余热锅炉介绍学习资料
余热锅炉
连续排污
连续排污的主要目的是，连续地排除锅水中溶解的部分盐分，使 锅水的含盐量不致超过规定，并维持一定的锅水碱度。所以连续 排污应从锅水含盐浓度最大的部位——通常是在汽包蒸发面附近 引出。连续排污也能排出一些细粒水渣和悬浮物等。连续排污管 布置在汽包内的蒸发面附近，排污管上沿长度方向均匀地开有一
的磷酸钙和磷酸镁沉淀物，
活塞式小容 量加药泵直 接送至汽包 内的加药管( 目的是为了 防止在给水 管道和省煤 器内生成沉 淀物)，加药 管上沿长度 方向均匀地 开有向下的 小孔，药液 即由小孔流 入锅水中。
五、变压运行
单元机组可以有两种运行方式：定压(等压)运行和变压(滑压)运行。定压 运行(即额定压力运行)是指汽轮机在不同工况下运行时，依靠改变调速 汽门的开度来适应机组的负荷，而汽轮机前的新蒸汽压力和温度则是不 变的。在母管制机组中当然只能采用这种定压运行方式，在许多单元机 组上也广泛采用这种运行方式。 变压运行是指汽轮机在不同工况下运行时，不仅主汽门是全开的，而且 调速汽门也基本保持全开；锅炉则按机组负荷的变动改变出口汽压，负 荷低时汽压低，负荷高则汽压高(亦即以改变新蒸汽压力来适应机组负荷 的变动)，而锅炉出口汽温仍维持额定值。具体地说就是，机组在额定负 荷时按额定压力运行，在负荷降低时以某一低于额定数值的压力运行， 在负荷变动范围内，汽轮机前的新蒸汽温度并不改变。
成密度比水小的汽水混合物向上流动(故水冷壁管也叫上升管)，引入上联箱，再通过汽水
混合物引出管引入汽包或者不经上联箱直接引入汽包。汽水混合物在汽包内进行汽、水分 离，蒸汽流入汽空间并经饱和蒸汽引出管送出；分离出的水流入水空间并与不断送入汽包 的给水一道再流入下降管送至水冷壁下联箱，继续循环。这样，水从汽包→下降管→下联
余热锅炉介绍
通常不希望联合循环中的余热锅炉在省煤器中产生蒸 汽，因为蒸汽可能导致水击或局部过热，在机组刚起 动以及低负荷时，省煤器管内工质流动速度很低，此 时较容易产生蒸汽。
采用省煤器再循环壁可以增加省煤器中水的质量流量， 从而解决这个问题。另外可以布置烟气旁路系统，在 部分负荷时将部分省煤器退出运行，这样也可以增加 省煤器的工质流速。
我国习惯上称为“余热锅炉，并把锅炉”通常是没有燃烧器的，如果需要 高压高温的蒸汽，可以在“余热锅炉”内装一 个附加燃烧器。通过燃料的燃烧使整个烟气温 度升高，能够产生高参数的蒸汽。
例如某余热锅炉不装燃烧器时，入口烟气温度 为500℃，装设附加燃烧器后，可使入口烟气 温度达到756℃。蒸汽的压力可以从4MPa升到 10MPa，蒸汽的温度可以从450℃升到510℃， 蒸汽可以供高温高压汽轮机用，从而增加了电
汽包内装有汽水分离设备，来自蒸发器的汽水 混合物进行分离 。
是很大的储水容器，从而具有较大的水容量和 较多热惯性，对负荷变化不敏感。
汽包通常不受热，因为在接近饱和温度下运行 时抗拉和屈服强度是关键的。
减温器
减温器通常位于过热器或再热器出口管组的进 口处，比如一、二级过热器之间。
减温水一般来自锅炉给水泵，为了能够正常的 工作，它的压力要比蒸汽压力高2.76Mpa左右。
余热锅炉
锅炉的热力过程
一.锅炉的传热 导热 对流换热 辐射换热
传热方程式
Q＝K·t·A J/s或W
Q一传热量； K一传热系数，W/(m2℃)； t一平均温差，℃； A一管子的传热面积，m2。
锅炉的热力过程
二.锅炉热量转换的过程 在发电锅炉的热量传递过程中，前面所述的导
余热锅炉培训讲解
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
8/13/2019
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)
8•/13/锯2019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
–钢结构量少
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卧式和立式余热锅炉
• 性能特点比较
–启动
相同
–蒸汽出力
相同
–效率
相同
–低负荷运行性能
相同
–对负荷快速变化的反应 相同
• 两种技术均能向业主提供相同性能的设备
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余热锅炉
当前的发展 - 大容量补燃的余热锅炉 • 补燃有助于尽量提高基本负荷和调峰能力 • 与不带补燃的工况相比，带补燃时的出力可增加一倍 • 根据成熟的电站锅炉技术选用高温过热器和再热器的
8/13/2019
余热锅炉的优化设计
• 联箱-减少现场焊口 • 液冷支吊 • 流动挡板的重新布置 • 减少模块数量 • 无现场焊接平台 • 保留调峰运行的特点
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设计特点
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第二章余热锅炉基础知识
过热蒸汽的温度与饱和蒸汽温度之差叫做蒸汽的过热度。 从某种意义上说，过热度越大，则表示蒸汽所储存的热 能越多，对外做功的能力越强。
28、热膨胀
物质在外压不变的情况下，受热体积随温度的升高而增 大的现象，称为物体的热膨胀。不同的物质，在温升相 同的情况下的膨胀值是不一样的，其中气体最大，液体 次之，固体最小。 物体温度上升1℃所引起的体积增大值与其0 ℃时体积之 比值，称为线胀系数。
在760mmHg压力、100℃下汽化，汽化潜热为539.6kcal。相 反，在此条件下，水蒸气冷凝释放出来的热，称为冷凝潜热， 数值与上相等。混合物的潜热可以实测或计算，其数值的大小 除了与组分的性质有关外，还与组分的含量有关，不是一个固 定的数值。
22、汽化热与凝结热的关系
在一定的压力和温度下，液体的汽化热与相同压力、温度下的 凝结热相等，即在温度、压力相同的情况下1kg饱和蒸汽凝结 时放出的热量等于1kg饱和水汽化时所吸收额定热量。
31、露点
将气体混合物在压力不变的条件下降温冷却，当冷却到 某一温度时，产生的第一个微小的液滴，此温度叫做该 混合物在指定压力下的露点温度，简称露点。处于露点 温度下的气体称为饱和气体。
气体的状态是通过温度、压力、比容、焓、熵等来表示的，这些表明气 体状态特征的物理量，称为状态参数。
20、显热
纯物质在不发生相变和化学反应的条件下，发生温度变化时所吸收或放 出的热量称为显热
PV=nRT
21、潜热
单位重量的纯物质在相变（在没有发生反应的条件下，物质发生了相态 的改变，称为相变。如水结成冰或水汽化成水蒸气等都是相变过程。） 过程中吸收或放出的热叫潜热。如1kg水在由液态受热变成水蒸气的过程 中所吸收的热叫水的汽化潜热，常用单位为kcal/kg。值得注意的是，在 相变时温度和压力都是不变的，否则不能称为潜热。因此，在提到潜热 数值时，要说明在什么温度下什么压力下，进行何种相变过程。如1kg水
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。
余热锅炉的原理介绍及其类型
余热锅炉的原理介绍及其类型
余热锅炉的原理介绍及其类型如下：
原理介绍：
1. 余热锅炉是发生器、热交换器、冷凝器、蒸发器等设备的组合，主要工作原理是高温物料在余热锅炉中吸收热量，将物料状态由气态（或接近气态）转变，同时余热锅炉出口的蒸汽或热水被回收并进入汽包进行汽水分离，再循环使用。
2. 余热锅炉内的换热器有两个功能：一是对烟气进行冷却，将余热锅炉能够回收的热量传递给冷却剂；二是实现给水逐步加热、汽化的过程，在换热过程中起到扩容的作用。
类型：
1. 自然循环余热锅炉，这类锅炉依靠锅水密度差来形成循环。
2. 强制循环余热锅炉，这类锅炉以水泵为动力，形成锅水循环流动。
3. 光管式余热锅炉，其显著特点为受热面为光管，简单可靠，经济性好。
4. 翅片式余热锅炉，其显著特点为受热面管子外侧面有翅片，增大传热面积，增强传热效果。
5. 膜式余热锅炉，它由波纹板组成锅筒，烟气和工质流动方向垂直，具有结构紧凑、占地面积小和运行可靠等优点。
以上就是余热锅炉的基本原理和主要类型。
余热锅炉在工业生产和节能减排中发挥着重要作用。
余热锅炉简单介绍.
余热锅炉简单介绍一、什么是余热锅炉余热锅炉是综合利用工业炉余热的一种辅助设备，一般安装在烟道里面，吸收排放烟气的余热（或叫废热）产生蒸汽，并使烟气温度降低。
若不装引风机，放置余热锅炉时，其总阻力要小于烟囱抽力。
若有引风机，则因为引风机只能承受250℃以下的温度，烟气温度应降至250℃以下，一定要设置余热锅炉，才能保证整个加热炉系统的安全运行。
若余热锅炉在运行时发生故障，又没有旁通烟道，则会影响加热炉的正常运行。
余热锅炉与一般锅炉的区别就在于，余热锅炉是不需用燃料，而是利用烟气余热来产生蒸汽的锅炉，因此虽然一次投资较大，但若蒸汽能充分的利用时，则其投资最多在4～6个月内就能回收。
相对一般锅炉来讲，因余热炉烟气温度低，故要求的受热面积要比一般锅炉大很多。
余热锅炉还有如下特点：1. 热负荷不稳定，会随着生产的周期而变化。
2. 烟气中含尘量大。
3. 烟气有腐蚀性。
4. 余热锅炉的安装会受场地条件限制，另外还存在如何与前段工艺的配合问题等等。
二、余热锅炉的结构形式1. 按循环系统来分，可有强制循环和自然循环两种。
前者因要用电，设备也较多，运行成本较高，故现在比较少用。
2. 按受热面形式，主要有烟管锅炉和水管锅炉两种。
前者管内通烟气，管外通水，后者与此相反。
从综合考虑，一般多采用水管锅炉形式。
3. 从水管结构形式来看，有排管式、蛇形管式、双汽包弯管式、直排管式、斜排管式等等。
另外还有一种叫热管余热锅炉，其管内为特殊液体，并抽真空，管外通烟气上部在汽包内加热汽包内的水。
我们本次是采用的直排管式余热锅炉，结构简单，制作方便，便于操作管理。
三、余热锅炉系统流程介绍汽包→下降管→排管受热器→上升管→汽包（水消耗后给水泵补充给水）四、受热面介绍由φ89、φ108、φ133、φ159管道组成，共六组，每组重约2350kg，约88m2受热面，共重14100kg，约530 m2受热面（见排管图），可以产0.4～0.6MPa的蒸汽4～5t/h饱和蒸汽（达产正常时）。
余热锅炉基础知识讲解
余热锅炉基础知识讲解目录1. 内容综述 (2)1.1 余热锅炉的定义与重要性 (2)1.2 基础知识讲解的目的与意义 (3)2. 余热锅炉概述 (4)2.1 余热锅炉的定义及工作原理 (5)2.2 余热锅炉的种类与结构 (6)2.3 余热锅炉的应用领域 (7)3. 余热锅炉的工作原理 (9)3.1 余热回收与利用 (10)3.2 锅炉内部的热量传递过程 (10)3.3 余热锅炉的热效率及影响因素 (12)4. 余热锅炉系统组成 (13)4.1 主体设备 (14)4.2 辅助设备 (15)4.3 控制系统 (16)5. 余热锅炉的操作与维护 (18)5.1 操作规程及注意事项 (19)5.2 日常维护与保养 (21)5.3 故障诊断与排除 (22)6. 余热锅炉的安全运行 (23)6.1 安全运行的重要性 (24)6.2 安全操作规程 (25)6.3 安全防护与应急处理 (26)7. 余热锅炉的应用与优化 (27)7.1 在不同行业的应用实例 (29)7.2 提高余热锅炉效率的措施 (30)7.3 优化运行与节能减排 (31)8. 总结与展望 (32)8.1 对余热锅炉基础知识的总结 (33)8.2 对未来发展趋势的展望 (34)1. 内容综述余热锅炉的类型和工作原理:对常见类型的余热锅炉进行分类介绍，并详细阐述其工作原理、特点和应用范围。
余热锅炉的结构组成:从外界热源入流到蒸汽或热水出流，详细描述余热锅炉各个主要组成部件以及其功能，包括热交换器、燃烧器、吹灰装置、节能措施等。
余热锅炉的操作和维护:简述余热锅炉的正常运行流程、常见故障排除方法以及日常维护保养要点，以帮助用户更好地操作和管理设备。
余热锅炉的节能效益和环保优势:通过数据和案例，分析余热锅炉在节能减排方面的实际应用效果，突显其在可持续发展中的重要作用。
1.1 余热锅炉的定义与重要性也称废热回收锅炉或余热回收锅炉，是一种特殊的中央加热设备，主要功能是利用工业生产过程中的余热来加热水或其他介质，达到能源的有效重新利用。
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余热锅炉介绍
余热锅炉定义
利用各种工业过程中的废气、废料或废液中的显热或(和)其可燃物质燃烧后产生的热量的锅炉。
或在燃油(或燃气)的联合循环机组中，利用从燃气轮机排出的高温烟气热量的锅炉
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。
余热锅炉
常规锅炉
典型的余热锅炉的纵剖面图
余热锅炉的分类:
从燃气侧热源分
★无补燃余热锅炉
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。
★有补燃余热锅炉
▲部分补燃型
向余热锅炉内加喷有限燃料，燃烧消耗掉一部分燃机透平排气
中的氧气，使锅炉受热面的燃气温度提高到700—1000℃。
特点：
●余热锅炉结构简单（无需辐射换热，只需增加对流换热面）；
●蒸发量比无补燃余热锅炉增大一倍。
▲完全补燃型
向余热锅炉喷入大量的燃料，在余气系数 1.1的条件下把从燃机透平送来的高温燃气中的氧气几乎完全燃烧掉。
特点：
●余热锅炉需要敷设辐射换热面；
●蒸汽量可以达到无补燃余热锅炉的6—7倍。
烟道式补燃燃烧器的结构
一般来说，采用无补燃的余热锅炉的联合循环效率相对较高。
目前，大型联合循环大多采用无补燃的余热锅炉。
从蒸发器中汽/水工质的循环方式分：★强制循环余热锅炉
★自然循环余热锅炉
?区别：有无循环水泵加压
强制循环余热锅炉原理示意图
自然循环余热锅炉原理示意图
卧式自然循环的原理：
布置在炉膛内的水冷壁受到高温烟气（或火焰）辐射的热量加热后，管内水的温度迅速升高，一部分水汽化，在管内形成汽水混合物。
布置在炉墙外侧下降管中的水，由于不受热，它的密度就大于汽水混合物的密度。
下降管一侧的压力大于水冷壁一侧的压力，二者之差为流动压头。
在流动压头的作用下，水从下降管向水冷壁管（上升管）不断地循环流动，这种现象称为
自然循环。
卧式自然循环的原理
从产生蒸汽压力等级分类：
★单压余热锅炉
▲只产生一种蒸汽压力供汽轮机使用。
★双压或三压余热锅炉
▲产生两种或三种不同压力的蒸汽供汽轮机使用；
▲可以采用再热蒸汽循环的方式，提高联合循环的效率；
▲双压或三压余热锅炉系统复杂、造价高，适用于燃机透平排气温度较高、单机功率较大的机组。
单压余热锅炉
双压余热锅炉
三压余热锅炉
从锅炉本体结构布置分类：
★卧式布置余热锅炉
★立式布置余热锅炉
★易与脱氧化氮和一氧化碳的触媒设备相配；★易与大功率补燃设备相配；
★易于满足高地震区的设计要求；
★钢结构量少。
★占地面积可能较小；
★在老厂改造项目中，较易在现有锅炉房中布置；
★比较容易解决就地分包项目；
★现场安装时无需使用重型起吊器械。
按照有无锅筒装置分类：
★直流式余热锅炉
★锅筒式余热锅炉
直流式余热锅炉管簇布置示意图
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。
余热锅炉本体组成：
通常余热锅炉由省煤器、蒸发器、过热器以及联箱和汽包等换热管组和容器等组成，在有再热器的蒸汽循环中，可以加设再热器。
★省煤器——锅炉的给水完成预热的任务，使给水温度升高到接近饱和温度的水平；
★蒸发器——给水相变成为饱和蒸汽；
★过热器——饱和蒸汽被加热升温成为过热蒸汽；
★再热器——再热蒸汽被加热升温到所设定的再热温度；
★汽包——汇集省煤器给水和汇集从省煤器来的汽、水混合物，提供合格的饱和蒸汽进入过热器或供给用户。
翅片管
余热锅炉省煤器、蒸发器、过热器、再热器均采用翅片管传热，翅片管的特点：
★采用翅片管增加传热；
★两种形式-螺旋环片状翅片管和螺旋锯齿状翅片管；
★锯齿状翅片管具有更高的传热效率，因此在余热锅炉中除高温区域(余热锅炉进口及补燃用燃烧器后部)外，均被采用；
★传热率可通过改变翅片管的高度和密度布置(每米长度的翅片数)调
节；
★被螺旋缠绕在管子上的翅片是利用连续高频焊工艺同管子外壁焊接固定
的。
汽包结构
汽包本体是一个圆筒形的钢质受压容器，由筒身(圆筒部分)和两端的封头组成。
筒身由钢板卷制焊接而成，凸形封头用钢板冲压而成，然后两者焊接成一体。
封头上开有人孔，以便进行安装和检修，同时起通风作用。
人孔盖一般由汽包里面向外关紧，封头为了保证其强度，常制成椭球形的结构，或制成半球形的结构。
减温器：
减温器通常位于过热器或再热器出口管组的进口处，比如一、二级过热器之间。
减温水一般来自锅炉给水泵。
减温水通过喷口雾化后喷入湍流强烈的蒸汽中，蒸汽的速度和雾化的水滴尺寸是确定减温效果的两个最重要因素。
一个好的过热器或再热器设计，在额定负荷稳定运行时需要很少的喷水量。
联箱：
现代锅炉都采用圆形联箱，实际上是直径较大、两端封闭的圆管，可用来连接两部分相同或不同管数和管径的管子，起汇集、混合和分配工质的作用。
联箱一般布置在炉外不受热，其长度由所需连接的管数决定。
联箱与管子的连接现在都采用焊接。