Un générateur de vapeur à récupération de chaleur est un dispositif intégré et modulaire de récupération de chaleur résiduelle principalement utilisé pour récupérer la chaleur résiduelle des gaz de combustion à haute température émis par les processus industriels, les turbines à gaz et les moteurs à combustion interne, en la convertissant en vapeur ou en eau chaude. Cela permet une utilisation de l’énergie en cascade et améliore l’efficacité énergétique globale du système. Sa conception modulaire permet une installation facile, une mise en service rapide et une forte adaptabilité, ce qui le rend largement utilisé dans les industries chimiques, énergétiques, métallurgiques et d'incinération des déchets. Le générateur de vapeur à récupération de chaleur (HRSG) est un élément clé pour une utilisation efficace de l'énergie. Avec l’augmentation des exigences en matière de conservation de l’énergie et de protection de l’environnement, les HRSG modulaires sont devenus une option clé pour les centrales électriques et les industries chimiques, métallurgiques et pétrochimiques. La conception modulaire divise la structure de la chaudière en unités transportables, facilitant le transport maritime et terrestre et le levage. Il nécessite également une empreinte de site plus petite, ce qui le rend adapté aux projets avec un espace limité. Le HRSG utilise pleinement les gaz d’échappement à haute température de la turbine à gaz, améliorant ainsi l’efficacité globale d’environ 20 à 30 % par rapport à un seul cycle de gaz.

Le module économiseur est un module fonctionnel central utilisé dans les systèmes thermiques tels que les chaudières à chaleur résiduelle et les chaudières industrielles pour récupérer la chaleur résiduelle des gaz de combustion à basse température et préchauffer l'eau d'alimentation des chaudières. Sa fonction principale est d'absorber la chaleur à basse température des gaz de combustion (généralement les températures des gaz de combustion sont comprises entre 200 et 400 °C) pour augmenter la température de l'eau d'alimentation entrant dans l'évaporateur de la chaudière, réduisant ainsi la consommation de carburant et améliorant l'efficacité thermique globale de la chaudière. En augmentant la température de l’eau d’alimentation, le module économiseur réduit la chaleur nécessaire à la combustion du carburant, réduisant ainsi considérablement la consommation de carburant et les coûts d’exploitation, ce qui se traduit par des avantages économiques significatifs. L'augmentation de la température de l'eau d'alimentation permet de stabiliser les paramètres de pression et de température de la vapeur de la chaudière, réduisant ainsi les fluctuations opérationnelles. Tout en économisant du carburant, il réduit également les émissions de dioxyde de carbone, d’oxyde d’azote et de poussière. Cela a des implications positives pour les efforts de conservation de l’énergie et de réduction des émissions, aidant les entreprises à atteindre leurs objectifs de « double carbone ». Différentes conceptions d'économiseurs (tube lisse, charbon pulvérisé, biomasse, etc.) peuvent être conçues en fonction du type de chaudière (HRSG, charbon pulvérisé, biomasse, etc.) et des exigences du processus. Ils sont adaptables et flexibles aux différentes températures des gaz de combustion et aux conditions de qualité de l’eau.

Les tubes à ailettes, en élargissant la zone de transfert de chaleur et en réduisant la résistance thermique côté gaz de combustion, sont devenus un composant essentiel pour améliorer le transfert de chaleur et réduire la consommation d'énergie sur les surfaces de chauffage à basse température des chaudières (économiseurs et préchauffeurs d'air). Leur application nécessite un examen attentif des caractéristiques des gaz de combustion de la chaudière et des paramètres du fluide de travail, avec le type d'ailettes approprié (tubes à ailettes en spirale, tubes à ailettes en forme de H, etc.) et le choix du matériau. En optimisant les paramètres géométriques, les débits de fluides et en renforçant la maintenance opérationnelle, les objectifs de transfert de chaleur efficace, de faible consommation d’énergie et de longue durée de vie peuvent être atteints. À mesure que les chaudières évoluent vers des performances plus élevées et des émissions plus faibles, les matériaux de tubes à ailettes améliorés (tels que les nouveaux alliages résistants à la corrosion) et l'optimisation structurelle (telle que les ailettes à haut rendement et à faible résistance) deviendront des développements futurs clés.