空预器基础知识课件(A1)

二. 关于空气预热器漏风
三. 空气预热器常见病及易损件
容 克 式 空 气 预 热 器 示 意 图
风 罩 回 转 式 空 气 预 热 器 示 意 图
容 克 式 空 气 预 热 器 示 意 图 （ 二 分 仓 ）
容 克 式 空 气 预 热 器 示 意 图 （ 三 分 仓 ）
容克式空气预热器示意图（四分仓）
引风机 送风机
一次风机
磨煤机
冷一次风系统
容克式空气预热器性能保证
1. 热力性能 当空预器进口烟气量与烟气温度以及进口风量 与风温符合用户提供的原始资料时，空预器出 口烟气温度的变化范围在预定值的±3℃之内。
2. 阻力损失
当进入空预器的烟气量与空气量符合用户提供 的原始资料时，通过空预器的烟、空气阻力损 失小于等于用户提供的原始资料中的要求值。
直流锅炉—蒸发受热面中工质的流动是依靠给水泵的
压头来完成的，工质仅一次通过将水全部
蒸发完毕。
锅 炉 燃 料
成分 占 燃 料 比 例 和 主 要 特 性
碳 C 占燃料15%～85%，含碳量越高，着火越困难。
氢 H 是发热量最高的元素，固体2%～6%，液体14%，天然气含量最高。 氧 O 1%～3%，泥煤可占30%。 氮 N 0.5%～2%。
汽轮机高压缸
温度、压力 再热器
过热器 温度、压力
（汽） 锅 筒
汽水分离装置
水
高压加热器
给水管道
省煤器
给水温度
（水） 下降管
汽 水 混 合 物
水冷壁
电站锅炉分类
自然循环锅炉—工质依靠下降管中的水与上升管中汽
水混合物之间的密度差进行循环。
控制循环锅炉—在下降管和上升管之间装有循环泵，
提高循环回路的流动阻力。
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
一般可以比三分仓布置降低3%的漏风率点。预热器 总计算漏风率一般为6-7%。
50 61
135/128℃
一次风 二次风 282 900
出口烟气 1438
容克式空气预热器漏风含义
空预器结构 携带漏风 空预器转速
空预器漏风
密封间隙 直接漏风 烟空气压差
漏风影响因素与组成
1. 携带漏风量WH （Kg/h) WH = a· V· Rpm 3. 漏风量的百分比
热 端 径 向 冷 端 径 向 轴 向 密 封 中 心 密 封 携 带 漏 风
关于空气预热器漏风
一. 容克式空气预热器漏风含义
二. 降低漏风的关键点
三. 漏风与经济性分析
空 气 预 热 器 热 膨 胀 示 意 图
进磨煤机 风温：254℃ 风量：231
328℃
风量示意（t/h）
进口烟气 1327
316℃ 366℃
一次风 二次风 169 902
52
调 温 62 风
23℃ 18℃
主要煤种特点
煤种 名称 无烟煤 贫 煤 烟 煤 挥发份 （V） ＜10% 10%～20% 20%～40% 7%～30% 3%～18% 灰分 （A） 6%～25% 水分 （M） 1%～5%
主
要
特
点
着火困难，不易燃烬，灰水含 量低，发热量较高。 介于无烟煤和烟煤之间 挥发份含量较高，各成分适中， 着火稳定性好。 灰水含量较高，发热量较低， 容易自燃。
40% 20% 20%
5% 15%
空气预热器漏风情况
空预器漏风分解
一次风
二次风
烟气 75% 占漏风的百分比 烟气 25%
一次风漏风分解
一次风 一次风
二次风 20% 占一次风漏风的百分比 烟 气 80%
空预器漏风量 =
两种回转式空气预热器性能比较
项目
漏风性能 传动部分 吹灰清洗 制 检 体 造 修 积
容 克 式
罗特缪勒式
密封长度短，装置可调，易于控制。 密封周线长，装置不可调，难控漏风大。 功率较大，重量大，支撑轴重载型。 功率小，重量轻，轴承稳定，电耗省。 结构简单，驱动件外部，检修方便。 复杂，固定在内部，检修不便，易堵灰。 分块制造，部件少，加工简单省时。 加工件大，部件多，加工设备大工时多。 轴承外部，温度低，控制检修方便。 轴承内部，温度高，控制检修不方便。 结构紧凑，体积小，容易布置。 结构复杂，体积大，安装费时。
回转式空气预热器专题介绍
电站锅炉工作原理
锅炉是一种生产蒸汽的换热设备。通过煤、油、天
然气等燃料燃烧释放出化学能，在传热过程中把能 量传递给水，使水转变成蒸汽。 锅炉设备中，吸热部分称为锅，产热部分称为炉。
空气预热器既是吸热部分，又是产热部分。
锅 炉 主 要 部 件
锅 — 吸热部分：
水冷壁、过热器、再热器、省煤器等。
容克式空气预热器主要优点
1.
2.
漏风性能易于控制 密封长度短，约为风罩转空预器的四分之一，通过调 整密封间隙，泄露面积可以控制在最小程度。 轴承布置在外部 轴承布置在外部，环境温度低，油润滑、油温控制方 便，容易保养，检修简单。 吹灰器结构简单，驱动部分在外部，保养检修方便， 易于接通吹灰介质。
3.
热 管 分 类
重力热管 — 依靠重力回到加热管。
螺旋热管 — 依靠离心力回到加热管。 其它热管：
抗重力热管、电动力热管、渗透热管等。
回转式空气预热器布置型式
回转式空气预热器 —（动态预热器） 1. 风罩转空气预热器(罗特缪勒式) 2. 转子转空气预热器(容克式)
回转式空气预热器介绍
一. 空气预热器概况
按锅炉蒸发量：k型
S型
10T/h ～ 70T/h
70T/h ～120T/h
9#～16.5#
17#～18.5#
R型
VI型、H型
120T/h ～450T/h
450T/h ～3000T/h
19#～24#
24.5# ～36#
容克式空气预热器主要部件
1. 转子（扇形仓格、围带、中心筒、栅架、端轴） 2. 传热元件（冷段、中间层和热段元件、元件框架）
冷烟气→排入烟囱。
热空气→进炉膛参与燃烧、 →送制粉系统烘干煤粉。
换热原理图
空气出口 330℃ 烟气进口 380℃
空气进口 25℃
烟气出口 130℃
不同燃料和燃烧方式对预热空气温度的要求
燃料及燃烧方式
烟煤 预热空气温度(℃)
250 ～ 300
固态排渣 无烟煤、贫煤、褐煤（用空气 煤粉炉 干燥煤粉）
4. 5.
水冲洗均匀，效率高 。 传动装置启动力矩虽大，但启动时间很短，1秒种即 可达到额定转速。在额定转速下，只要克服很小的摩 擦力矩，
容克式空气预热器分仓形式
锅炉
燃烧器
二分仓 预热器
除灰器 G A 送风机
引风机
系 统 示 意 图
磨煤机
一次风机
热一次风系统
锅炉
燃烧器
三分仓 预热器
除尘器
G S P
一. 固体燃料 烟煤、无烟煤、泥煤、页岩、木柴等 二. 液体燃料 原油、燃料油、渣油、柴油等 三. 气体燃料 天然气、炼焦煤气、石油加工尾气、高炉煤气等 煤的分类: 按煤的可燃质挥发份分类，可分为四类：
1. 褐煤: 2. 烟煤: 3. 贫煤: 4. 无烟煤: 可燃质挥发份为: 可燃质挥发份为: 可燃质挥发份为: 可燃质挥发份为: 40%～60%。 20%～40%。 10%～20%。 不大于10%。
3. 转子外壳（壳板、轴向密封板、调节器） 4. 热端、冷端连接板（烟风道、扇形板、调节器） 5. 密封（三向密封、静密封、中心密封、气封等、） 6. 上下轴承（导向、支撑） 7. 传动装置 8. 油循环系统 9. 停转报警系统 10. 吹灰器和水冲洗 11. 漏风控制系统 12. 火灾报警装置
空 气 预 热 器 组 件 分 解 图
褐 煤
40%～50% 40%～50%
40%～60%
煤种特性分析
元素分析 — 设计计算用 工业分析 — 设计及运行参考
灰成分分析
评估结焦特性用 灰熔点测定 可磨性（可磨度）— 制粉系统计算用
锅炉主要参数
蒸发量 （t/h） 35 65（75） 出口蒸汽压力 （Mpa） 3.82 3.82 出口蒸汽温度 （℃） 450 450 给水温度 （℃） 150 150 发电机功率 （MW） 6 12
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
传热元件结构布置
抽屉结构
篮子结构
支 承 轴 承 布 置 图 （ 内 置 式 ）
平 面 轴
承
布 置
平 面 轴 承 布 置 图
导 向 轴 承 布 置 图
油 循 环 系 统
漏风控制系统示意图
吹灰器与水冲洗装置布置图
固定式水冲洗装置
伸缩式吹灰器
传热元件
吹灰器喷嘴
红 外 线 扫 描 位 置 图
130 220
410 420 670 1025
3.82 9.8
9.8 13.7 13.7 16.7 18.3
450 540
540 540/540 540/540 540/540 540.6/540.6
170 215
215 240 240 265 265
25 50
100 125 200 300 300
炉 — 产热部分： 炉膛、燃烧器、出渣设备、送引风机等。 其它设备： 空气预热器、钢结构、吊架、炉墙保温、连接管道、 阀门等。
锅 炉 总 图
燃料流程：
煤
磨煤机（制粉系统） 燃烧器 炉膛
炉中高温烟气释放的 能量被水冷壁吸收
燃烧产物
过热器
再热器
省煤器
烟囱
引风机
除尘设备
空气预热器
Fra Baidu bibliotek
汽水流程：
汽轮机中压缸
一次风泄漏率低（<10%)，利于燃烧稳定。但二次 风泄漏率较大（15%左右）。 一般采用单台布置，单台布置漏风面积比两台布置 小35%。在锅炉系统中占地仅为管式预热器的1/21/3。 系统相对简单，维护方便。 轴向密封多，转子转动阻力大，需采用高可靠传动 方式，弥补只配单台预热器的不足。 热端间隙跟踪系统对漏风控制较为关键。
1000
2008 18.3
555/555
540.6/540.6
278
280.3
300
600
锅炉净效率：
热效率减去锅炉各辅机所消耗的电能
折算成的热效率。
燃烧效率： 燃料完全燃烧的程度。 燃烧效率=100－（q3+q4）%
送风机
制 空 粉 原煤 设 煤粉气流 燃 水 过 再 省 气 含灰烟气 除 备 （一次风） 烧 冷 热 热 煤 预 尘 及 器 壁 器 器 器 热 器 系 器 统
一 次 风 二 次 风
冷空气
引 风 机
去烟囱
细灰
灰渣
空气预热器在电站锅炉中的应用
一.空气预热器概况 1. 工 作 原 理
2. 布 置 形 式 3. 产 品 现 状
工作原理：
内置受热面，进行热交换。
回收烟气热量，降低排烟温度。
（250～400℃→150℃以下）
预热空气温度，强化燃料燃烧。
（20～25℃→300～420℃）
褐煤（用烟气干燥煤粉） 液态排渣煤粉炉
350 ～ 400
300 ～ 350 380 ～ 420
油炉、天然气炉、高炉煤气炉
链条炉 烟煤、贫煤、无烟煤
250 ～ 300 25 ～ 180 25 ～ 200
抛煤机与固定炉排 烟煤
布置形式：
板式空气预热器 管式空气预热器 热管空气预热器 回转式空气预热器 其它形式的空气预热器
a: 空气比重
(Kg/m3)
V: 转子容积（m3) Rpm: 转子转速（转速/时） 2. 直接漏风量WD （Kg/h) WD = · A· (2g a · DP)0.5 : 流量系数 A:热态密封间隙总面积（m2) g :重力加速度（m/s2)
漏 风 百 分 比
DP :烟空气压差（Kg/m2)
3. 漏风指标
当空预器的安装和运行符合设计要求时，空预 器的漏风率低于或等于保证值。
容克式空气预热器产品现状
机组容量 50MW 125MW 200MW 300MW 600MW ＞600MW 产品型号
23.5#VI 23.5#～26#VI 26.5#～27.5#VI 28#～29#VI 31.5#～33#VI 34#～35#VI
转子直径
￠6300mm ￠6300～7930mm ￠8248～9010mm ￠9470～10330mm ￠12950～14950mm ￠16396～18098mm
产品业绩
2000MW 19200MW 3200MW 63000MW 10800MW 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）