锅炉AQC锅炉的防靡设计是关鍵； 设计时，选取较低烟气流速，低于5m/s； 烟气进口变径烟道，设有烟气均流装置； 采用小螺距高绕翅片管；
管组内设有隔板、导流板，减少烟气流动不均匀； 管箱内集箱、管组弯头处均设有防磨装置； 密封设计
水泥窑余热锅炉的运行工况对锅炉的密封设计提出更高要求； 负压高，要采取可靠结构密封； 漏风量大会造成水泥窑运行不稳定； 漏风量大会造成余热锅炉效率降低； 采用管箱组装出厂，优良的制造质量保证；
采用内护板密封，所有密封焊在厂内进行密封试验检查； 集箱采用内置式； 确保漏风率低于1%。 保温设计
水泥窑余热锅炉要充分利用余热，对锅炉的保温设计提出更高要求； 采用轻型护板炉墙； 材料采用硅酸铝纤维板； 保温层厚度为160mm；
在环境温度为25℃时，护板外表面温度低于40℃ 。 窑尾余热锅炉设计要点
窑尾烟气中灰尘浓度大，可靠防积灰措施；
负压大，必须采用可靠的密封结构，尽可能减少漏风，减少热损失，减轻对水泥窑生产的影响；
合适的烟气侧阻力，可接受的动力消耗； 锅炉结构特点
立式自然循环，从上而下布置蒸发管、省煤器。 蒸发管、省煤器均采用悬吊结构。 光管蛇形管组的结构解决了管束受热膨胀。 锅炉内护板密封结构减少漏风。
采用内置式集箱，大大减少了穿墙管。 采用机械振打，一种节能、连续清灰方式。 密封设计
水泥窑余热锅炉的运行工况对锅炉的密封设计提出更高要求； 负压更高，要采取可靠结构密封； 漏风量大会造成水泥窑运行不稳定； 漏风量大会造成余热锅炉效率降低； 采用内置式集管，大大减少了穿墙管的漏风； 通风梁、管箱等采用金属膨胀节密封； 机械掁打穿墙处采用柔性密封； 确保漏风率低于2%。 立式窑尾锅炉水动力特性
立式窑尾锅炉采用自然循环水平蒸发受热面的结构形式 ；
对所有参数均进行水动力计算，考虑锅炉钢耗、占用空间、锅炉基础投资等经济指标，确保循环高度提供足够的自然水循环动力；
根据合理的含汽率和质量流速确定水平蒸发管的管径和安全可靠的循环倍率，高循环倍率可强化传热；
同等的受热面根据布置空间尽量增加管圈数，可减少沿程管子总长和质量含汽率降低流阻；
最低循环高度处蒸发管采用倾斜布置，防止蒸发面发生传热危机和汽水分层，强化传热提高热效率；
采用大口径下降管、引出管，降低自身流阻，下降管总截面fxj、引出管总截面fyc与蒸发管总截面fs比值大于0.4。
蒸发管循环流速满足带走管内污垢的流速Wo>0.4m/s，确保锅炉的安全可靠。 ASH过热器设计要点
窑头烟气中灰颗粒硬，受热面的防磨问题； 锅炉设计时要考虑窑头烟气变化大的问题； 可以接受的积灰保证有效换热；
可靠的密封结构，尽可能减少漏风，减少热损失，减轻对水泥窑生产的影响； 合适的烟气侧阻力，可接受的动力消耗； ASH过热器的结构特点
ASH过热器采用立式布置。 受热面采用合金螺旋翅片管。
管子弯头、集箱布置在烟道外，不会磨损。 整体组装出厂。 漏风的影响
理论上漏风率由2%增加到3%，锅炉蒸发量下降0.8%左右。
实际在锅炉投运后，由于漏风点位置、漏风集中等原因，当漏风率由2％增加到3%，锅炉蒸发量下降远远大于0.8%。 灰浓度对锅炉蒸发量的影响
灰浓度高易使受热面积灰，影响传热效果，锅炉投运后，表现在蒸发量下降，排烟温度上升。
灰浓度高，灰所带进的热量也高。
对于窑尾锅炉，采用了机械振打清灰，减轻了高灰对传热的影响，灰浓度每增加20g/Nm3，锅炉蒸发量增加0.9%~1% 。 锅炉运行时压力参数变化的影响
对于额定蒸汽压力2.45MPa的余热锅炉，如按2.0MPa压力运行，产汽量将上升2%左右，过热蒸汽温度将下降约1~2%，同时过热器和省煤器中介质平均流速都有较大幅度提高。
为适应运行时压力参数的变化，受热面布置应遵循“上多下少”的原则，即：①充足的过热器（过热蒸汽温度应比额定温度高1~2%）；②适当的蒸发器；③较少的省煤器或不布置省煤器。
温度参数变化对部件设计的影响
水泥窑头烟气温度上下变化幅度很大，也很频繁，当烟气温度升高时，余热锅炉产汽量随之上升，为控制汽水阻力在一个合理的水平，在布置过热器和省煤器时应考虑比较低的介质平均流速（这样考虑对锅炉降压运行也有好处）。 采用大直径汽包，增加水容量，减轻水位的波动。
按可能的最高进口烟气温度选用合适的材质，按可能的最大蒸发量确定锅炉安全阀等。 系统设计压力的比较
目前水泥窑纯低温余热锅炉代表性的设计压力有2.45MPa、1.25MPa、0.8MPa三种，以1.25MPa最为普遍。
不同设计压力的余热锅炉，在结构上并没有显著的差异，但由于窄点高低不一，在蒸汽段省煤器的布置上有所不同：2.45MPa锅炉布置较多省煤器；1.25MPa锅炉布置较少或不布置省煤器；0.8MPa锅炉基本不布置省煤器。
不同设计压力的余热锅炉每蒸吨钢耗率有差别，压力高则钢耗也略高。
对于进出口烟气条件相同余热锅炉，配置不同的设计压力，主蒸汽焓值相差不大。但压力越高，从热力学角度看，做功效率会有所提高，如果要确定合理的蒸汽压力参数，还需考虑到系统配置、投资成本等方面。 易世达水泥余热发电系统特点 采用最高发电量的双压发电系统；
窑头取风口开在较高温度区域，系统采用2.45MPa压力参数，锅炉吸热量大，发电效率高；
对水泥窑余热条件的变化的适用性好； 采用独立的过热器，方便调整过热汽温。 锅炉的设计计算
在多年的试验和理论研究基础上，并结合多年设计及锅炉运行经验，提出了自己的一套适合于水泥窑余热锅炉的设计计算方法，开发了单压、闪蒸、双压系统的热力计算程序，在多台锅炉上的实际应用表明，锅炉的运行参数和设计参数符合很好。
优化纯低温余热锅炉设计为提高吨熟料发电量创造
必要条件
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作者：程立春，盛同安 单位:盐城市锅炉制造有限公司 [2009-7-20]
关键字:余热发电
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前言
在不影响水泥窑正常生产工艺、不增加电耗和热耗的前提下，如何提高水泥窑吨熟料发电量，一直是广大水泥生产企业所关心的问题，同时也是致力于纯低温余热发电事业的广大工程技术人员研究的课题。影响水泥窑吨熟料发电量的因素和环节较多，通过水泥窑纯低温余热锅炉的优化设计，提高余热锅炉的产汽量是提高吨熟料发电量必要的前提条件。
本文着重探讨如何进行水泥窑纯低温余热锅炉的优化设计，以提高余热锅炉的使用性能、提高余热锅炉的产汽量。
1 准确的传热计算、合理的各部件受热面配置
余热锅炉的热力计算，尤其是低温翅片管传热计算，目前没有相应的热力计算国家标准。盐城市锅炉制造有限公司结合二十多年的余热锅炉设计经验，通过引进和自主研发相结合，形成了自成一体、科学合理的余热锅炉热力计算方法。能够准确配置过热器、蒸发器、省煤器和热水段各部件的受热面，这一点对于双压系统的余热锅炉尤为重要，因为双压系统余热锅炉分窑头、窑尾，高参数、低参数，过热器、蒸发器、省煤器和热水段十几个部件，各部件的受热面配置必须准确合理，否则就会影响锅炉的产汽量和蒸汽参数。
在准确计算各部件受热面的基础上，不同部件的受热面还须设计一定的裕度，考虑水泥窑实际运行工况，窑头烟气量和烟气温度波动大的特点，ASH过热器、AQC锅炉过热器受热面预留的6％～7％裕度，这样AQC锅炉的产汽量受烟气波动的影响较小。SP锅炉受热面设计预留3％～4％裕度，这样即使SP锅炉运行时受热面有轻度积灰，也不会影响锅炉的产汽量。
2 注意ASH过热器的防堵、AQC锅炉的防磨
ASH过热器的堵灰是近年发现的新问题，其原因是进入ASH过热器的烟气温度波动幅度较大，达到650℃以上时，烟尘软化熔融堵塞在ASH过热器的螺旋翅片管受热面上，设计时在烟气进口段采用不易积灰的膜片管，可有效的解决此问题。
AQC锅炉烟气中含有较多的坚硬的熟料颗粒，如处理不当，受热面就会产生严重的磨损，影响磨损的因素很多，如烟气流速、含尘量、管外径等，可以用以下关系式来表示：
ΔＧ＝ＫＷ3.52Ｃ0.642d0.92t
ΔＧ—磨损量，g；Ｋ—实验系数；Ｗ—烟气速度，m/s；Ｃ—含尘量，g/m3；d—管外径，mm；t—时间，s。
由上式可以看出，烟气速度对磨损的影响最大，因此设计时选取适当的、较低的烟气速度。同时设计时要组织好烟气的动力场，设置导流和均流装置，避免偏流和涡流，防止局部磨损，并在蛇形管弯头处采用特制的盖板遮盖。
另外，烟尘颗粒越大，磨损速度也越快，因此在ASH过热器和AQC锅炉之前设置沉降室，可以把大颗粒的熟料沉降下来，减轻磨损。
3 SP锅炉采取有效的清灰措施，可提高锅炉的产汽量
由于进入窑尾SP锅炉的烟气含尘浓度在60~120g/Nm3左右，含尘量大，粒径小，平均粉尘粒径1～30μm，特别容易引起受热面积灰，甚至堵塞。