余熱鍋爐
余熱鍋爐
waste heat boiler
利用生產(chǎn)過程中的氣體或廢氣、廢液，以及某些動(dòng)力機(jī)械排氣的熱量產(chǎn)生蒸汽或熱水的鍋爐。余熱鍋爐是重要的節(jié)能設(shè)備
各種冶煉爐和焙燒窯的排煙溫度為650～1250℃；燃?xì)廨啓C(jī)和柴油機(jī)等動(dòng)力機(jī)械的排氣溫度為370～540℃。安裝余熱鍋爐吸收這些排煙中的部分熱量，全系統(tǒng)的熱能利用率可以顯著提高。例如軋鋼加熱爐安裝余熱鍋爐后，全系統(tǒng)熱能利用率甚至可提高 1倍左右。在化工生產(chǎn)的裂解工藝中，為避免高溫裂解氣體的重新聚合，需要將高溫裂解氣體急速冷卻到裂解反應(yīng)停止的溫度，這時(shí)余熱鍋爐就成為不可缺少的急冷工藝設(shè)備。高溫含塵廢氣通過余熱鍋爐后，除溫度降低外，還可沉降一部分塵粒，這對(duì)減輕環(huán)境污染和選擇除塵器都是有利的。余熱鍋爐分為火管式和水管式兩類。其結(jié)構(gòu)與工業(yè)鍋爐相類似。火管式余熱鍋爐蓄水量大，在煙氣量和用汽量波動(dòng)的條件下汽壓波動(dòng)較小，但其蒸發(fā)量和蒸汽壓力均受鍋筒直徑和運(yùn)行條件的限制。此外，煙管端和管板由于冷卻不佳和溫度應(yīng)力較大，在煙的溫度高（高于600℃）、管板厚的情況下不宜采用這種鍋爐,而宜采用水管余熱鍋爐。水管余熱鍋爐有輔助循環(huán)和自然循環(huán)兩種循環(huán)方式（圖1[輔助循環(huán)水管余熱鍋爐]
、圖2[自然循環(huán)水管余熱鍋爐]
）。進(jìn)入余熱鍋爐的煙氣溫度，是決定余熱鍋爐受熱面布置形式的一個(gè)重要因素。如進(jìn)口煙氣溫度為400～900℃時(shí)，鍋爐內(nèi)主要設(shè)置對(duì)流管束，不設(shè)置爐室；但煙塵熔化點(diǎn)低時(shí)也有例外，應(yīng)設(shè)置冷卻爐室以控制進(jìn)入對(duì)流煙道的入口煙的溫度，避免灰渣在對(duì)流管排間搭橋。當(dāng)進(jìn)口的煙氣溫度或廢氣燃燒溫度在1100℃以上時(shí)，其布置形式與一般的工業(yè)鍋爐無多大區(qū)別。當(dāng)高溫廢氣中含有大量堆積性細(xì)灰時(shí)，鍋爐的管排應(yīng)垂直布置，并使煙氣以較高煙速(約20米／秒)縱向沖刷管排。對(duì)于含有腐蝕性煙塵的高溫廢氣，流速應(yīng)低(約8米/秒)而均勻，并采取其他防磨措施
對(duì)于含有二氧化硫(SO2)的腐蝕性高溫廢氣，通常排煙溫度應(yīng)較高，而不采用加熱給水的省煤器，目的是提高金屬壁溫，防止金屬受到硫酸腐蝕。在化工生產(chǎn)過程中，余熱鍋爐的排氣溫度取決于下一道工藝的要求。工業(yè)爐窯用的余熱鍋爐，一般利用引風(fēng)機(jī)將排氣排往大氣；動(dòng)力機(jī)械和化工生產(chǎn)過程用的余熱鍋爐，則依靠進(jìn)氣自身的壓力使之通過余熱鍋爐，并排往大氣或進(jìn)入下一道工藝裝置。
在一般情況下應(yīng)設(shè)置與余熱鍋爐并聯(lián)的旁通煙道，以便余熱鍋爐在停用時(shí)，工業(yè)爐窯或動(dòng)力機(jī)械仍能正常運(yùn)行。
參考書目
機(jī)械工業(yè)部科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所編:《余熱鍋爐》,機(jī)械工業(yè)出版社，北京，1980。
吳元新
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