回转式空气预热器搪瓷换热讲义
回转式空气预热器换热元件性能参数浅析
回转式空气预热器换热元件性能参数浅析武辉(浙江开尔新材料股份有限公司，浙江金华321031)摘要介绍回转式空气预热器换热元件的各类型式，着重介绍性能参数的对比。
关键词: 型式；换热元件；回转式空气预热器Analysis of Performance Parameters of Heat ExchangerElements of Rotary Air Preheaterwuhui(ZheJiang KaiEr Co.,Ltd.,JinHhua 321031,China)Abstract: Various types of heat exchanger elements of rotary air preheater are introduced, with emphasis on the comparison of performance parameters.Keywords:Type; Heat Element; Rotary Air Preheater；0 引言回转式空气预热器的核心部件是蓄热元件，俗称传热元件。
传热元件和元件盒是回转式预热器的重要部件，它们的重量有时占预热器的50%左右。
预热器的性能与传热元件的关系极为密切，选择好传热元件对预热器的热力特性和综合经济性以及运行维护非常重要。
1 预热器的换热元件介绍回转式空气预热器换热元件通常由薄钢板轧制而成的波形板和定位板组成，波形板和定位板相间叠放，中间形成烟气和空气通道。
气流在中间流动时受到强烈的扰动，加强了气流与换热元件之间的对流换热过程。
2 预热器的换热元件的设计原则换热元件的材料选用是根据机组燃料特性、工作温度、燃烧条件、系统是否配置SCR 脱硝系统和换热元件的温度场分布等确定的。
对燃煤机组，热端、中温段大多数情况下采用普通碳钢。
为抵御低温腐蚀，冷端换热元件大多采用的是低合金耐候（蚀）钢，常用的是等同考登钢（Cor-Ten®钢）。
空预器基础知识课件(A1)
主要煤种特点
煤种 名称
挥发份 （V）
灰分 （A）
水分 （M）
主要特点
无烟煤
＜10%
6%～25%
1%～5%
着火困难，不易燃烬，灰水含 量低，发热量较高。
贫 煤 10%～20%
介于无烟煤和烟煤之间
烟煤
20%～40% 7%～30%
3%～18%
挥发份含量较高，各成分适中， 着火稳定性好。
褐煤
40%～50%
在高温下易形成氮氧化物，是有 害物质。
硫 S 一般1%～1.5%，高值3%～5%，发热量低，易污染。
灰A
气体燃料不含，液体＜ 1%，固体5% ～35%，高灰分达40%～60% 。 热值低，影响着火，易结渣、沾污、磨损和堵灰。
水 M 液体1%～4%，固体1%～18%，褐煤40%～60%。
锅炉常用燃料
容克式空气预热器示意图（四分仓）
烟气仓
二次风仓 （1）
一次风仓
二次风仓 （2）
CFB炉用预热器的特征
一次风压头是三分仓设计的1.5-2.5倍 二次风压头是三分仓设计的2-3倍左右 一次风和二次风流量相差不大 经过预热器的灰份较小 （经前置分离器处理） 预热器火灾可能不大 烟气负压较大
CFB 炉用四分仓预热器
300MW 28#～29#VI ￠9470～10330mm 63000MW
600MW 31.5#～33#VI ￠12950～14950mm 10800MW ＞600MW 34#～35#VI ￠16396～18098mm 1800MW
容克式空气预热器分类
按烟、空气流向：分立式、卧式。 （立式分顺流、逆流） 按烟风道布置：分二分仓、三分仓 。（三分仓有角度变化） 按锅炉蒸发量：k型 10T/h ～ 70T/h 9#～16.5#
回转式空气预热器低温腐蚀产生原因及其处理措施
回转式空气预热器低温腐蚀产生原因及其处理措施摘要：关于大容量锅炉使用回转式空预器运行中，发生低温腐蚀原因及如何防治，结合实践运行参数和经验，给出了相关意见和方法关键词：三分仓回转式空气预热器低温腐蚀过量空气系数烟气温度0 引言作为锅炉尾部受热面，空气预热器布置在锅炉对流烟道的最后。
当受热面壁温接近或低于烟气露点温度时，烟气中的硫酸蒸汽就会在壁面凝结和对壁面产生腐蚀。
我厂空预器进口烟温一般在260-360℃左右，出口烟温大约在110-160℃之间，在这样的烟温下工作的受热面，空气预热器低温区段烟气温度较低时，烟气中的水蒸汽和硫酸蒸汽有可能在管壁上凝结，从而导致受热面金属产生低温腐蚀。
1 回转式空预器介绍我厂锅炉主设备为东方锅炉股份有限公司生产的DG1163/17.35—Ⅱ13型锅炉，该锅炉为亚临界参数、单炉膛自然循环汽包锅炉。
平衡通风，摆动燃烧器四角切圆燃烧，干式排渣煤粉炉，同步建设烟气脱硫、脱硝装置。
尾部烟道设有两台三分仓回转式空气预热器。
由于设计煤种水分高，需采用较高的干燥剂温度，故空气预热器器先加热一次风，以获得较高的热一次风温，满足炉内燃烧的需要。
这种空气预热器是以逆流方式运行的热交换器。
加工成特殊波纹的金属蓄热元件被紧密地放置在转子扇形隔仓格内，转子以0.99转/分的转速旋转，其左右两侧分别分为烟气通道和空气通道。
空气侧又由一次风通道及二次风通道组成，当烟气流经转子时，烟气将热量传给蓄热元件，烟气温度降低；当蓄热元件旋转到空气侧时，又将热量传给空气，空气温度升高。
循环往复，以此实现烟气与空气的热交换。
2 腐蚀原因锅炉尾部受热面的腐蚀，属低温腐蚀，它是由于燃料中含有硫，燃烧后形成SO2，其中少量的进一步氧化生成SO3，SO3与烟气中的水蒸气H2O结合成为硫酸H2SO4，含有硫酸蒸汽的烟气露点温度大为升高。
当受热面低于露点温度时，硫酸蒸汽就会在受热面上凝结腐蚀金属。
为了减轻低温腐蚀，应首先设法了解影响烟气中硫酸形成的因素、硫酸蒸汽冷凝在受热面上的因素，这些均是影响低温腐蚀速度的主要因素。
回转式空气预热器换热元件性能参数浅析
精心整理回转式空气预热器换热元件性能参数浅析武辉(浙江开尔新材料股份有限公司，浙江金华321031)摘要介绍回转式空气预热器换热元件的各类型式，着重介绍性能参数的对比。
关键词: 型式；换热元件；回转式空气预热器AnalysisofPerformanceParametersofHeatExchangerElementsofAbstract:形板和定位板相间叠放，中间形成烟气和空气通道。
气流在中间流动时受到强烈的扰动，加强了气流与换热元件之间的对流换热过程。
2预热器的换热元件的设计原则换热元件的材料选用是根据机组燃料特性、工作温度、燃烧条件、系统是否配置SCR 脱硝系统和换热元件的温度场分布等（3）阻力性能好，在热力特性相同的情况下阻力小。
（4）不易积灰（特别是冷端）。
（5）便于生产线制造，成本相对低。
许多要求是相互矛盾的，应综合考虑其整体经济效益，包括维护。
2.2换热元件波形简述现在世界上采用的板型五花八门，板型很多，不同情况用不同的板型，而常用的板型仅几种，但具体尺寸又不一样。
每种板型都要进行多次各种性能试验，并经实际运行考验，然后正式作为标准，并申请专利。
板型的性能试验结果给出j、f曲线，j与传热有关，f与阻力有关，j和f是雷诺数Re的函数。
预热器的性能计算中jUN/UNU DN/DUNDL/DL3 DNFHC/CU⑶段晓云，李志刚。
广州中电荔新电力公司空预器热端元件失效原因分析及措施（J）.宁夏电力，2015（12）⑷胡雪红，曾先林。
容克式空气预热器传热元件失效分析（J）.华中电力，2003（5）ShahRK,,SkiepkoT,InfluenceofLeakagedistrib utiononthethermalperformanceofarotaryregene。
三分仓回转式空气预热器专题培训课件
空预器蒸汽吹灰和水冲洗
空预器的蒸汽吹灰
对预热器受热面进行吹灰是使其安全经济运行所必须的，吹灰的 频率取决于预热器的沾污情况（积灰情况），最初可每24小时进 行一次，连续运行后视实际情况减少或增加吹灰的次数。
空预器的水冲洗
若空气预热器积灰严重，停炉时就需要对空气预热器进行清洗， 清洗的介质为水。当受热面上沉积物不能除去且预热器烟风阻力 已比设计值高出70～100毫米水柱时，正常停炉时，需对预热器 进行一次清洗。
周向密封
• 周向密封主要由旁路密封片与“T” 形钢构成。除 上述密封外，还有转子中心筒密封、静密封和补 隙片等。
• 在每一个转子径向隔板的内侧的热端和冷端都装 有中心筒密封片，中心筒密封环绕热端和冷端转 子中心筒周围。
• 在运行期间，中心筒密封紧贴着空气预热器连接 板内围绕中心筒的导向和支承端轴的静密封卷筒 ，
• 2、由于给水温度提高，例如亚临界锅炉，给水温度可高 达250～290℃，若仅采用省煤器而不采用空气预热器，排 烟温度仍然很高。
• 3、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 。
• 旁路密封 • 沿着转子外壳的内侧，在空气预热器转子的出口
和入口处装有旁路密封片。这些密封片在空气预 热器的转子外壳的热端和冷端的空气侧和烟气侧 呈圆周分布。
回转式空气预热器冷端搪瓷换热元件
回转式空气预热器冷端搪瓷换热元件洛阳万山高新技术应用工程有限公司地址：洛阳市世纪中心22楼邮编：471000 联系人：曲万山回转式空气预热器冷端搪瓷换热元件一、技术背景火电厂机组在安装SCR装置时，对部分空气预热器（空预器）换热元件进行了改造。
在已投运烟气脱硝装置的机组中，改造过的和尚未改造的空预器均出现过因硫酸氢氨堵塞而造成烟侧阻力增加的现象，部分空预器改造后还出现了排烟温度升高，炉效降低的情况。
二、空预器硫酸氢氨堵塞燃煤锅炉炉膛内烟气中的SO2约有0.5%-1.0%被氧化成SO3。
加装SCR系统后，催化剂在把NO X还原成N2的同时，将约1.0%的SO2氧化成SO3。
在空预器中/低温段换热元件表面，SCR反应器出口烟气中存在的未反应的逃逸氨（NH3）、SO3及水蒸气反应生成硫酸氢氨或硫酸氨：NH3＋SO3＋H2O→NH4HSO42NH3＋SO3＋H2O→(NH4)2SO4当烟气中的NH3含量远高于SO3浓度时，主要生成干燥的粉末状硫酸氨，不会对空预器产生粘附结垢。
当烟气中的SO3浓度高于逃逸氨浓度（通常要求SCR 出口不大于3μL/L）时，主要生成硫酸氢氨(ABS)。
在150～220℃温度区间，ABS 是一种高粘性液态物质，易冷凝沉积在空预器换热元件表面，粘附烟气中的飞灰颗粒，堵塞换热元件通道，增加空预器阻力并影响换热效果。
硫酸氢氨造成的堵灰清除比较困难，严重时需停炉进行离线清洗。
为降低硫酸氢氨的影响，目前主要从空预器本体改造或者脱硝系统氨逃逸控制两方面采取措施。
三、搪瓷传热元件历史?为解决预热器换热元件存在的腐蚀、积灰、磨损等问题。
美国CE公司于1902年率先使用搪瓷传热元件，取得很好的使用效果。
随即世界各大预热器公司纷纷在燃烧介质较差的锅炉里采用搪瓷传热元件，并形成了成熟的技术标准。
国内搪瓷传热元件从20年代末使用以来，先后在很多电厂使用，均取得较好的效果。
?四、搪瓷传热元件的特点：?1、超强的耐酸能力，在1%沸腾硫酸里试验持续间超过6个碳钢板（考登钢超过碳钢板2个）?2、耐磨能力强。
东锅回转式空气预热器PPT教案
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。
推力轴承采用推力向心球面滚子轴承，内圈通过同轴定位板与下轴固定，外圈坐落在推力轴 承座上，推力轴承座通过36个合金钢螺栓紧固在下梁底面。轴承采用“油浴+循环”的润滑 方式，润滑油为28号轧钢机油，容量约为300升，推力轴承座上设有进油口、出油口、放油口、 通气孔、油位计以及热电阻的接口。
导向与推力轴承分别采用两种类型的稀油站装置。导向轴承稀油站置于上梁外侧。进油管与 导向轴承回油管相连，出油管与导向轴承进油管相连，组成一半封闭油循环系统。
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八、300MW空预器润滑油系统
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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
预热器中的烟气进出口压差持续增大时，应加强吹灰。如吹灰无法达到设计要求时，应在停炉期间
进行检查处理。
检查空预器的烟气侧和空气侧的进出口温度在正常范围内，出现异常时应及时分析原因采取措施。
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。
下列情况下应对空预器及时吹灰或增加吹灰次数：
1、锅炉启停过程中单独烧油或油煤混烧时，空预器应连续吹灰。
豪顿华空预器基础知识简介
吹灰及消防系统
空預器采用蒸汽吹灰，每台空預器安装两台半伸缩式 吹灰器，一台位于烟气入口，另一台位于烟气出口 ，另外 还配备一套消防喷水设备，消防水的工作压力范围为 0.38~0.52MPa 。
吹灰蒸汽满足的条件：
入口法兰处压力：1.5 MPa； 吹灰喷嘴处压力：0.93 MPa 1.07 MPa； 吹灰喷嘴处温度：300 350 ℃
减速箱
FLENDER公司MOTOX齿轮减速箱ZF108-K4-160，速比14.63:1； FLENDER公司CAVEX蜗杆减速箱CDA 250，速比为9.25/1； FLENDER公司CAVEX蜗杆减速箱CDA 500，速比为13.33/1
联轴器
FLENDER公司BIPEX挠性联轴器BWN162。 驱动装置轴套锁紧盘： SD280-91，传递扭矩319000Nm
终级减速箱一侧装有扭矩臂，扭矩臂被固定在顶部结构上 的抗扭支座内，抗扭支座通过扭矩臂给驱动机构一个反作用扭 转力矩从而驱动转子顶部的驱动轴和转子一起旋转。驱动装置 扭矩臂沿垂直方向可以在抗扭支座内上下自由移动，以适应转 子与顶部结构的热态胀差。
驱动装置的驱动电机配有变频器，用以降低空预器启动时 的启动力矩，减轻启动时对减速箱的冲击作用，以实现“软启 动”。此外，通过变频控制，可以改变空预器的转速，用以满 足停炉时空预器在低速下对换热元件进行水冲洗的需要，两台 电机均能以正、反两个方向驱动空预器，只有在空预器不带负
换热元件
换热元件选型原则：
1. 传热效率高 2. 流通阻力低 3. 不易堵灰 4. 吹灰介质易穿透且能量损失小 5. 易清洗 6. 加工工艺性好 7. 使用寿命长
豪顿华预热器换热元件类型：
FNC 波型 (Flat Notched Crossed)
空气预热器介绍 ppt课件
空气预热器介绍
2. 为了增强气流的扰动同时又不使气流阻力过大，波形板 的斜纹应与气流成30度角。
3. 为了防止低温段堵灰和积灰，在低温段波形板的波形被 放大，定位板则采用平板结构。
空气预热器介绍
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。
垂直撞击力引起撞击磨损，斜向撞击的切向力引起摩擦磨 损。飞灰磨损易发生在烟速高和飞灰浓度较大的地方。飞
灰对受热面的磨损是不均匀的。
飞灰磨损的危害：受热面管子磨损，强度下降，引起管子 泄漏事故。
空气预热器介绍
影响磨损的因素：
1. 烟气流速：管子的磨损和烟速的三次方成正比。 2. 飞灰浓度：飞灰浓度大，磨损严重。气流转弯、烟气走
空气预热器介绍
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。
廊等局部地方飞灰浓度高，磨损严重。 3. 灰粒特性：灰粒越粗、越硬，撞击与切削作用越强，磨
损越严重。没烟气流向，温度降低，灰粒变硬，磨损加 重。 4. 管束结构特性：烟气纵向冲刷较横向冲刷磨损轻，错列 的第二排、顺列的第五排磨损较严重。 5. 运行中的因素：锅炉超负荷运行时，飞灰浓度及烟气流 速增大；烟道漏风造成烟速增大，均会造成磨损加重。
搪瓷管空气预热器器的原理
搪瓷管空气预热器器的原理搪瓷管空气预热器器是一种常见的换热设备，主要用于将工业生产中的废气或烟气中所含有的余热提取出来并通过特定方式回收利用。
搪瓷管是该设备中的核心部件，其工作原理决定了整个设备的换热效果和能量利用效率。
本文将对搪瓷管空气预热器器的原理进行介绍和分析。
搪瓷管的工作原理搪瓷管的内壁采用高硬度、高耐蚀的工业陶瓷材料制成，具有良好的抗磨损和耐高温性能。
搪瓷管的外壁采用钢材或不锈钢材料制成，外部处理涂层可根据具体需求进行选择，如外防腐蚀涂层、保温材料等。
搪瓷管空气预热器器的工作原理是：将进行加热的烟气流经搪瓷管的外表面，同时从搪瓷管内部流动的空气通过管内的外表面与烟气进行传热换热，从而将烟气中的余热传递到空气中。
经过搪瓷管的空气可以达到预定的温度，为下一步的工艺流程提供所需的热量。
搪瓷管空气预热器器的优点搪瓷管空气预热器器具有以下优点：1.可将废气或烟气中的余热最大限度地提取出来，实现能量的回收利用，节约能源；2.采用耐热、耐腐蚀、抗磨损等性能卓越的搪瓷管材料，具有长寿命和高稳定性的特点；3.优异的热传导性能，可以实现高效的传热换热；4.搪瓷管空气预热器器的结构简单，易于维护和清洗保养，操作便捷。
搪瓷管空气预热器器的应用搪瓷管空气预热器器广泛应用于钢铁、电力、石油化工、冶金等行业的生产流程中。
通过搪瓷管空气预热器器的应用，可以大幅度减少产生的烟尘和有害物质的排放量，从而实现节能减排的目标，降低对环境的污染。
总结搪瓷管空气预热器器作为一种重要的换热设备，在各个行业的生产环节中都有广泛的应用。
通过将废气和烟气中的余热提取出来并回收利用，可以达到节能减排、降低生产成本的目的，同时降低对环境的污染。
搪瓷管空气预热器器具有优良的性能和稳定的效果，在今后的产业发展过程中将会更加受到重视。
回转式空气预热器工作原理
回转式空气预热器工作原理
答：回转式空气预热器可分为受热面回转式和风罩回转式两种。
1、受热面回转式空气预热器的工作原理是：当受热面转子通过减速装置由电动机带动以1～5转/分的转速转动时，转子中的传热元件（•蓄热板）便交替地被烟气加热和被空气冷却，烟气的热量也就传给了空气，使冷空气的温度得到提高.受热面转子每转一圈，传热元件吸热，放热一次。
2、风罩回转式空气预热器的工作原理是：上下风罩通过减速装置由电动机带动转动，其转速为1～2转/分。
运转时，静子中的传热元件交替地被烟气加热和被空气冷却，空气也就被加热到所需的温度。
风罩每转一次，传热元件吸热，放热一次。
一种解决空预器堵塞的终极方法--药理清洗!
08 现场操作与培训
根据药洗实施方案和技术措施， 对拆下来的废旧模块进行操作试验： 这是浸润过程；
08 现场操作与培训
根据药洗实施方案 和技术措施，对拆 下来的废旧模块进 行操作试验： 这是冲洗过程；
09 现场试用效果
清洗试块的侧视图
清洗试块的俯视图
10 技术特点
1.安全环保：本产品为由羧酸、高效聚合物、高效分散剂复 合而成，抗氧化能力强，呈弱碱性，对碳钢无腐蚀，环境友 好。 2.快速有效：将药品投加到结垢设备表面，可快速溶解灰垢。 3.费用低廉：每升药剂即可浸润140cm2设备表面。 4.操作简单：本产品操作简单，将药剂浸润在设备表面，静 置后用清水冲洗即可。
11 效果对比
加药冲洗前的情况仰视图
加药冲洗后的情况仰视图
11 效果对比
日期
1A引风 1B引风 排烟温 机组负 1A一次 1B一次
机电流 机电流 度
荷 风机电流 风机电流
（A） （A） （℃） （MW） （A） （A）
8月1日- 186 190 156 330
89
89
10 日
10月22 153 162 136 330
原状
浸润
冲洗
06 试验分析 6.3现场试验（废旧模块清洗后对比图）
药洗前
药洗后
06 试验分析 6.4试验结论
经过灰垢的成分分析和灼烧、药剂溶解等相 关试验，基本确认了常规方法无法溶解和软化空 预器的灰垢。为延长空预器换热元件的使用寿命， 规避现有清洗技术的风险。我们提出了无损清洗 的概念---即通过安全化学药剂的方法，确保清洗 过程对空预器无化学腐蚀，无机械损伤。
面对环保排放标准不断提高和电网深度调峰要求的新 形势，此方法较好地解决了空预器冷端结垢带来的堵塞问 题，为SCR脱硝机组的安全运行，带来较好的安全和经济 效益。同时为方便SCR脱硝火电机组空预器的检修、降低 检修费用，提供了一个新途径。
回转式空气预热器
回转式空气预热器最早起源于19世 纪末期，经过多年的改进和发展，其 性能和效率得到了显著提升。
发展
随着科技的不断进步，回转式空气预 热器的材料、结构和制造工艺也在不 断改进，使其在工业领域的应用越来 越广泛。
02
回转式空气预热器的应 用
应用领域
电力行业
广泛应用于燃煤电站锅炉，提 高燃烧效率，降低污染物排放
回转式空气预热器
目录
• 回转式空气预热器简介 • 回转式空气预热器的应用 • 回转式空气预热器的设计与优化 • 回转式空气预热器的维护与故障排除 • 回转式空气预热器的发展趋势与展望
01
回转式空气预热器简介
定义与特点
定义
回转式空气预热器是一种利用热 能加热空气的装置，广泛应用于 各种工业炉窑和电站锅炉中。
密封泄漏
密封件老化或损坏，导致空气泄漏。
轴承损坏
轴承润滑不足或质量不佳导致轴承损 坏。
电气故障
电气元件老化或损坏，导致预热器无 法正常工作。
故障排除与修复方法
转子卡涩
清理积灰和杂物，检查并更换损坏的零件。
轴承损坏
更换轴承，确保轴承质量并定期润滑。
密封泄漏
更换密封件，确保密封良好。
电气故障
检查电气元件，更换损坏的元件，确保电气 系统正常工作。
03
回转式空气预热器的设 计与优化
设计理念
提高换热效率
01
回转式空气预热器设计的主要目标是提高换热效率，降低热量
损失，从而提高整个系统的能源利用效率。
减小体积与重量
02
优化设计可以减小预热器的体积和重量，使其在满足性能要求
的同时，更加紧凑和轻便。
增强可靠性与耐久性
回转式空气预热器
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。
回转式空气预热器的结构和工作原理
空预器的漏风原因及分类 空预器的转子是转动的，在转子与空预器上下壳体及圆周壳 体之间存在一定距离的间隙。由于冷风侧和热风侧各个仓室 之间的流体压力、温度和流速的差异，造成了流体在不同仓 室之间的相互泄漏，即空预器内部漏风。 空气预热器漏风主要可以分为以下两类: (1)携带漏风。携带漏风主要是因为空气预热器在转动过程中, 一部分驻留在换热元件中的空气被携带到烟气中去,一部分驻 留在换热元件中的烟气被携带到空气中去。这种情况造成的 漏风量很小,但这种漏风是空气预热器的构造无法避免的。 (2)直接漏风。直接漏风主要是由于空气预热器结构本身为保 证安全运行而使烟气与空气之间存在一定的间隙;同时,由于烟 气和空气之间存在压差也会产生漏风。直接漏风主要包括径 向漏风、轴向漏风、旁路漏风、中心筒漏风。径向漏风占直 接漏风量的80%左右,主要是因为转子上、下端温度差异而发 生蘑菇状变形,进而造成密封间隙的增大和漏风率的增加。
回转式空气预热器
（2）轴向密封片与弧形板的摩擦：轴向密封片和弧形板摩擦也较为常见，由于在机组启、停工况、升降负荷 过程中，若升降负荷速率太高的话，容易引起空预器转子与弧形板的膨胀不均，从而造成摩擦，严重时空预器转 子发生卡涩，最终使空预器跳闸，影响机组出力。
（3）动静间隙调整装置故障导致扇形片与壳体摩擦：动静间隙调整装置可自动跟踪空预器转子变形情况，并 通过机械装置对扇形板高度进行调节避免扇形板与空预器转子发生摩擦，由于安装在空预器的动静间隙调整装置 产品质量差、加之安装、运行维护等原因使投运故障率升高，从而造成扇形板与壳体频繁出现卡涩现象，严重影 响空预器的可靠运行。
3、驱动电机的电流摆动大
导致空气预热器电流摆动较大主要原因在于以下几点：（1）空气预热器密封投入不正常。（2）传动机原因， 间隙过小。（3）转子倾斜。（4）密封间隙过小或脱落。
卡涩原因
主要原因
预防
空预器摩擦卡涩主要原因有以下几方面：
（1）径向密封片与扇形板摩擦：径向密封片和扇形板摩擦是很常见的，在启炉、锅炉变工况运行、停炉过程 中，由于温度变化，空预器转子的各部件膨胀不同，极易出现径向密封片与扇形板摩擦现象，造成电流轻微波动 或上涨、空预器发出异音，一般不会造成空预器正常运行，但当空预器径向密封片与扇形板摩擦严重时，空预器 转子旋转受阻，空预器转子卡涩跳闸。
工作原理
在可转动的圆筒形转子中装于空预器受热面，而转子同时也被分割若干个扇形仓格，并在每个仓内装满了金 属薄板做成的传热器件，而圆形外壳顶部与底部上下被被平分成烟气流通区域、密封区空气流通区主要三个部分。 烟气流通区与烟道相互连接，而空气流通区与风道进行连接，而受热面的转子以1~3r/min转速旋转，此时就会让 受热面转到烟气流通区，烟气也会从上到下流过受热面，受热面与烟气热量进行吸收，导致被加热，一旦到达空 气流通区域时，受热面就会将吸收来的热量从下到上进行热量传输，而转子每转动一周就会完成一个热交换，而 烟气容积比空气大，所以烟气通道占到总面积的40~50%，而空气通道仅占30~40%，剩下部分为密封区。而空气预 热器中动、静部件之间存在一些间隙，并将烟气作为负压状态，空气作为正压状态。而转动部件也会将一些空气 带到烟气中，一旦转速较低就会导致携带量较少，这样就会增加排烟损失和电能消耗增加，一旦漏风比较严重就 会影响锅炉出力。在空气预热器上很容易积灰，增加了腐蚀程度，比较严重就会导致空气流道堵死，这时候需要 进行冲洗。
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回转式空气预热器冷端搪瓷换热元件
一、技术背景
火电厂机组在安装SCR装置时，对部分空气预热器（空预器）换热元件进行了改造。
在已投运烟气脱硝装置的机组中，改造过的和尚未改造的空预器均出现过因硫酸氢氨堵塞而造成烟侧阻力增加的现象，部分空预器改造后还出现了排烟温度升高，炉效降低的情况。
二、空预器硫酸氢氨堵塞
燃煤锅炉炉膛内烟气中的SO2约有0.5%-1.0%被氧化成SO3。
加装SCR系统后，催化剂在把NO X还原成N2的同时，将约1.0%的SO2氧化成SO3。
在空预器中/低温段换热元件表面，SCR反应器出口烟气中存在的未反应的逃逸氨（NH3）、SO3
及水蒸气反应生成硫酸氢氨或硫酸氨：
NH3＋SO3＋H2O→NH4HSO4
2NH3＋SO3＋H2O→(NH4)2SO4
当烟气中的NH3含量远高于SO3浓度时，主要生成干燥的粉末状硫酸氨，不会对空预器产生粘附结垢。
当烟气中的SO3浓度高于逃逸氨浓度（通常要求SCR 出口不大于3μL/L）时，主要生成硫酸氢氨(ABS)。
在150～220℃温度区间，ABS 是一种高粘性液态物质，易冷凝沉积在空预器换热元件表面，粘附烟气中的飞灰颗粒，堵塞换热元件通道，增加空预器阻力并影响换热效果。
硫酸氢氨造成的堵灰清除比较困难，严重时需停炉进行离线清洗。
为降低硫酸氢氨的影响，目前主要从空预器本体改造或者脱硝系统氨逃逸控制两方面采取措施。
三、搪瓷传热元件历史
为解决预热器换热元件存在的腐蚀、积灰、磨损等问题。
美国CE公司于1902年率先使用搪瓷传热元件，取得很好的使用效果。
随即世界各大预热器公司纷纷在燃烧介质较差的锅炉里采用搪瓷传热元件，并形成了成熟的技术标准。
国内搪瓷传热元件从20年代末使用以来，先后在很多电厂使用，均取得较好的效果。
四、搪瓷传热元件的特点：
1、超强的耐酸能力，在1%沸腾硫酸里试验持续间超过6个碳钢板（考登钢超过碳钢板2个）
2、耐磨能力强。
高硅搪瓷的耐磨系数是考登钢的7倍。
3、表面光滑，不容易积灰，易清洗。
4、能适应各种吹灰器工作下的工况环境，燃爆式吹灰器工况条件下依然运行良好。
5、换热效果和考登钢几乎相同，但由于搪瓷不容易积灰，实际应用过程中换热效果优于考登钢，不会影响排烟温度。
五、CPP 搪瓷换热元件检验项目：
六、搪瓷传热元件的目标：
1、有效减少热端磨损
2、大幅度减轻堵灰、减低排烟温度
3、减轻冷端腐蚀，提高空预器使用寿命1倍以上
七、当您的空气预热器出现以下问题时，请考虑采用搪瓷传热元件：
1、低温露点腐蚀严重
2、高温段传热元件磨损严重
3、漏风率偏高
八、产品组合
1、空气预热器搪瓷换热元件
2、空气预热器的搪瓷换热元件
3、空气预热器搪瓷换热元件有多种不同波形
4、根据工艺流程设计选择材料
九、产品优势
1、高导热性
2、低流体阻力
3、更不易堵灰
4、表面易清洁
5、防腐、防污垢堆积和防锈
6、在恶劣环境下保持长的使用寿命
7、抗强温差
8、防火
9、更换简单快捷
空气预热器的搪瓷换热元件高性能的镀搪瓷换热元件
先进的静电喷涂法确保了换热元件的边缘能够涂满搪瓷
十、生产线及设备
工厂于 2006 年开工，主要的生产设备从德国和荷兰进口，品质优良，达到欧洲标准。
先进的全自动湿法喷淋镀搪瓷工艺，保证了最佳防腐涂层的持续高质量水准。
十一、产品的生产设备与资源
1、自动成型剪板机
2、钢板脱脂预处理线，附带废水处理线
3、搪瓷釉料鼓型研磨机
4、搪瓷喷涂线
5、干燥流水线
6、高温烧瓷炉
7、质量控制实验室
8、装配与包装
9、包装及仓储
钢板预处理线搪瓷研磨
包装及仓储剪板成型
十二、系统优势
空气预热器 (APH)
1、冷端使用 - L 型换热元件，不易堵塞！
2、灵活的、可调节的双密封系统被证明是高效、耐用的并且有较低的泄漏率
3、两种类型的热交换器：转子回转式和风罩回转式
4、特殊的两格舱，三格舱，四格舱的再生式空气预热器的设计
5、世界范围内的业绩（直径达 21 米）
换热器转子的安装现场新设备—安装保温前
十三、在中国的部分业绩
北仑GGH 5×600MW机组兰溪GGH 4×600MW机组
邹县GGH 2×1000MW机组滇东GGH 4×600MW机组
十四、最优化操作和效率
通过提供专门设计的服务项目，改善了效率、降低了成本、提高了空气预热
器的可靠性，从而使电厂的收益率得到了大幅度的改善。
十五、服务
1、检验分析、工况分析、毁坏情况分析以及改进和检修计划
2、供应、拆卸及安装备品备件和辅助设备
3、换热元件
4、轴承
5、驱动装置
6、围带
7、吹灰器, 含管道系统的洗涤装置
8、火警系统
9、关闭和控制阀
10、旋转型监测系统
11、液压系统的检查/安装以及仪器和控制系统
十六、其他服务
1、冷热状态的调节
2、清洁换热元件（低压和高压清洗）
十七、显著的修复服务
1、完整的检修和修复
2、创新的密封系统使泄漏率达到最小
3、升级和修补
——转子, 定子, 转子格仓
——驱动装置, 吹灰器, 封条
空气预热器的安装
十八、公司能够为产品及其他公司的产品提供所有的服务。
其性能方面的改善在电厂和钢铁工业的许多业绩中得到了证实。
制造一个换热器的壳体制造一个紧凑型空气预热器。