余热锅炉设计与运行-河南省热丰锅炉有限公司

余热锅炉设计与运行引言　　在节能减排的政策下，余热回收利用越来越受到重视余热锅炉作为一种将低温烟气中的显热和显热余热量转化为高压蒸汽或其他可利用的热能的设备，是一种理想的余热回收利用装置目前，余热锅炉主要用于水泥、钢铁、有色金属、化工等行业中，如图1所示。

以水泥行业为例，水泥生产中产生的余热主要有两种，一是窑尾烟气，二是窑头烟气窑尾烟气温度一般在150~180℃左右，在该温度下，烟气中含有大量的水蒸气；而窑头烟气温度一般在140~180℃左右，该温度下烟气中水蒸气含量较少。

余热锅炉是以余热回收利用为目的而设计制造的设备本文针对水泥行业的特点，对不同温度下窑头和窑尾烟气进行了研究分析不同温度下烟气量分布　　根据热平衡原理，在热源一定的情况下，随着热源温度的升高，其产生的烟气量也相应增加。

如图2所示，余热锅炉中燃烧器（炉）产生的烟气经过对流段和辐射段进入省煤器（除氧器），此时省煤器中吸收烟气余热而凝结成液体的水蒸气随烟气一起进入过热段从过热段进入省煤器（除氧器）后的烟气温度约为300~400℃。

由此可见，烟气量分布与烟气温度有直接关系余热锅炉中烟气量的变化是由于烟气温度的变化引起，而烟气量的分布则由烟气的温度分布决定，所以要想研究烟气温度分布对余热锅炉中烟气量分布的影响，就必须对余热锅炉中烟气温度分布进行研究。

目前余热锅炉设计中的烟气温度一般为200~400℃，部分余热锅炉中会设计为500℃以下以某电厂1000 MW机组为例，该机组设计烟气量为2×10 000m/h，锅炉热效率为80.0%利用锅炉热效率公式计算可知，该余热锅炉的理论热效率约为75.8%。

根据上述计算结果可以看出，当余热锅炉设计烟气温度高于300℃时，烟气量将急剧增加；而当余热锅炉设计烟气温度低于200℃时，烟气量将出现较小值这是因为如果烟气温度降低到300℃以下，烟气中的水分会凝结成液态水，使得凝结水的含汽量大大增加；而当烟气温度降低到200℃以下时，烟气中的水蒸气会重新凝结成液态水。

在这两种情况下，烟气中所含的水蒸气含量会大大增加，使得烟气量出现大幅度增长但是如果烟气温度低于200℃时，烟气中的水蒸气含量变化不大；而当烟气温度低于100℃时，烟气中的水蒸气含量变化较大　　如图3所示，在余热锅炉设计参数一定的情况下（即烟气温度低于200℃），随着烟气温度的升高，烟气中凝结成液态水的水蒸气含量会不断增加；而当烟气量大于某一值时（即烟气温度高于200℃），凝结成液态水的水蒸气含量不再增加。

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