余热锅炉.docx
《余热锅炉.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《余热锅炉.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
余热锅炉
余热锅炉
科技名词定义
中文名称：
余热锅炉
英文名称：
heatrecoveryboiler
其他名称：
废热锅炉（wasteheatboiler）
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。
所属学科：
电力（一级学科）；锅炉（二级学科）
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片
余热锅炉
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。
目录
简介
工作原理
活动烟罩
炉口段烟道
氧枪口
下料管
编辑本段简介
英文名HRSG，即HeatRecoverySteamGenerator的简称，直译成中文为热回收蒸汽发生器。
是燃气－蒸汽联合循环发电的主设备之一。
和常规锅炉不同，余热锅炉中不发生燃烧过程，也没有燃烧相关的设备，从本质上讲，它只是一个燃气—水/蒸汽的换热器。
其与燃气轮机配合，燃气轮机的排气（温度约在500～600℃）进入余热锅炉，加热受热面中的水，水吸热变为高温高压的蒸汽再进入汽轮机，完成联合循环。
豫鑫锅炉烟道余热锅炉（1张）
编辑本段工作原理
燃烧设备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，通常是只用一部分水变成汽，所以在蒸汽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。
锅筒
锅筒上开设有供酸洗、热工测量、水位计、给水、加药、连续排污、紧急放水、安
余热锅炉
全阀、空气阀等的管座，以及人孔装置等。
锅筒设有两只弹簧安全阀；水位计两只，采用石英管式双色水位计，安全可靠，便于观察，指示正确。
在锅筒进水管孔以及其它可能出现较大温差的管孔采用套管式管座，防止管孔附近因热疲劳而产生裂纹。
锅筒内部装置设置有供汽水分离的分离装置，以及锅炉给水、加药等连接管。
锅筒配置有两个支座，一个为固定支座，一个为活动支座。
编辑本段活动烟罩
给水分配集箱由配水集箱和连接管组成；锅炉给水从锅筒引出由下降管引出入给水集箱，为了使集箱各部位温度不出现偏差，给水分配集箱与下集箱进水采用多根分散下降管引入。
汇集集箱由出水集箱和连接管组成，为了使集箱各部位温度不出现偏差，汽水混合物由多根连接管引入出水集箱，再由上升管引入锅筒。
活动烟罩管组由上集箱、下集箱、管组组成，上下集箱间用180根φ45×5无缝钢管连接，管间用扁钢焊接组成下部烟罩。
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。
编辑本段炉口段烟道
由分配集箱、下集箱、管组、上集箱组成。
余热锅炉
锅炉给水从锅筒引出入分配集箱，为了使集箱各部位温度不出现偏差，分配集箱与下集箱进水采用分散下降管引入，水进入下集箱后分散进入132根φ42×4无缝钢管和6mm厚扁钢组成的节圆为φ2400mm的圆形烟道受热面，然后产生汽水混合物进入上集箱，由上升管引入锅筒。
为使集箱避开火焰区，管束低部为U型弯管，炉口段烟道与水平夹角为55度。
为了防止烟道发生变形，在烟道上适当位置设置有加固环。
集箱、管子材质均为20（GB3087-1999）。
斜一段烟道、斜二段烟道、末一段烟道、末二段烟道各段烟道管组由分配集箱、下集箱、管组、上集箱组成。
锅炉给水从锅筒引出进入分配集箱，为了使集箱各部位温度不出现偏差，分配集箱与下集箱进水采用分散下降管引入，水进入下集箱后分散进入132根φ42×4无缝钢管和6mm厚扁钢组成的节圆为φ2636mm的圆形烟道受热面，然后产生汽水混合物进入上集箱，由上升管引入锅筒。
为了防止烟道发生变形，在烟道上适当位置设置有加固环。
为了方便检修，在烟道还设有人孔。
集箱、管子材质均为20（GB3087-1999）。
编辑本段氧枪口
在炉口段烟道上设有氧枪口，氧枪口由管束、上下集箱组成，由于此处温度较高，为防止入口处结构变形，均采用了可卸式水冷套结构，氧枪入口处为防止烟气外喷，还设置氧枪口氮封装置（含氮封塞）。
编辑本段下料管
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。
目前国内余热锅炉的主要生产厂家：
杭州锅炉、南通万达锅炉、郑锅、泰锅、川润动力等。
∙
热管
∙
烟道式纵置式（横置式）余热锅炉
∙
余热导热油炉
∙
热管余热锅炉
∙
针型管
热管
一、热管综述：
热管是一种具有特高导热性能的新颖传热元件，利用真空封闭的管内传热介质的高温沸腾吸热和低温冷凝放热的工作原理进行高效热传导。
具有传热效率高、二次间壁换热（即换热的两流体均走管外互不干涉）、结构紧凑，重量轻、维护简单，可单管作业的优点。
热管高温侧外表面有螺旋翅片、纵翅片、针型管等多种型式。
热管工作原理图
二、产品分类：
※热管余热锅炉
※热管蒸发器
※热管空予器
※热管水加热器
※其余各种型式热管换热器（换热型式有气—气型、气—液型、气—汽型等）
三、应用领域：
☆化工行业
◆合成氨上、下行煤气余热回收（热管余热锅炉）
◆合成氨一、二段转化炉烟气余热回收（热管余热锅炉）
◆合成氨吹风气燃烧余热回收（热管空予器及水加热器）
☆建材工业行业
◆水泥窑炉及玻璃窑炉余热回收（热管蒸发器）
◆高岭土喷雾干燥热风炉余热回收（热管空予器）
◆陶瓷倒燃炉及遂道窑余热回收（热管蒸发器及热管空予器）
☆冶金工业行业
◆轧钢连续加热炉和均热炉余热回收（热管余热锅炉及热管空予器）
◆线材退火炉余热回收（热管余热锅炉及热管空予器）
◆坯件加热炉余热回收（热管余热锅炉及热管空予器）
◆烧结机余热回收（热管余热锅炉）
☆石油化工行业
◆催化、裂化再生取热器余热回收（热管余热锅炉及热管空予器）
◆乙苯脱氢反应器余热回收（热管余热锅炉及热管空予器）
◆环已醇脱氢化学反应器余热回收（热管余热锅炉及热管空予器）
◆烃类热解炉余热回收（热管余热锅炉及热管空予器）
◆其它各种加热炉余热回收（热管余热锅炉及热管空予器）
☆硫酸工业、盐酸、硝酸行业
◆沸腾焙烧炉沸腾层内余热回收（热管余热锅炉）
◆沸腾炉中的SO2高温炉气余热回收（热管余热锅炉）
☆各种工业锅炉排烟场合
◆热管蒸发器
◆热管空予器
◆热管省煤器
烟道式纵置式（横置式）余热锅炉
型号
项目
单位
10T/H系列
12T/H系列
15T/H系列
20T/H系列
25T/H系列
30T/H系列
额定蒸发量
T/H
10
12
15
20
25
30
额定蒸汽压力
MPa
1.25
1.6
2.45
1.25
1.6
1.25
2.45
3.82
1.25
2.45
3.82
2.45
3.82
2.45
3.82
蒸汽温度
℃
310
280
350
280
300
310
310
400
310
310
400
310
400
310
400
给水温度
℃
≥60
80
105
80
80
≥60
105
120
80
105
120
105
120
105
120
入炉烟气量
Nm3/H
～32000
～40000
～49000
～55000
～64000
～72000
入炉烟气温度
℃
～850
～850
～850
～850
～850
～850
出炉烟气温度
℃
275
285
305
275
280
275
300
320
275
300
320
300
320
300
320
外形尺寸
M
6.28×5×12
8.6×7.4×7
7.3×7.4×10.4
11.2×8.7×11.8
8.45×6.5×13
8.6×8.7×13.1
本系列锅炉为烟道式余热锅炉。
广泛应用于化肥、化工、冶金、机械、焦化、泡花碱、有色冶炼、碳素、玻璃、建材等行业生产过程中排放高温烟气、生产废热的回收利用，或要求急冷急热的生产工艺。
通过能量转换，产生蒸汽和热水。
我公司致力于余热锅炉的开发研究，至今已积累了丰富的经验，可为用户专门设计制造各种理想的余热回收设备。
我公司设计制造的余热锅炉余热具有如下优点：
※锅炉采用横置式或纵置式布置，烟气横向冲刷对流管束，烟气一次通过，无死角，不会聚集可燃性气体，运行安全可靠。
※烟气阻力小，辅机电耗低。
※烟气气流无转弯及扩散、收缩现象，可防止烟气冲刷和飞灰不均匀分布，充分发挥受热面的作用，避免局部积灰和磨损。
※烟气流通截面积大，烟速经济合理，管束磨损小，有利于烟尘沉降，利用吹风气间歇送入而形成的脉动气流，使锅炉具有良好的自清灰作用。
※上锅筒水容量大，具有较大的热容量，热滞后性也大，在进口烟气波动较大的情况下，保证蒸汽参数稳定，操作方便。
※烟气横向冲刷受热面，传热效果好，传热系数高，余热回收效率高。
※排灰形式为自动连续排灰。
※适用性广，寿命长。
余热导热油炉
余热炉是本公司根据冶金碳素行业的特点所设计的一种节能产品，该炉型是采用煅烧炉排放的高温烟气为热源，通过对其烟气余热进行回收，为碳素生产提供所需热量，并可为职工洗澡和厂区采暖等生活用热提供热量，该项目已在数十家大型碳素厂应用，每年为企业节约上百万的燃料费用，多次获得国家相关部门的好评。
是国内外一致推广的节能项目。
针型管废气回收补燃锅炉
综述
针型管废气回收补燃锅炉是一种燃油废气回收组合节能型锅炉，除单独燃油加热产生蒸汽外，亦能回收各种场合废气排放热量，并能实现在废气回收热量不足时采用燃油辅助加热的功能。
节能效果非常显著。
本设备可采用PLC全自动控制系统实现无人值守，并配备各种安全联锁装置，并能在特殊紧急情况下实现手动操作。
设备结构和工作原理
本锅炉由燃油和废气回收两个热交换系统组成。
燃油部分分为炉膛和针型管管，燃油部分的炉膛置于锅炉下部，整个炉膛置于水空间中，炉膛上部封头连接针型管管组，每组针型管管组是烟管和水管的组合结构，中间核心部件为针型管受热面，四周为套管烟管与两头封头或管板焊接连接。
废气回收部分由螺纹烟管或光管受热面组成，整个受热面完全沉浸与水空间中，高温废气进入烟管中纵向冲刷受热面放出热量传递给管外侧的水，经蒸发后变成饱和蒸汽送出锅炉。
产品特点
◆针对性强，适用范围广，可满足用户的多种需要
目前不少行业都有废气排放，而单纯利用废气回收热量又不足，针型管废气回收补燃锅炉充分的解决了这个难题。
利用本设备可充分回收烟气余热，不足部分可补充加热实现负荷多变。
尤其适用于不允许新上蒸汽锅炉但允许上余热回收设备的城市。
◆结构紧凑
针型管采用紊流传热，经针形强化后的换热面积是相同长度的光管的6～8倍左右，且针型管采用小直径弯头连接，体积小，重量轻，结构紧凑，安装方便。
◆使用寿命长
根据烟气特性，合理调整烟气流速，烟气在穿越针型管表面时实现自清灰，不结垢，不堵塞，同时可根据设备的具体工况环境，通过对冷热介质间换热面积的调整，改变针型管的表面温度分布，成功避免低温酸露点腐蚀，保证锅炉安全运行。
◆产品质量有保证
针型管采用整根无缝钢管制造完成，小直径弯头连接时采用氩弧焊焊接连接，且经100%射线探伤检测，针形管接头与无缝钢管采用全自动电阻焊，完全保证焊接质量。
针形管
一、针型管综述：
针型管又名销钉管（钉头管），是一种表面带有“钢针”形状的管接头的传热元件，通过表面布置针形受热面，强化了烟气侧的传热面积，其换热面积是相应的普通光管的6～8倍左右。
根据烟气冲刷特性，针型管可以做成不同的表面形状，无论烟气从哪个方向冲刷管束，气流在钢针的圆柱背面形成对称的稳态旋涡和回流区，热边界层不断的被破坏和再形成，强化了烟气侧的对流换热系数。
并在气流的强烈冲击下，钢针自身产生轻微振动，加上烟气的强烈紊流冲刷，针型管具备较强的自除灰能力和预防灰结垢能力。
因其具有传热性能高、结构紧凑、积灰少等众多优点，针型管在工程应用上具有广阔的发展前景。
二、针型管的形状及结构特征:
我公司经过十余年的开发研究，共开发了5种形状，十几种规格的针形管，并且根据其各自特点应用于各种设备中。
按其形状分为：
R型（圆形）、X型（蟹形）、RL型（圆形拉倒）、F型（方形）和L型（六角形）。
根据各型特点及不同应用领域，其主要性能参数见下表：
型号
R型（圆形）
X型（蟹形）
RL型（圆形拉倒）
F型（方形）
L型（六角形）
管子（mm）
φ25-φ168
φ25-φ57
φ25-φ168
φ25-φ51
φ25-φ51
管子材质
10#或20#锅炉管、不锈钢管、耐蚀ND钢管
针的规格
φ5-φ10mm
针的材质
低碳钢、铜、不锈钢及铝
扩展面积
单位长度是同规格光管的6-8倍
适用设备
锅炉对流段及烟气余热回收等烟气、空气与液体介质之间换热
适用于蒸汽、高温水、热媒与液体之间，加热及冷凝等换热设备
锅炉对流段及加热、冷凝等换热设备
备注
附图1
附图2
附图3
附图4
附图5
三、针型管结构特点：
◆传热系数高，效果好，设备紧凑，重量轻，相同条件下，比普通光管体积小，安装空间小。
◆根据烟气特性，合理调整烟气流速，实现烟气在穿越针型管表面时实现自清灰，不结垢，不堵塞，实现设备长时间的高效运行。
◆针型管单支点固定，另一端于烟气通道中呈自由状态，热膨胀和冷收缩不受限制，无应力破坏，使用寿命长。
四、产品分类：
※针型管余热锅炉
※针型管水加热器
※针型管油加热器
※针型管废气回收补燃锅炉
ZYJ型针型管油加热器
ZYJ型针型管油加热器技术参数表
型号
油流量
m3/H
油侧额定工作压力MPa
油温升
℃
油侧流动阻力
MPa
加热蒸汽压力MPa
蒸汽
耗量
㎏/H
加热
面积
m2
ZYJ40-48-3.2
0.25～0.8
3.2
20～45
＜0.008
0.7
12～20
0.42
ZYJ80-48-3.2
0.6～1.5
3.2
20～45
＜0.0019
0.7
21～40
0.84
ZYJ120-48-3.2
0.8～2.0
3.2
20～45
＜0.0045
0.7
44～60
1.26
ZYJ160-48-3.2
1.2～2.8
3.2
20～45
＜0.0085
0.7
64～80
1.69
ZYJ200-48-3.2
1.8～3.5
3.2
20～45
＜0.14
0.7
84～109
2.0
ZYJ160-89-3.2
2.0～4.0
3.2
20～45
＜0.035
0.7
80～140
2.70
ZYJ240-89-3.2
3.5～6.5
3.2
20～45
＜0.065
0.7
142～200
4.10
ZYJ320-89-3.2
5.5～8.5
3.2
20～45
＜0.12
0.7
203～318
5.50
ZYJ400-89-3.2
7.0～11
3.2
20～45
＜0.2
0.7
278～440
6.85
综述
针型管油加热器采用针型管强化传热元件扩展油类侧受热面，同时油类物质流经针型管表面时形成强烈的紊流，起到提高大大提高传热系数减少油污积存加热器表面的的概率。
设备传热效率高、结构简单、运行寿命长、安全可靠、易于维护。
设备结构和工作原理
本设备由管壳、针型管换热面、小直径针型管连接弯头等组成，蒸汽（或其余加热介质）流经针型管管内，被加热油在针型管外侧与壳体内侧形成的腔室中流动并冲刷针型管外侧针形接头。
出口油温通过用户自行设定，具有很强的灵活性。
针型管水加热器
综述
针型管水加热器是一种高效余热回收节能产品，采用针型管强化传热元件扩展烟气侧受热面，同时烟气流经针型管表面时形成强烈的紊流，起到提高传热效率并大大减少烟灰积聚的概率。
该设备传热效率高、结构简单、运行寿命长、安全可靠、易于维护。
特别适用于燃气发电机组或其他废气排放场合的余热回收。
设备结构和工作原理
本设备由烟道、针型管、小直径针型管连接弯头三部分组成，通过一系列针型管的串联组合使用，软化水经过逐级加热，在有限的空间内最大限度的回收了烟气的余热，转化为高温热水，热水温度通过用户自行设定，具有很强的灵活性。
产品特点
◆结构紧凑
针型管采用紊流传热，经针形强化后的换热面积是相同长度的光管的6～8倍左右，且针型管采用小直径弯头连接，体积小，重量轻，结构紧凑，安装方便。
◆使用寿命长
根据烟气特性，合理调整烟气流速，烟气在穿越针型管表面时实现自清灰，不结垢，不堵塞，同时可根据设备的具体工况环境，通过对冷热介质间换热面积的调整，改变针型管的表面温度分布，成功避免低温酸露点腐蚀，保证锅炉安全运行。
◆产品质量有保证
针型管采用整根无缝钢管制造完成，小直径弯头连接时采用氩弧焊焊接连接，且经100%射线探伤检测，针形管接头与无缝钢管采用全自动电阻焊，完全保证焊接质量。
RGJRQ型热管水加热器
RGJRQ型热管水加热器技术参数表
型号
烟气流量
Nm3/H
工作压力
MPa
换热面积
m2
烟气阻力
mmbar
重量
T
RGJRQ-240
28000
≤4.0
240
≤2.5
7.7
RGJRQ-335
33500
≤4.0
335
≤2.5
10.5
RGJRQ-520
50500
≤4.0
520
≤2.5
13.2
RGJRQ-610
56000
≤4.0
610
≤2.5
15.8
RGJRQ-800
58000
≤4.0
800
≤2.5
19.9
综述
各行各业在生产或设备运行过程中所排放的各种具有显热的排放气通过由热管作为导热元件的软水预热器时，其本身所携带的大量热量转化为加热软水的热源，吸收热量后的软水变为高温软化水，供锅炉或其它工段使用，从而起到进一步节能降耗的作用。
广泛应用于氮肥行业吹风气回收工段。
设备结构和工作原理
本设备由集箱、烟道、热管三部分组成，热管与集箱单独固定，热烟气冲刷热管后释放热量，热管经相变后将热量传递给集箱内部的软水，通过串联组合使用，最终软水经过逐级冲刷集箱内部的热管后被加热，完成最后的热量传递。
产品特点
◆传热系数高，效果好，设备紧凑，体积小，安装空间小。
◆可根据设备的具体工况环境，通过对冷热介质间换热面积的调整，改变传热元件的表面温度分布，成功避免低温酸露点腐蚀。
◆两种介质实现二次间壁传热，流体间不互串，一根或多根热管损坏，不影响设备的连续稳定运行。
◆两种介质均走热管管外，单回程作业，介质阻力小。
◆根据烟气特性，合理调整介质流速，实现介质在穿越热管表面时实现自清灰，不结垢，不堵塞。
◆介质间传热所需最小温差小，可实现低温回收余热。
◆热管单支点固定在汽包上，自由悬挂于烟气通道中，热膨胀和冷收缩不受限制，无应力破坏，使用寿命长。
RGYGL-B型热管余热锅炉
RGYGL-B型热管余热锅炉
用途
氮肥行业造气工段，利用上、下行半水煤气显热回收低压饱和蒸汽。
RGYGL-B型热管余热锅炉技术参数表
型号
煤气流量
Nm3/H
工作压力
MPa（蒸汽侧）
蒸汽产量
T/H
阻力mmbar
设备重量T
RGYGL154-B
4500
0.2
0.5
2
6.0
RGYGL170-B
5500
0.2
0.55
2
7.0
RGYGL194-B
6500
0.2
0.6
2
7.85
RGYGL340-B
13000
0.2
1.2
2
12.0
RGYGL510-B
16500
0.2
1.5
2
16.50
RGYGL640-B
22000
0.2
2.5
2
20.0
RGYGL780-B
27000
0.2
2.8
2
25.5
综述
各行各业在生产或设备运行过程中所排放的各种具有显热的排放气如果直接排入大气，会造成大量的热能损耗。
我公司运用热管技术成功开发出热管余热锅炉，将低温排放气的显热回收成低压饱和蒸汽，供生产和生活使用，达到节能降耗、保护环境的双重目的。
设备结构和工作原理
本设备由内筒（汽包）、外筒壁、热管三部分组成，内筒（汽包）外筒壁组成烟气通道，热管与内筒焊接连接，并具有一定的角度，利用热管的工作原理将热烟气的显热回收成饱和蒸汽，完成热量传递。
产品特点
◆传热系数高，效果好，设备紧凑，体积小，安装空间小。
◆可根据设备的具体工况环境，通过对冷热介质间换热面积的调整，改变传热元件的表面温度分布，成功避免低温酸露点腐蚀。
◆两种介质实现二次间壁传热，流体间不互串，一根或多根热管损坏，不影响设备的连续稳定运行。
◆两种介质均走热管管外，单回程作业，介质阻力小。
◆根据烟气特性，合理调整介质流速，实
升级会员 