余热锅炉基本基本知识

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。

余热锅炉与常规燃料锅炉的基础知识锅炉是一种封闭的容器，它提供了一种将燃烧热传递到锅炉内的方式直到它变成加热的水或蒸汽。

然后是热水或蒸汽在压力下可用来传递热量到一个过程中。

水是一种有用又便宜的媒介将热传递给一个过程。

当水沸腾成蒸汽时，它的体积增加约1600它产生的力量几乎和一样具有爆炸性。

这使锅炉极其危险的设备，必须小心处理。

把液体加热到气态的过程叫做蒸发。

热是通过辐射从一个物体传递到另一个物体，辐射就是热量的传递从热体到冷体无输送介质，对流，传递热量由输送介质，如空气或水传导而来，热量的传递靠实际身体接触。

余热锅炉和常规燃料锅炉是两种不同类型的热能转换设备，各自具有其特点和适用范围。

锅炉系统包括:给水系统、蒸汽系统和燃料系统。

给水系统为锅炉提供水，并自动调节以满足蒸汽的需求。

各种阀门提供检修通道。

蒸汽系统收集并控制锅炉产生的蒸汽。

蒸汽通过管道系统被导向点使用。

在整个系统中，蒸汽压力通过阀门进行调节和检查蒸汽压力表。

燃料系统包括所有用于提供燃料以产生必要的热量的设备。

燃料系统所需的设备取决于燃料的类型。

余热锅炉是一种工业锅炉设备，主要作用是将高温尾气所含的热能转换为蒸汽。

它主要用于回收各种高温工业废气所含的热量，提高能源利用率。

余热锅炉包括省煤器、蒸发器和过热器等几部分，这些部分将依次通过饱和蒸汽和过热蒸汽。

相比之下，常规燃料锅炉是根据人们的生产和生活需要，以各种燃料为能源，将水加热到一定温度使之沸点以上，将水从液态变为气态的设备。

它通常使用煤炭、石油或天然气等燃料，通过燃烧将化学能转化为热能。

锅炉中的水吸收燃烧产生的热量，加热到一定温度后变成蒸汽。

总的来说，余热锅炉主要关注废热的再利用和能源效率，而常规燃料锅炉则更广泛地用于提供热水和蒸汽，满足人们的生产和生活需求。

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。

余热锅炉基本知识余热锅炉采用翅片管道的原因:要提高余热锅炉的效率,必须减少烟温于锅炉汽水温度之间的温度差;存在面积，阻力；温差的矛盾关系！势必增加余热锅炉的受热面积;同时又增加了烟气流动阻力,为减少流动阻力损失,可以增大流通面积,降低流动速度;但是低速的流动势必降低传热效率;;从而增大传热面积;依次循环HRSG 的面积将会增大到无穷大;采用螺旋翅片管既可以保证足够的传热面积,加强传热，又可以减少烟气阻力!循环倍率：循环水量于产生蒸汽量的比值；蒸发器循环倍率最好不低于5；小于5容易出现汽水分层，汽塞，管道容易过热损坏；烟气阻力的影响:烟气阻力的增大,也就是余热锅炉进口到排烟烟筒的压差越大;流速越大增大传热系数可以减少受热面积,;但是势必造成燃机排烟压力增大,燃气透平做功能力下降;造成燃机出力下降;阻力每增加1KPA出力就下降0.8%;排烟温度：决定于节点温差的大小,一般为了防止烟气侧的低温腐蚀,较酸露点高10度;一般控制在110~130度;因为酸腐蚀的最大范围在100~130度,管道壁温要比水温高几度,所以在燃烧含硫的燃料时,给水温度可以比酸露点低5~10度;烟气的酸露点主要决定于烟气中的含酸量和SO2转换SO3的份量;以及锅炉中的过量空气系数温差1. 热端温差热端温差是指换热过程中过热器入口烟气与过热器出口过热蒸汽之间的温差。

降低热端温差，可以得到较高的过热度，从而提高过热蒸汽品质。

但降低热端温差，同时也会使过热器的对数平均温差降低，也就是增大了过热器的传热面积，加大了金属耗量。

大量计算表明，当热端温差选择在30～60℃范围内，是比较合适的。

2．节点温差节点温差也叫窄点温差，是换热过程中蒸发器出口烟气与被加热的饱和水汽之间的最小温差，当节点温差减小时，余热锅炉的排气温度会下降，烟气余热回收量会增大，蒸汽产量和汽轮机输出功都随之增加，即对应着高的余热锅炉热效率，但平均传热温差也随之减小，这必将增大余热锅炉的换热面积。

余热锅炉的结构和原理一、余热锅炉的结构余热锅炉一般由锅筒、炉膛、燃烧设备、烟气道及热交换设备等组成。

1. 锅筒：余热锅炉的主要组成部分，用于容纳水和热气体。

锅筒通常采用水管式或火管式结构，以优化热传递效果。

2. 炉膛：炉膛是热燃烧空间，用于燃烧燃料产生高温烟气。

炉膛通常采用燃烧室和燃烧器等结构，以保证燃料充分燃烧并提供高温烟气。

3. 燃烧设备：燃烧设备包括燃料供给系统和风机系统。

燃料供给系统用于输送燃料到炉膛中进行燃烧，而风机系统则提供所需的空气以维持燃烧过程。

4. 烟气道：烟气道用于导出燃烧后的烟气，并将其引导至热交换设备。

烟气道通常包括烟气进口、烟气出口以及与锅筒相连的烟气侧。

5. 热交换设备：热交换设备用于将烟气中的热能转移到锅筒中的水，以产生蒸汽或热水。

热交换设备一般采用板式换热器、管壳式换热器或螺旋板换热器等形式。

二、余热锅炉的工作原理余热锅炉通过利用工业生产过程中产生的余热，将其转化为热能供应给其他设备或系统。

1. 燃料燃烧：余热锅炉首先将燃料供给到炉膛中，燃烧产生高温烟气。

燃料可以是煤、油、气等不同形式的能源。

2. 烟气通过烟气道：烟气从炉膛中产生后，通过烟气道进入热交换设备。

烟气道的设计可以减小烟气的阻力，提高热交换效率。

3. 热能转移：烟气在热交换设备中与锅筒中的水进行热能转移。

烟气的高温热量通过与水接触，使水的温度升高，从而产生蒸汽或热水。

4. 蒸汽或热水输出：在热交换过程中，通过适当的控制和调节，将蒸汽或热水输出到需要热能的设备或系统中，从而实现热能的利用。

总之，余热锅炉利用工业生产过程中产生的烟气余热，通过热交换设备将其转化为蒸汽或热水，以满足其他设备或系统的热能需求。

同时，通过有效回收和利用烟气中的余热，可以实现能源的节约和环境的保护。

余热锅炉采用翅片管道的原因:要提高余热锅炉的效率,必须减少烟温于锅炉汽水温度之间的温度差;存在面积，阻力；温差的矛盾关系！势必增加余热锅炉的受热面积;同时又增加了烟气流动阻力,为减少流动阻力损失,可以增大流通面积,降低流动速度;但是低速的流动势必降低传热效率;;从而增大传热面积;依次循环HRSG的面积将会增大到无穷大;采用螺旋翅片管既可以保证足够的传热面积,加强传热，又可以减少烟气阻力!循环倍率：循环水量于产生蒸汽量的比值；蒸发器循环倍率最好不低于5；小于5容易出现汽水分层，汽塞，管道容易过热损坏；烟气阻力的影响:烟气阻力的增大,也就是余热锅炉进口到排烟烟筒的压差越大;流速越大增大传热系数可以减少受热面积,;但是势必造成燃机排烟压力增大,燃气透平做功能力下降;造成燃机出力下降;阻力每增加1KPA出力就下降0.8%;排烟温度：决定于节点温差的大小,一般为了防止烟气侧的低温腐蚀,较酸露点高10度;一般控制在110~130度;因为酸腐蚀的最大范围在100~130度,管道壁温要比水温高几度,所以在燃烧含硫的燃料时,给水温度可以比酸露点低5~10度;烟气的酸露点主要决定于烟气中的含酸量和SO2转换SO3的份量;以及锅炉中的过量空气系数温差1. 热端温差热端温差是指换热过程中过热器入口烟气与过热器出口过热蒸汽之间的温差。

降低热端温差，可以得到较高的过热度，从而提高过热蒸汽品质。

但降低热端温差，同时也会使过热器的对数平均温差降低，也就是增大了过热器的传热面积，加大了金属耗量。

大量计算表明，当热端温差选择在30～60℃范围内，是比较合适的。

2．节点温差节点温差也叫窄点温差，是换热过程中蒸发器出口烟气与被加热的饱和水汽之间的最小温差，当节点温差减小时，余热锅炉的排气温度会下降，烟气余热回收量会增大，蒸汽产量和汽轮机输出功都随之增加，即对应着高的余热锅炉热效率，但平均传热温差也随之减小，这必将增大余热锅炉的换热面积。

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。

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。

余热锅炉的介绍余热锅炉由锅筒、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。

1.1 锅筒锅筒上开设有供酸洗、热工测量、水位计、给水、加药、连续排污、紧急放水、安全阀、空气阀等的管座，以及人孔装置等。

锅筒设有两只弹簧安全阀；水位计两只，采用石英管式双色水位计，安全可靠，便于观察，指示正确。

在锅筒进水管孔以及其它可能出现较大温差的管孔采用套管式管座，防止管孔附近因热疲劳而产生裂纹。

锅筒内部装置设置有供汽水分离的分离装置，以及锅炉给水、加药等连接管。

锅筒配置有两个支座，一个为固定支座，一个为活动支座。

1.2 活动烟罩给水分配集箱由配水集箱和连接管组成；锅炉给水从锅筒引出由下降管引出入给水集箱，为了使集箱各部位温度不出现偏差，给水分配集箱与下集箱进水采用多根分散下降管引入。

汇集集箱由出水集箱和连接管组成，为了使集箱各部位温度不出现偏差，汽水混合物由多根连接管引入出水集箱，再由上升管引入锅筒。

活动烟罩管组由上集箱、下集箱、管组组成，上下集箱间用180根φ45×5无缝钢管连接，管间用扁钢焊接组成下部烟罩。

由于工艺的原因，活动烟罩经常需要上下移动，活动烟罩和炉口段间就存在间隙，为防止高温烟气向外泄露，在活动烟罩上部制作水封槽，采用水封的形式进行密封，为防熔渣溅入密封槽，在密封槽端部设置有挡渣板，为便于清理水箱中的杂物，在水封槽上还开设有清理手孔。

1.3 炉口段烟道：由分配集箱、下集箱、管组、上集箱组成。

锅炉给水从锅筒引出入分配集箱，为了使集箱各部位温度不出现偏差，分配集箱与下集箱进水采用分散下降管引入，水进入下集箱后分散进入132根φ42×4无缝钢管和6mm厚扁钢组成的节圆为φ2400mm的圆形烟道受热面，然后产生汽水混合物进入上集箱，由上升管引入锅筒。