余热锅炉基础知识讲解

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。

燃机余热锅炉基本原理介绍燃机余热锅炉，英文简写为 HRSG（Heat Recovery Steam Generator），是燃气－蒸汽联合循环的重要组成部分。

其主要工作原理是通过布置大量的换热管（通常采用螺旋鳍片管）来吸收燃机排气的余热，产生蒸汽供汽机发电或作为供热及其它工艺用汽。

燃机余热锅炉发展至今，形成了各种结构形式和布置方法，简单介绍如下。

燃机余热锅炉按照其循环方式主要分为两种形式：即受热面水平布置的强制循环余热锅炉和受热面垂直布置的自然循环余热锅炉，两者的主要区别是强制循环锅炉需配置循环泵依靠循环泵的压头实现蒸发器内的水循环，而自然循环则主要靠下降管和受热的蒸发管束中工质的密度差来实现循环。

强制循环就国外而言主要在欧洲使用较多，国内主要用于燃机燃用重油等含灰较多燃料、受热面需吹灰和清洗的情况，如我厂提供深圳南山电厂、月亮湾等电厂的 9E 级燃机余热锅炉及浙江金华、广州明珠等 6B 级燃机余热锅炉。

自然循环就国外而言主要用于美国，国内主要用于燃机燃用天然气、轻油等清洁燃料的燃机余热锅炉，如我厂提供的深圳金岗、天津滨海等的6B，江苏无锡、海南南山的FT-8 及海南洋浦 V94.2 燃机余热锅炉。

强制循环和自然循环余热锅炉的结构形式见附图 1 和附图 2。

附图 1 强制循环余热锅炉附图 2 自然循环余热锅炉燃机余热锅炉按照是否补燃分为补燃型余热锅炉和非补燃型余热锅炉，除非是用于热电联产或其它特殊工艺要求，一般应选用非补燃型余热锅炉，因为补燃会降低余热锅炉的效率。

一般补燃采用烟道式燃烧器，布置在进口烟道中，仅利用燃机排气中的氧气而不掺入补燃空气，补燃后烟气温度控制在 750℃以下。

烟道式补燃燃烧器的布置位置见附图 3，其结构见附图 4。

附图 3 补燃位置附图 4 烟道式补燃燃烧器结构燃机余热锅炉按产生的蒸汽的压力等级数分为单压、双压、三压等，一般每个压力等级由相应的过热器、蒸发器和省煤器组成（中、低压系统有时不布置过热器或省煤器）；燃机余热锅炉还可以按是否自身除氧分为带整体式除氧器和不带整体式除氧器余热锅炉，按是否再热分为再热和非再热余热锅炉。

一，余热锅炉的结构与作用：1.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，在省煤器中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；在蒸发器中给水相变成为饱和蒸汽；在过热器中饱和蒸汽被加热升温成为过热蒸汽.2.过热器：将蒸汽从饱和温度加热到一定的过热温度。

它位于温度最高的烟气区，而管内工质为蒸汽，受热面的冷却条件较差，从而在余热锅炉各部件中最高的金属管壁温度。

3.省煤器：利用尾部低温烟气的热量来加热余热锅炉给水，从而降低排气温度，提高余热锅炉以及热力系统循环的效率。

常规锅炉的省煤器分为沸腾式和非沸腾式两种，前者允许产生蒸汽而后者不允许。

4.蒸发器：在蒸发器内，水吸热产生蒸汽。

通常情况下只有部分水变成蒸汽，所以管内流动的是汽水混合物。

汽水混合物在蒸发器中向上流动，进入对应压力的汽包。

5.余热锅炉是立式布置，各级受热面部件的管子是水平的，各级受热面部件是沿高度方向布置，烟气自下而上流过各级受热面。

6.单压余热锅炉只生产一种压力的蒸汽供给汽轮机。

7.锅炉受热面中用以吸收炉内高温烟气的热量来加热水产生饱和蒸汽的受热面称为蒸发受热面。

蒸发受热面及与它直接相配合工作的设备称为蒸发设备，蒸发设备组成了锅炉的蒸发系统。

8.蒸发设备是锅炉的重要组成部分，其作用就是吸收烟气放出的热量，使水受热汽化变成饱和蒸汽。

9.自然循环锅炉的蒸发设备是由汽包、下降管、对流管束、联箱及一些连接管道所组成。

由省煤器来的给水进入汽包，从汽包下部引出的管子是下降管，它将汽包中的水引至锅炉下部，经分配支管送入对流管束各下联箱，下降管及各分配支管布置在炉外不受热。

10.对流管束布置在炉膛内。

从下联箱引入水冷壁的水，吸收炉内烟气热量并部分汽化，变成密度比水小的汽水混合物向上流动，引入上联箱，再通过汽水混合物引出管引入汽包或者不经上联箱直接引入汽包。

汽水混合物在汽包内进行汽、水分离，蒸汽流入汽空间并经饱和蒸汽引出管送出；分离出的水流入水空间并与不断送入汽包的给水一道再流入下降管送至对流管束下联箱，继续循环。

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。

简洁了解余热锅炉（分类、原理、特点、工作过程）余热锅炉是利用工业企业炉窑及其它余热热源设备产生的余热而生产蒸汽或热水的一种供热设备。

由于“余热”种类的多样性从而使余热锅炉的结构形式各式各样，不尽相同。

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。

如烟气中的SO2、烟尘或炉渣中的各种金属和非金属元素等都可能对余热设备产生低温或高温腐蚀和积灰。

4.受安装物所固有条件的限制。

如有的对锅炉进、出烟口标高的限制；有的对锅炉排烟温度的限制，使其满足生产工艺的要求。

（三）由于余热烟气性质的不同，故使余热锅炉的种类、结构形式各不相同。

余热锅炉操作讲解余热锅炉是一种能够利用工业生产过程中产生的废热来产生蒸汽的设备。

它可以将废热转化为能源，从而节约能源消耗，减少环境污染。

余热锅炉的操作主要包括以下几个步骤：第一步：准备工作在操作之前，我们需要先进行一些准备工作。

首先，检查锅炉的安全阀、排气阀、给水阀等部件是否完好无损，并确保其正常运行。

同时，检查锅炉的水位、压力、温度等参数是否符合要求。

第二步：点火操作首先，将燃油或天然气等燃料输送到锅炉的燃烧室中。

然后，打开点火器，并点燃燃料。

同时，打开通风机，增加燃烧所需的氧气供应。

当燃烧室内出现火焰后，再逐渐调整供气量，以保持合适的燃烧强度。

第三步：运行操作在锅炉正常运行之后，需要进行一些运行操作。

首先，根据需要调整锅炉的蒸汽出口温度和压力。

然后，根据废热产生的量，调节给水阀的开度，以保持合适的水位和压力。

同时，通过调节燃料的供应量，控制锅炉的燃烧效率。

第四步：维护操作在锅炉运行的过程中，需要进行定期的维护操作，以确保锅炉的正常运行。

首先，定期清洗锅炉内部的沉积物和污垢，以防止其影响热交换效果。

其次，定期检查锅炉的各种阀门和控制器是否正常工作，并及时修复或更换损坏的部件。

最后，定期检查水质和水位，并进行必要的处理和补充。

第五步：停机操作当需要停止余热锅炉时，需要进行一些停机操作。

首先，逐渐降低燃料的供应量，使锅炉的燃烧逐渐减弱。

然后，关闭点火器，停止燃料供应。

同时，关闭通风机，停止供氧。

最后，等待锅炉内的燃烧完全熄灭之后，关闭给水阀和排气阀，断开电源。

总结起来，余热锅炉的操作分为准备工作、点火操作、运行操作、维护操作和停机操作五个步骤。

通过正确的操作，可以保证余热锅炉的正常运行，并最大限度地利用废热资源，实现能源的节约和减排。

在操作过程中，需要特别注意安全事项，并根据实际情况进行调整和优化。

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）。