余熱鍋爐
余熱鍋爐
waste heat boiler
利用生產過程中的氣體或廢氣、廢液，以及某些動力機械排氣的熱量產生蒸汽或熱水的鍋爐。余熱鍋爐是重要的節能設備
各種冶煉爐和焙燒窯的排煙溫度為650～1250℃；燃氣輪機和柴油機等動力機械的排氣溫度為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，全系統熱能利用率甚至可提高 1倍左右。在化工生產的裂解工藝中，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停止的溫度，這時余熱鍋爐就成為不可缺少的急冷工藝設備。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，這對減輕環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。其結構與工業鍋爐相類似。火管式余熱鍋爐蓄水量大，在煙氣量和用汽量波動的條件下汽壓波動較小，但其蒸發量和蒸汽壓力均受鍋筒直徑和運行條件的限制。此外，煙管端和管板由于冷卻不佳和溫度應力較大，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和自然循環兩種循環方式（圖1[輔助循環水管余熱鍋爐]
、圖2[自然循環水管余熱鍋爐]
）。進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重要因素。如進口煙氣溫度為400～900℃時，鍋爐內主要設置對流管束，不設置爐室；但煙塵熔化點低時也有例外，應設置冷卻爐室以控制進入對流煙道的入口煙的溫度，避免灰渣在對流管排間搭橋。當進口的煙氣溫度或廢氣燃燒溫度在1100℃以上時，其布置形式與一般的工業鍋爐無多大區別。當高溫廢氣中含有大量堆積性細灰時，鍋爐的管排應垂直布置，并使煙氣以較高煙速(約20米／秒)縱向沖刷管排。對于含有腐蝕性煙塵的高溫廢氣，流速應低(約8米/秒)而均勻，并采取其他防磨措施
對于含有二氧化硫(SO2)的腐蝕性高溫廢氣，通常排煙溫度應較高，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。工業爐窯用的余熱鍋爐，一般利用引風機將排氣排往大氣；動力機械和化工生產過程用的余熱鍋爐，則依靠進氣自身的壓力使之通過余熱鍋爐，并排往大氣或進入下一道工藝裝置。
在一般情況下應設置與余熱鍋爐并聯的旁通煙道，以便余熱鍋爐在停用時，工業爐窯或動力機械仍能正常運行。
參考書目
機械工業部科學技術情報研究所編:《余熱鍋爐》,機械工業出版社，北京，1980。
吳元新
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