余熱鍋爐(Waste Heat Boiler / HRSG,熱回收蒸汽發(fā)生器)是一種不依賴(或僅少量補燃)燃料燃燒,專門回收工業(yè)廢氣、廢液、廢渣中的余熱來產(chǎn)生蒸汽或熱水的節(jié)能換熱設(shè)備,也叫廢熱鍋爐。
?? 工作原理本質(zhì)是"換熱器+蒸發(fā)器"的組合:
余熱介質(zhì)(如燃氣輪機排氣、煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣、化工工藝氣,溫度通常300~1000℃+)進入鍋爐煙道。
依次流經(jīng)過熱器→蒸發(fā)器→省煤器,熱量通過管壁傳給管內(nèi)的水,使水加熱→汽化→產(chǎn)生飽和/過熱蒸汽。
汽水混合物進入汽包分離,蒸汽外供(用于工藝加熱、采暖或驅(qū)動汽輪機發(fā)電),水回流繼續(xù)循環(huán)。
煙氣降溫至約120~180℃后排走(需避開酸露點以防腐蝕)。
多數(shù)余熱鍋爐無燃燒器;部分場景可增設(shè)補燃裝置提蒸汽參數(shù)。
??? 典型結(jié)構(gòu)組成部件
功能
汽包(鍋筒)
儲水、汽水分離,維持循環(huán)
蒸發(fā)器(水冷壁/管束)
核心受熱面,水吸熱汽化
過熱器
將飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽
省煤器
預(yù)熱給水,進一步提熱效率
煙道/受熱面框架
引導(dǎo)煙氣沖刷管束,含吹灰/清灰裝置
聯(lián)箱、膨脹節(jié)、附件
保證水循環(huán)均勻及運行
按受熱面布置可分為臥式、立式;按汽水循環(huán)分自然循環(huán)(靠密度差)和強制循環(huán)(帶泵)及直流式。
?? 常見分類
按結(jié)構(gòu):火管式(小容量)、水管式(中大容量主流)、管殼式(化工)、熱管式(低溫/含塵煙氣)。
按熱源:煙氣余熱、爐渣余熱、可燃廢氣廢液余熱、化學反應(yīng)余熱、冷卻介質(zhì)余熱等。
按汽水系統(tǒng):單壓、雙壓、三壓及再熱型(燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)常用多壓再熱)。
按煙氣含塵量:分Ⅰ~Ⅴ類(含塵量及腐蝕性區(qū)分,影響受熱面防磨防腐設(shè)計)。
?? 主要應(yīng)用領(lǐng)域行業(yè)
余熱來源
用途
電力(聯(lián)合循環(huán))
燃氣輪機排氣(400~600℃)
產(chǎn)蒸汽驅(qū)動汽輪機二次發(fā)電
鋼鐵冶金
轉(zhuǎn)爐/加熱爐煙氣
產(chǎn)汽供發(fā)電、軋鋼加熱、采暖
水泥/玻璃建材
窯頭/窯尾煙氣(300~900℃)
純低溫余熱發(fā)電
化工/石化
裂解氣、變換氣、工藝尾氣
急冷降溫+產(chǎn)汽預(yù)熱原料或發(fā)電
垃圾焚燒
焚燒爐煙氣(800~1000℃)
產(chǎn)汽發(fā)電/供熱,兼降溫利于后續(xù)凈化
等等
內(nèi)燃機排氣、燒結(jié)機等
區(qū)域供熱、工藝用熱
? 核心特點
節(jié)能顯著:回收原本浪費的余熱,降低燃料消耗和CO?排放。
依附主工藝:運行需服從上游工藝負荷變化,熱負荷可能波動大。
需針對性設(shè)計:吸塵、腐蝕性煙氣需特殊防磨、防腐、清灰措施。
