省煤器结构比较
省煤器结构——精选推荐
省煤器结构省煤器是现代锅炉的一个必备部件，其作用利用锅炉尾部烟气的热量加热给水以降低排烟温度。
应用省煤器后可提高锅炉热效率。
一、省煤器的结构1．铸铁式省煤器铸铁式省煤器由一系列铸铁外肋管和铸铁连接弯头构成。
省煤器管作卧式串联布置，给水由下而上流动，为了避免性脆的铸铁管因蒸汽骤凝发生水击而破裂，省煤器出口水温应比饱和温度至少低30度。
铸铁式省煤器的安全性较差，连接弯头多，易漏汇，在其连接系统上要有烟气旁通及直接向锅筒供水的给水旁路以便在锅炉起动，停炉或低负荷运行时能将省煤器退出运行并能在运行中抢修。
铸铁式省煤器鳍片管现已标准化生产，优点为壁厚，耐腐蚀，可用于给水未经除氧的工业锅炉及烟气外部腐蚀严重区域。
但易漏汇，笨重和易堵灰。
应安装压缩空气吹灰器，不宜用饱和蒸汽吹灰。
2．钢管式省煤器钢管式省煤器由一系列并联蛇形管和集箱构成。
管子作水平*列布置，一般布置在炉墙外，集箱和管子在墙外焊连接。
在大型锅炉中，自集箱引出的蛇形管为数众多。
为避免管子穿墙时漏风过多，可采用集箱在炉墙外与少量穿墙连接管连接，连接管再在墙内和众多蛇形管连接。
省煤器管中工质一般由下向上流动，以利于排除空气，避免产生局部氧气腐蚀，在沸腾式省煤器中可避免发生汽塞现象。
在超临界压力锅炉中，由于水质好且不会发生汽泡，所以省煤器也可布置成工质为自上而下的流动方式。
钢管式省煤器可制成沸腾式或非沸腾式省煤器，省煤器内有蒸汽产生，锅筒水可进入省煤器。
二、省煤器的磨损与腐蚀锅炉中的烟气，当燃用固体燃料时，常带有大量灰粒。
当灰粒随烟气流过对流受热面管子时，由于灰粒的冲击和切削作用会对受热面管子产生磨损。
当燃用大量发热量低而灰分高的燃料时更易发生磨损。
当燃用含硫燃料时，烟气中的三氧化硫在受热面壁温低于烟气露点时会发生受热面腐蚀。
磨损和腐蚀对锅炉寿命和安全运行危害较大。
省煤器及其同类结构的受热面的管子在同一烟道截面和同一管子圆周上的磨损程度都不相同。
此外，对磨损严重的省煤器管段或弯头处可采用防磨罩方法来减轻磨损。
省煤器
图9-5 省煤器蛇形管在烟道中的放置方式 (a)蛇形管垂直于烟道后墙布置；(b)、(c)蛇形管平行于烟道后 墙布置
3.支吊（大容量锅炉一般采用悬吊结构） 4.与汽包间的连接—采用保护套管结构
图9-7 省煤器的悬吊结构 1—出口联箱；2—省煤器悬ห้องสมุดไป่ตู้管； 3、6—省煤器；4、7—吊架； 5—防磨装置
图9-8 省煤器引出管与汽包连接处的套管 (a)给水引入汽包水空间时的内部套管； (b)给水引入汽包汽空间时的外部套管 1—给水；2—汽包壁
（2）烟气流速
省煤器管外的烟气流速应综合考虑传热、积 灰和磨损三个因素的影响。烟气流速过高时，烟 气侧的对流放热系数大，传热效果好，节省受热 面，积灰轻，但是管子磨损严重，烟气流动阻力 增大也增加了引风机的电耗。反之，烟气流速过 低时，不仅传热效果差，还会导致管子的严重积 灰。因此，省煤器的烟气流速一般在wy=7～ 10m/s的范围内选取，灰的含量高、磨损性强时 取低值，灰分少、磨损性弱时取高值。燃油炉和 燃气炉则不受此限制。
第二节
省煤器
一、省煤器的作用及种类 1.作用：（1）利用烟气加热给水，降低了排 烟温度，提高了锅炉热效率，节省燃料；（2）提高 了汽包进水温度，减小了对汽包的冲击，改善了汽 包的工作条件，延长汽包的寿命；（3）利用价低的 管材代替了耐热合金钢，降低了锅炉造价。 2.分类： 按材料分：铸铁式、钢管式 按出口工质状态分：（1）沸腾式（中压锅 炉）;沸腾度或者沸腾率的概念。（2）非沸腾式 （高压及以上）
四、省煤器的启动保护
汽包锅炉启动时给水是间断的。当给水停止时，省煤器内的水
不流动，而高温烟气的不断冲刷和加热，会使部分给水汽化，生成 因此，在锅炉启动时必须对省煤器进行保护。
省煤器和空气预热器
空气侧又分为一次风通 道及二次风通道 烟气流经转子，烟气放 热降温，蓄热元件吸热升 温 蓄热元件旋转到空气侧， 将热量释放给空气
空预器漏风的测定
漏风率定义： 漏入空预器烟气侧的空气质量与进入空预器的烟气质量之比 ——GB 10184-88 电站锅炉性能试验规程
漏风率的测定：测定空预器进出口的烟气含氧量O2，计算进 出口空气过剩系数， 根据GB 10184-88 （附录K、式47）计算
1684 31
1684 31 277 67
低再 1.2 555 312.1 452
8.43
31
3874 51.7 3874 52 263 51
省煤器 空预器
1.2
1.2
296 130
249
20
330.7 240
9.11 10.6
0.63 18.9
14727 28224
78.3
46
14727 28224
八．省煤器和空气预热器
Economizer& air heater
1. 省煤器
利用锅炉尾部烟气 的热量加热给水，提高 进入汽包的给水温度， 减少蒸发受热面 降低排烟温度，提 高锅炉效率 改善汽包工作条件。 提高进入汽包的给水温 度，减小汽包壁的热应 力 降低锅炉成本。省煤 器管比水冷壁管价格低 得多。
φ48X6 149排，横向节距120mm 4管头，纵向78排 纵向节距97mm
300MW CFB 锅炉（FW） 3管头，纵向28排
600MW 超临界煤粉炉
•上下两组，逆流布置 •蛇形管：Φ50.8×7.1 （SA-210C），4管圈绕 •横向节距114.3mm，192排 •省煤器进口集箱： φ508×88，SA-106C； •省煤器出口集箱： φ508×88，SA-106C。
省煤器与空气预热器
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八、省煤器出口水温的选择 对高压以上锅炉，省煤器均采用非沸腾式，即省煤器出口 水温有一定的欠焓值，避免省煤器中发生汽化，以保证省 煤器管中的水流量分配均匀，且使水在进入水冷壁管时不 发生汽化，保证水冷壁入口的水流量分配均匀，提高水循 环的安全性。 对控制循环锅炉，一般将省煤器出口的水直接引入汽包的 下降管入口处，以保证水进入再循环水泵时不发生汽化， 要求省煤器出口水温欠温60℃。 对直流锅炉，省煤器出口水约需要有380KJ/kg的欠焓，才 能保证给水进入水冷壁管子时流量分配较为均匀。
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吊挂受热面-省煤器
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低温再热 器进口
省煤器进口
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12Biblioteka 五、省煤器引出管与汽包连接 采用套管连接方式； 六、省煤器中的水速 （一）省煤器中的质量流速和水速 省煤器中水流的ρ ω 可取600～800kg/(㎡·S),对水平管 子，当水的流速大于0.5m/s时，可以避免金属局部氧腐蚀。 如果省煤器管内达到沸腾状态，非沸腾部分水速不低于 0.3m/s，管内是汽水混合物水速较低容易发生汽水分层， 即水在管子下部，而蒸汽在管子上部，与蒸汽接触的金属 管壁温度较高，有可能发生超温现象。容易引起金属的破 坏，因而蛇形管沸腾部分中水流速度应不低于1m/s。 （二）烟气流速的选取 烟速太大磨损，太小导致积灰。一般经济烟速在8～11m/s， 含灰量大于40%时，最大烟速11m/s，含灰量在14%～20%时， 最大烟气流速可以达12.24m/s～18.3m/s。 特别注意:引进技术机组,烟速指管束进口处流速；国产机 组是指进、出口平均流速。
第八章省煤器和空预器
空预器的种类
直接换热式：管式、板式 间接换热式：回转式
管式空预器的结构
烟气在管内由上而下纵向流动，空气从 管外横向流过，两者成交叉流动。热量 连续地由烟气通过管壁传给空气
直径为40~51mm、壁厚为1.25~1.5mm 的普通薄壁钢管
密集排列、错列布置，组成立方体型的 管箱
数个管箱排列在尾部烟道中
尾部受热面的布置
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不同燃料和燃烧方式对
预热空气温度的要求
燃料及燃烧方式
预热空气温度
固态排渣煤粉炉 烟煤
无烟煤、贫煤
褐煤（用空气干燥 煤粉） 褐煤（用烟
气干燥煤粉）
液态排渣煤粉炉
250~300 350~400 350~400 300~350
380~420
油炉、天然气炉
250~300
高炉煤气炉
250~300
受热面回转式的分类
二分仓 烟气区 空气区 密封区
三分仓 可以采用冷一次风机应用最广
烟气区 一次风 二次风 密封区
三 分 仓 回 转 式 空 预 器
风罩回转式
静子(受热面)上下两端装有可转动的上、 下风罩
目的：减轻了转子重量
风罩回转式的结构
回转式空预器的特点
管式体积的1/10，布置灵活 不易低温腐蚀 受热面腐蚀时不增加漏风量，更换方便 漏风大：转动与静止部件之间 结构复杂，运行维护工作多，检修复杂
管式空预器的结构
管式空预器的特点
体积大，金属耗量大，大机组布置困 难
易受腐蚀，损坏，不易更换，清灰困 难，管板易发生变形；
漏风较小，运行方便 大机组应用较少，一般适用于200MW
以下的机组
回转式空预器的种类
受热面回转式 风罩回转式
锅炉原理省煤器和空气预热器分解课件
检查省煤器入口水温是否过低或过 高，调整入口水温至适宜范围。
空气预热器常见故障及排除方法
空气预热器漏风
检查空气预热器密封件是否老化 或损坏，及时更换密封件。
空气预热器堵塞
定期对空气预热器进行清洗，清 除积灰和杂质，保持空气流通。
空气预热器振动
检查空气预热器支撑是否稳固， 加固支撑结构，减少振动。
配合维修计划
省煤器和空气预热器的维护与保养应 相互配合，按照锅炉维修计划进行， 避免重复或遗漏。
省煤器和空气预热器的故障排
05
除
省煤器常见故障及排除方法
省煤器泄漏
检查省煤器管路是否有腐蚀、磨 损或焊接问题，及时修复或更换
损坏的管路。
省煤器管路堵塞
定期对省煤器管路进行清洗，清除 积垢和杂质，保持管路通畅。
按照制造材料，省煤器可分为铸铁和钢管两类。铸铁省煤器通常适用于工作压力较 低的场合，而钢管省煤器则适用于高压锅炉。
省煤器的特点是能够利用高温烟气的余热，提高锅炉给水温度，降低燃料消耗，同 时还能减小对环境的热污染。
省煤器在锅炉系统中的作用
提高给水温度
通过吸收烟气余热，将 给水加热至所需温度， 减少燃料消耗，提高锅 炉效率。
02
省煤器内部通常装有蛇形管或螺旋管，管内通入锅炉给 水，而管外则通过高温烟气。
03
当锅炉给水经过省煤器时，水被加热并吸收烟气的热量 ，从而实现热能的有效利用。
省煤器分类与特点
根据结构形式，省煤器可分为立式和卧式两种。立式省煤器通常安装在烟气垂直流 向的锅炉尾部，而卧式省煤器则安装在烟气水平流向的尾部。
03
板式空气预热器
结构简单，维护方便，但传热效率较低，且容易发生堵 塞和漏风。
省煤器
包寿命增加。
u 降低了锅炉造价
给
水的加热由管径大，管壁厚，
水
价格高的蒸发受热面转移到管
径小，管壁薄，价格低的省煤
器，故锅炉的造价降低。
省煤器的分类
耐磨损，耐腐 蚀；笨重，不 能承受高压
省煤器
出口水温未达到饱和温度， 水温低于沸点20～25℃。 一般用于高压以上锅炉。
按材料分
按出口状态分
铸铁式
钢管式
O 灰粒特性 灰粒越粗、越硬、具有锐利棱角的，磨损严重。
O 管束的结构特性 烟气纵向冲刷比横向冲刷磨损轻，一般只在进口处150～200mm处磨 损较为严重。 烟气横向冲刷时，错列管束比顺列管束磨损重。错列管束中第二三 排的管子磨损严重；顺列管束中第五排及以后的管子磨损严重。
O 运行中的因素 超负荷运行和漏风时，烟气速度或飞灰浓度增加，会加剧磨损。
沸腾式 非沸腾式
强度高，能承受高压及较大 的冲击，工作可靠；传热性 能好，故重量轻，体积小， 价格低廉；耐腐蚀性和耐磨 损型较差
出口水温达到饱和温度且 部分水汽化，汽化水量为 10～15％，不超过20％。 一般用于中低压锅炉。
省煤器的结构
进出口联箱
焊接
并列蛇形管
11..横横向向节节距距SS11＝＝((22～～33))dd 22..纵纵向向节节距距SS22＞＞((11..55～～22..00))dd 33..弯弯曲曲半半径径RR＞＞((11..55～～22..00))dd
省煤器
动力系:李珩
概述
低温受热面运行中 主要问题
Ø积灰 Ø磨损 Ø低温腐蚀
省煤器 空气预热器
汽水系统
Ø 任务
吸收火焰和烟气的热量，将锅炉的给水（欠焓水）加 热成为一定温度和压力的过热蒸汽。
锅炉省煤器讲解
锅炉省煤器讲解一.省煤器的作用和类型省煤器是利用锅炉尾部的烟气热量来加热给水的一种热交换装置，在现代电站锅炉中，随着蒸汽参数和容量的提高，为了有效地利用锅炉尾部低温烟气的热量，降低排烟温度，提高锅炉的效率，只依靠增加蒸发受热面的方法，不但不经济，而且受到很大限制。
因为蒸发受热面中工质温度等于工质在工作压力下的饱和温度，烟气向蒸发受热面中的工质传热，就必须保持一定的温差，故烟温必须高于工质温度。
可见，蒸发受热面绝不能将烟气冷却到低于或达到工质饱和温度。
省煤器中的工质是给水，给水的温度比饱和温度低得多。
故而传热温差很大。
其次，水在省煤器中为强制流动，工质流速高，因此与蒸发受热面相比，在同样的烟气温度条件下，其传热效果好得多，也就是说，在吸收同样热量的情况下,可以节省金属材料。
为此,电厂中用管径较小，管壁较薄，传热温差较大，价格较低的省煤器来代替部分造价较高的蒸发受热面。
另外，采用省煤器可使进入汽包的给水温度得到提高，减小汽包壁温与给水温度之差，从而减小汽包所产生的热应力。
因此，省煤器的作用不仅在于省煤，实际上已经成为现代锅炉中不可缺少的一个组成部件。
接照省煤器出口工质的状态可将其分为沸腾式和非沸腾式两种。
如出口水温低于饱和温度，叫非沸腾式省煤器。
如果水被加热到饱和温度并产生部分蒸汽，就叫做沸腾式省煤器。
对于中压锅炉，由于水的汽化潜热大，因而蒸发吸热量大，为不使炉膛出口烟温过低，有时就采用沸腾式省煤器，以减少炉膛内蒸发吸热量。
沸腾式省煤器中生成的蒸汽量一般不应超过20%,以免省煤器中流动阻力过大和产生汽水分层。
随着工作压力的提高，水的汽化潜热减小，预热热增大，省煤器内工质几乎总是处于非沸腾状态。
我厂采用的是非沸腾式，禁止省煤器在运行中产生蒸汽。
省煤器按其所用材料不同可分为铸铁式和钢管式两种.铸铁式耐磨损和腐蚀，但不能承受高压，目前只用在中压以下的小型锅护上。
钢管式省煤器可用于任何压力，容量及任何形状的烟道中，与铸铁式相比，具有体积小，重量轻，价格低的优点，因而大型锅炉均采用钢管式省煤器。
省煤器
省煤器一.什么是省煤器省煤器就是在锅炉尾部烟道中加热锅炉给水的受热面，给水在进入锅炉前先经过它，用以吸收烟气的热量，降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率，所以称之为省煤器。
（省煤器一词源于燃煤锅炉，但对其他燃料系统也习惯称省煤器）二．省煤器分类1.按给水被加热的程度：可分为沸腾式（进入锅筒给水温度即为锅筒压力下的饱和温度）和非沸腾式（进入锅筒给水温度接近锅筒压力下的饱和温度）两种。
2.按制造材料分：有铸铁和钢管省煤器两种。
非沸腾式省煤器多采用铸铁制成的，但也有用钢管制成的，而沸腾式省煤器只能用钢管制成。
铸铁省煤器多应用于压力≤2.5MPa的锅炉。
如压力超过2.5MPa时，应当采用钢管制成的省煤器。
3.按装置的形式分：有立式及卧式两种。
4.按排烟与给水的相对流向分：有顺流式、逆流式和混合式三种。
5.按结构形式分：光管省煤器和翅片式省煤器。
翅片式省煤器包括：H型省煤器（用得较多）和螺旋翅片省煤器。
三．省煤器作用1. 提高给水温度，减小水冷壁压力，提高锅炉蒸发量；2．吸收低温烟气的热量，降低排烟温度，提高锅炉热效率，节省燃料；3．给水温度提高了，进入汽包就会减小温差造成的热应力，改善了锅炉的工作条件，延长锅炉使用寿命；4．由于给水进入汽包之前先在省煤器加热，因此减少了给水在受热面的吸热，可以用省煤器来代替部分造价较高的蒸发受热面。
四．省煤器布置特点（1）逆流布置，增大传热温差；（2）水由下而上（下面开口为进水管，上为出水管），便于排出气体，避免腐蚀；烟气自上而下，吹灰作用。
五．省煤器再循环的作用在锅炉(汽包锅炉)的启动过程中,由于其汽水管道的循环没有建立,即锅炉给水处于停滞状态,此时省煤器内的水处于不流动的状态,随着锅炉燃烧的加强,烟气温度的提高,省煤器内的水容易产生汽化,使省煤器的局部处于超温状态。
为了避免这个情况的出现,从汽包的集中下水管再接一管道到省煤器的入口,作为再循环管道,使省煤器内的水处于流动状态.避免其汽化。
8第八章 省煤器和空气预热器
第八章省煤器和空气预热器第一节省煤器一、省煤器的作用及种类1、省煤器的作用省煤器的作用是利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉给水。
省煤器对锅炉的作用：（1）节省燃料：在现代锅炉中，燃料燃烧生成的高温烟气，将热量传递给水冷壁、过热器和再热器后，烟气温度还很高，如不设法利用，将造成很大的热损失。
在锅炉尾部装设省煤器，可降低烟气温度，减少排烟热损失，因而节省燃料。
（2）改善汽包的工作条件：由于采用省煤器，提高了进入汽包的给水温度，减少了汽包壁与给水之间的温度差而引起的热应力，从而改善了汽包的工作条件，延长了使用寿命。
（3）降低锅炉造价：由于水的加热是在省煤器中进行的，用省煤器这样的低温材料代替价格昂贵的高温水冷壁材料，从而可降低锅炉造价。
二、省煤器的类型及结构特点1、按材料分类省煤器按使用材料可分为钢管省煤器和铸铁省煤器。
目前大中容量锅炉广泛采用钢管省煤器，其优点是:强度高，能承受冲击，工作可靠，传热性能好,重量轻,体积小，价格低廉；缺点是：耐腐蚀性差，但现代锅炉给水都经严格处理，管内腐蚀已彻底得到解决。
2、按出口参数分类省煤器按出口水温可分为沸腾式省煤器和非沸腾式省煤器。
3、按结构形式分类省煤器按结构形式分为光管式、鳍片式、膜片管式（简称膜式）和螺旋肋片管式四种，其结构如图8—1所示。
（a）（b）（c）（d）图8—1省煤器按结构形式（a）光管；（b）鳍片管；（c）膜片管；（d）螺旋肋片管图8—2钢管式省煤器的结构l—蛇形管；2—进口联箱；3—出口联箱；4—支架；5—支承架；6—锅炉钢架；7—炉墙；8—进水管4、按管子排列方式分类省煤器按蛇形管的排列方式分为错列和顺列两种，如图8—1（a）（d）为顺列、（b）（c）为错列。
错列布置传热效果好，结构紧凑,并能减少积灰，但磨损比顺列布置严重、吹灰困难；顺列布置容易对管子进行吹灰、磨损轻，但积灰严重。
三、省煤器的布置方式省煤器按蛇形管在烟道中的布置方式分为纵向布置和横向布置两种，如图8—3所示。
省煤器的作用
省煤器(d e)作用：1.吸收低温烟气(de)热量,以降低排烟温度,提高锅炉效率,节省燃料；2.由于给水在进入蒸发受热面之前,先在省煤器内加热,这样就减少了水在蒸发受热面内(de)吸热量,以廉价(de)省煤器受热面代替部分贵重(de)蒸发受热面.3.对于汽包锅炉,提高了进入汽包(de)给水温度,减少了给水与汽包壁之间(de)温差,从而使汽包热应力降低,延长汽包寿命.省煤器(de)类型及结构特点：目前广泛使用(de)是钢管省煤器.1. 按出口参数：沸腾式省煤器和非沸腾式省煤器.沸腾式：出口水温达到饱和温度,并且还有部分水蒸发汽化(de)省煤器.汽化水量一般不超过给水量(de)20%.非沸腾式：出口水温低于该压力下(de)沸点,即未达到饱和状态,一般低于沸点20~25℃.机组容量↑,蒸发吸热量比例↓,∴中压锅炉：沸腾式；高压以上锅炉：非沸腾式.2. 按结构形式：光管式、鳍片式、膜式、螺旋肋片管式.3. 按管子排列方式：错列：积灰少,换热强,磨损大顺列：积灰多,换热弱,磨损小省煤器(de)布置方式：省煤器在尾部烟道中多为卧式布置,水在蛇形管内自下而上流动,烟气在管外自上而下横向冲刷管壁,以实现烟气与给水之间(de)逆向流动换热.有利于停炉期间排除积水,减轻停炉期间(de)腐蚀；水在管内自下而上流动有利于排除空气,可避免引起局部(de)氧腐蚀；烟气在管外自上而下流动有利于吹灰；水和烟气逆向流动可加大传热平均温差,提高对流换热.省煤器按蛇形管在烟道中(de)布置方式分为垂直于锅炉前墙或平行于锅炉前墙两种.尾部烟道宽度大,深度小.垂直于前墙：管子短,支吊简单,全部管子局部磨损.平行于前墙：管子长,支吊复杂,部分管子磨损.省煤器(de)支吊方式：省煤器(de)支吊方式有支承结构与悬吊结构两种.中小型锅炉多采用支承结构,大型锅炉多采用悬吊结构.空预器(de)作用：吸收低温烟气(de)热量加热燃烧所需空气,以降低排烟温度,提高锅炉效率；空气被预热有利于燃料(de)破碎和研磨,可作为制粉系统(de)干燥剂和输送介质；空气被预热强化燃料(de)着火和燃烧,减少不完全燃烧热损失,提高锅炉效率；空气被预热能提高炉膛内烟气温度,强化炉内辐射换热.空预器(de)类型：按照换热方式可分为传热式和蓄热式两大类.传热式：热量连续通过受热面由烟气传给空气,且烟气和空气各有自己(de)通路.代表：管式空预器.蓄热式：烟气和空气交替通过受热面.当烟气流过受热面时,热量由烟气传给受热面金属,并被积蓄起来；当空气流过受热面时,热量被受热面传给空气.代表：回转式空预器.回转式空气预热器利用烟气和空气逆向交替通过同一蓄热板受热面,完成热量(de)交换.回转式空预器分受热面回转（也称容克式）和风罩回转（也称罗特米勒式）两种,受热面回转式空预器有二分仓和三分仓两种,风罩回转式有单流道和双流道两种.回转式空预器与管式相比结构紧凑,外形小,重量轻,受热面壁温高不易腐蚀.但结构复杂,蓄热板间易积灰,漏风量较大.大型电站锅炉多采用回转式空预器.受热面回转式空预器：按进风仓(de)数量,容克式空预器可分为二分仓和三分仓.二分仓空预器分为烟气流通区、空气流通区和密封区.若被加热(de)空气需要不同温度,则采用三分仓空预器,空气流通区分为一次风和二次风两个通道.风罩回转式空预器：烟气从上向下流动,空气从下向上流动,受热面静止不动,通过上下同步(de)风罩旋转来改变空气和烟气流过受热面(de)位置,使烟气和空气交替流过受热面.无论是受热面回转式空预器还是风罩回转式空预器,都存在漏风严重(de)问题.漏风可分为携带漏风和间隙漏风.携带漏风是指受热面或风罩回转时,会将残留在传热元件间隙中(de)空气携带入烟气中,或烟气携带入空气中.由于转子回转速度很低,且波形板间空间有限,因此携带漏风量很小,一般不超过总风量1%.间隙漏风是由于转动部件与静止部件间存在一定(de)间隙,空气与烟气之间(de)较大压差使得有较多(de)空气通过间隙泄漏到烟气中.间隙漏风量较大,一般占总风量8~10%,若密封不好可达20~30%,严重影响锅炉(de)经济安全性.空预器漏风(de)影响：送入炉膛(de)风量不足,甚至造成锅炉出力下降；不完全燃烧热损失↑,锅炉效率↓；送引风机电耗↑；排烟热损失↑,锅炉热效率↓.耐火层用耐火砖砌筑,绝热层和密封层用粘土砖(红砖或青砖)砌筑(de)炉墙为重型炉墙,见图2—107.为了降低炉墙外表温度,减少散热损失,耐火砖与粘土砖之间可留有空气夹层.这种炉墙重量大,一般由地面承受重量,密封性能差,大多用在没有水冷壁管或水冷壁管稀少(de)小型锅炉上.耐火层用耐火砖砌筑,绝热层用保温砖和苏维利特板(石棉镁板),密封层用薄钢板(de)炉墙称为轻型炉墙.其重量较重型炉墙显着减轻.炉墙(de)重量由钢架支承,密封性能较好,采用光管水冷壁(de)大中型锅炉(de)炉墙大多为轻型炉墙.敷管炉墙(de)耐火层用耐火混凝土与水冷壁管浇注在一起,水冷壁管牛埋在耐火混凝土内.绝热层由保温混凝土和硅藻土板两层组成,密封层采用密封涂料.敷管炉墙不但简化了炉墙(de)结构,减轻了炉墙(de)重量,节省了金属,而且使施工进度加快.但敷管炉墙(de)刚性较差,运行时易产生振动,水冷壁管损坏更换时比较困难.当锅炉采用膜式水冷壁时,由于膜式水冷壁(de)背火侧温度一般不超过400℃,故可省去耐火层而直接由绝热层和密封层组成炉墙.风机是将机械能转变为流体(de)势能和动能(de)动力设备.风机(de)作用：供给燃料燃烧所需要(de)空气；将烟气及飞灰排出炉外；克服(de)流动阻力.风机型式：离心式和轴流式.离心式风机具有较悠久(de)发展历史,具有结构简单、运行可靠、效率较高、制造成本较低、噪音小等优点.但随着锅炉单机容量(de)增长,离心风机(de)容量受到叶轮材料强度(de)限制,不能随锅炉容量(de)增加而相应增大,而轴流式风机具有容量大,且结构紧凑、体积小、重量轻、耗电低、低负荷时效率高等优点.轴流风机与离心风机相比有以下主要特点：（1）轴流风机如制造成动叶片或静叶片可调节,则调节效率高并可使风机在高效率区域内工作.因此,运行费用降低.轴流风机效率最高90％,机翼型叶片离心风机效率％,设计负荷时(de)效率相差不大.低负荷时,动叶或可调轴流式风机(de)效率要比具有入口导向装置调节(de)离心风机高许多.（2）轴流风机对风道系统风量变化(de)适应性优于离心风机.如风道系统(de)阻力计算不很准确,实际阻力大于计算阻力,或遇到煤种变化所需风量、风压不同,使机组达不到额定出力.轴流风机可以采用动（静）叶片调节关小或开大动叶(de)角度来适应风量、风压(de)变化,而对风机(de)效率影响却很小.（3）轴流风机在重量、飞轮效应值等方面比离心风机好.轴流风机允许采用较高(de)转速和流量系数,所以,在相同(de)风量、风压参数下轴流风机(de)转子较轻,即飞轮效应值较小,使得轴流风机(de)启动力矩大大地小于离心风机(de)启动力矩.一般轴流式送、引风机(de)启动力矩只有离心式(de)～％.（4）轴流风机(de)转子结构要比离心风机(de)复杂,旋转部件多,制造精度要求高,叶片材料(de)质量要求也高.轴流风机运行可靠性比离心风机稍差.但是动（静）叶可调轴流式风机由于均从国外引进技术,从设计、结构、材料和制造工艺上加以改进提高,使目前轴流风机(de)运行可靠性可与离心风机相媲美.（5）若轴流风机与离心风机(de)性能相同,则轴流风机噪音强度比离心式风机高.因为轴流风机(de)叶片数往往比离心风机多两倍以上,转速也比离心风机高.然而,对于性能相同(de)两种风机,把噪音消减到允许(de)噪音标准-85分贝,在消音器上所花费(de)投资相差不大.OFA是消旋风,减少四角切圆偏差,降低NOX,减少炉膛出口烟温偏差.SOFA是燃尽风能降低NOX,减少炉膛出口烟温偏差,降低飞灰,减少CO生成.V型是浓淡分离,在燃烧器出口形成回流区,卷吸高温烟气,稳定和强化燃烧(de).大概是这样(de),应该是上锅四角切圆锅炉引进(de)技术流派才有这些很多层(de)燃尽风,不过燃尽风这玩意层数多了,对消除烟温偏差确实很8错,OFA叫燃尽风,SOFA叫分离燃尽风,600MW以上上锅(de)炉型除了这两个,还有个COFA叫紧凑燃尽风.搞那么多层燃尽风,目(de)就是所谓分级配风,消除NOx(de)生成.不过实战中,对消除烟温偏差效果更好.上锅四角切圆燃烧(de)这些个OFA,SOFA,COFA燃尽风,目(de)跟前后墙对冲旋流燃烧器技术流派(de)燃尽风其实目(de)都差不多,就是拉开于主燃烧器区域(de)距离,使主燃烧区在微缺氧(de)环境下（即还原性气氛）燃烧,抑制热力型NOx生成,但是又要照顾到飞灰可燃物,就在燃尽风这里再补充进去一部分风.判断锅炉结渣情况方法：（1)观察炉膛出口烟温,折焰角烟气温度,上述温度是结渣情况最直接(de)反映.(2)通过观察捞渣机上是否有大渣、炉底是否有落渣(de)声音是判断有无结渣(de)间接(de)方法.(3)通过燃烧器层观察孔可以观察燃烧器喷口附近是否结渣.(4)通过炉膛观察孔可以观察锅炉水冷壁和屏式过热器区域是否结渣.(5)注意监视水冷壁及屏式过热器壁温温差,温差大于50X：(经验数值）,就有可能存在局部结渣现象.(6)燃烧稳定(de)情况下注意监视壁温有无突升(de)现象,如果发现局部壁温突升,说明炉膛掉大焦.(7)如果炉膛负压不正常波动、引风机电流不正常晃动,有可能是落焦引起(de).(8)空气预热器出口排烟温度不正常升高,是锅炉受热面结渣或积灰引起(de).(9)主汽温、再热汽温、壁温异常升高,减温水流量异常升高,可能是结渣引起(de).(10)停炉检修时对燃烧器和受热面进行检查,如果发现某处结渣,对以后(de)重点检查监视是最好(de)第一手资料.。
锅炉原理 第八章
三分仓受热面转动的回转式空气预热器 的密封系统由轴向密封、径向密封、环向密 封三部分组成。
•径向密封用于阻止热冷端面与扇形板之间因压差 而存在的漏风。 •轴向密封用于防止空气从密封区转子外侧漏入烟 气区。
•环向密封用于防止气流不经过受热面直接从转子 一端跑到另一端。
3、回转式空气预热器的热变形 回转式空气预热器在热态运行时，烟气自 上而下流动，烟气温度逐渐降低。空气自下 而上流动，空气温度逐渐升高。
可弯曲扇形板的 外力由传动连接装置 中的千斤顶施加，如 图8—19所示，当千 斤顶向下施加外力时， 通过传动连接装置密 封面就可弯曲，形成 近似于转子下垂时的 形状相一致的曲面。
第四节
尾部受热面的磨损、积灰和腐蚀
一、省煤器的积灰 1、积灰形成的原因 在锅炉的运行中，当含灰烟气在流经受热 面时部分灰粒沉积在受热面上的现象称为积 灰。烟气流速不同时，受热面上积灰的情况 如图8—29所示。
管式空气预热器结构如图8-6所示。
为使传热更接近于逆流传热，常采用如图 8—7所示的多次交叉型式。
2、回转式空气预热器 回转式特点： 1）传热面密度大，结构紧凑，占地面积小，在相 同体积内，回转式可布置的受热面面积是管式预热 器的6～8倍。 ； 2）总重量轻； 3）布置灵活方便； 4）受热面金属温度高，低温腐蚀轻； 5）漏风量较大，对密封结构要求较高，8%～10%； 6）结构复杂，制造工艺高，运行维护检修复杂， 工作量大；
2、飞灰磨损的最大磨损量
磨损量常用管壁最大磨损厚度 δmax来表示， 可由下列经验公式估算：
max
C js
m f fh w w 3 m f fh w w 3
其中：
C
H型省煤器的结构设计与强度分析
H型省煤器的结构设计与强度分析1. 引言在燃煤锅炉中，省煤器是一种重要的设备，用于提高锅炉热效率，减少燃煤消耗。
本文将重点讨论H型省煤器的结构设计与强度分析。
2. H型省煤器的结构H型省煤器是一种多管道、多层次的结构设计。
它由煤气进口、煤气出口、烟气进口、烟气出口以及大量组装在支承管道上的省煤管组成。
2.1 煤气进口H型省煤器的煤气进口位于煤气侧顶部，通常与煤气加热器相连。
它的设计应考虑到煤气的流量、压力和温度，以保证煤气的均匀分布，避免煤气流动中的阻力损失。
2.2 煤气出口H型省煤器的煤气出口位于煤气侧底部，通常与旁边的锅炉烟道相连。
出口设计应考虑到煤气的排放速度和温度，以减少煤气垂直流动的压力损失。
2.3 烟气进口烟气进口位于烟气侧顶部，通常与锅炉的烟道相连。
进口设计应考虑到烟气的流量、温度和湿度，以保证烟气在省煤器中的均匀分布，避免烟气的渗透损失。
2.4 烟气出口烟气出口位于烟气侧底部，通常与烟气冷凝器相连。
它的设计应考虑到烟气的排放速度和温度，以减少烟气流动中的压力损失。
2.5 省煤管H型省煤器中的省煤管通常具有对流屏障和尾端受热面。
省煤管的设计应考虑到管壁的厚度、材料的强度和热传导性能，以提高传热效率和避免安全隐患。
3. 强度分析对于H型省煤器的强度分析，我们需要考虑以下几个方面：3.1 热应力分析在煤气侧和烟气侧的温度差异的作用下，省煤器的管壁会受到热应力的影响。
我们需要进行热应力计算，以确保管道的强度和稳定性。
3.2 结构强度分析H型省煤器承受着大量煤气和烟气的流动冲击，因此结构的强度分析是至关重要的。
我们需考虑各部位的应力分布、材料的选择和焊接工艺，以保证结构的安全性和可靠性。
3.3 波动分析省煤器工作时煤气和烟气呈周期性波动，这会导致应力集中和疲劳破坏。
我们需要进行波动分析，以评估省煤器在工作周期内的强度和耐久性。
4. 结论H型省煤器的结构设计与强度分析是确保该设备稳定运行和有效降低煤炭消耗的关键。
省煤器结构(1)
省煤器结构(1)
三、省煤器设计中应考虑的问题 1）省煤器蛇形管中的水流速度影响 省煤器蛇形管中的水流速度影响传热 和管内壁金属的腐蚀。一般沸腾式省煤 器蛇形管进口水速不应低于1.0m/s。
2）省煤器管外烟速的影响 省煤器管外烟速应考虑传热、磨损和 积灰三方面的影响。 一般，在7 13m/s的范围内选取。
2020/11/29
省煤器结构(1)
二、省煤器的结构及布置
（一）结构及工作原 理
结构如图所示。 省煤器按高度可分 成几段，每段高度 为1 1.5m，段间空 间为0.60.8m；省 煤器与其相邻的空 气预热器之间应留 0.8 1m高的空间 。
省煤器结构(1)
工作原理：省煤器一般多卧式布置在尾 部烟道中，其工作原理：利用水在蛇形 管内自下而上流动，烟气在管外自上而 下横向冲刷管壁，以实现烟气与给水之 间的热量交换。 省煤器大多采用光管受， 节约材料，减少磨损。
省煤器结构(1)
四、省煤器的启动保护 原因：省煤器起动时，常是间断 给水，省煤器中的水处于停滞状态。 易造成管壁超温烧坏。 一般保护方法是在省煤器进口与 汽包下部之间装有不受热的再循环管 。或是在省煤器出口与除氧器之间装 有一根带阀门的再循环管。
省煤器结构(1)
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演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
省煤器结构(1)
2020/11/29
省煤器结构(1)
第一节 省煤器
一、省煤器的作用和种类 （一）省煤器的作用
利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉给水。 节省燃料 改善了汽包的工作条件。 降低了锅炉造价。
（二）省煤器的种类 材料为钢管。 按出口水温分为沸腾式和非沸腾式省煤器 。
省煤器结构(1)
第七章 省煤器和空气预热器
容克式空气预热器
三分仓空气预热器示意图
三分仓空气预热器结构
三分仓空气预热器机壳
图7-14 三分仓回转式预热器的外壳板 1—主外壳板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；2—副外壳板Ⅰ、Ⅱ；3—侧外壳板；4—轴向密
封装置；5—驱动装置；6—冷段蓄热元件检修门；7—人孔口
机壳
– 上梁、下梁与主壳体板Ⅰ 、Ⅱ连接，组成一个封 闭的框架，为支承预热器转动件的主要结构。
– 按结构形式分类
• 光管式 • 鳍片式：扩展受热面，强化烟气侧传热。 • 膜片管式(简称膜式) ：。。。 • 肋片管式 ：。。。
– 按管子排列方式分类
• 错列：传热效果好，结构紧凑，并能减少积灰，但磨损比 顺列布置严重、吹灰较困难；
• 顺列 ：容易吹灰、磨损较轻，但积灰相对严重。
第二节 省煤器
二、省煤器的布置方式
三分仓空气预热器
• 整体结构及部件
– 三分仓受热面回转式预热器由机壳、转子及受热面、 密封装置、传动装置、轴承座及其润滑系统等组成。
• 机壳 • 转子 • 传热元件（受热面） • 密封装置
回转式空气预热器的漏风
• 回转式空气预热器的漏风
– 漏风量大是回转式空气预热器的主要缺点。先进空气预热器的漏 风率为5-6%。
径向密封装置
蘑菇状变形和径向密封间隙的调整
轴向和旁路密封装置
回转式空气预热器径向、轴向双密封系 统
• 主要缺点：漏风量大；密封结构要求高；易积灰、堵灰，必须经常 吹灰甚至清洗。
第四节 回转式空气预热器
二、受热面回转的三分仓空气预热器
空气通道分为一次风和二次风两个通道；烟气、一次风和二次风流 通区所占的圆周角一般分别为165、 50 和100， 其余为三个 密封区，各占15。
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注：以基管32X4的管子,烟气横向冲涮受热面来计算：
一、面积计算：1米的光管受热面积：F=3.14X0.032X1=0.1平米
1米的膜式管受热面积：F=3.14X0.032X1+0.03X1X2-0.004X2=0.062平米
(注:扁钢选择30X4)
1米的扁钢缠绕翅片管受热面积：F=3.14X0.032X1+3.14X（0.044X0.044-0.032X0.032）÷4÷0.866X28=0.033平米
(注:扁钢选择12X4,与管子轴线夹角60度)
1米的整体型翅片管受热面积：F=0.0312平米
分析：由以上计算可知，受热面积大小依次为：膜式>扁钢缠绕>整体型翅片管>光管比例为6.2：3.3：3.12：1，但综合传热效果依次为：
整体型翅片管>扁钢缠绕>膜式>光管。
比例为3.8:2:1.5:1,原因是因为，传热是有温度梯度的，而整体型翅片管是的结构是与温度梯度相符合，不会造成温度集中。
这也正是整体型一次挤压成型专有技术特长所在。
温度集中会造成受热热应力集中，热应力集中点强度下降，膨胀不均，（扁钢容易开裂就是这样形成的）
二、耐磨特性：耐磨特性依次为：整体型翅片管>扁钢缠绕>膜式>光管。
原因分析：烟气中含有灰分，灰分对管束进行冲刷，并在管子背面形成卡门涡流，而对光管而言，相对中心径向60度是冲刷最严重的点，这就是为什么第一排管子这个点最先爆管。
但不同的是，整体型翅片管及扁钢缠绕对烟气有个导流作用，灰份对受热面的冲涮就降低多了。
整体型翅片管又具有整体性能，不会开裂不会温度集中强度下降，因而抗冲涮性能是取强的。
三、寿命：寿命是与受热面的耐磨特性一致的。
四、性能持续性：在受热面积一定的呢况下，（扁钢开裂造成受热面积减少）积灰是造成性能下降的主要原因。
积灰是因为灰的流速在某一点降低甚至为零，灰就积聚，而卡门涡流就是积灰的主要原因。
卡门涡流发生在管子的背面径向60～120度区域，而积灰就在此区域，整体型的翅片是梯状结构，一方面对灰的导流，另一方面消除了卡门涡流，还符合温度梯度。
因些不积灰。
长时间运行后对性能影响也不大。
方案比较：
75t/h中温中压锅炉，现运行为膜式，总重42吨
如果用光管，总重量：～48吨
如果用扁钢缠绕翅片管，总重量约：36吨
如果用整体型翅片管，总重量：32.6吨，
按7年计算，整体型翅片管进行一次大修，进行更换一次，而其它结构形式要进行二次更换，一次安装维修费用按20W计算。
费用如下：
小修停炉检修每次费用m万元，大修每次n万元
费用如下
光管：A+21m+2n
膜式：B+21m+2n
扁钢缠绕：C+35m+2n
整体型：D+7m+n
由上面工式可看出，设备运行维护费是关键，成本费基本一致。
因此选用好的产品对长期的效益来说是合适的选择，是对的选择。
用事实说话才是硬道理，我们有了许多已经走在前面，他们已经尝到
甜头，例如，山东华鲁恒升3X280t/h高温高压，山东东营华泰3X260t/h 等等，另还有陕西榆林2X240t/h改造，还有其它山西山维，径洛电厂，鲁丽电厂等等近十来家用户，通过与已经运行四年以上的用户的合作，现在他们都是成了我们产品的广告。
希望心连心成为我们的下一个广告。
另：原有省煤器烟气侧阻力在500Pa左右，引风机压头H=3500Pa,流量Q=120000m3/h则运行工况时功率P=3500X120000÷3600÷0.66=176767W=178KW
而通过改造：省煤器烟气侧阻力在200Pa, 引风机压头H=3200Pa,流量Q=120000m3/h则运行工况时功率P=3200X120000÷3600÷0.66=161616W=162KW
引风机功率下降16KW
按锅炉每年运行8000小时计算，通过改造，每年耗电节省16X8000=128000KW.h,按电价0.50元计算，则每年省电64000元。
改造方案对比
省煤器重量减轻，减少了钢架的载荷，安全性能加强。
下图为改造省煤器总图。