烧结冷却机翅片管余热锅炉讲课

余热锅炉技术讲座第一部分: 余热锅炉的基础知识余热锅炉－H R S G余热锅炉___HRSG余热锅炉;也叫余热回收蒸汽发生器主要应用于化工,电力,船舶,石油平台等等领域;顾名思义利用余热产生蒸汽的”锅炉”;余热锅炉没有常规燃煤锅炉的燃烧室和燃料系统,也没有给风,排烟风机系统;只有排列密集的翅片管和集汽(水)联箱;以及汽包,管道，阀门等;HRSG 的组成余热锅炉主要由省煤器,蒸发器,过热器等等组成;烟气流经过热器烟气流经过热器，，蒸发器蒸发器，，省煤器省煤器，，烟气温度从540度降低到150～180度排出锅炉度排出锅炉；；放出的热量主要加热给水使之成为蒸汽； 省煤器:使给水温度升高到接近饱和温度; 蒸发器:给水变成饱和蒸汽;进口饱和水—饱和水汽混合物；过热器:饱和蒸汽加热成为过热蒸汽;换热器的排列具体如右图：除氧蒸发器管箱低压蒸发器管箱高压省煤器（2）管箱高压省煤器高压省煤器（（1）管箱及低压过热器管箱高压蒸发器管箱高压过热器管箱高压省煤器（3）及低压省煤器管箱凝结水加热器管箱余热锅炉的分类—烟气侧常规燃气-蒸汽联合循环余热锅炉可以分为:非补燃余热锅炉;利用燃机排气热量加热蒸汽机给给水使之产生高温高压的蒸汽;推动蒸气机做功补燃余热锅炉;在余热锅炉中补充燃料,增大锅炉蒸发量;提高主汽参数;增压型余热锅炉;燃机压气机排气和燃料首先在增压锅炉内部燃烧,产生的高压燃气再进入燃机透平做功;同时产生蒸汽做为蒸汽机的动力来源;余热利用型排气补燃型联合循环－烟道补燃型补燃燃料的能量仅在蒸汽部分的循环中被利用，未实现能源的梯级利用，致使联合循环的效率一般低于余热锅炉型排气补燃型联合循环－排气助燃型增压型HRSG燃气轮机的燃烧室与锅炉合为一体，形成在压力下燃烧的锅炉余热锅炉的分类——压力等级 按照蒸汽压力等级分类：单压余热锅炉；双压，三压，多压余热锅炉；余热锅炉的分类—受热面布置形式按照受热面布置形式分类：卧式余热锅炉：受热面管道垂直布置，烟气水平流动；立式余热锅炉：受热面管道水平布置，烟气垂直流动；余热锅炉的分类——循环方式 自然循环，强制循环;直流锅炉；复合循环锅炉；联合循环T-S图分析联合循环的实质是把燃气轮机的布莱登循环和蒸汽轮机的朗肯循环叠置在一起，组合成为一个总的循环系统。

余热锅炉课件余热锅炉概述本厂余热锅炉为杭州锅炉厂的三压、再热、卧式、无补燃、自然循环燃机余热锅炉，与Siemens 54000F型燃气轮机相配套，锅炉的型号为NG-54000F-R。

余热锅炉的作用是回收燃气轮机的热量，将产生的蒸汽推动汽轮机做功。

与我们常规的燃煤电厂锅炉相比，余热锅炉只主要由进口烟道、锅炉本体（本体受热面和钢架护板）、出口烟道、主烟囱、高中低压锅筒、管道、平台扶梯等部件及给水泵、凝加再循环泵、连排定排扩容器等辅机组成。

余热锅炉烟道采用内保温形式钢护板结构。

一般情况下护板应符合外表面任一点的温度不超过50℃（环境温度不大于25℃时）。

护板所能承受的内压及烟气侧最大压力为6.3kPa。

烟道和设备接口上安装有膨胀节。

每个余热锅炉配备一个自支撑的烟囱，烟囱内安装有蝶形对开式出口挡板，烟囱挡板有维持余热锅炉温度的作用，可以加快启动时间。

挡板门具有良好的密封性能，当余热锅炉停运时，可以保护受热面免受雨水冲袭。

烟囱顶部标高为60米。

关于烟囱挡板的保护：1.烟囱挡板未开足，燃机不能启动。

2.燃机转速降至5S-1，延时2小时关闭余热锅炉烟囱挡板。

3.烟囱挡板未开足状态（3取2），跳余热锅炉，联跳燃机。

锅炉受热面采用模块式结构，由垂直布置的顺列和错列螺旋鳍片管和进出口集箱组成，高压过热器和再热器为顺列布置外，其余受热面管束均为错列布置。

采用鳍片管解决了燃机排气与工质间小温差、大流量、低阻力传热困难的问题。

锅炉和烟气通道均按地震烈度七度设防。

锅炉为正压运行，各区段烟道系统均能承受燃机正常运行的排气压力及冲击力。

本机组燃机最高的排烟温度为592℃，锅炉受热面材料的选择上保证锅炉具有承受5min的短时干烧能力。

（厂家承诺）●凝结水加热器在余热锅炉末级受热面段，布置凝结水加热器，尽可能利用锅炉余热。

凝水加热器设有再循环管路和凝加旁路。

再循环管路用来提高凝水加热器的进口温度，防止受热面发生低温腐蚀。

（低温腐蚀是指在较低的排气温度下，由于燃气中的硫形成硫酸，液体状态下的硫酸直接与金属发生作用，从而形成腐蚀。

余热锅炉操作讲解余热锅炉是一种利用工业生产过程中产生的废热来生成蒸汽或热水的设备。

它可以有效地回收废热并利用其产生的能量，从而减少能源的浪费和环境污染。

下面是对余热锅炉的操作进行详细讲解。

1.开启余热锅炉前的准备工作：在启动余热锅炉之前，首先需要进行一系列的准备工作。

（1）检查余热锅炉的外观是否完好，确认所有的阀门、仪表是否处于正常状态，并且清理炉膛和管道以确保无障碍通道。

（2）检查余热锅炉的供水、排水系统是否正常，水位是否在规定范围之内。

（3）确保燃料、电力和燃烧气体的供给是否充足。

2.开启余热锅炉：（1）打开给水阀门，供水系统开始给余热锅炉供水。

根据实际需求，调整给水阀门的开度，控制给水量。

（2）打开通风装置，使空气顺畅地进入炉膛，并调整燃烧装置，使其适应实际燃烧要求。

（3）根据实际状况，控制燃料供给系统的燃料供给量，确保燃烧充分而不过量。

3.运行余热锅炉：（1）在锅炉启动后，观察各个仪表的读数，特别是压力表、温度表、水位表等，确保它们的读数都处于正常范围之内。

（2）根据需要，调整余热锅炉的负荷，控制蒸汽或热水的产量。

可以通过调节给水阀门的开度、燃料供给量等方法来实现。

（3）定期检查炉膛内部的状况，如是否存在积灰、结焦等问题，及时进行清理。

（4）随时监控余热锅炉的各项参数，特别注意是否存在超压、超温等异常情况，及时采取相应措施。

4.关闭余热锅炉：（1）首先停止给水，关闭给水阀门。

（2）等待余热锅炉冷却至安全温度后，关闭其它阀门，切断燃料和电力供应。

（3）清理锅炉炉膛和管道，确保无残余燃料和水。

5.运行维护：为了确保余热锅炉的长期稳定运行，需要进行运行维护。

（1）定期检查余热锅炉的各个部件，如给水系统、排烟系统、燃烧系统等，确保其完好无损。

（2）定期清洗锅炉内部的结垢和积灰，以提高热能利用效率。

（3）定期检查仪表的准确性，如燃料计量仪表、压力表、温度表等。

（4）根据实际情况，添加润滑剂、清洗剂等，确保余热锅炉的正常运行。

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。

第一讲：翅片管的传热原理和选用原则翅片管，又叫鳍片管或肋片管，英文名字叫“Fin Tube” 或”Finned Tube”, 也有时叫做“Extended Surface Tube”,即扩展表面管。

顾名思义，翅片管就是在原有的管子表面上（不论外表面还是内表面）加工上了很多翅片，使原有的表面得到扩展，而形成一种独特的传热元件。

下面展示的是两张翅片管的照片。

为什么要采用翅片管？在原有表面上加工上翅片能起到什么作用？要回答这一问题，还需要从传热过程的某些基本原理说起。

首先，要介绍一个传热学上的定义：固体表面与和它接触的流体之间的换热称为对流换热。

我们最熟悉的对流换热就是暖气片外表面和空气之间的换热。

生活经验告诉我们：暖气片面积越大，表面温度越高（即表面温度和空气间的温差越大），供热时间越长，则换热量越大，房间越暖和。

这说明对流换热量和换热面积成正比，和温度差成正比，和时间成正比。

为了比较不同情况下对流换热的强弱，我们需定义一个物理量：叫做“换热系数”。

换热系数是指单位面积，单位温差（壁面和流体之间的温差），单位时间的对流换热量。

其单位是J / (s.㎡.℃) 或W/(㎡.℃). 对流换热系数常用符号 h 表示。

换热系数的大小主要取决于下面几个因素：l 流体的种类和物理性质：例如水和空气是截然不同的，其换热系数相差甚大；l 流体在换热过程中是否发生相变，即是否发生沸腾或凝结。

若有相变发生，则其换热系数将大大提高；l 还和流体的流速和固体表面的形状有关。

等等。

对流换热系数的大小主要是通过实验研究来确定，下面给出一组常用情况下的数值范围：l 水蒸汽的凝结： h = 10000 ---20000 W/(㎡* ℃)l 水的沸腾 ： h = 7000---10000 ,,,,,l 水的对流 ： h = 3000---5000 ,,,,,l 空气或烟气的强制对流： h = 30---50 ,,,,,l 空气或烟气的自然对流： h = 3—5 ,,,,,由此可见，不同情况下其换热系数的差别是非常巨大的。