
水泥生产线的余热管道有几个鲜明特点:温度高,窑尾废气可达 350 – 450 ℃;含尘量大,粉尘浓度按 g/m³ 计;管道直径大,多为矩形或大圆截面。这三条决定了补偿方案与常规供热管道完全不同。
余热锅炉进出口
余热锅炉进口烟气温度最高,位移也最大。这个位置适合用非金属膨胀节,蒙皮按耐 600 ℃ 配置,中间加硅酸铝纤维毯隔热。金属波纹管在这个温度下长期运行,刚度会随温度升高而下降,而且粉尘会堆积在波谷,形成局部过热。
锅炉出口温度降到 200 ℃ 左右,可以选用金属波纹补偿器,但必须带防尘结构。做法是在波纹管外侧加防尘罩,内侧加导流筒,避免粉尘进入波谷。
预热器与管道连接段
预热器本体与管道之间的连接段,位移方向既有轴向也有横向,属于复合位移。非金属膨胀节的多波结构能同时吸收两个方向,比金属补偿器更合适。有效长度按合成位移量的 2 倍选取。
这一段还要注意热桥问题。管道与设备之间的连接如果直接刚性相接,热量会沿管壁传导,造成局部温度不均。膨胀节的蒙皮本身是隔热层,正好切断这条热桥。
耐磨措施
- 含尘量高的管道,膨胀节内侧设耐磨导流板,材质用耐磨钢板或陶瓷衬板。
- 导流板与蒙皮的间隙不小于 80 mm,避免热态膨胀后顶住蒙皮。
- 矩形管道转角处蒙皮加宽,压板加密,转角是最先磨穿的位置。
- 系统停机时清理积灰,积灰硬化后会划伤蒙皮和导流板。
设计与施工的接口
余热管道的补偿方案要和土建、设备厂家同步。膨胀节的安装位置决定了支架布置,支架又影响平台和楼梯的位置。方案定得晚,现场往往只能将就,效果打折。
施工顺序也要排好:先装设备,再定管道,最后装膨胀节。反过来做,膨胀节会被反复拆装,蒙皮容易受损。安装完成后做一次冷态位移检查,确认在设计位移范围内活动自如。