余热锅炉结构形式及运行特性研究综述 张健

余热锅炉结构形式及运行特性研究综述张健

发表时间：2019-06-03T11:35:55.090Z 来源：《电力设备》2019年第1期作者：张健[导读] 摘要：在国家发展过程中，对能源的消耗不断增大，在这种情况下，为了实现节能增效，余热锅炉在现代工业生产中开始广泛应用，其通过利用工业生产中产生的废热来进行供暖和发电，实现能源的二次回收利用。

（山东电力建设第三工程有限公司山东省青岛市 266100）

摘要：在国家发展过程中，对能源的消耗不断增大，在这种情况下，为了实现节能增效，余热锅炉在现代工业生产中开始广泛应用，其通过利用工业生产中产生的废热来进行供暖和发电，实现能源的二次回收利用。余热锅炉的应用，有效地实现了能源的节约，提高了能源的利用效率。

关键词：余热锅炉；结构形式；运行特性；研究综述

引言

余热锅炉是目前实现在生产过程中节能增效的主要使用方式，同时也大大的缓解了目前经济发展中能源短缺的问题，余热锅炉的应用也变得越来越广泛。

1余热锅炉的类型以及特点

1.1余热锅炉的类型及应用形式

余热锅炉主要以工艺气体和烟道气体中存在的显性热效能、固体余热交换后排气显热和固体辐射热等作为主要回收对象。针对具体的工艺设备性质可以将余热锅炉分为两类，一类即通过冷却工作生产中产生的气体，在满足工艺要求的同时也实现了余热回收；另一类是为工业生产节能进行热回收。针对余热锅炉应用场合，可以将其分为烧结余热锅炉、水泥窖余热锅炉、合成氨余热锅炉等。如果从水循环方式方面可以将余热锅炉分为自然循环和强制循环余热锅炉。当前各工业炉窑上多采用水管式余热锅炉，这类锅炉有利于回收高压余热气体，对于回收高气压、高蒸发率和高传热效率的工业废气具有较好的适用性。

1.2余热锅炉的特点

相较于常规锅炉，余热锅炉没有相应燃烧装置，而且对载热介质和来源没有统一要求，其在材料和受热面布置方面与工业锅炉存在较大的差别。余热锅炉多设置在工业生产工艺过程的各个部位，工作环境较为复杂，这也对余热锅炉的安全性和稳定性具有较高的要求。工业废气具有高温和高压的特点，部分工业废气还具有易爆性和腐蚀性，这就对余热锅炉的结构和材料具有特殊的要求。在余热锅炉入口处经常会受到较强的冷热冲击，这也决定了余热锅炉结构设计要具有自身的独特性。余热锅炉结构主要以过热器和省煤器为主。多数将过热器布置在冷却室的顶棚，通常会采用立式过热器，这样更有利于应对恶劣的烟气和烟尘条件。在余热锅炉的尾部设置省煤器，以此来实现能源的高效利用。

2余热锅炉低温腐蚀的防护措施

余热锅炉低温腐蚀情况的发生，在具体分析过程中发现导致低温腐蚀现象发生的因素具有一定的特殊性和复杂性，如金属壁温、灰分、金属成分、烟气中氧和硫的含量等都会导致低温腐蚀现象的发生。为了能够有效地控制低温腐蚀情况发生，需要对燃耗进行改善，控制煤粉的质量，通过控制管壁温度来避免炉膛局部出现过高热负荷，也可以通过采取一些技术性措施来提高余热锅炉的抗腐蚀性能。针对余热锅炉低温腐蚀问题，可以采取以下几方面的防护措施，以此来确保余热锅炉性能的正常发挥。

2.1提高金属壁的温度

余热锅炉低温腐蚀现象的发生与金属壁具有直接的关系，因此在余热锅炉运行过程中，可以针对具体情况，当余热锅炉烟气温度大于酸露点20℃～30℃时，这种情况下可以通过采取有效的措施来提高金属壁的温度，以此来有效地避免低温腐蚀现象的发生，实现对余热锅炉的有效保护。

2.2有效地应用灰分的价值

灰分是余热锅炉运转过程中影响低温腐蚀的一项重要因素，能够吸收冷凝的酸，具有良好的提高壁温的作用，实际热阻较大。相关实验研究显示，在余热锅炉运转过程中，灰分具有良好的应用价值，能够有效地降低碳钢的腐蚀速率。

2.3其他

采取有效措施控制烟气中的金属成分、烟气中氧和硫的含量。同时还要合理确定低温受热面的壁温，有效地降低低温工作时间，减少低温腐蚀发生的机率。另外，也可以通过对低温受热面的管道材料进行更换，提高受热面材料的耐腐蚀性。 3余热锅炉运行中的保养维护

做好余热锅炉运行中的保养维护是保障余热锅炉良好运行，预防爆炸等安全事故发生的重要保障，须做好以下几个方面：1）必须保障压力表、水位表、安全阀这三大附件的是完好无损、质量可靠、正常、稳定、灵活运行。水位表要经常冲洗，防尘、防震，保障指针的灵敏度，能准确的指示水位，表盘清晰、损坏时要及时更换。2）随时查看锅炉系统的气密性，一旦发现跑、冒、滴、漏情况，要立刻检查闸门，对出现的故障进行维修或排除，无法修复的应立即更换。应至少一个星期一次对安全阀进行手动检查，即通过手动放汽或放水检查阀门的运行情况，自动放汽或放水的实验应最少三月一次进行。各个供水的阀门应该定期进行灵活性排查，保障运转正常、灵活。应检查三通挡板阀阀门轴端的密封性，保障主轴及电动装置运转正常。3）检查压力表的运行情况，检查锅炉的汽压、过蒸汽量、水位、温度等基本参数是否正常，一旦发现异常要及时调整，严重时最好关闭锅炉停炉检查。4）锅炉运行期间，应保障绝热层、内衬层良好的发挥作用，替换、改善不良的绝热层、内衬层。5）锅炉启用之前应就对锅炉的转动装置进行严格检查，保障其灵活性，上好润滑油，如果是运行期间出现转动遇阻，应及时清除阻碍。6）要时刻注意风机的运转情况、一旦发现故障要及时检测维修，如果风机出现剧烈振动，应进行停炉检修，主要查看风机的内页，如果损坏要及时更换，检测后确定风机正常运行了再使用锅炉。7）必须保障锅炉系统中所有连接管道的法兰质量完好，连接部位严密，杜绝漏风情况存在。8）锅炉底座保持干燥，要保障锅炉的箱底部地面和锅炉的受热管上不存在积水，一旦积水产生要立即清除，底座要做好防腐工作。9）锅炉的压力表要保障其正常运行，表盘清洁，指针正常，定期校验。刻度盘上要做好压力红线，清晰不能被遮盖。10）为了确保余热锅炉运转过程中的安全性和稳定性，必须时刻关注高低水位报警器、超压、超温报警器、低水位连锁装置、超压联锁装置的运行情况，定期检测，保障其性能状态的正常、稳定。11）余热锅炉的定期检测、校验、每次使用之前、使用过程、使用之后的情况都应进行详细、规范的记录，为锅炉的检修和维护提供参考和依据。