补燃式余热锅炉

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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。

1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。

2.3.4.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%。

5.6.7.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。

8.9.10.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。

11.12.13.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。

14.15.16.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。

17.18.19.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。

20.2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。

2.3.4.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。

5.6.7.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。

8.9.10.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。

11.12.3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。

余热锅炉基本基本知识

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。

烧结环冷机余热锅炉补燃装置设计方案

烧结环冷机余热锅炉补燃装置设计方案烧结环冷机是烧结生产线中的关键装备之一，它不仅能够使粘结剂得到更好的熔化和分散，还能使物料表面形成适当的薄膜，从而提高烧结块的质量和强度。

然而，烧结环冷机的使用过程中会产生大量的余热，在传统的生产模式中这些余热往往被浪费掉了，不能充分利用。

因此，设计一种能够将烧结环冷机的余热利用起来的装置成为了当前烧结生产线节能降耗的重要措施之一。

补燃技术一般指的是在锅炉尾部增加一组燃烧器，通过对尾部余热进行再燃烧，达到节能和减排的目的。

而在烧结生产线中，烧结环冷机余热补燃系统的设计是将燃烧器直接集成到烧结环冷机的内部，使得废气中的有机污染物得到充分燃烧，达到减少污染物排放和提高余热利用效率的目的。

烧结环冷机余热锅炉补燃装置的设计方案需要考虑以下几个方面：一、烧结环冷机的运行参数当设计烧结环冷机余热补燃装置时，需要明确烧结环冷机的运行参数，例如进出口温度、废气流量、氧含量等。

这些参数将直接影响到装置的设计和使用效果。

通过对烧结环冷机的运行参数进行分析，可以确定补燃系统的燃料选择、燃烧器数量、燃烧器位置、氧化剂进口位置等关键参数。

二、热传导和传热表面面积烧结环冷机的余热锅炉补燃装置需要通过燃烧器将废气加热，使其达到较高的温度，然后通过热交换器将烟气和水之间的热量传递过去，转换成水蒸气，提高锅炉的热效率。

因此，在进行设计时需要考虑热传导和传热表面面积，通过计算可以得到需要的表面积，从而选取合适的热交换器。

三、燃料选择和出口温度燃料的选择对补燃装置的效果起着至关重要的作用。

在烧结环冷机余热锅炉补燃装置设计中，选择适合的燃料可以提高锅炉的热效率和工作稳定性。

同时，出口温度是补燃装置的关键控制参数之一，对补燃燃料组织、空气量控制和出口温度的测量和控制等方面还需要专门设计。

四、供电和安全考虑补燃装置需要用电驱动，因此，设计方案还需要考虑供电方式和供电电压等方面问题。

在设计时需要考虑到操作人员的安全因素，燃烧器的自动控制、输油管道及燃气管道的保护和排放系统的设计也需特别注意，避免在运行过程中产生安全隐患。

配套于大型催化裂化装置补燃式余热锅炉使用计划方案

配套于大型催化裂化装置补燃式余热锅炉使用计划方案一、实施背景大型催化裂化装置是炼油行业中重要的生产设备之一，其生产过程会产生大量的余热，如果不能有效地利用这些余热，不仅会浪费能源，还会增加环境负担。

因此，在大型催化裂化装置中使用余热锅炉进行余热回收，不仅可以降低能源消耗，还可以减少环境污染，具有重要的经济和社会意义。

二、工作原理余热锅炉是一种利用炉内余热进行热能回收的设备。

在大型催化裂化装置中，通过补燃方式将裂解炉尾气引入余热锅炉，利用余热锅炉将炉尾气中的余热转化为热水蒸汽，用于其他生产环节的加热等用途。

通过这种方式，不仅可以有效地回收余热，还可以减少环境污染。

三、实施计划步骤1.调查研究：对大型催化裂化装置的生产情况、余热排放情况进行调查研究，确定余热回收的可行性和优化方案。

2.设计方案：根据调查研究结果，设计余热回收方案，包括余热锅炉的选型、补燃方式的确定等。

3.设备采购：根据设计方案，采购余热锅炉等相关设备。

4.安装调试：对采购的设备进行安装调试，并进行相关的测试和检验，确保设备的正常运行。

5.运行维护：对余热锅炉进行定期的检修和维护，确保设备的长期稳定运行。

四、适用范围该方案适用于大型催化裂化装置补燃式余热锅炉的使用，可广泛应用于炼油、化工等行业。

五、创新要点1.采用补燃式余热锅炉，提高余热回收效率。

2.通过余热回收，减少环境污染，降低能源消耗。

3.对余热锅炉进行定期检修和维护，确保设备的长期稳定运行。

六、预期效果1.有效回收大型催化裂化装置余热，降低能源消耗。

2.减少环境污染，提高生产环境质量。

3.增加企业经济效益，提高竞争力。

七、达到收益通过余热回收，可以有效地降低能源消耗，减少环境污染，提高生产效率和企业经济效益，达到收益的效果。

八、优缺点1.优点：能够有效地回收余热，降低能源消耗，减少环境污染，提高生产效率和企业经济效益。

2.缺点：需要投入一定的资金和人力物力，需要定期维护和检修。

燃机电厂设备选型

关于燃气-蒸汽联合循环调峰热电厂主机设备选择的探讨中国联合工程公司袁旭岭一、概述随着我国经济改革的深入发展，对外开放，经济开发园区不断涌现，同时电力供应日趋紧张和用电峰谷差值的矛盾日益扩大。

为了适应形势的发展需要，给开发园区创造一个良好的投资环境，集电力调峰和联片集中供热于一体的新型供热调峰热电厂已被人们所关注，国家计划委员会、国家经济贸易委员会、电力工业部、建设部于1998年联合颁发了“《关于发展热电联产的若干规定》的通知”，该通知中第9条特别提到要鼓励发展燃气轮机联合循环发电、供热技术，提高热能综合利用效率。

而燃气－－蒸汽联合循环装置以其建设周期短、启停速度快、污染物排放少和热效率高等诸多特点已成为目前电力调峰的主要手段之一，同时也是当前高速发展经济、加强环境保护和提高热能综合利用效率的措施之一。

通过苏州高达热电厂的工程设计，结累了一些经验和体会。

苏州高达热电厂坐落在苏州高新技术开发区内，该厂为国内第一个电力调峰供热型热电厂，装机总容量为100 MW,主机的配备如下：2台美国GE公司生产的38MWPG6551(B)型燃机，2台15MWC15-3.43/0.98-3汽轮发电机组，2台66/9.5 t/h 双压自然循环型余热锅炉和2台35 t/h燃油锅炉。

下面就主机设备的选择谈谈体会。

二、主机设备的配置联合循环调峰热电厂的主机设备有燃气轮机发电机组、余热锅炉、抽汽凝汽式汽轮发电机组及辅助锅炉。

１、燃气轮机发电机组的选择选择燃气轮机时，首先要对燃料进行选择，因为燃机对燃料的适应性有一定范围。

燃气轮机所燃用的燃料有气体燃料（天然气、液化石油气和煤气）、液体107燃料（轻油和重油）。

在燃料选择时，应对燃料的品种、运输条件、供应方式及价格等进行调查分析，以确定合理的燃料供应系统和恰当的设备选型。

天然气、液化石油气、煤气和轻油是燃机的理想燃料，但是使用天然气需要合适的气源，如气源的供给量及地理位置，液化石油气、煤气和轻油价格较贵而使发电成本提高，对于燃用重油，虽然其价格便宜，但由于其粘度大，并且含有多种对燃机有害的元素，如钾、钠、钒、铅和硫等，使用前需进行专门处理，才能达到燃机的要求。

余热锅炉

在炉口段烟道上设有下料管，下料管由管束、上下集箱、防磨板组成。ZG系列针形管余热回收装置，是专为烟气余热回收而设计的专用高效节能产品。采用针形管强化热元件扩展受热面，水管烟侧的受热面可大大增加，同时烟气流经针形管表面时形成强烈的紊流，起到提高传热效率和减少烟灰积聚的作用。该余热回收装置具有结构简介、热效率高、运行寿命长、安全可靠、运行寿命长、安全可靠、维护方便等优点。
产品分类
余热锅炉按燃料分为燃油余热锅炉、燃气余热锅炉、燃煤余热锅炉及外媒余热锅炉等。按用途分为余热热水锅炉、余热蒸汽锅炉、余热有机热载体锅炉等。
产品特点
燃煤燃烧释放出来的高温烟气经烟道输送至余热锅炉入口，再流经过热器、蒸发器和省煤器，最后经烟囱排入大气，排烟温度一般为 150～180℃，烟气温度从高温降到排烟温度所释放出的热量用来使水变成蒸汽。锅炉给水首先进入省煤器，水在省煤器内吸收热量升温到略低于汽包压力下的饱和温度进入锅筒。进入锅筒的水与锅筒内的饱和水混合后，沿锅筒下方的下降管进入蒸发器吸收热量开始产汽，通常是只有一部分水变成汽，所以在蒸发器内流动的是汽水混合物。汽水混合物离开蒸发器进入上部锅筒通过汽水分离设备分离，水落到锅筒内水空间进入下降管继续吸热产汽，而蒸汽从锅筒上部进入过热器，吸收热量使饱和蒸汽变成过热蒸汽。根据产汽过程的三个阶段对应三个受热面，即省煤器、蒸发器和过热器，如果不需要过热蒸汽，只需要饱和蒸汽，可以不装过热器。当有再热蒸汽时，则可加设再热器。
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。

新型炼焦补燃废气余热锅炉

箱吊挂在锅炉钢架上，下集箱通过对流管束悬吊，自由左右膨胀和向下膨胀。管子顺排布置，采用烟气五
ｌＩ匮盈
］｛｝；
烟气出口
次折流板中间折流以提高烟气流速并形成高效横向冲刷，提高了对流管束的传热能力。省煤器采用高效传
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图１
（）用膜式钢管式省煤器，该省煤器机械强度高，２采抗冲击（由于余热锅炉的烟气波动大，易造成省煤器给水
锅炉采用立式单锅筒横置式的自然循环水管锅炉，
利用对流管束组成的四片膜式壁形成三个烟道，分别
汽化产生水击），负荷适应性强，系统布置及操作容易；
（）３阻力低。锅炉本体内采用合理流速设计，本体阻力小于１０Ｐ，２０ａ有利于与其它设备结合并降低系统
电耗。
（）４采用惯性分离原理和重力分离原理相结合实现
炉内两级气、固分离，具有除尘效率高，降低环境污染
表３。
，
０
下面以山西某单位与我公司签定的一台炼焦窑炉废气余热锅炉为例作以介绍。１４补燃焦炉煤气特性及成分（．见表４）
表４
Ｎ３．６
１炼焦窑炉废气余热锅炉的设 Nhomakorabea条件锅炉设计时，确定下列数据作为设计依据：１１设计参数（．见表１）
布置凝渣管、热器、过对流管束和省煤器，在过热器和省煤器下方利用烟气转弯惯性分离的原理布置两级除尘装置。锅炉配置两台专用焦炉煤气燃烧机，这两台燃烧机布置在过热器烟道下部，分左右墙水平错列布置。过热器烟道下部形成燃烧器炉膛。焦炉煤气在余热锅炉内燃烧后再与炼焦废气混合成高温烟气。高温烟气经由凝

余热锅炉简介

主要特性参数
NG-AE94.2-R型余热锅炉设计参数如下所示：
1.高压部分
最大连续蒸发量
额定蒸汽出口压力
241.2 t/h
பைடு நூலகம்7.25 MPa（g）
额定蒸汽出口温度 516.9 ℃
2.中压部分最大连续蒸发量 27.5 t/h
额定蒸汽出口压力 2.58 MPa（g）
额定蒸汽出口温度 287.2 ℃
余热锅炉的结构
通常，大型余热锅炉采用模块结构，这种经过工厂试验的各模块，便于装运，可缩短安装工期，降低建造费用。
NG-AE94.2-R型余热锅炉为双压、无再热、卧式、无补燃、带除氧系统的、自然循环燃机余热锅炉，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、烟囱、高中低压锅筒、除氧器、管道、平台扶梯等部件以及给水泵、排污扩容器等辅机组成。锅炉本体受热面采用N/E标准设计模块结构，由垂直布置的错列螺旋鳍片管和进出口集箱组成，以获得最佳的传热效果和最低的烟气压降。
燃机排出的烟气通过进口烟道进入锅炉本体，依次水平横向冲刷各受热面模块，再经出口烟道由烟囱排出。沿锅炉宽度方向各受热面模块均分成两个单元，各受热面模块内的热面组成见下表
锅炉从进口烟道法兰面至尾部出口烟囱外侧总长约为31m，宽度约为20m （包含炉顶平台宽度与泵站钢架），烟囱顶部标高为55m。
水泥窑余热锅炉
炭黑尾气余热锅炉硫酸余热锅炉化工三废混合循环流化床燃烧余热锅炉
燃机余热锅炉的分类
按余热锅炉烟气侧热源分类 1．无补燃的余热锅炉
这种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。 2．有补燃的余热锅炉
由于燃气轮机排气中含有14％～18％的氧，可在余热锅炉的恰当位置安装补燃燃烧器，充天然气和燃油等燃料进行燃烧，提高烟气温度，还可保持蒸汽参数和负荷稳定，以相应提高蒸汽参数和产量，改善联合循环的变工况特性。

余热锅炉基础知识资料

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，蒸发器，省煤器，烟气温度从540度降低到150～180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;
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;
无法获取
该音
在余热锅炉中补充燃频件料文。 ,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;
■ 鉴于以上优点,非补燃型余热锅炉已经得到普遍采用;
自然循环锅炉
自然循环简图
自然循环的特点: (1)
■ 自然循环原理： ■ 利用下降管于受热面吸热管道之间
的密度差产生循环动力形成；
自然循环的特点（2）
■ 特点：
■ 重心低，稳定性好； ■ 蓄热能力较大；适应负荷变化能力强； ■ 受热面管道垂直布置； ■ 运行维护简单；
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；

燃气联合循环余热锅炉补燃系统设计实践

余热锅炉为了保证锅炉正常燃烧，也配置一
台供风量较小的送风机，在燃机排气提供的
氧量不足时提供不足部分的风量，与燃气轮机排气混合进入补燃燃烧器。根据燃料的不同，燃烧器布置分为直列式和环形两种。
环形燃烧器
双燃料中热值天然气
轻柴油冷端腐蚀
１．前言巴基斯坦ＥＮＧＲＯ卡迪普联合循环电
水冷壁，补燃用空气由补燃风机提供。其优
点是当燃机停止运行时，可以利用外补燃装
站项目是中国天辰工程有限公司（以下简
可改变燃烧器的火焰形状，并使燃料与燃机计算，一台ＰＧ９１７１Ｅ燃气轮机的燃气消耗量
排气／燃料空气达到最佳的混合状态。
之前，国内已公开报道的内补燃燃机余热锅炉中，哈尔滨锅炉厂开发的内补燃余热锅炉中补燃器设置于锅炉入口烟道，燃机的排烟温度为４９５ ℃，补燃后烟气温度为５５０ ℃，补燃后蒸汽流量只有２４．５ｔ／ｈ；杭
燃燃烧器都能保持较好的火焰稳定性、较大的调节比和较短的火焰形状。环形补燃燃烧器可适用于多组份燃料，包括液体燃料和气体燃料。通过调节锥形罩
掉的中热值天然气，业主拟建本项目。经过

补燃式余热锅炉扩展烟道的设计

布置；通过计算有效温度进行合理的补燃烟道保温设计。
关键词：扩展烟道；均流板；流动均匀性；模型试验；有效壁温；陶瓷纤维毯；固化纤维模块
中图分类号：ＴＭ６１１．３１文献标识码：Ａ文章编号：２０９５－０７４８（２０１６）２４－００５５－０２
ＤＯＩ：ＩＯ．１６５２５／ｊ．ｃｎｋｉ．１４，一１３６２／ｎ．２０１６．２４２２
补燃式余热锅炉扩展烟道的设计
孙莉
（南京奥能锅炉有限公司，江苏摘南京２１００１９）
要：主要阐述了补燃烟道的结构特点，并且采用流场模拟实验来验证和调整烟道中均流板及燃烧器的
５６．１ｍｍＨ￣０。
作为三大主机设备之一，担负着重要的作用。作为常规的燃机余热锅炉，燃机的排气参数决定了余热锅炉的蒸汽产出。而当余热锅炉的蒸汽参数要求更高时，比如蒸汽产量要求增加，或蒸汽温度要求较高，这就要考虑到增加补燃来实现。而最简单的补燃方式就是烟道内置补燃的方法。本文就典型的案例来阐述补燃式余热锅炉扩展烟道的设计。
引言
（ＢＭＳ）。
燃气蒸汽联合循环发电已经在我国有了广泛的应用。余热锅炉ＨＲＳＧ（ＨｅａｔＲｅｃｏｖｅｒｙＳｔｅ锄Ｇｅｎｅｒａｔ０ｒ）
３补燃式余热锅炉扩展烟道的设计
在补燃式余热锅炉扩展烟道结构设计中，要比

SCC6-5000F型余热锅炉补燃系统介绍及逻辑优化

[2]《西门子F级然气一蒸汽联合循环发动机组培训教材》.卢广法.浙江大学出版社,2014–03.
[3]《电厂燃气轮机概论》普通高等教育“十二五”规划培训教材.付忠广,张辉.机械工业出版社,2014-01.
[4]《西门子V94．3A燃气轮机配套余热锅炉设计》.郭琴琴,杨震,刘忠楼.《上海电力》,2006年,第1期.
逻辑增加了在补然运行期间，如果出现补然负荷反馈值突然变成0时，补然会自动跳闸，保证锅炉安全运行。在逻辑修改后，未再发生因为补燃负荷到零后锅炉跳闸的事故，保证了机组安全运行。
5结论
运行中证明，采取逻辑优化后，逻辑反应为跳闸补燃，避免了锅炉跳闸，提高了运行机组的稳定性可靠性。
参考文献
[1]《燃气-蒸汽联合循环燃机发电设备及运行》.杨顺虎.中国电力出版社,2003.
SCC6-5000F型余热锅炉补燃系统介绍及逻辑优化
摘要：SCC6-5000F型余热锅炉补燃系统简介，并就一次典型的余热锅炉补燃系统运行中，出现的因热值到零导致补燃负荷反馈到零的原因进行了分析，简要分析了补燃异常的主要因素，并从运行操作和设计逻辑等方面提出了相应的改进方案，保证机组运行的安全性和稳定性。
西门子逻辑设计存在设计不足，表现在补燃负荷反馈测量模块实际只有一个，无冗余设计，给系统运行带来安全隐患。
4补燃逻辑优化建议及实施情况
1）增加补燃热值负荷实际反馈值到“0”或锅炉运行&补然运行，当补然负荷热值反馈突然小于12MJ（补燃最低设定最低值为15MJ/）时触发补然跳闸并报警。
2）负荷模块计算发出的计算补燃设定值，补燃热值负荷实际反馈值，两者偏差过大时，触发补燃报警并退出自动。
3我公司锅炉补燃出现的问题及分析
补燃投入运行以来，多次造成锅炉跳闸，下面以一次典型的异常事件进行分析，曲线如图一所示。

燃机余热锅炉基本原理

1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。

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2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。

3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。

余热锅炉

余热锅炉在石油化工生产中，很多工艺过程是通过蒸汽来加热、蒸发、干燥进行强制化学反应的。

因此，锅炉是石油化工生产装置中不可缺少的重要设备。

为了节省能源，充分利用生产中的余热和副产品，在石油化工生产中一般采用燃油、燃气锅炉和余热锅炉（过去也称为废热锅炉）。

利用工业生产中的烟气或反应热来产生蒸汽和热水的设备称为余热锅炉，余热锅炉与一般锅炉受热面部分的结构相近，由钢构架、汽包、管束和水冷壁、过热器、蒸发器、省煤器等部件组成。

为了适应热源的特点，满足工艺生产的要求，有效地回收余热，余热锅炉又有不同的类型。

按照其结构特点，余热锅炉可分为管壳式和烟道式两大类。

1．管壳式余热锅炉管壳式余热锅炉是一种由锅筒、管子及金属壳体构成一体的紧凑型小型余热锅炉。

图11-1-2所示为DL480-0.6型管壳式余热锅炉。

它用于小化肥工业，其蒸汽压力为0.588MPa，蒸汽温度为饱和温度，受热面积为480m2。

锅炉蒸发器是由锅筒、受热的上升管和不受热的下降管所组成的自然循环水管系统。

具有余热的炉气从锅炉下部的进气室进入，流经蒸发器受热管系后从锅炉上部的出口气室排出。

水在蒸发器中受热后形成汽水混合物，沿上升管向上进入锅筒。

在锅筒中进行汽水分离后，蒸汽向外输出；水由锅筒经下降管流下，然后再进入上升管受热、汽化、上升，从而形成自然水循环，并不断汽水分离，输出蒸汽。

属于这一系列的锅炉产品还有DL100-0.6、DL480-1.2等型号。

图11-1-2 DL480-0.6型管壳式余热锅炉图1-出口气室；2-蒸发器；3-进口烟室；4-下降管；5-上升管；6-锅筒2．烟道式余热锅炉烟道式余热锅炉是一种布置成烟道形式的水管型受热面装置，它具有单独的炉墙和构架，因而是一种较大型的余热锅炉。

其第一烟道（高温部分）为一个大的辐射冷却室，其后各烟道为对流受热区。

烟道式余热锅炉可布置成多烟道式的和直通式的。

前者的烟气是作上下转弯流动，而后者的烟气则自前至后作水平直通流动。

一种补燃式的余热锅炉[实用新型专利]

专利名称：一种补燃式的余热锅炉
专利类型：实用新型专利
发明人：王国成,刘超,王智,张宏元,白翔,杜奎甫,马卫华申请号：CN201320717353.4
申请日：20131113
公开号：CN203718731U
公开日：
20140716
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种补燃式的余热锅炉，包括锅炉本体，所述锅炉本体内设有过热加热器和省煤器，所述省煤器上设有翅式换热器，所述翅式换热器连接有斯特林机热腔，所述斯特林机热腔连接有斯特林机冷腔，所述斯特林机冷腔连接有输油泵一，所述输油泵一通过输送主管道连接有储油罐，所述输送主管道上设有流量计，所述输送主管道与锅炉本体相连通。

本实用新型的有益效果为：利用烟气作为热源启动斯特林机，通过斯特林机实现了余热锅炉补燃过程的自动输送，结构简单，同时降低能耗；在补燃之前进一步利用烟气热量，提高能源利用率，同时减少补燃过程中产生的能量浪费。

申请人：华北电力大学
地址：102206 北京市昌平区回龙观镇朱辛庄北农路2号华北电力大学
国籍：CN
代理机构：北京纽乐康知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：唐忠庆
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余热锅炉基本原理之欧阳体创编

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强糾循环和仓魁馮环金理鶴炉的倨构衫式见附谢1如附囹2。

W©1愛糾馮环金欧阳体创编2021. 02. 03 欧阳美创编2021. 02. 03欧阳体创编 2021. 02. 03 欧阳美创编 2021. 02. 03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，•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。

•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750C 以下。

造纸企业自备燃气电厂余热锅炉补燃的技术经济分析

造纸企业自备燃气电厂余热锅炉补燃的技术经济分析摘要：造纸企业自备电厂的热电比非常高。

本文介绍了孤网运行造纸企业自备电厂燃气轮机配套余热锅炉后欠缺蒸汽的补足方法，对燃机配套内补燃余热锅炉的技术性和经济性分别进行了定性和定量分析。

关键词：造纸企业、自备燃气电厂、热电比、余热锅炉、补燃、技术经济分析0 引言造纸企业生产工艺蒸汽耗量较大，其自备电厂热电比高。

对利用废纸为原料进行包装纸生产的造纸企业，热电比一般在240%左右。

造纸企业自备电厂采用燃气轮机配套不补燃低压直接供热的余热锅炉时，其热电比一般不到160%，燃气轮机配套不补燃高压余热锅炉，驱动汽轮发电机组发电和供热时，全厂热电比更低。

不足的蒸汽需求，可以采用余热锅炉补燃、另行配备燃气锅炉，以及其它方式。

然而补燃在技术上是否可行、经济上是否划算，需要进行定性定量分析和比较，以便造纸企业作出合理决策。

1 造纸企业燃气自备电厂的特点以利用废纸再生的包装纸生产企业为例，其生产过程所需要蒸汽的热量与所需要电力的热量之比（热电比）高达240%左右。

其燃气自备电厂，燃气轮机配套直接供热的不补燃低压余热锅炉时的热电比最高，通常不到160%；如果燃气轮机配套高压余热锅炉，驱动背压汽轮发电机组发电和背压抽汽、排汽供热，则全厂热电比（含燃气轮机的发电量）将降到115%以下；如果余热锅炉高压蒸汽驱动抽凝汽轮发电机组发电和抽汽供热，由于冷凝损失和汽轮机发电量的加大，则全厂热电比将降到100%或以下。

从以上简要分析可以看出，燃气轮机配套不补燃余热锅炉，也不配备燃气锅炉等其它蒸汽源时，其余热锅炉驱动抽凝式汽轮发电机组、驱动背压式汽轮发电机组和直接供热，热电比缺口分别为140%以上、125%以上和80%左右，即自备电厂所发总电量满足造纸用电需求时，造纸工艺所需要的蒸汽量还有缺口。

补足这个蒸汽缺口的方式一般有：1）另配高、低压燃气锅炉补足或垃圾锅炉、沼气锅炉等2）高、低压余热锅炉补燃补足3）不足蒸汽从集中供热企业购买4)其它方式，如改造造纸工艺、利用更节能装置，降低单位产品的蒸汽用量等燃气轮机最大出力（满负荷时发电功率）和最大出力时的热耗受环境温度影响较大，表1为三款燃气轮机在环境温度15°C、25°C和35°C时的出力和热耗，其中前两款是重型燃气轮机，第三款是航改型燃气轮机。