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℃。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。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。





余热锅炉的结构设计
余热锅炉是很多冶炼厂不可缺少的设备之一,它不但可以回收高温烟气中的二次能源,降低烟气温度,更重要的是捕集高温烟气中的,回收***,双压余热锅炉,降低烟气的含尘量,保证工艺系统的畅通,为尾部工艺创造有利条件。
节能余热锅炉设计是一项复杂繁琐、可靠性和经济性要求很高的大型工程,通常余热锅炉由省煤器、蒸发器、过热器以及联箱和汽包等换热管组和容器等组成,在有再热器的蒸汽循环中,可以加设再热器。在省煤器中锅炉的给水完成预热的任务,燃气余热锅炉,使给水温度升高到接近饱和温度的水平;在蒸发器中给水相变成为饱和蒸汽;在过热器中饱和蒸汽被加热升温成为过热蒸汽;在再热器中再热蒸汽被加热升温到所设定的再热温度。
多通道式结构设计:烟气在锅炉中成多回程式流动。比如双进气双通道模块式余热锅炉,它包括锅炉烟道,在锅炉烟道内设置将锅炉烟道分隔成左、右两个烟道的中间隔板,左、右烟道分别与左、右进气口相通,左、右烟道与同一个出烟口相通,锅炉的受热面布置在左、右烟道中,且左、右烟道共用同一受热面。
直通式:这两种余热锅炉在结构布置上特点各异,根据铜冶炼生产过程的特点,大多数冶金炉排出的SO2和含量高,烟气量波动,烟气温度高,而且中含有粘结性很强的金属。为了防止积灰,常采用直通式余热锅炉。
具体到锅炉管径大小的设计,管径愈小,传热愈好,重量愈小;对于对流受热面的设计为了防止结渣堵塞管间,常在冷却室出口设计凝渣管,具体计算情况在此不再赘述。
余热锅炉的区分及其各自的功能
随着联合循环的不断发展,余热锅炉在型式上从小型向大型发展,设计结构不断由简单向复杂过渡,形式逐渐趋于多样化,锅炉效率也不断得到提升。如果依据水循环所采用的动力不同,可将余热锅炉分为自然循环余热锅炉和强制循环余热锅炉两种。
自然循环余热锅炉依靠汽、水密度差形成水循环,为使水循环稳定、安全,管内工质的阻力应该比较小,因而需要较粗的管子且具备较大的汽包。这意味着金属耗量变大,锅炉存在较大的水空问和热容量,余热锅炉,热惯性比较大,延长了锅炉的启动时间,在负荷变化时,容易产生较大的热应力。因此,这一类余热锅炉适合在负荷较稳定的工况下工作。
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。在实际运用中,烟道式余热锅炉,可以在锅炉启动阶段先利用循环泵建立起稳定的水循环,当系统稳定后关闭循环泵,依靠自然循环方式进行汽水循环,这是所谓的复合式余热锅炉。
此外,还有一种直流型余热锅炉,即给水在泵作用下直接进入受热面形成蒸汽引出,取消了水循环。这一类锅炉的特点在于没有汽包,水空问大幅减小,热惯性减弱,从而改善了锅炉对负荷变化的响应性能。但是,它对水质、材料、运行的要求较高。
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