八十年前美國(guó)首先在銅反射爐后裝設(shè)余熱鍋爐，開始做回收余熱的嘗試，五十年前在煉鋼平爐后面開始裝設(shè)余熱鍋爐。在這幾十年中，世界各國(guó)對(duì)余熱鍋爐也不同程度地進(jìn)行了一些研制工作，而進(jìn)展卻一直不快。其原因除了是對(duì)余熱利用可能重視不夠之外，但更主要的是沒有掌握好它的規(guī)律。五十年代以后，余熱利用才得到較快的發(fā)展。尤其六十年代閃速熔煉技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)余熱鍋爐設(shè)計(jì)與利用7得到較快的發(fā)展。尤其六十年代閃速熔煉技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)余熱鍋爐的研制工作更起了促進(jìn)的作用，使積灰、腐蝕、磨損等方面的問題都逐少得到了較好的解決。現(xiàn)僅以有色冶金余熱鍋爐為例,進(jìn)一步說(shuō)明余熱鍋爐的發(fā)展情況。它基本上可以分為初期、中期和成熟期三個(gè)階段。

  在初期階段中，對(duì)有色治金余熱的特點(diǎn)和煙氣、煙塵的特性等了解的很不夠，錯(cuò)誤地把余熱鍋爐等同地當(dāng)做一般鍋爐來(lái)對(duì)待，以為把一般通用的鍋爐裝上去即可達(dá)到回收余熱的目的了。在這樣的情況下,各國(guó)先后設(shè)計(jì)了一些余熱鍋爐。

  美國(guó)在1900年在安納康達(dá)銅冶煉廠反射爐后裝的斯達(dá)林型余熱鍋爐，日本在1952年設(shè)計(jì)的第一臺(tái)沸騰焙燒爐余熱鍋爐，日本于1958年使用的銅反射爐余熱鍋爐。這些鍋爐運(yùn)行不久即被積灰堵死。余熱鍋爐經(jīng)過兩星期的實(shí)際運(yùn)行,通風(fēng)損失從12毫米水柱增加到73毫米水柱。被迫停爐檢查發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)通道幾乎全部被煙塵堵死,且部分鋼管有被嚴(yán)重磨損的痕跡。分析積灰的主要原因,是由于煙氣進(jìn)入第一通道時(shí),首先和鍋爐管成橫向沖刷,在下部灰斗處亦成橫向沖刷,在爐膛中間又布置了受熱面,使煙氣和煙塵的輻射放熱不能很好地進(jìn)行,從而使煙塵大量地粘附在管壁上。下部灰斗的磚面沒有水冷壁保護(hù),加上煙氣轉(zhuǎn)向第二通道時(shí)產(chǎn)生的渦流,從而也加剛了煙塵的堆積。

  為了解決嚴(yán)重的積灰問題,經(jīng)過反復(fù)的研究和改進(jìn),從而進(jìn)入了中期發(fā)展的階段。日本使用的銅反射爐佘熱鍋爐,美國(guó)使用的煙化爐余熱鍋爐。這些余熱鍋爐的特點(diǎn)是都有一個(gè)較大的輻射冷卻室。輻射冷卻室的主要作用是把煙溫降低到某一特定的溫度以下,使煙塵由熔融狀態(tài)變成固體顆粒,并在其中沉降下來(lái),然后煙氣再進(jìn)入對(duì)流區(qū),這樣做雖然使積灰問題有所改善,但每當(dāng)冶煉原料、燃料種類有所改變,或冶金爐負(fù)荷需要強(qiáng)化時(shí),就經(jīng)常出現(xiàn)嚴(yán)重的積灰,而以下鍋筒處最為嚴(yán)重,往往迫使余熱鍋爐停爐清灰,以致影響了正常工藝生產(chǎn)。以上說(shuō)明這種型式的余熱鍋爐是還沒有根本過關(guān)的。

  鑒于上述情況,而取消了下鍋筒,并把上鍋筒和集箱都移至爐外,把對(duì)流受熱面改為縱向沖刷的屏式受熱面,有的還主張把自然水循環(huán)改為強(qiáng)制水循環(huán)。

  這樣到六十年代末及七十年代初即發(fā)展到了較為成熟的第三階段。在這個(gè)階段中,有色治金用余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)型式基本上有兩種。一種為多通道式余熱鍋爐,煙氣在鍋爐中成多回程式流動(dòng)。另一種是直通式余熱鍋爐,煙氣在鍋爐內(nèi)不轉(zhuǎn)彎,成直流式流動(dòng),實(shí)踐證明,這些余熱鍋爐經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行都是比較正常和可靠的。

  上述這些余熱鍋爐在結(jié)構(gòu)布置上雖各有它獨(dú)特的地方,但在防止積灰、防止腐蝕、防止磨損等方面基本上都得到了解決,代表了當(dāng)前的世界水平。但是,隨著工業(yè)的發(fā)展,工藝流程的革新,肯定將會(huì)對(duì)余熱鍋爐提出更新的課題和要求。