由于我國合成氨裝置造氣系統大部分仍采用固定層間歇氣化工藝，在生產過程中會產生大量的吹風氣、爐渣及除塵器細灰。2011年，針對某合成氨生產企業造氣系統產生的“三廢”設計制造了三廢混燃爐余熱鍋爐(以下簡稱余熱鍋爐)系統，以回收“三廢”燃燒后產生的高溫煙氣中的余熱，生產高溫、高壓飽和蒸汽，用于發電或作為其他工藝用汽。
余熱鍋爐結構及特點
余熱鍋爐系統采用模塊化設計，主要由汽包、過熱器、蒸發器、省煤器、空氣預熱器組成，各主要部件都單獨構成模塊，各模塊的相接面之間相互對應。過熱器和蒸發器部分的爐墻采用重型爐墻結構;省煤器和空氣預熱器采用鋼煙道外保溫形式，在爐墻適當位置設有檢查門、門及測量孔。
1、鍋筒
鍋筒規格為φ1476mmx38mm，帶封頭全長7340mm，筒身直段長6250mm，筒內裝有波形板汽水分離器、旋風分離器、擋板、多孔板等汽水分離裝置。進入鍋筒的汽水混合物經擋板后，通過旋風分離器進行一次分離，然后進入頂部波形板進行二次分離，分離后的蒸汽沿導汽管流至過熱器。為提高蒸汽品質，筒內裝有加藥管和排污管，下水管入口處加裝十字過濾柵格。鍋爐采用自然循環，無下鍋筒，下部采用集箱連接，底部設置灰斗，可防止積灰。
2、水冷屏
水冷屏由2組管排組成，每組管排由φ219mmx12mm上、下集箱及中間4排共58根φ42mmx5mm的光管組成。光管分4排布置，很好地解決了管排受熱膨脹問題。管排的結構，光管與集箱的焊接方式及焊接位置。在2組管排的前2排光管上布置不銹鋼護瓦，以防止灰粒沖刷光管表面而導致光管使用壽命縮短，延長管排使用壽命。因管排入口煙氣溫度高、工況差，故在結構設計完成時須對其進行水循環計算，水循環倍率計算值為18，在推薦值15-25范圍內，水循環工況良好。高溫煙氣經組合式除塵器進入余熱鍋爐，溫度達950℃，因此，在煙氣入口處安裝了2組水冷屏(凝渣管)，使煙氣溫度降至900℃以下。水冷屏壁上形成渣層，勁度減小，不易在過熱器表面形成掛渣而影響傳熱;并對不穩定的吹風氣燃燒所產生的不穩定煙氣流起到均流作用，使過熱器傳熱均勻。
3、過熱器系統
過熱器系統由低溫過熱器和高溫過熱器組成。253℃蒸汽由汽包進入低溫過熱器過熱至363℃，然后經文丘里管減溫器降溫至311℃再進入高溫過熱器，過熱至450℃由蒸汽引出管引出至汽輪機發電。過熱器采用蛇形管結構，每根蛇形管由若干根φ38mmx4mm的12Cr1MoV材料的管子焊接組成，進行通球試驗后由彎管機彎制而成。安裝時，鍋爐整體采用支撐結構，蛇形管采用吊裝形式，可向下自由膨脹。
4、蒸發器
蒸發器由2段構成，蒸發I段有6組管排，每組管排由φ219mm的上、下集箱組成，每組管排中間布置4排光滑管束，管束呈錯列布置，每組管排與φ159mm的上升管及φ219mm的下降管組成1個自然循環回路;蒸發II段由6組管排組成，因煙氣溫度降低，故上升管及下降管均改用翅片管，以增大受熱面積，其他與蒸發I段相同。
5、上升管和下降管系統
在對流管束區，12根φ219mm的下降管沿雙側布置，分別通過2根φ325mm的集箱連接12組管排，管排通過φ159mm的導氣管與汽包連接，形成自然回路。在水冷屏區，2根φ219mm的下降管與管屏及動325mm的匯集集箱和φ159mm的引出管組成自然循環回路。上升管、下降管系統采用外保溫形式。
6、省煤器
省煤器由φ38mm的翅片管并聯組成，采用蛇形管單繞形式，橫向22排翅片管用彎管焊接成一并聯支路，縱向共布置32個并聯支路，來自管路的除鹽水經省煤器預熱至104℃通入汽包，省煤器布置在垂直于煙氣流動方向上，并設有固定裝置。
7、空氣預熱器
采用的熱管式空氣預熱器由φ42mm的重力熱管翅片管組成，分成2組管箱，布置時需傾斜角度，煙氣和空氣分別經過低位側和高位側管箱，煙氣側設1只觀察孔。熱管可防止低溫腐蝕，延長空氣預熱器的使用壽命。
