随着联合循环的不断发展,余热锅炉从小型发展到大型,设计结构从简单到复杂不断变化,形式逐渐多样化,锅炉效率不断提高。如果根据水循环使用的动力不同,余热锅炉可以分为自然循环余热锅炉和强制循环余热锅炉。
自然循环余热锅炉依靠蒸汽和水的密度差形成水循环。为了使水循环稳定安全,管内工质的阻力要比较小,所以需要更粗的管和更大的锅筒。这意味着随着金属消耗的增加,锅炉有较大的水空间和热容量,热惯性比较大,延长了锅炉的启动时间。当载荷变化时,容易产生较大的热应力。因此,这种余热锅炉适合在稳定负荷条件下工作。
强制循环余热锅炉依靠循环泵来循环系统中的工作流体,但泵消耗额外的功率,降低了整个系统的效率。在实际应用中,可以利用循环泵在锅炉启动阶段建立稳定的水循环,当系统稳定后,可以关闭循环泵,通过自然循环的方式进行汽水循环。这是所谓的复合余热锅炉。
此外,还有直流式余热锅炉,即给水在泵的作用下直接进入受热面形成蒸汽,取消水循环。这种锅炉的特点是没有汽包,水空间大大减小,热惯性减弱,从而提高了锅炉对负荷变化的响应性能。但对水质、材料、操作要求较高。