锅炉各受热面的结构及布置形式

锅炉各受热面的结构及布置形式

一、省煤器

省煤器在锅炉中的主要作用是：①吸收低温烟气的热负以降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。②由于给水在进入蒸发受热而之前先在省煤器内加热，这样就减少了水在蒸发受热面内的吸热量，因此可用省煤器替代部分造价较高的蒸发受热面。也就是以管径较小、管壁较薄、传热温差较大、价格较低的省煤器来代替部分造价较高的蒸发受热面。③提高了进入汽包的给水温度，减少于给水与汽包壁之间的温差，从而使汽包热应力降低。基于这些原因，省煤器已成为现代锅炉必不可少的部件。

按照省煤器出口工质的状态省煤器可分为沸腾式和非沸腾式两种。如出口水温低于饱和温度，叫做非沸腾式省煤器，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。

省煤器按所用材

质又可分为铸铁式和

钢管式，铸铁式耐磨

损和耐腐蚀但不能承

受高压。钢管省煤器

应用于大型锅炉，它

是由许多并列（平行)

的管径为28～42mm 的

蛇形管组成。蛇形管

可以顺列也可错列。为使省煤器受热面结构紧凑，一般总是力求减小管间节距。管子多数为错列布置。错列布置省煤器的结构如图6—3所示。蛇形管的两端分别与进口联箱和出口联箱相连，联箱一般布置在烟道外。省煤器的管子固定在支架上，支架支承在横梁上而横粱则与锅炉钢架相连接。

省煤器管子一般为光管，为了强化烟气侧热交换和使省煤器结构更紧凑可采用鳍片管、肋片管和膜式受热面，它们的结构如图6—4所示。

焊接鳍片管省煤器

所占据的空间比光管式

大约少20％～25％，轧

制鳍片管省煤器可使外

形尺寸减少40％一

50％。

鳍片管和膜式省煤

器还能减轻磨损。这主

要是因为它比光管省煤

器占有空间小，因此在烟道截面不变的情况下，可采用较大的横向节距。从而使烟气流通截面增大，烟气流速下降磨损减轻。

肋片式省煤器主要特点是热交换面积明显增大，这对缩小省煤器的体积、减少材料消耗很有意义。主要缺点是积灰比较严重。

省煤器蛇形管通常均取水平放置，以利于停炉时排水。而且尽可

能保持管内的水自下而上流动以利于强制流动的水动力特性和便于排除水被加热后所释放的空气，避免引起管内空气停滞产生内壁局部的氧腐蚀。此外，由于对流烟道中烟气往往从上而下流动。这样既有利于吹灰又可使烟气对于水流作逆向流动，保持较大的传热温差。

省煤器管内水速应维持在一定范围内，水速过高增加给水泵耗电量，水速过低金属冷却难于保证，且引起蛇形管中的空气停滞。特别在沸腾式省煤器中，管内会产生汽水分层，导致管子上部过热。为此，在额定负荷下，对于非沸腾式省煤器要求水速不低于0．3m／s；对沸腾式省煤器要求水速不应低于1．Om／s。

省煤器的启动保护：省煤器在启动时，常是间断给水，如省煤器中的水不流动，就可能使管壁超温损坏，为此，启动时应进行保护。一般保护方法是在省煤器进口与汽包下部之间连接一个再循环管，管上装有再循环门，停止进水时，再循环门开启，进水时再循门关闭。哈尔滨锅炉厂2008t／h锅炉在省煤器进口导管和炉膛下部环形集箱之间装有再循环管，当压力达到4．14MPa时启用再循环管，在省煤器和汽包之间形成循环流动(该锅炉装有锅水循环泵)。

二、空气预热器

锅炉空气预热器是利用烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备。由于它工作在烟气温度最低的区域，可以回收烟气的热量，降低排烟温度，从而提高锅炉效率；同时也由于空气被预热，强化了燃料的着火和燃烧过程，减少了燃料不完全燃烧热掘失，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，强化炉内辐射换