余热锅炉：废气变蒸汽，实现能源节约

余热锅炉又称废热锅炉，是余热利用的主要设备之一。其主要作用是将各种形式的余热转化为有用的高、中、低压蒸汽，作为动力、供热能源，以提高能源的利用率。

余热锅炉节能效果十分显著。现代工业企业的大型化、工艺流程的合理化及三废处理的综合化，已经和能源经济不可分割地结合在一起，成为现代工业较突出的标志之一。

冶金工业的连续式加热炉、机械行业的锻造加热炉及高温热处理炉所排出的废气经过换热器回收一部分热量后，仍然还有400～600℃温度，如果再增加换热器的面积，用换热器来提高余热的回收率，成本较高，但用热交换率高的蒸汽和水回收这部分低温热量比较有利。因此，可在高温工业炉后烟道上增设余热锅炉，把废气的显热变为蒸汽。是否安装余热锅炉可根据具体情况确定，既可以单独安装，也可以和换热器组合安装。余热锅炉的形式与一般工业锅炉相同，只是具有回收余热的特殊性，一般有以下几种：

1）按锅炉水或热源可分为水管锅炉和烟管锅炉。

2）按锅炉水循环可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流式锅炉。

3）按布置形式可分为竖式锅炉、立式锅炉和斜置式锅炉。

4）按锅炉受热面结构，可分为有燃烧器锅炉、无燃烧器而有辐射受热面的锅炉，以及仅有对流受热面的锅炉。

5）按热交换器结构，可分为U形管式锅炉、盘管式锅炉、列管式锅炉、双套管式锅炉、插入管式锅炉以及其他特殊形式的锅炉。

1.余热锅炉的特点

余热锅炉由于有回收余热的特殊性，因而具有以下特点：

1）由于热源燃烧不同，使用条件特殊，不仅包括高、中、低各级压力参数，而且其结构性能也有很多特殊要求。

2）由于介质工作情况不同，有耐高温、耐腐蚀、吹灰除渣等要求，采用的材质比一般高压锅炉复杂。因此，制造余热锅炉，除应具备制造普通锅炉的一般条件外，还有特殊工艺要求。

2.安装使用实例

余热锅炉的安装使用实例如图4-11所示。高温烟气余热利用所采用余热锅炉的几个实例见表4-13。(www.xing528.com)

图4-11 余热锅炉系统

1—炉子 2—空气换热器 3—余热锅炉 4—鼓风机（空气20℃） 5—旁路烟道 6—烟道闸板 7—烟囱

表4-13 高温烟气余热所采用余热锅炉的实例

3.余热锅炉的经济效果

使用余热锅炉，不仅可以利用余热来产生蒸汽，用于生产和生活方面，还可以节省大量投资。如制造1台蒸发量为1t/h的余热锅炉，约需投资4万～5万元，而制造同等容量的烧煤锅炉，则需投资3.5万～4万元。因此，每台余热锅炉似乎多花投资0.5万～1万元，但是每台余热锅炉每年可以节省标准煤约1000t。

总的来看，制造1台1t/h的余热锅炉，就可以为国家节省投资10万元左右，如果全国能够使用余热锅炉的地方都采用余热锅炉，那么所节省的投资是非常可观的。

4.余热锅炉节能的前景

余热锅炉投入运行以后，原有的锅炉就可以部分或全部停用，可直接减少燃料的消耗量。如果被取代的锅炉是陈旧的和热效率低于75%的工业锅炉，则实际节能量要超过表4-13所列数据。

国内已有不少企业利用余热锅炉产生的中、高压蒸汽驱动工业汽轮机，再用它直接带动各类高转速机械，如高压鼓风机、离心压缩机及离心泵等，或者驱动背压式汽轮发电机组，发电供企业使用或输入电网。工业汽轮机和背压汽轮机的低压尾汽可再用于工艺过程、供热、采暖等方面，从而形成现代化工业企业以余热锅炉为核心的热能综合利用系统。也有些企业，特别是钢铁厂，把余热锅炉产生的蒸汽外供或并入区域供热管网，以及与邻近单位联合使用，以节约能源。

国外的先进经验之一就是从企业的规划阶段起，就把能源的综合利用列入重要的技术项目，使企业的布局从能源利用的角度出发，进行考虑，达到合理利用能源的目的。且有很多现代化的工艺流程的实现，就是由于余热锅炉的正确设计和利用。国内外的经验表明，采用旧工艺流程，耗用大量能源的工业企业，只有通盘考虑工艺的合理性，合理利用能源，才能达到最高的技术经济指标。凡是工业炉余热资源比较集中的企业，都应该在流程的改造工作中，慎重考虑余热的合理利用问题。