余热锅炉基础知识共78页
余热锅炉基础知识汇总80页PPT
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
余热锅炉基础知识汇总
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
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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
8/13/2019
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
8/13/2019
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
8/13/2019
设计特点
8/13/2019
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。
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
余热锅炉基础知识讲解
额定 蒸发 量 t/h
额定出口蒸汽压力 MPa （表压） 0.4 饱和 0.7 饱和 1.0 饱和 饱和 1.25 1.6 额定出口蒸汽温度 ℃ 250 350 饱和 350 饱和 2.5 350 400
0.1 0.2 0.5 1 2 4 6 8 10 15 20 35 65
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ΔΔ
型号代号 燃烧方式
Δ
×× — ×× / ×× — Δ ×
变型设计次序 燃料品种
过热蒸汽温度（饱和蒸汽不写此项）
额定蒸汽量
出口蒸汽压力
锅炉型式代号、燃烧方式代号、燃料品种代号见下表。 例如：DZL4—13—WⅡ表示单锅筒纵置式链条炉排锅炉，额定蒸发量4t/h，额定出口蒸汽压力13kg/cm2，供出饱和蒸 汽，燃用Ⅱ类无烟煤。
锅炉型号及表示
GB/T1626-92《工业锅炉产品型号编制方法》规定： 工业锅炉产品型号由三部分组成，各部分之间用短横线相连。 △△ △ ×× ---- ××/××× ------ △ 燃料种类代号 过热蒸汽温度或出水/进水温度 额定蒸发量 额定热功率 工作压力 燃烧设备代号 锅炉总体型式代号
火管（锅壳）锅炉 锅炉总体型式 立式水管 立式火管 卧式外燃 卧式内燃 代 号 LS LH WW WN 锅炉总体型式 单锅筒立式 单锅筒纵置式 单锅筒横置式 双锅筒纵置式 双锅筒横置式 纵横锅筒式 强制循环式
适合于烟气条件恶劣,烟尘较多的余热锅炉的总体结构,基本上可分为 两种形式,即多烟道式和直通式。 1. 多烟道式余热锅炉 多烟道式余热锅炉一般分为四个烟道。第一烟道是一个大的辐射冷却 室,烟气在其中被冷却到烟尘的软化点以下,烟气中的大部份烟尘凝结成固 体颗粒后被分离下来。第二、三、四烟道是对流受热区，在这里垂直挂 着一排排与烟气成纵向冲刷的屏式受热面。 2. 直通式余热锅炉 直通式余热锅炉的辐射冷却室和对流区呈直线状连接,烟气是水平方向 流动。辐射冷却室体积庞大,内壁全是翅片管,烟尘在其冷却到烟尘的凝固 点以下，在有色冶金用的余热锅炉中，一般冷却到650℃左右，才进入后 面的对流受热区。 对流区内壁也是翅片管，中间分段悬挂屏式受热面。各屏之间的距离, 靠近辐射室最近的几排(凝渣管)间距较大，其后的各区段间距较小。 直通式余热锅炉在高温区及烟尘易粘附区设置了振打除尘。多烟道和直 通式余热锅炉一般都采用强制循环形式。
余热锅炉基本知识
余热锅炉采用翅片管道的原因:要提高余热锅炉的效率,必须减少烟温于锅炉汽水温度之间的温度差;存在面积，阻力；温差的矛盾关系！势必增加余热锅炉的受热面积;同时又增加了烟气流动阻力,为减少流动阻力损失,可以增大流通面积,降低流动速度;但是低速的流动势必降低传热效率;;从而增大传热面积;依次循环HRSG的面积将会增大到无穷大;采用螺旋翅片管既可以保证足够的传热面积,加强传热，又可以减少烟气阻力!循环倍率：循环水量于产生蒸汽量的比值；蒸发器循环倍率最好不低于5；小于5容易出现汽水分层，汽塞，管道容易过热损坏；烟气阻力的影响:烟气阻力的增大,也就是余热锅炉进口到排烟烟筒的压差越大;流速越大增大传热系数可以减少受热面积,;但是势必造成燃机排烟压力增大,燃气透平做功能力下降;造成燃机出力下降;阻力每增加1KPA出力就下降0.8%;排烟温度：决定于节点温差的大小,一般为了防止烟气侧的低温腐蚀,较酸露点高10度;一般控制在110~130度;因为酸腐蚀的最大范围在100~130度,管道壁温要比水温高几度,所以在燃烧含硫的燃料时,给水温度可以比酸露点低5~10度;烟气的酸露点主要决定于烟气中的含酸量和SO2转换SO3的份量;以及锅炉中的过量空气系数温差1. 热端温差热端温差是指换热过程中过热器入口烟气与过热器出口过热蒸汽之间的温差。
降低热端温差，可以得到较高的过热度，从而提高过热蒸汽品质。
但降低热端温差，同时也会使过热器的对数平均温差降低，也就是增大了过热器的传热面积，加大了金属耗量。
大量计算表明，当热端温差选择在30～60℃范围内，是比较合适的。
2．节点温差节点温差也叫窄点温差，是换热过程中蒸发器出口烟气与被加热的饱和水汽之间的最小温差，当节点温差减小时，余热锅炉的排气温度会下降，烟气余热回收量会增大，蒸汽产量和汽轮机输出功都随之增加，即对应着高的余热锅炉热效率，但平均传热温差也随之减小，这必将增大余热锅炉的换热面积。
《余热锅炉与》课件
管路连接
连接锅炉进出口管路、烟 囱等，确保密封性和通畅 性。
电控系统安装
安装电控柜、传感器、执 行器等，并进行调试。
安全附件安装
安装安全阀、压力表等安 全附件，确保符合安全规 范。
余热锅炉的维护保养
日常保养 定期检查锅炉本体、管路、阀门等是否有异常。
保持锅炉房的清洁卫生，防止杂物和积水。
余热锅炉的维护保养
谢谢聆听
化工生产过程中产生大量的高温气体和液体，余热锅炉 能够回收这些余热，用于产生蒸汽或热水，用于工厂内 部的工艺加热、制冷、发电等需求。
造纸行业
造纸生产过程中产生大量的高温蒸汽和废水，余热锅炉 能够回收这些余热，用于产生更多的蒸汽或热水，用于 工厂内部的工艺加热、制冷、发电等需求。
余热锅炉的发展历程
20世纪初
烟风系统
包括烟道、风机、烟囱等部件 ，用于排放烟气。
控制系统
包括温度、压力、水位等传感 器和控制阀，用于控制余热锅
炉的运行。
余热锅炉的优缺点
优点
能够回收利用烟气余热，提高能 源利用率；能够降低污染物排放 ，有利于环保；能够为企业节约 能源成本。
缺点
设计、制造、安装等环节较为复 杂，需要专业人员进行操作和维 护；对于某些特定行业或工况， 余热回收效果可能不佳。
可靠性高
余热锅炉结构简单，运 行稳定可靠，维护成本 低。
应用广泛
适用于各种工业领域， 如钢铁、有色金属、化 工等，可满足不同工艺 流程的需求。
03 余热锅炉的种类与结构
余热锅炉的种类
烟道式余热锅炉
利用烟气余热加热给水，产生蒸汽或热水的 锅炉。
蒸发式余热锅炉
热管式余热锅炉
利用热管作为传热元件，将烟气热量传递给 水，产生蒸汽或热水的锅炉。
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；