第八章省煤器和空气预热器分解
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1. 形成
• 烟温低于600~700℃烟道内，低熔灰凝固成固体颗粒。含灰烟气流冲刷 管束时，背风面产生漩涡区，微小灰粒聚集在管壁上形成松散积灰， 最后达到动平衡状态
2. 影响因素
• 烟速 • 飞灰粒度的分散度 • 管束错、顺列结构 • 立、卧式布置
表面均匀性严重积灰的空气预热器冷端传热元件
一、积灰及其防止措施
• 利于停炉排除积水，减轻腐蚀 • 利于改善传热，节约金属
三、布置方式
2. 按蛇形管在烟道内布置方式分类
（1）纵向
• 管子短，支吊简单 • 水速较低，流动阻力较小 • 飞灰局部磨损严重
（2）横向
• 管子长，支吊复杂 • 平行工作管束少，水速高，流动阻力大 • 磨损减轻，防护维修简便
四、支吊方式
1. 支承（中小型锅炉） 2. 悬吊（大型锅炉）
4. 按管子排列方式分类
• 错列：传热效果好，结构紧凑，可减少积灰；磨损严重，吹灰困难 • 顺列：易吹灰，磨损轻；积灰严重
三、布置方式
1. 卧式逆流
（1）工作原理
• 水在管内自下而上流动，便于排除空气，避免局部氧腐蚀 • 烟气（管外）自上而下横向冲刷管壁，易于吹灰，增大传
热平均温差，提高传热量
（2）优点
• 需考虑积灰特性
（4）烟道深度 b
纵向节距s2
Байду номын сангаас
（5）烟道宽度 a
• 等于炉膛宽度
（6）管子长度 L
• 短于a，烟道两侧
（7）烟气流通截面F
（8）烟气流速 wy
七、启动保护
第二节 空气预热器
一、作用
1. 进一步降低θpy，提高η 2. 改善燃料着火、燃烧条件，降
低q3、q4 3. 节省金属，降低造价 4. 改善引风机工作条件
电厂锅炉原理及设备
第八章 省煤器和空气预热器
第一节 第二节 第三节 第四节
省煤器 空气预热器 尾部受热面的布置 低温受热面的积灰、磨损和腐蚀
第一节 省煤器
一、作用
（1）节省燃料
θpy↓→q2↓
（2）改善汽包工作条件
进入汽包tgs↑→热应力↓
（3）降低锅炉造价
二、类型及结构特点
1. 按材料分类
性及流动阻力） （3）推荐经济烟速：8~11 m/s
六、设计中应考虑的问题
3. 烟气流速结构设计
（1）管径
d
• d↓→烟气侧换热系数↑ →所需受热面↓
→管壁厚度↓ →金属材料消耗↓ 、制造成本↓
→刚性差，管壁薄→排列参差不齐→影响传热和 检修；易形成烟气走廊，造成局部磨损
（2）管总数 n
（3）横向节距s1
• 飞灰颗粒动能 • 单位时间冲击管壁的飞灰量 • 飞灰撞击率
严重磨损的空气预热器热端外侧传热元件
严重磨损的空气预热器热端外侧旁路密封片
二、飞灰磨损及其防止措施
2. 减轻和防止磨损的措施
（1）限制烟气流速：综合考虑磨损、积灰和传热
（2）防止烟道内出现局部烟速过高和飞灰浓度过大
• 消除烟气走廊 • 防止局部飞灰浓度过大 • 消除漏风
空气预热器基本结构
ALSTOM 三分仓空气预热器
受热元件
受热元件
石墨周向密封 双密封
吹灰器
在线清洗装置（OSW）
降低泄露:传感器驱动系统（SDS）
3. 热管空气预热器
RKY型热管空气预热器
第三节 尾部受热面的布置
第四节 低温受热面的积灰、磨损和腐蚀
一、积灰及其防止措施
二、类型及结构特点
3. 按结构形式分类
（1）光管式省煤器
（2）鳍片管省煤器
增加传热面积和传热效果
（3）膜片式省煤器
传热效果好，金属耗量较少、成本低、磨损轻、运行可靠， 易吹灰
（4）螺旋管式省煤器
传热面积大，传热系数高 积灰问题
（5）H型省煤器
（5）H型省煤器
二、类型及结构特点
3. 减少积灰的措施
（1）燃烧高硫油锅炉
• 加适量碱 • 低氧燃烧
（2）积松灰为主受热面
• 定期吹灰 • 布置水冲洗装置（空预器） • 足够的烟气流速 • 适当的管束布置
二、飞灰磨损及其防止措施
1. 机理
（1）物理作用：冲击、切削
（2）横向冲刷
• 正面、斜向 • 错列、顺列
（3）纵向流动
（4）影响因素
（3）改善省煤器结构
• 选用大d管子 • 增大s1/d • 顺列布置 • 采用膜式或螺旋肋片管
2. 减轻和防止磨损的措施
（4）采用防磨措施
三、低温腐蚀
1. 硫酸腐蚀
2. 危害
（1）受热面泄露 （2）低温粘结性积灰 （3）严重腐蚀致使大量受热面更换
3. 机理
• S蒸O汽3与，烟在气壁中温水低蒸于汽硫结酸合蒸生汽成露硫点酸的 壁面上凝结称为酸液而腐蚀受热面
（2）提高受热面壁温
• 热风再循环 • 空预器进口装设暖风器 • 采用螺旋槽管
（3）其他措施
• 前置式预热器（玻璃管、热管） • 采用耐腐蚀材料 • 管式空预器冷段设计成独立体
（1）钢管省煤器
• 优点：强度高，工作可靠，传热性能好，重量轻，体积小，价格低廉 • 缺点：耐腐蚀性差
（2）铸铁省煤器
二、类型及结构特点
2. 按出口参数分类
（1）沸腾式
• 特征：出口水温达到饱和温度，且有部分水（10~20%）蒸发汽化 • 应用：中压锅炉
（2）非沸腾式
• 特征：出口水温低于改压力下的沸点20~25℃ • 应用：高压以上锅炉
二、种类及结构
导热式
• 管式
铸铁管 钢管 玻璃管
• 板式
蓄热式
1. 钢管式空气预热器
（1）结构 （2）优点
• 结构简单，制造方便，漏风量小
（3）缺点
• 体积大，耗钢材多
1. 钢管式空气预热器
（4）布置
2. 回转式空气预热器
（1）分类
• 受热面回转 • 风罩回转
（2）主要问题
• 漏风量大 • 受热面易积灰
五、引出管与汽包的连接
加装套管
六、设计中应考虑的问题
1. 质量流速和水速
• 过高→水阻过大 • 过低→不易排出气体，引起阻塞及腐蚀
2. 烟气流速
（1）烟速↑→对流传热↑→受热面面积↓，制造成本↓ →烟气流动阻力↑→风机电耗↑ →受热面磨损↑
（2）经济流速的选取因素 • 受热面价格、电能价格（包括燃料价格）、受热面形式（影响传热特
4. 酸露点的确定
5. 腐蚀速度
• 凝结酸量 • 硫酸浓度 • 管壁温度
6. 影响因素
（1）壁温 （2）SO3含量
• 燃料中S分 • 火焰温度 •α • 飞灰中成分 • 催化剂含量
三、低温腐蚀
三、低温腐蚀
7. 减轻低温腐蚀的措施
（1）减少烟气中SO3含量
• 燃料脱硫 • 烟气脱硫 • 低氧燃烧 • 烟气再循环
• 烟温低于600~700℃烟道内，低熔灰凝固成固体颗粒。含灰烟气流冲刷 管束时，背风面产生漩涡区，微小灰粒聚集在管壁上形成松散积灰， 最后达到动平衡状态
2. 影响因素
• 烟速 • 飞灰粒度的分散度 • 管束错、顺列结构 • 立、卧式布置
表面均匀性严重积灰的空气预热器冷端传热元件
一、积灰及其防止措施
• 利于停炉排除积水，减轻腐蚀 • 利于改善传热，节约金属
三、布置方式
2. 按蛇形管在烟道内布置方式分类
（1）纵向
• 管子短，支吊简单 • 水速较低，流动阻力较小 • 飞灰局部磨损严重
（2）横向
• 管子长，支吊复杂 • 平行工作管束少，水速高，流动阻力大 • 磨损减轻，防护维修简便
四、支吊方式
1. 支承（中小型锅炉） 2. 悬吊（大型锅炉）
4. 按管子排列方式分类
• 错列：传热效果好，结构紧凑，可减少积灰；磨损严重，吹灰困难 • 顺列：易吹灰，磨损轻；积灰严重
三、布置方式
1. 卧式逆流
（1）工作原理
• 水在管内自下而上流动，便于排除空气，避免局部氧腐蚀 • 烟气（管外）自上而下横向冲刷管壁，易于吹灰，增大传
热平均温差，提高传热量
（2）优点
• 需考虑积灰特性
（4）烟道深度 b
纵向节距s2
Байду номын сангаас
（5）烟道宽度 a
• 等于炉膛宽度
（6）管子长度 L
• 短于a，烟道两侧
（7）烟气流通截面F
（8）烟气流速 wy
七、启动保护
第二节 空气预热器
一、作用
1. 进一步降低θpy，提高η 2. 改善燃料着火、燃烧条件，降
低q3、q4 3. 节省金属，降低造价 4. 改善引风机工作条件
电厂锅炉原理及设备
第八章 省煤器和空气预热器
第一节 第二节 第三节 第四节
省煤器 空气预热器 尾部受热面的布置 低温受热面的积灰、磨损和腐蚀
第一节 省煤器
一、作用
（1）节省燃料
θpy↓→q2↓
（2）改善汽包工作条件
进入汽包tgs↑→热应力↓
（3）降低锅炉造价
二、类型及结构特点
1. 按材料分类
性及流动阻力） （3）推荐经济烟速：8~11 m/s
六、设计中应考虑的问题
3. 烟气流速结构设计
（1）管径
d
• d↓→烟气侧换热系数↑ →所需受热面↓
→管壁厚度↓ →金属材料消耗↓ 、制造成本↓
→刚性差，管壁薄→排列参差不齐→影响传热和 检修；易形成烟气走廊，造成局部磨损
（2）管总数 n
（3）横向节距s1
• 飞灰颗粒动能 • 单位时间冲击管壁的飞灰量 • 飞灰撞击率
严重磨损的空气预热器热端外侧传热元件
严重磨损的空气预热器热端外侧旁路密封片
二、飞灰磨损及其防止措施
2. 减轻和防止磨损的措施
（1）限制烟气流速：综合考虑磨损、积灰和传热
（2）防止烟道内出现局部烟速过高和飞灰浓度过大
• 消除烟气走廊 • 防止局部飞灰浓度过大 • 消除漏风
空气预热器基本结构
ALSTOM 三分仓空气预热器
受热元件
受热元件
石墨周向密封 双密封
吹灰器
在线清洗装置（OSW）
降低泄露:传感器驱动系统（SDS）
3. 热管空气预热器
RKY型热管空气预热器
第三节 尾部受热面的布置
第四节 低温受热面的积灰、磨损和腐蚀
一、积灰及其防止措施
二、类型及结构特点
3. 按结构形式分类
（1）光管式省煤器
（2）鳍片管省煤器
增加传热面积和传热效果
（3）膜片式省煤器
传热效果好，金属耗量较少、成本低、磨损轻、运行可靠， 易吹灰
（4）螺旋管式省煤器
传热面积大，传热系数高 积灰问题
（5）H型省煤器
（5）H型省煤器
二、类型及结构特点
3. 减少积灰的措施
（1）燃烧高硫油锅炉
• 加适量碱 • 低氧燃烧
（2）积松灰为主受热面
• 定期吹灰 • 布置水冲洗装置（空预器） • 足够的烟气流速 • 适当的管束布置
二、飞灰磨损及其防止措施
1. 机理
（1）物理作用：冲击、切削
（2）横向冲刷
• 正面、斜向 • 错列、顺列
（3）纵向流动
（4）影响因素
（3）改善省煤器结构
• 选用大d管子 • 增大s1/d • 顺列布置 • 采用膜式或螺旋肋片管
2. 减轻和防止磨损的措施
（4）采用防磨措施
三、低温腐蚀
1. 硫酸腐蚀
2. 危害
（1）受热面泄露 （2）低温粘结性积灰 （3）严重腐蚀致使大量受热面更换
3. 机理
• S蒸O汽3与，烟在气壁中温水低蒸于汽硫结酸合蒸生汽成露硫点酸的 壁面上凝结称为酸液而腐蚀受热面
（2）提高受热面壁温
• 热风再循环 • 空预器进口装设暖风器 • 采用螺旋槽管
（3）其他措施
• 前置式预热器（玻璃管、热管） • 采用耐腐蚀材料 • 管式空预器冷段设计成独立体
（1）钢管省煤器
• 优点：强度高，工作可靠，传热性能好，重量轻，体积小，价格低廉 • 缺点：耐腐蚀性差
（2）铸铁省煤器
二、类型及结构特点
2. 按出口参数分类
（1）沸腾式
• 特征：出口水温达到饱和温度，且有部分水（10~20%）蒸发汽化 • 应用：中压锅炉
（2）非沸腾式
• 特征：出口水温低于改压力下的沸点20~25℃ • 应用：高压以上锅炉
二、种类及结构
导热式
• 管式
铸铁管 钢管 玻璃管
• 板式
蓄热式
1. 钢管式空气预热器
（1）结构 （2）优点
• 结构简单，制造方便，漏风量小
（3）缺点
• 体积大，耗钢材多
1. 钢管式空气预热器
（4）布置
2. 回转式空气预热器
（1）分类
• 受热面回转 • 风罩回转
（2）主要问题
• 漏风量大 • 受热面易积灰
五、引出管与汽包的连接
加装套管
六、设计中应考虑的问题
1. 质量流速和水速
• 过高→水阻过大 • 过低→不易排出气体，引起阻塞及腐蚀
2. 烟气流速
（1）烟速↑→对流传热↑→受热面面积↓，制造成本↓ →烟气流动阻力↑→风机电耗↑ →受热面磨损↑
（2）经济流速的选取因素 • 受热面价格、电能价格（包括燃料价格）、受热面形式（影响传热特
4. 酸露点的确定
5. 腐蚀速度
• 凝结酸量 • 硫酸浓度 • 管壁温度
6. 影响因素
（1）壁温 （2）SO3含量
• 燃料中S分 • 火焰温度 •α • 飞灰中成分 • 催化剂含量
三、低温腐蚀
三、低温腐蚀
7. 减轻低温腐蚀的措施
（1）减少烟气中SO3含量
• 燃料脱硫 • 烟气脱硫 • 低氧燃烧 • 烟气再循环