解鹏
中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司 山东济南 250100
摘要：余热锅炉设备工况复杂，由于烟气长期受高温高压的侵蚀加热，主机余热锅炉运行不稳定，烟气温度波动大，工况难以控制。压力部件一旦发生内部缺陷，就有可能引起泄漏和爆炸事故。
关键词：余热锅炉；特点；主要部件
前言
近几年来，能源危机愈演愈烈，节能减排成为全社会的共识。在这些领域中，钢铁，石油，石化，建筑材料和其他关键能耗行业首先进行升级和优化。余热锅炉资源在相关行业的利用一直是人们关注的问题。作为一种高效节能设备，余热锅炉的应用价值不言而喻。
1余热锅炉的类型及特点
1.1余热锅炉的类型
实际生产中，余热锅炉的应用十分广泛。废热锅炉的主要研究对象为烟气制程气的显热、尾气的显热以及固体废热交换后的辐射热。废热锅炉按其共性可分为两类。气体冷却是为了满足生产过程的需要，其次是为了节约能源而回收热量。按需要可分为硫酸余热锅炉、加热炉余热锅炉、合成氨余热锅炉等。按照水循环，热电锅炉分为强制循环和自然循环。按照气流通道的不同，可以将管道分为管式管火。根据结构可以分为壳式和烟道式。传热方式可以分为对流式和辐射式。
1.2余热锅炉的特点
不同于传统的工业锅炉，余热锅炉内部一般没有燃烧装置，在不满足燃烧要求的情况下，其热载体介质的选择相对于一般的工业锅炉更为丰富。与此同时，由于其使用性质的影响，余热锅炉大多分散安装在工艺流程的不同阶段。这就是说，安全和持久性的要求非常严格。此外，由于工业尾气本身具有很高的压力和温度，特殊情况下，这种特殊气体会发生爆炸。这就对余热锅炉的密封性能提出了更高的要求。尤其是余热锅炉进口装置的设置，为确保满足实际需要，通常会对结构进行改进和改造。
2余热锅炉主要部件探析
2.1余热锅炉过热器结构简析
作为余热锅炉的主要部件，加热器的主要作用是进一步吸收锅炉产生的饱和蒸汽的热量。到达过热状态，最终形成过热蒸汽。过热器组分复杂，一般有流量设定箱、配电设定箱等部件。废热锅炉的整体结构、过热器一般都安装在冷却室内。过热器可设于过热蒸汽温差结束时的第一阶段或第二阶段。按分布区域实际温度差，过热器又分为对流式和径向式两种。因余热锅炉工作环境烟尘较重，故余热锅炉多采用立式过热器。过去，在一些有色金属冶炼操作环境中，由于该区空气站粘度大，这种环境下的余热锅炉一般不配有过热器。
2.2管子
加热炉作为余热锅炉的主体，其主要作用是进一步吸收锅炉产生的饱和蒸汽的热量。过度加热最终会形成过度加热的蒸汽。过热器元件结构复杂；其中包括流量设定箱，配电设定箱等组件。废热锅炉的整体结构和过热器通常安装在冷却室中。在过热蒸汽温差结束时，过热器可安装第一或第二级。按实际温度差的分布范围，过热器可分为对流式和径向式。在余热锅炉中，由于工作环境烟尘较重，采用了立式过热器。在以往的有色金属冶炼生产中，由于煤气站粘度大，废热锅炉一般不配有过热器。
2.3膜式壁
余热锅炉膜壁的生产与一般工业锅炉无明显区别，焊接采用的是膜壁生产线。但是有的余热锅炉，根据结构形式的要求，需要将焊接膜壁管筛头压成圆形通流受热面，这就需要较大的安装场地。
2.4管屏
余热锅炉管屏的筛管一般包括两部分，一部分是蛇形筛管和集热管。二者的焊接连接要求较高，一般在车间进行，工业锅炉管和集线箱进行现场焊接。废热锅炉对流管束网的很大一部分采用了两个集热箱之间的螺旋形翅片管结构，翅片管与集热箱之间采用了角焊连接。组装盒上焊接紧密，焊接角高，装配盒焊接后收缩变形大。由于组箱变形，不注意合理的焊接顺序和方法，两侧翅片管无法装配。但由于焊缝致密，焊缝残余应力大，极易发生冷裂纹。因此组装质量很难保证。一些管子和收集箱之间的焊缝在运转一段时间之后，仍然会出现撕裂现象。采用特殊的模具刚性固定、预留焊接收缩余量、合理的焊接顺序、低焊线能量的焊接方法、焊后局部热处理等措施，以确保管道的制造质量。管道和收集箱由筛管组成，筛管部件重量也随之增加，这就要求车间提升能力更强，比一般工业锅炉部件提升吨位数倍。
3提高锅炉热效率的方法
3.1减少排烟过程的热量损失
3.1.1保持受热面清洁
在锅炉使用过程中需保持受热面清洁，当锅炉壁面受热面较厚时，会影响传热，使锅炉排气温度升高，热效率降低。除了定期清洗受热面外，还应检查管路内水流情况，如果发电水中溶解的固体超过了标准，应更换。换水时，最好选用软化水或去氧水，这样可以保护水管不受腐蚀破坏。除了以上方法之外，在换热系统低效部分增加散热片也是提高换热效果，使排气温度保持在合适范围的一种方法。
3.1.2控制给水温度
当给水温度变化时，锅炉的排气温度也会发生变化，所以在排烟过程中，控制给水温度在一定范围内，减少热损失十分重要。为了达到同样的排气温度，20锅炉蒸发常数需要消耗更多燃料，从而降低燃料利用率。
3.1.3控制入炉风量
进料气流的调节对于锅炉在不同工况下的高效运行具有重要意义。炉膛内空气量的多少会影响燃烧效率、排出量及排烟温度。但也有部分炉膛风量测量设备安装后，能准确测量出炉膛风量及其它参数，如锅炉氧气计、风量计等设备的安装，避免了炉膛风量不在规定值范围内。
3.2促进燃料充分燃烧
3.2.1燃料选择和风率调整
在锅炉内充分燃烧燃料时，可释放大量热量，提高了锅炉的热效率。燃油是否能够充分燃烧，取决于燃油的内部因素和环境因素两个方面。燃料油的内在因素是选择煤粉的厚度，太厚或太细都不利于充分燃烧。由于煤粉过细，锅炉受热面在煤粉燃烧后容易附着大量灰渣和炉渣。随时间推移，大量灰渣在锅炉外壁积聚成垢，影响了换热效率。由于煤粉过厚，燃烧率降低，煤粉燃烧不足将导致锅炉热效率降低。所以，为了提高锅炉的热效率，必须对锅炉燃烧时所用的煤粉进行仔细的筛选。另外，燃烧环境因素也会影响锅炉的热效率。针对不同锅炉燃烧器的特点，可进行风量调节，保证燃料充分燃烧。
3.2.2调整过量空气系数
燃料油燃烧时需要一定量的氧气。氧含量不足时，燃料燃烧就不完全了。但是，当氧含量过高时，又会影响炉温，降低燃料的燃烧速率。要实现这一目标，必须控制过剩空气系数，通过调整其大小来促进燃料的充分燃烧。
4余热锅炉运行中节能降耗技术应用策略
4.1充分利用回收锅炉余热
从技术角度来看，余热锅炉在运行过程中会产生更多的高压蒸汽和烟气，高压蒸汽可以通过余热的再利用提高能源利用效率，对环境的污染减少，因此，在余热锅炉的过程中，应采用余热收集技术对燃烧后的蒸汽进行收集，也可以引入余热回收技术，对余热进行再利用。
4.2锅炉辅机能耗水平降低技术
辅助工作效率的高低直接决定余热锅炉的效率，辅助系统主要是指余热锅炉的辅助系统，因此辅助系统的接地节能技术意义重大，辅助系统消耗的能源和资源数量，一个辅助系统的运行过程以及辅助系统的运行效率，都需要不断的研究、开发和升级。利用叶轮原理对风机进行改造，达到了风机节能降耗的目的，保证了余热锅炉在运行中的节能降耗。
结语
总之，节能减排是我国经济可持续发展的需要，是国家的长远发展方针。余热锅炉在节能利用和环保方面具有明显的优势。在节能环保的政策背景下，我国余热锅炉行业将迎来新的发展机遇。因此，在余热锅炉的制造过程中，不断总结和改进制造工艺对提高余热锅炉的制造能力和产品质量起着至关重要的作用。
参考文献
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