餘熱鍋爐

餘熱鍋爐

餘熱鍋爐由鍋筒、活動煙罩、爐口段煙道、斜1段煙道、斜2段煙道、末1段煙道、末2段煙道、加料管(下料溜)槽、氧槍口、氮封裝置及氮封塞、人孔、微差壓取壓裝置、煙道的支座和吊架等組成。餘熱鍋爐共分為六個循環迴路,每個循環迴路由下降管和上升管組成,各段煙道給水從鍋筒通過下降管引入到各個煙道的下集箱後進入各受熱面,水通過受熱面後產生蒸汽進入進口集箱,再由上升管引入鍋筒。各個煙道之間均用法蘭連線。

基本信息

發展

《中國餘熱鍋爐行業產銷需求與投資預測分析報告前瞻》數據顯示,在哥本哈根會議上,我國政府承諾到2020年將碳排放量減少40%-45%。在巨大的減排壓力下,政府不斷推出各項有利於節能減排的政策,其中餘熱回收利用作為提高能源利用效率的有效途徑,也得到了政府的支持。在政策拉動下,我國餘熱利用將步入黃金髮展期,餘熱鍋爐行業將獲得加速發展。預計未來5年,國內鋼鐵、水泥、焦化、垃圾發電、化工等行業對餘熱鍋爐的總需求達到280億,國際餘熱鍋爐市場容量約400億元,二者合計約680億,餘熱鍋爐市場前景非常廣闊。

餘熱鍋爐簡介

餘熱鍋爐餘熱鍋爐

餘熱鍋爐,顧名思義是指利用各種工業過程中的廢氣、廢料或廢液中的餘熱及其可燃物質燃燒後產生的熱量把水加熱到一定工質的鍋爐。具有煙箱、煙道餘熱回收利用的燃油鍋爐、燃氣鍋爐、燃煤鍋爐也稱為餘熱鍋爐,餘熱鍋爐通過餘熱回收可以生產熱水或蒸汽來供給其它工段使用。

餘熱鍋爐工作原理

燃油、燃氣、燃煤經過燃燒產生高溫煙氣釋放熱量,高溫煙氣先進入爐膛,再進入前煙箱的餘熱回收裝置,接著進入煙火管,最後進入後煙箱煙道內的餘熱回收裝置,高溫煙氣變成低溫煙氣經煙囪排入大氣。由於餘熱鍋爐大大地提高了燃料燃燒釋放的熱量的利用率,所以這種鍋爐十分節能

餘熱鍋爐分類

餘熱鍋爐按燃料分為燃油餘熱鍋爐、燃氣餘熱鍋爐、燃煤餘熱鍋爐及外媒餘熱鍋爐等。按用途分為餘熱熱水鍋爐、餘熱蒸汽鍋爐、餘熱有機熱載體鍋爐等。

燃煤餘熱鍋爐特點

餘熱鍋爐餘熱鍋爐

燃煤燃燒釋放出來的高溫煙氣經煙道輸送至餘熱鍋爐入口,再流經過熱器、蒸發器和省煤器,最後經煙囪排入大氣,排煙溫度一般為150~180℃,煙氣溫度從高溫降到排煙溫度釋放出的熱量用來使水變成蒸汽。鍋爐給水首先進入省煤器,水在省煤器內吸收熱量升溫到略低於汽包壓力下的飽和溫度進入鍋筒。進入鍋筒的水與鍋筒內的飽和水混合後,沿鍋筒下方的下降管進入蒸發器吸收熱量開始產汽,通常是只用一部分水變成汽,所以在蒸發器內流動的是汽水混合物。汽水混合物離開蒸發器進入上部鍋筒通過汽水分離設備分離,水落到鍋筒內水空間進入下降管繼續吸熱產汽,而蒸汽從鍋筒上部進入過熱器,吸收熱量使飽和蒸汽變成過熱蒸汽。根據產汽過程的三個階段對應三個受熱面,即省煤器、蒸發器和過熱器,如果不需要過熱蒸汽,只需要飽和蒸汽,可以不裝過熱器。當有再熱蒸汽時,則可加設再熱器。

日常維護

1、用水位表觀察水位,及時檢修損壞的水位表

2、壓力表損壞、錶盤不清及時更換

3、跑、冒、滴、漏的閥門能維修及時檢修或更換;

4、絕熱層、加強內襯層的完好無缺。

5、每班應定期檢查傳動裝置的靈活性及工作狀況,要及時進行潤滑,保證其正常工作;

6、檢查並維修風機、給水管道閥門,給水泵等;

7、檢查鍋爐系統所有連線管道法蘭等部位必須嚴密不得漏風;

8、若引風機發生劇烈振動,應停車進行檢查,一般系內部葉輪磨損而致,應予調換

9、鍋爐集箱底部地面上和受熱管不可積水,以防止潮濕腐蝕底座;

10、定期檢查三通擋板閥閥門的軸端密封、主軸及電動裝置運轉情況並及時排除故障

11、經常檢查鍋爐汽壓、水位、過熱蒸汽產量和溫度是否正常;

12、檢查全部的基礎地腳螺栓有無鬆動。必須保證緊固,否則會造成震動;

13:每班必須沖洗一次水位計;

14、安全閥手動放汽或放水實驗每周至少一次,自動放汽或放水實驗每三個月至少一次;

15、壓力表正常運行時每周沖洗一次,存水彎管每半年至少校驗一次;並在刻度盤上劃指示工作壓力紅線,校驗後鉛封;

16、高低水位報警器、低水位連鎖裝置、超壓、超溫報警器、超壓聯鎖裝置,每月至少作一次報警聯鎖試驗;

17、設備維修保養和安全附屬檔案試驗校驗情況,要詳細作好記錄,鍋爐運行管理人員應定期抽查

運行情況

眾所周知,利用各種廢氣的顯熱和廢棄物焚燒後餘熱為熱源的鍋爐稱為餘熱鍋爐,又稱廢熱鍋爐

因此,國家提倡大力發展餘熱利用,節能減排,對保護能源,提高人類生存環境的質量都起到積極的作用。在餘熱鍋爐設計中,如何合理的劃分溫度區段,是合理布置餘熱鍋爐受熱面,以及最大限度利用餘熱的基礎。在給定餘熱鍋爐入口煙溫條件下,對排煙溫度的要求有兩種情況,一種是限制排煙溫度,要求排煙溫度在合理的範圍內;另一種是不限制排煙溫度,要求最大限度的利用餘熱。

無論哪種情況,對於中,低溫餘熱利用而言,窄點溫差直接影響著餘熱鍋爐的蒸發量以及受熱面的布置。窄點溫差也稱節點溫差,是換熱過程中蒸發器出口煙氣和被加熱的飽和水汽之間的最小溫差。隨著窄點溫差的變化,餘熱鍋爐的相對換熱總面積,相對蒸發量,相對排煙溫度也隨之發生變化

當窄點溫差減小時,餘熱鍋爐的排煙溫度會下降,煙氣餘熱回收量會增加,蒸汽產量也會隨之增加,即對應著高的餘熱鍋爐熱效率,但平均傳熱溫差會隨之減小,必將增加餘熱鍋爐的換熱面積,製造成本增加,因此,在選擇窄點溫差時,應注意經濟技術比較的合理性。由於排煙溫度受傳熱,環境,用戶等種種條件的限制,在鍋爐蒸發量的計算過程中,有兩種計算蒸發量方法,即按排煙溫度計算蒸發量和按窄點計算蒸發量。

按窄點計算蒸發量就是選用經濟條件下的最小窄點溫差,其得出的蒸發量是鍋爐經濟條件下的最大蒸發量,由此得出排煙溫度是經濟條件下的最低排煙溫度,因此,利用窄點計算鍋爐蒸發量和排煙溫度是比較可靠的,比較準確的,最經濟的。當窄點溫差減小時,由於餘熱鍋爐換熱面積的增加幅度較大,鍋爐的投資費用就會增大很多;但當窄點溫差取的比設計點值大時,總投資費用和單位熱回收費用的減小程度卻要緩和一些。

從投資費用以及餘熱利用效率最佳的角度考慮,必然存在一個如何合理的選擇餘熱鍋爐窄點溫差的問題,窄點溫差是確定餘熱鍋爐換熱面積,蒸發量,排煙溫度的重要依據。為此,我們在設計餘熱鍋爐時首要就要考慮窄點溫差,確定合理窄點溫差,是保證經濟技術比較合理的前提,目前,窄點溫差的一般範圍為10——20℃,最低可達7℃。

餘熱鍋爐核心部件

鍋筒介紹

鍋筒上開設有供酸洗、熱工測量、水位計、給水、加藥、連續排污、緊急放水、安全閥、空氣閥等的管座,以及人孔裝置等。鍋筒設有兩隻彈簧安全閥;水位計兩隻,採用石英管式雙色水位計,安全可靠,便於觀察,指示正確。在鍋筒進水管孔以及其它可能出現較大溫差的管孔採用套管式管座,防止管孔附近因熱疲勞而產生裂紋。鍋筒內部裝置設定有供汽水分離的分離裝置,以及鍋爐給水、加藥等連線管。鍋筒配置有兩個支座,一個為固定支座,一個為活動支座

活動煙罩

給水分配集箱由配水集箱和連線管組成;鍋爐給水從鍋筒引出由下降管引出入給水集箱,為了使集箱各部位溫度不出現偏差,給水分配集箱與下集箱進水採用多根分散下降管引入。匯集集箱由出水集箱和連線管組成,為了使集箱各部位溫度不出現偏差,汽水混合物由多根連線管引入出水集箱,再由上升管引入鍋筒。活動煙罩管組由上集箱、下集箱、管組組成,上下集箱間用180根φ45×5無縫鋼管連線,管間用扁鋼焊接組成下部煙罩。由於工藝的原因,活動煙罩經常需要上下移動,活動煙罩和爐口段間就存在間隙,為防止高溫煙氣向外泄露,在活動煙罩上部製作水封槽,採用水封的形式進行密封,為防熔渣濺入密封槽,在密封槽端部設定有擋渣板,為便於清理水箱中的雜物,在水封槽上還開設有清理手孔。

爐口段煙道

由分配集箱、下集箱、管組、上集箱組成。餘熱鍋爐

鍋爐給水從鍋筒引出入分配集箱,為了使集箱各部位溫度不出現偏差,分配集箱與下集箱進水採用分散下降管引入,水進入下集箱後分散進入132根φ42×4無縫鋼管和6mm厚扁鋼組成的節圓為φ2400mm的圓形煙道受熱面,然後產生汽水混合物進入上集箱,由上升管引入鍋筒。為使集箱避開火焰區,管束低部為U型彎管,爐口段煙道與水平夾角為55度。為了防止煙道發生變形,在煙道上適當位置設定有加固環。集箱、管子材質均為20(GB3087-1999)。斜一段煙道、斜二段煙道、末一段煙道、末二段煙道各段煙道管組由分配集箱、下集箱、管組、上集箱組成。鍋爐給水從鍋筒引出進入分配集箱,為了使集箱各部位溫度不出現偏差,分配集箱與下集箱進水採用分散下降管引入,水進入下集箱後分散進入132根φ42×4無縫鋼管和6mm厚扁鋼組成的節圓為φ2636mm的圓形煙道受熱面,然後產生汽水混合物進入上集箱,由上升管引入鍋筒。為了防止煙道發生變形,在煙道上適當位置設定有加固環。為了方便檢修,在煙道還設有人孔。集箱、管子材質均為20(GB3087-1999)。

氧槍口

在爐口段煙道上設有氧槍口,氧槍口由管束、上下集箱組成,由於此處溫度較高,為防止入口處結構變形,均採用了可卸式水冷套結構,氧槍入口處為防止煙氣外噴,還設定氧槍口氮封裝置(含氮封塞)。

下料管

在爐口段煙道上設有下料管,下料管由管束、上下集箱、防磨板組成。ZG系列針形管餘熱回收裝置,是專為煙氣餘熱回收而設計的專用高效節能產品。採用針形管強化熱元件擴展受熱面,水管煙側的受熱面可大大增加,同時煙氣流經針形管表面時形成強烈的紊流,起到提高傳熱效率和減少菸灰積聚的作用。該餘熱回收裝置具有結構簡介、熱效率高、運行壽命長、安全可靠、運行壽命長、安全可靠、維護方便等優點。

餘熱鍋爐的發展趨勢

餘熱鍋爐餘熱鍋爐

近年來,隨著各種能源價格的大幅度上漲,人們對鍋爐的選擇開始著重考慮它的運行成本,現實中,企業生產離不了蒸汽鍋爐,賓館、酒店小區、洗浴中心的採暖或洗浴離不了熱水鍋爐,鍋爐的燃料費用是非常大的一筆支出。為了儘量避免出現“買得起鍋爐,用不起鍋爐”的這一客觀現象,精明的鍋爐製造商對鍋爐進行了一系列節能改造,改造主要內容就是鍋爐的餘熱回收問題,現在用著這種餘熱鍋爐的客戶對其設備非常認可。事實上,節能是一個國家能夠可持續發展的關鍵因素之一,如果我們還堅持傳統的能源利用方式,不能使資源有效的循環利用,就會使社會的整個資源環境加劇惡化,並且造成能源的快速枯竭。據可靠資料,我國工業能源的消耗在總體成本中占有最多的份額,而能源的有效使用率僅僅只有三成左右,成本支出比歐洲已開發國家高出很多,所以考慮到經濟效益,節能設備的推廣是勢在必行的一大舉措。能源的短缺是目前全世界都面臨的一項嚴重考驗,在這樣一個大背景下謀求發展,開發新新能源是一個方面,更重要的是在節約能源上下足功夫。目前,國內餘熱節能鍋爐的設計和開發已經逐漸成熟,隨著社會的發展,人們會越來越發現節能設備是一個必然趨勢。節能鍋爐的招牌不僅僅是商家促銷的一個重頭砝碼,更是對社會和環境的一大貢獻。

運行情況

眾所周知,利用各種廢氣的顯熱和廢棄物焚燒後餘熱為熱源的鍋爐稱為餘熱鍋爐,又稱廢熱鍋爐。

因此,國家提倡大力發展餘熱利用,節能減排,對保護能源,提高人類生存環境的質量都起到積極的作用。在餘熱鍋爐設計中,如何合理的劃分溫度區段,是合理布置餘熱鍋爐受熱面,以及最大限度利用餘熱的基礎。在給定餘熱鍋爐入口煙溫條件下,對排煙溫度的要求有兩種情況,一種是限制排煙溫度,要求排煙溫度在合理的範圍內;另一種是不限制排煙溫度,要求最大限度的利用餘熱。

無論哪種情況,對於中,低溫餘熱利用而言,窄點溫差直接影響著餘熱鍋爐的蒸發量以及受熱面的布置。窄點溫差也稱節點,是換熱過程中蒸發器出口煙氣和被加熱的飽和水汽之間的最小溫差。隨著窄點溫差的變化,餘熱鍋爐的相對換熱總面積,相對蒸發量,相對排煙溫度也隨之發生變化

當窄點溫差減小時,餘熱鍋爐的排煙溫度會下降,煙氣餘熱回收量會增加,蒸汽產量也會隨之增加,即對應著高的餘熱鍋爐熱效率,但平均傳熱溫差會隨之減小,必將增加餘熱鍋爐的換熱面積,製造成本增加,因此,在選擇窄點溫差時,應注意經濟技術比較的合理性。由於排煙溫度受傳熱,環境,用戶等種種條件的限制,在鍋爐蒸發量的計算過程中,有兩種計算蒸發量方法,即按排煙溫度計算蒸發量和按窄點計算蒸發量。

按窄點計算蒸發量就是選用經濟條件下的最小窄點溫差,其得出的蒸發量是鍋爐經濟條件下的最大蒸發量,由此得出排煙溫度是經濟條件下的最低排煙溫度,因此,利用窄點計算鍋爐蒸發量和排煙溫度是比較可靠的,比較準確的,最經濟的。當窄點溫差減小時,由於餘熱鍋爐換熱面積的增加幅度較大,鍋爐的投資費用就會增大很多;但當窄點溫差取的比設計點值大時,總投資費用和單位熱回收費用的減小程度卻要緩和一些。

從投資費用以及餘熱利用效率最佳的角度考慮,必然存在一個如何合理的選擇餘熱鍋爐窄點溫差的問題,窄點溫差是確定餘熱鍋爐換熱面積,蒸發量,[2]排煙溫度的重要依據。為此,我們在設計餘熱鍋爐時首要就要考慮窄點溫差,確定合理窄點溫差,是保證經濟技術比較合理的前提,目前,窄點溫差的一般範圍為10~20℃,最低可達7℃。

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