余热锅炉是回收和利用各种燃油、燃气发电机组、工业窑炉、矿热炉和石油化工等设备烟气余热的节能锅炉。生成热水或蒸汽等再次用于工业生产或生活。从而达到了节省能源和经济效益的双重目的。来说说越热锅炉的应用和分类。
一、按照回收烟气的来源分类:
发电机组余热锅炉:是专为发电机组的烟气余热回收而设计的节能产品。
矿热炉余热锅炉:专为冶炼行业,如炼钢电炉、炉,硅锰、硅铁、硅钙、钨铁等合金矿热炉的烟气余热回收而设计的节能设备。
焦化炉余热锅炉:专为焦化炉等设备的烟气的余热回收而设计的高节能产品。
窑炉余热锅炉:专为玻璃窑、搪瓷窑、砖窑等窑炉尾部烟气余热回收的节能设备。
二、按照循环驱动分类:
自然循环余热锅炉:依靠炉外下降管和炉内上升管间工质密度差而推动水循环的锅筒锅炉。
强制循环余热锅炉:靠炉水循环泵加压强制进行。设备上强制循环锅炉有炉水循环泵(强制循环泵)。
余热锅炉与工业锅炉的区别
余热锅炉,是指在工业生产过程中,利用气体或废气、废液和一些动力机械的废气的热量产生蒸汽或热水的锅炉。锅炉的应用领域锅炉包括有蒸汽锅炉和热水锅炉两大类,在煤改气的政策下,锅炉的使用也逐渐广泛起来。回收的热量可根据需要加热水,补充锅炉用水和生活用水,或加热空气,用作锅炉助燃空气或干燥材料,或产生蒸汽用于生产,从而节约燃料成本,降低生产成本,减少排放,节约能源。
余热锅炉分为两种类型:火管型和水管型。
它的结构类似于工业锅炉。火管余热锅炉的储水容量大,在烟气量和蒸汽消耗量波动的情况下,蒸汽压力波动小,但蒸发量和蒸汽压力受锅筒直径和运行工况的限制。
另外,由于烟气管道末端和管板的冷却不良和温度应力较大,当烟气温度较高(高于600℃)且管板较厚时,不适合使用本锅炉,但适合使用水管余热锅炉。水管余热锅炉有辅助循环和自然循环两种循环方式。
进入余热锅炉的烟气温度是决定余热锅炉受热面布置的重要因素。例如,当入口烟气温度为400~900℃时,对流管束主要布置在无炉膛的锅炉内。虽然如此,余热回收设备常常在运转一到两年后照旧会呈现腐蚀,直至穿孔。然而,当烟灰的熔点低时,也有例外。应设置一个冷却炉膛来控制进入对流烟道的入口烟气的温度,以防止灰在对流管束之间桥接。
工业炉窑的余热锅炉通常使用引风机将废气排放到大气中;动力机械和化工生产中使用的余热锅炉依靠入口气体本身的压力通过余热锅炉,然后流入大气或进入下一个处理单元。
当入口烟气温度或废气燃烧温度高于1100℃时,其布置与普通工业锅炉相差不大。当高温废气中含有大量积聚的细灰时,锅炉的管排应垂直布置,烟气应以高烟速(约20m/s)纵向冲出管排。
对于含有腐蚀性烟气的高温废气,流速应低(约8m/s)且均匀,并应采取其他防磨措施。对于含有(SO2)的腐蚀性高温废气,废气温度通常应较高,而不是使用省煤器加热供水,以提高金属壁温,防止金属被硫酸腐蚀。
锅炉压力系统的分层
在循环锅炉中汽水系统主要由低压、中压、高压三部分组成,可同时产生低压过热蒸汽、中压过热蒸汽、高压过热蒸汽,分别驱动低压汽轮机、中压汽轮机、高压汽轮机,可充分的把燃气的热能转换成机械功。
低压部分由低压省煤器、低压汽包、低压蒸发器、低压过热器组成。从凝结水泵来的冷水,通过低压省煤器预热后输入低压汽包,汽包下面连接着蒸发器,水在低压蒸发器内加热成饱和蒸汽上升到低压汽包。该项工作的基本内容与操作方法如下所示:1.先灌入1514升的热水,维持水温在93℃。饱和蒸汽从低压汽包输出再通过低压过热器加热,产生低压过热蒸汽,用来驱动低压蒸汽轮机旋转做功。
中压部分由中压省煤器、中压汽包、中压蒸发器、中压过热器、再热器组成。通过低压汽包出来的水由中压给水泵注入中压省煤器继续加热,然后进入中压汽包,在中压蒸发器内加热成饱和蒸汽上升到中压汽包。2、空清灰空清灰是利用气压平衡的原理先将压缩空气储存于钢制容器即空中,当泡内气压达到0。从中压汽包输出的饱和蒸汽通过中压过热器加热,然后再与高压汽轮机排出来的蒸汽混合,一同经过再热器加热,产生中压再热蒸汽,用来驱动中压蒸汽轮机旋转做功。
高压部分由高压省煤器、高压汽包、高压蒸发器、高压过热器组成。通过低压汽包出来的水由高压给水泵注入高压省煤器加热,然后进入高压汽包,在高压蒸发器内加热成饱和蒸汽上升到高压汽包。强制循环余热锅炉依靠循环泵使系统工质循环流动,但泵要额外消耗功,降低了整个系统效率。从高压汽包输出的饱和蒸汽通过高压过热器加热,产生高压过热蒸汽,用来驱动高压蒸汽轮机旋转做功。
余热锅炉的相关参数设置
余热锅炉又叫废热锅炉,是利用工业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℃。运行情况众所周知,利用各种废气的显热和废弃物焚烧后余热为热源的锅炉称为余热锅炉,又称废热锅炉。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。
使用好锅炉首先要明确设备的一应性能参数信息,余热锅炉主要参数信息体现在三个方面:
1.烟气侧参数
烟气量(标况或工况)、烟气进口温度、烟气成分、烟气含尘量、烟气侧压力(正压或负压)、锅炉烟气侧系统阻力
2.锅炉参数:
锅炉额定蒸发量、锅炉额定蒸汽压力、锅炉额定蒸汽温度、锅炉排烟温度
3.其它参数:
主烟气系统所属行业、系统工艺说明、锅炉安装形式、锅炉结构形式、锅炉安装地气象参数或其它特殊要求。如,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。余热锅炉在焦化炉中的应用余热锅炉在使用的过程中不仅可以提高其余热的回收量,还可以在很大的程度上节省其能源的使用,这样企业在进行生产以及投入的过程中会减少一部分的投资,要想更进一步提高余热锅炉烟气的回收量,需要根据其设备的特性来进行着手。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。