蒸发器是余热锅炉主要受热面,因此,蒸发器的受热面积是很大的:蒸发器主体结构是在上下锅筒(或集箱)之间布置管子,管子与上下锅筒采用胀接方式连接,但由于多种因素的制的,上下锅筒间可布置钢管数是有限的,单管长度也不可能太长,因此采用光管受热面积往往不够。解决办法之一是选用传热效果好换热面积扩大的H型鳍片管结构。
余热锅炉的常见2大分类余热锅炉的定义:运用各种工业过程中的废气、废料或废液中的显热或(和)其可燃物质燃烧后产生的热量的锅炉。或在燃油(或燃气)的联合循环机组中,运用从燃气轮机排出的高温烟气热量的锅炉。
余热锅炉的常见2大分类:
1、从燃气侧热源分无补燃余热锅炉和有补燃余热锅炉
无补燃余热锅炉:单纯回收燃气轮机排气的热量,产生一定压力和温度的蒸汽。
有补燃余热锅炉:部分补燃型。向余热锅炉内加喷有限燃料,燃烧消耗掉一部分燃机透平排气中的氧气,使锅炉受热面的燃气温度提高到700—1000℃。
2、从蒸发器中汽/水工质的循环方式分类
余热锅炉依照蒸发器中汽/水工质的循环方式可分为:强制循环余热锅炉、自然循环余热锅炉。
烟气余热回收工作原理如下图所示烟气余热回收工作原理如下图所示:下边为烟气通道,上边为水的通道,中间有隔板分开互不干扰。高温烟气由下边通道排放,排放时高温烟气冲刷热管,当烟气温度>30℃时,热管被便自动将热量传导至上边,这时热管下端吸热,高温烟气流经热管后温度下降,热量被热管吸收并传导至上端。常温水在汽包里沿下边通道反方向流动冲刷热管,这时热管上端放热,将水加热,水流经热管后温度升高。
流动速度:当流速低于正常速度时,由于蒸汽和水的分离会在管子上形成干点,同时产生大的汽泡,在垂直布置的管子中,分离出来的蒸汽沿管子中心流动,而水则附在管子壁面上,在立式余热锅炉中,水平布置的蒸发器管中,由于蒸汽和饱和水的密度差会在管内造成流体分层,在大直径管子中,密度较大的饱和水沿管子底部流动,其速度较沿管子顶部流动的密度较上的蒸汽要小。由于蒸汽和水与壁面的热交换系数不同,会造成管子底部和顶部温度的很大差别,这种现象有可能在管子内壁形成干点,连续的局部干点会造成巨大的温度波动,这对管子的应力和传热性能都是有害的。热膨胀的差异会造成管子的弹性变形,并可能后导致损坏。此外,管子内壁干点的出现还会使水中的固体颗粒沉淀并形成结垢,从而降低传热系数,偏离核态沸腾区域,金属表面冷却不足加速了管子的腐蚀和炮艇蚀。因此,特别在水平管子中,流动速度要保持一定的水平以防止水分层。