余热锅炉

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余热锅炉
waste heat boiler

   利用生产过程中的气体或废气、废液，以及某些动力机械排气的热量产生蒸汽或热水的锅炉。余热锅炉是重要的节能设备各种冶炼炉和焙烧窑的排烟温度为650～1250℃；燃气轮机和柴油机等动力机械的排气温度为370～540℃。安装余热锅炉吸收这些排烟中的部分热量，全系统的热能利用率可以显著提高。例如轧钢加热炉安装余热锅炉后，全系统热能利用率甚至可提高 1倍左右。在化工生产的裂解工艺中，为避免高温裂解气体的重新聚合，需要将高温裂解气体急速冷却到裂解反应停止的温度，这时余热锅炉就成为不可缺少的急冷工艺设备。高温含尘废气通过余热锅炉后，除温度降低外，还可沉降一部分尘粒，这对减轻环境污染和选择除尘器都是有利的。
   余热锅炉分为火管式和水管式两类。其结构与工业锅炉相类似。火管式余热锅炉蓄水量大，在烟气量和用汽量波动的条件下汽压波动较小，但其蒸发量和蒸汽压力均受锅筒直径和运行条件的限制。此外，烟管端和管板由于冷却不佳和温度应力较大，在烟的温度高（高于600℃）、管板厚的情况下不宜采用这种锅炉,而宜采用水管余热锅炉。水管余热锅炉有辅助循环和自然循环两种循环方式（图1[辅助循环水管余热锅炉]、图2[自然循环水管余热锅炉]）。
   进入余热锅炉的烟气温度，是决定余热锅炉受热面布置形式的一个重要因素。如进口烟气温度为400～900℃时，锅炉内主要设置对流管束，不设置炉室；但烟尘熔化点低时也有例外，应设置冷却炉室以控制进入对流烟道的入口烟的温度，避免灰渣在对流管排间搭桥。当进口的烟气温度或废气燃烧温度在1100℃以上时，其布置形式与一般的工业锅炉无多大区别。当高温废气中含有大量堆积性细灰时，锅炉的管排应垂直布置，并使烟气以较高烟速(约20米／秒)纵向冲刷管排。对于含有腐蚀性烟尘的高温废气，流速应低(约8米/秒)而均匀，并采取其他防磨措施对于含有二氧化硫(SO2)的腐蚀性高温废气，通常排烟温度应较高，而不采用加热给水的省煤器，目的是提高金属壁温，防止金属受到硫酸腐蚀。
   在化工生产过程中，余热锅炉的排气温度取决于下一道工艺的要求。工业炉窑用的余热锅炉，一般利用引风机将排气排往大气；动力机械和化工生产过程用的余热锅炉，则依靠进气自身的压力使之通过余热锅炉，并排往大气或进入下一道工艺装置。
   在一般情况下应设置与余热锅炉并联的旁通烟道，以便余热锅炉在停用时，工业炉窑或动力机械仍能正常运行。
   参考书目
机械工业部科学技术情报研究所编:《余热锅炉》,机械工业出版社，北京，1980。
　　　　　　　　　　　　　　　　　吴元新