余热锅炉的结构及工作原理

锅炉各部件的工作原理 Last updated on the afternoon of January 3, 2021锅炉各部件的工作原理•锅炉及锅炉设备的任务电厂锅炉是发电厂三大主要设备中重要的能量转换设备。

它的作用是将燃料的化学能转变为热能，并利用热能加热锅内的水使之成为具有足够数量和一定质量（汽温、汽压）的过热蒸汽，供汽轮机使用。

现在火力发电厂的锅炉容量大、参数高、技术复杂、机械化和自动化水平高，所以燃料主要是煤，并且煤在燃烧之前先制成煤粉，然后送入锅炉在炉膛中燃烧放热。

概括地说，锅炉是主要工作过程就燃料的燃烧、热量的传递、水的加热与汽化和蒸汽的过热等。

纯低温余热锅炉分为窑头（AQC）和窑尾(SP)两台炉，其不同之处在与：AQC余热锅炉：利用篦式冷却机中部抽取的废气作为热源。

SP余热锅炉：利用预热器一级筒出口废气作为热源。

双压系统的窑尾锅炉排气需要提供给水泥生产系统作为烘干用热源，因此排气温度不能太低，故窑尾锅炉只设蒸发器和过热器，蒸发器给水由窑头锅炉的高压省煤器加热后供给。

窑头锅炉排气温度要保证在系统中不结露和节点温差合理的前提下尽可能低。

为了加大热利用率，窑头锅炉分为两段，分别由高压省煤器、蒸发器、过热器和低压省煤器、蒸发器、过热器组成，高压省煤器加热后的热水同时作为窑尾蒸发器和窑头高压蒸发器的给水。

窑头低压省煤器加热后的热水供窑头低压蒸发器使用，窑尾锅炉及窑头锅炉高压过热器同时生产一种压力的过热蒸汽，混合后进入汽轮机入口段。

窑头低压过热器生产压力较低的过热蒸汽，并单独进入汽轮机的中段。

汽轮机的排气经凝汽器凝结成水由凝结水泵输送到除氧器，除氧后一部分水由高压给水泵加压送回窑头锅炉的高压省煤器重新循环，另一部分水由低压给水泵加压送回窑头锅炉的低压省煤器重新循环。

一：锅炉设备的组成①锅炉本体：“锅”、“炉”•“锅”－吸热容纳水和蒸汽的受压部件，包括锅筒（汽包）、对流管束、水冷壁、集箱（联箱）、蒸汽过热器、省煤器和管道组成的一个封闭的汽水系统。

燃机余热锅炉内保温结构浅析李德彬（无锡华光环保能源集团股份有限公司，江苏无锡214028）摘要：保温结构是一台余热锅炉的重要组成部分，本文对燃机余热锅炉内保温的结构形式、制造工序以及典型位置的保温设计思路予以简要介绍。

关键词：余热锅炉；保温结构；内衬板1.前言随着社会经济的不断发展，我国对环保的要求越来越高，不再采取粗犷的经济发展模式，而是追求人与自然环境的和谐发展。

工业粉尘的大量排放使整个城市笼罩在灰蒙蒙的环境中，因而成为政府首要关注的问题，前些年以北京为首的城市开展了“煤改气”工程，用清洁的天然气代替传统的煤燃料发电，在满足了企业、居民用电需求的同时，将蓝天白云逐渐呈现给广大市民。

对于燃机余热锅炉来说，保温与受热面模块、护板、钢结构、管道一样，是余热锅炉的重要组成部分，保温做得好，对城市良好环境的提升具有重要作用，对整个机组的性能而言也是一项重要保障，因此，行业、企业都对锅炉的保温设计、制造及工地安装工作提出了较高的要求。

2.保温的作用保温的作用是尽量使烟气热量不传到炉外，国家标准中要求控制护板外表面温度为50C,保温做得好，高温烟气便可与受热面模块充分换热，这是整个机组性能的一项重要保障。

燃机余热锅炉的保温结构是在厂内就与护板装配好，然后与护板一起发货的，工地现场只负责护板之间连接部分保温的安装，所以，保温结构的图纸应详细地表述，尤其是现场安装的边边角角处，必须做到不漏烟气、不妨碍内衬板膨胀，设计、布置好保温结构显得尤为重要。

3.保温结构的设计和布置对于内保温的立式燃机余热锅炉来说，每一级受热面模块的保温厚度需要通过计算得出，烟气经过一级受热面模块后温度会骤降，使得烟气与外界换热温差减小，在同样保证护板外表面温度5OC时，越靠后的部分保温厚度越薄，通常选用的保温厚度梯度为300mm, 100mm、60mm o设计保温时考虑的问题较多，例如：不同烟气温度下内衬板的材料选用；侧面、顶面、底面内衬板厚度的选用；穿管处、穿吊杆处内保温的结构形式；护板间现场连接部分的安装形式（尤其是涉及到两个面甚至三个面的连接时）；保温螺柱的位置需与锅炉密封部件配合，防止现场安装时出现干涉问题等等。

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。

余热锅炉的结构设计与布置余热锅炉型式为:无补燃、卧式烟道、单压汽水系统自然循环余热锅炉。

余热锅炉由烟道系统和余热锅炉本体两大部分组成.此外，余热锅炉还装有压力表、温度计、水位计、安全阀、吹灰器等主要附件。

一、烟道系统从燃气轮机排出的高温烟气有两路出口：一路进入余热锅炉,流过各级受热面，从主烟囱排入大气：另一路进入旁通烟囱，排入大气。

余热锅炉入口烟道上装有入口挡板，旁通烟道上装有旁通挡板.当燃气轮机工作而余热锅炉不工作时，旁通挡板开启，入口挡板关闭。

燃气轮机和余热锅炉同时工作时，旁通挡板关闭,入口挡板开启。

同时，相应调节挡板的开度可以使余热锅炉、汽轮机和燃气轮机在负荷方面更好的匹配。

入口烟道和旁通烟道都装有膨胀节，这是由于烟道受热后要伸长,会对烟道的支架产生热应力，采用膨胀节能吸收烟道的伸长量，从而减小热应力.主烟道型式采用长方体结构，卧式烟道，长、宽、高分别为H=9m、W=2m、L=3m.二、余热锅炉本体余热锅炉本体采用模块式结构.经过工厂试验的各模块便于装运，可缩短现场安装工期，降低建造费用。

（一）入口过渡段烟道入口过渡段烟道内装设导流板，使烟气均匀地流入过热器段。

入口过渡段烟道由内壁面耐热不锈钢板、中间保温层和箱体钢板、外壁铝合金护板组成。

（二)受热面组件受热面组件包括：过热器、蒸发器、省煤器、低压蒸发器。

各组件由管束、联箱、支吊架等组成。

1、管组每个受热面组件均采用不同数量的螺旋肋片管组成特定结构的管组。

选定的螺旋肋片管主要尺寸为:管束,材料为20钢;翅片材料为20钢,翅片高度=15.5mm,翅片厚度Y=1mm，翅片节距s=5mm。

过热器受热面管组采用蛇形管组型式，管束正三角形错列布置，横向节距=76.9mm，纵向节距=66.6mm，横向管子根数为26,纵向管子排数为12。

蒸发器受热面管组为双集箱立式管组。

管束正三角形错列布置，横向节距=78.4mm,纵向节距=67.9mm，横向管子根数为25/26，纵向管子排数为39，每3排一组,一共13组。

烟道式余热锅炉补水原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述烟道式余热锅炉作为一种高效能再生能源利用设备，广泛应用于工业生产及能源供应领域。

它通过回收燃烧过程中产生的废气热量，并将其转化为有用的能源，以实现能源的再利用。

而补水是烟道式余热锅炉正常运行所必需的环节，它能够补充锅炉中因蒸汽或水流失而导致的液位下降，维持锅炉的正常工作状态。

烟道式余热锅炉的补水原理是指通过给锅炉注水来维持其液位，并保持一定的压力和流量，以确保锅炉能够平稳运行。

补水系统一般由供水泵、除氧器、补水阀、水位计等组成。

当锅炉的液位降低到设定值时，供水泵将会自动启动，将处理过的除氧水送入锅炉，提高液位至正常范围。

在烟道式余热锅炉的运行过程中，补水的作用不仅是维持液位和压力，还能起到冷却锅炉的作用。

由于烟道式余热锅炉在回收烟气中的热能时，烟气温度通常较高，直接进入锅炉会对设备造成损伤。

而补水则能够有效地冷却锅炉壁面，减少烟道炉温度，保护设备的安全运行。

总而言之，烟道式余热锅炉的补水原理是通过补充锅炉中的水流失，保持液位和压力的正常范围，同时冷却锅炉，确保其安全高效运行。

补水在烟道式余热锅炉中具有重要的作用，并且其实施也需要一套完善的补水系统来实现。

1.2 文章结构本文将围绕烟道式余热锅炉补水原理展开论述，并按照以下结构进行组织：第一部分：引言在引言部分，将对烟道式余热锅炉补水原理的重要性进行介绍，同时概述本文的主要内容和结构安排。

此外，引言还将明确本文的目的，为读者提供全面的背景信息。

第二部分：正文在正文部分，将分为两个子节，分别介绍烟道式余热锅炉的基本原理和补水原理。

2.1 烟道式余热锅炉的基本原理这一部分将详细介绍烟道式余热锅炉的工作原理和结构。

包括余热回收装置、烟道和烟气管道等关键部件的功能和作用，以及如何利用烟气中的余热进行能量回收。

2.2 烟道式余热锅炉的补水原理本节将详细介绍烟道式余热锅炉的补水原理。

包括补水的作用和重要性，补水系统的组成和原理，以及补水过程中需要注意的关键问题。

余热锅炉的结构和工作原理余热锅炉是一种利用工业生产过程中产生的废热来产生蒸汽或热水的设备。

它将废热转化为可利用的能量，不仅减少了能源的浪费，还可以节约成本和减少环境污染。

首先，炉体是余热锅炉的主要部分，它通常由钢制或铸铁制成，用于容纳燃料和废热烟气。

炉体内还设置有燃料喷嘴、点火器和炉膛等设备，用于燃烧燃料或燃烧废气。

其次，燃烧器是余热锅炉的关键部件，它负责将燃料或废气充分燃烧，释放热能。

燃烧器通常由喷嘴、燃烧室和点火器组成。

燃料或废气在燃烧室中与空气混合，点火器将混合物点燃，产生的燃烧烟气经烟道进入换热器。

然后，烟道系统是余热锅炉用于传输烟气的管道系统。

烟道系统通常包括主烟道和辅助烟道。

主烟道负责将燃烧烟气从炉体引出，辅助烟道则用于排放烟气中的有害物质。

烟道系统的设计合理与否直接影响到余热锅炉的换热效率和安全运行。

最后，换热器是余热锅炉的核心部件，它将烟气中的热能传递给工作介质（蒸汽或热水），实现能量的转化。

换热器通常包括锅筒、管束和管板等组成部分。

烟气在换热器内部与管束中的工作介质进行换热，产生蒸汽或热水，之后通过管道输送至其他生产设备或供热系统中使用。

在工作原理方面，余热锅炉的运行主要可分为燃料燃烧过程和烟气换热过程。

首先，在燃料燃烧过程中，燃烧器将燃料或废气与空气混合，形成可燃的混合气。

点火器点燃混合气，燃料在炉膛中燃烧释放热能，产生高温的燃烧烟气。

烟气穿过烟道系统进入换热器，为下一步的换热过程做准备。

其次，在烟气换热过程中，烟气在换热器内与管束中的工作介质进行换热。

烟气的高温热量被传递给工作介质，使其温度升高，同时烟气冷却，减少了对环境的热污染。

经过换热后，烟气的温度降低，成为低温烟气，排出烟道系统。

换热器中产生的蒸汽或热水经过相应的管道输送至其他设备或供热系统中，供给工业生产或生活使用。

同时，换热器的设计和选材对余热锅炉的效率和安全运行也起着重要作用。

总的来说，余热锅炉通过合理的结构和工作原理，将废热转化为可利用的热能，不仅节约能源，减少环境污染，还为工业生产提供了经济效益和环保效益。

余热锅炉原理锅炉结构与流程锅炉的基本原理下面是锅炉的原理模型图，模型包括上升管、汽包、下降管主要部件。

上升管是由密集的管道排成的管簇，由上联箱、下联箱连成一体;上联箱通过汽水引入管连通汽包，汽包再通过下降管连到下联箱;上升管管簇、汽包、下降管构成了一个环路。

上升管管簇在炉膛内，汽包与下降管在炉体外面。

锅炉基本原理图把水注入汽包，水便灌满上升管管簇与下降管，把水位控制在靠近汽包中部的位置。

当高温燃气通过管簇外部时，管簇内的水被加热成汽水混合物。

由于下降管中的水未受到加热，管簇内的汽水混合物密度比下降管中的水小，在下联箱形成压力差，推动上升管内的汽水混合物进入汽包，下降管中的水进入上升管，形成自然循环。

汽包原理图上图是汽包(也称锅筒)结构示意图,汽包是水受热、蒸发、过热的重要枢纽，保证锅炉正常的水循环。

上升管内的汽水混合物进入汽包后，通过汽水分离器分离成饱和蒸汽与水，饱和蒸汽通过汽包上方蒸汽出口输出;分离出的水与给水管注入的水再进入下降管。

用来产生饱和蒸汽的上升管管簇称为蒸发器，电厂锅炉还有省煤器与过热器，它们都由管簇组成。

进汽包的水先在省煤器加热，再通过汽包、下降管进入蒸发器，可以提高蒸发器的效率与锅炉的效率。

蒸发器生成的饱和蒸汽经汽包输出，再进入过热器加热成过热蒸汽，用过热蒸汽推动蒸汽轮机运转能保证系统的高效与安全。

锅炉组成原理图余热锅炉的结构与流程从燃气轮机排出的气体温度高达摄氏600度，仍然具备很高的能量，把这些高温气体送到锅炉，把水加热成蒸汽去推动蒸汽轮机，带动发电机发电，可使发电容量与联合循环机组的热效率相对增高50%左右。

这个靠燃气轮机排出气体的余热来产生蒸汽的锅炉称为余热锅炉。

从外观上看锅炉主要有进口烟道、炉体、汽包、烟囱组成。

炉体内有密集的管道，给水泵将要加热的水压进这些管道，燃气轮机排出的高温气体将管道内的水加热成高压蒸汽，下面就是余热锅炉的外观图(进口烟道为剖面)。

余热锅炉余热锅炉结构余热锅炉本体采用模块化结构，以方便运输、安装。