余热锅炉特点及主要部件探析

来源: 发布时间:2019-07-11 09:14:39

  摘要:余热锅炉作为当下应用较为普遍的一种工业设备,其在节能减排的时代背景下有着十分显著的应用价值。本文就余热锅炉的主要特点以及其相关部件的相关因素展开探析,同时就余热锅炉的构造类型以及结构特点加以分析。旨在通过相关研究工作的开展,为今后余热锅炉市场的优化与发展提供积极的参考。

  关键词:余热锅炉;能源问题;制造技术

  引言:近年来,随着能源危机的愈发显著,节能减排已然成为了整个社会的共识。其中钢铁、石油、石化以及建材等重点能耗产业的升级优化首当其冲。长时间以来,相关行业余热余压资源的利用问题均备受关注,而作为一种高效的节能设备,余热锅炉的应用价值不言而喻。

  一、余热锅炉的类型及特点

  1.1、余热锅炉的类型

  在实际的应用过程中,余热锅炉的应用范围十分广泛,其主要的作用对象包含烟道气体工艺气体的显热、固体余热交换后的排气显热和固体辐射热等。根据余热锅炉的公益性质进行区分,可主要分为两种类型。第一种是在生产过程中实现气体的冷却,继而满足工艺标准,另一种则是出于节能目的的热能回收。根据实际需求的不同,可分为硫酸余热锅炉、加热炉余热锅炉、合成氨余热锅炉等。以水循环方式的差异进行区分,余热锅炉可以分为强制性循环余热锅炉与自然循环余热锅炉。而根据气体通道方式进行区分,则可以分为水管式与火管式。以结构形式分可以分为管壳式与烟道式。以换热形式区分可以分为对流式与辐射式。

  1.2、余热锅炉的特点

  与常规的工业锅炉有所差异,在没有补燃要求的前提下,余热锅炉内部通常不进行燃烧装置的设置,所以相比较常见的工业锅炉,余热锅炉载热介质的选择也较为丰富。同时受制于其使用属性的影响,余热锅炉大多分散安装在工艺流程的不同环节中。这意味其安全性与持久性均有着十分严格的要求。除此之外,由于工业废气本身具备较高的压力与温度,特殊情况下特殊气体还具有爆炸性。所以这要求余热锅炉的密封性需具备较高的标准。特别是在余热锅炉的入口处的设置,为了保证其能够满足实际需求,通常会进行结构上的升级与变化。

  二、余热锅炉主要部件及关键制造技术简析

  2.1、余热锅炉过热器结构简析

  过热器作为余热锅炉的主要部件,其主要的作用是将锅炉所产生的饱和蒸汽,进行进一步的吸收热量。以此来达到一种过热的状态并最终形成过热蒸汽。过热器的组成相对复杂,一般有流集箱、分配集箱集以及其他组件。在余热锅炉的整体结构中,过热器一般装置在冷却室的顶棚部位。根据过热蒸汽温度的差异,过热器可设置为一级或是二级。而根据过热器布置区域的实际温度差异,过热器也分为对流式以及辐射式。由于余热锅炉的工作环境通常烟气及烟尘条件较差,所以余热锅炉多选用立式过热器。但是对于一些有色冶炼作业环境下,由于所属区域的空气具有较高的站粘性,所以这种环境下的余热锅炉也通常不设置过热器。

  2.2、余热锅炉省煤器简析

  省煤器通常布置在余热锅炉的尾部区域,其作为尾部最为关键的受热面,省煤器会为锅炉的给水提供一部分热量,以此为基础降低烟气本身所携带的热量。除此之外,锅炉给水在进行一定条件的预热之后,其也可以有效的降低汽包本身所承受的热应力,继而提高了汽包的稳定性与使用寿命。同样为了防止出现低温腐蚀,很多余热锅炉也不设置省煤器,这就必然导致余热锅炉的排烟温度较高,难以起到理想的节能效果。

  2.3、余热锅炉制作过程中的工艺简析

  余热锅炉的主要部件与常规的工业锅炉无明显差别,主要包含有锅筒、管子、集箱、管屏、膜式壁等。但是其在实际的制作过程中,为了满足余热锅炉的应用价值,会在常规制作方式的基础上有所差异。

  以管子的制作为例,由于大部分余热锅炉的载热介质较低,所以在产品的设计环节通常会采用增大受热面或者升级结构形式的方式进行弥补。值得一提的是余热锅炉蛇形管的制造,在制作过程中,为了进一步增加受热面,在设计环节的开展中便会采用大量的小R弯头。其次在集箱的制作过程中,其构造本身多出了一个环形的集箱。这种环形集箱在制作的过程中需采用大直径厚壁弯管机,同时在热处理的过程中,需要较大炉膛跨度的热处理炉。余热锅炉的的管屏结构相对简单,其主要是由集箱、管子或是集箱和蛇形管组成。由于二者之间的焊接要求十分严格,所以通常会采用手工焊接的方式在车间内完成焊接。这与工业锅炉管屏有着明显的差异,工业锅炉的管屏焊接通常是在现场完成。除此之外,管箱的制作也值得探讨。外部壳体和管屏是组成余热锅炉管箱的主要部分,由于部分余热锅炉的实际应用渠道迥异,所以也存在烟道与受热部件进行整合的制作要求。在制作结束后所形成的一个整体实际上也就是管箱。尽管管箱的外部壳体是一些常规的结构件,但是对于密封性仍旧有着较高的要求。所以通常也采用手工焊接的方式进行处理。最后,相比于管屏制作,管箱制作对于厂房起吊能力也有着更高的要求。

  结语:节能减排是时代发展的必然要求,同时也是我国现阶段发展的明确方向。余热锅炉的应用作为诸多领域实现节能减排的必要保障,加强对余热锅炉类型及主要部件的探析十分必要。本文所述内容皆立足实践,就余热锅炉的类型、主要特征以及关键部位的制造技术进行探析,旨在通过相关研究工作的开展为今后余热锅炉的推广与应用提供积极的参考。

  参考文献:

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  [2] 谢奎. 浅谈余热锅炉的安装方法[J]. 现代物业.2011(12):108-109.

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