余熱鍋爐特點(diǎn)及主要部件探析

摘要：余熱鍋爐作為當(dāng)下應(yīng)用較為普遍的一種工業(yè)設(shè)備，其在節(jié)能減排的時(shí)代背景下有著十分顯著的應(yīng)用價(jià)值。本文就余熱鍋爐的主要特點(diǎn)以及其相關(guān)部件的相關(guān)因素展開探析，同時(shí)就余熱鍋爐的構(gòu)造類型以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)加以分析。旨在通過(guò)相關(guān)研究工作的開展，為今后余熱鍋爐市場(chǎng)的優(yōu)化與發(fā)展提供積極的參考。

關(guān)鍵詞：余熱鍋爐；能源問(wèn)題；制造技術(shù)

近年來(lái)，隨著能源危機(jī)的愈發(fā)顯著，節(jié)能減排已然成為了整個(gè)社會(huì)的共識(shí)。其中鋼鐵、石油、石化以及建材等重點(diǎn)能耗產(chǎn)業(yè)的升級(jí)優(yōu)化首當(dāng)其沖。長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，相關(guān)行業(yè)余熱余壓資源的利用問(wèn)題均備受關(guān)注，而作為一種高效的節(jié)能設(shè)備，余熱鍋爐的應(yīng)用價(jià)值不言而喻。

1 余熱鍋爐的類型及特點(diǎn)

1.1 余熱鍋爐的類型

在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，余熱鍋爐的應(yīng)用范圍十分廣泛，其主要的作用對(duì)象包含煙道氣體工藝氣體的顯熱、固體余熱交換后的排氣顯熱和固體輻射熱等。根據(jù)余熱鍋爐的公益性質(zhì)進(jìn)行區(qū)分，可主要分為兩種類型。第一種是在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)氣體的冷卻，繼而滿足工藝標(biāo)準(zhǔn)，另一種則是出于節(jié)能目的的熱能回收。根據(jù)實(shí)際需求的不同，可分為硫酸余熱鍋爐、加熱爐余熱鍋爐、合成氨余熱鍋爐等。以水循環(huán)方式的差異進(jìn)行區(qū)分，余熱鍋爐可以分為強(qiáng)制性循環(huán)余熱鍋爐與自然循環(huán)余熱鍋爐。而根據(jù)氣體通道方式進(jìn)行區(qū)分，則可以分為水管式與火管式。以結(jié)構(gòu)形式分可以分為管殼式與煙道式。以換熱形式區(qū)分可以分為對(duì)流式與輻射式。

1.2 余熱鍋爐的特點(diǎn)

與常規(guī)的工業(yè)鍋爐有所差異，在沒(méi)有補(bǔ)燃要求的前提下，余熱鍋爐內(nèi)部通常不進(jìn)行燃燒裝置的設(shè)置，所以相比較常見的工業(yè)鍋爐，余熱鍋爐載熱介質(zhì)的選擇也較為豐富。同時(shí)受制于其使用屬性的影響，余熱鍋爐大多分散安裝在工藝流程的不同環(huán)節(jié)中。這意味其安全性與持久性均有著十分嚴(yán)格的要求。除此之外，由于工業(yè)廢氣本身具備較高的壓力與溫度，特殊情況下特殊氣體還具有爆炸性。所以這要求余熱鍋爐的密封性需具備較高的標(biāo)準(zhǔn)。特別是在余熱鍋爐的入口處的設(shè)置，為了保證其能夠滿足實(shí)際需求，通常會(huì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的升級(jí)與變化。

2 余熱鍋爐主要部件及關(guān)鍵制造技術(shù)簡(jiǎn)析

2.1 余熱鍋爐過(guò)熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)析

過(guò)熱器作為余熱鍋爐的主要部件，其主要的作用是將鍋爐所產(chǎn)生的飽和蒸汽，進(jìn)行進(jìn)一步的吸收熱量。以此來(lái)達(dá)到一種過(guò)熱的狀態(tài)并最終形成過(guò)熱蒸汽。過(guò)熱器的組成相對(duì)復(fù)雜，一般有流集箱、分配集箱集以及其他組件。在余熱鍋爐的整體結(jié)構(gòu)中，過(guò)熱器一般裝置在冷卻室的頂棚部位。根據(jù)過(guò)熱蒸汽溫度的差異，過(guò)熱器可設(shè)置為一級(jí)或是二級(jí)。而根據(jù)過(guò)熱器布置區(qū)域的實(shí)際溫度差異，過(guò)熱器也分為對(duì)流式以及輻射式。由于余熱鍋爐的工作環(huán)境通常煙氣及煙塵條件較差，所以余熱鍋爐多選用立式過(guò)熱器。但是對(duì)于一些有色冶煉作業(yè)環(huán)境下，由于所屬區(qū)域的空氣具有較高的站粘性，所以這種環(huán)境下的余熱鍋爐也通常不設(shè)置過(guò)熱器。

2.2 余熱鍋爐省煤器簡(jiǎn)析

省煤器通常布置在余熱鍋爐的尾部區(qū)域，其作為尾部最為關(guān)鍵的受熱面，省煤器會(huì)為鍋爐的給水提供一部分熱量，以此為基礎(chǔ)降低煙氣本身所攜帶的熱量。除此之外，鍋爐給水在進(jìn)行一定條件的預(yù)熱之后，其也可以有效的降低汽包本身所承受的熱應(yīng)力，繼而提高了汽包的穩(wěn)定性與使用壽命。同樣為了防止出現(xiàn)低溫腐蝕，很多余熱鍋爐也不設(shè)置省煤器，這就必然導(dǎo)致余熱鍋爐的排煙溫度較高，難以起到理想的節(jié)能效果。

2.3 余熱鍋爐制作過(guò)程中的工藝簡(jiǎn)析

余熱鍋爐的主要部件與常規(guī)的工業(yè)鍋爐無(wú)明顯差別，主要包含有鍋筒、管子、集箱、管屏、膜式壁等。但是其在實(shí)際的制作過(guò)程中，為了滿足余熱鍋爐的應(yīng)用價(jià)值，會(huì)在常規(guī)制作方式的基礎(chǔ)上有所差異。

以管子的制作為例，由于大部分余熱鍋爐的載熱介質(zhì)較低，所以在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)通常會(huì)采用增大受熱面或者升級(jí)結(jié)構(gòu)形式的方式進(jìn)行彌補(bǔ)。值得一提的是余熱鍋爐蛇形管的制造，在制作過(guò)程中，為了進(jìn)一步增加受熱面，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的開展中便會(huì)采用大量的小R彎頭。其次在集箱的制作過(guò)程中，其構(gòu)造本身多出了一個(gè)環(huán)形的集箱。這種環(huán)形集箱在制作的過(guò)程中需采用大直徑厚壁彎管機(jī)，同時(shí)在熱處理的過(guò)程中，需要較大爐膛跨度的熱處理爐。余熱鍋爐的的管屏結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，其主要是由集箱、管子或是集箱和蛇形管組成。由于二者之間的焊接要求十分嚴(yán)格，所以通常會(huì)采用手工焊接的方式在車間內(nèi)完成焊接。這與工業(yè)鍋爐管屏有著明顯的差異，工業(yè)鍋爐的管屏焊接通常是在現(xiàn)場(chǎng)完成。除此之外，管箱的制作也值得探討。外部殼體和管屏是組成余熱鍋爐管箱的主要部分，由于部分余熱鍋爐的實(shí)際應(yīng)用渠道迥異，所以也存在煙道與受熱部件進(jìn)行整合的制作要求。在制作結(jié)束后所形成的一個(gè)整體實(shí)際上也就是管箱。盡管管箱的外部殼體是一些常規(guī)的結(jié)構(gòu)件，但是對(duì)于密封性仍舊有著較高的要求。所以通常也采用手工焊接的方式進(jìn)行處理。最后，相比于管屏制作，管箱制作對(duì)于廠房起吊能力也有著更高的要求。

3 結(jié)語(yǔ)

節(jié)能減排是時(shí)代發(fā)展的必然要求，同時(shí)也是我國(guó)現(xiàn)階段發(fā)展的明確方向。余熱鍋爐的應(yīng)用作為諸多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排的必要保障，加強(qiáng)對(duì)余熱鍋爐類型及主要部件的探析十分必要。本文所述內(nèi)容皆立足實(shí)踐，就余熱鍋爐的類型、主要特征以及關(guān)鍵部位的制造技術(shù)進(jìn)行探析，旨在通過(guò)相關(guān)研究工作的開展為今后余熱鍋爐的推廣與應(yīng)用提供積極的參考。

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作者簡(jiǎn)介：李澤（1986），男，本科，助理工程師，研究方向：熱鍋爐特點(diǎn)。