余热锅炉的结构及工作原理
余热锅炉的结构及工作原理
第三章余热锅炉的结构及工作原理
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1、余热锅炉的分类
根据结构形式，余热锅炉可分为管壳式和烟道 式余热锅炉。管壳式余热锅炉的结构与管壳式 换热器无多大区别，并同样有固定管板式、浮 头式及U形管式等。烟道式余热锅炉的结构与 普通锅炉的相似，有耐火砖砌成炉膛，炉膛内 装设管束，高温气体通过炉膛，将管束内流动 的水加热汽化。
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6、烟道式余热锅炉和管壳式余热锅炉的区别
烟道式余热锅炉是水管锅炉，水或蒸汽在受热 管的管内流动，烟气在受热管管外的烟道中流 动。烟气通过冲刷管子的外表面将热量传递给 管内的水或蒸汽。烟道式余热锅炉的显著特点 是，在一个烟道里有预热器、过热器、蒸发器、 省煤器、烟囱、汽包、上升管、下降管、等部 件。
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2、 按照高温气体的流程方式余热锅炉分为 根据高温气体通过管内还是管外，余热锅炉分
为火管余热锅炉和水管余热锅炉。水管余热锅 炉有双套式（俗称刺刀形）、立式U形管式等 形式；火管余热锅炉有一段式结构和二段式结 构。
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3、烟道式余热锅炉
烟道式余热锅炉是一种用以回收利用各种炉窑 的排烟余热的锅炉。由于余热源是炉窑排出的， 一般都是常压或微正压的炽热烟气（或工艺 气）。且这类余热锅炉的结构与工业锅炉或电 站锅炉相似，故称为烟道式余热锅炉。常用于 硫酸生产装置、石油裂解装置、催化裂化装置 等。
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4、火管余热锅炉
火管余热锅炉是高温气体在炉管内流动。沸水 从汽包经下降管流入锅炉底部，在管壁受热， 变为汽水混合物，由上升管返回汽包。这种余 热锅炉结构简单，因壳体承受蒸汽压力，适用 于生产压力不高的蒸汽。
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5、水管余热锅炉
水管余热锅炉是沸水流过管内，高温气体流经关 外。因锅炉的壳体不承受蒸汽压力，适用于生产 高压蒸汽。根据沸水的流动形式，水管余热锅炉 又可分为以下形式；①自然循环式，管内沸水流 动的推动力是下降管内的水与上升管内的汽水混 合物之间的密度差。为保证一定的存环量，汽包 需有足够的安装高度。②强制循环式，在下降管 路中安装循环泵，借以提高管内沸水流速，防止 汽包停滞恶化传热。因这种锅炉在运转、维修、 投资等方面有许多不利因素，仅在特殊场合采用。
热管及热管换热器
这样即可以改变热流密度，
解决一些其他方法难以解决的 传热难题。
*热流方向可逆性——一根水平放置的有芯热管，由于其内部循环动
力是毛细力，因此任意一端受热就可做为蒸发段，而另一端向外散热就 成为冷凝段。此特点可用于宇宙飞船和人造卫星在空间的温度展平，也 可用于先放热后吸热的化学反应器及其他装置。
*热二极管与热开关性能——热管可做成热二极管或热开关，所谓热
热管内质量流、压力和温度分布
热管液汽分界面的形状
（a）管起动前的液—汽交界面 （b）热管工作时的液—汽交界面 （c）吸液芯内液—汽界面参数
热管工作过程动画
注意：热管中的水会
因为内部低压而在100℃ 以下就沸腾蒸发。
热量散失
水蒸汽流 水蒸汽冷凝
热量输入 液态水蒸发 液体由于重力 或吸附力回流
4 两相闭式热虹吸管——重力热管、热虹吸管
热管的工作液要有较高的汽化潜热、导热系数，合适的饱和压力及沸 点，较低的粘度及良好的稳定性。工作液体还应有较大的表面张力和 润湿毛细结构的能力，使毛细结构能对工作液作用并产生必须的毛细 力。工作液还不能对毛细结构和管壁产生溶解作用，否则被溶解的物 质将积累在蒸发段破坏毛细结构。
2.2 热管的三个区段的划分 * 根据热管外部热交换情况分：加热段、绝热段、冷却段 * 根据热管内部工质传热传质情况分：蒸发段、绝热段、冷 凝段
7 总结热管的重要特点
*高导热性——热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，
因此具有很高的导热能力。与银、铜、铝等金属相比，单位重量的热管 可多传递几个数量级的热量。 当然，高导热性也是相对而言的，温差总是存在的，不可能违反热 力学第二定律，并且热管的传热能力受到各种因素的限制，存在着一些 传热极限。
锅炉各部件的工作原理
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
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
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
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。
余热锅炉资料图片PPT
设计特点
11/4/2020
设计特点
汽冷支吊
11/4/2020
余热锅炉
受热件制造 - 模块式受压件
• 管子和联箱组件(竖琴式组件) • 互连管道及集管 • 上部联箱支吊 • 上部护板及支吊钢性梁
11/4/2020
余热锅炉
余热锅炉的现场安装 - 将模块从竖立的框架上分 离并吊入钢结构中
1•1/4/锯2020齿形螺旋翅片管设计
立式余热锅炉受压部件布 置设计特点
• 连续高频焊接的螺旋翅片管 • 所有直管与U型弯头的焊口均经车间试验 • 所有管子与联箱的焊口均经车间试验 • 所有联箱均设有焊口检验用手孔 • 管子与联箱均呈辐射形连接 • 所有的联箱均可疏水 • 管子由管板支撑 • 省煤器循环回路在低负荷工况条件下不会产生沸 腾 11/4/2020
• 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
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典型的余热锅炉的纵剖面图
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余热锅炉
翅片管
• 采用翅片管增加传热
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余热锅炉
典型的蒸汽参数
典型的带再热的三压余热锅炉的运行参数： • 高压级 - 120 巴, 550 C • 再热级 - 27 巴, 550 C • 中压级 - 28 巴, 330 C • 低压级 - 5 巴, 155 C
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余热锅炉
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)
余热锅炉原理锅炉结构与流程
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。
余热锅炉的结构和原理
余热锅炉的结构和原理余热锅炉是一种能够利用工业生产中废气或废热进行能量回收的设备，它的应用可以有效地提高能源利用率，减少能源消耗，降低生产成本，对于节能减排具有重要意义。
余热锅炉的结构和工作原理对于其性能和效率具有重要影响，下面将对余热锅炉的结构和原理进行详细介绍。
1. 结构。
余热锅炉通常由炉体、过热器、再热器、空气预热器、省煤器、除尘器、脱硫器、余热回收器等部分组成。
炉体是燃烧废气或废热的地方，燃烧后的高温烟气通过过热器和再热器升温，然后进入余热回收器进行余热回收，最后通过空气预热器预热空气，提高燃料的燃烧效率。
省煤器用于回收烟气中的余热，降低烟气排放温度，减少烟气对环境的污染。
除尘器和脱硫器则用于处理烟气中的颗粒物和二氧化硫等有害物质，保护环境。
2. 原理。
余热锅炉的工作原理是利用烟气中的余热来产生蒸汽或热水，从而实现能量的回收利用。
废气或废热经过燃烧后产生高温烟气，这些高温烟气通过余热回收器，使水或空气受热并产生蒸汽或热水，然后经过相应的管道输送到需要热能的设备或生产过程中。
通过这种方式，余热锅炉可以将废气或废热中的能量回收利用，达到节能减排的目的。
3. 应用。
余热锅炉广泛应用于钢铁、化工、石油、电力、纺织等行业，尤其是在高温高压工艺生产中，其节能效果更为显著。
通过余热锅炉的应用，不仅可以降低企业的能源消耗和生产成本，还可以减少对环境的污染，提高企业的竞争力和可持续发展能力。
4. 发展趋势。
随着节能减排的要求日益提高，余热锅炉作为一种清洁能源设备，其发展前景十分广阔。
未来，随着技术的不断进步和创新，余热锅炉的结构和原理将会更加完善，能效更高，应用范围也将更加广泛。
同时，政府对于节能减排的政策支持也将进一步推动余热锅炉行业的发展，促进清洁能源的应用和推广。
总之，余热锅炉作为一种重要的能源回收设备，其结构和原理对于其性能和效率具有重要影响。
通过对余热锅炉的结构和原理进行深入了解，可以更好地应用和维护余热锅炉，实现节能减排，促进工业生产的可持续发展。
锅炉的连续排污和定期排污
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排污的两种方式：
定期排污和连续排污
目录
1、余热锅炉的内外结构 2、锅炉排污的原因及方式 3、排污的目的 4、连续排污位置的选择
两种排污方式的目的
定期排污主要是为了排除炉 水中的水渣和污垢，它一般从水 循环系统的最低点引出排污口， 每隔4—6小时排一次。
连续排污主要是将蒸汽包中 的盐浓度高的炉水排出，防止含 盐量过高造成汽水共腾，影响蒸 汽品质和锅炉安全。连续排污排 污口的位置一般在蒸汽包正常水 位以下200～300mm。
连续排污口 定期排污口
汽水共腾及其危害
炉水含盐量达到或超过临界含量，锅筒内蒸汽和炉水共同升腾， 产生一层泡沫，汽水分界面模糊不清，使蒸汽大量带水，或水位急剧 波动，很难监视水位，这种现象称为汽水共腾。
发生汽水共腾时，水位指示值剧烈波动，主汽管内有水击声，炉 水和蒸汽品质恶化。
除坚持汽水化学实验监督外，加强锅炉加药、排污等，以控制炉 水含盐量不超过标准是防止汽水共腾的有效措施。
排液口
开工蒸汽 入口
锅炉给水 入口
定期 排污口
手孔
过程气 出口
余热锅炉外部结构图 连续排污口
锅炉给水入口
排液口
开工蒸汽 入口
定期排污口
手孔
目录
1、余热锅炉的内外结构 2、锅炉排污的原因及方式 3、排污的目的 4、连续排污位置的选择
锅炉为什么要排污？
锅炉运行时，有一些杂质经给水带入锅炉内，除极少数被蒸汽带 走外，大部分仍留在炉水中。而且由于蒸汽溶解盐的能力大大低于炉 水，使得蒸汽离开锅炉时，盐分被浓缩留在炉水中，若不采取措施将 这些杂物及高盐分排除锅外，最终会引起蒸汽的变坏。特别是杂质过 多时，会危及锅炉的安全运行，因此必须进行排污。
余热锅炉介绍
2.锅炉结构及特点(Boiler structure and features) 2.1锅炉结构(Boiler structure)
一、水泥窑余热锅炉 Cement Kiln Waste Heat Boiler
1.工作原理及基本组成 Working principles and basic components 1.3水泥窑余热发电系统 Cement Kiln Waste Heat Power System
汽轮机 窑头 余热 锅炉 粉尘分离器 窑尾预热器
1.工作原理及基本组成 Working principles and basic components 1.2余热烟气特点 Waste heat smoke features
1)烟气温度低；＜400℃； Low temperature of smoke；＜400℃ 2)烟尘特性强；多灰，细颗粒， Obvious features of dusts; lots of ash, fine particles 3)生产过程中两种热源温度和流量均有波动。 There are fluctuations in two kinds of thermal temperature and flow. 窑尾废气：产量变化不大时，相对稳定。 Waste gas in kiln rear：relatively stable when little changed occurred in production 窑头废气：随工艺波动比较大,热源不稳定。 Waste gas in kiln head：fluctuated with processes, heat source is unstable.
焚烧余热锅炉的结构和原理
焚烧余热锅炉的结构和原理焚烧余热锅炉是一种利用工业生产过程中产生的烟气余热来发电的设备。
它的结构和原理如下：一、结构：焚烧余热锅炉由炉体、烟气余热回收系统、汽水循环系统、控制系统等组成。
1. 炉体：炉体是焚烧余热锅炉的主要组成部分，它容纳燃烧设备和余热回收设备。
炉体一般采用水冷壁结构，内部布置有管束，用于传递烟气产生的热量。
2. 烟气余热回收系统：烟气余热回收系统是焚烧余热锅炉的核心部分，主要包括烟气预热器、烟气换热器、除尘设备等。
烟气从炉体进入烟气预热器，在该预热器中与循环水进行热交换，将部分热量传递给循环水。
3. 汽水循环系统：汽水循环系统是焚烧余热锅炉的能量转换和输送部分。
该系统包括锅炉、蒸汽驱动涡轮发电机组、循环泵等。
循环泵将循环水从锅炉中抽出，经过烟气换热器进行加热，然后再回到锅炉中，形成循环。
4. 控制系统：焚烧余热锅炉的控制系统主要包括自动控制和安全保护设备。
自动控制可以实现对锅炉的温度、压力、燃烧等参数进行监控和调节，确保锅炉的稳定运行。
安全保护设备则可在出现异常情况时立即进行报警和停机保护。
二、工作原理：焚烧余热锅炉的工作原理可以分为燃烧系统和余热回收系统两个部分。
1. 燃烧系统：燃烧系统是焚烧余热锅炉用于燃料燃烧的部分，其目的是将燃料中所含的化学能转化为热能。
燃料（如煤、油、气等）进入锅炉后，在高温燃烧区域和适当的氧气条件下发生燃烧反应，产生烟气和废渣。
燃烧释放的高温烟气流过水冷壁，使其余热能传递给循环水。
2. 余热回收系统：烟气从炉体进入烟气预热器，在该预热器中与循环水进行热交换。
受热后的循环水进入烟气换热器，与烟气进行再次热交换，使循环水温度进一步升高。
烟气经过换热后，温度明显下降，进而进入除尘设备对烟尘进行过滤处理，保证废气排放达标。
在汽水循环系统中，循环水通过循环泵被抽出，经过烟气换热器进行加热后再回到炉体中，循环不断。
同时，将水加热为蒸汽，蒸汽输出到蒸汽驱动涡轮发电机组中，通过涡轮发电机将热能转化为电能。
催化余热锅炉烟气水封罐工作原理
催化余热锅炉烟气水封罐
一、锅炉的烟气流程为：高温再生烟气（约430℃）从水封罐顶部进口进入水封罐。
通过水封从水封罐的侧面烟道出来后，进入余热锅炉。
烟气依次通过进口烟道、过热器、蒸发器、省煤器、出口烟道（约180℃）、由烟囱排入大气。
二、水封罐的结构：
三、水封罐工作原理：
其工作原理是：烟气经过烟道进入水封罐内筒，经过内筒折反后流经内外夹套后流出，水封罐隔断烟气主要依靠的是内外筒间的水的静压力，需要截断烟气时，从下部进入循环水，随着液面的上升，内筒的水在一定压力烟气的压缩下，液面比外筒的液面低，当内筒与外筒的液面差产生的压差大于烟气压力时，烟气即被隔断了。
1、在正常生产时大水封是没有水的，为了防止烟气泄漏，投用小水封封住烟气，相当于一个阀门，也可用阀门代替。
2、当锅炉需要检修或停运时，才起用大水封罐，进入循环水阻隔烟气。
3、大水封是防止烟气通过该管线，小水封是防止烟气经过该管线而从放水线漏出。
余热锅炉的结构和工作原理
余热锅炉的结构和工作原理余热锅炉是一种能够利用工业生产过程中产生的废热进行能量回收的装置。
它通过将废热转化为热能并用于其他用途，既能有效提高能源利用效率，又能减少环境负荷。
下面将介绍余热锅炉的结构和工作原理。
一、结构余热锅炉一般由炉胆、炉膛、烟管、传热管、冷凝器、空气预热器、脱硫装置、煤气分离器等部分组成。
1.炉胆：炉胆是余热锅炉的主要部分，负责燃烧燃料并产生高温烟气。
2.炉膛：炉膛是炉胆内的空间，用来燃烧燃料并产生烟气。
3.烟管：烟管是连接炉膛和传热管的管道，起到传递烟气的作用。
4.传热管：传热管是连接炉膛和冷凝器的管道，通过传导和对流的方式将烟气中的热能传导给工质，使其升温。
5.冷凝器：冷凝器是余热锅炉中的一个重要组成部分，用于将烟气中的热能转化为工质中的热能。
6.空气预热器：空气预热器是余热锅炉中的一个关键设备，它能够将烟气中的余热传递给进入锅炉的新鲜空气，提高其温度。
7.脱硫装置：脱硫装置是余热锅炉中的一个辅助设备，用于去除烟气中的硫化物。
8.煤气分离器：煤气分离器是余热锅炉中的一个重要部分，主要用于分离煤气中的杂质，确保煤气的纯净性。
二、工作原理1.燃烧燃料：首先，在炉膛内点燃燃料，使其燃烧并产生高温烟气。
炉膛和烟管的结构以及炉胆的设计可以使烟气充分接触到换热面，提高热能的利用率。
2.烟气传导：燃烧后的高温烟气通过烟管传导到传热管中。
通过传导和对流的方式，烟气中的热量会逐渐传递到传热管内的工质，使其温度升高。
3.冷凝换热：烟气中的热能会转移到传热管内的工质中。
当工质的温度达到一定程度时，烟气中的水蒸气会开始冷凝成液体，同时释放出潜热，进一步提高工质的温度。
4.烟气处理：冷凝后的烟气中含有一定量的未冷凝水蒸气和其他杂质，在通过冷凝器后，会经过煤气分离器和脱硫装置的处理，去除其中的杂质和硫化物，使得煤气更加纯净。
5.废热回收：冷凝后的工质会传递给其他系统进行能量利用。
工质的高温和高压状态使得其具备一定的发电能力，可以利用发电机组将其转化为电能；同时，也可以通过蒸汽或热水的方式，将工质的热能应用于其他生产过程，提高整体能源利用效率。
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1、余热锅炉的分类
根据结构形式，余热锅炉可分为管壳式和烟道 式余热锅炉。管壳式余热锅炉的结构与管壳式 换热器无多大区别，并同样有固定管板式、浮 头式及U形管式等。烟道式余热锅炉的结构与 普通锅炉的相似，有耐火砖砌成炉膛，炉膛内 装设管束，高温气体通过炉膛，将管束内流动 的水加热汽化。
12、螺旋管式余热锅炉要控制气体在管内的流 速
对于螺旋管式余热锅炉，如果气体在管内流 动速度过大，阻力损失和换热管的热强度增大， 在气体入口的水侧管壁上易形成膜态沸腾，造 成换热管局部过热，使管子受损；如果流动速 度太小，管壁易积炭，使换热效率下降，所以 一般控制流速在40m／s左右为宜。
13、螺旋管式余热锅炉中心管的作用
8、一段式、二段式结构的火管锅炉的结构特点
一段式结构:余热锅炉内装有一束列管，中部 等有调节阀的旁路，储热口部分和段间都衬有 耐火材料，并且段间的耐火材料还带有外衬。
二段式结构：由一中间隔室分隔，后段拥有内 部旁路控制，使出口温度保持恒定，余热锅炉 是卧式布置，能自然循环。采用加强管板，炉 管与管板的焊接为全焊头结构，入口气室、入 口管板和中间隔室的简体表面暴露于工艺气中 的部位都有耐火衬里。
粉尘含量高，某些高温气体含有粉尘（如硫酸 厂沸腾炉出口炉气含尘量约为200g／m³）， 石油裂解气中含有炭黑等微粒，必须在结构上 充分考虑粉尘堵塞和冲刷磨损；
低的压力降，气体的压力降必须控制在工艺条 件许可的范围内；
密封，有些高温气体是易燃、易爆或有毒的， 这是密封常成为余热锅炉生产设计中的难题。
6、烟道式余热锅炉和管壳式余热锅炉的区别
烟道式余热锅炉是水管锅炉，水或蒸汽在受热 管的管内流动，烟气在受热管管外的烟道中流 动。烟气通过冲刷管子的外表面将热量传递给 管内的水或蒸汽。烟道式余热锅炉的显著特点 是，在一个烟道里有预热器、过热器、蒸发器、 省煤器、烟囱、汽包、上升管、下降管、等部 件。
管壳式余热锅炉是火管锅炉，烟气在受热管管 内流动，水在管外的锅壳中流动。热量通过管 壁传递给管外的水。通常管壳式余热锅炉只是 水的蒸发，没有过热段和省煤段。大型管壳式 余热锅炉有汽包、上升管、下降管。而小型管 壳式余热锅炉采用锅壳上部的空间进行汽水分 离。
7、余热锅炉与普通锅炉相比的特点
余热锅炉的主要特点如下： 高温高压，如合成氨生产中重油汽化炉后的余热
1Hale Waihona Puke 、螺旋管式余热锅炉的结构特点螺旋管式余热锅炉又称盘管式余热锅炉，是一种 新型结构的乙烯装置用余热锅炉。基本上位立式 管壳式换热器，由气体分布器、双套管螺旋管、 集流箱、汽水分离器、降水管等组成。它的结构 特点是采用了180°的半螺旋状的双套管结构。 它的优点是结构紧凑，能与裂解炉联合在线清焦， 雾沫夹带少，使用原料范围广，操作安全。由于 采用盘管结构，免除了壳体与管子之间因膨胀差 而产生的热应力，运行可靠。缺点是结构复杂， 用材讲究。它分为四角单层盘管式和四角双层盘 管式两种。
改善水循环，提高受热面冲刷速度，增加传 热。
支撑和固定盘管，防止盘管振动。
14、螺旋管式余热锅炉壳体内分离罐的作用
一是使高温气体在进盘管之前得到缓冲，使气 体能更好、更均匀的分配于每根盘管；
二是如果汽化炉衬里层一旦受到气体冲刷，掉 落的碎片带入余热锅炉，则通过分离罐将其分 离，壁面碎片堵塞换热器，。保证设备能正常 运行。
4、火管余热锅炉
火管余热锅炉是高温气体在炉管内流动。沸水 从汽包经下降管流入锅炉底部，在管壁受热， 变为汽水混合物，由上升管返回汽包。这种余 热锅炉结构简单，因壳体承受蒸汽压力，适用 于生产压力不高的蒸汽。
5、水管余热锅炉
水管余热锅炉是沸水流过管内，高温气体流经关 外。因锅炉的壳体不承受蒸汽压力，适用于生产 高压蒸汽。根据沸水的流动形式，水管余热锅炉 又可分为以下形式；①自然循环式，管内沸水流 动的推动力是下降管内的水与上升管内的汽水混 合物之间的密度差。为保证一定的存环量，汽包 需有足够的安装高度。②强制循环式，在下降管 路中安装循环泵，借以提高管内沸水流速，防止 汽包停滞恶化传热。因这种锅炉在运转、维修、 投资等方面有许多不利因素，仅在特殊场合采用。
锅炉，进口气温为1350℃，压力为3.2～4.0Mpa; 急冷，在某些工艺过程（如石油烃裂解制乙烯）
中，为减少副反应，需尽快的将气体降温，因而 余热锅炉应具有高的传热速率； 严格控制气体出口温度，发欧文气体（如烃解气） 冷却时，若温度低于高沸点组成的露点，这些组 分将冷凝析出；如果其中含有腐蚀性气体，还会 形成酸雾，腐蚀设备；
9、普通列管式余热锅炉的结构组成
普通列管式余热锅炉主要由烟气进口管箱、出 气口、烟气出口管箱、管板、进水口、换热管、 支座等组成。它根据安装形式分为立式、卧式 和斜置式余热锅炉。
10、薄管板式余热锅炉的结构特点
薄管板式余热锅炉是一种双层薄管板形锅炉， 其结构特点是上管板用普通厚度板作为固定点， 下管板为柔性结构。为增减薄管板的强度，可 用以特殊结构的棚板支承薄管板。壳程水进口 处有遮板，使水进入后先向下流，然后经下管 板再向上流动。下封头内裂解气进口处设有气 体分布器，由两层不同角度的折流板组成，也 用于乙烯装置高温裂解器的热回收。
15、插入式余热锅炉的结构特点
插入式余热锅炉主要适合于大产气量，较高蒸 汽压力以及载热介质为高温、高压、高流量的 操作条件。它的优点是在高温区域没有厚管板， 不需要补偿因温差产生的相对伸长量，它本身 不伸缩，受热面换热均匀；同时结构简单，安 装维修方便。
2、 按照高温气体的流程方式余热锅炉分为
根据高温气体通过管内还是管外，余热锅炉分 为火管余热锅炉和水管余热锅炉。水管余热锅 炉有双套式（俗称刺刀形）、立式U形管式等 形式；火管余热锅炉有一段式结构和二段式结 构。
3、烟道式余热锅炉
烟道式余热锅炉是一种用以回收利用各种炉窑 的排烟余热的锅炉。由于余热源是炉窑排出的， 一般都是常压或微正压的炽热烟气（或工艺 气）。且这类余热锅炉的结构与工业锅炉或电 站锅炉相似，故称为烟道式余热锅炉。常用于 硫酸生产装置、石油裂解装置、催化裂化装置 等。