竖炉、电炉余热锅炉水汽工作过程
1）余热锅炉水汽工作过程
锅炉循环水采用循环泵强制循环,循环路线如下:
动力给出104℃纯水→给水管道→给水调节阀→锅炉汽包→下降水管→过滤网→循环泵出、入口→上升管→分配联箱→调节孔板(喷嘴）→蒸发管→集合联箱→回水管→锅炉汽包→汽水分离器→除湿器→蒸汽。
由汽水分离器分离出来的炉水落回汽包下部,并同锅炉给水由循环泵再次循环。炉水在循环热交换中是一种近似物态变化，液态锅炉水吸收汽化潜热的热量变成汽水混合物,整个热交换过程近似等温、等压过程。
2）主蒸汽流程及低压蒸汽流程简述
基夫塞特炉余热锅炉产生的余热蒸汽经主蒸汽母管一路至汽轮发电机组发电，，另一路经减温减压器减温减压至中压饱和蒸汽（1.4MPa(g）, 饱和温度201℃）送中压管网供铅系统原料蒸汽干燥。余热利用系统详见系统图。
图7-2 余热利用系统图