余熱鍋爐，一種高效利用能源的鍋爐類型，主要依賴于工業(yè)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢料或廢液中的顯熱，以及可燃物質(zhì)燃燒后釋放的熱量。此外，在燃油或燃氣的聯(lián)合循環(huán)機組中，它還負責利用燃氣輪機排放的高溫煙氣熱量。
余熱鍋爐的工作原理在于其高效利用工業(yè)生產(chǎn)中的廢氣、廢料或廢液中的熱量。這類鍋爐的設(shè)計是一項復雜的工程，要求設(shè)計師具備豐富的經(jīng)驗和高效的設(shè)計能力，以應對不斷變化的市場需求。余熱鍋爐主要分為火管式和水管式兩種類型，其結(jié)構(gòu)與常規(guī)工業(yè)鍋爐相似?；鸸苁接酂徨仩t蓄水量大，能有效地緩沖煙氣量和用汽量的波動，但受鍋筒直徑和運行條件限制，其蒸發(fā)量和蒸汽壓力無法達到較高水平。當煙氣溫度高于600℃或管板較厚時，由于煙管端和管板的冷卻效果不佳，容易產(chǎn)生溫度應力，因此不宜采用火管式余熱鍋爐，而應選擇水管式。水管余熱鍋爐則通過輔助循環(huán)或自然循環(huán)方式，更有效地吸收并利用熱量。
余熱鍋爐廣泛應用于各種工業(yè)領(lǐng)域，如冶煉爐、焙燒窯以及燃氣輪機和柴油機等動力機械的排氣處理。通過安裝余熱鍋爐，可以顯著提高全系統(tǒng)的熱能利用率。例如，在軋鋼加熱爐中安裝余熱鍋爐后，全系統(tǒng)的熱能利用率可提升約1倍。此外，余熱鍋爐還能在化工生產(chǎn)的裂解工藝中發(fā)揮急冷作用，避免高溫裂解氣體的重新聚合。
高溫含塵廢氣經(jīng)過余熱鍋爐后，不僅溫度有所降低，同時還會沉降部分塵粒，這一過程對減輕環(huán)境污染以及后續(xù)除塵器的選擇均大有裨益。在化工生產(chǎn)中，余熱鍋爐的排氣溫度需根據(jù)下游工藝的具體要求來定。余熱鍋爐的種類繁多，主要品種包括燒結(jié)機余熱鍋爐、三廢混燃爐及吹風氣余熱鍋爐、水泥窯余熱鍋爐、鋼鐵余熱鍋爐、危廢余熱鍋爐、垃圾焚燒余熱鍋爐等。此外，還有焦化余熱鍋爐、有色金屬冶煉余熱鍋爐、硫酸余熱鍋爐、礦熱爐行業(yè)余熱鍋爐、玻璃窯余熱鍋爐、干熄焦余熱鍋爐、碳素窯余熱鍋爐、燃氣蒸汽輪機余熱鍋爐以及煉鋼余熱鍋爐等。
若進一步細分，余熱鍋爐還可按照余熱的性質(zhì)進行分類，主要可分為以下幾大類：
高溫煙氣余熱：這類余熱主要來源于工業(yè)爐窯等高溫設(shè)備，其特點是溫度高、熱量集中。
反應熱：在化學反應過程中釋放的熱量，如煉鋼過程中的化學反應熱。
廢氣余熱：在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣中含有的熱量，如窯爐排放的廢氣。
蒸汽及有機物分解熱：蒸汽和有機物在分解過程中產(chǎn)生的熱量。
通過這些分類，我們可以更清晰地了解不同類型余熱鍋爐的特點和應用場景，從而選擇合適的設(shè)備來回收利用這些余熱資源。
“余熱鍋爐”以其獨特的設(shè)計和運行方式區(qū)別于常規(guī)鍋爐。它通常不配備燃燒器，而是通過充分利用廢氣余熱或固體顯熱來產(chǎn)生蒸汽。當需要更高參數(shù)的蒸汽時，可以安裝一個附加燃燒器，通過燃料的燃燒提升煙氣溫度，從而產(chǎn)生高壓高溫蒸汽。
例如，某余熱鍋爐在未裝設(shè)燃燒器的情況下，入口煙氣溫度為500℃。一旦裝上附加燃燒器，入口煙氣溫度可提升至756℃。這樣，蒸汽的壓力和溫度都可以相應提升，滿足高溫高壓汽輪機的需求，進而增加電功率輸出。其設(shè)計靈活，可適應多種工藝需求，其組件包括省煤器及蒸發(fā)器等。受熱面布置可在自然、強制或直流循環(huán)下工作，根據(jù)煙塵特性合理選型。
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