余热回收利技术
培
训
教
材
目 录
第章 概述…………………………………………………………………1
第节 国源现状………………………………………………1
源供需矛盾突出利效率偏低……………………………1
二 中国均源消费升远低发达国家水……………3
三 源消费趋集中加工转换效率总体高…………………4
第二节 国源政策……………………………………………………7
第三节 解决国源危机应策略…………………………………9
国源消费结构出现问题成分析………………………9
二解决国源危机应策略……………………………………10
第四节 国余热利技术现状 ………………………………………11
水泥窑余热利……………………………………………………12
二冶金行业余热利…………………………………………………12
三行业余热利…………………………………………………13
第二章 余热利技术 ……………………………………………………14
第节 余热利阶段 …………………………………………14
加强量理阶段…………………………………………………14
二热装料阶段…………………………………………………………14
三间接热回收阶段……………………………………………………15
四动力化发电阶段…………………………………………………15
五节阶段………………………………………………………15
第二节 余热回收热力学原理…………………………………………15
焓利热力学原理 …………………………………………16
二 （火）利热力学原理……………………………………16
第三节 余热回收途径…………………………………………………17
余热种类 ……………………………………………………17
二 余热回收途径 ………………………………………………18
三 常余热回收设备 ……………………………………………18
第四节 废气造成腐蚀策………………………………………19
余热回收设备低温腐蚀策 ……………………………19
二 余热回收设备高温腐蚀策 ……………………………20
第三章 余热锅炉 ……………………………………………………………22
第节 余热锅炉形式…………………………………………………22
余热锅炉分类 ………………………………………………22
二 种余热锅炉系统结构示意图 ………………………………23
第二节 蒸汽参数选定…………………………………………………26
热回收时蒸汽参数选择…………………………………………26
二动力转换时蒸汽参数选择………………………………………26
第三节 结构形式选定…………………………………………………27
第四节 烟气腐蚀防止策……………………………………………29
低温腐蚀防止策………………………………………………29
二高温腐蚀防止策………………………………………………32
第五节 烟气磨损防止策……………………………………………34
磨损机理…………………………………………………………34
二磨损防止…………………………………………………………35
第四章 行业余热回收系统 ……………………………………………36
第节 水泥窑余热回收利系统………………………………………36
国水泥行业概述…………………………………………………36
二水泥生产工艺流程…………………………………………………36
三余热回收技术途径…………………………………………39
四余热回收设备特性……………………………………………41
五余热设备设计参数……………………………………………42
六余热设备存问题解决方法……………………………42
七工程实例……………………………………………………………44
第二节 垃圾焚烧余热回收利系统……………………………………45
国垃圾焚烧行业概述……………………………………………45
二垃圾焚烧工艺流程…………………………………………………45
三余热回收技术途径…………………………………………46
四余热回收设备特性……………………………………………48
五余热回收设备设计参数………………………………………49
六余热回收设备存问题解决方法………………………49
七工程实例……………………………………………………………50
第三节 烧结机余热回收利系统………………………………………51
国钢铁行业概述…………………………………………………51
二烧结机工艺流程……………………………………………………51
三余热回收技术途径…………………………………………52
四余热回收设备特性……………………………………………54
五余热回收设备设计参数………………………………………55
六余热回收设备存问题解决方法………………………55
七工程实例……………………………………………………………56
第四节 干熄焦余热回收利系统………………………………………56
国焦化生产行业概述……………………………………………56
二干熄焦生产工艺流程………………………………………………57
三余热回收技术途径…………………………………………59
四余热回收设备特性……………………………………………60
五余热回收设备设计参数………………………………………63
六余热回收设备存问题解决方法………………………63
七工程实例……………………………………………………………66
第五节 硫酸余热回收利系统…………………………………………71
国硫酸行业概述…………………………………………………71
二硫酸生产工艺流程…………………………………………………72
三余热回收技术途径…………………………………………73
四余热回收设备特性……………………………………………74
五余热回收设备设计参数………………………………………76
六余热回收设备存问题解决方法………………………77
七工程实例……………………………………………………………79
第六节 硅铁余热回收利系统…………………………………………82
国硅铁行业概述…………………………………………………82
二硅铁生产工艺流程…………………………………………………83
三余热回收技术途径…………………………………………84
四余热回收设备特性……………………………………………85
五余热回收设备设计参数………………………………………86
六余热回收设备存问题解决方法………………………86
七工程实例……………………………………………………………87
第七节 海绵铁余热回收利系统………………………………………89
国海绵铁生产行业概述…………………………………………89
二海绵铁生产工艺流程………………………………………………90
三余热回收技术途径…………………………………………91
四余热回收设备特性……………………………………………92
五余热回收设备设计参数………………………………………93
六余热回收设备存问题解决方法………………………93
七工程实例……………………………………………………………94
第八节 燃机余热回收利系统…………………………………………95
国燃机发电行业概述……………………………………………95
二燃机发电工艺流程…………………………………………………97
三余热回收技术途径…………………………………………98
四余热回收设备特性……………………………………………99
五余热回收设备设计参数……………………………………101
六余热回收设备存问题解决方法……………………101
七工程实例…………………………………………………………103
第九节 玻璃余热回收利系统 ………………………………………113
国玻璃行业概述………………………………………………113
二玻璃生产工艺流程………………………………………………115
三余热回收技术途径………………………………………117
四余热回收设备特性…………………………………………118
五余热回收设备设计参数……………………………………120
六余热回收设备存问题解决方法……………………121
七工程实例…………………………………………………………122
第五章 世界余热利技术发展…………………………………………124
第节 国外余热发电技术发展现状 …………………………………124
第二节 国余热利技术发展现状 ……………………………125
第章 概述
进入21世纪发展知识济循环济已成世界济发展潮流发展知识济求加强济运行程中智力资源物质资源代实现济活动知识化转变发展循环济求环境友方式利然资源济资源环境容量实现济活动生态化转变时中国济社会面着资源尤源短缺制约
第节 国源现状
源供需矛盾突出利效率偏低
着中国济稳步增长工业化城镇化进程加快济社会发展源需求断增源行业处快速发展态势源消费缺口断扩2007年国次源生产总量237亿吨标准煤升722001年1374亿吨标准煤1 7倍期间年均增长95期次源消费总量1432亿吨标准煤增加265亿吨标准煤年均增长1082007年供需缺口28亿吨标准煤（图1）2006年升942001年2007年然中国源生产持续增长增长速度源消费增长速度源缺口断扩
中国煤源消费体格局持续长段时间中国世界少数煤源消费国2001~2007年中国次源构成中煤例667升691石油重229降194天然气26升36水电核电风电三者占例2001年79降2003年682007年回升79（图2）中国源消费中煤直占23份额煤消费体格局短期会改变决定中国源政策制定实施必须优先考虑煤
中国源利效率呈升趋势较低中国单位GDP耗处降态势2001年11 47吨标准煤／万美元降低2007年806吨标准煤／万美元年均降率57尤2004年降更快2004年2007年4年间单位GDP耗降389吨标准煤／万美元年均降率123表明年国家十分重视节减排工作取成效世界国家相中国源利效率较低2006年中国单位GDP耗世界均水29倍分美国日3754倍印度巴西1433倍（图4）
二中国均源消费升远低发达国家水
着中国源消费增长中国均源消费量逐渐升2007年中国次源均消费量199吨标准煤2001年18倍世界发达国家相然较低2006年中国次源均消费量世界均水791分仅美国日德国169322329（图5）
常规源消费中国均消费水逐年增长2007年中国煤石油天然气均消费分192吨煤028吨油5751立方米气分2001年19倍15倍26倍世界水相然较低2006年中国均煤消费量仅美国479德国909中国源消费煤占体均消费量然低美国德国等发达国家2006年中国均石油消费量仅世界均水447半美国85日144德国177巴西5382006年中国均天然气消费量仅世界均水101美国21日67德国42巴西391
三源消费趋集中加工转换效率总体高
中国六高耗产业（石油加工炼焦核燃料加工业化学原料化学制品制造业非金属矿物制品业黑色金属冶炼压延加工业色金属冶炼压延加工业电力热力生产供应业）源消费迅速增长2006年总量1260亿吨标准煤2001年21倍年均增长154高11源消费增长率六高耗产业耗占中国总耗例断长2001年429增2006年511已超中国源消费半源消费集中度进步增强（图9）
六高耗产业中黑色金属冶炼压延加工业耗增长快2006年耗428亿吨标准煤（占六高耗产业总耗340）2001年25倍（占六高耗产业总耗279）年均增长201次化学原料化学制品制造业2006年耗248亿吨标准煤（占六高耗产业总耗197）2001年19倍（占六高耗产业总耗210）年均增长14次非金属矿物制品业电力热力生产供应业两者耗增速较相2006年耗分199亿吨标准煤174亿吨标准煤2001年相年均增长率分149124次石油加工炼焦核燃料加工业2006年耗124亿吨标准煤2001年16倍年均增长率95色金属冶炼压延加工业耗少增速较快2006年耗086亿吨标准煤2001年22倍年均增长率173（图10）
年中国济快速发展矿产品需求旺盛引起种矿产品加工业耗较快增长中黑色金属尤铁供需矛盾更突出价格路狂涨引起黑色金属冶炼压延加工业发展迅速耗中国源加工转换效率变化总效率2001年2006年仅提高22百分点70浮动总体水高中发电电站供热源加工转换效率尤低2006年高仅39875年均值39（图11）
第二节 国源政策
源问题已成国济生活中普遍关注问题科学发展观持续发展问题引起中央国务院高度关注力提倡全社会形成识中国发展中国家国源发展基原立足国节约优先效率作源政策首务
1994年3月公布中国21世纪议程提高源效率节作持续发展源战略关键措施
1996年3月八届全国四次会议通国民济社会发展九五计划2010年远景目标提出实行济体制传统计划济市场济转变济增长方式粗放型集约型转变实现济社会持续发展指导方针坚持资源开发节约举节约放首位发展战略
2004年国家十五规划纲提出重约束性指标——资源利效率显著提高单位国生产总值源消耗降低20左右单位工业增加值水量降低30农业灌溉水效利系数提高05工业固体废物综合利率提高60时国十五期间环境保护建设规划指出2010年国污染物二氧化硫化学需氧量排放总量必须2005年全降102010年二氧化硫化学需氧量排放控制重点区城市环境质量改善生态环境恶化趋势基遏制确保核辐射环境安全2010年单位GDP水量2005年降低20
2005年2月28日中华民国第十届全国民代表会常务委员会第十四次会议通中华民国生源法该法2006年1月1日起施行部法律明确生源发展战略路线图国生源发展提供法律保证该法规划国生源次源消费中重目前7提高2020年15代化石源4亿吨标准煤减排二氧化碳10亿吨二氧化硫700万吨
2006年9月1日国务院发布关加强节工作决定提出6方面措施加强节工作点：加快构建节型产业体系着力抓重点领域节力推进节技术进步加节监督理力度建立健全节保障机制加强节理队伍建设基础工作切实加强节工作组织领导省级民政府区节工作负总责节工作纳入政府重议事日程
2007年9月国家发改委出台生源法中长期发展规划规划总结国生源发展现状提出年发展国生源取成绩
2007年10月28日第十届全国民代表会常务委员会第三十次会议修订通中华民国节约源法该法2008年4月1日起施行节约源法规定节约资源国基国策国家实施节约开发举节约放首位源发展战略
推动全社会力节降耗提高源利效率缓解源约束环境压力国编制源中长期发展规划纲时出台节中长期专项规划根国目前节潜力未源需求特点规划提出十五节重点领域工业交通运输建筑商民时提出十五期间组织实施十项节重点工程包括电机系统节工程量系统优化工程建筑节工程绿色明工程等十项工程已纳入国民济社会发展第十五年规划纲实现十五单位GDP耗降低20左右目标项重工程技术措施
第三节 解决国源危机应策略
国源消费结构出现问题成分析
源生产消费基衡情况出现源危机原：
1 源品种结构合理2004年例国次源消费结构中煤炭69远高世界均水(272)国资源禀赋决定次源消费结构较长时期必须煤济成长程中石油天然气需求急剧增长必然造成品种供应衡石油进口存度已超50断增长情况国际源市场波动直接影响石油供应石油制品短缺成源危机表现形式
2 源生产安全运输制约常规源正常供应究原高煤价利益驱忽视安全生产安全设施投入够素
3 环境负荷影响煤炭源结构导致国气污染物烟尘二氧化硫氮氧化物二氧化碳排放量位居世界第
4 源消费问题断增长源利率低着济规模断扩中国源消费呈持续升趋势1957~1989年中国源消费总量9644万吨标准煤(SCE)增加96934万吨增加9倍1989~1999年中国源消费96394万吨标准煤增加122000万吨增长26受资金技术源价格等素影响中国源利效率发达国家低源综合利效率32源系统总效率93发达国家50左右
5 新源开发利进展缓传统源赖开发利正积极研究推广源方面存着力度足问题太阳热风海洋生物质核聚变开展运等目前国处初始阶段
6 源政策宏观调控九五十五国源政策历数次调整源利问题逐步趋完善目前讲解决国源供需矛盾根出路提高源效率产业结构调整技术进步提高效效率根途径
二解决国源危机应策略
国区行业间发展衡国源消费呈现出耗总量巨效低存特点源效率低供应足矛盾保持国源供需衡基原应该效开发节约提高源效率开发新源树立全社会节意识保障源济社会发展支撑
1 节约源提高源利率目前世界工业化国家采取节措施联合热电（称时发热发电）较热门话题普通发电厂源效率35达65源作热白白浪费掉联合热电部分热发电者工业家庭供热源利率提高85节约初级源
2 开发绿色源解决源危机重途径太阳热风海洋核生物等存然界中源称作生源源环境危害较少做绿色源开发绿色源解决源危机重途径目前
绿色源全球源结构中重已达15~20石油煤炭天然气老三样源唱角局面改善
3 开发核根解决源危机目前科学家正研究开发代源核风太阳热生物水力发电等年7~8月份美国未科学家杂志报道科学家预计2010年风太阳热生物水力发电占全部源需求30
4 调整产业结构转变济增长方式产业结构调整根目创造国家区企业竞争优势源供足情况限制高耗产业进入进行规模降低耗技术改造结构调整重方济增长方式转变核心提高资源效率
5 设置环境影响底线确保然谐环境污染容量指标细化落实区行业具体项目加强环境监察严格执法控制污染物排放
6 加强源宏观调控提高国家源控制力积极调整源结构提高源效率源结构优质化源效率影响目前世界源消费已逐步摆脱煤炭赖转石油天然气逐步扩生源例世界源结构发展趋势促中国必须改变煤源结构问题优化源结构中国实际出发明确制定促进优质源进口生源开发发展战略快改变煤源消费结构
第四节 国余热利技术现状
节减排国济社会发展项长远战略方针项极紧迫务
工业生产中着种窑炉回转窑加热炉转炉反射炉沸腾焙烧炉等窑炉耗量燃料热效率低般30左右高温烟气高温炉渣高温产品等带走热量达40~60中利余热冶金方面约占燃料消耗量三分机械玻璃造纸等方面占15回收余热降低耗国实现节减排环保发展战略具重现实意义
水泥窑余热利
利纯低温余热发电技术回收水泥窑余热已水泥行业广泛采作国十五十重点节工程余热余压利工程推广中国水泥协会初步统计2008年国水泥企业4350家水泥产187亿吨分布全国31省市治区国水泥产量已占全球50年全国建水泥生产线418条时已核准未开工水泥生产线147条全国建拟建项目全部建成水泥总产达27亿吨新型干法水泥生产线约1500条截2008年6月全国水泥行业新型干法水泥生产线已配套建设种类型纯低温余热电站约186座（包括已投产运行正建设）形成年余热发电量98亿度力相年节约380万吨标准煤减排二氧化碳980万吨
二冶金行业余热利
冶金企业原料焦化烧结炼铁炼钢连铸轧钢生产程中产生量含利热量废气废水废渣时工序间存着含利量中间产品半成品冶金企业属耗型企业耗占全国耗10左右占工业部门耗15左右源费占企业生产总成20~30源生产增长速度尚难适应国民济发展求源价格升波动已冶金企业生存发展构成挑战节降耗已成冶金企业长期战略务目前余热回收技术：干熄焦发电技术烧结余热回收技术高炉余压发电技术副产煤气回收技术热送热装技术加热炉汽化冷技术炉窑烟气余热回收技术等
三行业余热利
国建筑陶瓷行业源利率28~30建筑陶瓷企业窑炉产生烟气带走热量巨温度较高达400~500℃占窑炉总热量25~35喷雾塔产生烟气水汽热然温度较低（80~120℃）热量巨目前已逐渐开始推广利窑炉余热直接加热干燥坯体喷雾泥浆换热器中烟气余热加热助燃空气气态燃料设置余热锅炉生产蒸汽冷热电联产
外余热利玻璃窑工业硅冶炼工业等行业中日渐重视出现生产相结合余热利方法
第二章 余热利技术
余定济技术条件源利设备中没利源余废弃源包括高温废气余热冷介质余热废汽废水余热高温产品炉渣余热化学反应余热燃废气废液废料余热高压流体余压等七种中余热根调查行业余热总资源约占燃料消耗总量17~67回收利余热资源约余热总资源60工业回收余热包括排气产品物料废物工质带走高温热化学反应热等例：锅炉窑炉烟道气燃气轮机燃机排气焦炭钢件水泥砖瓦炉渣等高温热冷凝水冷水放散热风等带走热排放废气热等
第节 余热利阶段
工业余热根物质分排放空气烟气热水蒸汽炉渣等种形式中具代表性余热热排气（包括热空气）热排水二种排气余热数量200~400℃左右热排气排水余热数量40~70℃中温热排水余热利时根技术实施难易投资回收时间等般分阶段：
加强量理阶段
加强量理阶段包括加强炉墙绝热道保温防止漏风防止阀门泄漏防止泵密封泄漏实行机械合理运转节运行
二热装料阶段
热装料阶段指种材料生产厂化工厂钢铁冶炼厂中次进行加热冷生产工艺中避免反复进行加热冷产生量热损失利高温物体低温物体直接进行换热高温物体通热保护罩热隧道输送减少热损失进行热装料等较进行直接热回收尤低温时利效果较
三间接热回收阶段
间接热回收阶段指通种余热锅炉换热器等节设备回收终排放余热加热干燥采暖供冷供应热水等方面果遇热温度较低余热传生产程中原料半成品作热装料具较效果
四动力化发电阶段
动力化发电阶段指利回收余热通锅炉汽轮机发电机等生产工艺程中余热进行循环发电利设备余热进行动力化驱动辅助机械
五节阶段
工厂生产中冷加热工艺流程改连续生产程间歇生产程增设汽轮机发电机等设备利余热蒸汽高压排气进行发电供生产网销售
第二节 余热利热力学原理
种工业余热利热力学原理说种情况：(1)高温加热程热装料焓回收情况(2)热量进行动力化情况
(1)余热运热装料间接利热焓单纯热量形式输入生产工艺程工艺程进行利根热力学第定律热衡进行分析
(2)余热进行动力化引入佳效率（火）概念利方法热力学第二定律进行分析
焓利热力学原理
谓焓利指热量身温度水关等值应实际场合满足热力学第定律
重量G(kg)（包括燃烧空气）热容Cp[kJ(kg℃)温度T0℃物体加热T1℃时必须提供热量：Q1GCp(T1T0)
装置中回收余热该物体预热T2℃进行热装料节省热量：Q2GCp(T2T0)
Q1Q2节率ηcηc(T2T0)(T1T0)
二（火）利热力学原理
谓（火）存余热等源时物质发生反应全逆冷气温度T0℃程中作出理功（火）称效
重量G(kg)（包括燃烧空气）热容Cp[kJ(kg℃)温度T1℃物体温度降低⊿T时放出热量：⊿QGCp⊿T温度降低T0时⊿QGCp(T1T0)
热量⊿Q进行动力化时根热力学第二定律卡诺循环热效率(TT0)T产生功⊿Ex⊿ExGCp⊿T(TT0)T
整循环产生Ex⊿Ex积分求：
ExT0T1⊿ExGCpTT0TlnT1T0GCpT0X0ln1+X0
中X0——温度X0(T1T0)T0
关（火）热效率 ηExExQ011X0ln1+X0
工作余热高温度T1气温度T0间卡诺循环发动机热效率ηc1(T0T1)
ηExηc(12)+( ηc6)+( ηc212)+( ηc320)+…
见（火）循环效率约等12卡诺循环效率
第三节 余热回收途径
余热种类
余热通常指高温侧认利热量加利企业中余热种状态存气体余热液体余热固体余热余潜热余压余动力等6种
1 气体余热燃烧炉烟气代表回收象高温排气余热
2 液体余热指冷设备产品时水温度升变成废热水温度低未达实际应余热
3 固体余热指产品生产工艺加工结束产品显热
4 余潜热指炉发生化学反应式产生燃气体数场合副产气体进行回收
5 余压指生产程中提高压力进行生产设备排出气体压力高进行回收
6 余动力指回转体停止运行时量目前没广泛利
二余热回收途径
1 余热回收方法
余热利象烟气低压蒸气热排水工艺气体固体显热等效利方式：①作热源直接②产生蒸汽③产生动力④作预热源
2 余热回收途径
般说综合利余热次直接利第三间接利（产生蒸汽发电）
（1）余热蒸汽合理利序：①动力供热联合②发电供热联合③生产工艺④生活⑤冷凝发电
（2）余热热水合理利序：①供生产工艺常年②返回锅炉发电③生活
（3）余热空气合理利序：①生产②暖通空调③动力④发电
三常余热回收设备
1 空气预热器
空气预热器回收高温烟气热量根传热方式结构形式分：蓄热式空气预热器辐射式空气预热器流式空气预热器热式空气预热器等
2 余热锅炉
余热锅炉指利工业生产程中产生余热产生蒸汽锅炉冷高温工艺气体控制工业生产工艺气体温度时回收生产程产生余热
3．余热回收发电系统
余热回收发电系统通常余热锅炉汽轮机发电机等组成锅炉中水染料燃烧放出热量加热产生热蒸汽送入汽轮机蒸汽热转变汽轮机机械发电机转变成电
第四节 废气造成腐蚀策
余热回收设备腐蚀两类：烟气侧低温腐蚀化合物侵蚀等高温腐蚀
余热回收设备低温腐蚀策
1．硫酸露点腐蚀策
（1）硫酸露点腐蚀形成机理
高温烟气中含SO2SO3水分高温烟气省煤器空气预热器尘器烟道烟囱等低温处烟气温度降低露点烟气低温壁面接触气体中SO2转化成SO3SO3水份发生反应形成硫酸凝结腐蚀设备
SO2+12O2⇄SO3 SO2+O⇄SO3
SO3+H2O⇄H2SO4
（2）硫酸露点腐蚀策
①降低露点减少硫酸生成
低硫燃料保持较低量空气系数燃烧温度降低烟气中水分添加脱硫吸收剂改进操作流程效降低硫酸生成减轻露点腐蚀
②采耐腐蚀材料
2．盐酸露点腐蚀策
（1）烟酸露点腐蚀形成机理
通常烟气成分中S成分化学成分垃圾焚烧炉废气中含HCl水冷部分时常发生盐酸露点腐蚀特氧化剂存时腐蚀性加剧
（2）盐酸露点腐蚀策
选耐腐蚀材料作耐盐酸材料限钽锆等具牢固钝态金属铜钼镍等贵金属基体合金
二余热回收设备高温腐蚀策
余热回收方面城市垃圾焚烧炉开发余热利越越受关注城市垃圾特点：垃圾含水量热值较低垃圾中包括乙烯树脂塑料等化学产品金属类药品等种物质高温燃烧时产生氯化氢氯气热产生积灰温度达450℃形成高温腐蚀
1 卤素卤素化合物产生高温腐蚀
通常焚烧炉废气中含塑料产生卤素气体卤素气体金属发生反应形成生成物起金属表面保护层作焚烧炉火焰侧生成氧化层沉积物中普遍存FeCl2FeCl2旦生成Fe2O3Fe3O4等氧化物硫化物容易生成
2 离子化合物形成高温腐蚀
S2H2S形成硫化氧化激烈硫化侵害金属氧化相具稳定性差容积熔点低蒸汽压力高等特点
3．粘着物形成高温腐蚀
高温烟气中含少量VNaS等容易金属表面形成低熔点粘结沉积物成分燃烧物粘结沉积物仅传热减少锅炉效率降低金属减薄严重时引起爆
4．高温腐蚀策
燃烧物性质高温烟气化学成分针情况采取方法抑制高温腐蚀：
（1）热表面处理金属表面渗镀CrAlSi等
（2）添加剂燃烧程中添加提高灰溶物熔点MgOCaOSiO2等
（3）控制金属表面温度金属表面温度400℃时腐蚀基成问题
（4）选耐腐蚀材料
第三章 余热锅炉
余热锅炉指利工业生产程中产生余热产生蒸汽锅炉冷高温工艺气体控制工业生产工艺气体温度时回收生产程产生余热广泛应石油化工生产工艺程冶金机械造纸建材等行业余热回收中
第节 余热锅炉形式
余热锅炉锅炉体汽包循环系统辅助设备等组成具高温高压介质特殊性具定换热表面高温高压换热设备种样生产工艺程需种结构类型余热锅炉
余热锅炉分类
常见余热锅炉种：
1 安装方式分卧式余热锅炉立式余热锅炉
卧式锅炉炉水放置具结构简单维修方便等特点锅炉蒸发量蒸汽压力低水循环速度慢通常中型余热锅炉
立式锅炉炉垂直放置水循环速度快传热速率高具蒸汽空间蒸发量等特点回收热量蒸汽压力高型余热锅炉
2 汽水循环系统特性分然循环余热锅炉强制循环余热锅炉
然循化余热锅炉需设置循环水泵降升间流体密度差产生推动力进行汽水循环运行较
强制循环余热锅炉设置循环水泵外部循环泵产生循环推动力进行汽水循环锅炉运行时循环水泵时消耗源
3 结构特点分壳式余热锅炉烟道式余热锅炉
壳式余热锅炉通高温生产工艺气体锅水进行壁间换热产生蒸汽实现高温生产工艺产生余热回收壳式换热器类似应较广
烟道式余热锅炉通高温生产工业气体非金属材料砌成烟道设置烟道中换热束水冷壁进行换热产生蒸汽回收高温生产工艺气体热量般常规锅炉烟道部分结构相似
4 余热锅炉压力分低压余热锅炉中压余热锅炉高压余热锅炉
根压力容器安全技术监察规程余热锅炉压力容器样分低压中压高压三类：
低压余热锅炉 01MPa≤p＜16MPa
中压余热锅炉 16MPa≤p＜100MPa
高压余热锅炉 100MPa≤p＜100MPa
5 行业分水泥窑余热锅炉烧结机余热锅炉催化裂化余热锅炉化工废弃物余热锅炉垃圾焚烧余热锅炉硅铁行业余热锅炉钛白粉行业余热锅炉硫酸余热锅炉燃机余热锅炉干熄焦余热锅炉等
二种余热锅炉系统结构示意图
1．废弃物焚烧余热锅炉
2 硫酸余热锅炉
3 干熄焦余热锅炉
4 燃机余热锅炉
第二节 蒸汽参数确定
热回收时蒸汽参数选择
回收蒸汽参数受途影响较作工厂汽设备蒸汽源时蒸汽参数选择应考虑送气路压力损失温度降等素选择低蒸汽参数加热源受热侧锅炉受热面间温差较增加热回收量降低热回收设备费
二动力转换时蒸汽参数选择
回收蒸汽转化动力发电时选择蒸汽参数回收热量出发回收动力考虑余热源具（火）温度关温度愈（火）值愈进行动力回收时余热源回收（火）必须
回收（火）量蒸汽压力变化关系
进口气体温度回收（火）间关系
两图表示蒸汽回收种温度排气热源热量时环境基准温度0℃排气出口温度受热面末端温差20℃时单位气体量回收（火）量E蒸汽压力(ata)间关系
出具高温余热源时应放热稀释等形式热源温度降变低品味热源应高压高品位蒸汽形式高温气体进行热回收重
第三节 结构形式确定
余热锅炉结构形式分分火式水式两类结构形式工业锅炉相类似
火式余热锅炉蓄水量烟气量汽量波动条件汽压波动较蒸发量蒸汽压力均受锅筒直径运行条件限制外烟端
板冷佳温度应力较烟温度高（高600℃）板厚情况宜采种锅炉宜采水余热锅炉
水余热锅炉强制循环然循环两种循环方式进入余热锅炉烟气温度决定余热锅炉受热面布置形式重素进口烟气温度400~900℃时锅炉设置流束设置冷炉室烟尘熔化点低时例外应设置冷炉室控制进入流烟道入口烟温度避免灰渣流排间搭桥进口烟气温度废气燃烧温度1100℃时布置形式般工业锅炉区高温废气中含量堆积性细灰时锅炉排应垂直布置烟气较高烟速（约20m／s）刷排含腐蚀性烟尘高温废气流速应低
（约8ms）均匀采取防磨措施含二氧化硫(SO2)腐蚀性高温废气通常排烟温度应较高采加热水省煤器目提高金属壁温防止金属受硫酸腐蚀般情况应设置余热锅炉联旁通烟道便余热锅炉停时工业炉窑动力机械正常运行
第四节 烟气腐蚀防止策
工业窑炉排出烟气中常含腐蚀性气体腐蚀性物质硫氧化物钒氧化物硫酸盐络化物等物质会锅炉产生强烈腐蚀严重时短时间会锅炉遭损坏应解腐蚀机理掌握规律防止腐蚀产生保证锅炉长期安全运行
腐蚀般分低温腐蚀高温腐蚀低温腐蚀特点均匀性腐蚀壁厚度逐渐减薄破裂高温腐蚀特点局部性溃疡性腐蚀子壁穿孔破坏
低温腐蚀防止策
1 低温腐蚀产生机理
进余热锅炉烟气中含较二氧化硫时中部分会进步转化三氧化硫烟气中水蒸气结合生成硫酸锅炉受热面壁温低生产硫酸露点时硫酸壁凝结产生腐蚀低温腐蚀三氧化硫外氯气二氧化硫等会产生低温腐蚀发生烟气中水蒸气露点露点温度低余热锅炉中予考虑
压力定时二氧化硫转化三氧化硫衡曲线图1示该图出低温时转化成三氧化硫利850℃高温三氧化硫产生温度相时压力升高增加三氧化硫方面转化实际氧原子触媒飞灰作变复杂起高温烟气中含定量三氧化硫
余热锅炉中催化剂作烟气里SO2会部分转变成SO3催化剂：三氧化二铁三氧化二铝五氧化二钒烟尘二氧化硅等
图2出催化作般500~800℃间某温度范围表现明显温度范围正热器处温度区域加热器壁温度较高某情况热器设置余热锅炉利外余热锅炉积灰时积灰表面温度着积灰厚度增加升升某温度时处转化率高温度区域二氧化硫转化三氧化硫时烟气中烟尘起着催化作忽视影响验证明锅炉出口进口烟气中三氧化硫明显增加时着受热面积灰增加低温腐蚀趋严重清积灰腐蚀减轻
工业炉余热锅炉出口烟气中二氧化硫底少转化三氧化硫呢？工业炉原料燃料工艺程转化率考虑余热锅炉安全计算烟气硫酸露点时般推荐采10转化率
2防止低温腐蚀措施
（1）余热锅炉受热面壁温超露点防止低温腐蚀根措施提高壁温方法通常提高工业锅炉运行压力填充法两种
①提高锅炉运行压力受热面壁温超露点余热锅炉运行压力仅取决汽求更重考虑防止低温腐蚀
②套填充法提高壁面温度谓套填充法锅炉中烟气接触子较子套起两心间充填碳化硅合适导热材料
（2）锅炉设计考虑低温腐蚀
①采密封炉墙：果炉墙密封空气会量涌入炉烟气中含氧量水蒸汽量增加导致硫酸露点升增加受热面腐蚀性外漏入空气局部方焰温会降低形成硫酸蒸汽酸雾容易壁积灰生成硫酸盐会加速受热面腐蚀
②特殊情况外般应烟气刷受热面样利防止积灰利防止低温腐蚀
③采局部保护措施烟气急转弯处烟气停滞死角清灰困难方采局部保护措施必外焊缝通常容易遭受腐蚀方烟气接触子应量避免焊缝
④采涂保护层保护措施作低温腐蚀保护层应该具200~250℃耐热性：具耐酸性钢表面良附着性等
⑤选合适防腐材料般讲含铜镍合金钢材抗硫酸腐蚀效果较磷钼等元素明显促进碳钢腐蚀
（3）烟气中添加剂防止锅炉低温腐蚀：燃油锅炉中白云石菱镁矿石氯化镁水溶液氨气等添加剂防止低温腐蚀
二高温腐蚀防止策
余热锅炉受热面壁温高硫酸露点烟气温度500℃区域时会发生腐蚀通常种腐蚀现象做高温腐蚀热器热器辐射室中水冷壁金属固定件等产生种腐蚀特点局部深陷溃疡性腐蚀
1 高温腐蚀机理：
高温腐蚀现象综合作复杂程特点金属温度积灰表面温度超500~600℃时开始出现时温度越高腐蚀速度越快腐蚀必条件灰软化腐蚀机理目前种理
（1） 碱性金属硫酸盐化合物液相腐蚀
图中硫酸络合物腐蚀规律曲线图中出腐蚀507℃开始温度升迅速增加704℃左右达值B点腐蚀点超704℃腐蚀突然降BC线称络合物气化线ABC曲线称液相腐蚀曲线种腐蚀作硫化物气氛烟气中会产生空气中腐蚀作缓慢AD空气中腐蚀线
（2） 钒化学腐蚀
钒化学腐蚀特点金属温度540~620℃时开始出现（400℃左右时发生）温度越高腐蚀速度越快腐蚀必条件灰软化中硫钒腐蚀起作
（3） 高温氧化腐蚀
运行中余热锅炉受热面外表面会产生氧化层低温时（般570℃）生成Fe3O4Fe2O3两种氧化物致密薄起着保护金属作金属致继续氧化高温时（般570℃）生成Fe3O4Fe2O3FeO三层氧化膜氧化层变厚FeO层厚松散厚度增某界厚度时会发性破坏形成片状物剥离保护作遭破坏铁养护程加快起样反复作金属遭严重腐蚀
（4） 硫酸蒸汽腐蚀
600~700℃间三氧化二铁作催化剂时二氧化硫转化三氧化硫快625℃时激烈余热锅炉高温受热面积灰越越厚时积灰表面温度达600~700℃三氧化二铁催化作烟气中二氧化硫会量转化三氧化硫结果生成硫酸硫酸盐壁表面金属氧化物起化学作生成硫酸铁外层金属氧化层遭破坏发生腐蚀
2高温腐蚀防止方法：
目前高温腐蚀机理尚十分清楚防止高温腐蚀没特效方法般认受热面积灰高温腐蚀起烟气中含氧硫氧化物量增加会加速高温腐蚀进行目前防止高温腐蚀方法：
（1） 控制金属温度低开始出现高温腐蚀温度防止高温腐蚀效方法预热锅炉中般设热器热器等易受高温腐蚀部件支架等加设应布置低温区炉外
（2） 保持受热面清洁防止高温腐蚀效方法锅炉受热面积灰应时清
（3） 选择耐高温腐蚀金属材料涂料合金钢里钼耐高温性差增加材中含硅量480~700℃温度腐蚀速度减慢
附加剂：烟气中加入镁铝钙硅等氧化物烟尘起作生成高熔点化合物改变机会晶体结构避免减轻高温积灰造成腐蚀
第五节 烟气磨损防止策
工业气体高温烟气中含较烟尘处理受热面会产生严重磨损余热锅炉需考虑重问题
磨损机理
磨损非常复杂现象般认三种情况产生：
1．撞击磨损：离子撞击基表面组织产生局部破碎脱离
2．刮痕磨损：离子深入基表面烟气流推动产生局部裂痕剥离
3．擦动滚动磨损：离子摩擦引起基表面磨薄
实际磨损样明确区分实际磨损种情况机组合会种形式磨损引起形式磨损
二磨损防止
烟尘量工业气体烟气应采取相关措施防止减轻锅炉均匀磨损局部磨损
1．减轻均匀磨损办法采合理烟气流速烟速低8ms时磨损般严重刷横刷磨损
2．局部磨损方面合理组织烟气动力场烟气流稳避免产生偏流涡流方面采单独组合式防磨罩必时局部方加装防磨套磨损特强烈方应壁适加厚
磨损腐蚀交织起烟气流速低时候腐蚀矛盾烟气流速高时候磨损矛盾烟气中二氧化硫含量高方
第四章 行业余热回收系统
着国家节减排工作进步深入生产程产生高温工业气体余热利越越受企业重视
第节 水泥窑余热回收利系统
国水泥行业概述
2008年国水泥企业4350家水泥产187亿吨分布全国31省市治区国水泥产量已占全球50年全国建水泥生产线418条时已核准未开工水泥生产线147条全国建拟建项目全部建成水泥总产达27亿吨新型干法水泥生产线约1500条水泥工业耗户水泥生产程中方面消耗量源方面水泥熟料煅烧产生量低400℃废热烟气难利排放掉造成资源极浪费目前先进新型干法水泥窑例水泥窑废气温度350℃左右单位熟料热耗2900~3300kJkg约占熟料烧成热耗30量350℃废气窑头窑尾排入气着国节减排工作深入环保求断提高余热利越越受企业广泛重视水泥窑加装余热锅炉利余热锅炉发电仅效利源消烟尘利环境保护
二水泥生产工艺流程
水泥工业发展程中出现生产方法生料制备方法分干法生产湿法生产湿法生产生料制成含水32~40料浆原料间混合生料成分均匀烧成熟料质量高干法生产生料制成生料干粉水分般1湿法
生产减少蒸发水分需热量目前国新增水泥生产线新型干法水泥配套建设纯低温余热发电站目标
新型干法水泥生产工艺：
1 破碎预均化
（1）破碎水泥生产程中部分原料进行破碎石灰石黏土铁矿石煤等石灰石生产水泥量原料开采粒度较硬度较高石灰石破碎水泥厂物料破碎中占较重位
（2）原料预均化预均化技术原料存取程中运科学堆取料技术实现原料初步均化原料堆场时具备贮存均化功
2 生料制备
水泥生产程中生产1吨硅酸盐水泥少粉磨3吨物料（包括种原料燃料熟料混合料石膏）统计干法水泥生产线粉磨作业需消耗动力约占全厂动力60中生料粉磨占30煤磨占约3水泥粉磨约占40
3 生料均化
新型干法水泥生产程中稳定入窖生料成分稳定熟料烧成热工制度前提
4 预热分解
生料预热部分分解预热器完成喂入预热器道中生料高速升气流击物料折转气流运动时分散气流携带料粉进入旋风筒边旋转边运动筒体锥体直延伸锥体端部然转旋转升排气排出
5 水泥熟料烧成
生料进入回转窑中碳酸盐进步迅速分解发生系列固相反应着物料温度升高生成水泥熟料熟料烧成温度开始降低水泥熟料冷机回转窑卸出高温熟料冷游输送贮存库水泥粉磨承受温度时回收高温熟料显热
6 水泥粉磨
水泥粉磨水泥熟料（胶凝剂性调节材料等）粉磨适宜粒度（细度表面积等表示）形成定颗粒级配增水化面积加速水化速度满足水泥浆体凝结硬化求
图新型干法水泥生产工艺流程图
三余热回收技术途径
水泥窑余热锅炉利水泥窑水泥煅烧产生烟气余热生产蒸汽热水驱动汽轮机发电机进行发电系统目前中空窑高温余热电站系统带补燃锅炉水泥窑中低温余热电站系统水泥窑纯低温余热电站系统三种
1 中空窑高温余热电站系统
利干法中空窑窑尾排出800~950℃废气余热生产245~382MPa400~450℃中温中压蒸汽蒸汽发电技术
A水泥窑B烟室C补燃余热锅炉K熟料冷机
中空窑高温余热发电系统简图
2 带补燃锅炉水泥窑中低温余热电站系统
影响水泥熟料产量质量降低水泥窑运转率改变水泥生产工艺流程设备增加熟料电耗热耗前提通设置补燃锅炉补充燃烧部分燃料（劣质燃料）水泥窑窑尾预热器350℃废气余热窑头熟料冷机350℃废气余热生产245MPa~441MPa饱蒸汽140~180℃热水调整245~382MPa400~450℃中温中压蒸汽蒸汽发电技术
带补燃锅炉水泥窑低温余热发电热力系统构成模式
3 水泥窑纯低温余热电站系统
影响水泥熟料产量质量降低水泥窑运转率改变水泥生产工艺流程设备增加熟料电耗热耗前提采157MPa~343Mpa340℃~435℃蒸汽水泥窑窑尾预热器排出废气余热窑头熟料冷机排出废气余热转化电技术
水泥窑纯低温余热电站系统
四余热回收设备技术特点
1 中空窑高温余热电站系统
干法中空窑窑尾设置余热锅炉回收窑尾排放800~850°C 废气余热余热锅炉生产245~382MPa400~450℃中温中压蒸汽
余热锅炉生产蒸汽配套设置汽轮发电机系统余热锅炉生产蒸汽转变电
2 带补燃锅炉水泥窑中低温余热电站系统
窑尾设置SP炉回收预热器排放300~350°C 废气余热窑头冷机设置AQC炉回收冷机排放300~400°C 废气余热设置煤矸石垃圾生物质燃料燃料补燃锅炉AQCSP余热锅炉蒸汽热水通补燃锅炉调整汽轮机求蒸汽参数
3 水泥窑纯低温余热电站系统
(1)冷机采级取废气方式电站采相高温高压蒸汽参数实现废气温度废气热量进行梯级利原理创造条件
(2)设置独立熟料冷机废气余热蒸汽热器调整控制蒸汽参数（温度压力）创造条件
(3)电站热力系统采157~343MPa340~435℃相高温高压蒸汽参数提高余热发电力提供保证
(4)汽轮机采级混压进汽(补汽式)汽轮机AQC余热锅炉采157~343MPa相高压蒸汽段015~05MPa低压蒸汽段100~120℃热水段布置受热面190℃废气余热生产015~05MPa低压低温蒸汽热水转换电145℃废气余热生产100~120℃热水锅炉水氧提供手段
（5）窑头AQC余热锅炉窑尾SP余热锅炉水系统独立两台锅炉运行互影响创造条件
（6）锅炉水氧系统采145℃低温废气余热额外消耗化学药品电
（7）窑尾余热锅炉设置锅炉出口废气温度调整装置
五余热设备设计参数
1 中空窑高温余热电站系统
水泥窑废气温度800℃~950℃熟料热耗6700kJ~8400kJkg蒸汽参数然采382MPa450
℃发电力吨熟料175kWh~195kWh
2 带补燃锅炉水泥窑中低温余热电站系统
SP余热锅炉废气温度350℃AQC余热锅炉废气温度350℃余热锅炉生产热蒸汽温度400~450℃热蒸汽压力245~382MPa般电站发电功率全厂电功率80确定电站装机容量条件避免电网返送电
需配套补燃锅炉容量发电装机容量确定
3 水泥窑纯低温余热电站系统
SP余热锅炉废气温度400~450℃AQC余热锅炉废气温度360℃补汽式蒸汽轮机蒸汽压力157~343MPa温度330~435℃补汽压力0~02MPa蒸汽温度饱温度~160℃发电力吨熟料38~45kwh
六存问题解决办法
1．积灰
水泥窑余热烟气含尘量受热面道容易产生积灰受热面传热恶化烟气充分冷导致锅炉效率蒸发量降方面积灰烟气流通截面减余热锅炉烟气侧阻力增增引风机电耗
2．磨损
受热面子受飞灰磨损情况列素关：
·飞灰浓度：浓度越高磨损越严重
·烟气流速：流速越高磨损越严重
·灰粒成分：具坚硬棱角固体颗粒软球形颗粒受热面磨损严重
3．布置结构
水泥粉尘熔点低受热面结构布置合理会产生积灰搭桥直堵死迫停炉修理影响生产
4．废气品位低工况波动
余热烟气温度波动范围较热器受热面布置合理余热烟气温度升时热器超温严重时引起热器道爆裂
5．解决办法
解决述问题设计水泥窑余热锅炉时应注意点：
(1) 选择合理布置形式根生产工艺流程布置量选择占面积利锅炉受热面换热烟尘分离立式布置
(2) 锅炉受热面采宽间距错列布置结构横节距S1热器S1 >140防灰束S1 > 250流束S1>130
(3) 控制合理烟气流速般控制5~9ms左右
(4) 采取防磨措施烟道受热面易磨损区域配置防磨护瓦结构
(5) 增设清灰措施根烟灰粘结特性选青灰设施
七工程实例
序号
工厂名称
单位
华新金猫
山水创新
1
水泥窑数
条
2
1
2
水泥窑实际产量
td
2750+3100
2800~2900
3
电站采技术
－
纯低温余热发电
纯低温余热发电
4
窑尾预热器废气温度
℃
320~330
330~340
5
锅炉总金属重量
t
约2×720
约660
序号
工厂名称
单位
华新金猫
山水创新
6
汽轮机组台数
台
两窑机
窑机
7
汽轮机组装机容量
MW
115
45
8
汽轮机进汽参数
MPa
℃
229
370
229
370
9
汽轮机补汽参数
MPa
℃
015
150
015
150
10
水泥窑运行数
条
2
1
11
日发电量
万度
223~2434
1027~1123
12
日供电量
万度
207~226
953~105
13
实际日均发电功率
MW
929~1014
428~468
14
实际日均供电功率
MW
8625~942
397~438
15
电站电率
666~715
65~72
16
实际吨熟料发电量
KWht
381~416
354~387
17
设计计算吨熟料发电量
KWht
38~41
36~39
第二节 垃圾焚烧余热回收利系统
国垃圾焚烧行业概述
目前国外城市生活垃圾处理方式卫生填埋高温堆肥焚烧种处理方式卫生填埋高温堆肥占面积容易造成二次环境污染害化资源化减量化终处理目标生活垃圾焚烧处理技术城市生活垃圾焚烧技术获广泛应发展生活垃圾焚烧处理技术特点减容效果显著害化程度高焚烧处理设施占面积周围环境没二次污染利余热发电供热截止2008年底统计全国建设生活垃圾焚烧厂
100座中建成56座建44座72焚烧厂集中东部区广东浙江江苏位居前三名三合计占全国总量45中80生活垃圾焚烧厂年建设分析2010年国垃圾发电行业年投资额高达800亿元2020年国新增垃圾发电装机容量330万kW左右kW 1万元设备造价计算垃圾发电市场容量330亿元
二垃圾焚烧工艺流程
垃圾焚烧发电厂生产工艺流程：垃圾收集封闭式垃圾运输车送垃圾焚烧发电厂(该工艺段环卫部门负责)称重进入厂房卸料厅卸垃圾进入垃圾库垃圾库垃圾吊车投入加料料斗然推料装置送焚烧炉中燃烧垃圾炉次通炉排干燥段燃烧段燃烬段实现负压燃烧达完全燃烧垃圾燃烧产生量高温烟气进入余热锅炉换热热蒸气进入汽轮发电机组发电炉渣水封式渣装置排入炉渣坑炉渣抓斗炉渣抓入密封汽车运灰渣综合利户垃圾填埋场处置
垃圾焚烧发电工艺流程
三余热回收技术途径
国生活垃圾焚烧处理技术分三种类型：排炉技术流化床技术焚烧技术（型立式炉型链条炉热解炉等）
1．炉排炉技术
炉排炉焚烧技术生活垃圾焚烧适宜焚烧技术发达国家采该种方式垃圾通进料斗进倾斜炉排炉排分干燥区燃烧区燃区炉排间交错运动垃圾方推动垃圾次通炉排区域垃圾区进区时起翻身作直燃排出炉膛燃烧空气炉排部进垃圾混合高温烟气通锅炉受热面产生热蒸汽时烟气冷烟气烟气处理装置处理排出
2．流化床技术
国流化床炉国产化技术建设投资相较低流化床焚烧炉运营时添加部分煤助燃垃圾适应性较煤价较低网电价较高情况掺煤越焚烧厂济效益越年煤价涨飞灰量需预处理政策调整等原 流化床生活垃圾焚烧炉国应发展受定制约
炉体孔分布板组成 炉膛加量石英砂 石英砂加热600℃ 炉底鼓200℃ 热风 热砂沸腾起投入垃圾垃圾热砂起沸腾垃圾快干燥着火燃烧未燃垃圾重较轻继续沸腾燃烧燃垃圾重较 落炉底 水冷 分选设备粗渣细渣送厂外少量中等炉渣石英砂通提升设备送回炉中继续
3．技术
国目前部分国产型焚烧炉综合处理配套部分垃圾进行综合处理通常焚烧处理规模仅100~200td具备发电规模
四余热回收设备特性
1 炉排垃圾焚烧炉
炉排炉技术特点全部焚烧生活垃圾启动时少量油辅助燃料掺烧煤进料垃圾需预处理炉排机械运动实现垃圾搅动混合促进垃圾完全燃烧
⑴焚烧炉垃圾稳定燃烧燃烧较完全
⑵飞灰量少炉渣热灼减率低
⑶垃圾连续焚烧需常起炉停炉
⑷产生烟气量少尾气易处理二恶英排放达环保标准
⑸操作实现全部机械化动化
2 循环流化床垃圾焚烧炉
⑴利垃圾煤异重采特殊布风方式垃圾炉循环燃烧彻底清洁处理垃圾
⑵通布置2级分离器物料分离回送控制燃烧燃烧效率提高99
⑶采中低温燃烧炉膛出口烟温850℃ 分级送风分段燃烧方法效抑制降低SO2NOx排放
⑷含硫量含氯量高城市生活垃圾采炉添加石灰石尾部洗涤方法降低SO2HCl排放
⑸垃圾污水污水泵送炉高温处理垃圾储仓中臭气二次风机抽吸焚烧炉作垃圾焚烧助燃空气保持水周围气环境清洁
⑹采独特灰渣分选冷装置冷灰渣时合适流化床料分选出回送流化床中
五余热回收设备设计参数
1 机械炉排炉垃圾焚烧程中HClSOx NOx等害气体热器锅炉束极强腐蚀性蒸汽温度宜高目前国际新型机械炉排焚烧炉设计参数般：蒸汽压力4MPa蒸汽温度400℃水温度约150℃
2 流化床焚烧炉属中温燃烧通炉加石灰石控制HClSOx生成蒸汽压力4MPa蒸汽温度450℃水温度约150℃
六余热设备存问题解决方法
垃圾成分燃烧特点垃圾焚烧炉腐蚀现象较般工业设备严重般常见热器高温腐蚀尾部受热面低温腐蚀锅炉压力参数提高定数值时炉膛水冷壁会出现高温腐蚀
1 高温腐蚀
年塑料制品塑料包装材料垃圾中占例断提高合成树脂类垃圾中含较机氯化物造成烟气中种氯化物浓度提高锅炉受热面发生高温腐蚀现象
2 低温腐蚀
锅炉尾部果金属壁面温度低150℃烟气中HClSO3露点形成盐酸硫酸受热面金属产生低温腐蚀
3 解决方法
⑴避免炉形成原性气氛垃圾焚烧炉设计时通常采较高量空气系数般推荐18~22
⑵选耐腐蚀材料采更换热器结构
⑶采取效清灰措施
⑷局部区域敷设防腐蚀材料
七工程实例
垃圾处理量600 t d
额定蒸发量58 t h
额定蒸汽出口压力4 0 MPa
额定蒸汽出口温度400 ℃
锅炉水温度130 ℃
燃料特性参数（设计值）
设计低位热值 7000 kJ kg
低位热值 10000 kJ kg
燃成份 27 ~50
燃成份 4 ~27
水份 38 ~59
锅炉型式单锅筒然循环垂直布置垂直顶支吊结构室布置锅炉燃烧炉膛位炉排方垂直布置余热锅炉包括四垂直烟道第第二烟道没流受热面膜式壁中第二烟道中装3 片垂直屏第三烟道膜式壁部装高温热器低温热器二级蒸发束第四烟道护板结构部装省煤器束位第二第三烟道灰斗非水冷式部衬耐火材料锅炉附属部件蒸汽空气预热器吹扫清灰装置
第三节 烧结机余热回收利系统
国钢铁行业概述
钢铁工业源消耗户约占全国总耗15左右时物耗户生产1t 钢材约需消耗23t 然资源污染物排放户废水排放占工业废水总排放量853粉尘排放总量占中国工业粉尘排放总量1518CO2排放量占全国92固体废弃物排放占全国工业总排放量17SO2排放占全国总排放量37
中型火力发电纯低温余热发电通回收钢铁等行业天持续断气环境中排放
300~400℃中低温烟气废蒸汽热水固体物料含低品位热量发电统计显示年产钢铁500 万吨企业仅烧结饱蒸汽两项余热发电全年发电约28 亿千瓦时企业增收1 亿元
烧结工序耗钢铁企业中仅次炼铁居第二位烧结工序耗约占冶金总耗12排放余热约占总耗热49回收利余热显然极重
二烧结工序工艺流程
烧结含铁原料燃料溶剂等例配起混均制粒加水润湿铺烧结设备进行点火烧结点火时烧结机边开始抽风混合矿中燃料进行燃烧时烧结料中燃料燃烧放出量热量料层中矿物产生熔融易融物质融化润湿难融物质液相逐渐冷难融物质粘起生成熔融液相冷结晶(1000~1100℃)凝固成网孔结构烧结矿程直烧结机炉蓖宣告结束块状物体烧结矿造富矿
三余热回收技术途径
回收余热成品显热冷机排气显热2方面生产蒸汽形式回收两部分余热资源 必须分安装排余热锅炉环冷余热锅炉热技术目前应冷机废气余热回收
1．采余热锅炉法提高混合料料温
余热锅炉法环冷机高温废气段安装余热回收装置——余热锅炉高温废气尘加热锅炉保证锅炉供水设置专软水槽软水首先进行脱气泵送入废热锅炉预热器 预热热水进入锅筒产生少量蒸汽分离余热水循环泵压入蒸发器 产生蒸汽锅筒分离进入加热器加热热蒸汽然送蒸汽户热水循环产生蒸汽通入混合机机头混合料矿槽预热混合料混合料温度幅升高外余热蒸汽浴室冬季取暖
2．采废热锅炉法余热发电
般废气温度400 ℃时 采废热锅炉法回收余热发电废气废热锅炉进行热交换水变成蒸汽蒸汽推动蒸汽透带动电机发电废气锅炉部分热水进入脱汽器进入锅炉循环蒸汽透排出热水复水器冷循环
3．采热技术回收烧结矿余热
采热技术设备热蒸汽发生器水预热器外连路控制仪表等组成工作原理
：工业水水处理软化进热力氧器氧氧水泵输入热水预热器预热进入汽包水通降进入热蒸汽发生器水吸收热量变成蒸汽蒸汽升进入汽包汽包里进行水汽分离形成0392~284MPa饱蒸汽饱蒸汽热器热温度达200 ℃送蒸汽总户
四余热回收设备特性
1．采高效双压余热锅炉
烧结余热属中低品位热源回收段烟气温度300~400℃间充分利烟气热量锅炉选双压余热锅炉中压蒸发器部省煤器部布置组低压蒸发器 生产低压饱蒸汽该锅炉产生两种参数蒸汽206MPa375℃热蒸汽039MPa饱蒸汽热蒸汽作蒸汽进入汽轮机发电低压饱蒸汽部分作补汽进入汽轮机部分供氧器氧双压锅炉效提高烧结余热回收效率
2．采次中压补汽凝汽式汽轮机
烧结余热热源品位决定余热锅炉产生蒸汽参数高设计程中选进汽压力20MPa次中压汽轮机外提高余热利效率采补汽凝汽式汽轮机汽轮机第四级处低压锅筒饱蒸汽蒸汽混合5~10级膨胀作功排入凝汽器凝结成水余热锅炉产生蒸汽全部充分利提高发电量
3．烟气循环系统采部分循环式
利锅炉排烟(161℃左右) 代常温空气冷烧结矿提高带冷机排烟温度余热回收效率锅炉排烟部分通循环风机增压返回带冷鼓风机风池
作冷介质冷烧结矿部分排入气采烟气部分循环定范围控制带冷机排烟温度锅炉入口烟气稳定求范围
4．采全动燃气脉吹灰系统
五余热回收设备设计参数
烧结机余热锅炉废气温度400℃双压余热锅炉产生两种参数蒸汽206MPa375℃热蒸汽039MPa饱蒸汽
六余热回收设备存问题解决方法
1．烟气回收系统动化程度较低
烧结余热特点热源稳定烟气温度波动范围实际生产中常出现100 ~150℃波动调整程工进行烧结矿冷程中废气温度波动时非常频繁单工调整难做准确时利动控制技术烟气系统(烟气温度) 进行调整烧结余热利程中必须解决问题
2．烟气回收系统漏风
烟气回收系统漏风余热回收效率发电量汽轮机安全运行影响设计程中应充分考虑
3．烟气部分循环模式时存环保问题
锅炉排烟部分需排入气必然存部分烟气含尘问题需增加尘器烟气全闭式循环系统(锅炉排烟全部循环作烧结矿冷介质) 存问题种系统优势烟气零外排存外排烟气含尘量达标问题免系统中安设尘器
七工程实例
济钢第二烧结厂现320m2烧结机台日产高碱度烧结矿10000吨左右烧结矿碱度21烧结余热发电工程设计发电力8200kW台Q390 400 – 364 ( 104) 206 (039) 375 (1411) 双压余热锅炉台NZ9 210 (014) +QFW 10 2A补汽凝汽式汽轮发电机组成
通引风机带冷机1 号2 号烟囱400℃高温烟气引出混合进入高效余热锅炉加热锅炉水产生375℃热蒸汽039MPa低压饱蒸汽供汽轮机发电引风机排出烟气三通挡板阀部分排气部分循环风机增压返回2号带冷鼓风机风池作冷介质冷烧结矿提高带冷机排烟温度
第四节 干熄焦余热回收利系统
国焦化生产行业概述
国焦化产品生产国焦化产品广泛钢铁医药国防工业年焦化产业快速发展2006年全国规模炼焦企业生产焦炭28121万吨中宝钢首钢等重点中型钢铁联合企业炼焦厂生产焦炭9110万吨 着焦化行业准入条件钢铁产业发展政策等国家系列产业政策环保节法律法规深入贯彻落实型土法炼焦已逐渐型机械化焦炉热回收焦炉代焦化行业潜存较增产力钢铁——焦化行业国外市场竞争激烈中型钢铁企业进步加快焦炉配套建设国焦化行业面新发展机遇面严峻市场挑战
焦炉炉组生产力生产工艺焦炭质量存区然干熄焦技术具节环保提高焦炭质量三重效益国引进干熄焦装置合理炉组生产力匹配采备干熄焦方式增加必建设投资影响干熄焦济效益干熄焦装置应炉组生产力匹配充分发挥资源技术优势
年 国家焦化技术发展政策引导 干熄焦作重点节推广项目已钢铁焦化企业积极响应 继武钢140th 干熄焦项目 马钢( 125th) 涟钢( 100th) 钢( 121th) 包钢( 125th) 等十家企业十五期间建设100th 规模干熄焦装置建拟建项目中出型化高效化国产化干熄焦发展必然趋势着技术进步节降耗市场竞争形势求 必迎新建设高潮
二 干熄焦生产工艺流程
焦炉生产出焦炭温度约1000℃称红焦防止烧损便储运必须快红焦熄灭温度降250℃程熄焦熄焦工艺两种：湿熄焦干熄焦
湿熄焦指量水短时间直接洒红焦熄火降温传统湿熄焦系统带喷淋水装置熄焦塔熄焦泵房熄焦水沉淀池类配组成熄焦产生蒸汽直接排放气中传统湿熄焦优点工艺较简单装置占面积基建投资较少生产操作较方便污染环境浪费资源
干熄焦目前国外较广泛应项节技术简称CDQ基工艺流程：干熄炉部装入红焦红焦受重力作行行速度受排出装置限制闭路循环惰性气体干熄焦载热体惰性气体冷室先红焦接触吸收显热温度升
800℃然通余热锅炉进行热交换温度冷降200℃循环风机作惰性气体重回冷室进行循环间断循环红焦冷250℃冷焦炭干熄炉部排出装置排出锅炉利热量水汽化产生中压(高压) 蒸汽入厂蒸汽网发电
干熄焦生产工艺流程见图1
常规湿法熄焦相干熄焦技术方面特点：
(1)节源效回收红焦显热
采干熄焦技术干熄1 t焦炭回收热量约135 MJ约占红焦显热83％总消耗40％基解决红焦显热回收利问题降低冶金产品成起节降耗作
(2)保护环境防止环境污染
消湿法熄焦气排放酚氰化合物硫化合物毒害物质回收量焦粉生产生成高品质蒸汽发电发挥良济效益环保效益
(3)节约水资源促进高炉焦降低
干熄焦水仅节约量生产水避免残留焦碳中湿熄水储运设备腐蚀降低运输成节约水资源降低吨钢水资源消耗具重意义高炉减少焦碳消耗焦碳水分蒸发炼铁焦降提供力保证
(4)焦炭质量提高高炉济技术指标
干熄焦装置改善焦炭机械稳定性提高焦炭机械强度高炉炉况降低高炉消耗提高喷煤起重作实现炼铁工序节降耗时高炉进步走型化巨型化提供坚实基础
干熄焦锅炉干熄焦装置中重组成部分关键技术干熄焦余热锅炉吸收循环气体热量热量传递锅炉水产生额定参数品质蒸汽蒸汽输送热户种受压受热设备
三 余热回收技术途径
针目前焦化企业规模生产工艺干熄焦余热锅炉设计方案般两种：
1 方案1
中型热回收焦炉烟气温度高气量相稳定进行焦油处理情况生产发电余热锅炉般设计采蒸汽压力1 252 5 382MPa热蒸汽温度310~400℃ 450℃ 蒸发量6th该炉型设计般采水结构布置1锅筒中间布置成排流束烟气通流束时通热量交换产生饱蒸汽饱蒸汽通锅炉前部热器产生热蒸汽配合汽轮发电机等设备发电网距城镇较焦化企业通余热锅炉进行城镇集中供热降低生产成时增加观济收入
2 方案2
中型焦化厂设计采蒸汽压力1 0 1 25MPa蒸发量低6t h 饱蒸汽余热锅炉通余热回收方面实现炼焦焦油回收蒸汽方面余蒸汽供办公家属区冬季供暖
余热锅炉设计般采取两种结构种烟结构种水结构烟结构余热锅炉采高效强化传热螺纹烟拱型板技术设计高温烟气较高流速通螺纹烟破坏原层流底层增加紊流扰动提高烟气侧流放热系数减少锅炉体积该锅炉般整体出厂现场安装简单方便适蒸发量2t h 余热锅炉
水结构锅炉方案1 设计形式基相根烟气量做型化座焦炉匹配范围相较广
四 余热回收设备特性
干熄焦系统中余热锅炉起着回收量作缺少重环节余热锅炉安全稳定济运行直接关系干熄焦生产效益干熄焦余热锅炉具特性：
干熄焦余热锅炉水循环系统采然循环强制循环集中降设计根锅炉水容量负荷变动情况锅炉操作维护设备建设费等选择合理水循环方式着干熄焦锅炉型化发展出现采然循环强制循环相结合复合循环方式炉膛四周水冷壁采然循环炉膛流蒸发器采强制循环采两种循环方式组合满足干熄焦锅炉结构水循环方式求减少强制循环水量选择较循环水泵降低运行成更重提高锅炉系统水循环性
干熄焦锅炉特殊结构布局膜式水冷壁间距常规电站锅炉膜式水冷壁间距常规电站水冷壁间距sd约13~135干熄焦余热锅炉水冷壁间距sd高达25左右扁钢选采常规20g选性更优15CrMo避免水冷壁变形损坏
干熄焦锅炉循环气体含尘粒度硬度高烟气流锅炉束进行刷时造成壁磨损减薄解决束磨损成干熄焦锅炉设计关键干熄焦锅炉运行中省煤器腐蚀严重需特殊工艺防止省煤器腐蚀问题干熄焦锅炉处负压运行设计时保证设备良密封性防止烟道漏风
锅炉钢架应干熄焦系统中装置钢架体避免锅炉运行受装置影响锅炉采全悬吊结构整体膨胀
焦炉连续运行求余热锅炉必须连续运行寿命长锅炉设计制造安装求高仅锅炉关键部件高压锅炉技术标准进行设计制造验收锅炉附属系统——锅炉水质处理执行标准动调节控制水电电源安全等级等更高等级技术标准进行设计制造验收
国干熄焦余热锅炉束材质国标GB531085(高压锅炉缝钢标准)选推荐材料见表：
项目
中压锅炉
高压锅炉
备注
热器
12Cr1MoVG
12CrMoWVTiB
推荐选宝钢生产产品
蒸发器省煤器
20G
焊缝专项标准进行100检测循环气道量避免焊缝弯弯制检验标准严格标准执行法兰进行100密封检测般循环气道设法兰支吊件仅保证支吊组件支吊牢固保证支吊组件受热冷时胀缩防焊口件拉坏
锅炉系统附属设备选连续运行求设计
1） 设置两台水氧器中台检修时台保证100负荷求
2） 设置水加药装置外设置套纯水加氨水装置调整pH值
3） 锅炉水系统采双母制保证锅炉连续断供水外保证锅炉阀门质量
4） 干熄焦装置运行特点选择锅炉水调节阀减温水调节阀考虑动调节保证水系统阀门严密性
5） 保证仪表空气源十分
6） 消音器选择设置根干熄焦装置操作特点选择设置消音器保证锅炉空放汽锅炉吹排放时消音求耐消音效果
五 余热回收设备设计参数
干熄焦余热锅炉系列参数处理力
参数
单位
干熄焦处理力 th
65
75
100
125
140
循环风量
M3h
90350
120000
145000
177500
199000
入口烟温
℃
960
960
960
930
960
蒸发量
th
365
49
59
78
837
出口蒸汽压力
MPa
382
48
43
46
382
出口蒸汽温度
℃
450
470
480
450
450
水温度
℃
104
104
104
104
104
炉膛形式
膜式壁
膜式壁
膜式壁
膜式壁
膜式壁
水循环方式
强制然
强制然
强制然
强制然
强制然
蒸汽目
发电供热
发电供热
发电供热
发电供热
发电供热
六 余热回收设备存问题解决方法
1 热负荷稳定性
干熄焦锅炉热负荷干熄焦系统运行工况决定着干熄焦生产波动波动种波动容易引起锅炉疲劳破坏缩短锅炉寿命热负荷波动直接危锅炉安全运行进入锅炉热负荷稳定干熄焦系统设计首先解决问题
设计合理预存段容积循环气体循环利稳定锅炉热负荷外余热锅炉进口考虑加装旁通烟道调节门进入余热锅炉烟气流量进行控制达调节稳定锅炉负荷目
2 防磨措施
循环气体中焦粉含量焦粉粒径强度硬度高锅炉材磨损非常严重效防止锅炉束磨损关系干熄焦锅炉否安全稳定生产关键：
（1）控制干熄焦锅炉流传热区域烟气流速超8ms
（2）二级热器部两排四排子表面喷涂高温耐磨材料
（3）烟气进口部位膜式壁顶部壁采耐热锈钢半圆盖膜式壁防磨考虑锈钢碳钢膨胀率防磨半圆盖膜式壁采螺栓连接
（4）烟道中束吊挂子采锈钢套防护时考虑间膨胀
（5）气流转弯容易造成气流偏析处采取特殊防磨措施设烟气挡板防止气流束支撑件等局部磨损
3 防腐措施
国已投运年干熄焦余热锅炉运行情况发现省煤器部点腐蚀外部露点腐蚀较严重省煤器点腐蚀氧腐蚀引起锅炉水氧效果省煤器介质流速关省煤器外壁腐蚀烟气中SO3 CNO2 壁水汽形成露点腐蚀取决烟气成分锅炉负荷变化
化学镀镍磷工艺解决省煤器外部露点腐蚀延长省煤器寿命干熄焦锅炉省煤器子进行化学镀镍磷工艺特殊工艺 通该工艺获镀层磷含量9~12wt镀层厚度65±5μm 镀层镀子通250~280℃热处理提高镀层耐磨性减少氢脆性增强镀层结合力镀层热处理硬度达HV600~800 镀层孔隙率零该工艺产生化学镀层非晶态镀镍磷高磷含量镀层具强惰性较高钝化电位耐蚀性良3NaCl10HCl介质中免遭点蚀时含SO3 CN O2 腐蚀性气氛耐蚀性优锈钢
4 锅炉体密封性
干熄焦系统密封求高密封程度高低直接影响干熄焦循环气体组分焦炭烧损率系统安全性锅炉负压运行锅炉穿墙较极易漏风锅炉密封必需解决关键技术问题确保干熄焦锅炉炉墙密封性针部位采密封方法：
（1）选全膜式壁轻型炉墙限度降低漏风
（2）锅炉顶部采折边板密封罩形式
（3）水冷壁集箱水冷壁前墙集箱光蒸发器进口集箱省煤器进出口集箱采3 mm 厚折边板密封保证密封 吸收膨胀量
（4）锅炉穿墙处设置道柔性密封考虑保温道膨胀波形膨胀节吸收成排穿墙采双层密封方法层膜式壁连接部分选薄板密封 外层设计成密封室整穿墙部分完全包起
（5）锅炉体门孔处身结构密封外部增加密封箱
七 工程实例
71 工程实例1
结合国某140th干熄焦锅炉详细阐述CDQ锅炉设计开发程：
1 CDQ锅炉设计条件参数
CDQ锅炉循环烟气量值199×104m3h正常值187×104m3h低值约127×104m3h烟气温度900~1050℃
烟气成分组成见表：
成分
N2
CO
H2O
CO2
H2
722
02
110
165
01
烟尘粒度组成见表：
粒度mm
<0063
0063~0125
0125~025
025~05
05~1
1~283
例
20
23
332
205
28
05
2 CDQ锅炉计算
锅炉热力性参数汇总表见表3
名称单位
二次热器
次热器
光蒸发器
翅片蒸发器
省煤器
入口烟气温度℃
888
796
712
528
330
出口烟气温度℃
796
712
528
330
176
受热面积m2
310
310
915
3022
4192
吸热量 kJ m3
1555
140
297
301
226
烟速ms
72
66
56
55
43
工质入口温度℃
304
256
256
256
104
工质出口温度℃
450
372
256
256
231
3 CDQ 锅炉设计特点
烟气汽水系统
整锅炉采全悬吊结构省煤器单独悬吊热器蒸发区联体悬吊四周采膜式壁密封结构中膜式壁然循环蒸发区采强制循环
汽包
汽包筒身材料采19Mn6汽包部装置升引入饱蒸汽分离旋风分离器缝隙挡板迷宫分离器均汽孔板集汽引出引出汽包支座采铜合金钢板汽包中心两边膨胀
膜式水冷壁
膜式水冷壁材料采126膜式壁入口部分烟气容易刷方加耐热锈钢防磨套膜式壁结构限度降低漏风效解决干熄焦锅炉出现漏风问题
热器
（1） 二次热器进出口集箱采12Cr1MoVG蛇形热采12Cr1MoVG流布置
（2） 次热器采12Cr1MoVG 逆流布置
（3） 级二级热器间加喷水减温器保证负荷70~110间时蒸汽出口温度变
蒸发器
蒸发器采强制循环分光蒸发区翅片蒸发区翅片受热面计算采验公式进行计算
省煤器
省煤气采翅片相独立单独悬挂钢架横梁省煤器炉墙采外护板结构
膨胀节
穿墙排污放气进出口集箱连接蒸发区进口集箱省煤器进出口集箱局部穿墙方采锈钢膨胀节确保子膨胀起密封作
72 工程实例2
国某 程1 宝钢80t／h高温高压干熄焦余热锅炉设计
1 锅炉设计参数
（1）热器出口蒸汽流量 ~80 th
（2）热器出口蒸汽温度 54O ℃
（3）热器出口蒸汽压力 98 MPa
（4）水温度 104 ℃
（5）入口烟气流量 193000 m3(标)h
（6）入口烟气温度 980 ℃
（7）排烟温度 160~l80℃
（8）入口烟气成分
成分
H2
N2
O2
CO
H2O
CO2
设计值 (％)
02
734
0
04
120
140
2 锅炉结构特点
锅炉采然水循环方式室外布置运行电耗少
锅炉结构简单运输条件许情况量分组件组装出厂安装方便安装周期相应缩短
设计基方面手选合理烟速材料减少烟气偏流针场合采取防磨措施终达确保锅炉长期运行目
确保锅炉密封严密特穿墙处密封杜绝漏风时保证子热膨胀达预期目标发挥作
锅炉锅筒水冷壁热器蒸发器吊挂省煤器烟道等部件组成
锅筒（汽包）
锅筒汽水分离装置列序蒸发器水冷壁产生汽水混合物进行汽水分离：喷雾分离——离心分离——反转分离——重力沉降捕集水滴——蒸汽引入热器
水通锅筒中央布置水分配喷嘴锅筒均匀分配通搅拌防止气泡产生外锅筒水接头采套结构防止温度差产生热应力
保证锅炉安全运转操作锅简设置两双色水位计中通工业电视控制室进行监视时设液位监控仪水位衡容器等设备水位进行监控
水冷壁
水冷壁采直径宽节距膜式壁结构形式子规格Φ76×6mm材料20G节距165mm鳍片采子线性膨胀系数基致材料
15CrMo节距较鳍片厚度9mm常规厚
水冷壁外面布置道刚性梁作水冷壁加强结构应锅炉压(负压)刚性梁开椭圆孔吸收水冷壁间膨胀差
热器
热器分级热器二级热器中间布置减温器控制热蒸汽温度二级热器级热器入口集箱采固定形式二级热器级热器出口集箱前滑动水冷壁起膨胀
二级热器采流结构形式级热器采逆流结构形式
蒸发器
蒸发器光蒸发器鳍片蒸发器组成采卧式蛇形结构形式蒸发器出口组子倾斜定角度水循环非常利
光蒸发器受热面鳍片蒸发器受热面采 Φ45×45mm子均错列逆流布置
吊挂
吊挂承担热器蒸发器重量
省煤器
省煤器采鳍片蒸发器样卧式蛇形鳍片结构省煤器墙板固定两根梁两根梁4根吊杆吊钢架时省煤器渡烟道间膨胀节连接便水冷壁膨胀省煤器墙板水冷壁相外面安装刚性梁作加强结构应锅炉压
炉体外部特点
锅炉保温特点刚性梁暴露保温外面便刚性梁充分散热样刚性梁材料采碳钢水冷壁集箱锅筒间作罩壳便保温时炉前炉定斜度效防止雨水进入锅炉
该锅炉中蒸发器受热面排子倾斜定角度水冷壁省煤器固定形式等特点运锅炉设计较先进性
第五节 硫酸余热回收利系统
国硫酸行业概述
硫酸作重基原料广泛化工轻工纺织冶金石油化工医药等行业目前化工方面硫酸化肥生产消费量约占总消费量70左右尤着磷复肥工业发展年国硫酸工业发展迅猛2007年国硫酸装置生产量57000 kt目前国硫酸生产企业600家中型硫酸厂占80左右产量占总产量55左右存生产工艺设备等技术水相较落原材料消耗高设备效率低环境污染较严重等问题
硫酸行业制酸工艺工程中会产生量热装置身散热排烟排渣损失外余热量回收利硫酸生产企业越越关注生产程中热回收利提高热利率限度回收余余热锅炉制酸余热利设备制酸程中余热转化中低压蒸汽总体提高源利率
硫酸余热锅炉仅制酸系统中热回收设备重工艺装置国硫酸余热锅炉开发较早七十年代期国生产台年产4万吨硫酸工艺流程配套硫酸余热锅炉八十年代初开发出年产8万吨12万吨20万吨28万吨40万吨硫酸装置配套硫酸余热锅炉形成系列化产品世纪末国已百余台硫酸余热锅炉运行
目前国制酸余热回收取成绩尤高中温余热余热锅炉回收系统生产1t酸时产14t中压蒸汽国现利硫酸系统中压蒸汽发电硫酸企业占硫酸企业总数106余热回收利率5070国外硫酸余热利率达90见国余热回收利水世界先进水定差距余热回收系统尚需改进完善实现更高余热回收利率
二 硫酸生产工艺流程
目前国生产硫酸方法硫铁矿制酸制酸程中产生量化学反应热作余热回收系统设备余热锅炉作重作制酸工艺部分制酸余热锅炉设计工艺必须实际制酸工艺程相结合应该首先清楚解硫铁矿制酸工艺流程
图1 硫铁矿制酸典型工艺流程
硫铁矿制酸工艺流程图1示流程具体：
(1) 原料工序
原料处理力满足生产周转硫酸生产力相匹配够满足焙烧工艺进料工况条件原料工序设置应量少进行固体物料交叉流程越简单越保证焙烧炉连续均匀料生产稳定
(2) 焙烧工序
焙烧工序技术难度较工序流程般原料沸腾焙烧炉燃烧燃烧烟气余热锅炉吸收余热旋风尘器电尘器烟气中灰尘杂质降温
(3) 净化工序
型硫铁矿制酸装置减少污水排放采相封闭酸洗流程两种方式：空塔流程（空塔+冷塔+两级电雾器）进行酸洗二动力波洗涤器进行酸洗
(4) 转化工序
目前较成熟采两转两吸流程转化工序国2+23+23+1种流程采较3+1流程布置气气换热器外根系统热衡计算考虑工序中布置热省煤器
(5) 干吸工序
干吸塔结构流程形式种样塔槽体化流程三塔次槽流程三塔两槽流程三塔三槽流程吸收炉气中三氧化硫制酸
硫酸余热锅炉余热利发生焙烧工序余热回收分两部分第部分保护沸腾焙烧炉正常操作移走沸腾层余量第二部分沸腾焙烧炉出口烟气进行冷余热回收达续工序温度求
三 余热回收技术途径
目前国型硫铁矿制酸装置中高中温位热已基回收利
高温余热回收般采余热锅炉水焙烧炉产生高温工艺气冷制酸系统工艺求时水吸收热产生蒸汽余热锅炉生产中压热蒸汽发电企业产生低压蒸汽供热户
转化工序产生中温位热维持转化热衡外富余热衡计算布置省煤器回收部分烟气热量提高余热锅炉水温度增加锅炉产汽量减少硫酸生产运行成企业带济效益
国硫铁矿制酸装置尚未低温热加利利焙烧工序电尘器出口气体热量须兼顾炉气露点腐蚀灰尘污染难度更净化工序温度太低热量回收难实现外干吸工序低温热仅企业回收部分热采暖加热锅炉水工业水等般没充分回收利
国外低温余热回收较先进美国孟山加凯米迪德国鲁奇等公司中孟山HRS(Heat Recovery System)著名该技术核心提高中间吸收塔酸温废热锅炉代传统酸冷器产生03~10MPa低压蒸汽t酸产蒸汽量04~06t产蒸汽发电硫酸装置废热回收率50％~70％提高90％
四 余热回收设备特性
焙烧工序段余热锅炉电站锅炉工业锅炉存生产条件恶劣般炉气含硫量高SO
2含量约11~14具强烈腐蚀性炉气中含尘量高达250~400gm3受热面容易磨损工艺角度言余热锅炉硫酸生产工艺重环节作热源高温气体取决生产工艺性安全性关系整硫酸系统开工运行周期求必须够承受硫酸系统工艺指标负荷波动具较强适应力
化工企业硫铁矿制酸烟气特性定差异具体制酸工艺存特点余热锅炉形式较
型硫铁矿制酸年选择直通式水烟气流横刷型锅炉种炉型特点烟气受热面呈横刷烟气定速度稳流刷受热面避免烟气偏流均匀性受热面受热均匀水烟道中前2~3组热器受热面3~4组蒸发器受热面根矿源制酸工艺烟气刷第组受热面适蒸发受热面国贵州瓮福2×400 kta硫铁矿制酸装置采种炉型效果
企业硫铁矿制酸废热回收系统中时采水余热锅炉热余热锅炉山东新华制药集团沸腾炉受热采水锅炉烟气采热锅炉福建漳硫酸化工限公司采蒸发外置式废热锅炉混合式锅炉沸腾层热回收余热炉气冷采烟道式废热回收器蒸发外置式废热锅炉结构简单操作简便产蒸汽压力10~25MPa根汽求调节般控制15MPa造价仅普通废热锅炉半非常适中型硫铁矿制酸厂废热回收老厂改造
硫酸余热锅炉循环形式分然循环混合循环强制循环3种形式中混合循环分两类：第类锅炉体采强制循环焙烧炉冷采然循环第二类锅炉体采然循环焙烧炉冷采强制循环然循环制酸系统出现障时实现调节强制循环锅炉运行时稳定性较锅炉启动停机阶段系统障时调节型硫铁矿制酸装置般采强制循环
锅炉气体走横刷气流速度传热效率高减少灰尘二次飞扬
防止受热面积灰降低传热效果锅炉带振灰机构清灰效果
锅炉采膜式水冷壁进入热器烟温较低改善热器运行环境
采轻型炉墙双层护板结构锅炉密封性尘斗衬耐火砖保温砖避免产生冷凝酸炉墙采外保温
尘斗里收集灰尘星形阀链式输送机连续排出防止空气漏入锅炉尘斗输送机均气密性
五 余热回收设备设计参数
硫酸年产量配套余热锅炉设计参数
硫酸年产量
×104 ta
余热锅炉入口处烟气量
×103 m3h
入口处烟气温度℃
额定蒸汽压力MPa
额定蒸汽温度℃
额定蒸发量th
2
55
900
125
饱
3
25
400
25
382
400
25
4
11
5
8
22
10
12
33
17
20
50
25
30
75
40
六 余热回收设备存问题解决方法
入口烟气特性硫铁矿制酸余热锅炉工作条件极苛刻造成锅炉运行中存问题包括方面：
1 锅炉密封性问题
换热板连接焊缝损坏严重锅炉泄漏频繁爆事较频繁工艺气泄漏造成工艺气水化合生成硫酸极腐蚀设备停车检修频繁严重影响硫酸生产污染环境
解决办法
（1）通改进焊接方式焊接工艺加强焊缝焊接质量检测防止漏焊减少爆事
（2）采膜式水冷壁轻型炉墙双层护板结构锅炉密封性
2 低温腐蚀问题
炉气中含硫氧化物露点温度较高壁面温度低200℃出现低温露点腐蚀影响硫酸工业中余热回收重素
解决办法
（1）防止低温腐蚀首先注意锅炉体密封性特避免炉外冷空气漏入导致工艺气温度降硫酸露点腐蚀
（2）工艺操作条件结构形式考虑外材料选择定求采耐低温腐蚀金属材料金属材料进行渗铝渗铬处理通常选耐热合金钢具较高抗氢抗晶间腐蚀耐氧化耐腐蚀性
（3）应热换热器热身优点具优良防腐蚀性
3 磨损问题
硫铁矿质量高烟气中含尘量致受热面容易磨损严重时产生爆事
解决办法
目前采耐磨材料时加厚壁厚方法解决问题采取改进锅炉烟道结构合理布置烟道流程受热面第烟道布置沉降室第烟道布置水冷壁布置流换热面减缓换热面磨损定帮助
4 积灰问题
积灰问题直锅炉避免难题积灰存严重影响换热器传热性锅炉热效率降严重时会引起安全隐患目前采取措施：
（1） 加强原料质量控制提高入炉矿品质
（2） 定期清理沸腾炉风室积灰减轻锅炉第烟道积灰
（3） 采振等吹灰机构时清避免积灰
（4） 焊补锅炉外壳漏点（积灰关）
5 高温应力问题
锅炉进口烟气温度较高时工艺指标稳定负荷波动锅炉板换热产生高温应力问题
解决办法：
通改进板设计板应具挠性减温差应力时求板定强度厚度设计折边形扳种挠性板结构具定弹性够补偿束壳体膨胀差减少应力板作目前着高温耐热材料研制采高温耐热材料刚玉套保护烟气入口换热防止热变形
七 工程实例
面工程实例200kta硫酸装置配套余热锅炉具体技术情况：
1 余热锅炉设计参数
（1）烟气量：正常49200Nm3h56500 Nm3h39360 Nm3h
（2）锅炉入口烟气温度：900~950℃
（3）入口烟气成分
成分
SO2
SO3
N2
O2
H2O
设计值 (％)
11~125
012~018
765~768
25~35
68~815
（4）烟气入炉含尘量：250~300gNm3
（5）锅炉蒸发量：25th热蒸汽压力：382MPa热蒸汽温度：450℃锅炉体漏风率：<15锅炉体尘率：~35锅炉体烟气压力降：<880Pa
（6）锅炉承压部件受热面
a汽包
径 1500mm壁厚46mm长度6000mm材质20g
b蒸发器
名称
单位
级数
I
II
III
受热面积
m2
512
435
425
横节距
mm
98
98
98
节距
mm
185
180
165
外径壁厚
mm
φ38×45
φ38×45
φ38×45
屏
片
11
9
9
材质
20g
20g
20g
c热器
名称
单位
级数
屏式
低温
高温
受热面积
m2
422
884
57
外径壁厚
mm
φ42×5
φ42×5
φ42×5
屏
片
2
9
9
材质
12CrMoV
12CrMoV
2 锅炉结构简述
锅炉汽水系统采混合循环体强制循环沸腾层采然循环保证突然停电时沸腾层受热面致烧坏烟道采传统W型流刷受热面改善关闭积灰状况
锅炉特点：
（1）设置前置沉降室缓解高含尘烟气受热面刷磨损烟气入口处设置容积约170m3前置沉降室沉降室标高+6m烟道接口尺寸3000mm×3100mm进入沉降室烟气流速降2ms烟气流程约6m炉气中较尘粒沉降部分减少烟气偏流现象
（2）加强受热面防磨措施第烟道热器吊挂膜式隔墙迎风面采镍喷涂（约05mm厚）疑成倍提高热器防磨性时烟道转弯部分均加装防磨护板
（3）热器屏式热器低温热器高温热器三部分组成屏式热器布置沉降室中两片夹结构外圈采短路方式屏式热器采较高蒸汽流速受热面良冷计算烟气温度达925℃时屏式热器高壁温仅351℃时第烟道烟气温度降887℃改善热器工作条件避免热器超温益处低温热器高温热器布置第烟道采流+混流布置型式高温热器低温热器进行次左右交叉热器采12CrMoV材料性优良
（4）蒸发器分成四循环回路：a二烟道隔墙b二烟道蒸发区c三烟道蒸发区三四烟道隔墙d四烟道蒸发器烟道隔墙均采膜式壁结构
（5）受热面均吊挂顶部梁格锅炉运行时膨胀时挂屏均垂直侧墙方式布置便检修时逐片侧墙移吊挂屏部留较检修空间
（6）锅筒直径1500mm正常水位锅筒中心线100mm高低水位离正常水位75mm利汽水稳定
（7）锅炉全部采轻型炉墙沉降室两侧墙厚415mm流烟道墙厚365mm沉降室前墙护板墙厚450mm炉顶采悬挂式混凝土结构沉降室顶部厚400mm流烟道顶部厚300mm炉底采钢结构锅炉护板双护板结构护板厚3mm中间加岩棉保温外护板厚2mm保护炉体良密封性保温性
（8）锅炉部灰斗采两台螺旋排灰装置中台沉降室专根需调节电动机转速控制料位高度螺旋出料口均设星型排灰阀保证部密封性
（9）该锅炉属中压锅炉受热面全部采高压时焊接工艺受热面子接均采氩弧焊
第六节 硅铁余热回收利系统
国硅铁行业概述
国硅铁行业五十年发展发生翻天覆变化生产厂家原10家发展现千余家硅铁电炉达两千座年年产量仅百吨发展现百万吨国硅铁生产布局分布广总体规模集中蒙古宁夏甘肃四川贵州山西青海等西部省份单企业说生产规模产业分散度集中度装备差工艺落电炉生产利率低国硅铁生产部分电炉没环保尘余热利设施环境污染严重余热资源浪费极
年国充分认识硅铁生产现状特点陆续出台项宏观调控政策体现方面：现硅铁生产企业淘汰规模硅铁合金电炉提高产业集中度环保建设提出高求烟气排放必须达标实行行业准入制度新硅铁生产项目生产规模单炉容量装备水技术含量环保设施提出基求
外硅铁冶炼程中消耗量量产生烟尘操作工身体健康环境影响巨解决烟尘污染必须通加强理提高操作水技术改造降低损耗率目前效方法通余热装置加回收国某厂家硅铁烟气余热利工作进行尝试取成果积累验仅限少厂家着国逐步建立全社会资源循环利体系节减排工作深入进行硅铁铁合金作耗户余热回收势必行年回收余热工艺装备日臻完善项工作提供技术支持
二 硅铁生产工艺流程
目前国高品质硅铁生产方法采精选炉料生产高纯硅铁（含硅75）采精选炉料方法生产高纯硅铁通精选石英石石油焦木块木炭硅钢片原材料进行冶炼生产达降低产品中杂质元素含量目该方法存着原材料质量波动较冶炼生产程中难免带入部分杂质产品中杂质含量降低率受限制产品质量高成品率较低生产炉况较难维护炉口操作难度较产品生产成耗较济指标较差必须配硅铁烟气尘余热利系统解决述问题
硅铁烟气尘余热利工艺流程
硅铁烟气尘余热利工艺流程图示流程具体：
利半封闭矮烟罩收集烟气进行余热利尘根硅铁电炉特点余热利设备必须具备处理风量热效率高清灰方便等条件采余热锅炉作烟气冷余热利设备余热锅炉冷烟温均温度200℃左右尘器滤料耐温高130℃利混风蝶阀混入冷空气烟气进行二次降温温度控制110~125℃间混风烟气温度超125℃时尘器入口控制阀门动关闭旁通蝶阀动开烟气通旁通路直接排入气
三 余热回收技术途径
硅铁电炉产生具烟气量较温度较高烟气粉尘粒度极微等特点采矮烟罩技术敞口式硅铁电炉改造半封闭式电炉提高排烟温度原170℃左右提高700℃配余热回收装置尘装置达余热资源充分利解决节环保问题根硅铁电炉生产规模烟气特点目前余热回收装置两种方式：（1）发电锅炉回收余热产生高温高压蒸汽推动透机发电烟气锅炉吸热降温进行布袋尘（2）低温低压锅炉回收余热产生热水取暖行业热水仅达环保尘求具良社会效益定济效益
台烟气处理量40000~66000Nm3／h硅铁电炉通余热回收装置尘装置改造年产蒸汽10万t回收硅粉尘约3600t两项合计860万元硅铁电炉系统热效率50 提高75 硅粉尘排放低国家标准
四 余热回收设备特性
1 矮烟罩
利半封闭矮烟罩收集烟气进行余热利尘正常操作情况收集烟气效果良烟气较高温度进入余热锅炉半封闭矮烟罩炉门全关闭时漏风系数排烟量低辐射热损失热效率较高
2 余热锅炉
吨位硅铁余热锅炉采双汽包水锅炉汽包流束组成常锅炉水循环方式然循环强制循环烟气受热面采刷提高烟气流速防止壁积灰束清灰20千克力方厘米高压空气台高效吹灰器进行吹扫清灰效果良
吨位硅铁余热锅炉采立式烟道型结构烟气余热锅炉采膜式水冷壁组成密排炉墙锅炉受热面采全悬吊结构膨胀热器布置进烟口高度烟温高需产饱蒸汽组蛇形蒸发器取代热器接着布置独立循环系统蒸发器面省煤器硅铁余热锅炉运行中重问题束清灰直接影响余热锅炉否连续安全运行目前采钢丸定期清灰方式
五 余热回收设备设计参数
硅铁电炉余热锅炉设计参数
电炉规格
6300KVA
125000KVA
25MVA
烟气量Nm3h
3500~3800
37000~46000
40000~66000
锅炉入口均温度℃
450~600
600~750
590~980
排烟温度℃
<200
<200
<200
蒸发量th
~5
~8
~113
蒸汽温度℃
260
340
440
蒸汽压力MPa
125
127
39
六 余热回收设备存问题解决方法
硅铁余热锅炉系统存问题
1 设计烟气温度实际符余热锅炉适应电石炉实况
运行程中烟气温度变化幅度设计进气温度适应烟气温度幅度变化光补充冷空气降低烟气温度法保证半封闭炉观察口呈负压状态清电极状况
解决方法合理选择锅炉设计烟温时组控温器根进烟温度动调节设置紧急动进冷风降烟温调节阀
2 余热锅炉束积灰严重传热效果差
电炉烟气中含量附着力强极细粉尘余热锅炉受热面快积灰垢阻碍热量传递余热锅炉正常吸热产生蒸汽出口烟温升高严重影响布袋尘器正常运行
目前采取清灰措施两种方式：
（1）余热锅炉积灰利吹灰器清吹灰器清灰建立严格清灰制度控制适风压保证锅炉正常运行操作方便效果
（2）余热锅炉受热面均低斜度水布置时采钢丸循环落丸加清灰限度清受热面积灰钢丸循环清灰时间频率根受热面积灰程度进行调整确保受热面积灰设计传热强度范围保证烟气余热 利
七 工程实例
国某12500KVA硅铁电炉余热锅炉设计介绍
1 余热锅炉设计参数
（1）烟气量：37000~46000 Nm3h
（2）锅炉入口烟气温度：600~750℃
（3）排烟温度：<200℃
（4）烟气含尘量：7~85gNm3
（5）烟尘粒度：1~04μm占22<04μm占66
（6）烟气成分：
成分
CO2
N2
O2
H2O
设计值 (％)
526
7612
1627
225
（7）余热锅炉工作压力：127MPa
（8）余热锅炉热蒸汽温度：340℃
（9）水温度：104℃
（10）清灰方式：斗式提升机钢丸清灰
（11）余热锅炉阻力：120 mmH2O
（12）水循环方式： 强制循环
2 余热锅炉设计特点
根硅铁电炉烟气含尘粒度极微特点考虑流换热金属钢丸清灰求余热锅炉立式型式设计烟气横受热束进行流换热清灰钢丸竖井截面横受热束进行清灰工作
余热锅炉蒸发器分三组组受热面积226 m2流受热面均传热系数370设置组蒸汽热器受热面积63 m2热蒸汽温度340℃设置组省煤器受热面积227 m2进入省煤器入口烟温244℃左右省煤器烟气温度控制200℃满足布袋尘器入口烟温求
余热锅炉入口烟气流量37000~46000 Nm3h间波动考虑传热系数设计烟气流速控制6~7ms效流通截面积取507 m2烟气均流速控制676ms左右烟气中尘粒成分硅粉SiO2种硅粉粒径极微绝部分粒度1μm表面积约20×105cm2g水泥粒径约百分常温具极火山灰活性种高效建筑掺合剂种粉尘粘结性清容易受机械装机脱落设计采钢丸清灰方式钢丸粒径取φ4~φ7mm
第七节 海绵铁余热回收利系统
国海绵铁生产行业概述
国炼钢力135亿t左右实际产量1996年超 1亿t居世界第结构合理低附加值普钢剩轿车家电钢板锈钢模具钢等高档产品年进口700万t左右1999年1－10月进口达1225万t现钢铁发展重点产量转质量品种效益着优质高效钢材产量增长海绵铁需求增目前国电炉钢年产量5000万t配海绵铁20％－30％估算年需海绵铁1200万t左右国海绵铁生产力50万t实际年产量十万吨
海绵铁国属短线代进口产品国家明确规定发展高炉炼铁转炉电炉炼钢轧钢铁合金冶炼焦炭企业现企业控制总量优化结构宗产品中唯海绵铁限制列发展余较取显著济效益发展应社会技术发展方仅促进国电炉短流程钢厂发展钢铁产业结构调整参国际市场竞争利国产资源综合利中西部区济发展社会效益
海绵铁特点含碳低（＜1％）保存矿石中脉石特性宜规模转炉炼钢适代废钢作电炉炼钢原料
中国传统生产直接原铁（海绵铁）方式煤基隧道窑法工艺普遍采传统粘土耐火罐耗车间粉尘环境差占面积产量规模动化程度低已满足节环保形式求
针隧道窑法生产海绵铁情况开发出适合高品位矿煤基回转窑海绵铁快速原工艺原时间2832时缩短810时
提高产量降低耗等规模海绵铁企业提高倍产量成降低100200元吨规模化生产证明：缩短原时间提高产量时降低原剂质量求增加铁粉料层厚度减海绵铁氧化层等问题
海绵铁直接原铁发展方目前中国海绵铁规模产量限需求量缺口加海绵铁原技术日益成熟发展必国海绵铁行业发展提供更空间海绵铁煤基回转窑原铁技术开发完全符合国家产业政策属国家鼓励行业应必国海绵铁事业发展起里程碑式作必推动中国海绵铁事业更层楼
二海绵铁生产工艺流程
煤基回转窑生产直接原铁工艺程指合格含铁原料部分原煤石灰石送车间日料仓定例配料皮带输送机送窑尾加料端喂料加入窑回转窑具25倾斜度助回转窑旋转运动倾角作装入炉料缓慢排料端运动燃烧煤部分原煤窑头排料端喷入定量次空气燃烧产生高温烟气烟气炉料成逆流运动炉料加900~1050℃氧化铁原成金属铁
补充原分解需热量窑长方相隔定距离设置二次空气喷嘴燃烧原反应生成氧化碳煤中析出挥发份充分原产品窑头排料端排出通溜槽直接装入冷筒
冷筒采简洁喷水冷产品冷筒排料端缓慢运动逐步冷100℃排出产品筛分磁选部分直接原铁粉压块块状直接原铁起作成品送电炉车间炼钢
三余热回收技术途径
煤基回转窑生产程中回转窑排出烟气温度900~1050℃废气中燃成分占2~12烟气中灰尘含量20~25 gm3 回收部分废气时环保求回转窑加废气燃烧室吹入空气充分燃烧废气中燃成分（氧化碳）燃烧废气温度控900~1000℃左右部分废气直接排放浪费巨做节减排回收部分废热燃烧室布置余热锅炉转化电减少整海绵铁工厂耗损失带观济效益实现节减排目
图海绵铁生产中采立式余热锅炉回收废热流程图：
四余热回收设备特性
表海绵铁余热锅炉入口烟气参数：
参数
单位
数值
100负荷烟气量
Nm3h
130000
50负荷烟气量
Nm3h
65000
H2O
vol
244
CO2
vol
176
N2+Ar
vol
576
O2
vol
05
SO2
vol
004
预计实际含量
gNm3
15
设计含量
gNm3
25
固定碳
105
灰分
393
Fe2o3
502
锅炉进口烟气温度
℃
1070
锅炉进口
mBar
8
知道烟气水分较SO2SO3含量高酸露点原排烟温度般控制200℃左右烟气中灰尘含量较锅炉设计时候应充分考虑
海绵铁余热锅炉部件：汽包屏式蒸发器热器蒸发器省煤器转烟道钢架台扶梯等
锅炉般采取露天布置烟气回路般立式U型样利节省空间占面积更重设置灰斗利清灰
海绵铁余热锅炉般设置辐射受热面受热面布置凑流受热面采取鳍片换热提高换热效率时减少钢材耗量
该锅炉般必须设置吹灰装置避免灰尘含量污染受热面问题
五余热回收设备设计参数
海绵铁余热锅炉参数
参数
海绵铁年生产力 年产量（ta）
120000
150000
烟气量Nm3h
95000
120000
烟尘浓度 gNm3
225
22
入口烟气温度 ℃
900
900
排烟温度 ℃
210
200
蒸发量th
36
45
出口蒸汽压力Mpa
39
39
出口蒸汽温度 ℃
450
450
水温度 ℃
130
130
锅炉型式
立式强制循环
立式强制循环
六余热回收设备存问题解决方法
烟气进入余热锅炉迅速降温烟气中含定量固态碳燃烧烟尘起作废弃物处理掉白白浪费烟气中部分化学潜热利部尘系统运行烟气进入余热锅炉前设较燃烧室设水冷壁辐射传热室室补入适量空气烟气固态碳充分燃烧样烟气进入流束降温前燃物质基燃限度回收烟气中量避免源浪费取更效益
外余热锅炉突然停电时汽包低水位锅筒底部水充分冷受热面水蒸发干净带受热面超温问题原未充分考虑足够汽包水容积针该余热锅炉应设计中充分考虑汽包水容积余量
七工程实例
天津钢公司建设国第煤基回转窑直接原铁厂设2条回转窑生产线条生产线年产直接原铁15万t余热锅炉产生热蒸汽压力39Mpa温度450℃发电台锅炉蒸发量36th该锅炉运行证明完全满足回转窑运行求适应烟气特性余热锅炉仅够正常运行降低排烟温度产生蒸汽外供取观济效益
该余热锅炉露天布置锅炉采立式U型两回程结构种结构利烟道密封
进入锅炉烟气温度相较低未设锅炉辐射受热面传热温差需较受热面吸收相热量屏式蒸发器热器进口前排束采光外余均采螺旋鳍片增加受热面锅炉布置紧凑体积
锅炉受热面采箱式结构烟气流分入口烟道屏式蒸发器热器转烟道蒸发器省煤器等部分箱间采法兰螺栓连接锅炉钢架台扶梯栓焊结构
锅炉装设半长旋转伸缩式吹灰器吹扫介质采锅炉出口热蒸汽吹扫介质压力高吹扫效果
余热锅炉汽水系统强制循环系统台锅炉配2台强制循环水泵1台运行1台备水泵烟气参数波动适应性强运行稳定锅炉回转窑启停阶段采强制循环方便循环水分流省煤器提高省煤器壁温度免回转窑启停阶段锅炉出口烟温低产生低温结露腐蚀
余热锅炉箱均采复式箱体结构箱壁作烟道作板支撑流束束弯头联箱均设箱外箱间外箱壁密封仅开少量孔串联箱进出总吹灰器吹扫样便流束检修利锅炉烟道密封束更换短时间完成适应回转窑连续生产时间长检修时间短作业率达97工况
外海绵铁余热锅炉国外南非ISCOR厂4座回转窑年产4X15万t直接原铁座窑配产汽量45 th余热锅炉1台产蒸汽作工厂生产汽该厂已连续数年保持稳产余热锅炉产汽量稳定运行获观济效益印度海绵铁公司PRAKSA厂1座回转窑年产15万t直接原铁配余热锅炉1台产汽量44th产蒸汽发电
第八节 燃机余热回收利系统
国燃机发电行业概述
三十年研究断改进联合循环发电仅效率超蒸汽发电效率（者≤42％）众方面均体现出明显优势成全世界公认具发电效率高调峰力强单位功率投资少建设周期短
占面积污染程度低新代发电设备
年世界发达国家常规联合循环发电快速发展年新增联合循环机组总装机容量约占火电总新增容量40％~50％美国1992~1996年中新增火力发电厂总装机容量385％采燃机联合循环世界单台燃机功率达250 MM联合循环总功率达350 MW生产300 MW等级联合循环厂家GESIEMENSABBALSTOM等著名公司联合循环电站效率高达58％现燃气轮机正着功率高燃烧温度发展燃气蒸汽联合循环已成世界火电建设重组成部分
国联合循环余热锅炉发展燃气蒸汽联合循环发电机组国时间然较短 研究种发电技术余热锅炉已30 年历史 尤20 世纪70 年代期起杭州锅炉厂先开发研制双锅筒然循环单锅筒强制循环单锅筒然循环式燃气轮机余热锅炉 容量早研究8 t h2 75 MPa余热锅炉目前配MS6000系列燃机65 t h3 82MPa 余热锅炉 锅炉压力级数单压发展目前已设计制造三压级新型高效燃气轮机余热锅炉余热锅炉研究80 年代初建成型传热风洞试验台 进行螺旋翅片热力特性阻力特性试验研究 获普遍应翅片热力阻力计算准式研究成果 时 海成等厂家试制成功螺旋翅片工作开发燃机余热锅炉奠定基础特2000 年行开发已成功运行配MS9001系列( E 级) 燃机余热锅炉 实现型燃机余热锅炉国产化目标 正追赶世界先进水
二燃机发电工艺流程
燃气轮机简称燃机燃气轮机连续流动气体工质带动叶轮高速旋转燃料量转变功燃式动力机械种旋转叶轮式热力发动机
燃气轮机压缩机燃烧室轮机等部份构成新鲜空气进气道进入燃气轮机首先压缩机加压成高压气体接着喷油嘴喷出燃油空气混合燃烧室进行燃烧成高温高压气体然进入轮机段推动涡轮热转换成机械输出废气排气排出轮机输出机械中部份会驱动压缩机部份传动轴输出驱动希驱动机构发电机传动系统等
燃气蒸汽联合循环发电系统燃气轮机发电系统锅炉蒸汽轮机发电系统组成众周知锅炉蒸汽轮机发电利高中压热蒸汽（通常参数382~167 MPa450~550℃）汽轮机中作功转换成机械完成朗肯循环程燃气轮机发电系统燃气燃气轮机中绝热膨胀作功程种热力循环称布雷顿循环烟气温度降500℃左右时排放充分利两种热力循环特点结合起组成联合循环具较高吸热均温度较低放热均温度提高电站热效率开辟条新途径类发电事业继发明蒸汽轮机发电技术突破
图燃气蒸汽联合发电利系统流程图：
三余热回收技术途径
燃气轮机排出废气残留温度较高通常达500℃左右充分利部分气体热仅实现节提高整装置热效率
表燃气轮机排烟参数：
燃机排烟成分（V）
Ar
087
N2
7304
O2
1338
CO2
318
H2O
953
SO2
0
通常燃气轮机余热锅炉没燃烧器果需高压高温蒸汽余热锅炉装附加燃烧器通燃料燃烧整烟气温度升高够产生高参数蒸汽例某余热锅炉装燃烧器时入口烟气温度500℃装设附加燃烧器入口烟气温度达756℃蒸汽压力4MPa升10MPa蒸汽温度450℃升510℃蒸汽供高温高压汽轮机增加电功率输出
燃机余热锅炉分强制循环然循环复合循环强制循环受热面布置灵活启动快适应频繁启停运行成高受场限需90度弯头烟道竖直烟道然循环锅炉形式成熟锅炉容量需90度烟道等优点整体重量尺寸较复合循环兼顾两者优缺点高参数容量尚处开发阶段
根余热锅炉产生蒸汽压力蒸汽热否分单压双压双压热三压三压热等5种类型早期余热锅炉作低压设备回收种工艺中余热单压系统着技术发展节意识提高回收更余热逐渐出现压汽水系统采压汽水系统降低余热锅炉排烟温度提高锅炉热效率增加受热面外压汽水系统采燃气轮机出口背压升高系统效率降趋势压汽水系统整系统复杂性提高导致成增加选择合理汽水系统需燃气轮机参数结合济性进行分析
四余热回收设备特性
燃机余热锅炉基部件组成：烟道 高压热器 热器 高压汽包中压热器降水烟气冷凝器(水预热器) 中压汽包 低压汽包(设集水器相连装置) 集水器操作台楼梯等
符合循环燃机余热锅炉外然循环强制循环燃机余热锅炉技术已相成熟燃机余热锅炉具备特性优势：
1标准单元模块结构布置合理便安装实现高效节中热器部分省煤器部分实现模块化整体出厂分片安装提高安装周期时确保设备标准化出厂
2采全吊杆悬吊结构支撑保温外护板形式热膨胀散热项针然循环燃机余热锅炉言吊杆悬吊受热面部件（热器省煤器热器集箱等）解决锅炉热引起必膨胀变形避免部件变形引起事采全护板结构护板部加保温避免护板直接接触高温段避免热散失变形提高保温效果
3锅炉适应燃料燃机满足余热利需求燃料燃机锅炉运行实践中均达安全操作方便
4锅炉够适应燃机频繁启停求调峰力强启动快捷时满足燃机场求然循环强制循环选择性
5锅炉受热面采高效换热元件螺旋鳍片适应温差流量低阻力传热方式
图台燃气轮机然循环卧式双压余热锅炉示意图：
五余热回收设备设计参数
燃机余热锅炉参数
燃机排气流量Nm3h
318000
387000
400000
465000
锅炉入口烟温℃
460
543
540
470
额定蒸发量th
40
65
66(中压段)
60(中压段)
10（低压段）
11（低压段）
额定蒸汽压力MPa
275
382
382(中压段)
348(中压段)
04（低压段）
088（低压段）
额定蒸汽温度℃
390
450
450(中压段)
435(中压段)
150（低压段）
230（低压段）
锅炉结构形式
卧式然
卧式然
卧式然
卧式然
六余热回收设备存问题解决方法
1受热面低温腐蚀硫酸腐蚀
燃机燃烧重油重油中含硫分高燃烧程中产生较SO2SO3成分锅炉排烟温度较低（130℃）锅炉正常水温度低（125℃）会锅炉尾部受热面结露硫化物挂鳍片样造成受热面腐蚀影响锅炉正常运行解决低温腐蚀现没彻底方法避免采取措施：锅炉检修停时保持受热面干燥关闭炉门烟道门减少外界空气接触定期检测受热面壁厚积累验预测寿命目牺牲部分低温段受热面定期进行更换避免腐蚀泄漏造成损失
2 露天布置锅炉炉外腐蚀问题
余热锅炉采露天布置顶部加1锅炉横截面积相等防雨棚雨水较情况烟气吹灰落硫化物潮湿空气雨水反应生成硫酸锅炉外保温材料装饰板炉外裸露金属材料产生腐蚀般57年时间已产生十分严重腐蚀果炉外保温较差破损严重话雨水会进入炉墙炉外道保温材料中会造成保温材料失效金属材料腐蚀特径薄壁低温腐蚀减薄十分明显较严重情况保温材料失效造成炉墙炉外道温度高热损失较改善类问题应量炉外保温做．保证严密性特检修拆保温层．恢复更注意日常维护踩踏破坏保温层．破损部分时修理．腐蚀严重失效保温装饰板时更换炉外裸露金属材料定期油漆防腐关键部件防雨设施．通措施解决炉外腐蚀问题
3 吹灰系统道刷失效减温器筒热疲劳
锅炉吹灰蒸汽蒸汽引出吹灰系统喷水减温器减温蒸汽调节吹灰蒸汽参数变化较需较减温水(125℃)减温器筒受较温度变化单位发现筒产生热疲劳裂纹时喷入水量完全汽化形成颗粒水．吹灰道弯头部位产生刷蚀作十分明显吹灰间歇期间会道凝结水存造成道壁腐蚀某锅炉
1修周期(2~104h左右)吹灰道弯头刷泄漏预防改进措施方面入手：1) 结合修周期窥镜检查减温器筒．发现疲劳裂纹时更换2) 吹灰蒸汽道弯头更换成锈钢解决刷减薄问题
七工程实例
实例
锅炉双压补燃型然循环燃机余热锅炉型号BQ10460020(2．6)3．92(02)／450TITAN130（130MW）型燃气轮机相匹配锅炉采室布置锅炉烟气通道均震烈度八度设防锅炉正压运行区段烟道系统均承受燃机正常运行排气压力击力锅炉适天然气燃料燃气轮机排气条件配置天然气设计燃料烟道式补燃装置锅炉达发电需中温中压蒸汽参数锅炉整体布置结构采国际流行模块式组合结构适应燃机快速启停特性确保联合循环发电机组长期安全高效清洁济运行
1燃机排气锅炉进口烟气条件
环境温度 20℃（该锅炉安装西北高原区）
年均气压 7129kPa
燃机排气流量 133544kg／h
燃机排气温度 391℃
燃机燃料 天然气
燃机排气成分(V％)：
N2+Ar 7709
CO2 239
H2O 480
O2 1572
SO2 0
补燃燃料 天然气
天然气成分(V％)
CH4 9920
C2H6 029
C3H8 001
N2 05
SO2 0
2 余热锅炉设计参数
中压部分：
连续蒸发量 20th
额定蒸汽压力 392MPa(表压)
天然气低位发热值： 33839KJm3(标)
天然气补燃量 ~980m3(标)h
额定蒸汽温度 450℃
低压部分：
连续蒸发量 26t／h
额定蒸汽压力 02 MPa(表压)
额定蒸汽温度 1328℃(饱)
水温度 104℃
3 锅炉体系统结构
锅炉双压补燃型然循环燃气轮机余热锅炉进口烟道烟气挡板门中间烟道烟道式补燃装置渡烟道锅炉体出口烟道烟囱烟道膨胀节钢架护板台扶梯等部件组成锅炉体受热面采标准单元模块式结构垂直布置错列开齿螺旋鳍片集箱组成获佳传热效果低烟气压降
燃机排出烟气通进口烟道进入烟气挡板门系统单循环时烟气通挡板门部旁通烟道空排出系统联合循环时烟气通挡板门进入烟道式补燃装置(烟气流流量烟气挡板门开度控制实现)烟道式补燃装置采天然气补燃利燃机排气中残余氧量作补燃空气提高燃机排气温度补燃高温烟气通渡烟道进入锅炉体次水横刷高温热器低温热器中压蒸发器中压高温省煤器低压蒸发器中压低温省煤器出口烟道烟囱排出
锅炉中压水省煤器排锅筒部进入锅筒锅炉蒸发系统采然循环通两根集中降进入蒸发器排蒸发器根蒸发强度差异口径导引入锅筒锅筒设二级分离装置保证蒸汽品质饱蒸汽锅筒引出热器热器高温热器低温热器组成高温低温热器中间设置面式减温器调节出口热蒸汽温度
锅炉低压水直接进入低压锅筒然循环加热产生蒸汽分离引出锅筒锅炉水氧外供汽
锅炉水调节控制中低压水操台分实现配置相应阀门中压水操台3台调节阀设置分两路出口路通减温器路通中压省煤器低压水低压水操台直接引低压锅筒
适应燃机起动负荷变化时产生锅炉水位波动设置必须汽水分离装置中压锅筒径选1500mm两端配置椭球封头孔装置获良蒸汽品质锅筒设置旋风分离器波形板分离器组合两级分离装置锅筒长度方布置旋风分离器进行级汽水分离锅筒顶部设波形板分离器进行二级汽水分离
低压锅筒径1000mm两端配置椭球形封头设孔装置满足锅炉正常运行获良蒸汽品质适应燃机启动负荷变化时产生锅筒水位波动锅筒设置水孔板分离装置波形板分离器组合两级分离系统具体布置锅筒长度方蒸发器升口区域安装水孔板进行级汽水分离锅筒顶部设波形板分离器进行二级汽水分离汽水分离低压蒸汽低压汽引出
外中低压锅筒均设水加药连续排污锅筒设置安全阀双色水位计水位衡容器电接点液位计排气阀压力表备蒸汽座充氮保护等座超压报警器联锁保护装置等途种座
热器高温热器低温热器组成高低温热器均错列布置烟气次流高温低温屏工质流程锅筒饱蒸汽通连接进入低温热器低温热器出口热蒸汽减温器减温导入高温热器热器出口集箱引出热器屏集箱布置疏水连彻底疏排积水汽温调节采面式减温形式热器出口集箱设置弹簧安全阀排气阀压力表温度计热电偶插座等外装紧急排汽反洗路紧急排汽阀装排汽消音器减少噪声
中压蒸发器屏降引出组成受热面采开齿螺旋鳍片错列布置炉水通集中降进入分配集箱连接引蒸发器屏集箱工质屏烟气加热汽水混合物屏集箱连接引入锅筒蒸发器回路采然循环形式变负荷工况时保持水位稳定分配集箱低点布置定期排污装置彻底疏排积水
省煤器高温省煤器低温省煤器两段屏组成受热面采开齿螺旋鳍片错列布置水操台水次低温省煤器高温省煤器屏锅筒部进入锅筒省煤器屏集箱均设疏水放气保证运行稳定
低压蒸发器屏降引出组成受热面采开齿螺旋鳍片错列布置炉水通集中降进入分配集箱连接引蒸发器屏集箱工质屏烟气加热汽水混合物屏集箱连接引入锅筒蒸发器整回路采然循环形式变负荷工况时保持水位稳定分配集箱低点布置定期排污装置彻底疏排积水
锅筒体钢架护板H型钢钢板焊接成两侧10根立柱中间横梁支撑组成整体构架承受燃机正常运行工况排气压力击力构架八度震烈度求设防
渡烟道出口烟道烟囱均采钢制壳体渡烟道侧装锈钢衬板壳体衬间夹装硅酸铝耐火纤维毡保温
余热锅炉补燃装置封闭式烟道燃烧器布置锅炉受热面前部采天然气补燃燃料利燃机排气中残余氧量补燃空气提高进入锅炉排气温度
实例 二
余热锅炉双压带身氧卧式补燃然循环燃机余热锅炉进口烟道锅炉体（体受热面钢架护板）出口烟道烟囱高低压锅筒氧器道阀门仪表台扶梯等部件高低压水泵低压省煤器循环泵排污扩容器等配套设备组成锅炉体受热面采NE标准设计模块结构垂直布置列错列螺旋鳍片进出口集箱组成获佳传热效果低烟气压降锅炉室外布置设计锅炉正压运行区段烟通道系统均承受燃机正常运行排气压力击力
燃机余热锅炉参数
燃机排气流量 7176 th
锅炉进口烟气温度 610 ℃
高压部分：
连续蒸发量 1105 th
额定蒸汽出口压力 971 Mpa
额定蒸汽出口温度 540 ℃
低压部分：
连续蒸发量 13 th
额定蒸汽出口压力 069 Mpa
额定蒸汽出口温度 2703℃
锅炉进口烟道法兰面尾部出口烟囱台外侧总长约388m宽度约136 m（包括炉顶台宽度）高压锅筒中心标高2725 m中压锅筒中心标高2697m低压氧水箱中心标高2742 m烟囱顶部标高45m
高压锅筒径1900mm直段长度101m中压锅筒径1500mm直段长度89m低压氧水箱径2400mm直段长度96m高压锅筒两端配半球形封头中压锅筒低压氧水箱两端配半椭球形封头封头均设孔装置高中压锅筒筒体封头材料SA299GrA保证锅炉正常运行时获良蒸汽品质NE 标准锅筒部装置锅筒设置二级汽水分离装置级分离圆弧挡板惯性分离器二级分离带钢丝网波形板分离器高中压锅筒设置紧急放水排污等
低压氧水箱筒体封头材料SA516Gr70低压氧水箱部设置紧急放水排污等低压氧水箱设高中压水泵降高中压锅筒低压氧水箱设水位计衡容器电接点液位计压力表安全阀等必附件仪表配置供锅炉运行时监督控制低压氧水箱部设置氧器低压氧蒸发器产生部分蒸汽氧器凝结水氧低压氧水箱兼高压中压系统供水
高压热器布置模块1中分高压热器2（高温段）高压热器1（低温段）中间设置喷水减温器
高压热器2高压热器1 横排数均58 排排数4 排径均φ381 开齿螺旋鳍片高压热器2 前2 排子材料T91 余子材料T22螺旋鳍片材料409SS高压热器工质流程全回路工质次流锅炉宽度方
1 排子高压锅筒饱蒸汽通连接进入高压热器1 进口集箱次流4 排鳍片进入高压热器1 出口集箱连接引喷水减温器根高压蒸汽集箱出口汽温进行喷水减温进入高压热器2 进口集箱次流4 排鳍片进入高压热器2 出口集箱连接引高压蒸汽集汽集箱高压热器汽温调节采喷水减温形式减温迅速调节灵敏
中压热器布置模块3 中分中压热器2（高温段）中压热器1（低温段）中压热器2中压热器1 横排数均58 排排数1 排径均φ381 开齿螺旋鳍片子材料SA210A1螺旋鳍片材料CS中压热器工质流程全回路工质次流锅炉宽度方1排子中压锅筒饱蒸汽通连接进入中压热器1 进口集箱流1 排鳍片进入中压热器1 出口集箱连接引中压热器2 进口集箱流1 排鳍片进入中压热器2 出口集箱连接引中压蒸汽集汽集箱中压热器设减温装置
高压蒸发器布置模块2横排数62 排排数17 排屏数6 受热面均径φ381 开齿螺旋鳍片子材料SA210A1螺旋鳍片材料CS高压锅筒炉水通两根集中降进入分配集箱连接短引蒸发器屏集箱工质屏烟气加热产生汽水混合物屏集箱连接引入高压锅筒高压蒸发器整回路采然循环形式变负荷工况时保持水位稳定高压蒸发器屏水循环计算确保屏循环倍率基致运行工况循环倍率6整台锅炉安装完毕高压蒸发器重量通锅筒连接升道终传递锅炉钢架
中压蒸发器布置模块4横排数58 排排数9 排屏数3 受热面均径φ508开齿螺旋鳍片子材料SA210A1螺旋鳍片材料CS中压锅筒炉水通根集中降进入分配集箱连接短引蒸发器屏集箱工质屏烟气加热产生汽水混合物屏集箱连接引入中压锅筒中压蒸发器整回路采然循环形式变负荷工况时保持水位稳定中压蒸发器屏水循环计算确保屏循环倍率基致运行工况循环倍率15整台锅炉安装完毕低压蒸发器重量通吊挂装置直接传递锅炉顶部钢架运行时中压锅筒重量锅筒连接升道支撑
高压省煤器分高压省煤器2（高温段）高压省煤器1（低温段）高压省煤器2 布置模块3 中横排数62 排排数15 排高压省煤器1 布置模块4 中横排数52 排排数8 排子均径φ381 开齿螺旋鳍片子材料SA210A1螺旋鳍片材料CS高压省煤器（高压省煤器2 前2 排子外）工质流程全回路工质次流锅炉宽度方排子高压省煤器2前2 排子设计双回路工质流程全部低负荷等非设计工况运行时产生蒸汽水进入锅筒产生蒸汽堵塞高压水操台水前次流高压省煤器1高压省煤器2 排加热接饱温度进入高压锅筒
中压省煤器布置模块4 中横排数10 排排数8 排子均径
φ381 开齿螺旋鳍片子材料SA210A1螺旋鳍片材料CS中压省煤器工质流程全回路工质次流锅炉宽度方排子中压水操台水次流中压省煤器排加热接饱温度进入中压锅筒
低压省煤器布置模块5 中横排数62 排排数4 排子均径φ381 开齿螺旋鳍片子材料SA210A1螺旋鳍片材料CS低压省煤器工质流程全回路工质次流锅炉宽度方排子低压省煤器设置循环回路确保进入低压省煤器凝结水温度高露点温度凝结水水操台水前次流低压省煤器排加热进入低压氧水箱低压省煤器出口部分工质循环泵回低压省煤器入口操台凝结水混合满足入口水温求
锅炉体钢架护板H型钢钢板焊接成两侧12 根立柱横梁相连组成整体构架承受燃机正常运行工况排气压力击力构架震烈度八级求设防12根柱底部配特殊设计基础件1 根作膨胀中心固定柱外余11 根均定滑移活动柱底结构
台扶梯适应锅炉运行检修方便设置检修台采花钢板外余台均采适应露天布置栅架台台走道承受7500Nm2 活荷载扶梯承受2000Nm2活荷载时挠度1360台走道端部封闭型走道台宽度1000mm通道净高215m走道台扶梯均带栏杆梯子水面夹角45°
锅炉锅炉体进口出口烟道烟囱间设置膨胀装置吸收热膨胀量膨胀节采先进软性膨胀节种膨胀节具三补偿吸收热膨胀推力性具吸收膨胀量降低噪声隔震结构简单体轻等特点体护板穿均采金属膨胀节密封确保道膨胀受阻碍烟气泄露限度减少散热损失避免壳体直接高温烟气接触热膨胀量减少
锅炉采保温结构层锈钢衬护板(厚度约15—25 毫米)衬护板护板间置数层(总厚度约1025－2015 毫米)轻质耐火保温材料(陶瓷纤维毯)外层护板6—8 毫米厚碳钢板种结构具散热少热膨胀量外形美观等特点
第九节 玻璃余热回收利系统
国玻璃行业概述
玻璃行业济指标轻工业部口理日玻璃工业企业包括保温瓶玻璃容器（食品化工医药酒饮料瓶罐等）玻璃器皿（包括压制吹制类艺术玻璃制品）玻璃仪器拉眼镜片等生产企业外玻璃机器制造玻璃模具制造耐火材料等玻璃生产配套生产企业惯例袭统称玻璃行业
改革开放前玻璃行业发展状况
玻璃制品生产国历史悠久种种原玻璃工业始终没发展建国初期国玻璃基手工生产厂家少技术落谈规模时全国产量万吨左右保温瓶10万支左右50年代60年代国日玻璃处发展时期着力更生艰苦奋斗精神开始池炉熔化机械制瓶发展速度较慢70年代逐步解决窑炉成型设备制造技术国制动半动制瓶机国日玻璃产量40万吨绯徊局面发展百万吨产量
改革开放玻璃行业进入飞速发展时期
80年代引进鉴国外先进技术设备国玻璃行业发展1983年统计日玻璃行业时已561家企业职工19万全行业拥类窑炉784座种生产设备1810台中行列制瓶机200台压吹机45台拉机42台保温吹泡机184台工业产值7亿元年产品269万吨保温瓶1亿时全国29省治区直辖市规模日玻璃企业基形成生产配套布局合理日玻璃生产体系
90年代国日玻璃行业着改革开放深入发展企业通股份制等深层次改革破旧国体制束缚企业普遍焕发青春股份制极调动职工积极性批民营合资股份制企业相继涌现加国外量先进技术先进设备引进国玻璃机器制造业发展促进日玻璃行业发展国日玻璃行业进入高速发展阶段
特2003年日玻璃产量年百万吨速度递增2008年底统计日玻璃全国产量已达1446万吨全国日玻璃行业企业已达1300家职数30万工业总产值784亿元年玻璃瓶罐行业涌现出广东华兴河北索坤年产量50万吨龙头企业涌现出河北北雄承德华富山西华宏艺安徽德力等百家玻璃器皿出口企业涌现出北玻仪山东力诺重庆正川等拉企业国日玻璃工业生产已成规模
玻璃行业发展玻璃窑炉发展紧密相关玻璃窑炉世纪发展历种形式坩埚窑炉早出现熔制玻璃窑炉形式种窑炉简单实数百年发展目前然广泛应批量品种高质量玻璃生产着玻璃行业发展坩埚窑产品质量稳定污染生产效率热效率低逐步淘汰代耐火材料质量提高抗侵蚀材料出现开始逐渐出现型高效池窑种配套材料工艺发展窑炉规模产量越越目前甚出现千方米型浮法窑
电熔制玻璃始1906年20世纪40年代钼电极迅速发展60年代二氧化锡电极出现进步深化电熔技术铅玻璃方面发展目前止玻璃采电熔化电熔窑炉优势：提供窑炉热效率次源燃烧间接传热变成部焦耳热热效率火焰炉30~60％提高60~80％次降低废气挥发物排放采冷顶工艺配合料挥发火焰炉6~15％降低05~2％考虑次源生性价格继续攀升电熔炉广泛应目前中型规模质量求高产品
全氧燃烧池窑20世纪80年代发展起制氧技术提高降低氧气成富氧纯氧熔制玻璃断企业接受氧气高产量降低单价目前纯氧运产量品质高玻璃熔制中
二玻璃工艺流程
池窑生产玻璃液制备示意图
关玻璃工艺流程根窑形式：坩埚窑池窑
坩埚窑生产日玻璃产品属传统生产工艺通圆炉火口火眼火焰流动坩锅玻璃混合料（熟料）熔制成合格玻璃液手工艺吹制加工成产品配合料标准加入坩埚时司炉工烧煤升温直熔化温度达指标坩埚混合料熔制成合格玻璃液然减火降温玻璃液温度降适合吹制成型粘度温度开始吹制半成品时进行保温直坩埚玻璃液吹制完进行次重复程生产程中形成升温降温周期造成源浪费成高效益低
池窑玻璃生产工艺流程煤气重油燃料配合通投料机推入熔窑热煤气火焰高温作熔化部熔化成玻璃液澄清部澄清冷部冷流入成型室（引窑池）玻璃液温度控制适合成型粘度温度指标成型室玻璃液通槽口垂直引机连续拉制成型玻璃带引机膛退火冷成玻璃原板外型池炉燃煤系统结构坩埚炉相全半煤气直火式玻璃液熔化池熔制成流液洞进入吹制成型池成型池胸墙设留足够取熟料口特制砖盖时根需开关形成稳定连续生产产量池炉加混合料司炉工稳定连续烧煤加温进行熔制玻璃液吹制工24时倒班连续进行半成品吹制生产现代池炉工艺中池炉排放烟气中般加换热器预热燃料助燃空气干燥热源车间取暖等池炉生产降低耗煤量种玻璃成份种类产品座池炉时进行连续生产坩埚炉相较增加产品品种产量降低成增加济效益
坩埚炉池炉生产玻璃燃料燃烧工艺流程必少燃煤燃气燃油中溶化玻璃原料玻璃窑排废气然换热器般300500℃部分烟气前直接排放未加利烟气带走热损失非常惊污染环境浪费宝贵烟气余热资源
三余热回收技术途径
玻璃窑炉燃燃料煤气煤重油中燃煤气煤烟气余热锅炉排烟温度约170℃左右烟气成分基达排放求（燃料中身硫含量极少）燃重油玻璃窑炉烟气中含较高硫（般重油中含硫1）重油作燃料烟气成分较煤气煤较差应充分考虑硫化产物影响
表中出煤气燃料玻璃窑炉烟气成分
烟气成分
O2
CO2
N2
COppm
NOppm
NO2ppm
SO2ppm
H2ppm
厂家
88
92
82
0
555
75
0
18
厂家二
107
77
816
51
385
6
0
23
均烟气成分
98
84
818
1465
460
64
0
38
注：玻璃窑废气含尘量2050gNm3左右
玻璃生产程中池窑换热室（换热器）出烟气般500℃烟气通余热锅炉产生蒸汽蒸汽加热雾化重油道保温生活取暖等
回收玻璃窑排放废气热量余热锅炉形式：热式余热锅炉火式（烟气走子里面水蒸汽子外面）水式（水蒸汽走子里面烟气走子外面）余热锅炉换热效率等原现热式余热锅炉水锅炉烟类余热锅炉般适合较烟气量烟气含尘量酸腐蚀粘结性灰堵塞等等适应重点讲述
四余热回收设备特性
烟气量设备成制造工艺等原现普遍烟气量采热余热锅炉较烟气量烟气量采传统意义水余热锅炉
热技术项成熟技术 目前广泛应化工石化冶金建材等众领域世纪九十年代末开始热技术应窑炉回收烟道气余热生产饱热蒸汽生产生活目前已百十家玻璃厂收较济效益典型热壳吸液芯端盖组成抽成13×（101104）Pa负压充适量工作液体紧贴壁吸液芯毛细孔材料中充满液体加密封端蒸发段（加热段）端冷凝段（冷段）根应需两段中间布置绝热段热端受热时毛纫芯中液体蒸发汽化蒸汽微压差流端放出热量凝结成液体液体孔材料毛细力作流回蒸发段循环热量热端传—端
热式余热锅炉压力容器(汽包)热烟箱迷宫式尘器组成热冷端插入汽包汽包牢固联结热热端烟箱压力容器技术求制作汽包中间隔板分离面走烟气面进水终汽包中产生蒸汽构成热式余热锅炉
加强烟气侧传热效率蒸发段热焊螺旋翅片增烟气侧换热面积壁温度含尘量较烟气方面采开齿螺旋翅片防止灰尘热翅片积累方面采激波吹灰器彻底清热表面积灰结焦保持热换热效率
热式余热锅炉兼水火锅炉二者优点避开二弱点项性均优壳式余热锅炉300℃高温烟气余热回收重节设备
图玻璃窑热余热锅炉简单工艺流程
较烟气量尤浮化玻璃工艺（板玻璃硅酸盐原材料1300度高温炉溶融成液体流锡水表面成型俗称浮化玻璃）玻璃行业常常采然循环水锅炉根烟气量等级该余热锅炉采取单压
双压氧闪蒸（闪蒸高压饱水进入较低压容器中压力突然降低饱水变成部分容器压力饱水蒸气饱水）氧样根实际充分利烟气余热提高余热发电效
五余热设备设计参数
表台玻璃窑炉参数
玻璃窑炉熔化面积 m2
24
52
日产量500td
日产量600td
日产量550td
日产量1000td
进余热锅炉烟气量Nm3h
4208
8160
23000
100000
110000
143000
锅炉入口烟温℃
325
310
450
480
500
460
额定蒸发量th
0424
0276
3
138
165331(热水)
174385
额定蒸汽压力MPa
07
07
06
254
24 298
25501
额定蒸汽温度℃
饱
饱
200
430
430167（热水）
430120
锅炉结构形式
热式
热式
热式
单压然立式
闪蒸然立式
双压然立式
六余热回收设备存问题解决方法
热余热锅炉
1 烟箱放炮问题燃煤式玻璃窑炉换程中部分煤气会烟道余热锅炉进烟囱排气中果烟道中漏入空气严重造成烟气余热锅炉着火甚发生放炮特尘操作中密封严换时间掌握容易发生放炮现象严重仅会余热锅炉造成损害会危窑炉安全运行
解决问题措施制定科学合理烟尘操作程序严格执行：(1)挂准换警示牌(2)开启总烟道闸板(3)停引风机(4)关闭烟道出闸板（5）烟尘：（6）密封（7）开启进出口闸板（8）开引风机（9 ）关闭总烟道闸板 日延时换特密封严换延时时间充分般低30min
2余热锅炉尘方法烟气接触烟箱热时间长会附着层结尘具危害性：(1)结尘增明显降低热导热系数余热利率降低(2)造成系统阻力增加导致引风机转速增高耗增加（3）烟箱密封漏入空气时易产生火星换时引起着火放炮时清结尘消隐患十分必
清结尘方法3种：压缩空气法热蒸汽法中压水法3种方法均采根实际情况较：
1)压缩空气法优点气源易安全方便玻璃工厂普遍配空压机压缩空气容易获优点缺点费时长清理完易产生火星造成烟箱煤气着火放炮
2)热蒸汽法优点易利蒸汽炉余热锅炉身产生蒸汽进行尘缺点蒸汽灰尘反应容易产生层粘结层易清干净操作中烫伤安全素
3)中压水法普通单级水泵产生中压水清结尘具安全易价格便宜优点热表面结尘清干净会产生火星安全性缺点需安装余热锅炉前设置排水通道
水余热锅炉
腐蚀问题燃重油时重油中硫含量1左右燃料燃烧会产生SO2S03尾部受热面果启停者变负荷运行中该处壁温低酸露点温度SO2SO3会凝结成酸受热面造成腐蚀严重会造成爆等影响正常运行解决办法尾部选抗腐蚀考登钢（属低合金高强耐腐蚀结构钢应美标A87103 标准里面牌号Grad65Grad60）增加非正常运行尾部受热面吹灰清扫等
七工程实例
河南振华玻璃厂装备台HPE384504810型余热锅炉称热交换器设计蒸发量4800kgh设计蒸汽压力10M pa（烟气特点）
烟气侧面采扩展受热面改善传热程部热束排列布置热加热段肋片节距布置较合理热加热段冷段长度例较合适分三段样热热交换效率提高工作状况良
部热受热段采节距肋片加热横排列尺寸结构方式种结构布置方式锅炉换热装置更适应灰气流特玻璃熔窑产废气废气含矽岩砂岩芒销等成分组成含灰气流延长清灰时间寿命外余热锅炉换热器体两侧设置扇清扫检查门样障碍条件水清洗工清扫方法清附热面粉尘
采热式锅炉水蒸汽热源间双重隔离减热应力热式余热锅炉常规形式蒸汽余热锅炉相说结构较合理紧凑占面积
外玻璃窑热余热锅炉太原玻璃厂450 td 浮法玻璃生产线蒸发量3th额定蒸汽压力06Mpa 额定蒸汽温度饱泰山生力源集团玻璃限公司玻璃窑熔化面积52m20276th 额定蒸汽压力05Mpa额定蒸汽温度饱
第五章 世界余热利技术发展
第节 国外余热利技术发展现状
国外余热发电项目基技术原理技术方案国相仿源利效率略高国水
资料显示余热发电均中低温参数国外考虑利低沸点烷类机物取代水产生蒸汽推动气轮机运转发电相水水蒸汽循环工质烷类机物具优点：
（1）机工质沸点低易产生蒸汽回收低温余热
（2）冷凝压力接稍气压工质泄漏
（3）机工质耐低温受冰冻影响
（4）转速低噪声
（5）系统工作压力低约15MPa
（6）湿蒸汽产生始终保持干燥受腐蚀透寿命长
国际水泥工业余热发电技术先进德国日十年国建筑业持续萎缩水泥需求逐年滑德日两国1996 年国水泥消费量分3550 万吨8400 万吨锐减2006 年2600万吨6000 万吨分降2729水泥工业处片景气中阻碍余热发电技术发展进程例：日实际完全勉强维持着十年说基没进展德国1996 年起积极推进四零负项目技术措施法规建设四零负工艺技术包括：水泥企业周围环境达零污染外界电零消耗废料废渣废水零排放熟料生产天然矿物燃料（煤油天然气）零消耗消纳种废物取卓越成效全社会废渣废料负增长做出贡献
第二节 国余热利技术发展现状
国行业家技术提供商余热发电技术基概念方致均通余热锅炉（热交换器）回收热空气烟气等介质中热量进行量转移加热水产生热饱蒸汽动汽轮发电机组做功发电关键设备核心问题余热锅炉富含量热介质回收汇集引出进通余热锅炉进行量转换技术难点种余热发电技术均略差外余热锅炉身设计定程度决定余热回收利例彻底性二余热发电问题解决低压蒸汽饱蒸汽汽轮机设备问题众周知发电蒸汽通常热蒸汽热度越高越余热回收利发电性质产生蒸汽低压蒸汽湿蒸汽相热蒸汽发电效率设备安全均存定问题目前国家企业已研制成功中低温发电汽轮机
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余热回收利技术
培
训
教
材
目 录
第章 概述…………………………………………………………………1
第节 国源现状………………………………………………1
源供需矛盾突出利效率偏低……………………………1
二 中国均源消费升远低发达国家水……………3
三 源消费趋集中加工转换效率总体高…………………4
第二节 国源政策……………………………………………………7
第三节 解决国源危机应策略…………………………………9
国源消费结构出现问题成分析………………………9
二解决国源危机应策略……………………………………10
第四节 国余热利技术现状 ………………………………………11
水泥窑余热利……………………………………………………12
二冶金行业余热利…………………………………………………12
三行业余热利…………………………………………………13
第二章 余热利技术 ……………………………………………………14
第节 余热利阶段 …………………………………………14
加强量理阶段…………………………………………………14
二热装料阶段…………………………………………………………14
三间接热回收阶段……………………………………………………15
四动力化发电阶段…………………………………………………15
五节阶段………………………………………………………15
第二节 余热回收热力学原理…………………………………………15
焓利热力学原理 …………………………………………16
二 （火）利热力学原理……………………………………16
第三节 余热回收途径…………………………………………………17
余热种类 ……………………………………………………17
二 余热回收途径 ………………………………………………18
三 常余热回收设备 ……………………………………………18
第四节 废气造成腐蚀策………………………………………19
余热回收设备低温腐蚀策 ……………………………19
二 余热回收设备高温腐蚀策 ……………………………20
第三章 余热锅炉 ……………………………………………………………22
第节 余热锅炉形式…………………………………………………22
余热锅炉分类 ………………………………………………22
二 种余热锅炉系统结构示意图 ………………………………23
第二节 蒸汽参数选定…………………………………………………26
热回收时蒸汽参数选择…………………………………………26
二动力转换时蒸汽参数选择………………………………………26
第三节 结构形式选定…………………………………………………27
第四节 烟气腐蚀防止策……………………………………………29
低温腐蚀防止策………………………………………………29
二高温腐蚀防止策………………………………………………32
第五节 烟气磨损防止策……………………………………………34
磨损机理…………………………………………………………34
二磨损防止…………………………………………………………35
第四章 行业余热回收系统 ……………………………………………36
第节 水泥窑余热回收利系统………………………………………36
国水泥行业概述…………………………………………………36
二水泥生产工艺流程…………………………………………………36
三余热回收技术途径…………………………………………39
四余热回收设备特性……………………………………………41
五余热设备设计参数……………………………………………42
六余热设备存问题解决方法……………………………42
七工程实例……………………………………………………………44
第二节 垃圾焚烧余热回收利系统……………………………………45
国垃圾焚烧行业概述……………………………………………45
二垃圾焚烧工艺流程…………………………………………………45
三余热回收技术途径…………………………………………46
四余热回收设备特性……………………………………………48
五余热回收设备设计参数………………………………………49
六余热回收设备存问题解决方法………………………49
七工程实例……………………………………………………………50
第三节 烧结机余热回收利系统………………………………………51
国钢铁行业概述…………………………………………………51
二烧结机工艺流程……………………………………………………51
三余热回收技术途径…………………………………………52
四余热回收设备特性……………………………………………54
五余热回收设备设计参数………………………………………55
六余热回收设备存问题解决方法………………………55
七工程实例……………………………………………………………56
第四节 干熄焦余热回收利系统………………………………………56
国焦化生产行业概述……………………………………………56
二干熄焦生产工艺流程………………………………………………57
三余热回收技术途径…………………………………………59
四余热回收设备特性……………………………………………60
五余热回收设备设计参数………………………………………63
六余热回收设备存问题解决方法………………………63
七工程实例……………………………………………………………66
第五节 硫酸余热回收利系统…………………………………………71
国硫酸行业概述…………………………………………………71
二硫酸生产工艺流程…………………………………………………72
三余热回收技术途径…………………………………………73
四余热回收设备特性……………………………………………74
五余热回收设备设计参数………………………………………76
六余热回收设备存问题解决方法………………………77
七工程实例……………………………………………………………79
第六节 硅铁余热回收利系统…………………………………………82
国硅铁行业概述…………………………………………………82
二硅铁生产工艺流程…………………………………………………83
三余热回收技术途径…………………………………………84
四余热回收设备特性……………………………………………85
五余热回收设备设计参数………………………………………86
六余热回收设备存问题解决方法………………………86
七工程实例……………………………………………………………87
第七节 海绵铁余热回收利系统………………………………………89
国海绵铁生产行业概述…………………………………………89
二海绵铁生产工艺流程………………………………………………90
三余热回收技术途径…………………………………………91
四余热回收设备特性……………………………………………92
五余热回收设备设计参数………………………………………93
六余热回收设备存问题解决方法………………………93
七工程实例……………………………………………………………94
第八节 燃机余热回收利系统…………………………………………95
国燃机发电行业概述……………………………………………95
二燃机发电工艺流程…………………………………………………97
三余热回收技术途径…………………………………………98
四余热回收设备特性……………………………………………99
五余热回收设备设计参数……………………………………101
六余热回收设备存问题解决方法……………………101
七工程实例…………………………………………………………103
第九节 玻璃余热回收利系统 ………………………………………113
国玻璃行业概述………………………………………………113
二玻璃生产工艺流程………………………………………………115
三余热回收技术途径………………………………………117
四余热回收设备特性…………………………………………118
五余热回收设备设计参数……………………………………120
六余热回收设备存问题解决方法……………………121
七工程实例…………………………………………………………122
第五章 世界余热利技术发展…………………………………………124
第节 国外余热发电技术发展现状 …………………………………124
第二节 国余热利技术发展现状 ……………………………125
第章 概述
进入21世纪发展知识济循环济已成世界济发展潮流发展知识济求加强济运行程中智力资源物质资源代实现济活动知识化转变发展循环济求环境友方式利然资源济资源环境容量实现济活动生态化转变时中国济社会面着资源尤源短缺制约
第节 国源现状
源供需矛盾突出利效率偏低
着中国济稳步增长工业化城镇化进程加快济社会发展源需求断增源行业处快速发展态势源消费缺口断扩2007年国次源生产总量237亿吨标准煤升722001年1374亿吨标准煤1 7倍期间年均增长95期次源消费总量1432亿吨标准煤增加265亿吨标准煤年均增长1082007年供需缺口28亿吨标准煤（图1）2006年升942001年2007年然中国源生产持续增长增长速度源消费增长速度源缺口断扩
中国煤源消费体格局持续长段时间中国世界少数煤源消费国2001~2007年中国次源构成中煤例667升691石油重229降194天然气26升36水电核电风电三者占例2001年79降2003年682007年回升79（图2）中国源消费中煤直占23份额煤消费体格局短期会改变决定中国源政策制定实施必须优先考虑煤
中国源利效率呈升趋势较低中国单位GDP耗处降态势2001年11 47吨标准煤／万美元降低2007年806吨标准煤／万美元年均降率57尤2004年降更快2004年2007年4年间单位GDP耗降389吨标准煤／万美元年均降率123表明年国家十分重视节减排工作取成效世界国家相中国源利效率较低2006年中国单位GDP耗世界均水29倍分美国日3754倍印度巴西1433倍（图4）
二中国均源消费升远低发达国家水
着中国源消费增长中国均源消费量逐渐升2007年中国次源均消费量199吨标准煤2001年18倍世界发达国家相然较低2006年中国次源均消费量世界均水791分仅美国日德国169322329（图5）
常规源消费中国均消费水逐年增长2007年中国煤石油天然气均消费分192吨煤028吨油5751立方米气分2001年19倍15倍26倍世界水相然较低2006年中国均煤消费量仅美国479德国909中国源消费煤占体均消费量然低美国德国等发达国家2006年中国均石油消费量仅世界均水447半美国85日144德国177巴西5382006年中国均天然气消费量仅世界均水101美国21日67德国42巴西391
三源消费趋集中加工转换效率总体高
中国六高耗产业（石油加工炼焦核燃料加工业化学原料化学制品制造业非金属矿物制品业黑色金属冶炼压延加工业色金属冶炼压延加工业电力热力生产供应业）源消费迅速增长2006年总量1260亿吨标准煤2001年21倍年均增长154高11源消费增长率六高耗产业耗占中国总耗例断长2001年429增2006年511已超中国源消费半源消费集中度进步增强（图9）
六高耗产业中黑色金属冶炼压延加工业耗增长快2006年耗428亿吨标准煤（占六高耗产业总耗340）2001年25倍（占六高耗产业总耗279）年均增长201次化学原料化学制品制造业2006年耗248亿吨标准煤（占六高耗产业总耗197）2001年19倍（占六高耗产业总耗210）年均增长14次非金属矿物制品业电力热力生产供应业两者耗增速较相2006年耗分199亿吨标准煤174亿吨标准煤2001年相年均增长率分149124次石油加工炼焦核燃料加工业2006年耗124亿吨标准煤2001年16倍年均增长率95色金属冶炼压延加工业耗少增速较快2006年耗086亿吨标准煤2001年22倍年均增长率173（图10）
年中国济快速发展矿产品需求旺盛引起种矿产品加工业耗较快增长中黑色金属尤铁供需矛盾更突出价格路狂涨引起黑色金属冶炼压延加工业发展迅速耗中国源加工转换效率变化总效率2001年2006年仅提高22百分点70浮动总体水高中发电电站供热源加工转换效率尤低2006年高仅39875年均值39（图11）
第二节 国源政策
源问题已成国济生活中普遍关注问题科学发展观持续发展问题引起中央国务院高度关注力提倡全社会形成识中国发展中国家国源发展基原立足国节约优先效率作源政策首务
1994年3月公布中国21世纪议程提高源效率节作持续发展源战略关键措施
1996年3月八届全国四次会议通国民济社会发展九五计划2010年远景目标提出实行济体制传统计划济市场济转变济增长方式粗放型集约型转变实现济社会持续发展指导方针坚持资源开发节约举节约放首位发展战略
2004年国家十五规划纲提出重约束性指标——资源利效率显著提高单位国生产总值源消耗降低20左右单位工业增加值水量降低30农业灌溉水效利系数提高05工业固体废物综合利率提高60时国十五期间环境保护建设规划指出2010年国污染物二氧化硫化学需氧量排放总量必须2005年全降102010年二氧化硫化学需氧量排放控制重点区城市环境质量改善生态环境恶化趋势基遏制确保核辐射环境安全2010年单位GDP水量2005年降低20
2005年2月28日中华民国第十届全国民代表会常务委员会第十四次会议通中华民国生源法该法2006年1月1日起施行部法律明确生源发展战略路线图国生源发展提供法律保证该法规划国生源次源消费中重目前7提高2020年15代化石源4亿吨标准煤减排二氧化碳10亿吨二氧化硫700万吨
2006年9月1日国务院发布关加强节工作决定提出6方面措施加强节工作点：加快构建节型产业体系着力抓重点领域节力推进节技术进步加节监督理力度建立健全节保障机制加强节理队伍建设基础工作切实加强节工作组织领导省级民政府区节工作负总责节工作纳入政府重议事日程
2007年9月国家发改委出台生源法中长期发展规划规划总结国生源发展现状提出年发展国生源取成绩
2007年10月28日第十届全国民代表会常务委员会第三十次会议修订通中华民国节约源法该法2008年4月1日起施行节约源法规定节约资源国基国策国家实施节约开发举节约放首位源发展战略
推动全社会力节降耗提高源利效率缓解源约束环境压力国编制源中长期发展规划纲时出台节中长期专项规划根国目前节潜力未源需求特点规划提出十五节重点领域工业交通运输建筑商民时提出十五期间组织实施十项节重点工程包括电机系统节工程量系统优化工程建筑节工程绿色明工程等十项工程已纳入国民济社会发展第十五年规划纲实现十五单位GDP耗降低20左右目标项重工程技术措施
第三节 解决国源危机应策略
国源消费结构出现问题成分析
源生产消费基衡情况出现源危机原：
1 源品种结构合理2004年例国次源消费结构中煤炭69远高世界均水(272)国资源禀赋决定次源消费结构较长时期必须煤济成长程中石油天然气需求急剧增长必然造成品种供应衡石油进口存度已超50断增长情况国际源市场波动直接影响石油供应石油制品短缺成源危机表现形式
2 源生产安全运输制约常规源正常供应究原高煤价利益驱忽视安全生产安全设施投入够素
3 环境负荷影响煤炭源结构导致国气污染物烟尘二氧化硫氮氧化物二氧化碳排放量位居世界第
4 源消费问题断增长源利率低着济规模断扩中国源消费呈持续升趋势1957~1989年中国源消费总量9644万吨标准煤(SCE)增加96934万吨增加9倍1989~1999年中国源消费96394万吨标准煤增加122000万吨增长26受资金技术源价格等素影响中国源利效率发达国家低源综合利效率32源系统总效率93发达国家50左右
5 新源开发利进展缓传统源赖开发利正积极研究推广源方面存着力度足问题太阳热风海洋生物质核聚变开展运等目前国处初始阶段
6 源政策宏观调控九五十五国源政策历数次调整源利问题逐步趋完善目前讲解决国源供需矛盾根出路提高源效率产业结构调整技术进步提高效效率根途径
二解决国源危机应策略
国区行业间发展衡国源消费呈现出耗总量巨效低存特点源效率低供应足矛盾保持国源供需衡基原应该效开发节约提高源效率开发新源树立全社会节意识保障源济社会发展支撑
1 节约源提高源利率目前世界工业化国家采取节措施联合热电（称时发热发电）较热门话题普通发电厂源效率35达65源作热白白浪费掉联合热电部分热发电者工业家庭供热源利率提高85节约初级源
2 开发绿色源解决源危机重途径太阳热风海洋核生物等存然界中源称作生源源环境危害较少做绿色源开发绿色源解决源危机重途径目前
绿色源全球源结构中重已达15~20石油煤炭天然气老三样源唱角局面改善
3 开发核根解决源危机目前科学家正研究开发代源核风太阳热生物水力发电等年7~8月份美国未科学家杂志报道科学家预计2010年风太阳热生物水力发电占全部源需求30
4 调整产业结构转变济增长方式产业结构调整根目创造国家区企业竞争优势源供足情况限制高耗产业进入进行规模降低耗技术改造结构调整重方济增长方式转变核心提高资源效率
5 设置环境影响底线确保然谐环境污染容量指标细化落实区行业具体项目加强环境监察严格执法控制污染物排放
6 加强源宏观调控提高国家源控制力积极调整源结构提高源效率源结构优质化源效率影响目前世界源消费已逐步摆脱煤炭赖转石油天然气逐步扩生源例世界源结构发展趋势促中国必须改变煤源结构问题优化源结构中国实际出发明确制定促进优质源进口生源开发发展战略快改变煤源消费结构
第四节 国余热利技术现状
节减排国济社会发展项长远战略方针项极紧迫务
工业生产中着种窑炉回转窑加热炉转炉反射炉沸腾焙烧炉等窑炉耗量燃料热效率低般30左右高温烟气高温炉渣高温产品等带走热量达40~60中利余热冶金方面约占燃料消耗量三分机械玻璃造纸等方面占15回收余热降低耗国实现节减排环保发展战略具重现实意义
水泥窑余热利
利纯低温余热发电技术回收水泥窑余热已水泥行业广泛采作国十五十重点节工程余热余压利工程推广中国水泥协会初步统计2008年国水泥企业4350家水泥产187亿吨分布全国31省市治区国水泥产量已占全球50年全国建水泥生产线418条时已核准未开工水泥生产线147条全国建拟建项目全部建成水泥总产达27亿吨新型干法水泥生产线约1500条截2008年6月全国水泥行业新型干法水泥生产线已配套建设种类型纯低温余热电站约186座（包括已投产运行正建设）形成年余热发电量98亿度力相年节约380万吨标准煤减排二氧化碳980万吨
二冶金行业余热利
冶金企业原料焦化烧结炼铁炼钢连铸轧钢生产程中产生量含利热量废气废水废渣时工序间存着含利量中间产品半成品冶金企业属耗型企业耗占全国耗10左右占工业部门耗15左右源费占企业生产总成20~30源生产增长速度尚难适应国民济发展求源价格升波动已冶金企业生存发展构成挑战节降耗已成冶金企业长期战略务目前余热回收技术：干熄焦发电技术烧结余热回收技术高炉余压发电技术副产煤气回收技术热送热装技术加热炉汽化冷技术炉窑烟气余热回收技术等
三行业余热利
国建筑陶瓷行业源利率28~30建筑陶瓷企业窑炉产生烟气带走热量巨温度较高达400~500℃占窑炉总热量25~35喷雾塔产生烟气水汽热然温度较低（80~120℃）热量巨目前已逐渐开始推广利窑炉余热直接加热干燥坯体喷雾泥浆换热器中烟气余热加热助燃空气气态燃料设置余热锅炉生产蒸汽冷热电联产
外余热利玻璃窑工业硅冶炼工业等行业中日渐重视出现生产相结合余热利方法
第二章 余热利技术
余定济技术条件源利设备中没利源余废弃源包括高温废气余热冷介质余热废汽废水余热高温产品炉渣余热化学反应余热燃废气废液废料余热高压流体余压等七种中余热根调查行业余热总资源约占燃料消耗总量17~67回收利余热资源约余热总资源60工业回收余热包括排气产品物料废物工质带走高温热化学反应热等例：锅炉窑炉烟道气燃气轮机燃机排气焦炭钢件水泥砖瓦炉渣等高温热冷凝水冷水放散热风等带走热排放废气热等
第节 余热利阶段
工业余热根物质分排放空气烟气热水蒸汽炉渣等种形式中具代表性余热热排气（包括热空气）热排水二种排气余热数量200~400℃左右热排气排水余热数量40~70℃中温热排水余热利时根技术实施难易投资回收时间等般分阶段：
加强量理阶段
加强量理阶段包括加强炉墙绝热道保温防止漏风防止阀门泄漏防止泵密封泄漏实行机械合理运转节运行
二热装料阶段
热装料阶段指种材料生产厂化工厂钢铁冶炼厂中次进行加热冷生产工艺中避免反复进行加热冷产生量热损失利高温物体低温物体直接进行换热高温物体通热保护罩热隧道输送减少热损失进行热装料等较进行直接热回收尤低温时利效果较
三间接热回收阶段
间接热回收阶段指通种余热锅炉换热器等节设备回收终排放余热加热干燥采暖供冷供应热水等方面果遇热温度较低余热传生产程中原料半成品作热装料具较效果
四动力化发电阶段
动力化发电阶段指利回收余热通锅炉汽轮机发电机等生产工艺程中余热进行循环发电利设备余热进行动力化驱动辅助机械
五节阶段
工厂生产中冷加热工艺流程改连续生产程间歇生产程增设汽轮机发电机等设备利余热蒸汽高压排气进行发电供生产网销售
第二节 余热利热力学原理
种工业余热利热力学原理说种情况：(1)高温加热程热装料焓回收情况(2)热量进行动力化情况
(1)余热运热装料间接利热焓单纯热量形式输入生产工艺程工艺程进行利根热力学第定律热衡进行分析
(2)余热进行动力化引入佳效率（火）概念利方法热力学第二定律进行分析
焓利热力学原理
谓焓利指热量身温度水关等值应实际场合满足热力学第定律
重量G(kg)（包括燃烧空气）热容Cp[kJ(kg℃)温度T0℃物体加热T1℃时必须提供热量：Q1GCp(T1T0)
装置中回收余热该物体预热T2℃进行热装料节省热量：Q2GCp(T2T0)
Q1Q2节率ηcηc(T2T0)(T1T0)
二（火）利热力学原理
谓（火）存余热等源时物质发生反应全逆冷气温度T0℃程中作出理功（火）称效
重量G(kg)（包括燃烧空气）热容Cp[kJ(kg℃)温度T1℃物体温度降低⊿T时放出热量：⊿QGCp⊿T温度降低T0时⊿QGCp(T1T0)
热量⊿Q进行动力化时根热力学第二定律卡诺循环热效率(TT0)T产生功⊿Ex⊿ExGCp⊿T(TT0)T
整循环产生Ex⊿Ex积分求：
ExT0T1⊿ExGCpTT0TlnT1T0GCpT0X0ln1+X0
中X0——温度X0(T1T0)T0
关（火）热效率 ηExExQ011X0ln1+X0
工作余热高温度T1气温度T0间卡诺循环发动机热效率ηc1(T0T1)
ηExηc(12)+( ηc6)+( ηc212)+( ηc320)+…
见（火）循环效率约等12卡诺循环效率
第三节 余热回收途径
余热种类
余热通常指高温侧认利热量加利企业中余热种状态存气体余热液体余热固体余热余潜热余压余动力等6种
1 气体余热燃烧炉烟气代表回收象高温排气余热
2 液体余热指冷设备产品时水温度升变成废热水温度低未达实际应余热
3 固体余热指产品生产工艺加工结束产品显热
4 余潜热指炉发生化学反应式产生燃气体数场合副产气体进行回收
5 余压指生产程中提高压力进行生产设备排出气体压力高进行回收
6 余动力指回转体停止运行时量目前没广泛利
二余热回收途径
1 余热回收方法
余热利象烟气低压蒸气热排水工艺气体固体显热等效利方式：①作热源直接②产生蒸汽③产生动力④作预热源
2 余热回收途径
般说综合利余热次直接利第三间接利（产生蒸汽发电）
（1）余热蒸汽合理利序：①动力供热联合②发电供热联合③生产工艺④生活⑤冷凝发电
（2）余热热水合理利序：①供生产工艺常年②返回锅炉发电③生活
（3）余热空气合理利序：①生产②暖通空调③动力④发电
三常余热回收设备
1 空气预热器
空气预热器回收高温烟气热量根传热方式结构形式分：蓄热式空气预热器辐射式空气预热器流式空气预热器热式空气预热器等
2 余热锅炉
余热锅炉指利工业生产程中产生余热产生蒸汽锅炉冷高温工艺气体控制工业生产工艺气体温度时回收生产程产生余热
3．余热回收发电系统
余热回收发电系统通常余热锅炉汽轮机发电机等组成锅炉中水染料燃烧放出热量加热产生热蒸汽送入汽轮机蒸汽热转变汽轮机机械发电机转变成电
第四节 废气造成腐蚀策
余热回收设备腐蚀两类：烟气侧低温腐蚀化合物侵蚀等高温腐蚀
余热回收设备低温腐蚀策
1．硫酸露点腐蚀策
（1）硫酸露点腐蚀形成机理
高温烟气中含SO2SO3水分高温烟气省煤器空气预热器尘器烟道烟囱等低温处烟气温度降低露点烟气低温壁面接触气体中SO2转化成SO3SO3水份发生反应形成硫酸凝结腐蚀设备
SO2+12O2⇄SO3 SO2+O⇄SO3
SO3+H2O⇄H2SO4
（2）硫酸露点腐蚀策
①降低露点减少硫酸生成
低硫燃料保持较低量空气系数燃烧温度降低烟气中水分添加脱硫吸收剂改进操作流程效降低硫酸生成减轻露点腐蚀
②采耐腐蚀材料
2．盐酸露点腐蚀策
（1）烟酸露点腐蚀形成机理
通常烟气成分中S成分化学成分垃圾焚烧炉废气中含HCl水冷部分时常发生盐酸露点腐蚀特氧化剂存时腐蚀性加剧
（2）盐酸露点腐蚀策
选耐腐蚀材料作耐盐酸材料限钽锆等具牢固钝态金属铜钼镍等贵金属基体合金
二余热回收设备高温腐蚀策
余热回收方面城市垃圾焚烧炉开发余热利越越受关注城市垃圾特点：垃圾含水量热值较低垃圾中包括乙烯树脂塑料等化学产品金属类药品等种物质高温燃烧时产生氯化氢氯气热产生积灰温度达450℃形成高温腐蚀
1 卤素卤素化合物产生高温腐蚀
通常焚烧炉废气中含塑料产生卤素气体卤素气体金属发生反应形成生成物起金属表面保护层作焚烧炉火焰侧生成氧化层沉积物中普遍存FeCl2FeCl2旦生成Fe2O3Fe3O4等氧化物硫化物容易生成
2 离子化合物形成高温腐蚀
S2H2S形成硫化氧化激烈硫化侵害金属氧化相具稳定性差容积熔点低蒸汽压力高等特点
3．粘着物形成高温腐蚀
高温烟气中含少量VNaS等容易金属表面形成低熔点粘结沉积物成分燃烧物粘结沉积物仅传热减少锅炉效率降低金属减薄严重时引起爆
4．高温腐蚀策
燃烧物性质高温烟气化学成分针情况采取方法抑制高温腐蚀：
（1）热表面处理金属表面渗镀CrAlSi等
（2）添加剂燃烧程中添加提高灰溶物熔点MgOCaOSiO2等
（3）控制金属表面温度金属表面温度400℃时腐蚀基成问题
（4）选耐腐蚀材料
第三章 余热锅炉
余热锅炉指利工业生产程中产生余热产生蒸汽锅炉冷高温工艺气体控制工业生产工艺气体温度时回收生产程产生余热广泛应石油化工生产工艺程冶金机械造纸建材等行业余热回收中
第节 余热锅炉形式
余热锅炉锅炉体汽包循环系统辅助设备等组成具高温高压介质特殊性具定换热表面高温高压换热设备种样生产工艺程需种结构类型余热锅炉
余热锅炉分类
常见余热锅炉种：
1 安装方式分卧式余热锅炉立式余热锅炉
卧式锅炉炉水放置具结构简单维修方便等特点锅炉蒸发量蒸汽压力低水循环速度慢通常中型余热锅炉
立式锅炉炉垂直放置水循环速度快传热速率高具蒸汽空间蒸发量等特点回收热量蒸汽压力高型余热锅炉
2 汽水循环系统特性分然循环余热锅炉强制循环余热锅炉
然循化余热锅炉需设置循环水泵降升间流体密度差产生推动力进行汽水循环运行较
强制循环余热锅炉设置循环水泵外部循环泵产生循环推动力进行汽水循环锅炉运行时循环水泵时消耗源
3 结构特点分壳式余热锅炉烟道式余热锅炉
壳式余热锅炉通高温生产工艺气体锅水进行壁间换热产生蒸汽实现高温生产工艺产生余热回收壳式换热器类似应较广
烟道式余热锅炉通高温生产工业气体非金属材料砌成烟道设置烟道中换热束水冷壁进行换热产生蒸汽回收高温生产工艺气体热量般常规锅炉烟道部分结构相似
4 余热锅炉压力分低压余热锅炉中压余热锅炉高压余热锅炉
根压力容器安全技术监察规程余热锅炉压力容器样分低压中压高压三类：
低压余热锅炉 01MPa≤p＜16MPa
中压余热锅炉 16MPa≤p＜100MPa
高压余热锅炉 100MPa≤p＜100MPa
5 行业分水泥窑余热锅炉烧结机余热锅炉催化裂化余热锅炉化工废弃物余热锅炉垃圾焚烧余热锅炉硅铁行业余热锅炉钛白粉行业余热锅炉硫酸余热锅炉燃机余热锅炉干熄焦余热锅炉等
二种余热锅炉系统结构示意图
1．废弃物焚烧余热锅炉
2 硫酸余热锅炉
3 干熄焦余热锅炉
4 燃机余热锅炉
第二节 蒸汽参数确定
热回收时蒸汽参数选择
回收蒸汽参数受途影响较作工厂汽设备蒸汽源时蒸汽参数选择应考虑送气路压力损失温度降等素选择低蒸汽参数加热源受热侧锅炉受热面间温差较增加热回收量降低热回收设备费
二动力转换时蒸汽参数选择
回收蒸汽转化动力发电时选择蒸汽参数回收热量出发回收动力考虑余热源具（火）温度关温度愈（火）值愈进行动力回收时余热源回收（火）必须
回收（火）量蒸汽压力变化关系
进口气体温度回收（火）间关系
两图表示蒸汽回收种温度排气热源热量时环境基准温度0℃排气出口温度受热面末端温差20℃时单位气体量回收（火）量E蒸汽压力(ata)间关系
出具高温余热源时应放热稀释等形式热源温度降变低品味热源应高压高品位蒸汽形式高温气体进行热回收重
第三节 结构形式确定
余热锅炉结构形式分分火式水式两类结构形式工业锅炉相类似
火式余热锅炉蓄水量烟气量汽量波动条件汽压波动较蒸发量蒸汽压力均受锅筒直径运行条件限制外烟端
板冷佳温度应力较烟温度高（高600℃）板厚情况宜采种锅炉宜采水余热锅炉
水余热锅炉强制循环然循环两种循环方式进入余热锅炉烟气温度决定余热锅炉受热面布置形式重素进口烟气温度400~900℃时锅炉设置流束设置冷炉室烟尘熔化点低时例外应设置冷炉室控制进入流烟道入口烟温度避免灰渣流排间搭桥进口烟气温度废气燃烧温度1100℃时布置形式般工业锅炉区高温废气中含量堆积性细灰时锅炉排应垂直布置烟气较高烟速（约20m／s）刷排含腐蚀性烟尘高温废气流速应低
（约8ms）均匀采取防磨措施含二氧化硫(SO2)腐蚀性高温废气通常排烟温度应较高采加热水省煤器目提高金属壁温防止金属受硫酸腐蚀般情况应设置余热锅炉联旁通烟道便余热锅炉停时工业炉窑动力机械正常运行
第四节 烟气腐蚀防止策
工业窑炉排出烟气中常含腐蚀性气体腐蚀性物质硫氧化物钒氧化物硫酸盐络化物等物质会锅炉产生强烈腐蚀严重时短时间会锅炉遭损坏应解腐蚀机理掌握规律防止腐蚀产生保证锅炉长期安全运行
腐蚀般分低温腐蚀高温腐蚀低温腐蚀特点均匀性腐蚀壁厚度逐渐减薄破裂高温腐蚀特点局部性溃疡性腐蚀子壁穿孔破坏
低温腐蚀防止策
1 低温腐蚀产生机理
进余热锅炉烟气中含较二氧化硫时中部分会进步转化三氧化硫烟气中水蒸气结合生成硫酸锅炉受热面壁温低生产硫酸露点时硫酸壁凝结产生腐蚀低温腐蚀三氧化硫外氯气二氧化硫等会产生低温腐蚀发生烟气中水蒸气露点露点温度低余热锅炉中予考虑
压力定时二氧化硫转化三氧化硫衡曲线图1示该图出低温时转化成三氧化硫利850℃高温三氧化硫产生温度相时压力升高增加三氧化硫方面转化实际氧原子触媒飞灰作变复杂起高温烟气中含定量三氧化硫
余热锅炉中催化剂作烟气里SO2会部分转变成SO3催化剂：三氧化二铁三氧化二铝五氧化二钒烟尘二氧化硅等
图2出催化作般500~800℃间某温度范围表现明显温度范围正热器处温度区域加热器壁温度较高某情况热器设置余热锅炉利外余热锅炉积灰时积灰表面温度着积灰厚度增加升升某温度时处转化率高温度区域二氧化硫转化三氧化硫时烟气中烟尘起着催化作忽视影响验证明锅炉出口进口烟气中三氧化硫明显增加时着受热面积灰增加低温腐蚀趋严重清积灰腐蚀减轻
工业炉余热锅炉出口烟气中二氧化硫底少转化三氧化硫呢？工业炉原料燃料工艺程转化率考虑余热锅炉安全计算烟气硫酸露点时般推荐采10转化率
2防止低温腐蚀措施
（1）余热锅炉受热面壁温超露点防止低温腐蚀根措施提高壁温方法通常提高工业锅炉运行压力填充法两种
①提高锅炉运行压力受热面壁温超露点余热锅炉运行压力仅取决汽求更重考虑防止低温腐蚀
②套填充法提高壁面温度谓套填充法锅炉中烟气接触子较子套起两心间充填碳化硅合适导热材料
（2）锅炉设计考虑低温腐蚀
①采密封炉墙：果炉墙密封空气会量涌入炉烟气中含氧量水蒸汽量增加导致硫酸露点升增加受热面腐蚀性外漏入空气局部方焰温会降低形成硫酸蒸汽酸雾容易壁积灰生成硫酸盐会加速受热面腐蚀
②特殊情况外般应烟气刷受热面样利防止积灰利防止低温腐蚀
③采局部保护措施烟气急转弯处烟气停滞死角清灰困难方采局部保护措施必外焊缝通常容易遭受腐蚀方烟气接触子应量避免焊缝
④采涂保护层保护措施作低温腐蚀保护层应该具200~250℃耐热性：具耐酸性钢表面良附着性等
⑤选合适防腐材料般讲含铜镍合金钢材抗硫酸腐蚀效果较磷钼等元素明显促进碳钢腐蚀
（3）烟气中添加剂防止锅炉低温腐蚀：燃油锅炉中白云石菱镁矿石氯化镁水溶液氨气等添加剂防止低温腐蚀
二高温腐蚀防止策
余热锅炉受热面壁温高硫酸露点烟气温度500℃区域时会发生腐蚀通常种腐蚀现象做高温腐蚀热器热器辐射室中水冷壁金属固定件等产生种腐蚀特点局部深陷溃疡性腐蚀
1 高温腐蚀机理：
高温腐蚀现象综合作复杂程特点金属温度积灰表面温度超500~600℃时开始出现时温度越高腐蚀速度越快腐蚀必条件灰软化腐蚀机理目前种理
（1） 碱性金属硫酸盐化合物液相腐蚀
图中硫酸络合物腐蚀规律曲线图中出腐蚀507℃开始温度升迅速增加704℃左右达值B点腐蚀点超704℃腐蚀突然降BC线称络合物气化线ABC曲线称液相腐蚀曲线种腐蚀作硫化物气氛烟气中会产生空气中腐蚀作缓慢AD空气中腐蚀线
（2） 钒化学腐蚀
钒化学腐蚀特点金属温度540~620℃时开始出现（400℃左右时发生）温度越高腐蚀速度越快腐蚀必条件灰软化中硫钒腐蚀起作
（3） 高温氧化腐蚀
运行中余热锅炉受热面外表面会产生氧化层低温时（般570℃）生成Fe3O4Fe2O3两种氧化物致密薄起着保护金属作金属致继续氧化高温时（般570℃）生成Fe3O4Fe2O3FeO三层氧化膜氧化层变厚FeO层厚松散厚度增某界厚度时会发性破坏形成片状物剥离保护作遭破坏铁养护程加快起样反复作金属遭严重腐蚀
（4） 硫酸蒸汽腐蚀
600~700℃间三氧化二铁作催化剂时二氧化硫转化三氧化硫快625℃时激烈余热锅炉高温受热面积灰越越厚时积灰表面温度达600~700℃三氧化二铁催化作烟气中二氧化硫会量转化三氧化硫结果生成硫酸硫酸盐壁表面金属氧化物起化学作生成硫酸铁外层金属氧化层遭破坏发生腐蚀
2高温腐蚀防止方法：
目前高温腐蚀机理尚十分清楚防止高温腐蚀没特效方法般认受热面积灰高温腐蚀起烟气中含氧硫氧化物量增加会加速高温腐蚀进行目前防止高温腐蚀方法：
（1） 控制金属温度低开始出现高温腐蚀温度防止高温腐蚀效方法预热锅炉中般设热器热器等易受高温腐蚀部件支架等加设应布置低温区炉外
（2） 保持受热面清洁防止高温腐蚀效方法锅炉受热面积灰应时清
（3） 选择耐高温腐蚀金属材料涂料合金钢里钼耐高温性差增加材中含硅量480~700℃温度腐蚀速度减慢
附加剂：烟气中加入镁铝钙硅等氧化物烟尘起作生成高熔点化合物改变机会晶体结构避免减轻高温积灰造成腐蚀
第五节 烟气磨损防止策
工业气体高温烟气中含较烟尘处理受热面会产生严重磨损余热锅炉需考虑重问题
磨损机理
磨损非常复杂现象般认三种情况产生：
1．撞击磨损：离子撞击基表面组织产生局部破碎脱离
2．刮痕磨损：离子深入基表面烟气流推动产生局部裂痕剥离
3．擦动滚动磨损：离子摩擦引起基表面磨薄
实际磨损样明确区分实际磨损种情况机组合会种形式磨损引起形式磨损
二磨损防止
烟尘量工业气体烟气应采取相关措施防止减轻锅炉均匀磨损局部磨损
1．减轻均匀磨损办法采合理烟气流速烟速低8ms时磨损般严重刷横刷磨损
2．局部磨损方面合理组织烟气动力场烟气流稳避免产生偏流涡流方面采单独组合式防磨罩必时局部方加装防磨套磨损特强烈方应壁适加厚
磨损腐蚀交织起烟气流速低时候腐蚀矛盾烟气流速高时候磨损矛盾烟气中二氧化硫含量高方
第四章 行业余热回收系统
着国家节减排工作进步深入生产程产生高温工业气体余热利越越受企业重视
第节 水泥窑余热回收利系统
国水泥行业概述
2008年国水泥企业4350家水泥产187亿吨分布全国31省市治区国水泥产量已占全球50年全国建水泥生产线418条时已核准未开工水泥生产线147条全国建拟建项目全部建成水泥总产达27亿吨新型干法水泥生产线约1500条水泥工业耗户水泥生产程中方面消耗量源方面水泥熟料煅烧产生量低400℃废热烟气难利排放掉造成资源极浪费目前先进新型干法水泥窑例水泥窑废气温度350℃左右单位熟料热耗2900~3300kJkg约占熟料烧成热耗30量350℃废气窑头窑尾排入气着国节减排工作深入环保求断提高余热利越越受企业广泛重视水泥窑加装余热锅炉利余热锅炉发电仅效利源消烟尘利环境保护
二水泥生产工艺流程
水泥工业发展程中出现生产方法生料制备方法分干法生产湿法生产湿法生产生料制成含水32~40料浆原料间混合生料成分均匀烧成熟料质量高干法生产生料制成生料干粉水分般1湿法
生产减少蒸发水分需热量目前国新增水泥生产线新型干法水泥配套建设纯低温余热发电站目标
新型干法水泥生产工艺：
1 破碎预均化
（1）破碎水泥生产程中部分原料进行破碎石灰石黏土铁矿石煤等石灰石生产水泥量原料开采粒度较硬度较高石灰石破碎水泥厂物料破碎中占较重位
（2）原料预均化预均化技术原料存取程中运科学堆取料技术实现原料初步均化原料堆场时具备贮存均化功
2 生料制备
水泥生产程中生产1吨硅酸盐水泥少粉磨3吨物料（包括种原料燃料熟料混合料石膏）统计干法水泥生产线粉磨作业需消耗动力约占全厂动力60中生料粉磨占30煤磨占约3水泥粉磨约占40
3 生料均化
新型干法水泥生产程中稳定入窖生料成分稳定熟料烧成热工制度前提
4 预热分解
生料预热部分分解预热器完成喂入预热器道中生料高速升气流击物料折转气流运动时分散气流携带料粉进入旋风筒边旋转边运动筒体锥体直延伸锥体端部然转旋转升排气排出
5 水泥熟料烧成
生料进入回转窑中碳酸盐进步迅速分解发生系列固相反应着物料温度升高生成水泥熟料熟料烧成温度开始降低水泥熟料冷机回转窑卸出高温熟料冷游输送贮存库水泥粉磨承受温度时回收高温熟料显热
6 水泥粉磨
水泥粉磨水泥熟料（胶凝剂性调节材料等）粉磨适宜粒度（细度表面积等表示）形成定颗粒级配增水化面积加速水化速度满足水泥浆体凝结硬化求
图新型干法水泥生产工艺流程图
三余热回收技术途径
水泥窑余热锅炉利水泥窑水泥煅烧产生烟气余热生产蒸汽热水驱动汽轮机发电机进行发电系统目前中空窑高温余热电站系统带补燃锅炉水泥窑中低温余热电站系统水泥窑纯低温余热电站系统三种
1 中空窑高温余热电站系统
利干法中空窑窑尾排出800~950℃废气余热生产245~382MPa400~450℃中温中压蒸汽蒸汽发电技术
A水泥窑B烟室C补燃余热锅炉K熟料冷机
中空窑高温余热发电系统简图
2 带补燃锅炉水泥窑中低温余热电站系统
影响水泥熟料产量质量降低水泥窑运转率改变水泥生产工艺流程设备增加熟料电耗热耗前提通设置补燃锅炉补充燃烧部分燃料（劣质燃料）水泥窑窑尾预热器350℃废气余热窑头熟料冷机350℃废气余热生产245MPa~441MPa饱蒸汽140~180℃热水调整245~382MPa400~450℃中温中压蒸汽蒸汽发电技术
带补燃锅炉水泥窑低温余热发电热力系统构成模式
3 水泥窑纯低温余热电站系统
影响水泥熟料产量质量降低水泥窑运转率改变水泥生产工艺流程设备增加熟料电耗热耗前提采157MPa~343Mpa340℃~435℃蒸汽水泥窑窑尾预热器排出废气余热窑头熟料冷机排出废气余热转化电技术
水泥窑纯低温余热电站系统
四余热回收设备技术特点
1 中空窑高温余热电站系统
干法中空窑窑尾设置余热锅炉回收窑尾排放800~850°C 废气余热余热锅炉生产245~382MPa400~450℃中温中压蒸汽
余热锅炉生产蒸汽配套设置汽轮发电机系统余热锅炉生产蒸汽转变电
2 带补燃锅炉水泥窑中低温余热电站系统
窑尾设置SP炉回收预热器排放300~350°C 废气余热窑头冷机设置AQC炉回收冷机排放300~400°C 废气余热设置煤矸石垃圾生物质燃料燃料补燃锅炉AQCSP余热锅炉蒸汽热水通补燃锅炉调整汽轮机求蒸汽参数
3 水泥窑纯低温余热电站系统
(1)冷机采级取废气方式电站采相高温高压蒸汽参数实现废气温度废气热量进行梯级利原理创造条件
(2)设置独立熟料冷机废气余热蒸汽热器调整控制蒸汽参数（温度压力）创造条件
(3)电站热力系统采157~343MPa340~435℃相高温高压蒸汽参数提高余热发电力提供保证
(4)汽轮机采级混压进汽(补汽式)汽轮机AQC余热锅炉采157~343MPa相高压蒸汽段015~05MPa低压蒸汽段100~120℃热水段布置受热面190℃废气余热生产015~05MPa低压低温蒸汽热水转换电145℃废气余热生产100~120℃热水锅炉水氧提供手段
（5）窑头AQC余热锅炉窑尾SP余热锅炉水系统独立两台锅炉运行互影响创造条件
（6）锅炉水氧系统采145℃低温废气余热额外消耗化学药品电
（7）窑尾余热锅炉设置锅炉出口废气温度调整装置
五余热设备设计参数
1 中空窑高温余热电站系统
水泥窑废气温度800℃~950℃熟料热耗6700kJ~8400kJkg蒸汽参数然采382MPa450
℃发电力吨熟料175kWh~195kWh
2 带补燃锅炉水泥窑中低温余热电站系统
SP余热锅炉废气温度350℃AQC余热锅炉废气温度350℃余热锅炉生产热蒸汽温度400~450℃热蒸汽压力245~382MPa般电站发电功率全厂电功率80确定电站装机容量条件避免电网返送电
需配套补燃锅炉容量发电装机容量确定
3 水泥窑纯低温余热电站系统
SP余热锅炉废气温度400~450℃AQC余热锅炉废气温度360℃补汽式蒸汽轮机蒸汽压力157~343MPa温度330~435℃补汽压力0~02MPa蒸汽温度饱温度~160℃发电力吨熟料38~45kwh
六存问题解决办法
1．积灰
水泥窑余热烟气含尘量受热面道容易产生积灰受热面传热恶化烟气充分冷导致锅炉效率蒸发量降方面积灰烟气流通截面减余热锅炉烟气侧阻力增增引风机电耗
2．磨损
受热面子受飞灰磨损情况列素关：
·飞灰浓度：浓度越高磨损越严重
·烟气流速：流速越高磨损越严重
·灰粒成分：具坚硬棱角固体颗粒软球形颗粒受热面磨损严重
3．布置结构
水泥粉尘熔点低受热面结构布置合理会产生积灰搭桥直堵死迫停炉修理影响生产
4．废气品位低工况波动
余热烟气温度波动范围较热器受热面布置合理余热烟气温度升时热器超温严重时引起热器道爆裂
5．解决办法
解决述问题设计水泥窑余热锅炉时应注意点：
(1) 选择合理布置形式根生产工艺流程布置量选择占面积利锅炉受热面换热烟尘分离立式布置
(2) 锅炉受热面采宽间距错列布置结构横节距S1热器S1 >140防灰束S1 > 250流束S1>130
(3) 控制合理烟气流速般控制5~9ms左右
(4) 采取防磨措施烟道受热面易磨损区域配置防磨护瓦结构
(5) 增设清灰措施根烟灰粘结特性选青灰设施
七工程实例
序号
工厂名称
单位
华新金猫
山水创新
1
水泥窑数
条
2
1
2
水泥窑实际产量
td
2750+3100
2800~2900
3
电站采技术
－
纯低温余热发电
纯低温余热发电
4
窑尾预热器废气温度
℃
320~330
330~340
5
锅炉总金属重量
t
约2×720
约660
序号
工厂名称
单位
华新金猫
山水创新
6
汽轮机组台数
台
两窑机
窑机
7
汽轮机组装机容量
MW
115
45
8
汽轮机进汽参数
MPa
℃
229
370
229
370
9
汽轮机补汽参数
MPa
℃
015
150
015
150
10
水泥窑运行数
条
2
1
11
日发电量
万度
223~2434
1027~1123
12
日供电量
万度
207~226
953~105
13
实际日均发电功率
MW
929~1014
428~468
14
实际日均供电功率
MW
8625~942
397~438
15
电站电率
666~715
65~72
16
实际吨熟料发电量
KWht
381~416
354~387
17
设计计算吨熟料发电量
KWht
38~41
36~39
第二节 垃圾焚烧余热回收利系统
国垃圾焚烧行业概述
目前国外城市生活垃圾处理方式卫生填埋高温堆肥焚烧种处理方式卫生填埋高温堆肥占面积容易造成二次环境污染害化资源化减量化终处理目标生活垃圾焚烧处理技术城市生活垃圾焚烧技术获广泛应发展生活垃圾焚烧处理技术特点减容效果显著害化程度高焚烧处理设施占面积周围环境没二次污染利余热发电供热截止2008年底统计全国建设生活垃圾焚烧厂
100座中建成56座建44座72焚烧厂集中东部区广东浙江江苏位居前三名三合计占全国总量45中80生活垃圾焚烧厂年建设分析2010年国垃圾发电行业年投资额高达800亿元2020年国新增垃圾发电装机容量330万kW左右kW 1万元设备造价计算垃圾发电市场容量330亿元
二垃圾焚烧工艺流程
垃圾焚烧发电厂生产工艺流程：垃圾收集封闭式垃圾运输车送垃圾焚烧发电厂(该工艺段环卫部门负责)称重进入厂房卸料厅卸垃圾进入垃圾库垃圾库垃圾吊车投入加料料斗然推料装置送焚烧炉中燃烧垃圾炉次通炉排干燥段燃烧段燃烬段实现负压燃烧达完全燃烧垃圾燃烧产生量高温烟气进入余热锅炉换热热蒸气进入汽轮发电机组发电炉渣水封式渣装置排入炉渣坑炉渣抓斗炉渣抓入密封汽车运灰渣综合利户垃圾填埋场处置
垃圾焚烧发电工艺流程
三余热回收技术途径
国生活垃圾焚烧处理技术分三种类型：排炉技术流化床技术焚烧技术（型立式炉型链条炉热解炉等）
1．炉排炉技术
炉排炉焚烧技术生活垃圾焚烧适宜焚烧技术发达国家采该种方式垃圾通进料斗进倾斜炉排炉排分干燥区燃烧区燃区炉排间交错运动垃圾方推动垃圾次通炉排区域垃圾区进区时起翻身作直燃排出炉膛燃烧空气炉排部进垃圾混合高温烟气通锅炉受热面产生热蒸汽时烟气冷烟气烟气处理装置处理排出
2．流化床技术
国流化床炉国产化技术建设投资相较低流化床焚烧炉运营时添加部分煤助燃垃圾适应性较煤价较低网电价较高情况掺煤越焚烧厂济效益越年煤价涨飞灰量需预处理政策调整等原 流化床生活垃圾焚烧炉国应发展受定制约
炉体孔分布板组成 炉膛加量石英砂 石英砂加热600℃ 炉底鼓200℃ 热风 热砂沸腾起投入垃圾垃圾热砂起沸腾垃圾快干燥着火燃烧未燃垃圾重较轻继续沸腾燃烧燃垃圾重较 落炉底 水冷 分选设备粗渣细渣送厂外少量中等炉渣石英砂通提升设备送回炉中继续
3．技术
国目前部分国产型焚烧炉综合处理配套部分垃圾进行综合处理通常焚烧处理规模仅100~200td具备发电规模
四余热回收设备特性
1 炉排垃圾焚烧炉
炉排炉技术特点全部焚烧生活垃圾启动时少量油辅助燃料掺烧煤进料垃圾需预处理炉排机械运动实现垃圾搅动混合促进垃圾完全燃烧
⑴焚烧炉垃圾稳定燃烧燃烧较完全
⑵飞灰量少炉渣热灼减率低
⑶垃圾连续焚烧需常起炉停炉
⑷产生烟气量少尾气易处理二恶英排放达环保标准
⑸操作实现全部机械化动化
2 循环流化床垃圾焚烧炉
⑴利垃圾煤异重采特殊布风方式垃圾炉循环燃烧彻底清洁处理垃圾
⑵通布置2级分离器物料分离回送控制燃烧燃烧效率提高99
⑶采中低温燃烧炉膛出口烟温850℃ 分级送风分段燃烧方法效抑制降低SO2NOx排放
⑷含硫量含氯量高城市生活垃圾采炉添加石灰石尾部洗涤方法降低SO2HCl排放
⑸垃圾污水污水泵送炉高温处理垃圾储仓中臭气二次风机抽吸焚烧炉作垃圾焚烧助燃空气保持水周围气环境清洁
⑹采独特灰渣分选冷装置冷灰渣时合适流化床料分选出回送流化床中
五余热回收设备设计参数
1 机械炉排炉垃圾焚烧程中HClSOx NOx等害气体热器锅炉束极强腐蚀性蒸汽温度宜高目前国际新型机械炉排焚烧炉设计参数般：蒸汽压力4MPa蒸汽温度400℃水温度约150℃
2 流化床焚烧炉属中温燃烧通炉加石灰石控制HClSOx生成蒸汽压力4MPa蒸汽温度450℃水温度约150℃
六余热设备存问题解决方法
垃圾成分燃烧特点垃圾焚烧炉腐蚀现象较般工业设备严重般常见热器高温腐蚀尾部受热面低温腐蚀锅炉压力参数提高定数值时炉膛水冷壁会出现高温腐蚀
1 高温腐蚀
年塑料制品塑料包装材料垃圾中占例断提高合成树脂类垃圾中含较机氯化物造成烟气中种氯化物浓度提高锅炉受热面发生高温腐蚀现象
2 低温腐蚀
锅炉尾部果金属壁面温度低150℃烟气中HClSO3露点形成盐酸硫酸受热面金属产生低温腐蚀
3 解决方法
⑴避免炉形成原性气氛垃圾焚烧炉设计时通常采较高量空气系数般推荐18~22
⑵选耐腐蚀材料采更换热器结构
⑶采取效清灰措施
⑷局部区域敷设防腐蚀材料
七工程实例
垃圾处理量600 t d
额定蒸发量58 t h
额定蒸汽出口压力4 0 MPa
额定蒸汽出口温度400 ℃
锅炉水温度130 ℃
燃料特性参数（设计值）
设计低位热值 7000 kJ kg
低位热值 10000 kJ kg
燃成份 27 ~50
燃成份 4 ~27
水份 38 ~59
锅炉型式单锅筒然循环垂直布置垂直顶支吊结构室布置锅炉燃烧炉膛位炉排方垂直布置余热锅炉包括四垂直烟道第第二烟道没流受热面膜式壁中第二烟道中装3 片垂直屏第三烟道膜式壁部装高温热器低温热器二级蒸发束第四烟道护板结构部装省煤器束位第二第三烟道灰斗非水冷式部衬耐火材料锅炉附属部件蒸汽空气预热器吹扫清灰装置
第三节 烧结机余热回收利系统
国钢铁行业概述
钢铁工业源消耗户约占全国总耗15左右时物耗户生产1t 钢材约需消耗23t 然资源污染物排放户废水排放占工业废水总排放量853粉尘排放总量占中国工业粉尘排放总量1518CO2排放量占全国92固体废弃物排放占全国工业总排放量17SO2排放占全国总排放量37
中型火力发电纯低温余热发电通回收钢铁等行业天持续断气环境中排放
300~400℃中低温烟气废蒸汽热水固体物料含低品位热量发电统计显示年产钢铁500 万吨企业仅烧结饱蒸汽两项余热发电全年发电约28 亿千瓦时企业增收1 亿元
烧结工序耗钢铁企业中仅次炼铁居第二位烧结工序耗约占冶金总耗12排放余热约占总耗热49回收利余热显然极重
二烧结工序工艺流程
烧结含铁原料燃料溶剂等例配起混均制粒加水润湿铺烧结设备进行点火烧结点火时烧结机边开始抽风混合矿中燃料进行燃烧时烧结料中燃料燃烧放出量热量料层中矿物产生熔融易融物质融化润湿难融物质液相逐渐冷难融物质粘起生成熔融液相冷结晶(1000~1100℃)凝固成网孔结构烧结矿程直烧结机炉蓖宣告结束块状物体烧结矿造富矿
三余热回收技术途径
回收余热成品显热冷机排气显热2方面生产蒸汽形式回收两部分余热资源 必须分安装排余热锅炉环冷余热锅炉热技术目前应冷机废气余热回收
1．采余热锅炉法提高混合料料温
余热锅炉法环冷机高温废气段安装余热回收装置——余热锅炉高温废气尘加热锅炉保证锅炉供水设置专软水槽软水首先进行脱气泵送入废热锅炉预热器 预热热水进入锅筒产生少量蒸汽分离余热水循环泵压入蒸发器 产生蒸汽锅筒分离进入加热器加热热蒸汽然送蒸汽户热水循环产生蒸汽通入混合机机头混合料矿槽预热混合料混合料温度幅升高外余热蒸汽浴室冬季取暖
2．采废热锅炉法余热发电
般废气温度400 ℃时 采废热锅炉法回收余热发电废气废热锅炉进行热交换水变成蒸汽蒸汽推动蒸汽透带动电机发电废气锅炉部分热水进入脱汽器进入锅炉循环蒸汽透排出热水复水器冷循环
3．采热技术回收烧结矿余热
采热技术设备热蒸汽发生器水预热器外连路控制仪表等组成工作原理
：工业水水处理软化进热力氧器氧氧水泵输入热水预热器预热进入汽包水通降进入热蒸汽发生器水吸收热量变成蒸汽蒸汽升进入汽包汽包里进行水汽分离形成0392~284MPa饱蒸汽饱蒸汽热器热温度达200 ℃送蒸汽总户
四余热回收设备特性
1．采高效双压余热锅炉
烧结余热属中低品位热源回收段烟气温度300~400℃间充分利烟气热量锅炉选双压余热锅炉中压蒸发器部省煤器部布置组低压蒸发器 生产低压饱蒸汽该锅炉产生两种参数蒸汽206MPa375℃热蒸汽039MPa饱蒸汽热蒸汽作蒸汽进入汽轮机发电低压饱蒸汽部分作补汽进入汽轮机部分供氧器氧双压锅炉效提高烧结余热回收效率
2．采次中压补汽凝汽式汽轮机
烧结余热热源品位决定余热锅炉产生蒸汽参数高设计程中选进汽压力20MPa次中压汽轮机外提高余热利效率采补汽凝汽式汽轮机汽轮机第四级处低压锅筒饱蒸汽蒸汽混合5~10级膨胀作功排入凝汽器凝结成水余热锅炉产生蒸汽全部充分利提高发电量
3．烟气循环系统采部分循环式
利锅炉排烟(161℃左右) 代常温空气冷烧结矿提高带冷机排烟温度余热回收效率锅炉排烟部分通循环风机增压返回带冷鼓风机风池
作冷介质冷烧结矿部分排入气采烟气部分循环定范围控制带冷机排烟温度锅炉入口烟气稳定求范围
4．采全动燃气脉吹灰系统
五余热回收设备设计参数
烧结机余热锅炉废气温度400℃双压余热锅炉产生两种参数蒸汽206MPa375℃热蒸汽039MPa饱蒸汽
六余热回收设备存问题解决方法
1．烟气回收系统动化程度较低
烧结余热特点热源稳定烟气温度波动范围实际生产中常出现100 ~150℃波动调整程工进行烧结矿冷程中废气温度波动时非常频繁单工调整难做准确时利动控制技术烟气系统(烟气温度) 进行调整烧结余热利程中必须解决问题
2．烟气回收系统漏风
烟气回收系统漏风余热回收效率发电量汽轮机安全运行影响设计程中应充分考虑
3．烟气部分循环模式时存环保问题
锅炉排烟部分需排入气必然存部分烟气含尘问题需增加尘器烟气全闭式循环系统(锅炉排烟全部循环作烧结矿冷介质) 存问题种系统优势烟气零外排存外排烟气含尘量达标问题免系统中安设尘器
七工程实例
济钢第二烧结厂现320m2烧结机台日产高碱度烧结矿10000吨左右烧结矿碱度21烧结余热发电工程设计发电力8200kW台Q390 400 – 364 ( 104) 206 (039) 375 (1411) 双压余热锅炉台NZ9 210 (014) +QFW 10 2A补汽凝汽式汽轮发电机组成
通引风机带冷机1 号2 号烟囱400℃高温烟气引出混合进入高效余热锅炉加热锅炉水产生375℃热蒸汽039MPa低压饱蒸汽供汽轮机发电引风机排出烟气三通挡板阀部分排气部分循环风机增压返回2号带冷鼓风机风池作冷介质冷烧结矿提高带冷机排烟温度
第四节 干熄焦余热回收利系统
国焦化生产行业概述
国焦化产品生产国焦化产品广泛钢铁医药国防工业年焦化产业快速发展2006年全国规模炼焦企业生产焦炭28121万吨中宝钢首钢等重点中型钢铁联合企业炼焦厂生产焦炭9110万吨 着焦化行业准入条件钢铁产业发展政策等国家系列产业政策环保节法律法规深入贯彻落实型土法炼焦已逐渐型机械化焦炉热回收焦炉代焦化行业潜存较增产力钢铁——焦化行业国外市场竞争激烈中型钢铁企业进步加快焦炉配套建设国焦化行业面新发展机遇面严峻市场挑战
焦炉炉组生产力生产工艺焦炭质量存区然干熄焦技术具节环保提高焦炭质量三重效益国引进干熄焦装置合理炉组生产力匹配采备干熄焦方式增加必建设投资影响干熄焦济效益干熄焦装置应炉组生产力匹配充分发挥资源技术优势
年 国家焦化技术发展政策引导 干熄焦作重点节推广项目已钢铁焦化企业积极响应 继武钢140th 干熄焦项目 马钢( 125th) 涟钢( 100th) 钢( 121th) 包钢( 125th) 等十家企业十五期间建设100th 规模干熄焦装置建拟建项目中出型化高效化国产化干熄焦发展必然趋势着技术进步节降耗市场竞争形势求 必迎新建设高潮
二 干熄焦生产工艺流程
焦炉生产出焦炭温度约1000℃称红焦防止烧损便储运必须快红焦熄灭温度降250℃程熄焦熄焦工艺两种：湿熄焦干熄焦
湿熄焦指量水短时间直接洒红焦熄火降温传统湿熄焦系统带喷淋水装置熄焦塔熄焦泵房熄焦水沉淀池类配组成熄焦产生蒸汽直接排放气中传统湿熄焦优点工艺较简单装置占面积基建投资较少生产操作较方便污染环境浪费资源
干熄焦目前国外较广泛应项节技术简称CDQ基工艺流程：干熄炉部装入红焦红焦受重力作行行速度受排出装置限制闭路循环惰性气体干熄焦载热体惰性气体冷室先红焦接触吸收显热温度升
800℃然通余热锅炉进行热交换温度冷降200℃循环风机作惰性气体重回冷室进行循环间断循环红焦冷250℃冷焦炭干熄炉部排出装置排出锅炉利热量水汽化产生中压(高压) 蒸汽入厂蒸汽网发电
干熄焦生产工艺流程见图1
常规湿法熄焦相干熄焦技术方面特点：
(1)节源效回收红焦显热
采干熄焦技术干熄1 t焦炭回收热量约135 MJ约占红焦显热83％总消耗40％基解决红焦显热回收利问题降低冶金产品成起节降耗作
(2)保护环境防止环境污染
消湿法熄焦气排放酚氰化合物硫化合物毒害物质回收量焦粉生产生成高品质蒸汽发电发挥良济效益环保效益
(3)节约水资源促进高炉焦降低
干熄焦水仅节约量生产水避免残留焦碳中湿熄水储运设备腐蚀降低运输成节约水资源降低吨钢水资源消耗具重意义高炉减少焦碳消耗焦碳水分蒸发炼铁焦降提供力保证
(4)焦炭质量提高高炉济技术指标
干熄焦装置改善焦炭机械稳定性提高焦炭机械强度高炉炉况降低高炉消耗提高喷煤起重作实现炼铁工序节降耗时高炉进步走型化巨型化提供坚实基础
干熄焦锅炉干熄焦装置中重组成部分关键技术干熄焦余热锅炉吸收循环气体热量热量传递锅炉水产生额定参数品质蒸汽蒸汽输送热户种受压受热设备
三 余热回收技术途径
针目前焦化企业规模生产工艺干熄焦余热锅炉设计方案般两种：
1 方案1
中型热回收焦炉烟气温度高气量相稳定进行焦油处理情况生产发电余热锅炉般设计采蒸汽压力1 252 5 382MPa热蒸汽温度310~400℃ 450℃ 蒸发量6th该炉型设计般采水结构布置1锅筒中间布置成排流束烟气通流束时通热量交换产生饱蒸汽饱蒸汽通锅炉前部热器产生热蒸汽配合汽轮发电机等设备发电网距城镇较焦化企业通余热锅炉进行城镇集中供热降低生产成时增加观济收入
2 方案2
中型焦化厂设计采蒸汽压力1 0 1 25MPa蒸发量低6t h 饱蒸汽余热锅炉通余热回收方面实现炼焦焦油回收蒸汽方面余蒸汽供办公家属区冬季供暖
余热锅炉设计般采取两种结构种烟结构种水结构烟结构余热锅炉采高效强化传热螺纹烟拱型板技术设计高温烟气较高流速通螺纹烟破坏原层流底层增加紊流扰动提高烟气侧流放热系数减少锅炉体积该锅炉般整体出厂现场安装简单方便适蒸发量2t h 余热锅炉
水结构锅炉方案1 设计形式基相根烟气量做型化座焦炉匹配范围相较广
四 余热回收设备特性
干熄焦系统中余热锅炉起着回收量作缺少重环节余热锅炉安全稳定济运行直接关系干熄焦生产效益干熄焦余热锅炉具特性：
干熄焦余热锅炉水循环系统采然循环强制循环集中降设计根锅炉水容量负荷变动情况锅炉操作维护设备建设费等选择合理水循环方式着干熄焦锅炉型化发展出现采然循环强制循环相结合复合循环方式炉膛四周水冷壁采然循环炉膛流蒸发器采强制循环采两种循环方式组合满足干熄焦锅炉结构水循环方式求减少强制循环水量选择较循环水泵降低运行成更重提高锅炉系统水循环性
干熄焦锅炉特殊结构布局膜式水冷壁间距常规电站锅炉膜式水冷壁间距常规电站水冷壁间距sd约13~135干熄焦余热锅炉水冷壁间距sd高达25左右扁钢选采常规20g选性更优15CrMo避免水冷壁变形损坏
干熄焦锅炉循环气体含尘粒度硬度高烟气流锅炉束进行刷时造成壁磨损减薄解决束磨损成干熄焦锅炉设计关键干熄焦锅炉运行中省煤器腐蚀严重需特殊工艺防止省煤器腐蚀问题干熄焦锅炉处负压运行设计时保证设备良密封性防止烟道漏风
锅炉钢架应干熄焦系统中装置钢架体避免锅炉运行受装置影响锅炉采全悬吊结构整体膨胀
焦炉连续运行求余热锅炉必须连续运行寿命长锅炉设计制造安装求高仅锅炉关键部件高压锅炉技术标准进行设计制造验收锅炉附属系统——锅炉水质处理执行标准动调节控制水电电源安全等级等更高等级技术标准进行设计制造验收
国干熄焦余热锅炉束材质国标GB531085(高压锅炉缝钢标准)选推荐材料见表：
项目
中压锅炉
高压锅炉
备注
热器
12Cr1MoVG
12CrMoWVTiB
推荐选宝钢生产产品
蒸发器省煤器
20G
焊缝专项标准进行100检测循环气道量避免焊缝弯弯制检验标准严格标准执行法兰进行100密封检测般循环气道设法兰支吊件仅保证支吊组件支吊牢固保证支吊组件受热冷时胀缩防焊口件拉坏
锅炉系统附属设备选连续运行求设计
1） 设置两台水氧器中台检修时台保证100负荷求
2） 设置水加药装置外设置套纯水加氨水装置调整pH值
3） 锅炉水系统采双母制保证锅炉连续断供水外保证锅炉阀门质量
4） 干熄焦装置运行特点选择锅炉水调节阀减温水调节阀考虑动调节保证水系统阀门严密性
5） 保证仪表空气源十分
6） 消音器选择设置根干熄焦装置操作特点选择设置消音器保证锅炉空放汽锅炉吹排放时消音求耐消音效果
五 余热回收设备设计参数
干熄焦余热锅炉系列参数处理力
参数
单位
干熄焦处理力 th
65
75
100
125
140
循环风量
M3h
90350
120000
145000
177500
199000
入口烟温
℃
960
960
960
930
960
蒸发量
th
365
49
59
78
837
出口蒸汽压力
MPa
382
48
43
46
382
出口蒸汽温度
℃
450
470
480
450
450
水温度
℃
104
104
104
104
104
炉膛形式
膜式壁
膜式壁
膜式壁
膜式壁
膜式壁
水循环方式
强制然
强制然
强制然
强制然
强制然
蒸汽目
发电供热
发电供热
发电供热
发电供热
发电供热
六 余热回收设备存问题解决方法
1 热负荷稳定性
干熄焦锅炉热负荷干熄焦系统运行工况决定着干熄焦生产波动波动种波动容易引起锅炉疲劳破坏缩短锅炉寿命热负荷波动直接危锅炉安全运行进入锅炉热负荷稳定干熄焦系统设计首先解决问题
设计合理预存段容积循环气体循环利稳定锅炉热负荷外余热锅炉进口考虑加装旁通烟道调节门进入余热锅炉烟气流量进行控制达调节稳定锅炉负荷目
2 防磨措施
循环气体中焦粉含量焦粉粒径强度硬度高锅炉材磨损非常严重效防止锅炉束磨损关系干熄焦锅炉否安全稳定生产关键：
（1）控制干熄焦锅炉流传热区域烟气流速超8ms
（2）二级热器部两排四排子表面喷涂高温耐磨材料
（3）烟气进口部位膜式壁顶部壁采耐热锈钢半圆盖膜式壁防磨考虑锈钢碳钢膨胀率防磨半圆盖膜式壁采螺栓连接
（4）烟道中束吊挂子采锈钢套防护时考虑间膨胀
（5）气流转弯容易造成气流偏析处采取特殊防磨措施设烟气挡板防止气流束支撑件等局部磨损
3 防腐措施
国已投运年干熄焦余热锅炉运行情况发现省煤器部点腐蚀外部露点腐蚀较严重省煤器点腐蚀氧腐蚀引起锅炉水氧效果省煤器介质流速关省煤器外壁腐蚀烟气中SO3 CNO2 壁水汽形成露点腐蚀取决烟气成分锅炉负荷变化
化学镀镍磷工艺解决省煤器外部露点腐蚀延长省煤器寿命干熄焦锅炉省煤器子进行化学镀镍磷工艺特殊工艺 通该工艺获镀层磷含量9~12wt镀层厚度65±5μm 镀层镀子通250~280℃热处理提高镀层耐磨性减少氢脆性增强镀层结合力镀层热处理硬度达HV600~800 镀层孔隙率零该工艺产生化学镀层非晶态镀镍磷高磷含量镀层具强惰性较高钝化电位耐蚀性良3NaCl10HCl介质中免遭点蚀时含SO3 CN O2 腐蚀性气氛耐蚀性优锈钢
4 锅炉体密封性
干熄焦系统密封求高密封程度高低直接影响干熄焦循环气体组分焦炭烧损率系统安全性锅炉负压运行锅炉穿墙较极易漏风锅炉密封必需解决关键技术问题确保干熄焦锅炉炉墙密封性针部位采密封方法：
（1）选全膜式壁轻型炉墙限度降低漏风
（2）锅炉顶部采折边板密封罩形式
（3）水冷壁集箱水冷壁前墙集箱光蒸发器进口集箱省煤器进出口集箱采3 mm 厚折边板密封保证密封 吸收膨胀量
（4）锅炉穿墙处设置道柔性密封考虑保温道膨胀波形膨胀节吸收成排穿墙采双层密封方法层膜式壁连接部分选薄板密封 外层设计成密封室整穿墙部分完全包起
（5）锅炉体门孔处身结构密封外部增加密封箱
七 工程实例
71 工程实例1
结合国某140th干熄焦锅炉详细阐述CDQ锅炉设计开发程：
1 CDQ锅炉设计条件参数
CDQ锅炉循环烟气量值199×104m3h正常值187×104m3h低值约127×104m3h烟气温度900~1050℃
烟气成分组成见表：
成分
N2
CO
H2O
CO2
H2
722
02
110
165
01
烟尘粒度组成见表：
粒度mm
<0063
0063~0125
0125~025
025~05
05~1
1~283
例
20
23
332
205
28
05
2 CDQ锅炉计算
锅炉热力性参数汇总表见表3
名称单位
二次热器
次热器
光蒸发器
翅片蒸发器
省煤器
入口烟气温度℃
888
796
712
528
330
出口烟气温度℃
796
712
528
330
176
受热面积m2
310
310
915
3022
4192
吸热量 kJ m3
1555
140
297
301
226
烟速ms
72
66
56
55
43
工质入口温度℃
304
256
256
256
104
工质出口温度℃
450
372
256
256
231
3 CDQ 锅炉设计特点
烟气汽水系统
整锅炉采全悬吊结构省煤器单独悬吊热器蒸发区联体悬吊四周采膜式壁密封结构中膜式壁然循环蒸发区采强制循环
汽包
汽包筒身材料采19Mn6汽包部装置升引入饱蒸汽分离旋风分离器缝隙挡板迷宫分离器均汽孔板集汽引出引出汽包支座采铜合金钢板汽包中心两边膨胀
膜式水冷壁
膜式水冷壁材料采126膜式壁入口部分烟气容易刷方加耐热锈钢防磨套膜式壁结构限度降低漏风效解决干熄焦锅炉出现漏风问题
热器
（1） 二次热器进出口集箱采12Cr1MoVG蛇形热采12Cr1MoVG流布置
（2） 次热器采12Cr1MoVG 逆流布置
（3） 级二级热器间加喷水减温器保证负荷70~110间时蒸汽出口温度变
蒸发器
蒸发器采强制循环分光蒸发区翅片蒸发区翅片受热面计算采验公式进行计算
省煤器
省煤气采翅片相独立单独悬挂钢架横梁省煤器炉墙采外护板结构
膨胀节
穿墙排污放气进出口集箱连接蒸发区进口集箱省煤器进出口集箱局部穿墙方采锈钢膨胀节确保子膨胀起密封作
72 工程实例2
国某 程1 宝钢80t／h高温高压干熄焦余热锅炉设计
1 锅炉设计参数
（1）热器出口蒸汽流量 ~80 th
（2）热器出口蒸汽温度 54O ℃
（3）热器出口蒸汽压力 98 MPa
（4）水温度 104 ℃
（5）入口烟气流量 193000 m3(标)h
（6）入口烟气温度 980 ℃
（7）排烟温度 160~l80℃
（8）入口烟气成分
成分
H2
N2
O2
CO
H2O
CO2
设计值 (％)
02
734
0
04
120
140
2 锅炉结构特点
锅炉采然水循环方式室外布置运行电耗少
锅炉结构简单运输条件许情况量分组件组装出厂安装方便安装周期相应缩短
设计基方面手选合理烟速材料减少烟气偏流针场合采取防磨措施终达确保锅炉长期运行目
确保锅炉密封严密特穿墙处密封杜绝漏风时保证子热膨胀达预期目标发挥作
锅炉锅筒水冷壁热器蒸发器吊挂省煤器烟道等部件组成
锅筒（汽包）
锅筒汽水分离装置列序蒸发器水冷壁产生汽水混合物进行汽水分离：喷雾分离——离心分离——反转分离——重力沉降捕集水滴——蒸汽引入热器
水通锅筒中央布置水分配喷嘴锅筒均匀分配通搅拌防止气泡产生外锅筒水接头采套结构防止温度差产生热应力
保证锅炉安全运转操作锅简设置两双色水位计中通工业电视控制室进行监视时设液位监控仪水位衡容器等设备水位进行监控
水冷壁
水冷壁采直径宽节距膜式壁结构形式子规格Φ76×6mm材料20G节距165mm鳍片采子线性膨胀系数基致材料
15CrMo节距较鳍片厚度9mm常规厚
水冷壁外面布置道刚性梁作水冷壁加强结构应锅炉压(负压)刚性梁开椭圆孔吸收水冷壁间膨胀差
热器
热器分级热器二级热器中间布置减温器控制热蒸汽温度二级热器级热器入口集箱采固定形式二级热器级热器出口集箱前滑动水冷壁起膨胀
二级热器采流结构形式级热器采逆流结构形式
蒸发器
蒸发器光蒸发器鳍片蒸发器组成采卧式蛇形结构形式蒸发器出口组子倾斜定角度水循环非常利
光蒸发器受热面鳍片蒸发器受热面采 Φ45×45mm子均错列逆流布置
吊挂
吊挂承担热器蒸发器重量
省煤器
省煤器采鳍片蒸发器样卧式蛇形鳍片结构省煤器墙板固定两根梁两根梁4根吊杆吊钢架时省煤器渡烟道间膨胀节连接便水冷壁膨胀省煤器墙板水冷壁相外面安装刚性梁作加强结构应锅炉压
炉体外部特点
锅炉保温特点刚性梁暴露保温外面便刚性梁充分散热样刚性梁材料采碳钢水冷壁集箱锅筒间作罩壳便保温时炉前炉定斜度效防止雨水进入锅炉
该锅炉中蒸发器受热面排子倾斜定角度水冷壁省煤器固定形式等特点运锅炉设计较先进性
第五节 硫酸余热回收利系统
国硫酸行业概述
硫酸作重基原料广泛化工轻工纺织冶金石油化工医药等行业目前化工方面硫酸化肥生产消费量约占总消费量70左右尤着磷复肥工业发展年国硫酸工业发展迅猛2007年国硫酸装置生产量57000 kt目前国硫酸生产企业600家中型硫酸厂占80左右产量占总产量55左右存生产工艺设备等技术水相较落原材料消耗高设备效率低环境污染较严重等问题
硫酸行业制酸工艺工程中会产生量热装置身散热排烟排渣损失外余热量回收利硫酸生产企业越越关注生产程中热回收利提高热利率限度回收余余热锅炉制酸余热利设备制酸程中余热转化中低压蒸汽总体提高源利率
硫酸余热锅炉仅制酸系统中热回收设备重工艺装置国硫酸余热锅炉开发较早七十年代期国生产台年产4万吨硫酸工艺流程配套硫酸余热锅炉八十年代初开发出年产8万吨12万吨20万吨28万吨40万吨硫酸装置配套硫酸余热锅炉形成系列化产品世纪末国已百余台硫酸余热锅炉运行
目前国制酸余热回收取成绩尤高中温余热余热锅炉回收系统生产1t酸时产14t中压蒸汽国现利硫酸系统中压蒸汽发电硫酸企业占硫酸企业总数106余热回收利率5070国外硫酸余热利率达90见国余热回收利水世界先进水定差距余热回收系统尚需改进完善实现更高余热回收利率
二 硫酸生产工艺流程
目前国生产硫酸方法硫铁矿制酸制酸程中产生量化学反应热作余热回收系统设备余热锅炉作重作制酸工艺部分制酸余热锅炉设计工艺必须实际制酸工艺程相结合应该首先清楚解硫铁矿制酸工艺流程
图1 硫铁矿制酸典型工艺流程
硫铁矿制酸工艺流程图1示流程具体：
(1) 原料工序
原料处理力满足生产周转硫酸生产力相匹配够满足焙烧工艺进料工况条件原料工序设置应量少进行固体物料交叉流程越简单越保证焙烧炉连续均匀料生产稳定
(2) 焙烧工序
焙烧工序技术难度较工序流程般原料沸腾焙烧炉燃烧燃烧烟气余热锅炉吸收余热旋风尘器电尘器烟气中灰尘杂质降温
(3) 净化工序
型硫铁矿制酸装置减少污水排放采相封闭酸洗流程两种方式：空塔流程（空塔+冷塔+两级电雾器）进行酸洗二动力波洗涤器进行酸洗
(4) 转化工序
目前较成熟采两转两吸流程转化工序国2+23+23+1种流程采较3+1流程布置气气换热器外根系统热衡计算考虑工序中布置热省煤器
(5) 干吸工序
干吸塔结构流程形式种样塔槽体化流程三塔次槽流程三塔两槽流程三塔三槽流程吸收炉气中三氧化硫制酸
硫酸余热锅炉余热利发生焙烧工序余热回收分两部分第部分保护沸腾焙烧炉正常操作移走沸腾层余量第二部分沸腾焙烧炉出口烟气进行冷余热回收达续工序温度求
三 余热回收技术途径
目前国型硫铁矿制酸装置中高中温位热已基回收利
高温余热回收般采余热锅炉水焙烧炉产生高温工艺气冷制酸系统工艺求时水吸收热产生蒸汽余热锅炉生产中压热蒸汽发电企业产生低压蒸汽供热户
转化工序产生中温位热维持转化热衡外富余热衡计算布置省煤器回收部分烟气热量提高余热锅炉水温度增加锅炉产汽量减少硫酸生产运行成企业带济效益
国硫铁矿制酸装置尚未低温热加利利焙烧工序电尘器出口气体热量须兼顾炉气露点腐蚀灰尘污染难度更净化工序温度太低热量回收难实现外干吸工序低温热仅企业回收部分热采暖加热锅炉水工业水等般没充分回收利
国外低温余热回收较先进美国孟山加凯米迪德国鲁奇等公司中孟山HRS(Heat Recovery System)著名该技术核心提高中间吸收塔酸温废热锅炉代传统酸冷器产生03~10MPa低压蒸汽t酸产蒸汽量04~06t产蒸汽发电硫酸装置废热回收率50％~70％提高90％
四 余热回收设备特性
焙烧工序段余热锅炉电站锅炉工业锅炉存生产条件恶劣般炉气含硫量高SO
2含量约11~14具强烈腐蚀性炉气中含尘量高达250~400gm3受热面容易磨损工艺角度言余热锅炉硫酸生产工艺重环节作热源高温气体取决生产工艺性安全性关系整硫酸系统开工运行周期求必须够承受硫酸系统工艺指标负荷波动具较强适应力
化工企业硫铁矿制酸烟气特性定差异具体制酸工艺存特点余热锅炉形式较
型硫铁矿制酸年选择直通式水烟气流横刷型锅炉种炉型特点烟气受热面呈横刷烟气定速度稳流刷受热面避免烟气偏流均匀性受热面受热均匀水烟道中前2~3组热器受热面3~4组蒸发器受热面根矿源制酸工艺烟气刷第组受热面适蒸发受热面国贵州瓮福2×400 kta硫铁矿制酸装置采种炉型效果
企业硫铁矿制酸废热回收系统中时采水余热锅炉热余热锅炉山东新华制药集团沸腾炉受热采水锅炉烟气采热锅炉福建漳硫酸化工限公司采蒸发外置式废热锅炉混合式锅炉沸腾层热回收余热炉气冷采烟道式废热回收器蒸发外置式废热锅炉结构简单操作简便产蒸汽压力10~25MPa根汽求调节般控制15MPa造价仅普通废热锅炉半非常适中型硫铁矿制酸厂废热回收老厂改造
硫酸余热锅炉循环形式分然循环混合循环强制循环3种形式中混合循环分两类：第类锅炉体采强制循环焙烧炉冷采然循环第二类锅炉体采然循环焙烧炉冷采强制循环然循环制酸系统出现障时实现调节强制循环锅炉运行时稳定性较锅炉启动停机阶段系统障时调节型硫铁矿制酸装置般采强制循环
锅炉气体走横刷气流速度传热效率高减少灰尘二次飞扬
防止受热面积灰降低传热效果锅炉带振灰机构清灰效果
锅炉采膜式水冷壁进入热器烟温较低改善热器运行环境
采轻型炉墙双层护板结构锅炉密封性尘斗衬耐火砖保温砖避免产生冷凝酸炉墙采外保温
尘斗里收集灰尘星形阀链式输送机连续排出防止空气漏入锅炉尘斗输送机均气密性
五 余热回收设备设计参数
硫酸年产量配套余热锅炉设计参数
硫酸年产量
×104 ta
余热锅炉入口处烟气量
×103 m3h
入口处烟气温度℃
额定蒸汽压力MPa
额定蒸汽温度℃
额定蒸发量th
2
55
900
125
饱
3
25
400
25
382
400
25
4
11
5
8
22
10
12
33
17
20
50
25
30
75
40
六 余热回收设备存问题解决方法
入口烟气特性硫铁矿制酸余热锅炉工作条件极苛刻造成锅炉运行中存问题包括方面：
1 锅炉密封性问题
换热板连接焊缝损坏严重锅炉泄漏频繁爆事较频繁工艺气泄漏造成工艺气水化合生成硫酸极腐蚀设备停车检修频繁严重影响硫酸生产污染环境
解决办法
（1）通改进焊接方式焊接工艺加强焊缝焊接质量检测防止漏焊减少爆事
（2）采膜式水冷壁轻型炉墙双层护板结构锅炉密封性
2 低温腐蚀问题
炉气中含硫氧化物露点温度较高壁面温度低200℃出现低温露点腐蚀影响硫酸工业中余热回收重素
解决办法
（1）防止低温腐蚀首先注意锅炉体密封性特避免炉外冷空气漏入导致工艺气温度降硫酸露点腐蚀
（2）工艺操作条件结构形式考虑外材料选择定求采耐低温腐蚀金属材料金属材料进行渗铝渗铬处理通常选耐热合金钢具较高抗氢抗晶间腐蚀耐氧化耐腐蚀性
（3）应热换热器热身优点具优良防腐蚀性
3 磨损问题
硫铁矿质量高烟气中含尘量致受热面容易磨损严重时产生爆事
解决办法
目前采耐磨材料时加厚壁厚方法解决问题采取改进锅炉烟道结构合理布置烟道流程受热面第烟道布置沉降室第烟道布置水冷壁布置流换热面减缓换热面磨损定帮助
4 积灰问题
积灰问题直锅炉避免难题积灰存严重影响换热器传热性锅炉热效率降严重时会引起安全隐患目前采取措施：
（1） 加强原料质量控制提高入炉矿品质
（2） 定期清理沸腾炉风室积灰减轻锅炉第烟道积灰
（3） 采振等吹灰机构时清避免积灰
（4） 焊补锅炉外壳漏点（积灰关）
5 高温应力问题
锅炉进口烟气温度较高时工艺指标稳定负荷波动锅炉板换热产生高温应力问题
解决办法：
通改进板设计板应具挠性减温差应力时求板定强度厚度设计折边形扳种挠性板结构具定弹性够补偿束壳体膨胀差减少应力板作目前着高温耐热材料研制采高温耐热材料刚玉套保护烟气入口换热防止热变形
七 工程实例
面工程实例200kta硫酸装置配套余热锅炉具体技术情况：
1 余热锅炉设计参数
（1）烟气量：正常49200Nm3h56500 Nm3h39360 Nm3h
（2）锅炉入口烟气温度：900~950℃
（3）入口烟气成分
成分
SO2
SO3
N2
O2
H2O
设计值 (％)
11~125
012~018
765~768
25~35
68~815
（4）烟气入炉含尘量：250~300gNm3
（5）锅炉蒸发量：25th热蒸汽压力：382MPa热蒸汽温度：450℃锅炉体漏风率：<15锅炉体尘率：~35锅炉体烟气压力降：<880Pa
（6）锅炉承压部件受热面
a汽包
径 1500mm壁厚46mm长度6000mm材质20g
b蒸发器
名称
单位
级数
I
II
III
受热面积
m2
512
435
425
横节距
mm
98
98
98
节距
mm
185
180
165
外径壁厚
mm
φ38×45
φ38×45
φ38×45
屏
片
11
9
9
材质
20g
20g
20g
c热器
名称
单位
级数
屏式
低温
高温
受热面积
m2
422
884
57
外径壁厚
mm
φ42×5
φ42×5
φ42×5
屏
片
2
9
9
材质
12CrMoV
12CrMoV
2 锅炉结构简述
锅炉汽水系统采混合循环体强制循环沸腾层采然循环保证突然停电时沸腾层受热面致烧坏烟道采传统W型流刷受热面改善关闭积灰状况
锅炉特点：
（1）设置前置沉降室缓解高含尘烟气受热面刷磨损烟气入口处设置容积约170m3前置沉降室沉降室标高+6m烟道接口尺寸3000mm×3100mm进入沉降室烟气流速降2ms烟气流程约6m炉气中较尘粒沉降部分减少烟气偏流现象
（2）加强受热面防磨措施第烟道热器吊挂膜式隔墙迎风面采镍喷涂（约05mm厚）疑成倍提高热器防磨性时烟道转弯部分均加装防磨护板
（3）热器屏式热器低温热器高温热器三部分组成屏式热器布置沉降室中两片夹结构外圈采短路方式屏式热器采较高蒸汽流速受热面良冷计算烟气温度达925℃时屏式热器高壁温仅351℃时第烟道烟气温度降887℃改善热器工作条件避免热器超温益处低温热器高温热器布置第烟道采流+混流布置型式高温热器低温热器进行次左右交叉热器采12CrMoV材料性优良
（4）蒸发器分成四循环回路：a二烟道隔墙b二烟道蒸发区c三烟道蒸发区三四烟道隔墙d四烟道蒸发器烟道隔墙均采膜式壁结构
（5）受热面均吊挂顶部梁格锅炉运行时膨胀时挂屏均垂直侧墙方式布置便检修时逐片侧墙移吊挂屏部留较检修空间
（6）锅筒直径1500mm正常水位锅筒中心线100mm高低水位离正常水位75mm利汽水稳定
（7）锅炉全部采轻型炉墙沉降室两侧墙厚415mm流烟道墙厚365mm沉降室前墙护板墙厚450mm炉顶采悬挂式混凝土结构沉降室顶部厚400mm流烟道顶部厚300mm炉底采钢结构锅炉护板双护板结构护板厚3mm中间加岩棉保温外护板厚2mm保护炉体良密封性保温性
（8）锅炉部灰斗采两台螺旋排灰装置中台沉降室专根需调节电动机转速控制料位高度螺旋出料口均设星型排灰阀保证部密封性
（9）该锅炉属中压锅炉受热面全部采高压时焊接工艺受热面子接均采氩弧焊
第六节 硅铁余热回收利系统
国硅铁行业概述
国硅铁行业五十年发展发生翻天覆变化生产厂家原10家发展现千余家硅铁电炉达两千座年年产量仅百吨发展现百万吨国硅铁生产布局分布广总体规模集中蒙古宁夏甘肃四川贵州山西青海等西部省份单企业说生产规模产业分散度集中度装备差工艺落电炉生产利率低国硅铁生产部分电炉没环保尘余热利设施环境污染严重余热资源浪费极
年国充分认识硅铁生产现状特点陆续出台项宏观调控政策体现方面：现硅铁生产企业淘汰规模硅铁合金电炉提高产业集中度环保建设提出高求烟气排放必须达标实行行业准入制度新硅铁生产项目生产规模单炉容量装备水技术含量环保设施提出基求
外硅铁冶炼程中消耗量量产生烟尘操作工身体健康环境影响巨解决烟尘污染必须通加强理提高操作水技术改造降低损耗率目前效方法通余热装置加回收国某厂家硅铁烟气余热利工作进行尝试取成果积累验仅限少厂家着国逐步建立全社会资源循环利体系节减排工作深入进行硅铁铁合金作耗户余热回收势必行年回收余热工艺装备日臻完善项工作提供技术支持
二 硅铁生产工艺流程
目前国高品质硅铁生产方法采精选炉料生产高纯硅铁（含硅75）采精选炉料方法生产高纯硅铁通精选石英石石油焦木块木炭硅钢片原材料进行冶炼生产达降低产品中杂质元素含量目该方法存着原材料质量波动较冶炼生产程中难免带入部分杂质产品中杂质含量降低率受限制产品质量高成品率较低生产炉况较难维护炉口操作难度较产品生产成耗较济指标较差必须配硅铁烟气尘余热利系统解决述问题
硅铁烟气尘余热利工艺流程
硅铁烟气尘余热利工艺流程图示流程具体：
利半封闭矮烟罩收集烟气进行余热利尘根硅铁电炉特点余热利设备必须具备处理风量热效率高清灰方便等条件采余热锅炉作烟气冷余热利设备余热锅炉冷烟温均温度200℃左右尘器滤料耐温高130℃利混风蝶阀混入冷空气烟气进行二次降温温度控制110~125℃间混风烟气温度超125℃时尘器入口控制阀门动关闭旁通蝶阀动开烟气通旁通路直接排入气
三 余热回收技术途径
硅铁电炉产生具烟气量较温度较高烟气粉尘粒度极微等特点采矮烟罩技术敞口式硅铁电炉改造半封闭式电炉提高排烟温度原170℃左右提高700℃配余热回收装置尘装置达余热资源充分利解决节环保问题根硅铁电炉生产规模烟气特点目前余热回收装置两种方式：（1）发电锅炉回收余热产生高温高压蒸汽推动透机发电烟气锅炉吸热降温进行布袋尘（2）低温低压锅炉回收余热产生热水取暖行业热水仅达环保尘求具良社会效益定济效益
台烟气处理量40000~66000Nm3／h硅铁电炉通余热回收装置尘装置改造年产蒸汽10万t回收硅粉尘约3600t两项合计860万元硅铁电炉系统热效率50 提高75 硅粉尘排放低国家标准
四 余热回收设备特性
1 矮烟罩
利半封闭矮烟罩收集烟气进行余热利尘正常操作情况收集烟气效果良烟气较高温度进入余热锅炉半封闭矮烟罩炉门全关闭时漏风系数排烟量低辐射热损失热效率较高
2 余热锅炉
吨位硅铁余热锅炉采双汽包水锅炉汽包流束组成常锅炉水循环方式然循环强制循环烟气受热面采刷提高烟气流速防止壁积灰束清灰20千克力方厘米高压空气台高效吹灰器进行吹扫清灰效果良
吨位硅铁余热锅炉采立式烟道型结构烟气余热锅炉采膜式水冷壁组成密排炉墙锅炉受热面采全悬吊结构膨胀热器布置进烟口高度烟温高需产饱蒸汽组蛇形蒸发器取代热器接着布置独立循环系统蒸发器面省煤器硅铁余热锅炉运行中重问题束清灰直接影响余热锅炉否连续安全运行目前采钢丸定期清灰方式
五 余热回收设备设计参数
硅铁电炉余热锅炉设计参数
电炉规格
6300KVA
125000KVA
25MVA
烟气量Nm3h
3500~3800
37000~46000
40000~66000
锅炉入口均温度℃
450~600
600~750
590~980
排烟温度℃
<200
<200
<200
蒸发量th
~5
~8
~113
蒸汽温度℃
260
340
440
蒸汽压力MPa
125
127
39
六 余热回收设备存问题解决方法
硅铁余热锅炉系统存问题
1 设计烟气温度实际符余热锅炉适应电石炉实况
运行程中烟气温度变化幅度设计进气温度适应烟气温度幅度变化光补充冷空气降低烟气温度法保证半封闭炉观察口呈负压状态清电极状况
解决方法合理选择锅炉设计烟温时组控温器根进烟温度动调节设置紧急动进冷风降烟温调节阀
2 余热锅炉束积灰严重传热效果差
电炉烟气中含量附着力强极细粉尘余热锅炉受热面快积灰垢阻碍热量传递余热锅炉正常吸热产生蒸汽出口烟温升高严重影响布袋尘器正常运行
目前采取清灰措施两种方式：
（1）余热锅炉积灰利吹灰器清吹灰器清灰建立严格清灰制度控制适风压保证锅炉正常运行操作方便效果
（2）余热锅炉受热面均低斜度水布置时采钢丸循环落丸加清灰限度清受热面积灰钢丸循环清灰时间频率根受热面积灰程度进行调整确保受热面积灰设计传热强度范围保证烟气余热 利
七 工程实例
国某12500KVA硅铁电炉余热锅炉设计介绍
1 余热锅炉设计参数
（1）烟气量：37000~46000 Nm3h
（2）锅炉入口烟气温度：600~750℃
（3）排烟温度：<200℃
（4）烟气含尘量：7~85gNm3
（5）烟尘粒度：1~04μm占22<04μm占66
（6）烟气成分：
成分
CO2
N2
O2
H2O
设计值 (％)
526
7612
1627
225
（7）余热锅炉工作压力：127MPa
（8）余热锅炉热蒸汽温度：340℃
（9）水温度：104℃
（10）清灰方式：斗式提升机钢丸清灰
（11）余热锅炉阻力：120 mmH2O
（12）水循环方式： 强制循环
2 余热锅炉设计特点
根硅铁电炉烟气含尘粒度极微特点考虑流换热金属钢丸清灰求余热锅炉立式型式设计烟气横受热束进行流换热清灰钢丸竖井截面横受热束进行清灰工作
余热锅炉蒸发器分三组组受热面积226 m2流受热面均传热系数370设置组蒸汽热器受热面积63 m2热蒸汽温度340℃设置组省煤器受热面积227 m2进入省煤器入口烟温244℃左右省煤器烟气温度控制200℃满足布袋尘器入口烟温求
余热锅炉入口烟气流量37000~46000 Nm3h间波动考虑传热系数设计烟气流速控制6~7ms效流通截面积取507 m2烟气均流速控制676ms左右烟气中尘粒成分硅粉SiO2种硅粉粒径极微绝部分粒度1μm表面积约20×105cm2g水泥粒径约百分常温具极火山灰活性种高效建筑掺合剂种粉尘粘结性清容易受机械装机脱落设计采钢丸清灰方式钢丸粒径取φ4~φ7mm
第七节 海绵铁余热回收利系统
国海绵铁生产行业概述
国炼钢力135亿t左右实际产量1996年超 1亿t居世界第结构合理低附加值普钢剩轿车家电钢板锈钢模具钢等高档产品年进口700万t左右1999年1－10月进口达1225万t现钢铁发展重点产量转质量品种效益着优质高效钢材产量增长海绵铁需求增目前国电炉钢年产量5000万t配海绵铁20％－30％估算年需海绵铁1200万t左右国海绵铁生产力50万t实际年产量十万吨
海绵铁国属短线代进口产品国家明确规定发展高炉炼铁转炉电炉炼钢轧钢铁合金冶炼焦炭企业现企业控制总量优化结构宗产品中唯海绵铁限制列发展余较取显著济效益发展应社会技术发展方仅促进国电炉短流程钢厂发展钢铁产业结构调整参国际市场竞争利国产资源综合利中西部区济发展社会效益
海绵铁特点含碳低（＜1％）保存矿石中脉石特性宜规模转炉炼钢适代废钢作电炉炼钢原料
中国传统生产直接原铁（海绵铁）方式煤基隧道窑法工艺普遍采传统粘土耐火罐耗车间粉尘环境差占面积产量规模动化程度低已满足节环保形式求
针隧道窑法生产海绵铁情况开发出适合高品位矿煤基回转窑海绵铁快速原工艺原时间2832时缩短810时
提高产量降低耗等规模海绵铁企业提高倍产量成降低100200元吨规模化生产证明：缩短原时间提高产量时降低原剂质量求增加铁粉料层厚度减海绵铁氧化层等问题
海绵铁直接原铁发展方目前中国海绵铁规模产量限需求量缺口加海绵铁原技术日益成熟发展必国海绵铁行业发展提供更空间海绵铁煤基回转窑原铁技术开发完全符合国家产业政策属国家鼓励行业应必国海绵铁事业发展起里程碑式作必推动中国海绵铁事业更层楼
二海绵铁生产工艺流程
煤基回转窑生产直接原铁工艺程指合格含铁原料部分原煤石灰石送车间日料仓定例配料皮带输送机送窑尾加料端喂料加入窑回转窑具25倾斜度助回转窑旋转运动倾角作装入炉料缓慢排料端运动燃烧煤部分原煤窑头排料端喷入定量次空气燃烧产生高温烟气烟气炉料成逆流运动炉料加900~1050℃氧化铁原成金属铁
补充原分解需热量窑长方相隔定距离设置二次空气喷嘴燃烧原反应生成氧化碳煤中析出挥发份充分原产品窑头排料端排出通溜槽直接装入冷筒
冷筒采简洁喷水冷产品冷筒排料端缓慢运动逐步冷100℃排出产品筛分磁选部分直接原铁粉压块块状直接原铁起作成品送电炉车间炼钢
三余热回收技术途径
煤基回转窑生产程中回转窑排出烟气温度900~1050℃废气中燃成分占2~12烟气中灰尘含量20~25 gm3 回收部分废气时环保求回转窑加废气燃烧室吹入空气充分燃烧废气中燃成分（氧化碳）燃烧废气温度控900~1000℃左右部分废气直接排放浪费巨做节减排回收部分废热燃烧室布置余热锅炉转化电减少整海绵铁工厂耗损失带观济效益实现节减排目
图海绵铁生产中采立式余热锅炉回收废热流程图：
四余热回收设备特性
表海绵铁余热锅炉入口烟气参数：
参数
单位
数值
100负荷烟气量
Nm3h
130000
50负荷烟气量
Nm3h
65000
H2O
vol
244
CO2
vol
176
N2+Ar
vol
576
O2
vol
05
SO2
vol
004
预计实际含量
gNm3
15
设计含量
gNm3
25
固定碳
105
灰分
393
Fe2o3
502
锅炉进口烟气温度
℃
1070
锅炉进口
mBar
8
知道烟气水分较SO2SO3含量高酸露点原排烟温度般控制200℃左右烟气中灰尘含量较锅炉设计时候应充分考虑
海绵铁余热锅炉部件：汽包屏式蒸发器热器蒸发器省煤器转烟道钢架台扶梯等
锅炉般采取露天布置烟气回路般立式U型样利节省空间占面积更重设置灰斗利清灰
海绵铁余热锅炉般设置辐射受热面受热面布置凑流受热面采取鳍片换热提高换热效率时减少钢材耗量
该锅炉般必须设置吹灰装置避免灰尘含量污染受热面问题
五余热回收设备设计参数
海绵铁余热锅炉参数
参数
海绵铁年生产力 年产量（ta）
120000
150000
烟气量Nm3h
95000
120000
烟尘浓度 gNm3
225
22
入口烟气温度 ℃
900
900
排烟温度 ℃
210
200
蒸发量th
36
45
出口蒸汽压力Mpa
39
39
出口蒸汽温度 ℃
450
450
水温度 ℃
130
130
锅炉型式
立式强制循环
立式强制循环
六余热回收设备存问题解决方法
烟气进入余热锅炉迅速降温烟气中含定量固态碳燃烧烟尘起作废弃物处理掉白白浪费烟气中部分化学潜热利部尘系统运行烟气进入余热锅炉前设较燃烧室设水冷壁辐射传热室室补入适量空气烟气固态碳充分燃烧样烟气进入流束降温前燃物质基燃限度回收烟气中量避免源浪费取更效益
外余热锅炉突然停电时汽包低水位锅筒底部水充分冷受热面水蒸发干净带受热面超温问题原未充分考虑足够汽包水容积针该余热锅炉应设计中充分考虑汽包水容积余量
七工程实例
天津钢公司建设国第煤基回转窑直接原铁厂设2条回转窑生产线条生产线年产直接原铁15万t余热锅炉产生热蒸汽压力39Mpa温度450℃发电台锅炉蒸发量36th该锅炉运行证明完全满足回转窑运行求适应烟气特性余热锅炉仅够正常运行降低排烟温度产生蒸汽外供取观济效益
该余热锅炉露天布置锅炉采立式U型两回程结构种结构利烟道密封
进入锅炉烟气温度相较低未设锅炉辐射受热面传热温差需较受热面吸收相热量屏式蒸发器热器进口前排束采光外余均采螺旋鳍片增加受热面锅炉布置紧凑体积
锅炉受热面采箱式结构烟气流分入口烟道屏式蒸发器热器转烟道蒸发器省煤器等部分箱间采法兰螺栓连接锅炉钢架台扶梯栓焊结构
锅炉装设半长旋转伸缩式吹灰器吹扫介质采锅炉出口热蒸汽吹扫介质压力高吹扫效果
余热锅炉汽水系统强制循环系统台锅炉配2台强制循环水泵1台运行1台备水泵烟气参数波动适应性强运行稳定锅炉回转窑启停阶段采强制循环方便循环水分流省煤器提高省煤器壁温度免回转窑启停阶段锅炉出口烟温低产生低温结露腐蚀
余热锅炉箱均采复式箱体结构箱壁作烟道作板支撑流束束弯头联箱均设箱外箱间外箱壁密封仅开少量孔串联箱进出总吹灰器吹扫样便流束检修利锅炉烟道密封束更换短时间完成适应回转窑连续生产时间长检修时间短作业率达97工况
外海绵铁余热锅炉国外南非ISCOR厂4座回转窑年产4X15万t直接原铁座窑配产汽量45 th余热锅炉1台产蒸汽作工厂生产汽该厂已连续数年保持稳产余热锅炉产汽量稳定运行获观济效益印度海绵铁公司PRAKSA厂1座回转窑年产15万t直接原铁配余热锅炉1台产汽量44th产蒸汽发电
第八节 燃机余热回收利系统
国燃机发电行业概述
三十年研究断改进联合循环发电仅效率超蒸汽发电效率（者≤42％）众方面均体现出明显优势成全世界公认具发电效率高调峰力强单位功率投资少建设周期短
占面积污染程度低新代发电设备
年世界发达国家常规联合循环发电快速发展年新增联合循环机组总装机容量约占火电总新增容量40％~50％美国1992~1996年中新增火力发电厂总装机容量385％采燃机联合循环世界单台燃机功率达250 MM联合循环总功率达350 MW生产300 MW等级联合循环厂家GESIEMENSABBALSTOM等著名公司联合循环电站效率高达58％现燃气轮机正着功率高燃烧温度发展燃气蒸汽联合循环已成世界火电建设重组成部分
国联合循环余热锅炉发展燃气蒸汽联合循环发电机组国时间然较短 研究种发电技术余热锅炉已30 年历史 尤20 世纪70 年代期起杭州锅炉厂先开发研制双锅筒然循环单锅筒强制循环单锅筒然循环式燃气轮机余热锅炉 容量早研究8 t h2 75 MPa余热锅炉目前配MS6000系列燃机65 t h3 82MPa 余热锅炉 锅炉压力级数单压发展目前已设计制造三压级新型高效燃气轮机余热锅炉余热锅炉研究80 年代初建成型传热风洞试验台 进行螺旋翅片热力特性阻力特性试验研究 获普遍应翅片热力阻力计算准式研究成果 时 海成等厂家试制成功螺旋翅片工作开发燃机余热锅炉奠定基础特2000 年行开发已成功运行配MS9001系列( E 级) 燃机余热锅炉 实现型燃机余热锅炉国产化目标 正追赶世界先进水
二燃机发电工艺流程
燃气轮机简称燃机燃气轮机连续流动气体工质带动叶轮高速旋转燃料量转变功燃式动力机械种旋转叶轮式热力发动机
燃气轮机压缩机燃烧室轮机等部份构成新鲜空气进气道进入燃气轮机首先压缩机加压成高压气体接着喷油嘴喷出燃油空气混合燃烧室进行燃烧成高温高压气体然进入轮机段推动涡轮热转换成机械输出废气排气排出轮机输出机械中部份会驱动压缩机部份传动轴输出驱动希驱动机构发电机传动系统等
燃气蒸汽联合循环发电系统燃气轮机发电系统锅炉蒸汽轮机发电系统组成众周知锅炉蒸汽轮机发电利高中压热蒸汽（通常参数382~167 MPa450~550℃）汽轮机中作功转换成机械完成朗肯循环程燃气轮机发电系统燃气燃气轮机中绝热膨胀作功程种热力循环称布雷顿循环烟气温度降500℃左右时排放充分利两种热力循环特点结合起组成联合循环具较高吸热均温度较低放热均温度提高电站热效率开辟条新途径类发电事业继发明蒸汽轮机发电技术突破
图燃气蒸汽联合发电利系统流程图：
三余热回收技术途径
燃气轮机排出废气残留温度较高通常达500℃左右充分利部分气体热仅实现节提高整装置热效率
表燃气轮机排烟参数：
燃机排烟成分（V）
Ar
087
N2
7304
O2
1338
CO2
318
H2O
953
SO2
0
通常燃气轮机余热锅炉没燃烧器果需高压高温蒸汽余热锅炉装附加燃烧器通燃料燃烧整烟气温度升高够产生高参数蒸汽例某余热锅炉装燃烧器时入口烟气温度500℃装设附加燃烧器入口烟气温度达756℃蒸汽压力4MPa升10MPa蒸汽温度450℃升510℃蒸汽供高温高压汽轮机增加电功率输出
燃机余热锅炉分强制循环然循环复合循环强制循环受热面布置灵活启动快适应频繁启停运行成高受场限需90度弯头烟道竖直烟道然循环锅炉形式成熟锅炉容量需90度烟道等优点整体重量尺寸较复合循环兼顾两者优缺点高参数容量尚处开发阶段
根余热锅炉产生蒸汽压力蒸汽热否分单压双压双压热三压三压热等5种类型早期余热锅炉作低压设备回收种工艺中余热单压系统着技术发展节意识提高回收更余热逐渐出现压汽水系统采压汽水系统降低余热锅炉排烟温度提高锅炉热效率增加受热面外压汽水系统采燃气轮机出口背压升高系统效率降趋势压汽水系统整系统复杂性提高导致成增加选择合理汽水系统需燃气轮机参数结合济性进行分析
四余热回收设备特性
燃机余热锅炉基部件组成：烟道 高压热器 热器 高压汽包中压热器降水烟气冷凝器(水预热器) 中压汽包 低压汽包(设集水器相连装置) 集水器操作台楼梯等
符合循环燃机余热锅炉外然循环强制循环燃机余热锅炉技术已相成熟燃机余热锅炉具备特性优势：
1标准单元模块结构布置合理便安装实现高效节中热器部分省煤器部分实现模块化整体出厂分片安装提高安装周期时确保设备标准化出厂
2采全吊杆悬吊结构支撑保温外护板形式热膨胀散热项针然循环燃机余热锅炉言吊杆悬吊受热面部件（热器省煤器热器集箱等）解决锅炉热引起必膨胀变形避免部件变形引起事采全护板结构护板部加保温避免护板直接接触高温段避免热散失变形提高保温效果
3锅炉适应燃料燃机满足余热利需求燃料燃机锅炉运行实践中均达安全操作方便
4锅炉够适应燃机频繁启停求调峰力强启动快捷时满足燃机场求然循环强制循环选择性
5锅炉受热面采高效换热元件螺旋鳍片适应温差流量低阻力传热方式
图台燃气轮机然循环卧式双压余热锅炉示意图：
五余热回收设备设计参数
燃机余热锅炉参数
燃机排气流量Nm3h
318000
387000
400000
465000
锅炉入口烟温℃
460
543
540
470
额定蒸发量th
40
65
66(中压段)
60(中压段)
10（低压段）
11（低压段）
额定蒸汽压力MPa
275
382
382(中压段)
348(中压段)
04（低压段）
088（低压段）
额定蒸汽温度℃
390
450
450(中压段)
435(中压段)
150（低压段）
230（低压段）
锅炉结构形式
卧式然
卧式然
卧式然
卧式然
六余热回收设备存问题解决方法
1受热面低温腐蚀硫酸腐蚀
燃机燃烧重油重油中含硫分高燃烧程中产生较SO2SO3成分锅炉排烟温度较低（130℃）锅炉正常水温度低（125℃）会锅炉尾部受热面结露硫化物挂鳍片样造成受热面腐蚀影响锅炉正常运行解决低温腐蚀现没彻底方法避免采取措施：锅炉检修停时保持受热面干燥关闭炉门烟道门减少外界空气接触定期检测受热面壁厚积累验预测寿命目牺牲部分低温段受热面定期进行更换避免腐蚀泄漏造成损失
2 露天布置锅炉炉外腐蚀问题
余热锅炉采露天布置顶部加1锅炉横截面积相等防雨棚雨水较情况烟气吹灰落硫化物潮湿空气雨水反应生成硫酸锅炉外保温材料装饰板炉外裸露金属材料产生腐蚀般57年时间已产生十分严重腐蚀果炉外保温较差破损严重话雨水会进入炉墙炉外道保温材料中会造成保温材料失效金属材料腐蚀特径薄壁低温腐蚀减薄十分明显较严重情况保温材料失效造成炉墙炉外道温度高热损失较改善类问题应量炉外保温做．保证严密性特检修拆保温层．恢复更注意日常维护踩踏破坏保温层．破损部分时修理．腐蚀严重失效保温装饰板时更换炉外裸露金属材料定期油漆防腐关键部件防雨设施．通措施解决炉外腐蚀问题
3 吹灰系统道刷失效减温器筒热疲劳
锅炉吹灰蒸汽蒸汽引出吹灰系统喷水减温器减温蒸汽调节吹灰蒸汽参数变化较需较减温水(125℃)减温器筒受较温度变化单位发现筒产生热疲劳裂纹时喷入水量完全汽化形成颗粒水．吹灰道弯头部位产生刷蚀作十分明显吹灰间歇期间会道凝结水存造成道壁腐蚀某锅炉
1修周期(2~104h左右)吹灰道弯头刷泄漏预防改进措施方面入手：1) 结合修周期窥镜检查减温器筒．发现疲劳裂纹时更换2) 吹灰蒸汽道弯头更换成锈钢解决刷减薄问题
七工程实例
实例
锅炉双压补燃型然循环燃机余热锅炉型号BQ10460020(2．6)3．92(02)／450TITAN130（130MW）型燃气轮机相匹配锅炉采室布置锅炉烟气通道均震烈度八度设防锅炉正压运行区段烟道系统均承受燃机正常运行排气压力击力锅炉适天然气燃料燃气轮机排气条件配置天然气设计燃料烟道式补燃装置锅炉达发电需中温中压蒸汽参数锅炉整体布置结构采国际流行模块式组合结构适应燃机快速启停特性确保联合循环发电机组长期安全高效清洁济运行
1燃机排气锅炉进口烟气条件
环境温度 20℃（该锅炉安装西北高原区）
年均气压 7129kPa
燃机排气流量 133544kg／h
燃机排气温度 391℃
燃机燃料 天然气
燃机排气成分(V％)：
N2+Ar 7709
CO2 239
H2O 480
O2 1572
SO2 0
补燃燃料 天然气
天然气成分(V％)
CH4 9920
C2H6 029
C3H8 001
N2 05
SO2 0
2 余热锅炉设计参数
中压部分：
连续蒸发量 20th
额定蒸汽压力 392MPa(表压)
天然气低位发热值： 33839KJm3(标)
天然气补燃量 ~980m3(标)h
额定蒸汽温度 450℃
低压部分：
连续蒸发量 26t／h
额定蒸汽压力 02 MPa(表压)
额定蒸汽温度 1328℃(饱)
水温度 104℃
3 锅炉体系统结构
锅炉双压补燃型然循环燃气轮机余热锅炉进口烟道烟气挡板门中间烟道烟道式补燃装置渡烟道锅炉体出口烟道烟囱烟道膨胀节钢架护板台扶梯等部件组成锅炉体受热面采标准单元模块式结构垂直布置错列开齿螺旋鳍片集箱组成获佳传热效果低烟气压降
燃机排出烟气通进口烟道进入烟气挡板门系统单循环时烟气通挡板门部旁通烟道空排出系统联合循环时烟气通挡板门进入烟道式补燃装置(烟气流流量烟气挡板门开度控制实现)烟道式补燃装置采天然气补燃利燃机排气中残余氧量作补燃空气提高燃机排气温度补燃高温烟气通渡烟道进入锅炉体次水横刷高温热器低温热器中压蒸发器中压高温省煤器低压蒸发器中压低温省煤器出口烟道烟囱排出
锅炉中压水省煤器排锅筒部进入锅筒锅炉蒸发系统采然循环通两根集中降进入蒸发器排蒸发器根蒸发强度差异口径导引入锅筒锅筒设二级分离装置保证蒸汽品质饱蒸汽锅筒引出热器热器高温热器低温热器组成高温低温热器中间设置面式减温器调节出口热蒸汽温度
锅炉低压水直接进入低压锅筒然循环加热产生蒸汽分离引出锅筒锅炉水氧外供汽
锅炉水调节控制中低压水操台分实现配置相应阀门中压水操台3台调节阀设置分两路出口路通减温器路通中压省煤器低压水低压水操台直接引低压锅筒
适应燃机起动负荷变化时产生锅炉水位波动设置必须汽水分离装置中压锅筒径选1500mm两端配置椭球封头孔装置获良蒸汽品质锅筒设置旋风分离器波形板分离器组合两级分离装置锅筒长度方布置旋风分离器进行级汽水分离锅筒顶部设波形板分离器进行二级汽水分离
低压锅筒径1000mm两端配置椭球形封头设孔装置满足锅炉正常运行获良蒸汽品质适应燃机启动负荷变化时产生锅筒水位波动锅筒设置水孔板分离装置波形板分离器组合两级分离系统具体布置锅筒长度方蒸发器升口区域安装水孔板进行级汽水分离锅筒顶部设波形板分离器进行二级汽水分离汽水分离低压蒸汽低压汽引出
外中低压锅筒均设水加药连续排污锅筒设置安全阀双色水位计水位衡容器电接点液位计排气阀压力表备蒸汽座充氮保护等座超压报警器联锁保护装置等途种座
热器高温热器低温热器组成高低温热器均错列布置烟气次流高温低温屏工质流程锅筒饱蒸汽通连接进入低温热器低温热器出口热蒸汽减温器减温导入高温热器热器出口集箱引出热器屏集箱布置疏水连彻底疏排积水汽温调节采面式减温形式热器出口集箱设置弹簧安全阀排气阀压力表温度计热电偶插座等外装紧急排汽反洗路紧急排汽阀装排汽消音器减少噪声
中压蒸发器屏降引出组成受热面采开齿螺旋鳍片错列布置炉水通集中降进入分配集箱连接引蒸发器屏集箱工质屏烟气加热汽水混合物屏集箱连接引入锅筒蒸发器回路采然循环形式变负荷工况时保持水位稳定分配集箱低点布置定期排污装置彻底疏排积水
省煤器高温省煤器低温省煤器两段屏组成受热面采开齿螺旋鳍片错列布置水操台水次低温省煤器高温省煤器屏锅筒部进入锅筒省煤器屏集箱均设疏水放气保证运行稳定
低压蒸发器屏降引出组成受热面采开齿螺旋鳍片错列布置炉水通集中降进入分配集箱连接引蒸发器屏集箱工质屏烟气加热汽水混合物屏集箱连接引入锅筒蒸发器整回路采然循环形式变负荷工况时保持水位稳定分配集箱低点布置定期排污装置彻底疏排积水
锅筒体钢架护板H型钢钢板焊接成两侧10根立柱中间横梁支撑组成整体构架承受燃机正常运行工况排气压力击力构架八度震烈度求设防
渡烟道出口烟道烟囱均采钢制壳体渡烟道侧装锈钢衬板壳体衬间夹装硅酸铝耐火纤维毡保温
余热锅炉补燃装置封闭式烟道燃烧器布置锅炉受热面前部采天然气补燃燃料利燃机排气中残余氧量补燃空气提高进入锅炉排气温度
实例 二
余热锅炉双压带身氧卧式补燃然循环燃机余热锅炉进口烟道锅炉体（体受热面钢架护板）出口烟道烟囱高低压锅筒氧器道阀门仪表台扶梯等部件高低压水泵低压省煤器循环泵排污扩容器等配套设备组成锅炉体受热面采NE标准设计模块结构垂直布置列错列螺旋鳍片进出口集箱组成获佳传热效果低烟气压降锅炉室外布置设计锅炉正压运行区段烟通道系统均承受燃机正常运行排气压力击力
燃机余热锅炉参数
燃机排气流量 7176 th
锅炉进口烟气温度 610 ℃
高压部分：
连续蒸发量 1105 th
额定蒸汽出口压力 971 Mpa
额定蒸汽出口温度 540 ℃
低压部分：
连续蒸发量 13 th
额定蒸汽出口压力 069 Mpa
额定蒸汽出口温度 2703℃
锅炉进口烟道法兰面尾部出口烟囱台外侧总长约388m宽度约136 m（包括炉顶台宽度）高压锅筒中心标高2725 m中压锅筒中心标高2697m低压氧水箱中心标高2742 m烟囱顶部标高45m
高压锅筒径1900mm直段长度101m中压锅筒径1500mm直段长度89m低压氧水箱径2400mm直段长度96m高压锅筒两端配半球形封头中压锅筒低压氧水箱两端配半椭球形封头封头均设孔装置高中压锅筒筒体封头材料SA299GrA保证锅炉正常运行时获良蒸汽品质NE 标准锅筒部装置锅筒设置二级汽水分离装置级分离圆弧挡板惯性分离器二级分离带钢丝网波形板分离器高中压锅筒设置紧急放水排污等
低压氧水箱筒体封头材料SA516Gr70低压氧水箱部设置紧急放水排污等低压氧水箱设高中压水泵降高中压锅筒低压氧水箱设水位计衡容器电接点液位计压力表安全阀等必附件仪表配置供锅炉运行时监督控制低压氧水箱部设置氧器低压氧蒸发器产生部分蒸汽氧器凝结水氧低压氧水箱兼高压中压系统供水
高压热器布置模块1中分高压热器2（高温段）高压热器1（低温段）中间设置喷水减温器
高压热器2高压热器1 横排数均58 排排数4 排径均φ381 开齿螺旋鳍片高压热器2 前2 排子材料T91 余子材料T22螺旋鳍片材料409SS高压热器工质流程全回路工质次流锅炉宽度方
1 排子高压锅筒饱蒸汽通连接进入高压热器1 进口集箱次流4 排鳍片进入高压热器1 出口集箱连接引喷水减温器根高压蒸汽集箱出口汽温进行喷水减温进入高压热器2 进口集箱次流4 排鳍片进入高压热器2 出口集箱连接引高压蒸汽集汽集箱高压热器汽温调节采喷水减温形式减温迅速调节灵敏
中压热器布置模块3 中分中压热器2（高温段）中压热器1（低温段）中压热器2中压热器1 横排数均58 排排数1 排径均φ381 开齿螺旋鳍片子材料SA210A1螺旋鳍片材料CS中压热器工质流程全回路工质次流锅炉宽度方1排子中压锅筒饱蒸汽通连接进入中压热器1 进口集箱流1 排鳍片进入中压热器1 出口集箱连接引中压热器2 进口集箱流1 排鳍片进入中压热器2 出口集箱连接引中压蒸汽集汽集箱中压热器设减温装置
高压蒸发器布置模块2横排数62 排排数17 排屏数6 受热面均径φ381 开齿螺旋鳍片子材料SA210A1螺旋鳍片材料CS高压锅筒炉水通两根集中降进入分配集箱连接短引蒸发器屏集箱工质屏烟气加热产生汽水混合物屏集箱连接引入高压锅筒高压蒸发器整回路采然循环形式变负荷工况时保持水位稳定高压蒸发器屏水循环计算确保屏循环倍率基致运行工况循环倍率6整台锅炉安装完毕高压蒸发器重量通锅筒连接升道终传递锅炉钢架
中压蒸发器布置模块4横排数58 排排数9 排屏数3 受热面均径φ508开齿螺旋鳍片子材料SA210A1螺旋鳍片材料CS中压锅筒炉水通根集中降进入分配集箱连接短引蒸发器屏集箱工质屏烟气加热产生汽水混合物屏集箱连接引入中压锅筒中压蒸发器整回路采然循环形式变负荷工况时保持水位稳定中压蒸发器屏水循环计算确保屏循环倍率基致运行工况循环倍率15整台锅炉安装完毕低压蒸发器重量通吊挂装置直接传递锅炉顶部钢架运行时中压锅筒重量锅筒连接升道支撑
高压省煤器分高压省煤器2（高温段）高压省煤器1（低温段）高压省煤器2 布置模块3 中横排数62 排排数15 排高压省煤器1 布置模块4 中横排数52 排排数8 排子均径φ381 开齿螺旋鳍片子材料SA210A1螺旋鳍片材料CS高压省煤器（高压省煤器2 前2 排子外）工质流程全回路工质次流锅炉宽度方排子高压省煤器2前2 排子设计双回路工质流程全部低负荷等非设计工况运行时产生蒸汽水进入锅筒产生蒸汽堵塞高压水操台水前次流高压省煤器1高压省煤器2 排加热接饱温度进入高压锅筒
中压省煤器布置模块4 中横排数10 排排数8 排子均径
φ381 开齿螺旋鳍片子材料SA210A1螺旋鳍片材料CS中压省煤器工质流程全回路工质次流锅炉宽度方排子中压水操台水次流中压省煤器排加热接饱温度进入中压锅筒
低压省煤器布置模块5 中横排数62 排排数4 排子均径φ381 开齿螺旋鳍片子材料SA210A1螺旋鳍片材料CS低压省煤器工质流程全回路工质次流锅炉宽度方排子低压省煤器设置循环回路确保进入低压省煤器凝结水温度高露点温度凝结水水操台水前次流低压省煤器排加热进入低压氧水箱低压省煤器出口部分工质循环泵回低压省煤器入口操台凝结水混合满足入口水温求
锅炉体钢架护板H型钢钢板焊接成两侧12 根立柱横梁相连组成整体构架承受燃机正常运行工况排气压力击力构架震烈度八级求设防12根柱底部配特殊设计基础件1 根作膨胀中心固定柱外余11 根均定滑移活动柱底结构
台扶梯适应锅炉运行检修方便设置检修台采花钢板外余台均采适应露天布置栅架台台走道承受7500Nm2 活荷载扶梯承受2000Nm2活荷载时挠度1360台走道端部封闭型走道台宽度1000mm通道净高215m走道台扶梯均带栏杆梯子水面夹角45°
锅炉锅炉体进口出口烟道烟囱间设置膨胀装置吸收热膨胀量膨胀节采先进软性膨胀节种膨胀节具三补偿吸收热膨胀推力性具吸收膨胀量降低噪声隔震结构简单体轻等特点体护板穿均采金属膨胀节密封确保道膨胀受阻碍烟气泄露限度减少散热损失避免壳体直接高温烟气接触热膨胀量减少
锅炉采保温结构层锈钢衬护板(厚度约15—25 毫米)衬护板护板间置数层(总厚度约1025－2015 毫米)轻质耐火保温材料(陶瓷纤维毯)外层护板6—8 毫米厚碳钢板种结构具散热少热膨胀量外形美观等特点
第九节 玻璃余热回收利系统
国玻璃行业概述
玻璃行业济指标轻工业部口理日玻璃工业企业包括保温瓶玻璃容器（食品化工医药酒饮料瓶罐等）玻璃器皿（包括压制吹制类艺术玻璃制品）玻璃仪器拉眼镜片等生产企业外玻璃机器制造玻璃模具制造耐火材料等玻璃生产配套生产企业惯例袭统称玻璃行业
改革开放前玻璃行业发展状况
玻璃制品生产国历史悠久种种原玻璃工业始终没发展建国初期国玻璃基手工生产厂家少技术落谈规模时全国产量万吨左右保温瓶10万支左右50年代60年代国日玻璃处发展时期着力更生艰苦奋斗精神开始池炉熔化机械制瓶发展速度较慢70年代逐步解决窑炉成型设备制造技术国制动半动制瓶机国日玻璃产量40万吨绯徊局面发展百万吨产量
改革开放玻璃行业进入飞速发展时期
80年代引进鉴国外先进技术设备国玻璃行业发展1983年统计日玻璃行业时已561家企业职工19万全行业拥类窑炉784座种生产设备1810台中行列制瓶机200台压吹机45台拉机42台保温吹泡机184台工业产值7亿元年产品269万吨保温瓶1亿时全国29省治区直辖市规模日玻璃企业基形成生产配套布局合理日玻璃生产体系
90年代国日玻璃行业着改革开放深入发展企业通股份制等深层次改革破旧国体制束缚企业普遍焕发青春股份制极调动职工积极性批民营合资股份制企业相继涌现加国外量先进技术先进设备引进国玻璃机器制造业发展促进日玻璃行业发展国日玻璃行业进入高速发展阶段
特2003年日玻璃产量年百万吨速度递增2008年底统计日玻璃全国产量已达1446万吨全国日玻璃行业企业已达1300家职数30万工业总产值784亿元年玻璃瓶罐行业涌现出广东华兴河北索坤年产量50万吨龙头企业涌现出河北北雄承德华富山西华宏艺安徽德力等百家玻璃器皿出口企业涌现出北玻仪山东力诺重庆正川等拉企业国日玻璃工业生产已成规模
玻璃行业发展玻璃窑炉发展紧密相关玻璃窑炉世纪发展历种形式坩埚窑炉早出现熔制玻璃窑炉形式种窑炉简单实数百年发展目前然广泛应批量品种高质量玻璃生产着玻璃行业发展坩埚窑产品质量稳定污染生产效率热效率低逐步淘汰代耐火材料质量提高抗侵蚀材料出现开始逐渐出现型高效池窑种配套材料工艺发展窑炉规模产量越越目前甚出现千方米型浮法窑
电熔制玻璃始1906年20世纪40年代钼电极迅速发展60年代二氧化锡电极出现进步深化电熔技术铅玻璃方面发展目前止玻璃采电熔化电熔窑炉优势：提供窑炉热效率次源燃烧间接传热变成部焦耳热热效率火焰炉30~60％提高60~80％次降低废气挥发物排放采冷顶工艺配合料挥发火焰炉6~15％降低05~2％考虑次源生性价格继续攀升电熔炉广泛应目前中型规模质量求高产品
全氧燃烧池窑20世纪80年代发展起制氧技术提高降低氧气成富氧纯氧熔制玻璃断企业接受氧气高产量降低单价目前纯氧运产量品质高玻璃熔制中
二玻璃工艺流程
池窑生产玻璃液制备示意图
关玻璃工艺流程根窑形式：坩埚窑池窑
坩埚窑生产日玻璃产品属传统生产工艺通圆炉火口火眼火焰流动坩锅玻璃混合料（熟料）熔制成合格玻璃液手工艺吹制加工成产品配合料标准加入坩埚时司炉工烧煤升温直熔化温度达指标坩埚混合料熔制成合格玻璃液然减火降温玻璃液温度降适合吹制成型粘度温度开始吹制半成品时进行保温直坩埚玻璃液吹制完进行次重复程生产程中形成升温降温周期造成源浪费成高效益低
池窑玻璃生产工艺流程煤气重油燃料配合通投料机推入熔窑热煤气火焰高温作熔化部熔化成玻璃液澄清部澄清冷部冷流入成型室（引窑池）玻璃液温度控制适合成型粘度温度指标成型室玻璃液通槽口垂直引机连续拉制成型玻璃带引机膛退火冷成玻璃原板外型池炉燃煤系统结构坩埚炉相全半煤气直火式玻璃液熔化池熔制成流液洞进入吹制成型池成型池胸墙设留足够取熟料口特制砖盖时根需开关形成稳定连续生产产量池炉加混合料司炉工稳定连续烧煤加温进行熔制玻璃液吹制工24时倒班连续进行半成品吹制生产现代池炉工艺中池炉排放烟气中般加换热器预热燃料助燃空气干燥热源车间取暖等池炉生产降低耗煤量种玻璃成份种类产品座池炉时进行连续生产坩埚炉相较增加产品品种产量降低成增加济效益
坩埚炉池炉生产玻璃燃料燃烧工艺流程必少燃煤燃气燃油中溶化玻璃原料玻璃窑排废气然换热器般300500℃部分烟气前直接排放未加利烟气带走热损失非常惊污染环境浪费宝贵烟气余热资源
三余热回收技术途径
玻璃窑炉燃燃料煤气煤重油中燃煤气煤烟气余热锅炉排烟温度约170℃左右烟气成分基达排放求（燃料中身硫含量极少）燃重油玻璃窑炉烟气中含较高硫（般重油中含硫1）重油作燃料烟气成分较煤气煤较差应充分考虑硫化产物影响
表中出煤气燃料玻璃窑炉烟气成分
烟气成分
O2
CO2
N2
COppm
NOppm
NO2ppm
SO2ppm
H2ppm
厂家
88
92
82
0
555
75
0
18
厂家二
107
77
816
51
385
6
0
23
均烟气成分
98
84
818
1465
460
64
0
38
注：玻璃窑废气含尘量2050gNm3左右
玻璃生产程中池窑换热室（换热器）出烟气般500℃烟气通余热锅炉产生蒸汽蒸汽加热雾化重油道保温生活取暖等
回收玻璃窑排放废气热量余热锅炉形式：热式余热锅炉火式（烟气走子里面水蒸汽子外面）水式（水蒸汽走子里面烟气走子外面）余热锅炉换热效率等原现热式余热锅炉水锅炉烟类余热锅炉般适合较烟气量烟气含尘量酸腐蚀粘结性灰堵塞等等适应重点讲述
四余热回收设备特性
烟气量设备成制造工艺等原现普遍烟气量采热余热锅炉较烟气量烟气量采传统意义水余热锅炉
热技术项成熟技术 目前广泛应化工石化冶金建材等众领域世纪九十年代末开始热技术应窑炉回收烟道气余热生产饱热蒸汽生产生活目前已百十家玻璃厂收较济效益典型热壳吸液芯端盖组成抽成13×（101104）Pa负压充适量工作液体紧贴壁吸液芯毛细孔材料中充满液体加密封端蒸发段（加热段）端冷凝段（冷段）根应需两段中间布置绝热段热端受热时毛纫芯中液体蒸发汽化蒸汽微压差流端放出热量凝结成液体液体孔材料毛细力作流回蒸发段循环热量热端传—端
热式余热锅炉压力容器(汽包)热烟箱迷宫式尘器组成热冷端插入汽包汽包牢固联结热热端烟箱压力容器技术求制作汽包中间隔板分离面走烟气面进水终汽包中产生蒸汽构成热式余热锅炉
加强烟气侧传热效率蒸发段热焊螺旋翅片增烟气侧换热面积壁温度含尘量较烟气方面采开齿螺旋翅片防止灰尘热翅片积累方面采激波吹灰器彻底清热表面积灰结焦保持热换热效率
热式余热锅炉兼水火锅炉二者优点避开二弱点项性均优壳式余热锅炉300℃高温烟气余热回收重节设备
图玻璃窑热余热锅炉简单工艺流程
较烟气量尤浮化玻璃工艺（板玻璃硅酸盐原材料1300度高温炉溶融成液体流锡水表面成型俗称浮化玻璃）玻璃行业常常采然循环水锅炉根烟气量等级该余热锅炉采取单压
双压氧闪蒸（闪蒸高压饱水进入较低压容器中压力突然降低饱水变成部分容器压力饱水蒸气饱水）氧样根实际充分利烟气余热提高余热发电效
五余热设备设计参数
表台玻璃窑炉参数
玻璃窑炉熔化面积 m2
24
52
日产量500td
日产量600td
日产量550td
日产量1000td
进余热锅炉烟气量Nm3h
4208
8160
23000
100000
110000
143000
锅炉入口烟温℃
325
310
450
480
500
460
额定蒸发量th
0424
0276
3
138
165331(热水)
174385
额定蒸汽压力MPa
07
07
06
254
24 298
25501
额定蒸汽温度℃
饱
饱
200
430
430167（热水）
430120
锅炉结构形式
热式
热式
热式
单压然立式
闪蒸然立式
双压然立式
六余热回收设备存问题解决方法
热余热锅炉
1 烟箱放炮问题燃煤式玻璃窑炉换程中部分煤气会烟道余热锅炉进烟囱排气中果烟道中漏入空气严重造成烟气余热锅炉着火甚发生放炮特尘操作中密封严换时间掌握容易发生放炮现象严重仅会余热锅炉造成损害会危窑炉安全运行
解决问题措施制定科学合理烟尘操作程序严格执行：(1)挂准换警示牌(2)开启总烟道闸板(3)停引风机(4)关闭烟道出闸板（5）烟尘：（6）密封（7）开启进出口闸板（8）开引风机（9 ）关闭总烟道闸板 日延时换特密封严换延时时间充分般低30min
2余热锅炉尘方法烟气接触烟箱热时间长会附着层结尘具危害性：(1)结尘增明显降低热导热系数余热利率降低(2)造成系统阻力增加导致引风机转速增高耗增加（3）烟箱密封漏入空气时易产生火星换时引起着火放炮时清结尘消隐患十分必
清结尘方法3种：压缩空气法热蒸汽法中压水法3种方法均采根实际情况较：
1)压缩空气法优点气源易安全方便玻璃工厂普遍配空压机压缩空气容易获优点缺点费时长清理完易产生火星造成烟箱煤气着火放炮
2)热蒸汽法优点易利蒸汽炉余热锅炉身产生蒸汽进行尘缺点蒸汽灰尘反应容易产生层粘结层易清干净操作中烫伤安全素
3)中压水法普通单级水泵产生中压水清结尘具安全易价格便宜优点热表面结尘清干净会产生火星安全性缺点需安装余热锅炉前设置排水通道
水余热锅炉
腐蚀问题燃重油时重油中硫含量1左右燃料燃烧会产生SO2S03尾部受热面果启停者变负荷运行中该处壁温低酸露点温度SO2SO3会凝结成酸受热面造成腐蚀严重会造成爆等影响正常运行解决办法尾部选抗腐蚀考登钢（属低合金高强耐腐蚀结构钢应美标A87103 标准里面牌号Grad65Grad60）增加非正常运行尾部受热面吹灰清扫等
七工程实例
河南振华玻璃厂装备台HPE384504810型余热锅炉称热交换器设计蒸发量4800kgh设计蒸汽压力10M pa（烟气特点）
烟气侧面采扩展受热面改善传热程部热束排列布置热加热段肋片节距布置较合理热加热段冷段长度例较合适分三段样热热交换效率提高工作状况良
部热受热段采节距肋片加热横排列尺寸结构方式种结构布置方式锅炉换热装置更适应灰气流特玻璃熔窑产废气废气含矽岩砂岩芒销等成分组成含灰气流延长清灰时间寿命外余热锅炉换热器体两侧设置扇清扫检查门样障碍条件水清洗工清扫方法清附热面粉尘
采热式锅炉水蒸汽热源间双重隔离减热应力热式余热锅炉常规形式蒸汽余热锅炉相说结构较合理紧凑占面积
外玻璃窑热余热锅炉太原玻璃厂450 td 浮法玻璃生产线蒸发量3th额定蒸汽压力06Mpa 额定蒸汽温度饱泰山生力源集团玻璃限公司玻璃窑熔化面积52m20276th 额定蒸汽压力05Mpa额定蒸汽温度饱
第五章 世界余热利技术发展
第节 国外余热利技术发展现状
国外余热发电项目基技术原理技术方案国相仿源利效率略高国水
资料显示余热发电均中低温参数国外考虑利低沸点烷类机物取代水产生蒸汽推动气轮机运转发电相水水蒸汽循环工质烷类机物具优点：
（1）机工质沸点低易产生蒸汽回收低温余热
（2）冷凝压力接稍气压工质泄漏
（3）机工质耐低温受冰冻影响
（4）转速低噪声
（5）系统工作压力低约15MPa
（6）湿蒸汽产生始终保持干燥受腐蚀透寿命长
国际水泥工业余热发电技术先进德国日十年国建筑业持续萎缩水泥需求逐年滑德日两国1996 年国水泥消费量分3550 万吨8400 万吨锐减2006 年2600万吨6000 万吨分降2729水泥工业处片景气中阻碍余热发电技术发展进程例：日实际完全勉强维持着十年说基没进展德国1996 年起积极推进四零负项目技术措施法规建设四零负工艺技术包括：水泥企业周围环境达零污染外界电零消耗废料废渣废水零排放熟料生产天然矿物燃料（煤油天然气）零消耗消纳种废物取卓越成效全社会废渣废料负增长做出贡献
第二节 国余热利技术发展现状
国行业家技术提供商余热发电技术基概念方致均通余热锅炉（热交换器）回收热空气烟气等介质中热量进行量转移加热水产生热饱蒸汽动汽轮发电机组做功发电关键设备核心问题余热锅炉富含量热介质回收汇集引出进通余热锅炉进行量转换技术难点种余热发电技术均略差外余热锅炉身设计定程度决定余热回收利例彻底性二余热发电问题解决低压蒸汽饱蒸汽汽轮机设备问题众周知发电蒸汽通常热蒸汽热度越高越余热回收利发电性质产生蒸汽低压蒸汽湿蒸汽相热蒸汽发电效率设备安全均存定问题目前国家企业已研制成功中低温发电汽轮机
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