余热锅炉（Waste Heat Boiler，简称WHB）是一种利用工业生产过程中产生的废气、废热来产生蒸汽或热水的节能设备。它通过回收高温烟气、化学反应热或其他工艺余热，提高能源利用效率，降低燃料消耗和碳排放，广泛应用于化工、冶金、电力、建材、石油等行业。



核心特点
1. 节能环保
   - 回收废热，减少能源浪费，降低运行成本。  
   - 减少温室气体和有害气体（如SO₂、NOx）的排放。  

2. 无额外燃料消耗 
   - 依赖工艺过程中的余热，无需燃烧额外燃料（部分低温余热锅炉可能需要辅助燃烧器）。  

3. 适应性强  
   - 可处理高温（如1000℃以上烟气）或中低温余热（如200~500℃）。  
   - 设计灵活，可与燃气轮机、焚烧炉、催化裂化装置等配套使用。  


主要类型
1. 按热源分类  
   - 烟气余热锅炉：回收工业炉窑、燃气轮机排出的高温烟气（如钢铁厂、玻璃厂）。  
   - 化学反应热锅炉：利用化工生产中的放热反应余热（如硫酸生产中的SO₂氧化热）。  
   - 工艺废气锅炉：处理石油炼化、焦化过程中的可燃废气。  

2. 按结构分类  
   -管壳式：适用于高压蒸汽生成，如联合循环发电中的余热锅炉。  
   -烟道式：结构简单，常用于中低温余热回收。  
   -模块化设计：便于安装和维护，适应不同规模需求。  


典型应用场景
1. 钢铁行业
   - 回收高炉、转炉、焦炉的烟气余热，产生蒸汽用于发电或供热。  
2. 化工行业 
   - 如合成氨、乙烯装置中回收反应热，降低能耗。  
3. 燃气轮机联合循环 
   - 利用燃气轮机排出的高温烟气发电，提升整体效率至50%以上。  
4. 水泥行业  
   - 回收窑尾废气余热，用于原料烘干或发电（如水泥窑余热发电系统）。  


设计与运行要点
1. 防腐蚀与积灰  
   - 烟气中含硫、氯等成分时需采用防腐材料（如ND钢、搪瓷管）。  
   - 设置吹灰装置（声波吹灰、蒸汽吹灰）防止换热面积灰。  
2. 热效率优化 
   - 通过多级换热（省煤器、蒸发器、过热器）最大化热量回收。  
   - 控制排烟温度（通常需高于露点以避免腐蚀）。  
3. 系统集成  
   - 与主工艺设备协同控制，避免余热波动影响蒸汽稳定性。  


经济与环境效益
- 投资回报：通常回收期在2~5年，长期节能效益显著。  
- 减排贡献：每回收1GJ余热，约减少30~40kg标准煤消耗和100kg CO₂排放。  


挑战与发展趋势
- 低温余热利用：开发高效换热材料（如纳米流体）回收200℃以下低品位热源。  
- 智能化控制：结合物联网技术优化余热锅炉运行参数。  
- 多能联供：与ORC（有机朗肯循环）系统结合，实现热电冷联产。  

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