飽和汽與飽和汽壓的定義和汽化的方式
更新時間：2024-05-23 15:10:44作者：佚名
利用各種工業過程中廢氣、廢料或廢液中的顯熱或/和可燃物質燃燒產生的熱量的鍋爐。或在燃料（或燃氣）聯合循環機組中，利用燃氣輪機排出的高溫煙氣的熱量
余熱鍋爐與常規鍋爐的區別
★余熱鍋爐利用燃氣輪機排出的廢氣作為熱源，因此不需要燃燒系統（除非有補充燃燒要求）；
★余熱鍋爐不需要配備風機（通風來自燃氣輪機的廢氣）；
★余熱鍋爐可產生多種壓力的蒸汽，提高熱回收效率；
★熱傳導依靠對流而不是輻射；
★余熱鍋爐不采用膜式水冷壁結構；
★余熱鍋爐采用翅片管，最大限度地提高傳熱效率。
余熱
鍋爐
傳統的
鍋爐
典型余熱鍋爐的縱向剖面
余熱鍋爐的分類
來自燃氣側熱源
★余熱鍋爐無需補燃
只需回收燃氣輪機排氣中的熱量即可產生具有一定壓力和溫度的蒸汽。
★設有補燃余熱鍋爐
▲部分補燃式
將有限量的燃料注入余熱鍋爐，燃燒燃氣輪機透平排氣中的部分氧氣，從而將鍋爐受熱面的燃氣溫度提高到700-1000℃。
特征：
●余熱鍋爐結構簡單（不需要輻射換熱，只增加對流換熱面）；
●蒸發量比不補燃的余熱鍋爐提高一倍。
▲完全后點火式
大量燃料注入余熱鍋爐，燃氣輪機透平送出的高溫氣體中的氧氣在殘氣系數1.1的條件下幾乎完全燃燒。
特征：
●余熱鍋爐需鋪設輻射換熱面；
●無需補燃，蒸汽量可達余熱鍋爐的6-7倍。
煙道式后點火燃燒器結構
一般來說，不需補燃的余熱鍋爐的聯合循環效率較高。 目前，大型聯合循環系統大多采用余熱鍋爐，不進行補燃。
從蒸發器內汽/水工質的循環方式來看
★強制循環余熱鍋爐
★自然循環余熱鍋爐
?區別：有或沒有循環水泵增壓
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強制循環余熱鍋爐原理圖
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自然循環余熱鍋爐原理圖
水平自然循環原理
爐膛內布置的水冷壁受到高溫煙氣（或火焰）輻射的熱量加熱后，管內水的溫度迅速升高，部分水汽化，形成蒸汽-管中的水混合物。 布置在爐墻外降液管內的水沒有被加熱，因此其密度大于汽水混合物的密度。
降液管一側的壓力大于水冷壁一側的壓力，兩者之差即為流量揚程。 在水頭的作用下，水從下管不斷循環到水冷壁管（上升管）。 這種現象稱為自然循環。
水平自然循環原理
從產生的蒸汽壓力等級分類：
★單壓余熱鍋爐
▲僅產生一股蒸汽壓力供汽輪機使用。
★雙壓或三壓余熱鍋爐
▲產生兩種或三種不同壓力的蒸汽供汽輪機使用；
▲可采用再熱蒸汽循環，提高聯合循環效率；
▲雙壓或三壓余熱鍋爐系統復雜、成本高，適用于排煙溫度高、單機功率大的機組。
單壓余壓
熱力鍋爐
雙壓余量
熱力鍋爐
三壓余量
熱力鍋爐
從鍋爐本體結構布置分類：
★臥式布置余熱鍋爐
★余熱鍋爐立式布置
★易于與氮、一氧化碳脫氧催化劑設備配套；
★易于與大功率補燃設備匹配；
★易于滿足高震地區的設計要求；
★鋼結構用量少。
★占地面積可能較小；
★舊廠房改造項目中，較容易布置在現有鍋爐房內；
★解決本地分包項目相對容易；
★現場安裝時無需使用重型起重設備。
按是否有滾筒裝置分類：
★直流式余熱鍋爐
★鍋筒式余熱鍋爐
直流式余熱鍋爐管束布置示意圖
大型余熱鍋爐采用模塊化結構。 每個模塊都在工廠經過測試，易于發貨。 可縮短安裝工期，降低施工成本。
余熱鍋爐本體組成：
通常余熱鍋爐由省煤器、蒸發器、過熱器、換熱管組和集箱、汽包等容器組成。 在帶有再熱器的蒸汽循環中，可以添加再熱器。
★省煤器——鍋爐給水完成預熱任務，將給水溫度提高到接近飽和溫度；
★蒸發器——給水相變成飽和蒸汽；
★過熱器——飽和蒸汽被加熱成為過熱蒸汽；
★再熱器——將再熱蒸汽加熱到設定的再熱溫度；
★汽包——收集省煤器給水和省煤器出來的汽水混合物，向過熱器或用戶提供合格的飽和蒸汽。
翅片管
余熱鍋爐的省煤器、蒸發器、過熱器、再熱器均采用翅片管進行傳熱。 翅片管的特點是：
★采用翅片管，增加傳熱；
★螺旋環翅片管和螺旋鋸齒翅片管兩種形式；
★鋸齒形翅片管傳熱效率較高，因此除高溫區域（余熱鍋爐入口和補燃燃燒器后部）外，均用于余熱鍋爐；
★通過改變翅片管的高度和密度排列（每米長度翅片數）來調節傳熱速率；
★螺旋纏繞在管道上的翅片采用連續高頻焊接工藝焊接固定在管道外壁上。
汽包結構
汽包體是圓筒形鋼質壓力容器，由桶體（圓筒部分）和兩端封頭組成。 桶體由鋼板卷制焊接而成，凸頭由鋼板沖壓而成，然后將兩者焊接在一起。 頭部設有人孔，方便安裝、維修和通風。 人孔蓋一般從滾筒內側向外側封閉嚴密。 為了保證其強度，頭部常制成橢圓體結構或半球形結構。
減溫器
減溫器通常位于過熱器或再熱器出口管組的入口處，例如一次和二次過熱器之間。
減溫水一般來自鍋爐給水泵。
減溫水通過噴嘴霧化，然后噴入高度湍流的蒸汽中。 蒸汽的速度和霧化水滴的大小是決定減溫效果的兩個最重要的因素。
良好的過熱器或再熱器設計需要在額定負載下穩定運行時少量注水。
標頭
現代鍋爐均采用圓形集箱，實際上是直徑較大、兩端封閉的圓管。 它們可用于連接兩部分具有相同或不同管號和直徑的管子，以收集、混合和分配工作流體。
集箱一般布置在爐外，不加熱，其長度由需要連接的管道數量決定。 集管和管道之間的連接現已焊接。
熱管余熱蒸發器
熱管余熱蒸發器性能特點：
（一）安裝方便：熱管余熱蒸發器體積小飽和汽與飽和汽壓的定義和汽化的方式，結構緊湊，安裝時不需要對原有鍋爐或工業窯爐進行改造。
(B)安全可靠：超導熱管性能良好。 導熱時產生自振，不產生粉塵堵塞，通風阻力小。 始終保持良好的傳熱效率。 熱管傳熱工作安全系數高。 單個熱管的損壞不會影響整個系統。 設備安全運行。
（三）使用壽命長：超導熱管余熱回收裝置使用壽命長達10年以上，維護簡單，成本低。
（四）節能效益好：大型工業窯爐效率可提高10%以上，中小型燃油、燃氣、燃煤鍋爐效率可提高5%~10% 。
熱管余熱鍋爐的日常維護：
(1)用水位計觀察水位，損壞的水位計應及時修理。
(2)壓力表損壞，表盤看不清，及時更換
(3)對跑、爆、滴、漏的閥門能及時修理或更換；
(4)保溫層和加強襯層完好。
(5)每班應定期檢查傳動裝置的靈活性和工作狀況，并及時進行潤滑，保證其正常運轉；
(6)檢查、修理風機、供水管閥門、供水水泵等；
(7)檢查鍋爐系統所有連接管法蘭及其他部位必須嚴密，防止漏氣；
(8)若引風機振動劇烈飽和汽與飽和汽壓的定義和汽化的方式，應停車檢查。 一般是內部葉輪磨損所致，應更換；
(9)鍋爐集箱底部及加熱管地面不得積水，防止潮氣腐蝕底座；
(10)定期檢查三通風門閥的軸端密封、主軸及電動裝置的運行情況，及時排除故障；
(11)經常檢查鍋爐蒸汽壓力、水位、過熱蒸汽輸出量和溫度是否正常；
(12)檢查所有地腳螺栓是否有松動。 必須保證緊固，否則會引起振動；
（13）水位計每班必須沖洗一次；
(14)安全閥的手動泄汽或泄水試驗應至少每周進行一次，自動泄汽或泄水試驗應至少每三個月進行一次；
(15)正常運行時壓力表應每周沖洗一次，疏水閥至少每六個月校準一次； 刻度盤上應畫出表示工作壓力的紅線，并在校準后用鉛封密封；
(16)高低水位報警、低水位聯鎖裝置、超壓超溫報警、超壓聯鎖裝置每月至少進行一次報警聯鎖試驗；
(17)設備維護保養和安全附件檢測驗證必須有詳細記錄，鍋爐運行管理人員應定期進行抽查。
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