空气预热器
应该了解的空气预热器知识
应该了解的空气预热器知识
烟气离开低温段省煤器时温度为250度～400度，如果不加利用就排出炉子，造成燃料浪费。
由于空气温度低，用来冷却烟气，可以有效的降低烟气温度。
通常烟气离开空气预热器后的温度称为排烟温度，可以降低到150度以下。
安装空预器后，可以有效的节约燃料。
空气经过空预器加热后，温度可以提高到170～400度。
热空气助燃，炉膛温度显著升高，燃烧得到强化和改善，化学和机械不完全燃烧损失降低。
同时，采用热空气后，可以维持较低的过量空气系数即可获得良好的燃烧效果，所以不但提高了锅炉热效率而且降低了引风机的电耗。
采用空气预热器，提高了进入炉膛空气的温度，使炉膛温度显著提高，进而加强了辐射传热，再进一步节省了炉膛辐射受热面，减少了受热面钢材的使用量。
两种空预器的优缺点空预器通常分为回转式空预器和管式空预器，具体小编不再展开。
现场总结下来：中小型锅炉采用管式空预器较多，对于大型机组通常采用回转式空气预热器。
管式空预器：严密性好，如果能有效采取措施解决低温腐蚀和磨损问题，则漏风率只有5%，缺点是体积大，钢材消耗大多，所以大型锅炉容量大，尾部烟道体积相对减少，所以采用管式空预器空间布置困难。
另外解决不好低温腐蚀和磨损问题，漏风量会迅速增加。
回转式的空预器：结构小，紧凑，所以钢材消耗量比管式节约30%～50%。
受热面磨损和腐蚀后不会增加漏风，可以等受热面磨损腐蚀重量超过总重量的20%再更换。
缺点是结构复杂，有回转体，密封困难，漏风量大可达15%～20%。
空气预热器
扇形板与径向密封片
空预器启动前检查准备
1.空预器及其相关的检修工作已结束，工作票全部收 1.空预器及其相关的检修工作已结束，工作票全部收 回，空预器外形完整，人孔门关闭，现场清理干净。 2.联系检修手动盘车至少盘转一周，以确认转子是否 2.联系检修手动盘车至少盘转一周，以确认转子是否 能自由转动，无卡涩。 3.检查驱动减速箱的油位在油位计的2/3处。 3.检查驱动减速箱的油位在油位计的2/3处。 4.检查导向轴承，推力轴承箱油位在油位计的2/3处， 4.检查导向轴承，推力轴承箱油位在油位计的2/3处， 轴承冷却水畅通。 5.摇测电机绝缘合格,变频器电源正常投入。 5.摇测电机绝缘合格, 6.检查主、辅电机变频器控制箱就地/远方切换开关投 6.检查主、辅电机变频器控制箱就地/ 远方位。 7.检查吹灰装置完好，确认消防水源可随时投入。 7.检查吹灰装置完好，确认消防水源可随时投入。 8.火灾监控装置投入。 8.火灾监控装置投入。 9.在控制盘及就地做空预器主、辅电机的联锁启动试 9.在控制盘及就地做空预器主、辅电机的联锁启动试 验和事故按钮试验合格，就地确认空预器转动方向正 确。
密封装置( 密封装置(四) 在回转式预热器的上述三种密封间隙中， 漏风量最大的是径向间隙漏 (一般约占总漏 风量的2 3)；其次环向的密封间隙漏风； 风量的2／3)；其次环向的密封间隙漏风； 最小是轴向风。在间隙及漏风通流截面积 相同条条件下，冷端处的漏风量较热端为 大，这是因为空气区与烟气区的压差，冷 端要比热端为大；且冷端的空气温度低， 密度大，故冷端的漏风量也为教大，通常 约为热端漏风的二倍左右。
运行监视和调整
机组运行中如发现送风机、引风机电流或送风机动叶、 引风机进口导叶和对应负荷不匹配要全面进行空预器密 封装置的检查 检查空预器火灾报警装置无损坏，控制盘无报警 检查空预器运行中电机外壳温度正常，空预器电机、油 泵电机及相应的电缆无过热现象，现场无绝缘烧焦气味温度正常，轴承润滑油温度正常 空气预热器运行，监视预热器一次风进出口压差、二次 风进出口压差、烟气进出口压差在正常范围内，压差异 常升高，应及时增加吹灰或提高空气预热器冷端温度 正常运行中空预器每8 正常运行中空预器每8小时进行一次吹灰，也可视积灰 情况增加吹灰次数，低负荷燃油时应连续吹灰
回转式空气预热器
八、300MW空预器润滑油系统
九、600MW空预器轴承及润滑
• 转子由自调心球面滚子推力轴承支撑，底部轴承箱固定在支撑登板上 。转子的全部旋转重量均由推力轴承支撑。 • 底部轴承采用油浴润滑。轴承箱上装有注油器和油位计，并开有用于 安装测温元件的螺纹孔。 • 顶部导向轴承为球面滚子轴承，安装在一轴套上。轴套装在转子驱动 轴上，并用锁紧盘与之固定。导向轴承和轴套的大部分处于顶部轴承 箱内。 • 顶部轴承采用油浴润滑，顶部轴承箱上有加油孔、注油器、油位计、 呼吸器和放油塞。另外还设有用于安装测温元件的螺纹孔。顶部轴承 箱还配有冷却水系统，冷却水入口温度要求不得高于38℃。
回转式空预器介绍
发电部
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一、空气预热器作用
• 锅炉空预器是利用锅炉尾部的烟气热量来加热空气的设备。 • 利用烟气中的热量加热空气，使空气温度升高，排烟温度降低，减少 了锅炉的排烟损失。另外，空气被加热之后送入炉内，使炉内燃料着 火迅速，燃烧强烈完全，因而也减少了燃料的机械与化学不完全燃烧 损失，提高锅炉效率。 • 提高空气温度，改善燃烧条件。空气通过预热器后再送入炉膛，由于 送入炉内的空气温度提高，可使炉膛温度得到相应的提高，可使燃料 迅速着火，改善或强化燃烧，保证低负荷下着火的稳定性。 • 提高炉膛温度，增强炉膛传热，减少炉内蒸发受热面。炉膛内辐射传 热量与火焰平均温度的四次方成正比。送入炉膛热空气温度提高，使 得火焰平均温度提高，从而增强了炉内的辐射传热。这样，在满足相 同的蒸发吸热量的条件下，就可以减少水冷壁管受热面，节省金属消 耗量。 • 降低烟气温度，改善引风机工作条件，降低风机电耗。
• 与扇形板相对应的空预器外壳上装有三块弧形轴 向密封板，弧形轴向密封板是通过支架、折角板 和调整装置固定在空预器外壳上，可通过调整装 置对轴向密封间隙进行调节。
锅炉原理-空气预热器
热能与动力工程
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热能与动力工程
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3、布置方式
垂直布置 烟气管内纵向冲刷，空气管外横向冲刷，须满足烟 气及空气流速的不同要求。 水平布置 烟气在管外，空气在管内，可以提高壁温、减轻金 属腐蚀；采用较少。 锅炉容量增大，管式空气预热器体积增加，锅炉尾 部布置困难。
热能与动力工程
1、腐蚀的原因
SO3在200C以下与烟气中的水蒸汽结合形成H2SO4 蒸汽， 硫酸蒸汽在受热面上凝结，造成腐蚀，
硫酸蒸汽凝结取决于烟气露点温度及烟气中硫 酸蒸汽得以凝结的受热面温度。
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二、烟气露点
烟气中存在两个露点温度：
硫酸蒸汽对应于酸露点温度；
水蒸汽对应于水露点温度。
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5、措施、防腐措施
（1）提高金属管壁温 a、提高空气预热器入口空气温度（暖风器， 热风再循环等） b、预热器水平布置， c、新型换热器等采用等； （2）采用防腐材料；
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空气中的水蒸汽分压力更低，水露点温度一般 为10~20℃， 一般不会出现由于水蒸汽凝结造成锅炉腐蚀
热能与动力工程
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三、受热面发生腐蚀的条件
能否发生腐蚀决定于腐蚀介质，介质的量 （浓度），得以凝结的受热面温度。 3、SO3的形成 可燃硫分燃烧生成SO2，进一步转化成SO3的 很少，烟气中SO3含量仅为SO2的3%~5%，烟气中 SO3只占到几十万分之几。
热能与动力工程
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（二）管式空气预热器
1、结构 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。 2、主要特点
空气预热器PPT
回转式空气预热器的漏风间隙及动态分析
工作时主、副驱动连锁保护。
联锁保护投入： 当主电机运行时，按备用电机启动按钮，则主电机自动停止，备用 电机启动运行。同理，当备用电机运行时，按主电机启动按钮，则 备用电机自动停止，主电机启动运行。气马达与主、副驱动连锁保 护，只有在主驱动停止的状态下才能启动气动马达，气马达运行时 禁止启动主、副电机。
回转式空气预热器的结构和工作原理
蓄热波形板
空预器漏风的危害
1. 二次风侧的风外漏至大气，使得与烟气换热的风量减少，排烟温 度上升，排烟损失增大，降低锅炉效率；如果要保持炉膛燃烧所需风 量，就要增大送风机出力，使得厂用电增加，降低锅炉效率； 2 一次风侧外漏入大气与二次风漏入大气影响差不多，同时减少了 磨煤机出力，要保持磨煤机出力就要增大一次风机出力，增加了厂用 电； 3 外部空气漏入烟气侧会使引风机入口烟气量增大，为保持炉膛负 压，引风机出力增大，增加了厂用电，降低了锅炉效率；如果是烟气 侧热端漏风会使烟气量增大，换热效率降低，排烟温度升高； 4 风侧漏入烟气侧的影响和上面1、2、3点的综合，会同时使送风机， 一次风机，吸风机出力增大； 5 烟气从热端漏入冷端，使得烟气与空气换热量减少，一二次风温度 降低，降低了燃烧效率，同时使用排烟温度升高，降低锅炉效率； 6 一二次风从冷端漏入热端的影响与第5点一样
空预器
空预器的作用：空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所 需要空气的一种热交换装置，由于它工作在烟 气温度较低的区域，回收了烟气热量，降低了排烟温度，因而提高 了锅炉效率。同时由于燃烧空气温度的提高，有利于燃料着火和燃 烧，减少了不完全燃烧损失。
空气预热器模型图
回转式空气预热器的结构和工作原理
1.4 自动启动条件
三分仓空气预热器
主壳体板Ⅰ 主壳体板Ⅰ、Ⅱ和副壳体板的立柱下面设有膨胀支座，以适 和副壳体板的立柱下面设有膨胀支座， 应预热器壳体径向膨胀。 应预热器壳体径向膨胀。膨胀支座采用三层复合自润滑材料的 平面摩擦副作为膨胀滑动面。此外， 平面摩擦副作为膨胀滑动面。此外，在每对膨胀支座的内侧还 装有挡块，限制预热器的水平位移， 装有挡块，限制预热器的水平位移，并作为壳体径向膨胀的导 向块。 向块。主、副壳体板下部外侧均设有一个“牛腿”，以供安装 副壳体板下部外侧均设有一个“牛腿” 时放置千斤顶、 时放置千斤顶、调整膨胀支座的轴承。 上梁断面呈船形，中心部位放置导向轴承。梁的两端座落 在主壳体板的顶端。上部小梁断面呈矩形，为空心梁， 在主壳体板的顶端。上部小梁断面呈矩形，为空心梁，一端与 上梁相连，另一端与主壳体板Ⅲ顶部相连。 上梁相连，另一端与主壳体板Ⅲ顶部相连。每块热端扇形板也 有三个支点，内侧一点，外侧两点，内侧支点是一个滚柱， 有三个支点，内侧一点，外侧两点，内侧支点是一个滚柱，支 承在中心密封筒上，而中心密封筒则吊挂在导向轴承的外圈上， 承在中心密封筒上，而中心密封筒则吊挂在导向轴承的外圈上， 可随主轴热膨胀而上下移动， 可随主轴热膨胀而上下移动，从而保证了热端扇形板内侧可 “跟踪”转子变形，避免径向密封片内侧的过度磨损。外侧两 跟踪”转子变形，避免径向密封片内侧的过度磨损。 个支点通过吊杆与控制系统中的执行机构相连， 个支点通过吊杆与控制系统中的执行机构相连，运行时由该系 统对热端扇形板进行程序控制，自动适应转子“蘑菇状”变形。 统对热端扇形板进行程序控制，自动适应转子“蘑菇状”变形。 上梁及上部小梁也装有防止扇形板水平移动的导向杆， 上梁及上部小梁也装有防止扇形板水平移动的导向杆，每块扇 形板2 形板2只。上轴周围的中心密封筒，由金属“Ω”结构的密封圈 上轴周围的中心密封筒，由金属“ 结构的密封圈 及空气密封装置构成密封系统。 及空气密封装置构成密封系统。空气密封装置的管道接至一次 风机出口， 风机出口，维持密封装置中空气压力高于预热器出口的空气压 力。
空气预热器PPT
回转式空气预热器的漏风间隙及动态分析
回转式空气预热器的漏风间隙及动态分析
我们可以清楚地看到，转子下部D处的间隙随着锅炉负荷升高而 逐渐变小；转子圆周F处、E处的间隙也随着锅炉负荷的增加而 趋于变小；转子上部B处的间隙却随着锅炉负荷的增加而逐渐变 大。在上述转子的“蘑菇装”变形中，转子下部和转子圆周处 的漏风量随着锅炉负荷的增加而逐渐减少，而转子上部的漏风 量却随着锅炉负荷的增加而增加。通过空预器转子上部活动式 扇形板上连接的调节杆，可以在一定范围内改变转子在热态时 上部的漏风间隙大小，从而达到调节漏风量的作用。 通过比较，要达到相当的漏风量调节，就必须在热态时使上部 活动式扇形密封板变形大于冷态时的变形量，即使得活动式扇 形密封板更加弯曲才行。
空预器漏风所影响的机组经济效益
以300MW机组为例： 1、漏风率降低，可保护锅炉燃烧氧量充足，减少锅炉不完全燃烧热损失和排烟热损失，排 烟温度降低了19℃，锅炉效率大致提高1%，每年可节约标煤7 200 t。 2、漏风率降低，减少了空气和烟气流量，降低送风机、引风机电耗 300kW· h，每年大约可 节省厂用电180万kW· h，同时也避免了因风机出力不足而影响整台机组的出力。 3、漏风率降低，减少了空预器出口烟气流量，降低了烟气流速，从而使静电除尘器的效率 增加，同时所有在空预器下游的设备磨损降低，其维修、维护量大大减少。 4、对空预器本身，漏风率减小，空气侧漏向烟气侧的流量下降，流速降低，各易磨损件的 寿命也延长，维修、维护工作量减少。
空预器漏风的危害 1. 二次风侧的风外漏至大气，使得与烟气换热的风量减少，排烟温度 上升，排烟损失增大，降低锅炉效率；如果要保持炉膛燃烧所需风量， 就要增大送风机出力，使得厂用电增加，降低锅炉效率； 2 一次风侧外漏入大气与二次风漏入大气影响差不多，同时减少了磨 煤机出力，要保持磨煤机出力就要增大一次风机出力，增加了厂用电； 3 外部空气漏入烟气侧会使引风机入口烟气量增大，为保持炉膛负压， 引风机出力增大，增加了厂用电，降低了锅炉效率；如果是烟气侧热 端漏风会使烟气量增大，换热效率降低，排烟温度升高； 4 风侧漏入烟气侧的影响和上面1、2、3点的综合，会同时使送风机， 一次风机，吸风机出力增大； 5 烟气从热端漏入冷端，使得烟气与空气换热量减少，一二次风温度 降低，降低了燃烧效率，同时使用排烟温度升高，降低锅炉效率； 6 一二次风从冷端漏入热端的影响与第5点一样
空气预热器的工作原理
空气预热器的工作原理和应用价值空气预热器（air preheater）也被简称为空预器，是提高锅炉热交换性能，降低热量损耗的一种预热设备。
空气预热器的作用，是将锅炉尾部烟道中排出的烟气中携带的热量，通过散热片传导到进入锅炉前的空气中，将空气预热到一定的温度。
1、空气预热器的工作原理空气预热器在工作时会缓慢的旋转，烟气会进入空预器的烟气侧后再被排出，而烟气中携带的热量会为空预器中的散热片所吸收，之后空预器缓慢旋转，散热片运动到空气侧，再将热量传递给进入锅炉前的空气。
空气预热器在锅炉中的应用多为三分仓式，附带有火警报警系统、间隙调整系统和变频控制系统。
空气预热器的使用方便、操作简单、运行安全，并能提高锅炉系统的热交换性能，因此在烟气锅炉系统中有很普遍的使用。
2、空气预热器的应用价值空气预热器是收集和利用烟气余热的设备。
空气预热器的应用能直接降低锅炉排烟的温度，减少系统内的热能损失。
同时，空气预热器的散热片能够吸收和传导热能，相当于增加了锅炉的受热面，提高锅炉的热效率。
空气预热器在锅炉中是有加热燃料所需空气的作用，空气预热器的使用能改善高温空气的燃烧条件，减少燃料不完全燃烧而造成的热量损失。
空气预热器的应用还可以提高炉内温度，提高辐射传热水平和受热效率。
空气预热器的常见问题及处理空气预热器是用来传导锅炉系统中排出烟气热能的一种装置。
空气预热器的应用能提高锅炉系统的热交换性能，因此在锅炉系统中使用的较为广泛。
空气预热器在运行中会出现一些故障和问题，以下是其中常见的几种。
1、空气预热器的振动问题空气预热器在运行中容易出现振动的问题，这个问题的根源主要在于空预器的设计。
空气预热器在设计时就要考虑其运行中的振动问题，避免空预器发生振动，需要合理的选择空气流动的速度，或沿着空气流动的方向加装防振隔板。
2、空气预热器的堵灰问题空气预热器另外一个常见问题是堵灰。
空预器在工作时会接触到锅炉排出的烟气及其中所携带的颗粒型灰尘，长时间灰尘堆积即会形成堵灰。
空气预热器
运行部锅炉小组
在转子的圆柱面上，烟、空气流被由圆弧板和轴向密封片组成的轴向
密封副隔开。而而这些圆弧板与外壳板又由静密封把它们组成合件来
把空气和烟气隔开。 空气预热器设置了轴向密封片。这些轴向密封片固定在转子外园的径
向隔板上，从热端到冷端。可调轴向密封板装于主支座板的内侧，与
扇形板外侧端相齐平，从热端延伸到冷端，基本上以密封片和轴向密 封板之间的规定间隙来设定轴向密封板。在运行期间，转子的热变形 了减少这个间隙到最小值。 空气预热器除轴向密封外，还装设固定的旁路密封。这些旁路密封片 固定在热端和冷端连接板的旁路密封角钢上，基本上设定这些密封片 可使预热器在整个运行期间和热端密封角钢，冷端转子法兰保持最小 间隙。
运行部锅炉小组
一 空预器结构
1、空预器原理
空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需要空气的一种热 交换装置，它通过连续转动的转子，缓慢地载着传热元件旋转，经过 流入预热器的热烟气和冷空气，而完成热交换的。传热元件从烟气侧 的热烟气中吸取热量，通过转子的转动，把已加热传热元件中的热量， 不断地传递给空气侧进来的冷空气，从而加热空气。 由于它工作在烟气温度较低的区域，回收了烟气热量，降低了排烟温 度，因而提高了锅炉效率。同时由于燃烧空气温度的提高，有利于燃 料着火和燃烧，减少了不完全燃烧损失。
管路的检修。
减速箱输出轴的上、下轴承与传动轴的上轴承一般均采用油脂润滑， 可以对箱体上的油杯注油脂，来满足这些轴承的润滑。
气马达首次启动，应在压缩空气入口处加入适量规定的润滑油（同油
雾器用油）。 减速箱输出轴与箱内的润滑油是用特殊橡胶密封隔开的，所以，在正
常情况下减速箱的出轴是不会渗油的。
运行部锅炉小组
空气预热器
空气预热器空气预热器的分类:按空气预热器的工作原理,空气预热器可分为间壁导热式和再生式两种｡间壁导热式空气预热器的特点是在烟气与空气之间存在一个壁面,烟气将热量通过这中间壁面传给空气｡再生式空气预热器是烟气和空气轮流地流过一种中间载热体(金属､陶瓷､液体等)来实现传热,当烟气流经中间载热体时,把载热体加热｡当空气流经载热体时,载热体本身受到冷却,而空气得到加热｡间壁导热式可分为管式和板式预热器｡再生式空气预热器可分为转子转和风罩转等型式｡空气预热器的作用:空气预热器的作用包括:(1)降低排烟温度提高锅炉效率｡随着电站循环中工质参数的提高,由于采用回热循环,用汽轮机的抽汽来加热给水,进入锅炉的给水温度愈来愈高｡给水温度由中压的150℃提高到亚临界压力的260℃｡原来低压锅炉中用省煤器来降低排烟温度的功能随着锅炉给水温度的提高而下降｡只用省煤器就不能经济地降低锅炉的排烟温度,甚至无法降低到合适的温度｡然而空气的温度较低,若将省煤器出口的烟气来加热燃烧所需的空气,则可以进一步降低排烟温度,提高锅炉效率｡(2)改善燃料的着火条件和燃烧过程,降低了燃烧不完全损失,进一步提高锅炉效率｡对于着火困难的燃料,如无烟煤,常把空气加热到400℃左右｡(3)热空气进入炉膛,提高了理论燃烧温度并强化炉膛的辐射传热,进一步提高锅炉的热效率｡(4)热空气还作为煤粉锅炉制粉系统的干燥剂和输粉介质｡鉴于以上几点,现代锅炉中空气预热器成为锅炉不可少的部件｡对于低压锅炉,因给水温度很低,用省煤器已能很有效地将烟气冷却到合理的温度,常无空气预热器｡不过有的工业锅炉,给水除氧后温度也只有104℃,为了改善着火燃烧条件,也有采用空气预热器的｡对于火床燃烧的工业炉,因炉排片温度的限制,即使有空气预热器,空气的温度也不超过150～180℃｡回转式空气预热器:回转式空气预热器的缺点是漏风系数大,结构复杂,传动装置消耗电能｡优点是受热面两面受热,传热系数高,单位体积内受热面大,外形尺寸小､重量轻,不怕腐蚀｡同等换热容量的空气预热器,采用回转式空气预热器可比管式空气预热器节省约1/3的钢材｡受热面回转再生式空气预热器又称容克式空气预热器,其基本结构如下图：空气预热器是由转子､受热元件､密封装置､传动装置､上下轴承座及其润滑系统､上下连接板､外壳支承座､吹灰和水冲洗装置､漏风控制装置等组成｡烟气从上方通过入口5进入空气预热器,通过转子的一半(180°)的受热元件向下流,通过出口6流出｡在烟气流经旋转着的转子1中的受热元件时,把热量传给受热元件使其温度升高｡空气从另一侧下方的空气入口7流入空气预热器,并流过旋转着的转子的120°的范围,冲刷其中已被烟气加热的受热元件,吸取它在被烟气加热时所储蓄的热量,空气温度升高,最后通过出口8流出｡由于烟气的容积流量比空气大,因此烟气通道占转子总横截面的50%,空气通道只占30%～40%｡转子1从上到下被径向的隔板9分隔成互不通气的12个大格(每格30°,里面还有小格)｡在烟气与空气之间有30°的过渡区10,这里既不流空气也不流烟气,因而烟气与空气不会相混｡但空气处于正压,烟气处于负压,可能有空气漏入烟气的问题｡此外,空气入口风罩､出口风罩､烟气入口､出口流通罩与转子之间都有密封装置11｡转子周界与外壳之间也都有密封装置,使空气不致漏入烟气中去｡转子中放置受热元件,由12块或24块径向隔板与中心筒和转子壳体连接形成12个或24个扇形仓｡每个扇形仓是由横向隔板分成多个梯形小室,放置受热元件篮子｡冷段和冷段中间层受热元件制成抽屉式结构,便于更换｡大容量锅炉多采用三分仓回转式空气预热器,即将高压一次风和低压二次风分隔在两个分仓进行预热,二次风可用低压头送风机,这样能降低风机的电耗｡同时,以布置在空气预热器前面的冷一次风机代替二分仓回转式空气预热器系统中工作条件较差的热一次风机｡在环境温度下输送干净冷空气的冷一次风机可以采用体积小､电耗低的高效风机,这样可减轻风机磨损,延长寿命,使系统运行的可靠性和经济性得到提高｡下图为典型的三分仓模块式预热器的立体外形图：下图为空气预热器分解图：常用的受热元件板型有DU､CU和NF三种,如下图所示：每一种板型都是由定位板和波纹板组成的｡波纹板的波纹为有规则的斜波纹,定位板则是垂直波纹与斜波纹相间｡波纹板与定位板的斜波纹与气流方向成一定的夹角,以增强气流扰动,强化传热｡定位板既是受热面,又将波纹板相互固定在一定距离,保证气流有一定的流通截面｡不同波纹板的结构特性如下表：对于固体燃料,热端和热端中间层采用24GA材料DU型受热元件,冷端层和冷端中间层采用18GA材料NF型受热元件｡对于气体燃料,采用CU受热元件,CU型受热元件的单位容积的热面积多,材料采用普通碳钢,冷端采用耐腐蚀的低合金材料,在腐蚀严重的条件下,冷端也可采用涂搪瓷受热元件｡受热元件沿高度方向分层放置,一般最多可分为四层,即热端层､热端中间层､冷端中间层和冷端层,每层高度为300～600mm｡下图为风罩回转式空气预热器：受热面静止不动,通过上下对应的风罩旋转来改变空气和烟气流过受热面的位置,使烟气和空气交替流过传热元件达到预热空气的目的｡其静子结构和传热元件与受热面旋转式空气预热器的转子和传热元件相似｡上下风罩为两个相对的扇形空气通道组成,将整个静子分为两个烟气通道和两个空气通道｡烟气与空气通道之间为密封区｡上下风罩由中心轴相连,在电动机驱动下同步旋转｡风罩转动一周,烟气和空气交替流过受热面两次,因此风罩转动的速度可以稍慢些,约为1～3r/min｡由于风罩的重量较受热面传热元件重量轻,因此支承轴的负荷减轻｡风罩回转再生式空气预热器是我国20世纪60年代中期引进开发的产品｡70年上半期已制造出配300MW火力发电机组的直径为9.5m 的大型空气预热器｡国内的几家主要锅炉厂都分别制造过配300MW､200MW､125MW和100MW发电机组的各种规格的风罩回转预热器｡与受热面回转的三分仓空气预热器一样,风罩回转再生式空气预热器也可对一､二次风分别进行加热,即双流道空气预热器｡下图为某300MW机组锅炉采用的双流道空气预热器简图,它的上､下风罩分内外两层｡管式空气预热器:管式空气预热器是由许多薄壁钢管装在上､下及中间管板上形成的管箱｡最常用的电站锅炉管式空气预热器有立式和卧式两种｡立式预热器是烟气在管内纵向流动,空气在管外横向流动冲刷管子,常用于燃煤锅炉｡卧式预热器是烟气在管外横向冲刷管子,空气在管内纵向流动,常用于燃油锅炉｡总之,烟气､空气作相互垂直的逆向流动｡立式管式空气预热器的典型结构示意图如下：它是由钢管､管板(上､中､下)､框架､连通罩､导向板､墙板､膨胀节和冷､热风道连接接口等组成｡管式空气预热器的优点是无转动部分,结构简单,工作可靠,维修工作量少,严密性好,如果能采取措施解决预热器的低温腐蚀和磨损,则漏风量不超过5%｡缺点是体积很大,钢材消耗多,漏风量随着预热器管的低温腐蚀和磨损穿孔而迅速增加｡由于大容量锅炉的尾部烟道体积相对减少,常发生管式空气预热器难以布置的情况｡为了保持空气流速和烟气流速的合理比值,空气预热器结构设计时,必须正确地选择空气预热器的通道数目和进风方式｡空气预热器的几种典型布置如下图：各种流程布置主要由锅炉总体布置设计确定｡大容量电站锅炉的空气预热器流程大都采用双面进风或多面进风,以减少空气侧流动阻力｡卧式空气预热器的结构基本上与立式相似,仅仅将管箱水平横卧｡这种预热器适用于燃油锅炉或燃煤旋风炉(液态排渣炉),并在尾部烟道中装设钢珠除尘装置,以清除油炱或升华的细煤灰｡卧式相比于立式空气预热器具有下列几个优点:(1)在烟､空气温度相同条件下,卧式预热器壁温要比立式高10～30℃｡这对改善腐蚀和堵灰有利｡(2)卧式预热器的腐蚀部位在冷端几排管子,易于设计上采用可拆结构,便于调换､减少维修工作量,而立式的腐蚀部位是在管子根部,以至整个管箱调换｡(3)高温预热器的进口管板不再位于高温烟气中,相应于管板的过热､翘曲和变形等缺陷不易发生,提高了钢珠除灰的效果｡管式空气预热器的管径和节距的选择主要取决于传热､烟风速的最佳比值､烟空气阻力､堵灰､清洗､振动和制造工艺等因素｡常用的管式预热器采用错列布置,管子采用Ф40mm×1.5mm的有缝钢管,其相应的节距如下表：为了延长使用寿命,低温段空气预热器的管子采用Ф38mm×2mm或Ф42mm×3.5mm｡又,为了降低堵灰的可能性,采用较大直径Ф51mm×2mm｡卧式空气预热器中采用钢珠除灰时,预热器上排管子要经受钢珠的冲击故采用厚壁管Ф40mm×3mm｡同时,为了增加管箱的刚性,减少管箱中间的挠度,在管箱的中心和两侧采用间隔布置厚壁管｡考虑到运输､安装和制造的尺寸超限和起重设备等因素,管式空气预热器通常沿着锅炉宽度方向均分成若干个管箱｡管箱的高度或长度一般不宜太高或太长｡同时,立式管箱高度还与原材料长度和厂房高度以及起重设备能力和高度有关｡若立式管箱高度太高,则不但刚性差､制造装配不便,还给运行维护､管内清灰带来不便｡一般推荐高度不超过5m｡卧式管箱的长度也不宜太长,以免中间过度挠曲｡一般推荐长度为3～3.5m｡对于低温段预热器,不论是立式或卧式,管箱的高度一般取为1.5m左右,便于维修和更换｡空气预热器中烟气和空气速度的选择应从传热､阻力和磨损等诸方面加以综合考虑｡推荐的烟、空气速度如下表：上表中大的数值适用于燃油或燃气机组,小的数值适用于固体燃料,且随固体燃料中的灰分及其灰渣磨损性而异,多灰或含磨损性严重灰渣,偏向于采用较低的速度｡烟､空气速度值的选择从传热角度分析,要获得较佳的传热系数应使烟气侧表面传热系数接近于空气侧表面传热系数｡因此,立式预热器中,空气速度与烟气速度之比值约为0.45～0.55｡卧式预热器大都用于液体燃料机组｡设计的主要需注意的问题是腐蚀｡为此,应尽可能提高管壁温度,故空气速度与烟气速度之比值为0.4～0.6｡比值小时,壁温较高,但当比值<0.4时,带来结构布置上的困难和烟速增加后,烟气阻力的急剧上升｡按照上述的烟､空气速度推荐值,预热器的传热系数约为17.5～23.3W/(㎡·℃)｡当燃用的燃料中硫分较高又没有采取特殊措施时,空气预热器可能发生低温腐蚀｡这种低温腐蚀大多发生在首先与冷空气换热的空气预热器下部,即所谓的冷端｡而在预热器的上部,由于烟气温度和空气温度都较高,预热器管壁温度高于烟气露点,很少发生低温腐蚀｡如果将低温段预热器易腐蚀的下部与不易腐蚀的上部分别做成两个独立可拆分的部分,如下图：当由于空气预热器受到腐蚀而需要更换时,只需更换下部的预热器,材料的消耗和工作量均可大大减少｡烟气和空气的流动方向相互交叉,通常空气和烟气作不大于4次交叉｡一般,一级空气预热器可以加热空气温度达280～300℃｡要使热空气的温度更高,应采用双级布置｡第二级空气预热器的进口烟温不超过500～550℃｡否则上管板会形成氧化皮,由于短管效应,产生管板翘曲及管子与管板脱离｡热管作为一种热交换器,近年来我国有不少电厂开始研究,并且逐步应用在空气预热器上,制成热管式空气预热器｡热管式空气预热器安装像管式预热器一样,在烟道内放置若干组管箱,管箱内放置若干只作为换热器的热管｡下图是热管式空气预热器在烟道内的一种布置方案：单只热管的工作原理如下图所示：按较精确定义,热管应称之为“封闭两相传热系统”,即在一个封闭的体系内,依靠流体(传热工质)的相态变化来传递热量的装置｡重力式钢水热管,由管壳和将管壳抽成真空并充入适量的水后密封而成｡当热源(如烟气)对其一端加热时,水(工质)由于吸热而汽化,蒸汽在压差作用下高速流向另一端,并向冷源(如空气)放出潜热而凝结,凝结后的水在重力作用下从冷端(上端)流回热端(下端)重新被加热,如此重复下去,便可把热量不断地通过管壁从烟气侧传给空气而使空气变为热空气｡用热管组装而成的热管式空气预热器,具有体积小､阻力小､防止低温腐蚀性能好､漏风几乎为零等优点｡所以,检修和日常维护的工作量少,且使用寿命较长(一般为10～15年)｡。
空气预热器阻力
空气预热器阻力空气预热器是热能转换系统中的一部分，其主要作用是将进入燃烧室的空气进行预热，以提高燃烧效率和降低烟气温度，从而减少对环境的污染。
空气预热器通常由热交换器和输送系统组成，其阻力是影响系统效率的一个重要因素。
阻力是指空气在空气预热器中通过热交换器、排烟道等部分时受到的阻碍程度。
预热器阻力和系统效率密切相关，过大的阻力会导致系统发生压力损失和能量损失，进而影响预热器的工作效率和总体热能转换效率。
预热器阻力主要包括两个方面，一是空气在预热器中的流动阻力，二是烟气在预热器中的阻力。
空气在预热器中的流动阻力主要来源于空气在管道中的摩擦阻力和弯头、转角等局部的阻力。
烟气在预热器中的阻力主要来源于烟气在热交换器中的阻力，以及烟气与空气混合时的阻力。
预热器阻力的大小受到多种因素的影响。
首先是流量大小和进口温度、出口温度、压力等参数的变化。
当空气流量增大或空气进口温度升高时，预热器阻力相应增大；当空气出口温度升高或压力降低时，预热器阻力相应降低。
其次是预热器几何结构的影响。
预热器结构、管道长度、弯头数量和排烟道长度等因素都会影响预热器的阻力大小。
此外，空气和烟气的水分含量、灰分含量以及气体密度等也对预热器阻力产生影响。
在应用中，为了减小预热器阻力，可以采用以下措施：1.选择合适的预热器结构和设计参数。
预热器结构和设计参数应当根据具体的应用需求进行选择，尽可能减小阻力。
2.合理安装和调整管道。
管道安装时应考虑减少弯头、交叉、死角等，尽可能减小管道阻力。
并且通过调整管道长度、截面积等参数，尽可能减小空气和烟气的摩擦阻力。
3.优化系统控制和操作。
通过控制进出口温度、压力等参数，以及合理调整空气和燃料的供给比例，尽可能减小预热器阻力，提高系统效率。
4.定期维护和清洗。
预热器工作一段时间后，烟气和灰分等物质会在热交换器内部沉积和堆积，影响热传递效率并增加阻力。
因此，定期对预热器进行清洗和维护是非常必要的。
综上所述，预热器阻力对热能转换系统的效率和环保性具有重要影响，因此在应用中需要认真进一步研究和实践，以尽可能减小预热器阻力，提高系统的整体热能转换效率和环保性。
锅炉原理-空气预热器 ppt课件
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（二）管式空气预热器
1、结构
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。
2、主要特点
体积大，数倍于回转式空气预热器，金属耗量大，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，应用较少。
大型电站锅炉均采用回转式空气预热器 工作原理：再生式，烟气和空气交替地流过受热面（蓄
热元件）放热和吸热。 两种结构：受热面旋转式（用的较多），风罩旋转式。 结构特点：
波形板受热面装于圆形筒体内 圆形筒体被钢板分隔成若干个扇形仓格
每个扇形仓格内装满由金属薄板制成的波形板组件蓄 热板
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2．水露点温度
取决于水蒸汽在烟气中的分压力，烟气中水蒸 汽分压力很低，水露点温度一般为45~55℃，
空气中的水蒸汽分压力更低，水露点温度一般 为10~20℃，
一般不会出现由于水蒸汽凝结造成锅炉腐蚀
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三、受热面发生腐蚀的条件
能否发生腐蚀决定于腐蚀介质，介质的量 （浓度），得以凝结的受热面温度。
空气预热器 空气预热器
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教学目标
1、掌握空预器的作用，结构及工作原理。 2、掌握空预器低温腐蚀危害、机理、影响
因素及预防措施。
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(一）空预器的作用及分类
1、定义：利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧及制粉所需要 的空气的热交换设备 2、作用： 利用空气吸收烟气热量，降低排烟温度，提高锅炉效率，
热风再循环等） b、预热器水平布置， c、新型换热器等采用等；
空气预热器介绍
受热面回转式空气预热器
3. 漏风及密封装置： 回转式预热器的转子与静止的外壳之间总是存在一定的间隙，由于
预热器内的空气区呈正压，而烟气区为负压，就导致一部分空气通 过交界处的间隙而漏到烟气中去，这种经动静之间间隙的漏风称为 间隙漏风。 对于三分仓空气预热器，它不但有空气区与烟气区之间的间隙漏风， 还有一次风仓与二次风仓之间漏风。 此外，外界的空气也可以通过转轴和机壳之间的间隙漏入烟气区。
围 带 传 动
空气马达
受热面回转式空气预热器
热变形
① 运行过程中，热 端温度高，冷端 温度低，转子热 端膨胀量大于冷 端膨胀量，发生 “蘑菇状”变形。
尾部受热面积灰
积灰是烟气中的飞灰沉积在受热面上的现象。包括松散
性积灰和低温黏结性积灰。
1. 松散性积灰：烟气携带飞灰流经受热面时，部分灰粒沉 积在受热面上形。呈干松状，易于清除。
管式预热器与回转式预热器的比较
项 目 管式预热器
布置方式 在锅炉尾部烟道
结构形式 结构简单、体积 庞大
运行特性 金属管壁温度较 低；漏风量少
回转式预热器 单独布置在锅炉后部
结构复杂、紧凑 金属温度高；漏风量大
管式空气预热器
管式空预器的结构： 由管箱、连通风罩、导
流板、墙板及密封装置 等组成。 管箱由普通钢管和上、 下管板组成，管子的两 端分别焊接在上、下管 板上。
空气预热器的分类
空气预热器
传热式
蓄热式
管式空气预热器
回转式空气预热器
受热面回转式
风罩回转式
传热式预热器中热量通过受热面由烟气传给空气，烟气和空气各有自己 通路。
蓄热式预热器中烟气和空气相互交替流经受热面，当烟气通过受热面时， 热量由烟气传给受热面金属，并被金属蓄积起来，然后使空气通过受热 面，金属就将蓄积的热量传递给空气。受热面每旋转一周完成一个热交 换过程。
空气预热器讲解
空气预热器讲解空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置。
由于它工作在烟气温度最低的区域，回收了烟气热量、降低了排烟温度，因而提高了锅炉效率；而且还由于空气的预热强化了燃料的着火和燃烧过程。
减少了燃料的不完全燃烧热损失，进一步提高了锅炉效率：此外，空气预热还能提高炉膛内烟气温度，强化炉内辐射热，因此，空气预热器已成为现代锅炉的一个重要组成部分。
空气预热器按照传统方式可分为两大类：导热式和蓄热式（再生式）。
在导热式空气预热器中，热量连续地通过壁面从烟气侧传给空气，且烟气和空气各有自己的通路。
钢管式空气预热器是导热式空气预热器中最常用的一种。
在蓄热式空气预热器中烟气和空气交替地流过蓄热面。
当烟气流过蓄热面时，热量由烟气传给蓄热面金属，并由金属蓄积起来。
当空气流过受热面时，金属就将蓄积的热量传给空气。
依靠这样连续不断地循环来加热空气。
回转式空气预热器就是依靠蓄热方式来传热的。
一.我厂回转式空气预热器的技术规范本体型号：32.5-VI-79SMRTRI型式：三分仓转子回转再生式数量：2台/炉组件总成直径：14.25m总受热面积：（有效）47,845m2组件总成高度：2.97m转速：0.85rpm制造厂家：ABB公司电机及其它电机功率（主要/备用）：30/30kw转速：1475r/min电源要求：380V∕3⅛∕50HZ电机额定电流（主要/备用）:68/68A绝缘等级（主要/备用）：F/F定子绕组接法（主要/备用）：Y电机制造厂家：Siemens气动马达型式：活塞式制造厂家：Ingersoll-Rand为ABBADI气动马达气源压力：0.4・0.7MPa减速器制造厂家：ABB的分包商SUmitomO转速比：152.985:1导向轴承油循环电机功率：0.37kw制造厂家：Siemens电源要求：380v∕3相/50HZ油泵制造厂家：RoPer过滤器制造厂家：CUnO热交换器制造厂家：ThermalTranSfer■冷却水压：0.8MPa冷却水流量：0.2—L45kg∕s恒温器制造厂家：Fenwal单相z50HZ支持轴承油循环电机功率：0.37kw制电源要求：220VACz造厂家：Siemens电源要求：380v∕3相/50HZ油泵制造厂家：Viking过滤器制造厂家：PTITechnologies热交换器制造厂家:ThermalTransfer冷却水压：0.8MPa冷却水流量：0.2-1.45kg∕s恒温器制造厂家：Fenwal电源要求：220VAC,单相，50HZ空预器元件材料厚度（mm）高度（mm）温度（平均/最低）℃热端元件中碳钢0.51067295.9/215.9中间元件中碳钢0.5635160.3/107.0冷端元件低合金高强度钢或相当者1.230584.3/74.7随着电站锅炉参数的提高和容量的增大，钢管式空气预热器也随着显著增大，这给尾部受热面的布置带来了很大困难，因而大容量锅护常采用结构紧凑，重量较轻的回转式空气预热器。
空气预热器
空预器漏风的危害 1. 二次风侧的风外漏至大气，使得与烟气换热的风量减少，排烟温度 上升，排烟损失增大，降低锅炉效率；如果要保持炉膛燃烧所需风量， 就要增大送风机出力，使得厂用电增加，降低锅炉效率； 2 一次风侧外漏入大气与二次风漏入大气影响差不多，同时减少了磨 煤机出力，要保持磨煤机出力就要增大一次风机出力，增加了厂用电； 3 外部空气漏入烟气侧会使引风机入口烟气量增大，为保持炉膛负压， 引风机出力增大，增加了厂用电，降低了锅炉效率；如果是烟气侧热 端漏风会使烟气量增大，换热效率降低，排烟温度升高； 4 风侧漏入烟气侧的影响和上面1、2、3点的综合，会同时使送风机， 一次风机，吸风机出力增大； 5 烟气从热端漏入冷端，使得烟气与空气换热量减少，一二次风温度 降低，降低了燃烧效率，同时使用排烟温度升高，降低锅炉效率； 6 一二次风从冷端漏入热端的影响与第5点一样
回转式空气预热器的结构和工作原理
空预器的转子实际上是一个上下开口的巨 大筒体，在其内部装有大量蓄热单元。蓄 热单元由蓄热元件组成，蓄热元件是把物 理比热较高的金属材料制作成凹凸不平的 波浪型片状，以增大其与空气的接触面积。 在转子的上下表面上又使用径向密封片分 隔出若干扇形面积的小区域。以转子的某 一个扇形区域为例，当这个扇形区转动到 热风侧时，高温的烟气由热风仓的顶部流 入，穿过该扇形区域从转子的下方流出； 转子继续转动到冷风侧时，低温的空气由 一次风仓或二次风仓的底部流入，穿过该 扇形区域从转子的上方流出。在这个过程 中，高温的烟气在流过蓄热元件时将热量 传导给蓄热元件，并由转子转动到冷风侧， 再把热量传递给一、二次风，使的冷空气 被预热。
回转式空气预热器的漏风间隙及动态分析
回转式空气预热器的漏风间隙及动态分析
我们可以清楚地看到，转子下部D处的间隙随着锅炉负荷升高而 逐渐变小；转子圆周F处、E处的间隙也随着锅炉负荷的增加而 趋于变小；转子上部B处的间隙却随着锅炉负荷的增加而逐渐变 大。在上述转子的“蘑菇装”变形中，转子下部和转子圆周处 的漏风量随着锅炉负荷的增加而逐渐减少，而转子上部的漏风 量却随着锅炉负荷的增加而增加。通过空预器转子上部活动式 扇形板上连接的调节杆，可以在一定范围内改变转子在热态时 上部的漏风间隙大小，从而达到调节漏风量的作用。 通过比较，要达到相当的漏风量调节，就必须在热态时使上部 活动式扇形密封板变形大于冷态时的变形量，即使得活动式扇 形密封板更加弯曲才行。
空气预热器的作用与结构
回转式空气预热器的作用与结构空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置。
空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置由于它工作在烟气温度最低的区域，回收了烟气热量，降低了排烟温度，因而提高了锅炉效率。
同时由于燃烧空气温度的提高，又有利于燃料的着火和帮助燃烧，减少燃料不完全燃烧热损失。
空气预热器按传热方式可分为两大类，即导热式和再生式（蓄热式）。
前者为管式预热器，烟气和空气各有自身的通路；后者为烟气和空气交替地流过受热面，当烟气流过时烟气的热量传给了受热面金属元件，并蓄积起来，当空气流过时，金属的蓄热就释放给了空气，回转式空气预热器就是这种传热方式。
在过时金属的蓄热就释放给了空气回转式空气预热器就是这种传热方式在大型高参数锅炉上，由于其结构紧凑，体积小，金属耗量较少，故被广泛地采用。
回转式预热器结构较复杂，制造工艺要求高，设计维护较好时，漏风系数可控制在7％一8％左右。
它又可分为两种不同的设计型式，一种是受热面回转式，另一种是烟风罩转动而受热面固定不动。
但由于受热面回转式较易控制预热器的漏风系数，故采用较多。
第一节第节容克式预热器工作原理容克式预热器工作原理比较简单，预热器由转子连续旋转，通过特殊形状的金属元件从烟气中吸收热量，然后将热量交换给冷空气。
这些高效传热元件紧密地排列在圆筒形转子中按径向分割的扇形仓格里，转子周围的外壳与两端连接板连接，通过连接板的分割以及径向、旁路密封等适当地密封，形成分别由连接板的分割以及径向旁路密封等适当地密封形成分别由两部分预热器组成的两个通道，一个是空气通道，一个是烟气通道。
由于预热器转子缓慢地旋转，烟气和空气交替地流过传热元件。
当旋转至烟气通道时，传热元件表面吸收高温烟气的热量，当转子旋转至空气通道时，传热元件释放出热量加热空气，如此反复循环、转子每转一周就进行一次热交换，通过转子的连续旋转，不断地将热量传给冷空气，提高进入炉膛燃烧的空气续旋转不断地将热量传给冷空气提高进入炉膛燃烧的空气温度，满足锅炉燃烧需要。
03-3-空气预热器解析
原因： 1)携带漏风: 受热面元件内残留的空气或烟气 (少) 一般不会超过总风量的1% 2)密封漏风：动静部件之间(主要) 空气侧正压 烟气侧负压 一般为8%一10%;质量较差时，最高可达20%一 30%。
密封装置
轴向密封、径向密封、环向密封三部分组成
三对扇形板形成的密封区 各15度
第八章 空气预热器及其运行
空气预热器的作用
1、进一步降低烟气温度 大容量锅炉，给水温度 250-280℃ > 120 ℃
2、热空气用于制粉系统干燥和强化着火
第一节 空气预热器的型式 分类：管式、回转式(300MW以上容量锅炉)
（一）、回转式空预器
波形板受热面装于圆形筒体内 圆形筒体被钢板分隔成若干个扇
径向密封 由热端扇形板、热端径向密封片和冷端扇 形板及径向密封片组成 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 由轴向密封片和轴向密封板组成 轴向密封片沿转子的轴向高度布置 可防止空气从密封区转子外侧漏入烟气中
环向密封
也称为旁路密封
在转子冷、热端面的整个外侧圆周上
阻止空气沿转子外表面和主壳体内表面之 间的动、静部件间隙通过的密封装置
3)考虑烟气中 O2含量及炉内火焰温度
tld 162 .7 27.6 lg pH2O 9.35 lg pO2 18.7 lg pSO2 97500 /1 4)考虑燃料灰分及灰中氧 化钙和氧化镁
tld
tsl
2013 Sar,zs K
5)tld 186 20 lg H2O 26 lg SO3
6)tld tsl B ps n
3．硫酸浓度和凝结酸量
开始凝结时产生的 浓硫酸对钢材的腐 蚀作用较轻，当浓 度下降至56%时， 腐蚀速度达最高。 随着硫酸浓度进一 步降低，腐蚀速度 也逐渐降低。
什么是水冷壁、过热器、再热器、省煤器和空气预热器
什么是水冷壁、过热器、再热器、省煤器和空气预热器？水冷壁、过热器、再热器、省煤器和空气预热器都是与锅炉烟气进行热交换的热交换器。
它们利用了烟气的余热，使锅炉降低了能耗。
同时又与水系统是密切相关的。
（1）水冷壁在炉膛四周内壁上竖立布置很多直径为50～80mm 的管子，组成水冷壁。
它的作用是吸收烟气辐射的热量，同时起到保护炉墙的作用。
在烟道前方的后墙水冷壁上部拉稀成数列管束，称为防渣管。
它的作用是防止结渣，同时保护后方的过热器。
从汽包来的炉水经下降管进入联箱，再分布到水冷壁管组，水在水冷壁管内一边上升一边被加热，变为水汽混合物，再回到汽包中。
（2）过热器和再热器为蛇管式换热器，一般由直径为30～50mm 管组成。
由汽包来的饱和蒸汽通过过热器管内与烟气热交换被加热成为过热蒸汽。
烟气离开炉膛与过热器热交换之后，温度降至500～600℃。
在超高压系统常设再热器，又称二次过热器或中间过热器。
由汽轮机高压缸来的蒸汽进入再热器与烟气热交换之后升温送往汽轮机中压缸再使用。
（3）省煤器为蛇管式换热器，管外径一般为25～38mm。
由给水泵送来的给水送入管内与管外的烟气进行热交换之后提高温度，然后送入汽包。
（4）空气预热器通常布置在锅炉出口。
空气在此与烟气进行热交换，加热后的空气送至燃烧器助燃。
空气预热器分管式及回转式两种。
管式为间壁传热，由两端设管板的多根平行管组成，烟气走管内，空气由送风机送来从管间通过，与烟气热交换。
离开锅炉的烟气大约100～200℃。
回转式空气预热器利用蓄热板传热。
在旋转的转子周围装有许多蓄热板。
当蓄热板转到烟气通道时，吸收了热量，温度升高；当蓄热板转到空气通道时，放出热量，温度下降，同时使空气被加热到300～400℃。
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转子驱动装置
• 转子驱动装置是由驱动电机与减速箱组成， 减速箱与空预器短轴用鼓型联轴器进行连 接。 • 驱动装置上配置有主电机、附电机、气动 马达，主电机故障备用电机可以自动启动。
• 这种漏风可通过降低转速来实现，转速小 于5转/min时，该项漏风小于总风量的1%。 • 此漏风量很小，对于回转式空预器来说是 不可避免的。 • 这次不做多的说明。
直接漏风原因分析1
• 由于设计原因，致使锅炉膨胀与空预器设 计预留间隙不符，间隙过大造成漏风 • 由于安装质量不好，各部间隙不符合要求。
• 事故情况下可用气动马达进行盘车，或用 驱动装置配置的专用盘车装置进行手动盘 车，以保护空预器转子不受损坏。
附属设备
• • • • 1火灾报警系统 2吹灰系统 3消防系统 4清热器是一种转动机构， 在空预器的转动部分和固定部分之间，总 是存在着一定的间隙。同时，由于流经预 热器的空气（正压）与烟气（负压）之间 有压差，空气就会通过这些间隙漏到烟气 流中，造成较大量的漏风。密封系统能控 制并减少漏风从而减少能量的流失。密封 系统是根据空气预热器转子受热变形而设 计的，它包括径向密封、轴向密封、旁路 密封以及中心筒密封。
径向轴向漏风治理图示
漏风治理2
• 定期吹灰或水冲洗以减少空预器积灰也是 减少空预器漏风的主要措施
漏风治理经济性分析1
• 漏风率降低，可保护锅炉燃烧氧量充足， 减少锅炉不完全燃烧热损失和排烟热损失， 排烟温度降低了（19℃），锅炉效率大致 提高（1%），每年可节约标煤（7200 t）。 同时，热风温度提高了（30 ℃），有力地 保证了贫煤的着火和稳定燃烧。
中心筒密封示意图
空预器常见问题及分析
• 回转式空气预热器是大型电站锅炉广泛采用的 尾部换热设备,空气预热器的性能对锅炉机组 的效率有很大影响.通过对回转式空气预热器 在运行过程中常见的问题进行分析,找出提高 空气预热器整体性能的方案,并针对这些问题, 总结分析提出对策,对提高空气预热器的性能 具有指导性的意义 • 1、积灰、腐蚀 • 2、漏风 • 3、二次燃烧
漏风原因分析
1) 由于转子转动，必然会将格仓中的空气 带入烟气中而形成携带漏风。 2) 由于转子转动，动静之间必然存在间隙， 烟气侧为负压，空气侧为正压，因此由压 差的存在而使空气漏向烟气负压侧而形成 直接漏风。
携带漏风
• 携带漏风是由于空预器的转子在转动过程 中将转子内的空气带到烟气侧造成的。
• 空预器的支撑轴承、导向轴承的润滑油要 求较高，因此一台空预器分别配有支撑轴 承和导向轴承两套油循环系统，采用强制 润滑，冷却轴承方式。
轴承及润滑系统
• 油系统为不带油箱的稀油润滑系统，主要 有三杆螺杆泵、电动机、网片式油过滤器 、列管式冷油器、管道阀门以及压力表， 温度计等组成，简称为稀油站。
• 空预器在转子外园筒的上、下两端设置了 一圈锯齿形密封片，这些密封片与转子外 园筒上、下端的“T”钢构成了空预器的周 向密封。
旁路密封装置示意图
中心筒密封
• 每一个转子径向隔板的内侧的热端和冷端 装有中心筒密封片，中心筒密封由安装在 转子中心筒端盖旁的环形密封片与固定密 封盘外园所组成。中心筒密封开槽并固定 在径向隔板内端。这种连接形式使密封无 论在径向还是轴向方向上都可以调节密封 焊接就位。
我厂300MW锅炉空预器形式
• 我厂300MW锅炉空预器是上重厂生产的229VI(T)-1676(1778)M型空预器，主动轴转速 11.47Rpm，辅动轴转速3.0Rpm，主电机驱 动转子转速1.17Rpm，辅电机驱动转子转速 0.31Rpm，转子直径10.32M，主辅电机切换 方式滚子式单向超越离合器。
回转式空气预热器结构 常见问题分析
主讲人：xxx XXXX年X月XX日
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回转式空气预热器的特点
1、结构紧凑、占地面积小、节省钢材和可 简化锅炉尾部受热面布置 2、维护工作量小，可靠性强 3、钢结构易于与锅炉钢架配合 由于有以上诸多优点因而被大容量电站 锅炉广泛采用
空气预热器工作原理
• 空气预热器工作原理比较简单。预热器由转子 连续旋转，通过特殊形状的金属元件从烟气中 吸收热量，然后将热量交换给冷空气，由于预 热器转子缓慢地旋转，烟气和空气交替地流过 受热元件。旋转至烟气通道时,传热元件表面 吸收高温烟气的热量，当转子旋至空气通道时， 传热元件释放出热量加热空气。如此反复循环， 转于每旋转一周就进行一次热交换，通过转子 的连续旋转，不断地将热量传给冷空气，提高 进入炉膛助燃的空气温度，以满足锅炉燃烧需 要。
防止空气预热器堵灰的措施5
• 加强燃烧调整，保持适当的过量空气系数，减少三氧化硫的产 生。 • 烟气中形成的三氧化硫的多少与燃料硫分、火陷温度、燃烧热 强度、燃烧空气量，飞灰性质与数量和锅炉受热面的催化作用 等因素有关。运行中由于燃料中的硫分难以控制，为了保证电 负荷要求就必须要保证锅炉的热负荷，才能满足蒸发量的要求， 因此，保证适当的过量空气系数可以降低烟气中的三氧化硫的 形成。这是因为当燃烧空气量增加，火焰中氧原子浓度增加， 使形成的三氧化硫量也增加的缘故。由于我厂采用了低NOx 轴 向旋流燃烧器，适合于低氧燃烧，在燃烧器的上方布置有后风 口以保证燃烧过程中的氧量不足从而确保燃料的完全燃烧，因 此在运行中应加强燃烧调整，保持合适的过量空气系数，不但 能降低烟气中NOx的含量同时又能减少SO3生成，控制硫酸蒸汽 的形成，从而最大限度地降低空气预热器的腐蚀。
三分仓空预器密封系统的典型设计
径向密封
• 径向密封是防止空气穿过转子与扇形板的 密封区漏入烟气侧。
• 径向密封的方法是在转子仓格板的径向隔 板上、下两侧装有径向密封片。 • 空预器运行过程中，当径向隔板经过密封 区时，径向密封片与上下扇形板之间构成 密封。 • 为保证径向密封间隙，在空预器上部扇形 板的外缘装有间隙自动调整装置。
轴向及径向密封装置
传热元件
空预器间隙控制系统
空预器冷态 预留间隙
空预器热态运 行，间隙控制 系统没有投入 时的密封间隙 情况
空预器热态运 行，间隙控制 系统正常投入 时的密封间隙 情况
径向密封简图
旁路密封装置
• 旁路密封又称周向密封，是防止空气从转 子外园筒的上下两个端部漏到转子外园筒 与空预器外壳之间的间隙内造成空预器的 漏风。
防止空气预热器堵灰的措施1
• 提高受热面壁温在烟气露点以上 • 如果使低温受热面壁温高于烟气的酸露点，则硫酸 蒸汽不能在金属表面凝结就不会发生腐蚀。要提高 壁温，就要提高排烟温度及冷空气温度。提高排烟 温度可以提高壁温，从而减轻腐蚀，但因此降低锅 炉工作的经济性，增加了排烟损失。提高空气预热 器入口冷空气温度可提高冷端受热面壁温，防止结 露腐蚀，在运行中是可以实现的。在运行过程中， 根据送风机入口温度及时投入锅炉暖风器（或热风 在循环）运行，根据负荷的变化保持空气预热器入 口冷风温度在20-50℃的范围。
轴向密封
• 轴向密封是防止空预器的周向密封不严时， 空气会漏入转子的外园筒与空预器外壳之 间的间隙内，漏入烟气侧造成空预器漏风。 • 轴向密封主要有轴向密封片与轴向密封板 （圆弧板）组成。 • 与扇形板相对应的空预器外壳上装有三块 弧形轴向密封板，弧形轴向密封板是通过 支架、折角板和调整装置固定在空预器外 壳上，可通过调整装置对轴向密封间隙进 行调节。
防止空气预热器堵灰的措施3
• 由于空气预热器的传热元件布置较紧密，烟气 中的飞灰易沉积在受热面上，使气体流动阻力 增加，严重时甚至会将流通截面完全堵死，影 响空气预热器的正常工作，此外低温受热面如 结了灰将造成金属壁温更低，硫酸蒸汽能透过 灰层扩散到金属壁上，形成硫酸，使结灰变硬， 更难清除。因此在运行中应确保空气预热器吹 灰器能够正常投入，吹灰时尽量保持高一点的 负荷，以保证受热面一定的壁温。同时吹灰前 要将吹灰蒸汽疏水彻底排净，吹灰时吹灰蒸汽 应保持足够的过热度。避免湿蒸汽经吹灰器进 入空气预热器从而加剧堵灰。
积灰的危害
• 1、减少空预器换热元件的吸热，使空气温 度达不到设计要求，锅炉效率降低。 • 2、空预器大面积积灰，为维持锅炉负压势 必会加大引风机出力，使引风机电耗增加。
空气预热器积灰的机理
• 空气预热器布置在省煤器之后的烟道中，利用烟气 的余热加热锅炉燃烧所需的空气，以提高整个机组 的经济性。由于烟气中含有水蒸气，而烟气中水蒸 汽的露点(即水露点) 一般在30-60℃,是较低的，在燃 料燃烧过程中，根据燃料中灰分的性质和采用的燃 烧方式，燃料中的硫分可能有大部分(约70-80%)形 成SO2及SO3并转入烟气中，烟气中的三氧化硫与水 蒸汽形成硫酸蒸汽，而硫酸蒸汽的露点(也叫酸露点 或烟气露点)则较高，根据有关研究，烟气中只要有 少量的三氧化硫，烟气的露点也会提高很多。烟气 露点的提高，使低温受热面在壁温低于烟气露点以 下的部分有大量硫酸蒸汽凝结，引起该处受热面金 属的严重腐蚀及堵灰
主要组成部分
• • • • • • • • 1、支撑轴承 2、导向轴承 3、中心筒及短轴 4、模数仓格和转子附件 5、密封部件 6、附属设备 7、电驱动装置 8、润滑系统
空预器结构简图
三分仓空预器优选转子旋向
空预器内部结构
轴承及润滑系统
• 空预器的转子位于顶底结构之间，有底部 推力轴承支撑，有顶部导向轴承进行固定。 • 推力轴承为推力向心球面滚子轴承。 • 导向轴承为双列向心球面滚子轴承 （3113168）。
漏风治理经济性分析2
• 漏风率降低，减少了空气和烟气流量，降 低送风机、引风机电耗 300kW· h，每年大约 可节省厂用电180万kW· h，同时也避免了因 风机出力不足而影响整台机组的出力。
漏风治理经济性分析3
• 漏风率降低，减少了空预器出口烟气流量， 降低了烟气流速，从而使静电除尘器的效 率增加，同时所有在空预器下游的设备磨 损降低，其维修、维护量大大减少。