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利用各種工業(yè)過程中廢氣、廢料或廢液中的顯熱或/和可燃物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的熱量的鍋爐。或在燃料（或燃?xì)猓┞?lián)合循環(huán)機(jī)組中，利用燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫?zé)煔獾臒崃?/p>

余熱鍋爐與常規(guī)鍋爐的區(qū)別

★余熱鍋爐利用燃?xì)廨啓C(jī)排出的廢氣作為熱源，因此不需要燃燒系統(tǒng)（除非有補(bǔ)充燃燒要求）；

★余熱鍋爐不需要配備風(fēng)機(jī)（通風(fēng)來自燃?xì)廨啓C(jī)的廢氣）；

★余熱鍋爐可產(chǎn)生多種壓力的蒸汽，提高熱回收效率；

★熱傳導(dǎo)依靠對(duì)流而不是輻射；

★余熱鍋爐不采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu)；

★余熱鍋爐采用翅片管，最大限度地提高傳熱效率。

余熱

鍋爐

傳統(tǒng)的

鍋爐

典型余熱鍋爐的縱向剖面

余熱鍋爐的分類

來自燃?xì)鈧?cè)熱源

★余熱鍋爐無需補(bǔ)燃

只需回收燃?xì)廨啓C(jī)排氣中的熱量即可產(chǎn)生具有一定壓力和溫度的蒸汽。

★設(shè)有補(bǔ)燃余熱鍋爐

▲部分補(bǔ)燃式

將有限量的燃料注入余熱鍋爐，燃燒燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣中的部分氧氣，從而將鍋爐受熱面的燃?xì)鉁囟忍岣叩?00-1000℃。

特征：

●余熱鍋爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（不需要輻射換熱，只增加對(duì)流換熱面）；

●蒸發(fā)量比不補(bǔ)燃的余熱鍋爐提高一倍。

▲完全后點(diǎn)火式

大量燃料注入余熱鍋爐，燃?xì)廨啓C(jī)透平送出的高溫氣體中的氧氣在殘氣系數(shù)1.1的條件下幾乎完全燃燒。

特征：

●余熱鍋爐需鋪設(shè)輻射換熱面；

●無需補(bǔ)燃，蒸汽量可達(dá)余熱鍋爐的6-7倍。

煙道式后點(diǎn)火燃燒器結(jié)構(gòu)

一般來說，不需補(bǔ)燃的余熱鍋爐的聯(lián)合循環(huán)效率較高。 目前，大型聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)大多采用余熱鍋爐，不進(jìn)行補(bǔ)燃。

從蒸發(fā)器內(nèi)汽/水工質(zhì)的循環(huán)方式來看

★強(qiáng)制循環(huán)余熱鍋爐

★自然循環(huán)余熱鍋爐

?區(qū)別：有或沒有循環(huán)水泵增壓

↑

強(qiáng)制循環(huán)余熱鍋爐原理圖

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自然循環(huán)余熱鍋爐原理圖

水平自然循環(huán)原理

爐膛內(nèi)布置的水冷壁受到高溫?zé)煔猓ɑ蚧鹧妫┹椛涞臒崃考訜岷螅軆?nèi)水的溫度迅速升高，部分水汽化，形成蒸汽-管中的水混合物。 布置在爐墻外降液管內(nèi)的水沒有被加熱，因此其密度大于汽水混合物的密度。

降液管一側(cè)的壓力大于水冷壁一側(cè)的壓力，兩者之差即為流量揚(yáng)程。 在水頭的作用下，水從下管不斷循環(huán)到水冷壁管（上升管）。 這種現(xiàn)象稱為自然循環(huán)。

水平自然循環(huán)原理

從產(chǎn)生的蒸汽壓力等級(jí)分類：

★單壓余熱鍋爐

▲僅產(chǎn)生一股蒸汽壓力供汽輪機(jī)使用。

★雙壓或三壓余熱鍋爐

▲產(chǎn)生兩種或三種不同壓力的蒸汽供汽輪機(jī)使用；

▲可采用再熱蒸汽循環(huán)，提高聯(lián)合循環(huán)效率；

▲雙壓或三壓余熱鍋爐系統(tǒng)復(fù)雜、成本高，適用于排煙溫度高、單機(jī)功率大的機(jī)組。

單壓余壓

熱力鍋爐

雙壓余量

熱力鍋爐

三壓余量

熱力鍋爐

從鍋爐本體結(jié)構(gòu)布置分類：

★臥式布置余熱鍋爐

★余熱鍋爐立式布置

★易于與氮、一氧化碳脫氧催化劑設(shè)備配套；

★易于與大功率補(bǔ)燃設(shè)備匹配；

★易于滿足高震地區(qū)的設(shè)計(jì)要求；

★鋼結(jié)構(gòu)用量少。

★占地面積可能較小；

★舊廠房改造項(xiàng)目中，較容易布置在現(xiàn)有鍋爐房?jī)?nèi)；

★解決本地分包項(xiàng)目相對(duì)容易；

★現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)無需使用重型起重設(shè)備。

按是否有滾筒裝置分類：

★直流式余熱鍋爐

★鍋筒式余熱鍋爐

直流式余熱鍋爐管束布置示意圖

大型余熱鍋爐采用模塊化結(jié)構(gòu)。 每個(gè)模塊都在工廠經(jīng)過測(cè)試，易于發(fā)貨。 可縮短安裝工期，降低施工成本。

余熱鍋爐本體組成：

通常余熱鍋爐由省煤器、蒸發(fā)器、過熱器、換熱管組和集箱、汽包等容器組成。 在帶有再熱器的蒸汽循環(huán)中，可以添加再熱器。

★省煤器——鍋爐給水完成預(yù)熱任務(wù)，將給水溫度提高到接近飽和溫度；

★蒸發(fā)器——給水相變成飽和蒸汽；

★過熱器——飽和蒸汽被加熱成為過熱蒸汽；

★再熱器——將再熱蒸汽加熱到設(shè)定的再熱溫度；

★汽包——收集省煤器給水和省煤器出來的汽水混合物，向過熱器或用戶提供合格的飽和蒸汽。

翅片管

余熱鍋爐的省煤器、蒸發(fā)器、過熱器、再熱器均采用翅片管進(jìn)行傳熱。 翅片管的特點(diǎn)是：

★采用翅片管，增加傳熱；

★螺旋環(huán)翅片管和螺旋鋸齒翅片管兩種形式；

★鋸齒形翅片管傳熱效率較高，因此除高溫區(qū)域（余熱鍋爐入口和補(bǔ)燃燃燒器后部）外，均用于余熱鍋爐；

★通過改變翅片管的高度和密度排列（每米長(zhǎng)度翅片數(shù)）來調(diào)節(jié)傳熱速率；

★螺旋纏繞在管道上的翅片采用連續(xù)高頻焊接工藝焊接固定在管道外壁上。

汽包結(jié)構(gòu)

汽包體是圓筒形鋼質(zhì)壓力容器，由桶體（圓筒部分）和兩端封頭組成。 桶體由鋼板卷制焊接而成，凸頭由鋼板沖壓而成，然后將兩者焊接在一起。 頭部設(shè)有人孔，方便安裝、維修和通風(fēng)。 人孔蓋一般從滾筒內(nèi)側(cè)向外側(cè)封閉嚴(yán)密。 為了保證其強(qiáng)度，頭部常制成橢圓體結(jié)構(gòu)或半球形結(jié)構(gòu)。

減溫器

減溫器通常位于過熱器或再熱器出口管組的入口處，例如一次和二次過熱器之間。

減溫水一般來自鍋爐給水泵。

減溫水通過噴嘴霧化，然后噴入高度湍流的蒸汽中。 蒸汽的速度和霧化水滴的大小是決定減溫效果的兩個(gè)最重要的因素。

良好的過熱器或再熱器設(shè)計(jì)需要在額定負(fù)載下穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)少量注水。

標(biāo)頭

現(xiàn)代鍋爐均采用圓形集箱，實(shí)際上是直徑較大、兩端封閉的圓管。 它們可用于連接兩部分具有相同或不同管號(hào)和直徑的管子，以收集、混合和分配工作流體。

集箱一般布置在爐外，不加熱，其長(zhǎng)度由需要連接的管道數(shù)量決定。 集管和管道之間的連接現(xiàn)已焊接。

熱管余熱蒸發(fā)器

熱管余熱蒸發(fā)器性能特點(diǎn)：

（一）安裝方便：熱管余熱蒸發(fā)器體積小飽和汽與飽和汽壓的定義和汽化的方式，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝時(shí)不需要對(duì)原有鍋爐或工業(yè)窯爐進(jìn)行改造。

(B)安全可靠：超導(dǎo)熱管性能良好。 導(dǎo)熱時(shí)產(chǎn)生自振，不產(chǎn)生粉塵堵塞，通風(fēng)阻力小。 始終保持良好的傳熱效率。 熱管傳熱工作安全系數(shù)高。 單個(gè)熱管的損壞不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)。 設(shè)備安全運(yùn)行。

（三）使用壽命長(zhǎng)：超導(dǎo)熱管余熱回收裝置使用壽命長(zhǎng)達(dá)10年以上，維護(hù)簡(jiǎn)單，成本低。

（四）節(jié)能效益好：大型工業(yè)窯爐效率可提高10%以上，中小型燃油、燃?xì)狻⑷济哄仩t效率可提高5%~10% 。

熱管余熱鍋爐的日常維護(hù)：

(1)用水位計(jì)觀察水位，損壞的水位計(jì)應(yīng)及時(shí)修理。

(2)壓力表損壞，表盤看不清，及時(shí)更換

(3)對(duì)跑、爆、滴、漏的閥門能及時(shí)修理或更換；

(4)保溫層和加強(qiáng)襯層完好。

(5)每班應(yīng)定期檢查傳動(dòng)裝置的靈活性和工作狀況，并及時(shí)進(jìn)行潤(rùn)滑，保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)；

(6)檢查、修理風(fēng)機(jī)、供水管閥門、供水水泵等；

(7)檢查鍋爐系統(tǒng)所有連接管法蘭及其他部位必須嚴(yán)密，防止漏氣；

(8)若引風(fēng)機(jī)振動(dòng)劇烈飽和汽與飽和汽壓的定義和汽化的方式，應(yīng)停車檢查。 一般是內(nèi)部葉輪磨損所致，應(yīng)更換；

(9)鍋爐集箱底部及加熱管地面不得積水，防止潮氣腐蝕底座；

(10)定期檢查三通風(fēng)門閥的軸端密封、主軸及電動(dòng)裝置的運(yùn)行情況，及時(shí)排除故障；

(11)經(jīng)常檢查鍋爐蒸汽壓力、水位、過熱蒸汽輸出量和溫度是否正常；

(12)檢查所有地腳螺栓是否有松動(dòng)。 必須保證緊固，否則會(huì)引起振動(dòng)；

（13）水位計(jì)每班必須沖洗一次；

(14)安全閥的手動(dòng)泄汽或泄水試驗(yàn)應(yīng)至少每周進(jìn)行一次，自動(dòng)泄汽或泄水試驗(yàn)應(yīng)至少每三個(gè)月進(jìn)行一次；

(15)正常運(yùn)行時(shí)壓力表應(yīng)每周沖洗一次，疏水閥至少每六個(gè)月校準(zhǔn)一次； 刻度盤上應(yīng)畫出表示工作壓力的紅線，并在校準(zhǔn)后用鉛封密封；

(16)高低水位報(bào)警、低水位聯(lián)鎖裝置、超壓超溫報(bào)警、超壓聯(lián)鎖裝置每月至少進(jìn)行一次報(bào)警聯(lián)鎖試驗(yàn)；

(17)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)和安全附件檢測(cè)驗(yàn)證必須有詳細(xì)記錄，鍋爐運(yùn)行管理人員應(yīng)定期進(jìn)行抽查。