南昌江能熱動(dòng)工程技術(shù)有限責(zé)任公司

余熱鍋爐，是指利用各種工業(yè)過(guò)程中的廢氣、廢料或廢液中的余熱及其可燃物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生的熱量把水加熱到一定工質(zhì)的鍋爐。
余熱鍋爐由鍋筒、活動(dòng)煙罩、爐口段煙道、斜1段煙道、斜2段煙道、末1段煙道、末2段煙道、加料管（下料溜）槽、氧槍口、氮封裝置及氮封塞、人孔、微差壓取壓裝置、煙道的支座和吊架等組成。

余熱鍋爐共分為六個(gè)循環(huán)回路，每個(gè)循環(huán)回路由下降管和上升管組成，各段煙道給水從鍋筒通過(guò)下降管引入到各個(gè)煙道的下集箱后進(jìn)入各受熱面，水通過(guò)受熱面后產(chǎn)生蒸汽進(jìn)入進(jìn)口集箱，再由上升管引入鍋筒。各個(gè)煙道之間均用法蘭連接。

按余熱的性質(zhì)可分為以下幾大類(lèi)

1.高溫?zé)煔庥酂幔核浅Ｒ?jiàn)的一種形式，其特點(diǎn)是產(chǎn)量大、產(chǎn)點(diǎn)集中，連續(xù)性強(qiáng)，便于回收和利用，其帶走熱量占總熱量的40~50%，該余熱鍋爐回收熱量，可用于生產(chǎn)或生活用熱及發(fā)電。

2.高溫爐渣余熱：如高爐爐渣、轉(zhuǎn)爐爐渣、電爐爐渣等，該爐渣溫度在1000℃以上，它帶走的熱量占總熱量的20%。

3.高溫產(chǎn)品余熱：如焦?fàn)t焦碳、鋼錠鋼坯、高溫鍛件等，它一般溫度.很高，含有大量余熱。

4.可燃廢氣、廢液的余熱：如高爐煤氣、煉油廠的催化裂化再生廢氣、造紙廠的黑液等，它們都可以被利用。

5.化學(xué)反應(yīng)余熱：如冶金、化肥、化纖、油漆等工業(yè)部門(mén)，都產(chǎn)生大量的化學(xué)反應(yīng)余熱。

6.冷卻介質(zhì)余熱：如工業(yè)爐窯的水套等冷卻裝置排出的大量冷卻水，各種汽化冷卻裝置產(chǎn)出的蒸汽都含有大量的余熱，它們都可以被合理利用。

7.冷凝水余熱：各工業(yè)部門(mén)生產(chǎn)過(guò)程用汽在工業(yè)過(guò)程后冷凝減小時(shí)所具有的物理顯熱。

余熱利用具有以下特點(diǎn)

1.熱負(fù)荷不穩(wěn)定，主要有工藝生產(chǎn)過(guò)程所決定。

2.的成分、濃度、粒度差別比較大。從而使鍋爐的受熱面布置受影響，考慮防磨、堵灰及除塵。

3.煙氣成分的多樣性，使有的煙氣具有腐蝕性。如煙氣中的SO2或爐渣中的各種金屬和非金屬元素等都可能對(duì)余熱設(shè)備產(chǎn)生低溫或高溫腐蝕和積灰。

4.受安裝物所固有條件的限制。如有的對(duì)鍋爐進(jìn)、出煙口標(biāo)高的限制；有的對(duì)鍋爐排煙溫度的限制，使其滿足生產(chǎn)工藝的要求。

（三）由于余熱煙氣性質(zhì)的不同，故使余熱鍋爐的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)形式各不相同。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為管殼式余熱鍋爐和煙道式余熱鍋爐兩大類(lèi)。按余熱鍋爐進(jìn)口煙氣含塵量和煙氣特性又可分為以下五類(lèi)：

1.煙氣中含塵量不大于20g/Nm3的余熱鍋爐為類(lèi)余熱鍋爐；

2.煙氣中含塵量大于20g/Nm3且不大于70g/Nm3的余熱鍋爐為二類(lèi)余熱鍋爐；

3.煙氣中含塵量大于70g/Nm3的余熱鍋爐為第三類(lèi)余熱鍋爐；

4.煙氣中含有粘結(jié)性的余熱鍋爐為第四類(lèi)余熱鍋爐；

5.煙氣中含有強(qiáng)腐蝕成分或具有煙氣的余熱鍋爐為第五類(lèi)余熱鍋爐。

余熱鍋爐的分類(lèi)

目前余熱鍋爐采用有單壓、雙壓、雙壓再熱、三壓、三壓再熱等五大類(lèi)的汽水系統(tǒng)。

1．單壓級(jí)余熱鍋爐：余熱鍋爐只生產(chǎn)一種壓力的蒸汽供給汽輪機(jī)。

2．雙壓或多壓級(jí)余熱鍋爐：余熱鍋爐能生產(chǎn)兩種不同壓力或多種不同壓力的蒸汽供給汽輪機(jī)。

按受熱面布置方式分類(lèi)

1．臥式布置余熱鍋爐

2．立式布置余熱鍋爐

按工質(zhì)在蒸發(fā)受熱面中的流動(dòng)特點(diǎn)(工作原理)分類(lèi)

1．自然循環(huán)余熱鍋爐：煙氣是水平方向地流過(guò)垂直方向安裝的管簇的。管簇中的水汽混合物與下降管中冷水的密度差，是維持蒸發(fā)器中汽水混合物自然循環(huán)的動(dòng)力。

2．強(qiáng)制循環(huán)余熱鍋爐：煙氣通?？偸谴怪钡亓鬟^(guò)水平方向布置的管簇的。通過(guò)循環(huán)泵來(lái)保證蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)流量的恒定。

3．直流余熱鍋爐：直流余熱鍋爐靠給水泵的壓頭將給水一次通過(guò)各受熱面變成過(guò)熱蒸汽。在蒸發(fā)受熱面中，工質(zhì)的流動(dòng)是由給水泵壓頭來(lái)實(shí)現(xiàn)。

余熱鍋爐的特點(diǎn)、區(qū)別

“余熱鍋爐”總體來(lái)講只有“鍋”沒(méi)有“爐”。

“余熱鍋爐”通常是沒(méi)有燃燒器的，如果需要高壓高溫的蒸汽，可以在“余熱鍋爐”內(nèi)裝一個(gè)附加燃燒器。通過(guò)燃料的燃燒使整個(gè)煙氣溫度升高，能夠產(chǎn)生高參數(shù)的蒸汽。

例如某余熱鍋爐不裝燃燒器時(shí)，入口煙氣溫度為500℃，裝設(shè)附加燃燒器后，可使入口煙氣溫度達(dá)到756℃。蒸汽的壓力可以從4MPa升到10MPa，蒸汽的溫度可以從450℃升到510℃，蒸汽可以供高溫高壓汽輪機(jī)用，從而增加了電功率輸出。

余熱鍋爐主要是利用廢氣作為熱源，因此不需要燃燒系統(tǒng)(除非有補(bǔ)燃要求)。

余熱鍋爐與常規(guī)鍋爐的區(qū)別

余熱鍋爐利用已有廢氣余熱或固體顯熱。

余熱鍋爐可在多壓狀態(tài)下產(chǎn)生蒸汽提高了熱回收效率。

余熱鍋爐沒(méi)有燃料燃燒裝置。

余熱鍋爐作為余熱利用要適應(yīng)于主工藝的需求，不能影響主工藝的運(yùn)行。

余熱鍋爐受熱面布置形式多樣化。

余熱鍋爐組成及工作過(guò)程

在燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)做功后排出的燃?xì)?，仍具有比較高的溫度，一般在540℃左右，利用這部分氣體的熱能，可以提高整個(gè)裝置的熱效率。

通常是利用此熱量加熱水，使水變成蒸汽。蒸汽可以用來(lái)推動(dòng)蒸汽輪機(jī)一發(fā)電機(jī)，也可用于生產(chǎn)過(guò)程的加熱或供生活取暖用。

利用燃?xì)廨啓C(jī)排氣的熱量來(lái)產(chǎn)汽的設(shè)備，稱(chēng)為“熱回收蒸汽發(fā)生器”，表明回收了排氣的熱量。

我國(guó)習(xí)慣上稱(chēng)為“余熱鍋爐，并把燃?xì)廨啓C(jī)的排氣簡(jiǎn)稱(chēng)為“煙氣”。

從燃?xì)廨啓C(jī)出來(lái)的高溫?zé)煔庥袃陕烦隹冢宦愤M(jìn)入余熱鍋爐，從主煙囪排入大氣，另一路進(jìn)入旁路煙囪排入大氣。每路煙道上都裝有擋板，共有三個(gè)擋板，主煙道上的擋板稱(chēng)“主擋板”，旁路煙道上的檔板稱(chēng)“旁路檔板”，主煙囪處的檔板稱(chēng)“煙囪擋板”，各擋板是配合使用的。

通常余熱鍋爐由省煤器、蒸發(fā)器、過(guò)熱器以及聯(lián)箱和汽包等換熱管組和容器等組成，在有再熱器的蒸汽循環(huán)中，可以加設(shè)再熱器。

在省煤器中鍋爐的給水完成預(yù)熱的任務(wù)，使給水溫度升高到接近飽和溫度的水平；在蒸發(fā)器中給水相變成為飽和蒸汽；在過(guò)熱器中飽和蒸汽被加熱升溫成為過(guò)熱蒸汽；在再熱器中再熱蒸汽被加熱升溫到所設(shè)定的再熱溫度。

燃?xì)廨啓C(jī)工作而余熱鍋爐不工作，要開(kāi)啟旁路擋板，關(guān)閉主擋板。燃?xì)廨啓C(jī)與余熱鍋爐同時(shí)工作，要關(guān)閉旁路擋板，開(kāi)啟主擋板。另一方面為調(diào)節(jié)余熱鍋爐的產(chǎn)汽量，主擋板和旁路擋板可以部份開(kāi)啟或部份關(guān)閉。

余熱鍋爐工作時(shí)，應(yīng)該開(kāi)啟煙囪擋板。當(dāng)余熱鍋爐短時(shí)間停爐，可以關(guān)閉煙囪擋板，以防止余熱鍋爐內(nèi)的熱量損失。因?yàn)橛酂徨仩t內(nèi)溫度比較高，周?chē)淇諝饪梢赃M(jìn)入余熱鍋爐，形成自然對(duì)流將熱量帶走，關(guān)閉煙囪擋板就能防止外界氣流進(jìn)入余熱鍋爐，以保存熱量，準(zhǔn)備隨時(shí)起動(dòng)余熱鍋爐。如果余熱鍋爐要停爐檢修，希望冷卻速度快些，可以開(kāi)啟煙囪擋板。

余熱鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)所應(yīng)具備的條件

1、煙氣側(cè)參數(shù)：

煙氣量（標(biāo)況或工況）、煙氣進(jìn)口溫度、煙氣成分、煙氣含塵量、煙氣側(cè)壓力（正壓或負(fù)壓）、鍋爐煙氣側(cè)系統(tǒng)阻力

2、鍋爐參數(shù)：

鍋爐額定蒸發(fā)量、鍋爐額定蒸汽壓力、鍋爐額定蒸汽溫度、鍋爐排煙溫度

3、其它參數(shù)：

主煙氣系統(tǒng)所屬行業(yè)、系統(tǒng)工藝說(shuō)明、鍋爐安裝形式、鍋爐結(jié)構(gòu)形式、鍋爐安裝地氣象參數(shù)或其它特殊要求。

余熱鍋爐在生產(chǎn)系統(tǒng)中的作用

由于生產(chǎn)系統(tǒng)及余熱發(fā)電熱力系統(tǒng)的特殊性，鍋爐在整個(gè)系統(tǒng)中主要起到以下作用：

a) 鍋爐起到降低整個(gè)煙氣溫度的作用，能夠保障系統(tǒng)中除塵設(shè)備的正常運(yùn)行，達(dá)到低溫環(huán)保排放煙氣；

b) 鍋爐通過(guò)利用余熱產(chǎn)生高溫高壓蒸汽通過(guò)與補(bǔ)燃鍋爐整體配套推動(dòng)氣輪機(jī)和發(fā)電機(jī)發(fā)電，為整個(gè)水泥生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備提供動(dòng)力；

c) 鍋爐具有一定的自除塵作用，分離出的灰塵可以重新回收利用，達(dá)到“一機(jī)多用”的功能。

d) 利于降低整個(gè)系統(tǒng)能耗，做到能源的充分利用。