本鍋爐為寧夏某造紙廠全水冷壁噴射堿回收鍋爐。利用造紙廠紙漿車間洗漿廢液（黑液），經(jīng)濃縮后在爐內(nèi)焚燒以回收廢液（黑液）中的堿和熱能，使其再利用。可為紙漿廠節(jié)約大量能量及回收造紙制漿生產(chǎn)用堿，并大量減少對環(huán)境的污染。該爐堿回收率、芒硝還原率及熱效率都很高，已成為該造紙廠黑液堿回收的重要環(huán)保設(shè)備。

堿回收噴射爐為蒸汽鍋爐，屬于壓力設(shè)備。但是堿回收爐不僅是處于高溫高壓下，而且又處于強(qiáng)堿及高灰塵的堿性介質(zhì)中。因此，比一般蒸汽鍋爐爆炸的危險(xiǎn)性更大。其中一個(gè)很重要的致爆原因就是受熱面漏水造成的，泄漏的水與爐膛內(nèi)的熔融物接觸而發(fā)生爆炸，其過程如下：

由于爐膛底部墊層積聚有大量的熔融物（溫度800-850℃），熔融物中含有大量的Na₂S。水與高溫Na₂S接解發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)果放出大量熱量,同時(shí)生成可燃性氣體Ｈ₂與Ｈ₂Ｓ。這些可燃性氣體與空氣（氧）接觸，達(dá)到爆炸濃度時(shí)，將發(fā)生瞬時(shí)爆炸反應(yīng)。

所以有關(guān)規(guī)范規(guī)定，按高壓蒸汽鍋爐壓力要求。檢查和驗(yàn)收中壓與低壓堿回收鍋爐。對堿回收爐爐膛內(nèi)部的每一條焊縫均要進(jìn)行射線和超聲波探傷檢查。這就對堿爐水冷壁的組對與焊接提出了更高的要求。

該鍋爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)：

日處理黑液固形物量     150tds/d      鍋爐額定蒸發(fā)量        13t/h

鍋爐額定蒸汽壓力       1.27MPa      鍋爐額定蒸汽溫度      194℃

該爐膛為3530×3530正方形布置，水冷壁管采用60×5、20鋼GB3087管材組裝而成。膜式壁分段出廠，現(xiàn)場對接，前墻膜式水冷壁28根管，帶爐底，五道焊口。后墻膜式水冷壁28根管，四道焊口。左右墻壁膜式水冷壁各有28根管，均為四道焊口。由于現(xiàn)場場地比較狹小，水冷壁組對支架采用組合支架（混凝土支墩與鋼構(gòu)架相接合的方式）。先在地上挖深400mm左右、面積450×450的坑，夯實(shí)坑底，在坑內(nèi)澆灌混凝土支墩，混凝土面預(yù)埋300×300見方16mm厚鋼板。鋼構(gòu)架選用16#國標(biāo)槽鋼，支墩布置兩列，每列七個(gè)支墩，共計(jì)14個(gè)支墩，支墩列距4000mm，行距3000mm。

每個(gè)支墩上所焊立柱為兩根16#槽鋼對焊而成，鋼構(gòu)支架分四層,每層縱橫向聯(lián)接梁用單根16#槽鋼聯(lián)接，并用玻璃管水平儀抄平。各層間距1.2m。每層組對的水冷壁按水冷壁安裝順序排放。最下為第一層放右側(cè)水冷壁，待右側(cè)水冷壁組對焊接完畢，再安裝焊接第二層支架縱橫支撐梁。第二層放前水冷壁，第三層組對后水冷壁，第四層放左側(cè)墻壁水冷壁。待各水冷壁組對焊接檢測完畢。由上第四層向下第一層依次吊裝就位。下面是右側(cè)水冷壁第二道管口的組對焊接情況，以此道焊縫為例闡述整個(gè)堿爐水冷壁組對焊接情況。

水冷壁的組對焊接順序：先組對焊接管排，然后再組對焊接管排與聯(lián)箱間焊口。把各段管排吊放到組合架上之后，先做通球試驗(yàn)，以檢驗(yàn)管排管子的內(nèi)徑情況，彎曲處截面變形情況，并清除管內(nèi)的灰塵雜物；然后檢查管排的寬度、長度、平整情況。外觀檢查結(jié)束后，用電動(dòng)砂輪打磨管口，清除管口20mm范圍內(nèi)油漆、鐵銹，內(nèi)外都要磨出金屬光澤。為了便于對口與施焊，需把管口兩側(cè)鰭片全部切去30-40mm，然后調(diào)整焊口間隙。其中有二對管口錯(cuò)口較大，采取將鰭片與管子間的焊縫割開400mm，減小了管子的約束力，再調(diào)整管口間隙到規(guī)范要求誤差之內(nèi)。管排組對時(shí)，預(yù)留了管子焊口在焊接時(shí)長度大約收縮1-2mm的預(yù)留量。對每道焊口的對口間隙全面測量，按對口間隙大、中、小分類，對其中6個(gè)間隙過小的管口進(jìn)行了整修。把所有管排按圖紙要求調(diào)整好，經(jīng)檢測管排對角線誤差不大于8mm，管排平面?zhèn)€別管子突出不平度為2mm，組合件寬度誤差不超過30mm，長度誤差2mm，達(dá)到了施焊要求。

該道焊口管口修整后按間隙的大、中、小分類統(tǒng)計(jì)如下表：

管口焊接：為了保證焊口的質(zhì)量及拍片合格率，該爐水冷壁采用全氬弧焊焊接。要選取考試合格焊工，兩人配合施焊。其焊接順序是先對口點(diǎn)焊，然后進(jìn)行打底焊，最后分兩層蓋面。先點(diǎn)焊間隙小的一批，再點(diǎn)焊間隙較大的一批，最后點(diǎn)焊間隙大的一批。焊口打底焊接順序也是從小間隙到大間隙分批焊，待全部焊口打底完畢，再以同樣方法蓋面。這種施焊順序可利用先點(diǎn)焊、先打底焊縫的收縮作用，使后點(diǎn)焊，后打底焊縫的對口間隙縮小到正常對口要求的間隙值。焊接工藝參數(shù)：氬氣的流量8-10L/min，焊絲為2.5mm、TIG-J50型，鎢棒采用2.5mm，電流為直流正接90-120A，電孤電壓14-16V，中間層與表面層的工藝規(guī)范與打底層略有差異，比底層焊接電流略大一些，氬氣流量略小一些，運(yùn)弧過程中，中間層不得打穿打底層焊道，并在坡口兩側(cè)稍作停留，以便充分熔化坡口邊緣。運(yùn)弧時(shí)作橫向擺動(dòng)，但不能太快，否則，氬氣不能充分保護(hù)，中間層表面略低于管子外壁，表面層厚度宜薄，只要高于管子外壁即可。

氬弧焊接注意事項(xiàng)：

（1）氬氣純度要求，氬≥99.99%，氧≤0.0018%，水分≤30MG/m3，氮≤0.01%。

（2）控制好焊接電流，電流過大，鎢棒將大量被燒損，焊縫易產(chǎn)生夾鎢，電流過小，則電孤不穩(wěn)定，易偏吹不易焊透，成型低劣，易產(chǎn)生氣孔和夾渣。

（3）焊口要保持干燥，如果焊口潮濕，易產(chǎn)生氫氣孔。

（4）為了防止外界氣流對焊接質(zhì)量的影響，設(shè)置防風(fēng)裝置把焊接場地四周圍起來，但要保持上部空氣對流，如外界風(fēng)較大，要立即停止焊接。

（5）選取合適噴嘴并控制好氬氣流量，氬氣流量過大，保護(hù)層將產(chǎn)生紊流，將空氣卷入，使焊縫成形差，內(nèi)部易產(chǎn)生氣孔、氧化渣等缺陷；當(dāng)氬氣流量過小時(shí)，保護(hù)氣流挺度小，保護(hù)層易卷入空氣，使焊縫表面發(fā)黑。

（6）要防止焊接中的穿膛風(fēng)影響，把管子兩端密封好。

（7）焊工操作力求平穩(wěn)，要防止電孤忽高忽低。

每一道焊口焊完，首先檢查焊口外觀，對外觀成形良好的，要打上焊工鋼印號(hào)。待射線探傷合格后，把焊口間鰭片缺口填補(bǔ)焊好。膜式水冷壁鰭片對接焊縫，焊后要做煤油滲漏試驗(yàn)，以防止?fàn)t膛煙氣由小縫泄漏腐蝕管壁和破壞保溫層。

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