圖為余熱鍋爐在車間的加工現(xiàn)場 

  4月5日，由蘭州蘭石重型裝備股份有限公司自主研發(fā)、設計、制造的國內(nèi)首套大型20萬標準立方米/小時煤制氫裝置立式余熱鍋爐，發(fā)往盤錦浩業(yè)化工有限公司現(xiàn)場進行安裝。 
  該鍋爐直徑3800毫米、高39200毫米，由火管爐Ⅰ、過熱器、火管爐Ⅱ和省煤器4部分組合而成。蘭石重裝控股子公司瑞澤石化負責工程設計、蘭石重裝負責EPC總包及核心設備制造，采用蘭石研究院提供的循環(huán)流化床加壓煤氣化工藝包技術。 
  據(jù)公司熱能工程事業(yè)部負責人金宇介紹，整個工藝過程是將前端氣化爐反應后的950℃高溫煤氣，通過余熱鍋爐換熱產(chǎn)生450℃的中壓過熱蒸汽，同時將高溫煤氣降溫至200℃左右進入后續(xù)工藝。此外，該裝置是目前國內(nèi)處理量最大的立式水/火管組合式余熱鍋爐，數(shù)臺業(yè)內(nèi)常見的3萬標準立方米/小時鍋爐組成一組，才能達到同樣的功效。 
  “整個項目設計難度最大的是火管爐Ⅰ和火管爐Ⅱ，均屬于立式撓性薄管板余熱鍋爐，尤其在上管板流動死角區(qū)位置容易集氣造成設備超溫損壞。公司研發(fā)人員利用多年積累的設計經(jīng)驗，通過仿真模擬，采用新型專利結構解決了這一難題。同時對設備進行了整體優(yōu)化設計，保證了裝置在各種負荷下的設計工藝要求。”金宇說。 
  據(jù)了解，此設備是由蘭石重裝熱能工程事業(yè)部承制。事業(yè)部團隊由精通傳熱計算、流體動力學分析、應力分析設計的化工工藝、化工機械、熱能工程等專業(yè)人員構成，對各種類型的高溫高壓余熱鍋爐有著豐富的設計經(jīng)驗。他們對項目進行了大量的分析和計算，最終通過流體動力學分析解決了流動死區(qū)引起頂部管板超溫損壞設備的問題，完成了撓性薄管板的應力分析設計以及整體設備的結構設計。不僅保證了裝置在各種負荷下的設計工藝要求，也為該類型設備實現(xiàn)大型化奠定了基礎。 
  另外，該事業(yè)部之前設計的POX裝置的轉化余熱鍋爐工作溫度1300℃，工作壓力5.0兆帕，H2含量60%，是國內(nèi)運行條件最苛刻的余熱鍋爐，已經(jīng)在某廠焦爐氣制甲醇裝置中穩(wěn)定運行了5年。設備核心結構已取得國家專利，并應用在多個國內(nèi)首套裝置中。本次設計的余熱鍋爐是在此基礎上的放大，實現(xiàn)了國產(chǎn)大型煤制氫裝置的產(chǎn)業(yè)化。