余热锅炉介绍学习资料
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余热锅炉的原理介绍及其类型
余热锅炉的原理介绍及其类型如下:
原理介绍:
1. 余热锅炉是发生器、热交换器、冷凝器、蒸发器等设备的组合,主要工作原理是高温物料在余热锅炉中吸收热量,将物料状态由气态(或接近气态)转变,同时余热锅炉出口的蒸汽或热水被回收并进入汽包进行汽水分离,再循环使用。
2. 余热锅炉内的换热器有两个功能:一是对烟气进行冷却,将余热锅炉能够回收的热量传递给冷却剂;二是实现给水逐步加热、汽化的过程,在换热过程中起到扩容的作用。
类型:
1. 自然循环余热锅炉,这类锅炉依靠锅水密度差来形成循环。
2. 强制循环余热锅炉,这类锅炉以水泵为动力,形成锅水循环流动。
3. 光管式余热锅炉,其显著特点为受热面为光管,简单可靠,经济性好。
4. 翅片式余热锅炉,其显著特点为受热面管子外侧面有翅片,增大传热面积,增强传热效果。
5. 膜式余热锅炉,它由波纹板组成锅筒,烟气和工质流动方向垂直,具有结构紧凑、占地面积小和运行可靠等优点。
以上就是余热锅炉的基本原理和主要类型。
余热锅炉在工业生产和节能减排中发挥着重要作用。
余热锅炉简单介绍一、什么是余热锅炉余热锅炉是综合利用工业炉余热的一种辅助设备,一般安装在烟道里面,吸收排放烟气的余热(或叫废热)产生蒸汽,并使烟气温度降低。
若不装引风机,放置余热锅炉时,其总阻力要小于烟囱抽力。
若有引风机,则因为引风机只能承受250℃以下的温度,烟气温度应降至250℃以下,一定要设置余热锅炉,才能保证整个加热炉系统的安全运行。
若余热锅炉在运行时发生故障,又没有旁通烟道,则会影响加热炉的正常运行。
余热锅炉与一般锅炉的区别就在于,余热锅炉是不需用燃料,而是利用烟气余热来产生蒸汽的锅炉,因此虽然一次投资较大,但若蒸汽能充分的利用时,则其投资最多在4~6个月内就能回收。
相对一般锅炉来讲,因余热炉烟气温度低,故要求的受热面积要比一般锅炉大很多。
余热锅炉还有如下特点:1. 热负荷不稳定,会随着生产的周期而变化。
2. 烟气中含尘量大。
3. 烟气有腐蚀性。
4. 余热锅炉的安装会受场地条件限制,另外还存在如何与前段工艺的配合问题等等。
二、余热锅炉的结构形式1. 按循环系统来分,可有强制循环和自然循环两种。
前者因要用电,设备也较多,运行成本较高,故现在比较少用。
2. 按受热面形式,主要有烟管锅炉和水管锅炉两种。
前者管内通烟气,管外通水,后者与此相反。
从综合考虑,一般多采用水管锅炉形式。
3. 从水管结构形式来看,有排管式、蛇形管式、双汽包弯管式、直排管式、斜排管式等等。
另外还有一种叫热管余热锅炉,其管内为特殊液体,并抽真空,管外通烟气上部在汽包内加热汽包内的水。
我们本次是采用的直排管式余热锅炉,结构简单,制作方便,便于操作管理。
三、余热锅炉系统流程介绍汽包→下降管→排管受热器→上升管→汽包(水消耗后给水泵补充给水)四、受热面介绍由φ89、φ108、φ133、φ159管道组成,共六组,每组重约2350kg,约88m2受热面,共重14100kg,约530 m2受热面(见排管图),可以产0.4~0.6MPa的蒸汽4~5t/h饱和蒸汽(达产正常时)。
余热锅炉基础知识讲解目录1. 内容综述 (2)1.1 余热锅炉的定义与重要性 (2)1.2 基础知识讲解的目的与意义 (3)2. 余热锅炉概述 (4)2.1 余热锅炉的定义及工作原理 (5)2.2 余热锅炉的种类与结构 (6)2.3 余热锅炉的应用领域 (7)3. 余热锅炉的工作原理 (9)3.1 余热回收与利用 (10)3.2 锅炉内部的热量传递过程 (10)3.3 余热锅炉的热效率及影响因素 (12)4. 余热锅炉系统组成 (13)4.1 主体设备 (14)4.2 辅助设备 (15)4.3 控制系统 (16)5. 余热锅炉的操作与维护 (18)5.1 操作规程及注意事项 (19)5.2 日常维护与保养 (21)5.3 故障诊断与排除 (22)6. 余热锅炉的安全运行 (23)6.1 安全运行的重要性 (24)6.2 安全操作规程 (25)6.3 安全防护与应急处理 (26)7. 余热锅炉的应用与优化 (27)7.1 在不同行业的应用实例 (29)7.2 提高余热锅炉效率的措施 (30)7.3 优化运行与节能减排 (31)8. 总结与展望 (32)8.1 对余热锅炉基础知识的总结 (33)8.2 对未来发展趋势的展望 (34)1. 内容综述余热锅炉的类型和工作原理:对常见类型的余热锅炉进行分类介绍,并详细阐述其工作原理、特点和应用范围。
余热锅炉的结构组成:从外界热源入流到蒸汽或热水出流,详细描述余热锅炉各个主要组成部件以及其功能,包括热交换器、燃烧器、吹灰装置、节能措施等。
余热锅炉的操作和维护:简述余热锅炉的正常运行流程、常见故障排除方法以及日常维护保养要点,以帮助用户更好地操作和管理设备。
余热锅炉的节能效益和环保优势:通过数据和案例,分析余热锅炉在节能减排方面的实际应用效果,突显其在可持续发展中的重要作用。
1.1 余热锅炉的定义与重要性也称废热回收锅炉或余热回收锅炉,是一种特殊的中央加热设备,主要功能是利用工业生产过程中的余热来加热水或其他介质,达到能源的有效重新利用。
余热锅炉,是指利用各种工业过程中的废气、废料或废液中的余热及其可燃物质燃烧后产生的热量把水加热到一定工质的锅炉。
余热锅炉由锅筒、活动烟罩、炉口段烟道、斜1段烟道、斜2段烟道、末1段烟道、末2段烟道、加料管(下料溜)槽、氧枪口、氮封装置及氮封塞、人孔、微差压取压装置、烟道的支座和吊架等组成。
余热锅炉共分为六个循环回路,每个循环回路由下降管和上升管组成,各段烟道给水从锅筒通过下降管引入到各个烟道的下集箱后进入各受热面,水通过受热面后产生蒸汽进入进口集箱,再由上升管引入锅筒。
各个烟道之间均用法兰连接。
余热锅炉的分类余热是在工业生产中未被充分利用就排放掉的热量,它属于二次能源,是一次能源和可燃物料转换后的产物。
(一)按余热的性质可分为以下几大类:1.高温烟气余热:它是常见的一种形式,其特点是产量大、产点集中,连续性强,便于回收和利用,其带走热量占总热量的40~50%,该余热锅炉回收热量,可用于生产或生活用热及发电。
2.高温炉渣余热:如高炉炉渣、转炉炉渣、电炉炉渣等,该炉渣温度在1000℃以上,它带走的热量占总热量的20%。
3.高温产品余热:如焦炉焦碳、钢锭钢坯、高温锻件等,它一般温度.很高,含有大量余热。
4.可燃废气、废液的余热:如高炉煤气、炼油厂的催化裂化再生废气、造纸厂的黑液等,它们都可以被利用。
5.化学反应余热:如冶金、硫酸、磷酸、化肥、化纤、油漆等工业部门,都产生大量的化学反应余热。
6.冷却介质余热:如工业炉窑的水套等冷却装置排出的大量冷却水,各种汽化冷却装置产出的蒸汽都含有大量的余热,它们都可以被合理利用。
7.冷凝水余热:各工业部门生产过程用汽在工业过程后冷凝减小时所具有的物理显热。
(二)由于余热是与其它生产设备及工艺密切相关,故余热利用又具有以下特点:1.热负荷不稳定,主要有工艺生产过程所决定。
2.烟尘的成分、浓度、粒度差别比较大。
从而使锅炉的受热面布置受影响,必须考虑防磨、堵灰及除尘。
3.烟气成分的多样性,使有的烟气具有腐蚀性。
余热锅炉介绍范文余热锅炉,又称废热锅炉或热量回收锅炉,是一种能够将工业过程中产生的废热转化为有用热能的设备。
在工业生产过程中,许多工艺需要高温热能来完成,而很大部分的能量却以废热的形式散失。
通过余热锅炉技术,这些废热可以得到回收利用,从而提高能源利用效率,降低能源消耗和环境污染。
余热锅炉的工作原理是将废热通过换热面使流体升温,然后传给蒸汽或者热水,使其达到所需温度。
余热锅炉的烟气产生的废热可通过换热面给水加热,然后再通过排烟管道排出,同时有效减少了燃料的消耗。
这种技术的引入不仅可以回收和利用废热,还可以降低对环境造成的污染。
与传统锅炉相比,余热锅炉具有以下几个显著优势:首先,余热锅炉能够有效地回收废热。
许多工艺中产生的热风、燃烧排气和高温废水等废热,通过余热锅炉可以将其加以利用,提供给其他工序或用于供热用途,充分发挥能源的潜力。
其次,余热锅炉能够降低能源消耗。
工业生产中,大量的热能以废热的形式散失,并且需要额外的燃料来提供所需的热能。
引入余热锅炉以后,可以充分利用已有的热能,从而减少对外部能源的需求,降低能源消耗以及相关的经济成本。
再次,余热锅炉有助于环境保护。
工业废气中含有大量的有害气体和颗粒物,直接排放会对环境造成污染。
而通过余热锅炉将烟气中的废热回收利用,一方面可以减少污染物的排放,另一方面也可以降低能源的开采和消耗对自然环境造成的影响。
最后,余热锅炉具有应用范围广泛、灵活性高的特点。
根据不同的工业生产过程和需要,可以选择和设计适合的余热锅炉,包括烟道余热锅炉、废热水余热锅炉等。
此外,余热锅炉还可以与其他能源设备相结合,形成能量回收系统,进一步提高能源利用效率。
总之,余热锅炉作为一种能够回收和利用工业生产中废热的技术装备,具有重要的经济和环境效益。
通过回收和利用废热,可以提高能源利用效率,降低能源消耗和环境污染,促进可持续发展。
随着能源需求的增长和能源紧缺的情况下,余热锅炉将在工业生产中发挥越来越重要的作用。
配联合循环的余热锅炉性能特点1.概述在燃气一蒸汽联合循环中,余热锅炉是回收燃气轮机排气中的余热,产生蒸汽,推动蒸汽轮机发电的换热设备。
余热锅炉的英文名称为Heat Recovery Steam Generator,意为热回收蒸汽发生器,常用缩写HRSG来表示。
我国习惯上称为“余热锅炉”。
在燃气轮机内做功后排出的燃气,仍具有比较高的温度,一般在500℃一600℃左右,随着透平进口温度的不断提高,排气温度也越来越高。
通过余热锅炉有效利用这部分气体的热能,可以大大提高整个装置的热效率。
表1列出了一些发电用燃气轮机的排气温度及简单循环和联合循环的效率比较。
表1 一些发电用燃气轮机的排气温度及简单循环和联合循环的效率由表中数据可以看出,对简单循环的燃气轮机发电装置,加装余热锅炉和蒸汽轮机组成余热锅炉型的联合循环发电装置后,其总发电能力和净效率都大幅度提高。
这是因为余热锅炉回收了燃气轮机排气的热量产生蒸汽,并在蒸汽轮机中作功发电,在不需要增加燃料量的情况下,使发电能力和净效率提高大约50%。
图1给出了一台F级燃气一蒸汽联合循环发电机组的热平衡示意图。
随着近几年燃气轮机透平进口温度的高温化和大容量化等形成的高效率化,余热利用式联合循环已成为联合循环发电的主流。
在燃气轮机的排气中补加燃料燃烧的排气补燃式,在透平进口温度比较低的情况下(如800℃),排气的氧浓度高,可以比较容易的进行补充燃料燃烧。
因此,可以使温度比较低的燃气轮机的排气提高到比较容易进行热回收的温度区域,以提高热效率。
但是,近几年的燃气轮机为提高效率,减少冷却用的空气量,透平进口温度不断提高,所以,减少了排气中的残留氧浓度(氧浓度约为13%-15%)。
由于燃气轮机单体热效率的提高和排气温度的上升,排气补燃式中燃料补充燃烧造成的热效率提高的效果减弱了。
另外,增压流化床燃烧方式由于炉子成为压力容器,是一种耐压构造,所以,控制系统也比较复杂。
给水加热式存在燃气轮机容量和汽轮机容量平衡的问题。
余热锅炉操作法(总15页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--余热锅炉操作法第一章余热锅炉简介1、设备介绍:余热锅炉由美国德尔塔公司设计,抚顺石油机械有限责任公司制造,2002年9月5日制造完工,2002年8月~9月20日由中石化四公司安装到位,2002年9月20日投用至今。
余热锅炉的全部热源由催化装置热烟气提供。
催化热烟气的性质:热烟气温度:520℃热烟气流量:110000Nm3/h热烟气入口流量压力:约3800Pa2、设备参数:余热炉额定蒸发量 t/h过热蒸汽温度450℃外来饱和蒸汽过热量20~25t/h给水压力 ~ MPa余热锅炉总供汽量35~40 t/h给水温度104℃~108℃过热蒸汽压力 MPa第二章锅炉的启动一、总则1、新建余热锅炉和大修后的余热锅炉,必须按照有关部门颁布的验收标准进行验收,合格后方能投运。
2、新建余热锅炉和大修后的余热锅炉,必须按照有关规定进行水压试验。
3、新建余热锅炉和大修后的余热锅炉,必须按照安全阀管理规定进行检验和定压。
4、新建锅炉投运前上岗人员必须经过技术考核和技能鉴定,合格后方可上岗。
5、锅炉投运后,在岗的操作人员必须严守工艺纪律、劳动纪律、操作纪律,时刻注意气温、汽压、水位的变化,加强操作调整,认真、准时、正确地填写生产记录。
搞好运转及备用设备的维护、保养工作,不允许有任何疏忽和擅自离开岗位的现象。
6、锅炉运行中的操作人员应严格执行操作规程,如遇有特殊情况及紧急事故发生,班长有权采取紧急措施并及时汇报作业部及生调处等有关部门。
二、启动前的检查1、检查炉体内外是否清洁,无杂物、手孔、人孔门应完整无缺,测量仪表及附件齐全,要证实炉内无人作业人孔砌好后关严。
2、检查管线、管线支撑、膨胀节是否完好,做好烟道挡板开关灵活程度的试验,核对其开关方向与指示是否一致,试验后关闭挡板。
3、汽、水系统各阀门、阀杆不应有弯曲、锈蚀、卡死等现象;手轮完整,开关灵活,如发现缺陷问题要及时处理。
自热炉余热锅炉第一节概述余热锅炉是有色冶炼过程的关键设备之一,由于铜冶炼烟气SO2浓度较高且具有烟温高、含尘量大、烟尘粘结性强等特点,余热锅炉能否适应冶炼烟气的特点,直接关系到整个冶炼工艺的安全生产。
自热炉余热锅炉安置于自热炉炉顶出烟口,由垂直布置的上升烟道、下降烟道和水平布置的对流区组成。
熔炼过程产生的高温烟气首先进入上升烟道然后折转进入下降烟道,最后通过对流区,烟气温度降至360℃左右排除余热锅炉.余热锅炉采用强制循环。
为了有效控制各组受热面间的循环流量分配,在每组受热面管的入口均装设节流孔板.节流孔板同时还可以保证水循环的稳定,防止发生停滞、倒流和脉动显现。
1、自热炉炉体 5、密封圈带 9、锅炉振打2、余热锅炉过渡段 6、锅炉刮板 10、对流区灰斗3、余热锅炉上升段 7、余热锅炉对流区 11、对流区出口4、余热锅炉下降段 8、对流区锅炉顶盖自热炉余热锅炉简图第二节余热锅炉系统运行参数及设备自热炉余热锅炉原设计为配套引进俄罗斯技术, 94年安装投产运行,余热锅炉水冷壁结构为盘管内衬钢板式,这种结构形式烟气换热效率低,烟尘易在锅炉上升段、下降段乃至对流区烧结,不仅人工清理劳动强度大,而且作业率低,清理时不利于安全保障.2003年08月经北京有色设计院设计,江苏省张家港海陆锅炉总厂生产,将锅炉盘管内衬钢板式水冷壁改造为膜式壁结构,换热面分:过渡段、上升段、下降段、对流区、对流管束。
这种膜式壁结构换热率高,烟尘在过渡段以上不会烧结,清理方便,劳动强度降低,作业率提高.余热锅炉主要技术性能一、烟气条件(1)、进口烟气量 8000m3/h(2)、进口烟气温度 1280℃(3)、出口烟气温度 420+20℃(4)、烟气含尘量 120g/m3(5)、进口负压 -5~—30Pa二、余热锅炉设计参数(1)、额定蒸发量 6t/h(2)、饱和蒸汽温度 250℃(3)、工作运行压力 2。
5~3。
9MPa(4)、汽包压力(最大) 4。
余热锅炉介绍
余热锅炉定义
利用各种工业过程中的废气、废料或废液中的显热或(和)其可燃物质燃烧后产生的热量的锅炉。
或在燃油(或燃气)的联合循环机组中,利用从燃气轮机排出的高温烟气热量的锅炉
余热锅炉与常规锅炉的区别:
★余热锅炉利用燃气轮机排出的废气为热源,因此无需燃烧系统(除非有补燃要求) ;
★余热锅炉无需配备风机(通风来自燃气轮机的排气);
★余热锅炉可在多压状态下产生蒸汽以提高热回收效率;
★热传导靠对流而不是靠辐射;
★余热锅炉不采用膜式水冷壁结构;
★余热锅炉采用翅片管最大限度地强化传热。
余热锅炉
常规锅炉
典型的余热锅炉的纵剖面图
余热锅炉的分类:
从燃气侧热源分
★无补燃余热锅炉
单纯回收燃气轮机排气的热量,产生一定压力和温度的蒸汽。
★有补燃余热锅炉
▲部分补燃型
向余热锅炉内加喷有限燃料,燃烧消耗掉一部分燃机透平排气
中的氧气,使锅炉受热面的燃气温度提高到700—1000℃。
特点:
●余热锅炉结构简单(无需辐射换热,只需增加对流换热面);
●蒸发量比无补燃余热锅炉增大一倍。
▲完全补燃型
向余热锅炉喷入大量的燃料,在余气系数 1.1的条件下把从燃机透平送来的高温燃气中的氧气几乎完全燃烧掉。
特点:
●余热锅炉需要敷设辐射换热面;
●蒸汽量可以达到无补燃余热锅炉的6—7倍。
烟道式补燃燃烧器的结构
一般来说,采用无补燃的余热锅炉的联合循环效率相对较高。
目前,大型联合循环大多采用无补燃的余热锅炉。
从蒸发器中汽/水工质的循环方式分:★强制循环余热锅炉
★自然循环余热锅炉
?区别:有无循环水泵加压
强制循环余热锅炉原理示意图
自然循环余热锅炉原理示意图
卧式自然循环的原理:
布置在炉膛内的水冷壁受到高温烟气(或火焰)辐射的热量加热后,管内水的温度迅速升高,一部分水汽化,在管内形成汽水混合物。
布置在炉墙外侧下降管中的水,由于不受热,它的密度就大于汽水混合物的密度。
下降管一侧的压力大于水冷壁一侧的压力,二者之差为流动压头。
在流动压头的作用下,水从下降管向水冷壁管(上升管)不断地循环流动,这种现象称为
自然循环。
卧式自然循环的原理
从产生蒸汽压力等级分类:
★单压余热锅炉
▲只产生一种蒸汽压力供汽轮机使用。
★双压或三压余热锅炉
▲产生两种或三种不同压力的蒸汽供汽轮机使用;
▲可以采用再热蒸汽循环的方式,提高联合循环的效率;
▲双压或三压余热锅炉系统复杂、造价高,适用于燃机透平排气温度较高、单机功率较大的机组。
单压余热锅炉
双压余热锅炉
三压余热锅炉
从锅炉本体结构布置分类:
★卧式布置余热锅炉
★立式布置余热锅炉
★易与脱氧化氮和一氧化碳的触媒设备相配;★易与大功率补燃设备相配;
★易于满足高地震区的设计要求;
★钢结构量少。
★占地面积可能较小;
★在老厂改造项目中,较易在现有锅炉房中布置;
★比较容易解决就地分包项目;
★现场安装时无需使用重型起吊器械。
按照有无锅筒装置分类:
★直流式余热锅炉
★锅筒式余热锅炉
直流式余热锅炉管簇布置示意图
大型余热锅炉采用模块结构,这种经过工厂试验的各模块,便于装运,可缩短安装工期,降低建造费用。
余热锅炉本体组成:
通常余热锅炉由省煤器、蒸发器、过热器以及联箱和汽包等换热管组和容器等组成,在有再热器的蒸汽循环中,可以加设再热器。
★省煤器——锅炉的给水完成预热的任务,使给水温度升高到接近饱和温度的水平;
★蒸发器——给水相变成为饱和蒸汽;
★过热器——饱和蒸汽被加热升温成为过热蒸汽;
★再热器——再热蒸汽被加热升温到所设定的再热温度;
★汽包——汇集省煤器给水和汇集从省煤器来的汽、水混合物,提供合格的饱和蒸汽进入过热器或供给用户。
翅片管
余热锅炉省煤器、蒸发器、过热器、再热器均采用翅片管传热,翅片管的特点:
★采用翅片管增加传热;
★两种形式-螺旋环片状翅片管和螺旋锯齿状翅片管;
★锯齿状翅片管具有更高的传热效率,因此在余热锅炉中除高温区域(余热锅炉进口及补燃用燃烧器后部)外,均被采用;
★传热率可通过改变翅片管的高度和密度布置(每米长度的翅片数)调
节;
★被螺旋缠绕在管子上的翅片是利用连续高频焊工艺同管子外壁焊接固定
的。
汽包结构
汽包本体是一个圆筒形的钢质受压容器,由筒身(圆筒部分)和两端的封头组成。
筒身由钢板卷制焊接而成,凸形封头用钢板冲压而成,然后两者焊接成一体。
封头上开有人孔,以便进行安装和检修,同时起通风作用。
人孔盖一般由汽包里面向外关紧,封头为了保证其强度,常制成椭球形的结构,或制成半球形的结构。
减温器:
减温器通常位于过热器或再热器出口管组的进口处,比如一、二级过热器之间。
减温水一般来自锅炉给水泵。
减温水通过喷口雾化后喷入湍流强烈的蒸汽中,蒸汽的速度和雾化的水滴尺寸是确定减温效果的两个最重要因素。
一个好的过热器或再热器设计,在额定负荷稳定运行时需要很少的喷水量。
联箱:
现代锅炉都采用圆形联箱,实际上是直径较大、两端封闭的圆管,可用来连接两部分相同或不同管数和管径的管子,起汇集、混合和分配工质的作用。
联箱一般布置在炉外不受热,其长度由所需连接的管数决定。
联箱与管子的连接现在都采用焊接。