余热锅炉的工作原理主要是 通过热交换器将工业生产过程中产生的废热传递给待加热介质,从而实现热能的再利用。具体步骤如下:
废热收集:
高温烟气从工业生产设备(如化工厂反应炉、炼钢厂高炉、电厂燃烧室等)排出后,通过进烟口进入余热锅炉。
热交换过程:
高温烟气流经锅炉的换热管束,这些管束内通常是水或饱和蒸汽。由于烟气温度远高于水温,热量便从烟气传递到换热介质中,使水迅速升温至沸腾状态并产生蒸汽。
蒸汽生成与分离:
形成的蒸汽进入汽包,在这里进行汽水分离,蒸汽上升,水分下降继续受热。高质量的蒸汽可通过过热器进一步加热至所需的工作温度,满足工艺或发电需求。
余热回收与降温:
经过换热后的烟气温度显著降低,这部分携带较少热量的烟气再经过省煤器进一步预热给水,最后通过烟气出口排出,完成整个余热回收过程。
能量转化:
产生的蒸汽可以用于推动汽轮机发电或者用于工业生产中的加热等过程。通过余热锅炉的回收系统,可以将废热转化为电能或工艺所需的热能,从而提高燃料的利用效率。
余热锅炉的类型主要包括火管式和水管式两种。火管式余热锅炉蓄水量大,适用于烟气量和用汽量波动较大的情况,但其蒸发量和蒸汽压力受锅筒直径和运行条件的限制。水管式余热锅炉则有辅助循环和自然循环两种循环方式,具有更高的热效率和更广泛的适用性。
总之,余热锅炉通过高效的热交换过程,将工业过程中产生的废热转化为有用的热能,广泛应用于发电、供热和工艺加热等领域,具有显著的节能效果。