余热锅炉是利用各种工业过程中废气、废料或废液的余热，以及可燃物质燃烧后产生的热量，将水加热到一定工况的锅炉。接下来，我们分别了解余热锅炉的分类、原理、特点以及工作特点。
余热锅炉由以下部分组成：锅筒；活动烟罩；炉口段烟道；斜 1 段烟道；斜 2 段烟道；末 1 段烟道；末 2 段烟道；加料管（下料溜）槽；氧枪口；氮封装置及氮封塞；人孔；微差压取压装置；烟道的支座；烟道的吊架。
余热锅炉分为六个循环回路。每个循环回路由下降管和上升管构成。各段烟道的给水从锅筒出发，经下降管被引入到各个烟道的下集箱，然后进入各受热面。水在受热面中产生蒸汽后进入进口集箱。蒸汽再由上升管引入锅筒。各个烟道之间都通过法兰进行连接。
余热锅炉的分类
余热是在工业生产过程中没有被充分利用就被排放掉的热量。余热属于二次能源，它是由一次能源和可燃物料经过转换后所产生的产物。
（一）按余热的性质可分为以下几大类：
高温烟气余热是一种常见形式，其特点为产量大且产点集中，连续性较强，便于进行回收和利用。这种余热带走的热量占总热量的 40%至 50%。通过余热锅炉可回收该余热，回收的热量可用于生产或生活用热以及发电。
高温炉渣有余热，像高炉炉渣、转炉炉渣、电炉炉渣等这些炉渣，其温度在 1000℃以上，这些炉渣带走的热量占总热量的 20%。
高温产品会产生余热，像焦炉焦碳、钢锭钢坯以及高温锻件等。这些高温产品一般温度很高，并且含有大量的余热。
可燃废气的余热，比如高炉煤气，可被利用；炼油厂的催化裂化再生废气，可被利用；造纸厂的黑液，可被利用，这些可燃废液的余热也都可以被利用。
冶金工业部门会产生大量的化学反应余热；硫酸工业部门会产生大量的化学反应余热；磷酸工业部门会产生大量的化学反应余热；化肥工业部门会产生大量的化学反应余热；化纤工业部门会产生大量的化学反应余热；油漆工业部门会产生大量的化学反应余热。
冷却介质有余热。例如工业炉窑的水套等冷却装置会排出大量冷却水，这些冷却水中含有大量余热；各种汽化冷却装置产出的蒸汽也含有大量余热。它们都能够被合理地加以利用。
各工业部门在生产过程中使用蒸汽，蒸汽在工业过程结束后冷凝减少，此时所具有的是物理显热，这就是冷凝水余热。
余热与其他生产设备及工艺密切相关，所以余热利用具有以下特点：
1.热负荷不稳定，主要有工艺生产过程所决定。
烟尘的成分有所不同，浓度也不一样，粒度更是差别较大。这些差异使得锅炉的受热面布置受到影响，所以必须要考虑防磨、堵灰以及除尘的问题。
烟气成分具有多样性，这使得部分烟气具有腐蚀性。例如，烟气中的 SO2 以及烟尘或炉渣中的各种金属和非金属元素等，都有可能对余热设备造成低温或高温腐蚀以及积灰现象。
受安装物本身条件的限制。比如有的会对锅炉进、出烟口的标高有要求；还有的会对锅炉排烟温度有规定，目的是让其能满足生产工艺的需求。
余热烟气性质存在差异，这导致余热锅炉的种类以及结构形式也各不相同。从结构特点方面来看，可将其分为管壳式余热锅炉和烟道式余热锅炉这两大类。而依据余热锅炉进口烟气的含尘量以及烟气特性，又能够分为以下五类：
含尘量为 20g/Nm³及以下的余热锅炉是第一类余热锅炉。
烟气中含尘量在 20g/Nm³以上且 70g/Nm³以下的余热锅炉属于第二类余热锅炉；
烟气中含尘量如果大于 70g/Nm3 ，那么这种余热锅炉就是第三类余热锅炉；
4.烟气中含有粘结性烟尘的余热锅炉为第四类余热锅炉；
具有有毒烟气的余热锅炉属于第五类余热锅炉。
余热锅炉的分类
按余热锅炉产生的蒸汽的压力等级分类
目前余热锅炉采用的汽水系统有单压这一类，还有双压这一类，以及双压再热这一类，另外有三压这一类，同时还有三压再热这一类，总共五大类。
余热锅炉只生产一种压力的蒸汽，此蒸汽供给汽轮机。
余热锅炉可以生产两种不同压力的蒸汽供给汽轮机，同时也能够生产多种不同压力的蒸汽供给汽轮机。
按受热面布置方式分类
1．卧式布置余热锅炉
2．立式布置余热锅炉
按工质在蒸发受热面中的流动特点(工作原理)分类
自然循环余热锅炉：烟气沿着水平方向流动，经过垂直方向安装的管簇。管簇中的水汽混合物与下降管中冷水存在密度差，此密度差便是维持蒸发器中汽水混合物自然循环的动力。
强制循环余热锅炉中，烟气一般是垂直地经过水平布置的管簇。循环泵的作用是确保蒸发器内循环流量保持恒定。
直流余热锅炉，其给水是靠给水泵的压头一次通过各受热面，从而变成过热蒸汽。在蒸发受热面中，工质的流动是由给水泵的压头来达成的。
余热锅炉的特点、区别
“余热锅炉”总体来讲只有“锅”没有“炉”。
“余热锅炉”一般是不存在燃烧器的。倘若需要高压高温的蒸汽，那么可以在“余热锅炉”内部安装一个附加的燃烧器。借助燃料的燃烧，能让整个烟气的温度升高，从而可以产出高参数的蒸汽。
某余热锅炉若不装燃烧器，其入口烟气温度为 500℃。当装设附加燃烧器后，入口烟气温度能够达到 756℃。蒸汽的压力能够从 4MPa 提升至 10MPa，蒸汽的温度能够从 450℃升高到 510℃。这些蒸汽可用于高温高压汽轮机，进而增加了电功率的输出。
余热锅炉主要利用废气当作热源。所以它不需要燃烧系统，除非有补燃的要求。
余热锅炉与常规锅炉的区别：
余热锅炉利用已有废气余热或固体显热。
余热锅炉可在多压状态下产生蒸汽提高了热回收效率。
余热锅炉没有燃料燃烧装置。
余热锅炉作为余热利用的设备，需要适应主工艺的需求，并且不能对主工艺的运行产生影响。
余热锅炉受热面布置形式多样化。
余热锅炉组成及工作过程
燃气在燃气轮机内做功后排出，此燃气仍保有较高温度，通常在 540℃上下。利用这部分气体的热能，能够提升整个装置的热效率。
一般是借助此热量把水加热，让水变为蒸汽。蒸汽能够用以推动蒸汽轮机与发电机，还能用于生产过程中的加热或者供给生活取暖使用。
有一种设备，它利用燃气轮机排气的热量来产汽，这种设备被称为“热回收蒸汽发生器”，这表明它回收了排气的热量。
我国将其习惯上称作“余热锅炉”，同时把燃气轮机的排气称作“烟气”。
燃气轮机出来的高温烟气有两个出口。一路高温烟气进入余热锅炉，接着从主烟囱排入大气；另一路高温烟气进入旁路烟囱，然后排入大气。在每路烟道上都安装有挡板，总共是三个挡板。主烟道上的挡板被称作“主挡板”，旁路烟道上的挡板被称作“旁路挡板”，主烟囱处的挡板被称作“烟囱挡板”，这些挡板是相互配合使用的。
余热锅炉通常由省煤器、蒸发器、过热器等换热管组以及联箱和汽包等容器组成。在蒸汽循环中有再热器的情况下，可以加设再热器。
锅炉的给水在省煤器中完成预热任务，给水温度被提升至接近饱和温度的程度；给水在蒸发器中发生相变，变成饱和蒸汽；饱和蒸汽在过热器中被加热，温度升高成为过热蒸汽；再热蒸汽在再热器中被加热，温度升高到设定的再热温度。
燃气轮机工作且余热锅炉不工作时，需开启旁路挡板，同时关闭主挡板。燃气轮机与余热锅炉同时工作时，要关闭旁路挡板，并且开启主挡板。另外，为了调节余热锅炉的产汽量，主挡板和旁路挡板可以部分开启或者部分关闭。
余热锅炉工作时需开启烟囱挡板。若余热锅炉短时间停炉，便可关闭烟囱挡板，这样能防止余热锅炉内的热量散失。由于余热锅炉内温度较高，周围冷空气会进入余热锅炉，进而形成自然对流将热量带走，而关闭烟囱挡板就能阻止外界气流进入余热锅炉，从而保存热量，以备随时启动余热锅炉。如果余热锅炉需要停炉进行检修，并且希望冷却速度能够快一些，那么就可以将烟囱挡板开启。
余热锅炉应用领域：
热电联产能够为工厂提供用于工艺的蒸汽；联合循环电厂可以为蒸汽轮机提供蒸汽。
余热锅炉设计时所应具备的条件
1、烟气侧参数：
烟气量，包括标况下的和工况下的；烟气的进口温度；烟气的成分；烟气的含尘量；烟气侧的压力，有正压和负压之分；锅炉烟气侧系统的阻力。
2、锅炉参数：
锅炉有额定蒸发量，还有额定蒸汽压力，以及额定蒸汽温度，同时也有锅炉排烟温度。
3、其它参数：
主烟气系统所属的行业情况、系统的工艺说明、锅炉的安装形式、锅炉的结构形式、锅炉安装地的气象参数以及其他特殊要求。
余热锅炉在生产系统中的作用
生产系统以及余热发电热力系统具有特殊性，在整个系统当中，锅炉主要起到以下这些作用：
锅炉可降低整个烟气的温度，这样就能保障系统中除尘设备的正常运行，进而达到低温环保排放烟气的效果。
b)锅炉利用余热生成高温高压蒸汽，此蒸汽与补燃锅炉整体配套，推动气轮机和发电机发电，从而为整个水泥生产系统设备提供动力；
锅炉具备一定的自身除尘的能力，分离出来的灰尘能够再次被回收利用，从而实现了“一机多用”的这种功能。
d)利于降低整个系统能耗，做到能源的充分利用。
余热锅炉的种类
主要的余热锅炉品种包含：有烧结机余热锅炉；还有三废混燃炉及吹风气余热锅炉；以及水泥窑余热锅炉；再有钢铁余热锅炉；包括危废余热锅炉；也有垃圾焚烧余热锅炉；以及焦化余热锅炉；还有有色金属冶炼余热锅炉；包含硫酸余热锅炉；涉及矿热炉行业余热锅炉；包括玻璃窑余热锅炉；有干熄焦余热锅炉；包含碳素窑余热锅炉；以及燃气蒸汽轮机余热锅炉；还有炼钢余热锅炉等。
水泥窑余热锅炉
纯低温余热锅炉主要利用预热器窑窑头熟料冷却机以及窑尾预热器排出的 250℃至 400℃的低温余热烟气来产生微过热蒸汽，它是一种高效锅炉。同时，这种锅炉会利用微过热蒸汽推动低参数的汽轮机进行做功发电。该型锅炉的整体结构采用立式布置形式，具备布置灵活的特点，占地面积较小，基建投资较少，漏风量也比较小，钢材消耗量较低，这些显著特点使得它深受广大用户的喜爱。该低温废气余热用于发电，这是一种节约能源、降低消耗以及实现资源综合利用的有效方式。它既能降低水泥生产成本，提升企业的经济效益，又能增强企业的竞争力，还能部分缓解用电紧张的状况。同时，还可以降低排烟温度和排尘浓度，减少Ｃ０２的排放，极大地减少对环境的空气污染和温室效应，让水泥企业能够做到资源的循环利用，实现清洁生产。
三废混燃炉及吹风气余热锅炉
吹风气余热锅炉是应用于化肥、化工（尤其是甲醇、乙醇、甲醛、合成氨）行业的理想高效节能设备。我公司开发的该行业余热锅炉，依据该行业余热烟气的特点，主要分为新型立式和传统隧道窑卧式这两大类自然循环余热锅炉。这种余热锅炉是化工循环经济中典型的节能利用设备，它能够与三废混燃炉及吹风炉整体配套使用。通过这样的配套，生产企业能够完全实现“二煤变一煤”以及“两炉变一炉”。这为企业带来了巨大的经济效益和环保效益，切实做到了安全、环保，同时还实现了增产、增效以及节约。炉型有立式和卧式及“L”型布置等多种形式。
该型余热锅炉由主要的水冷屏、过热器、对流管束、省煤器和空气预热器等受热面构成。它具有如下优点：
锅炉的整体受热面采用的是悬吊结构。这种结构有利于吸收锅炉的膨胀。并且运行时的安全性比较高。
锅炉采用特殊的密封装置，降低锅炉的漏风，提高了锅炉的效率；
锅炉各受热面采用合理烟速设计，利于防止积灰；
锅炉采用直通型的布置方式。它可以利用灰尘自身的重量来实现自除灰的功能。同时，这样还能够保持受热面的清洁。进而提高锅炉的换热效率。
锅炉将烟气动力场进行合理组织，这样能让烟气流动保持平稳且均匀，也就可以避免出现偏流的情况。并且，还采用了专门的防磨结构，这有利于防止锅炉出现磨损的现象，进而能够提高锅炉的寿命。
锅炉对流管束采用组装结构，安装周期短，费用低。
烧结冷却机余热锅炉
烧结机余热锅炉主要利用钢铁企业烧结工序的余热来进行发电。烧结余热的回收包含两部分，其一为烧结机尾部的废气余热，其二为热烧结矿在冷却机前段空冷时所产生的废气余热。目前该行业的余热发电项目主要包含以下四种形式：单压余热发电、双压余热发电、闪蒸余热发电以及补燃余热发电；发电系统类型主要有饱和蒸汽发电系统和过热发电系统这两种。
碳素窑余热锅炉余热锅炉
主要有两大系列自然循环余热锅炉，分别是碳素回转窑余热锅炉和罐式余热锅炉。这些余热锅炉采用立式倒π型布置，并且分为双锅筒横置式和单锅筒横置式这两大系列。
水冷壁的中间部分是膜式壁隔墙，这样既增加了受热面，又提升了锅炉的密封性和安全性。前后墙均采用膜式壁结构。
玻璃窑余热锅炉
玻璃工业属于能源消耗的大户。我国现有的浮法玻璃工艺水平已经和国际接轨了。然而，在生产玻璃时，平均能耗比国外要高大约 20%。浮法玻璃熔炉的烟气余热发电系统可以进一步提升余热的利用率，使其达到 70%以上，从而充分回收余热资源。通过设置高效的立式水管余热锅炉，能够产生过热蒸汽，与此同时，烟温会降低到 160 度左右然后排放。过热蒸汽被通入汽轮机进行发电。
该行业余热锅炉的进口烟温通常处于 400 到 500 度这个范围。其灰的熔点较低锅炉钢材分类，大约为 1g/Nm³。并且灰的粘结性较大。对于该行业的余热锅炉而言，主要的任务就是解决吹清灰方面的难题。
干熄焦余热锅炉
干熄焦通过利用惰性气体来冷却焦炭，之后把吸热后的惰性气体传递给锅炉，接着由循环风机将其送入干熄炉内进行循环使用。干熄焦装置具备节能降耗、降低成本、减少环境污染以及提高焦炭质量等诸多益处。干熄焦余热锅炉是在干熄焦装置中应用的主要节能设备，它的作用是冷却循环气体并且产生蒸汽。
焦化余热锅炉
焦化厂在炼焦生产过程中，会产生数量众多的 550 至 950℃的炼焦废气。补燃型锅炉运用自动焦炉煤气燃烧机，先让焦炉煤气在余热锅炉内或者炉外进行燃烧，接着将燃烧后的焦炉煤气与炼焦废气混合，形成高温烟气，然后高温烟气进入锅炉进行换热，从而产生额定蒸汽。
废气先经过凝渣管束，接着经过过热器，然后经过对流管束，再经过钢管省煤器，之后排出炉外。排出炉外的废气进入尾部脱硫除尘装置，接着经引风机，最后由烟囱排入大气。
炼焦废气余热锅炉，以往卧式单烟道或多烟道余热锅炉的缺点被它克服了。它可以在锅炉各主要部件功能不变的情况下，将这些部件相互有机结合起来，把受热面集中布置，从而简化了炉内结构，也实现了部件的多功能化组合。
炼焦废气余热锅炉，具备高效传热的功能，还具备两级炉内烟尘分离的功能。它的结构既紧凑又新颖，成本低，占地面积小，并且具有高效、环保、节能等诸多优点。
硫酸余热锅炉
根据制酸方式工艺的差异，应用于硫酸余热回收和发电工程的余热锅炉主要包含硫磺制酸余热锅炉以及硫铁矿制酸余热锅炉。并且，锅炉的结构形式分为火管式和水管式这两种。同时，锅炉的水循环方式主要是以自然循环和强制循环为主。
危废、医废等垃圾焚化余热锅炉
该行业的余热锅炉，是与危险废物、医疗废物等垃圾焚化设备相匹配的。它能够利用垃圾焚化设备出口烟气的热量，产生产业额定参数的蒸汽。
垃圾处理工艺有其特点，余热锅炉在防止二噁英类有害物质生成这方面起着极为重要的作用。并且，余热锅炉对垃圾焚化产生的烟气具有良好的适应性。
矿热炉行业余热锅炉
矿热炉主要用于对矿石、碳质还原剂及溶剂等原料进行还原冶炼。它主要生产硅铁、锰铁、铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金。同时，它也是冶金工业中重要的工业原料，还可用于生产电石等化工原料。
该余热锅炉很好地解决了该行业余热锅炉存在的清灰、堵灰等难题锅炉钢材分类，从而为锅炉的高效运行打下了基础。所开发的余热锅炉能够适用于单压余热发电、双压余热发电、闪蒸余热发电、中温中压余热发电、联合循环余热发电等余热发电热力系统。
有色金属冶炼余热锅炉
在有色金属冶炼行业里，余热锅炉这种节能方法如今已被广泛应用。余热锅炉能够回收冶炼厂高温烟气里的二次能源，还能降低烟气温度。尤其重要的是，它可以扑积高温烟气中的烟尘，回收贵重金属，降低烟气的含尘量，确保工艺系统的流畅，为尾部工艺创造有利条件。它是现代冶金工厂十分关键且必不可少的设备。
冶金炉的生产工艺以及余热锅炉的工作特点决定了，主要会运用单锅筒、卧式（立式）、直通型且全膜式壁布置的方式。这种锅炉是强制或自然循环水管锅炉，主要由水冷烟道（烟套）、辐射冷却室和对流区这三大部分受热面构成。锅炉的灰斗以及顶棚受热面都采用膜式水冷壁结构。在清灰方面，采用振打清灰和激波清灰的方式，这种方式简单有效且控制方便。
燃气蒸汽轮机余热锅炉
燃气一蒸汽联合循环发电是当今世界上发展极为迅速的一种发电技术，它高效且低污染。这种发电技术已成为各个国家新建热力发电厂的首选系统，具备良好的社会效益以及广阔的市场前景。根据燃气轮机烟气的特点而开发的余热锅炉，主要有单压、多压、立式、卧式、自然循环和强制循环等多种结构形式，能够适应不同工艺的要求。该系列余热锅炉主要具有以下特点：
1、采用模块结构设计，布置合理，性能先进；
2、锅炉能适应不同燃料的燃机，满足不同余热利用需要；
3、锅炉能够适应燃机频繁启停要求，调峰能力强，启动快捷；
4、锅炉采用多层护板绝热保温结构，气密性强，结构简单；
5、锅炉部件组装出厂，安装方便，周期短。
电石炉余热锅炉
电石炉主要是通过电弧高温来进行工作的。它能够将生石灰和含碳原料（焦炭、无烟煤或石油焦）进行熔化处理。并且让它们发生反应，从而生成电石。这是一种专门用于生成电石的设备。
