余熱鍋爐特點及主要部件探析

摘要：余熱鍋爐作為當下應用較為普遍的一種工業設備，其在節能減排的時代背景下有著十分顯著的應用價值。本文就余熱鍋爐的主要特點以及其相關部件的相關因素展開探析，同時就余熱鍋爐的構造類型以及結構特點加以分析。旨在通過相關研究工作的開展，為今后余熱鍋爐市場的優化與發展提供積極的參考。

關鍵詞：余熱鍋爐；能源問題；制造技術

近年來，隨著能源危機的愈發顯著，節能減排已然成為了整個社會的共識。其中鋼鐵、石油、石化以及建材等重點能耗產業的升級優化首當其沖。長時間以來，相關行業余熱余壓資源的利用問題均備受關注，而作為一種高效的節能設備，余熱鍋爐的應用價值不言而喻。

1 余熱鍋爐的類型及特點

1.1 余熱鍋爐的類型

在實際的應用過程中，余熱鍋爐的應用范圍十分廣泛，其主要的作用對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。根據余熱鍋爐的公益性質進行區分，可主要分為兩種類型。第一種是在生產過程中實現氣體的冷卻，繼而滿足工藝標準，另一種則是出于節能目的的熱能回收。根據實際需求的不同，可分為硫酸余熱鍋爐、加熱爐余熱鍋爐、合成氨余熱鍋爐等。以水循環方式的差異進行區分，余熱鍋爐可以分為強制性循環余熱鍋爐與自然循環余熱鍋爐。而根據氣體通道方式進行區分，則可以分為水管式與火管式。以結構形式分可以分為管殼式與煙道式。以換熱形式區分可以分為對流式與輻射式。

1.2 余熱鍋爐的特點

與常規的工業鍋爐有所差異，在沒有補燃要求的前提下，余熱鍋爐內部通常不進行燃燒裝置的設置，所以相比較常見的工業鍋爐，余熱鍋爐載熱介質的選擇也較為豐富。同時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節中。這意味其安全性與持久性均有著十分嚴格的要求。除此之外，由于工業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準。特別是在余熱鍋爐的入口處的設置，為了保證其能夠滿足實際需求，通常會進行結構上的升級與變化。

2 余熱鍋爐主要部件及關鍵制造技術簡析

2.1 余熱鍋爐過熱器結構簡析

過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生的飽和蒸汽，進行進一步的吸收熱量。以此來達到一種過熱的狀態并最終形成過熱蒸汽。過熱器的組成相對復雜，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構中，過熱器一般裝置在冷卻室的頂棚部位。根據過熱蒸汽溫度的差異，過熱器可設置為一級或是二級。而根據過熱器布置區域的實際溫度差異，過熱器也分為對流式以及輻射式。由于余熱鍋爐的工作環境通常煙氣及煙塵條件較差，所以余熱鍋爐多選用立式過熱器。但是對于一些有色冶煉作業環境下，由于所屬區域的空氣具有較高的站粘性，所以這種環境下的余熱鍋爐也通常不設置過熱器。

2.2 余熱鍋爐省煤器簡析

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

2.3 余熱鍋爐制作過程中的工藝簡析

余熱鍋爐的主要部件與常規的工業鍋爐無明顯差別，主要包含有鍋筒、管子、集箱、管屏、膜式壁等。但是其在實際的制作過程中，為了滿足余熱鍋爐的應用價值，會在常規制作方式的基礎上有所差異。

以管子的制作為例，由于大部分余熱鍋爐的載熱介質較低，所以在產品的設計環節通常會采用增大受熱面或者升級結構形式的方式進行彌補。值得一提的是余熱鍋爐蛇形管的制造，在制作過程中，為了進一步增加受熱面，在設計環節的開展中便會采用大量的小R彎頭。其次在集箱的制作過程中，其構造本身多出了一個環形的集箱。這種環形集箱在制作的過程中需采用大直徑厚壁彎管機，同時在熱處理的過程中，需要較大爐膛跨度的熱處理爐。余熱鍋爐的的管屏結構相對簡單，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格，所以通常會采用手工焊接的方式在車間內完成焊接。這與工業鍋爐管屏有著明顯的差異，工業鍋爐的管屏焊接通常是在現場完成。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際應用渠道迥異，所以也存在煙道與受熱部件進行整合的制作要求。在制作結束后所形成的一個整體實際上也就是管箱。盡管管箱的外部殼體是一些常規的結構件，但是對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行處理。最后，相比于管屏制作，管箱制作對于廠房起吊能力也有著更高的要求。

3 結語

節能減排是時代發展的必然要求，同時也是我國現階段發展的明確方向。余熱鍋爐的應用作為諸多領域實現節能減排的必要保障，加強對余熱鍋爐類型及主要部件的探析十分必要。本文所述內容皆立足實踐，就余熱鍋爐的類型、主要特征以及關鍵部位的制造技術進行探析，旨在通過相關研究工作的開展為今后余熱鍋爐的推廣與應用提供積極的參考。

參考文獻：

[1]孫宏佐.淺析閃速爐余熱鍋爐設計特點及面臨問題[C].中國石油和化工勘察設計協會熱工設計專業委員會、全國化工熱工設計技術中心站2014年年會，2014.

[2]謝奎.淺談余熱鍋爐的安裝方法[J].現代物業，2011（12）：108109.

作者簡介：李澤（1986），男，本科，助理工程師，研究方向：熱鍋爐特點。