省煤器和空气预热器

省煤器的启动保护
锅炉点火前虽然巳上水到水位计最 低可见水位处，但是点火后，由于 炉水温度升高，体积膨胀使水位上 升。随着炉水温度的进一步提高， 水冷壁内逐渐产生蒸汽，锅炉水位 进一步上升。也就是说，锅炉从点 火开始有相当长的一段时间内不需 要补水，省煤器内如没有水流过， 可能因过热而损坏。
② 铸铁省煤器：耐磨损耐腐蚀寿命长，对水质要求不高，只适用于 工作压力低于2.5MPa的锅炉，不能用作沸腾式省煤器；体积、重 量大，价格贵，容易漏水，较易堵灰。
钢管式省煤器——支吊方式
支承结构 适用于中小型锅炉
悬吊结构
集箱在烟道中，减少穿墙管的数目，以出水引出管为悬吊管，有利于 热膨胀，大型电站锅炉普遍采 用(管束垂直于前墙布置）。
换热、减轻磨损）
按出量之比称为省煤器的沸腾度，沸 腾度不宜过大，不超过20%。由于蒸汽的比容比 水大得多，中压 炉省煤器出口蒸汽比容是水的38倍，高压炉蒸汽比容是给水的11 倍。当省煤器的沸腾度超过20%时，由于省煤器后半段的流速急剧 增加，压降与流速的平方成正比，省煤器 的压降明显上升。为了 克服省煤器的流动阻力向汽包供水，给水泵出口的压头要增加，
省煤器的型式和布置：
分类：沸腾式、非沸腾式 材料：铸铁、钢管（氧腐蚀－除氧） 形式：立式、卧式 结构：φ28～51蛇形管 排列：错列、顺列 流程：水平布置、逆流 布置：垂直前墙、平行前墙（双面进水、单面进水） 水速：金属温度、氧腐蚀（非沸腾式>0.3m/s，沸腾式>1m/s) 烟速：积灰（>6m/s)、磨损（<10m/s） 蛇形管：光管、扩展表面管（鳍片管、肋片管和膜式受热面：强化
钢管式省煤器——按结构形式分类
按结构形式可分为鳍片式、 膜片管式、肋片管式；
这些结构形式主要是为了 强化烟气侧的换热措施
应综合考虑其传热和阻力 特性，以及燃料的结灰特 性
螺旋型鳍片管
省煤器按布置方式可分为错列布置和顺列布置。
省煤器管错列布置：由于管子的背面也容易受到灰粒的冲刷，积 灰较轻。管子错列布置时，烟气对管子的扰动和冲刷比顺列强烈， 因此，错列布置时，烟气侧的放热系数较高。因为省煤器的传热 热阻主要在烟气侧，所以，省煤器管错列布置可以提高传热系数， 节省传热面积。
钢管式省煤器——管束布置方式
a）蛇型管垂直于前墙布置：支吊简单；水速最低（尾部烟道宽度 大于深度），但每根管均会受到局部磨损。
b）蛇型管平行于前墙，双侧进水布置，水速适中，支吊方便 c）蛇型管平行于前墙布置：水速最高，仅磨损几根管子，支吊不
方便
烟气从锅炉的水平烟道转90度角后进人垂直烟道。省煤器一般都布置在垂直烟 道中。烟气中的灰分或其他颗粒在离心力作用下，被甩至垂直烟道的后部。如果 省煤器蛇形管采用垂直于前墙的布置方式，见图a)，则全部蛇形管的端部都要受 到烟气中灰分和颗粒的磨损。如果省煤器管采用平行于前墙的布置方式，见图b)、 c),则只有靠近垂直烟道后墙的几排蛇形管磨损较严重，检修时只需更换磨损严 重的这几排蛇形管即可，这样可大大节约材料并减少检修工作量。 随着锅炉容量的增大，尾部烟道的深度并非成比例地增加， 而是小于容量的 增加，因此，平行于前墙布置的方式会出现大容量锅炉省煤器中水速过高的问题。 省煤器中水的流速过大，造成给水在省煤器中压力降太大，给水泵耗电量增加。 压降与水速的平方成正比。省煤器采用双面进水可使水速降低一半，而且给水的 流程也缩短，见图(b),这样可显著地降低省煤器的压降和给水泵的电耗。因此， 省煤器双面进水在 大型锅炉中被广泛采用。 为减小热偏差，可在各组省煤器间用连接管交叉；应采取措施减轻磨损，消除 烟气走廊。
① 沸腾式省煤器：省煤给水器泵的出耗电口量水将上温升。达到汽包压力下的饱和温度，用 于中压锅炉，工质侧煤器的的流阻省动煤阻力器力压较太降大通大，常以。为降锅低沸炉给工水腾作泵压式的力耗的省电5量%煤，，因一器此般，沸一为腾了般式不省使都煤省产生一部
分蒸汽，只是沸腾度器的不沸腾同度不而宜已超过，20%一般沸腾度在10%~ 20%范围内，
省煤器和空气预热器
在锅炉尾部烟道的最后，烟气温度仍有 400 ℃左右，为了最大限 度地利用烟气热量，大型锅炉在尾部烟道都布置一些低温受热面， 通常包括省煤器和空气预热器。 问题：低温腐蚀、飞灰磨损、积灰
一、 省煤器
省煤器（英文名称Economizer）就是锅炉尾部烟道中将锅炉给水加 热成汽包压力下的饱和水的受热面，由于它吸收的是比较低温的烟 气，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
不宜超过20%。
② 非沸腾式省煤器：省煤器与锅炉之间有阀门控制，省煤器出口给 水温度要比锅筒内的炉水饱和温度低40—50℃，因此给水不会沸 腾产生蒸汽，用于高压以上的锅炉，有些低参数小容量工业锅炉 为安全性考虑，也多采用非沸腾式。
按材料分类
① 钢管省煤器：耐磨损及腐蚀性较差，寿命较短，传热性能好，重 量轻，价格低廉，且能承受高压，沸腾式与非沸腾式均可，广泛 应用与现代锅炉中；
省煤器的作用 给水在进入锅炉前，利用烟气的热量对之进行加热，同时降低排烟
温度，提高锅炉效率，节约燃料耗量； 给水流入蒸发受热面前，先被省煤器加热，降低了炉膛内传热的不
可逆热损失，提高了经济性； 降低锅炉造价：采用省煤器取代部分蒸发受热面，减少水在蒸发受
热面的吸热量，也就是以管径较小、管壁较薄、传热温差较大、价 格较低的省煤器代替部分造价较高的蒸发受热面。 改善汽包工作条件：进汽包水温升高，减少汽包壁温与给水温差， 减小热应力。 因此，省煤器的作用不仅是省煤，实际上已成为现代锅炉中不可缺 少的一个组成部件。
顺列布置：由于管子的背面不易受到灰粒冲刷，从第二排管子以 后，即使管子的正面也不易受到灰粒的冲刷，因此顺列布置的管 子积灰比较严重。
大型锅炉一般采用纵向鳍片管、螺旋型鳍片管和整焊膜式受热面 制造省煤器，以增大烟气侧的换热面积，节约金属耗量，降低管 组高度和减小烟气侧阻力，并可减轻省煤器磨损。