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1废热锅炉结构特点和主要技术参数
1 1结构形式及技术参数
该废热锅炉结构如所示，技术参数如所示。
废热锅炉结构示意
1. 2主要原材料化学成分和力学性能
（1）管板：材质SA336F22CL3，其化学成分和力学性能见， 3.
技术参数项目壳程管程设计压力（ MPa）4 2 12 6工作压力（ MPa）3 85 10 96设计温度（）343 465/ 343工作温度（）225/ 248 2 416. 3/ 282金属温度（）248. 2 281. 3操作介质水、水蒸汽合成气水压试验（ MPa）6. 8 19. 2腐蚀裕度（ mm）3注：容器类别：三类。
化学成分（ % ）元素C Si Mn P S Cr Mo含量0. 13 0. 10 0. 46 0. 007 0. 003 2. 32 0. 98力学性能项目s（ MPa）b（ MPa）5（ % ）- 30 A KV（ J）数值430 580 32 292/ 280/ 290（ 2）管板：材质SA336F11CL3，其化学成分和力学性能见， 5.
化学成分（ % ）元素C Si Mn P S Cr Mo含量0. 15 0. 51 0. 48 0. 008 0. 004 1. 31 0. 52力学性能项目s（ MPa）b（MPa）5（ % ）- 30 A KV（ J）数值550 680 30 270/ 270/ 280
2主要零部件材质及规格
（ 1）管箱法兰： SA336F22CL3级锻件，规格：1211/ 872； L= 250，内壁及密封面堆焊TP304L+ IN CONEL600；（ 2）管箱壳体： SA336F22CL3级锻件，规格：1143/ 1031； L= 1025，内壁堆焊TP304L；（ 3）管板： SA336F22CL3级锻件，规格：1143； L = 305，堆焊INCONEL690；（ 4）壳体过渡段： SA336F22CL3级锻件，规格：1122/ 1070； L= 150；（5）换热管： SB163NO6690 + SA213T11，规格：32 3； L = 7317，由两种材质管子焊接而成，其中SB163NO6690换热管长度为300， SA213T11换热管长度为7017；（ 6）冷端的管箱法兰、管箱壳体、管板、接管等均为SA336F11CL3级锻件；（ 7）热端接管等均为SA336F22CL3级锻件。
此废热锅炉的主要特点：（ 1）管板堆焊INCONEL690工艺难度大；（ 2）换热管由两种材质焊接而成；（ 3）管架与壳体空间结构紧凑，要求管架装配精度高；（ 4）管板管孔采用刮槽结构，有较高精度要求；（ 5）废热锅炉材料特殊，热循环过程复杂。
3关键零部件制造工艺
3. 1管板
（ 1）工艺方案确定
废热锅炉管系为双管板结构，管孔数量和规格为330-32. 35+ 0 120，。为保证列管式换热器管孔尺寸精度和穿管顺利进行，工艺上采取管板堆焊后消除应力热处理，利用三轴数控深孔钻钻出30、深3 mm定位孔，最后利用摇臂钻床进行钻扩孔和刮槽。
（ 2）关键工序及解决措施
1）管板表面堆焊INCONEL690（ ENiCrFe- 7） ，镍是重要的有色金属，具有很高的强度和塑性，它对许多浸蚀性介质均有良好的耐蚀性，对所有的碱性溶液非常稳定，在硝酸中也不容易溶解。由于管板孔区厚度均为170 mm，刚性拘束较大，采用手工电弧焊堆焊。为保证焊接质量，首层焊前需要进行150以上的预热温度，为防止产生热裂纹，焊接过程中严格控制层间温度在150以下，焊接采用窄焊道、直道不摆动焊接操作要求，焊接压道量控制在50%左右，堆焊工艺参数见。
管板示意堆焊工艺参数焊层直径（ mm）焊接电流（ A）电弧电压（ V）焊接速度过渡层3. 2 100 120 22 26面层4. 0 125 145 23 27 2）为防止管板堆焊过程中应力过大产生堆焊裂纹，管板堆焊过渡层和面层后分别两次消除应力热处理，实践证明效果良好。
3）管板钻、扩孔、刮槽前找正，保证管板与钻床主轴垂直度不大于0. 5 mm，钻孔过程中要对孔径进行100%检查，防止孔径超差。切屑刀具材质及切屑参数见。
切屑刀具材质、切削参数钻头（ mm）整体扩孔钻扩孔切削参数尺寸（ mm）材质切削参数（ r/ min）进刀量（ mm）31 32. 35 0. 06 + 0. 042 W18Cr4V 63 0. 32 4）管孔密封槽用普通方法无法加工，为此用专用切槽刀来加工密封槽，切槽刀。在管孔密封槽的加工过程中避免管孔产生纵向划痕，转数均在各扩孔参数基础上进行，进给量靠手动进给。
经最终检查管孔和孔桥合格率为100% ，孔径在32. 40 32. 50 mm范围内的占95. 2%.
3 2两种材质换热管32 3对接
（ 1）工艺方案确定由于SB163NO6690换热管价格昂贵，为降低制造成本，将换热管改为由SB163NO6690+ SA213T11两种材质管子焊接而成，其中SB163N06690材质换热管长L = 300， SA213T11材质换热管长L = 7017.
废热锅炉两端为固定管板结构，管系中共有12块折流板。在实际生产中，要保证两种材质换热管焊后能够在封闭管系中顺利穿管具有相当大的难度。根据以上废热锅炉实际结构特点，应控制换热管尺寸为32 0. 10 3+ 0 40mm.
（ 2）关键工序及解决措施1）两种材质换热管对接时用换热管定位装置（）定位，将此工装放入待焊换热管内，定位杆旋入定位套内，并用量具测量以保证换热管错边量不超过0. 3 mm.为防止焊接变形，焊接时在管子外壁用U型夹夹紧两种材质换热管，焊接结束时撤下换热管定位装置和U型夹。换热管焊后用焊缝磨平机磨平焊缝，经检测焊后没有出现折角，换热管对接处左右1000 mm范围内直线度为0. 4 mm，达到了预期目的。
2）为保证焊接接头使用性能以及良好的工艺性能、焊缝金属具有一定的致密性、耐蚀性、耐热性等综合性能，工艺选用ERNiCrFe- 7焊丝，换热管对接坡口角度为32. 5 ，焊接内外都采用氩气进行保护，焊接参数见。
换热管焊后进行100% RT无损探伤，并用21 mm钢球通球完全合格，证明采取的工艺措施完全得当，能够满足换热管对接后穿管要求。
3. 3管系组件及其工艺措施
换热管环缝焊接工艺参数焊层直径（ mm）焊接电流（ A）电弧电压（ V）焊接速度1 2. 4 90 95 10 11 2 4. 0 95 100 10 11管系由管板、换热管、外壳、管架组件等组成。
为保证换热管顺利穿管，采取以下工艺措施：（ 1）控制管架的装配精度（水平度、垂直度）均要达到1 mm，在装配管架的同时，穿一些换热管进行定位，且换热管穿入后一定要保证轻松自如，不能强行穿入，避免穿换热管时发生卡住和划伤现象，实践证明采用这种定位方法简单有效。管架装配起吊时要采用吊梁和吊带进行起吊，防止管架变形。
（ 2）控制外壳整体装配尺寸及精度。由于筒体纵缝焊接时收缩变形，防止筒身产生缩腰，严格控制单节筒体下料时尺寸及对角线公差，筒体下料按正公差考虑为2 3 mm，对角线公差控制在0 1 mm范围之内。筒身环缝装配焊接时对直线度及垂直度进行校验，通过以上措施后外壳整体的直线度达到3 mm以内。
（ 3）管系整体热处理时防止换热管拉裂焊缝，从300开始控制温升（包括炉冷）速度不大于50 /h.
（ 4）管子-管板采用手工氩弧焊，为消除镍合金焊接产生的热裂纹，消除焊缝气孔，采取工艺措施为：管子装配之前，用丙酮擦洗管子和管板，保证无任何污物；管子-管板焊前贴胀换热管，消除两者间的间隙；焊接控制电流在150 160 A之间；整个焊接过程中管板采用电加热器预热30 40。
3 4总装
（ 1）管箱、管箱法兰、接管、预焊件装焊成热端管箱组件，并进行组件热处理；（ 2）管箱、管箱法兰、接管、预焊件装焊成冷端管箱组件，并进行组件热处理；（ 3）由管板、换热管、外壳、管架组件等件装焊成管系组件，并进行管系整体热处理；（ 4）冷、热端管箱与相应管板焊后，环缝进行局部热处理；（ 5）管程、壳程分别进行水压、气密性试验。