冶炼电炉烟气全余热回收装置-高温烟道式余热锅炉(新编版)
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing
the goal of safety is the basic connotation of safety prevention.
（安全管理）
单 位：___________________
姓 名：___________________
日 期：___________________
冶炼电炉烟气全余热回收装置-高温烟道式余热锅炉(新编版) 安全技术 | DOCUMENT TEMPLAT
YK-AQ-0880
第 1 页 冶炼电炉烟气全余热回收装置-高温烟道式余热锅炉(新编版)
在电炉冶炼的过程中，要产生大量的高温烟气，其最高温度可达2100℃，含尘量高，且所含氧化铁尘具有工业回收价值。高温含尘烟气携带的热量约为电炉输入总能量的11%，有的甚至高达20%。这些高温烟气不仅带走大量的热，而且给电炉的除尘系统带来了巨大的负担，不但降低了氧化铁尘的回收率，而且造成了严重的污染问题。随着钢铁行业的发展，电炉炼钢的铁水比例逐渐上升，有的甚至超过了30%。铁水比例的升高，引起电炉炼钢烟气量增加、热量浪费和除尘问题的日趋严重。如何将这部分高温烟气中的显热充分地回收，变“废”为宝，使之转化为热能，并使得电炉烟气更加稳定，为高效除尘创造条件，从而降低除尘系统运行成本和企业的生产成本，这是电炉炼钢企业必须重视的问题。公司组建了专业的技术队伍开始了电炉烟气全余热回收装置的研究，从提高余热回收量、烟尘沉降效率、锅炉的压力及使用寿命3个角度进行研发，从而降低电炉的吨钢能耗。并在江苏导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 安全技术 | DOCUMENT TEMPLAT
YK-AQ-0880
第 2 页 某企业110t电炉成功投运，并对装置出口烟气温度、吨钢回收蒸汽量等关键参数进行了现场测试，测试结果显示装置达到了预期指标。
1、电炉烟气冷却方式现状
目前电炉烟气冷却的方式有水冷+机力风冷、废钢预热+水冷、水冷+热管余热锅炉等几种。
1.1水冷+机力风冷
水冷+机力风冷系统的流程见图1。电炉第四孔出口的高温烟气进入水冷烟道，同时，混入从电炉四孔水冷弯头和水冷滑套间的缝隙吸入的空气，进行燃烧，之后进入燃烧沉降室，在燃烧沉降室进行燃烧和灰尘沉降后，从燃烧沉降室出来的高温烟气经过水冷烟道冷却到600℃左右，进入机力风冷器，冷却后的烟气与电炉密闭罩的除尘烟气混合降温后进入布袋除尘器除尘，之后通过风机、消声器，从烟囱排出。
目前国内外有大量电炉烟气采用水冷方式的案例。例如2006年投产的太原钢铁（集团）有限公司1座160t电炉，2009年投产的日本新日铁1座100t电炉，2009年投产的印度EASSR公司2座180t电炉，均采用了水冷烟道冷却烟气的方式。水冷烟道具有一次投资少、技术可靠、运行稳定的特点，所以目前还在大量应用。该方式最大的弊端安全技术 | DOCUMENT TEMPLAT
YK-AQ-0880
第 3 页 就是烟气中大量的显热无法被利用，浪费了能源，增加了冷却水的消耗量，同时工业水的循环又消耗大量的电能。
1.2废钢预热+水冷
电炉烟气冷却的另一种方案为废钢预热+水冷。先利用电炉烟气预热废钢，之后800～500℃的高温烟气再经过燃烧沉降室、喷雾冷却器冷却后进入布袋除尘器，其后续工艺和水冷+机力风冷相同。
因此该种方式也存在较大部分烟气余热未利用，喷入大量冷水，增加除尘负荷等问题。同时该技术在二恶英排放、废钢预热效果等方面仍存在问题。
1.3水冷+热管余热锅炉
该方案中，机力风冷器前流程与水冷+机力风冷相同，仅以热管余热锅炉替代机力风冷器，将原来通过机力风冷器排放到大气中的余热加以回收利用，产生蒸汽。2006年投产的山钢集团莱芜钢铁集团有限公司50t电炉余热回收系统便属于该种形式。
该方案的缺点主要是在建设余热锅炉系统时，仍需建设庞大的水冷系统，回收的热量有限，仅回收部分（约800～250℃）的烟气余热。另一个问题是热管余热锅炉的换热效率随时间下降很快。某钢厂100t电炉余热锅炉采用热管形式，投产初期冶炼期内蒸汽回收量8t/h，3安全技术 | DOCUMENT TEMPLAT
YK-AQ-0880
第 4 页 年左右下降到3.5t/h。同时由于常用的碳钢-水重力热管本身结构的原因，温度过高会引起其内部H2的积累，热管锅炉进口温度一般要求低于850℃，这样使得热管余热锅炉的压力很难提高，一般情况下其出口蒸汽压力小于2.0MPa，蒸汽的利用较为困难。
2、电炉烟气全余热回收装置（汽化烟道）及其优势
由于目前的几种电炉烟气冷却方式存在部分余热没有回收利用、增加除尘装置负荷、能耗高、余热蒸汽利用困难等问题，公司开发了电炉烟气全余热回收装置，并进行了工程实践。
电炉烟气全余热回收装置流程见图2，烟气由电炉抽出后，与从水冷弯头和水冷滑套间环缝混入的空气一起进入汽化冷却弯管，在汽化冷却弯管内的烟气经初步降温后进入燃烧沉降室。在燃烧沉降室内，烟气中剩余的CO会进行完全燃烧，同时烟气携带的粉尘粗颗粒也会经重力除尘沉降下来。其后烟气进入高压汽化冷却烟道进行换热，进一步降温后进入列管余热锅炉，降温至250℃以下后与电炉密闭罩出口的除尘风混合，降温至80℃后送入布袋除尘器，除尘达标后的烟气经过风机、消声器从烟囱排出。
相比前述几种烟气冷却方式，电炉烟气全余热回收装置具有突出优势。 安全技术 | DOCUMENT TEMPLAT
YK-AQ-0880
第 5 页 汽化烟道（也称为余热锅炉）是电炉炼钢的主要配套设备之一，该设备在工作时要最大限度地收集高温烟气，承受最高的炉气温度与剧烈频繁的温度变化，同时工况最为恶劣，最容易粘结喷溅的钢渣。汽化烟道的使用环境是非常恶劣的，炼钢过程中产生的烟气，其温度高达1100-1400℃，最高可达1600℃，并且含有硫及其化合物，高温渣、石灰等大量粉尘。炉内钢水喷溅到烟道内会造成内壁的粘黏，这样设备频繁承受高温高压的剧烈变化。因此，转炉汽化烟道有很大的受热面，用来降低烟气温度，一般由20g低碳钢管组成受热面。该受热面承受着固体物料的冲刷，酸性气体的腐蚀以及高温氧化。汽化烟道长期在上述环境下工作，特别是其受热面承受着硫气腐蚀、高温氧化和冲蚀磨损，极易在水冷管上产生大量竹节状热疲劳裂纹、麻点、穿孔漏水，影响炼钢的生产效率，而且造成浪费使成本提高，同时给生产带来了安全隐患。汽化烟道系统主要由活动烟罩、炉口段烟道、二段烟道、末段烟道组成。该系统是煤气回收和汽化冷却两套装置的首段，它设计的好坏不仅直接影响到煤气回收和蒸汽的质量，同时也关系到环境保护，其结构的合理性将影响到烟道寿命，即直接影响到炼钢生产，所以对烟道的设计总结了多年来我们在使用中的经验、精心设计制造。 安全技术 | DOCUMENT TEMPLAT
YK-AQ-0880
第 6 页 2.1电炉烟气全余热回收
从图2可以看出，电炉烟气全余热回收装置从水冷滑套开始到列管式余热锅炉，回收电炉第四孔出口烟气约2100～250℃的全部余热。同时该装置采用高低压复合循环的冷却方式，充分回收电炉烟气余热的同时，采用自然循环的列管式余热锅炉，与水冷系统相比，循环水量显著减小，节约了电能。
2.2最佳的过剩空气系数
电炉烟气全余热回收装置根据燃烧沉降室出口的烟气成分，合理控制水冷滑套的开度，确保了最佳的过剩空气系数。
电炉烟气中含有一定浓度的CO，由于CO含量低于煤气回收下限，一般采用二次燃烧技术回收一氧化碳的潜热，而不进行煤气回收。尽管目前国内出现了电炉大量兑铁水，CO浓度显著增加的现象，但电炉的优势主要体现在短流程炼钢，因此CO进行燃烧而不直接回收煤气的工艺不会改变，在这种条件下，合理控制电炉余热锅炉系统混风量，既要保证CO的燃尽又要保持余热锅炉尽量高的热效率就显得尤为重要。
电炉冶炼过程中，参与炉气燃烧的氧气主要来源由3部分组成:
1）吹氧冶炼炉气中本身含有氧气， 安全技术 | DOCUMENT TEMPLAT
YK-AQ-0880
第 7 页 2）从电炉的观察孔、电极孔等漏入的空气，
3）为了保证炉气中的CO全部燃尽从水冷滑套进入的空气。
因此根据燃烧沉降室出口烟气成分控制水冷滑套混入的空气，就能控制最佳的过剩空气系数，使得余热回收系统及除尘系统更加节能。
2.3高效沉降
电炉烟气全余热回收装置另一个突出优势是高效沉降。中冶赛迪根据电炉烟气粉尘浓度和粉尘粒径，及粉尘的沉降机理，进行了数值模拟，开发了高效燃烧沉降室。燃烧沉降室的作用主要有3个：
1）冶炼初期加热烟气，促进CO的燃烧;
2）促进烟气与空气的混合，保证CO等可燃成分的燃尽;
3）对电炉烟气进行粗除尘，减少进入余热锅炉烟道的烟尘量，保证余热锅炉的换热效率和使用寿命。
电炉在冶炼过程中，烟气的成分和烟气的温度都是随时间变化的，电炉烟气中的可燃成分主要为CO，CO在空气中的着火点为610℃，即只有当CO和空气混合后的温度超过610℃时，才能确保CO在燃烧沉降室内的燃烧。
烟尘的有效沉降可以保障后续对流受热面余热锅炉的换热效率，同时减少了烟气对锅炉壁面的磨损，因此实现燃烧沉降室内烟尘的有安全技术 | DOCUMENT TEMPLAT
YK-AQ-0880
第 8 页 效沉降是非常重要的。
经过对燃烧沉降室内粉尘沉降的机理研究，电炉烟气全余热回收装置采用直角式的燃烧沉降室，即烟气从燃烧沉降室顶部进入，然后从侧向流出的形式。同时根据模拟分析确定了合理的燃烧沉降室流通截面，确保灰尘的高效沉降。
2.4锅炉压力高、寿命长
为了避免热管余热锅炉在1.3节中提到的缺陷，电炉烟气全余热回收装置采用了列管式余热锅炉。列管式余热锅炉采用自然循环，吹灰装置采用激波吹灰，不仅提高对流受热面余热锅炉的寿命，延长锅炉换热失效时间，而且提高汽包出口蒸汽压力，便于蒸汽的利用。
3、电炉烟气全余热回收装置工程实践
3.1参数简述
基于上述电炉烟气全余热回收装置的优势分析，中冶赛迪在永钢110t电炉设计上应用了该装置，并进行了现场测试。运行参数见表1。
3.2现场测试结果
3.2.1出口烟气温度
电炉烟气全余热回收装置在列管余热锅炉出口装设了烟气温度测量装置，测量装置收集了3个多月共计1000多炉次的生产数据，兑铁
大烟道余热锅炉..
一、项目可行性方案
一、总述
1. 项目实施企业简介
XX公司新建336㎡烧结机投产已经接近一年，原建设时同步配套建设了烧结环冷机余热利用锅炉项目，余热锅炉为双压锅炉，中压1.6MPa用于拖动两台烧结主抽风机的汽轮机，低压0.5MPa用于炼铁厂生产用气。配套两套烧结主抽风机为汽轮机、电机、风机、变速离合器同轴设备。风机参数为：入口流量17500 m3/min，压力17KPa。大烟道分两侧布置，每套风机对应一个烧结大烟道。
烧结机共有22个风箱，最后三个风箱（20#、21#、22#）长4米、宽4米，对应烧结机共12米长，烧结面积48㎡。三个风箱的烟气温度分别为：380±20℃、400±20℃、420±20℃，每个风箱分两侧共6个烟气支管，每个烟气支管的工况烟气流量大约为3～4万m³/h。
烧结烟气余热系统投用后，产生的中压过热蒸汽，并入烧结蒸汽管网，拖动烧结主抽风机的汽轮机等。
2. 设计依据
xxx公司，提供336㎡烧结大烟道余热锅的设计依据。
3. 设计原则
3.1 采用已有的成熟技术，注重技术的适用性、可靠性、经济性和先进性，工艺技术及装备水平达到国内先进水平； 3.2 设备选型原则：设备以国产化为主，尽量考虑设备的大型化；
3.3 布置原则：考虑未来发展，合理使用场地，工艺布置和物料流程合理、通畅，尽量避免各工序间的相互干扰；
3.4 整套系统工程的设计符合国家标准。
4. 主要设计内容
余热回收系统：余热锅炉系统、给水系统、除尘系统、烟道系统、控制系统；
5. 设计概要
利用烧结主抽烟道内的高温段废气进行余热回收。
二、系统设计方案
1、工程概述
钢铁冶金企业是国家支柱产业，在现代化建设中起着重要作用，同时这些企业也是耗能大户，能耗占产品成本比例较大。因此企业的节能降耗显得尤其重要。烧结工序是高炉矿料入炉前的准备工序，有块状烧结和球团状烧结两种。
烧结工序能耗在钢铁企业中仅次于炼铁而居第二位，在烧结总能耗中，冷却机废气带走的显热约占总能耗的20～28％，而其排放的余热约占总能耗热能的49%，回收和利用这些余热，显然极为重要。
余热回收资料清单
1、主要工艺用能设备功率主要是风机、水泵等数量，单台设备功率。
焦炉余热回收装置设备明细
序号 设备名称 型号规格 数量 单台功率 备注
一、余热锅炉本体
1 热管蒸发器 8组
材质:GB3087-20
2 热管给水加热器 2组
3 汽包 1套 材质:Q245R
4 蒸汽安全阀/液位计 2套 外购
5 循环管路 材质:GB3087-20
二、锅炉钢构平台/扶梯 1套
三、锅炉配套辅机
1 热力除氧器 1套 材质:Q235B
2 除氧器水泵 2台 一开一备
厂家：南方泵业
3 锅炉给水泵 2台 一开一备
厂家：南方泵业
4 排污器 1套 材质:Q235B
5 配套阀门、法兰 1套
6 给水、排污管路 1套 材质:GB3087-20
四、烟气管道系统
1 烟气管道阀门 2套 电动蝶阀 浙江利丰
烟气管道阀门 1套 电动蝶阀 浙江利丰
2 烟气管道 2套 Q235B δ=8mm
烟气管道 1套 Q235B δ=8mm
烟气管道 1套 Q235B δ=8mm
3 管道支撑架 全套 4 自控烟道闸板阀 2套
五、锅炉电气控制系统 1套 PLC控制
控制范围：见5.1.6
六、安装及设备保温费 整套
1 余热锅炉安装 含本体、钢构及辅机2 烟气管道系统安装 含阀门
3 余热锅炉系统及管道防腐、保温 含汽包、除氧器等；烟气管道防腐、除锈；保温：硅酸铝纤维，外包0.5mm铝皮
4 电、仪设备安装 含高压部分和电缆、七、引风机及高压变频器
1 风机本体 1套 南通
2 变频器 1套 利德华福
3 电机 1套 西玛
八、设计费）
九、地下烟道口接口费
十、运保费
十一、监检费
十二、人员培训及联合试车费
十三、不可预见费
余热回收技术
一、锅炉烟气余热回收
简介：
工业燃油、燃气、燃煤锅炉设计制造时，为了防止锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰，标准状态排烟温度一般不低于180℃，最高可达250℃，高温烟气排放不但造成大量热能浪费，同时也污染环境。热管余热回收器可将烟气热量回收，回收的热量根据需要加热水用作锅炉补水和生活用水，或加热空气用作锅炉助燃风或干燥物料。节省燃料费用，降低生产成本，减少废气排放，节能环保一举两得。改造投资3-10个回收，经济效益显著。
（一）气—气式热管换热器
（1）热管空气预热器系列
应用场合：从烟气中吸收余热，加热助燃空气，以降低燃料消耗，改善燃烧工况，从而达到节能的目的；也可从烟气中吸收余热，用于加热其他气体介质如煤气等。
设备优点：
*因为属气/气换热，两侧皆用翅片管，传热效率高，为普通空预器的5-8倍；
*因为烟气在管外换热，有利于除灰；
*因每支热管都是独立的传热元件，拆卸方便，且允许自由膨胀；
*通过设计，可调节壁温，有利于避开露点腐蚀
结构型式：有两种常用的结构型式，即：热管垂直放置型，烟气和空气反向水平流动，见图1；热管倾斜放置型，烟气和空气反向垂直上下流动，见图2。
（二）气—液式热管换热器
应用场合：从烟气中吸收热量，用来加热给水，被加热后的水可以返回锅炉（作为省煤器），也可单独使用（作为热水器），从而提高能源利用率，达到节能的目的。
设备优点：
*烟气侧为翅片管，水侧为光管，传热效率高；
*通过合理设计，可提高壁温，避开露点腐蚀；
*可有效防止因管壁损坏而造成冷热流体的掺混；
结构型式：根据水侧加热方式的不同，有两种常用的结构型式：水箱整体加热式（多采用热管立式放置）和水套对流加热式（多采用热管倾斜放置），如图3所示
（三）气—汽式热管换热器
应用场合：应用热管作为传热元件，吸收较高温度的烟气余热用来产生蒸汽，所产生的蒸汽可以并倂入蒸汽管网（需达到管网压力），也可用于发电（汽量较大且热源稳定）或其他目的。对钢厂，石化厂及工业窑炉而言，这是一种最受欢迎的余热利用形式。
燃气锅炉烟气余热深度回收技术及应用分析方案
燃气锅炉烟气余热深度回收技术及应用分析
1、概述
燃气锅炉作为主要的采暖设备,燃烧产生的烟气温度通常很高,这些
烟气含有大量的显热和潜热,如果不经处理直接排放到大气中会造成
能量浪费。排烟温度越高,排烟热损失越大,一般排烟温度升高
15~20 ℃,就会使排烟热损失增加1%,如果能将这部分热量回收利用
起来, 不仅节约能源,而且提高了锅炉热效率。目前,烟气余热回收技
术主要有两种:热泵式烟气余热回收技术和换热器式烟气余热回收技
术。
热泵式烟气余热回收技术前期投资成本高,所需安装空间较大;换热
器式烟气余热回收技术一般仅在锅炉尾部烟囱上加装烟气余热回收
装置,但受被加热介质温度等方面的限制,处理后的低温烟气温度仍
然较高,大部分水蒸气汽化潜热未被回收利用,造成能源浪费和环境
污染。由于天然气成分绝大部分为烃,燃气锅炉排烟中水蒸气的体积
分数较高,烟气可利用的热能中,水蒸气的汽化潜热所占份额相当大,
若将烟气冷却到露点温度以下,并深度回收利用天然气燃烧时产生的
水蒸气凝结时放出的大量潜热,可进一步提升燃气锅炉热效率。
2、冷凝热回收计算
锅炉烟气显热的回收量主要体现在锅炉排烟的温降幅度,而潜热回收
量主要体现在烟气中水蒸气的凝结量,即当排烟温度低于露点温度,
有水蒸气凝结时,烟气的放热量应用烟气的焓差表示。不同地区燃气
成分不同,不同锅炉燃烧工况不同,所以燃烧产物即烟气的成分和状
态各不相同,特别是烟气中水蒸气含量各异,使得烟气热回收潜力存
在差异。
选取过量空气系数α=1.1,相应露点温度为 58.15℃的工况进行相关
参数的计算。根据供热系统实际运行工况,相对于锅炉本体排烟温度(一级余热回收装置进口烟温)为 110 ℃时,不同排烟温度下显热回
收量、潜热回收量、水蒸气冷凝率以及锅炉热效率增量的计算结果。
由计算结果可知,排烟温度越低,水蒸气冷凝率越高,潜热和显热回收
量也相应越高。当排烟温度低于 60 ℃(接近烟气露点温度)时,回收
总热量及锅炉热效率的变化值迅速增大,这主要是由于排烟温度低于
烟气余热回收工作原理
烟气余热回收设备是一种燃气过滤用的节能产品，利用脱硫前原有的高温烟气热量来加热脱硫后的净烟气，达到一种预热回收目的。
一、烟气余热回收设备的工作原理
一个宽流到与一个窄流到构成一个板束，两个或者两个以上的板束组没通过连接板固定在受压板壳方筒内，宽流到流动烟气，窄流到是其他介质，板束组的侧上部设有流体入口，侧下部设有流体出口。
烟气余热回收设备工作时低温流体与高温烟气在板片的两侧呈“叉逆流”式热交换，经过热交换后的 烟气温度有高温可降低大大部分， 能沿着烟气出口顺着烟囱排放进入大气中。经过换热后的思文流体可提高3~5℃可以加以利用，就能减少大部分的烟气污染。当烟气温度降至60℃露点后或一下后，会产生冷凝水水质呈现中性软换水，可以通过手机作为锅炉补充水使用。
二、烟气余热回收设备的组成结构
烟气余热回收设备包括板壳和板片量两部分板壳由受压板壳、上圆下方板壳和下圆上方板壳组成，在板壳的上圆口为烟气出口，其直径与锅炉烟道和旁通烟道直径相同，且互连接。上圆下方板壳的下方与受压班课的上分扣形状、大小相同相互连接。下圆上方板壳的下圆口为烟气入口其直径与锅炉尾气出口和旁通烟道的直径相同，相互连接。
烟气余热回收设备的板片为不锈钢材质冲压成界面剂不同的凹凸波纹，两板片之间的凸出槽顶部相对，作为支撑点构成了宽流道的中间距离，主要流动烟气，另外板片之间的凹槽和凹槽底部相对作为支撑点，形成窄流道，供水和其他液体介质流动。
余热锅炉
余热锅炉
余热锅炉是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。
科技名词定义折叠
中文名称：余热锅炉
英文名称：heat recovery boiler
其他名称：废热锅炉(waste heat boiler)
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。
应用学科：电力（一级学科）；锅炉（二级学科）
余热锅炉由锅筒、活动烟罩、炉口段烟道、斜1段烟道、斜2段烟道、末1段烟道、末2段烟道、加料管（下料溜）槽、氧枪口、氮封装置及氮封塞、人孔、微差压取压装置、烟道的支座和吊架等组成。
余热锅炉共分为六个循环回路，每个循环回路由下降管和上升管组成，各段烟道给水从锅筒通过下降管引入到各个烟道的下集箱后进入各受热面，水通过受热面后产生蒸汽进入进口集箱，再由上升管引入锅筒。 各个烟道之间均用法兰连接。
简介折叠
余热锅炉，顾名思义是指利用各种工业过程中的废气、废料或废液中的余热及其可燃物质燃烧后产生的热量把水加热到一定工质的锅炉。具有烟箱、烟道余热回收利用的燃油锅炉、燃气锅炉、燃煤锅炉也称为余热锅炉，余热锅炉通过余热回收可以生产热水或蒸汽来供给其它工段使用。
工作原理折叠
燃油、燃气、燃煤经过燃烧产生高温烟气释放热量，高温烟气先进入炉膛，再进入前烟箱的余热回收装置，接着进入烟火管，最后进入后烟箱烟道内的余热回收装置，高温烟气变成低温烟气经烟囱排入大气。由于余热锅炉大大地提高了燃料燃烧释放的热量的利用率，所以这种锅炉十分节能。
分类折叠
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。
余热锅炉简介
余热锅炉，是指利用各种工业过程中的废气、废料或废液中的余热及其可燃物质燃烧后产生的热量把水加热到一定工质的锅炉。
余热锅炉由锅筒、活动烟罩、炉口段烟道、斜1段烟道、斜2段烟道、末1段烟道、末2段烟道、加料管（下料溜）槽、氧枪口、氮封装置及氮封塞、人孔、微差压取压装置、烟道的支座和吊架等组成。
余热锅炉共分为六个循环回路，每个循环回路由下降管和上升管组成，各段烟道给水从锅筒通过下降管引入到各个烟道的下集箱后进入各受热面，水通过受热面后产生蒸汽进入进口集箱，再由上升管引入锅筒。各个烟道之间均用法兰连接。
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。
（一）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.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%。
3.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。
4.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。
5.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。
6.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。
7.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。
（二）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.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。
一种余热回收锅炉及余热回收的方法与流程
一种余热回收锅炉及余热回收的方法与流程
导言
随着环境保护和能源资源的日益紧张，余热回收成为降低能源浪费、提高能源利用效率的重要方法。本文主要介绍了一种新型的余热回收锅炉以及其回收方法与流程，旨在提高工业生产过程中余热的回收利用率，减少能源消耗和环境污染。
一、余热回收锅炉的概述
余热回收锅炉是一种能够通过回收工业生产过程中产生的废热，并将其转化为热能的设备。该锅炉主要由燃烧室、换热管、回收系统和控制系统组成。
1. 燃烧室：余热回收锅炉的燃烧室采用高效节能燃烧器，能够利用废气和废热进行充分燃烧，最大限度提高热能转化效率。
2. 换热管：余热回收锅炉中的换热管采用高效换热材料，能够有效地传导热能。换热管的数量和布局经过精确计算，以确保最大限度地回收废热。
3. 回收系统：余热回收系统由废气回收器和废水回收装置组成。废气回收器通过传热技术将废气中的热能回收，废水回收装置则能够将废水中的热能进行回收和利用。
4. 控制系统：余热回收锅炉的控制系统能够智能地控制燃烧室的燃烧过程和换热管的传热效率，以提高回收利用率并确保安全运行。 二、余热回收的方法与流程
余热回收的方法和流程是指在实际应用中如何将工业生产过程中产生的余热进行回收利用。下面将详细介绍常见的余热回收方法与流程。
1. 余热回收方法
– 烟气余热回收：通过安装余热回收装置，在炉膛烟气中回收热能，例如采用烟气余热锅炉技术，将烟气中的热能转化为水蒸汽或热水等形式。
– 废水余热回收：通过废水回收装置将工业生产过程中产生的废水中的热能进行回收和利用，例如采用热泵技术，将废水中的热能转化为热水或蒸汽。
– 水源余热回收：当工业生产过程中存在大量的水资源时，可通过回收水中的热能来进行余热利用，例如采用换热器将水中的热能传递给需要加热的介质。
2. 余热回收流程
– 数据采集：通过安装传感器等设备，对工业生产过程中产生的余热进行数据采集，包括温度、流量等参数。
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。
重有色冶金炉窑余热回收利用技术规范
重有色冶金炉窑余热回收利用技术规范
（送审稿）
编制说明
《重有色冶金炉窑余热回收利用技术规范》编制组
2019年11月
《重有色冶金炉窑余热回收利用技术规范》编制说明
1. 工作简况
1.1 重有色冶金可持续发展的需要
随着社会的不断进步以及经济的快速发展，人们对有色金属的冶炼也提出了越来越高的要求。其中，能源消耗大和环境保护要求高是有色冶炼行业中面临的主要问题。为满足各项环保指标要求和降低能源消耗成本，开发针对有色金属冶炼系统中主要能耗设备冶金炉窑的预热回收技术至关重要。当前，冶金炉窑的余热回收目前在国内外已有多种成熟的技术，各类技术不尽相同，缺少对该技术的技术性指导文件。因此，通过制定《重有色冶金炉窑余热回收利用技术规范》来对冶金炉窑的余热回收规范化管理，有利于技术的标准化和规范化，同时将为贯彻执行相关法律法规及产业政策起到纽带作用。
我国有色金属工业单位产品能耗(标煤)约为4.76t，约占全国能源消费量的3.5%以上。其中铜、铝、铅、锌冶炼能耗占有色金属工业总能耗90%以上。余热利用率低是造成能耗高的重要原因之一。从另一角度看，我国工业余热资源丰富，广泛存在于工业各行业生产过程中，余热资源约占其燃料消耗总量的17%~67%，其中可回收率达60%，余热利用率提升空间大，节能潜力巨大。工业余热回收利用被认为是一种“新能源”，近年来成为推进我国节能减排工作的重要内容。
有色金属工业作为高能耗行业，生产集中度小，但能耗高。随着当今社会经济水平的不断提高以及现代工业的快速发展，有色金属的冶炼作为工业生产过程中的重要环节，其能源消耗情况以及资源回收利用水平不仅会对企业自身效益产生极其重要的直接影响，还会对社会经济、节能环保等方面产生间接影响。伴随工业产业的不断发展以及能源消耗总量的不断增加，资源短缺也成为了未来一个时期人类发展所面对的一项重要问题，而烟气余热的回收和利用正是应对该问题的一个有效解决方案。