锅炉原理8省煤器和空气预热器
贯流式锅炉工作原理
贯流式锅炉工作原理
贯流式锅炉是一种高效的蒸汽发生器，它主要由炉膛、燃烧室、
水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器、除尘器、引风机等组成。
当
锅炉运行时，燃料经过喷嘴雾化并与空气混合燃烧，产生高温高压的
燃烧气体。
这些气体在燃烧室内快速燃烧，然后通过水冷壁将其余热
传递给水，使其加热蒸发成蒸汽。
随着燃烧气体的进一步升温和压力
的下降，它们会通过过热器进一步加热。
在这个过程中，通过省煤器、空气预热器和除尘器等附属设备，最终将烟气排放到大气中。
整个过
程中，引风机负责向锅炉内输入空气，使燃料得到充分的氧化，确保
锅炉能够稳定运行。
贯流式锅炉的高效率、低能耗、低污染的特点，
使其成为各种工业应用领域中广泛使用的重要设备之一。
第七章 省煤器和空气预热器
容克式空气预热器
三分仓空气预热器示意图
三分仓空气预热器结构
三分仓空气预热器机壳
图7-14 三分仓回转式预热器的外壳板 1—主外壳板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；2—副外壳板Ⅰ、Ⅱ；3—侧外壳板；4—轴向密
封装置；5—驱动装置；6—冷段蓄热元件检修门；7—人孔口
机壳
– 上梁、下梁与主壳体板Ⅰ 、Ⅱ连接，组成一个封 闭的框架，为支承预热器转动件的主要结构。
– 按结构形式分类
• 光管式 • 鳍片式：扩展受热面，强化烟气侧传热。 • 膜片管式(简称膜式) ：。。。 • 肋片管式 ：。。。
– 按管子排列方式分类
• 错列：传热效果好，结构紧凑，并能减少积灰，但磨损比 顺列布置严重、吹灰较困难；
• 顺列 ：容易吹灰、磨损较轻，但积灰相对严重。
第二节 省煤器
二、省煤器的布置方式
三分仓空气预热器
• 整体结构及部件
– 三分仓受热面回转式预热器由机壳、转子及受热面、 密封装置、传动装置、轴承座及其润滑系统等组成。
• 机壳 • 转子 • 传热元件（受热面） • 密封装置
回转式空气预热器的漏风
• 回转式空气预热器的漏风
– 漏风量大是回转式空气预热器的主要缺点。先进空气预热器的漏 风率为5-6%。
径向密封装置
蘑菇状变形和径向密封间隙的调整
轴向和旁路密封装置
回转式空气预热器径向、轴向双密封系 统
• 主要缺点：漏风量大；密封结构要求高；易积灰、堵灰，必须经常 吹灰甚至清洗。
第四节 回转式空气预热器
二、受热面回转的三分仓空气预热器
空气通道分为一次风和二次风两个通道；烟气、一次风和二次风流 通区所占的圆周角一般分别为165、 50 和100， 其余为三个 密封区，各占15。
省煤器和空气预热器
空气侧又分为一次风通 道及二次风通道 烟气流经转子，烟气放 热降温，蓄热元件吸热升 温 蓄热元件旋转到空气侧， 将热量释放给空气
空预器漏风的测定
漏风率定义： 漏入空预器烟气侧的空气质量与进入空预器的烟气质量之比 ——GB 10184-88 电站锅炉性能试验规程
漏风率的测定：测定空预器进出口的烟气含氧量O2，计算进 出口空气过剩系数， 根据GB 10184-88 （附录K、式47）计算
1684 31
1684 31 277 67
低再 1.2 555 312.1 452
8.43
31
3874 51.7 3874 52 263 51
省煤器 空预器
1.2
1.2
296 130
249
20
330.7 240
9.11 10.6
0.63 18.9
14727 28224
78.3
46
14727 28224
八．省煤器和空气预热器
Economizer& air heater
1. 省煤器
利用锅炉尾部烟气 的热量加热给水，提高 进入汽包的给水温度， 减少蒸发受热面 降低排烟温度，提 高锅炉效率 改善汽包工作条件。 提高进入汽包的给水温 度，减小汽包壁的热应 力 降低锅炉成本。省煤 器管比水冷壁管价格低 得多。
φ48X6 149排，横向节距120mm 4管头，纵向78排 纵向节距97mm
300MW CFB 锅炉（FW） 3管头，纵向28排
600MW 超临界煤粉炉
•上下两组，逆流布置 •蛇形管：Φ50.8×7.1 （SA-210C），4管圈绕 •横向节距114.3mm，192排 •省煤器进口集箱： φ508×88，SA-106C； •省煤器出口集箱： φ508×88，SA-106C。
省煤器与空气预热器
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八、省煤器出口水温的选择 对高压以上锅炉，省煤器均采用非沸腾式，即省煤器出口 水温有一定的欠焓值，避免省煤器中发生汽化，以保证省 煤器管中的水流量分配均匀，且使水在进入水冷壁管时不 发生汽化，保证水冷壁入口的水流量分配均匀，提高水循 环的安全性。 对控制循环锅炉，一般将省煤器出口的水直接引入汽包的 下降管入口处，以保证水进入再循环水泵时不发生汽化， 要求省煤器出口水温欠温60℃。 对直流锅炉，省煤器出口水约需要有380KJ/kg的欠焓，才 能保证给水进入水冷壁管子时流量分配较为均匀。
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吊挂受热面-省煤器
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低温再热 器进口
省煤器进口
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12Biblioteka 五、省煤器引出管与汽包连接 采用套管连接方式； 六、省煤器中的水速 （一）省煤器中的质量流速和水速 省煤器中水流的ρ ω 可取600～800kg/(㎡·S),对水平管 子，当水的流速大于0.5m/s时，可以避免金属局部氧腐蚀。 如果省煤器管内达到沸腾状态，非沸腾部分水速不低于 0.3m/s，管内是汽水混合物水速较低容易发生汽水分层， 即水在管子下部，而蒸汽在管子上部，与蒸汽接触的金属 管壁温度较高，有可能发生超温现象。容易引起金属的破 坏，因而蛇形管沸腾部分中水流速度应不低于1m/s。 （二）烟气流速的选取 烟速太大磨损，太小导致积灰。一般经济烟速在8～11m/s， 含灰量大于40%时，最大烟速11m/s，含灰量在14%～20%时， 最大烟气流速可以达12.24m/s～18.3m/s。 特别注意:引进技术机组,烟速指管束进口处流速；国产机 组是指进、出口平均流速。
电厂锅炉原理ppt第章省煤器和空气预热器.
原煤中灰的组成：石英、黄铁矿 灰含量：撞击次数
石英玻璃化 黄铁矿氧化
燃烧后灰的性质：几何形状、几何尺寸、成分组成
32
第四节 尾部受热面运行中的问题
防止措施
烟气流速适当
塔形布置 节流装置 均匀挡板
避免局部飞灰浓度过高
Aar，red 5
6~7
采用膜式或肋片式省煤器
9~10 30
加装防磨装置
横向冲刷：角钢、圆钢、防磨瓦 纵向冲刷：内衬管、短管
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第二节 省煤器
5. 流动参数选择
介质流向 工质侧
烟气从上而下 水从下而上
水速↑
流动阻力↑
逆流
高压锅炉：不大于5％汽包压力 中压锅炉：不大于8％汽包压力
水速↓
烟气侧
磨损
管内空气阻塞
氧腐蚀
汽水分层
超温 疲劳破坏
w＝8~10m/s
非沸腾式 不小于0.3m/s
沸腾式 不小于1m/s
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第三节 空气预热器 1. 分类
局部磨损（后墙附近少数管子）
流动阻力大
双管圈或双面进水
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第二节 省煤器 4. 布置方式
垂直于前后墙 平行于前后墙
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第二节 省煤器
4. 布置方式 支吊方式
支撑
支撑梁的冷却
悬吊
管组高度
单级或一组高度不大于1~1.5m（便于检修） 管组之间高度不小于600~800mm （便于清灰） 与空气预热器距离不小于800~1000mm （便于清灰）
传热温压大
5
温度 温度
第一节 尾部受热面的作用和工作特点
2. 工作特点
烟气
出口温差小
烟气
水
入口温差小
锅炉原理省煤器和空气预热器分解课件
热管式空气预热器
利用热管内部的液态工质在加热 后蒸发、冷凝的循环过程传递热 量。由于热管内部工质的相变传 热，使得热管具有很高的传热效
率。
03
省煤器与空气预热器的比较
工作原理的比较
省煤器
省煤器是利用高温烟气将水加热的换 热设备，通过热传导将热量传递给受 热面中的水，使其温度升高。
空气预热器
省煤器的工作原理
省煤器由许多蛇形管组成，蛇形 管内通入锅炉给水，外流过高温
烟气。
省煤器中的水在管内受热后升温 ，并吸收管外烟气的热量，使烟 气温度降低，同时水变成蒸汽。
蒸汽进入汽轮机做功后进入凝汽 器，再经过循环水泵加压后送回 省煤器再次加热，如此循环利用
。
02
空气预热器原理介绍
空气预热器的作用
THANKS
感谢观看
环保技术
研究减少污染物排放的省煤器和空气预热器技术，降低对环境的影 响。
应用领域的拓展
工业领域
01
拓展省煤器和空气预热器在钢铁、化工、造纸等高耗能行业的
应用，提高能源利用效率。
新能源领域
02
探索省煤器和空气预热器在太阳能、风能等新能源领域的应用
，促进可再生能源的发展。
建筑领域
03
将省煤器和空气预热器技术应用于建筑节能领域，提高建筑物
优缺点的比较
省煤器
省煤器的优点在于能够有效地利用高温烟气的热量来加热给 水，提高锅炉热效率；缺点在于如果水质不好，容易结垢和 腐蚀。
空气预热器
空气预热器的优点在于能够有效地利用锅炉尾部烟气的热量 来加热空气，提高锅炉燃烧效率；缺点在于如果使用不当， 容易出现漏风和堵塞等问题。
04
省煤器和空气预热器的维护与保养
循环流化床锅炉结构原理及运行资料讲解
循环流化床锅炉结构原理及运行资料讲解一、循环流化床锅炉的结构1.炉膛：炉膛是循环流化床锅炉的燃烧区，通过给燃料和气体供应，将燃料在悬浮状态下燃烧，从而释放热能。
2.燃烧器：燃烧器是燃料进入循环床的通道，它将燃料和氧气混合并点燃，形成高温气流。
3.空气预热器：空气预热器用于对燃烧所需的空气进行预热，以提高燃烧效率，并减少燃料消耗。
4.循环床：循环床由大量细颗粒物质组成，可以是砂、矿渣等，它起到支撑燃料和增大反应面积的作用。
在循环床中，床料循环流动，保持悬浮状态，使燃料充分接触氧气，加快燃烧速度。
5.分离器：分离器用于将循环床中的固体颗粒与燃烧产物分离，确保床料的循环正常进行。
6.尾气换热器：尾气换热器用于回收废气中的热能，并将其传递给水蒸汽，提高锅炉的热效率。
7.省煤器：省煤器用于对锅炉排出的烟气进行冷却，并从中回收热能，用于预热给水，减少燃料的消耗。
8.除尘器：除尘器用于对燃烧产生的烟尘进行收集和过滤，保证热空气的洁净排放。
二、循环流化床锅炉的原理循环流化床锅炉的工作原理是利用气体和固体颗粒的流态化来进行燃烧。
在循环床中，床料被高速空气一同悬浮并形成流化状态，颗粒间相互碰撞并形成干燥、氧化和燃烧等反应过程。
通过床料的循环和燃料的补给，保持循环床内的温度和反应区的平衡。
循环流化床锅炉的燃烧过程主要包括迅速燃烧区、燃烧工质区和氧化还原区。
迅速燃烧区是燃料在高速空气中的氧化和挥发过程，燃料开始燃烧并释放大量热能。
燃烧工质区是氧化剂和燃料完全混合燃烧的区域，燃料被完全氧化，产生大量的热能。
氧化还原区是氧化剂与燃料反应的区域，会产生一些复杂的氧化反应。
三、循环流化床锅炉的运行资料1.安装要求：循环流化床锅炉的安装位置应有良好的通风条件，并与电源、给水、排烟等系统连接良好。
锅炉应安装在水平坚固的基础上，并具备良好的防震措施。
安装完成后，需要对各个系统进行调试，确保锅炉的正常运行。
2.运行参数：循环流化床锅炉的运行参数包括供热温度、供热压力、燃料含硫量、床温、床压等。
4、省煤器和空气预热器
3、省煤器磨损
含有硬粒飞灰的烟气相对于管壁流动，对管壁产生磨损称 为冲击磨损，亦称冲蚀。冲蚀有撞击磨损（法向力）和冲刷磨 损（切向力）两种。
影响省煤器磨损的因素主要有烟气流速、飞灰浓度、灰的 物理化学性质，受热面的布置与结构特性和运行工况等。 受热面金属表面的磨损正比于飞灰颗粒的动能和撞击次 数。飞灰颗粒的动能和速度的平方成正比，而撞击次数同速度 的一次方成正比。故管子的磨损同就同烟气速度的三次方成正 比。可见烟气流速对受热面的磨损起决定性作用。 在管束四周与烟道的间隙中，形成烟气走廊，由于阻力 较小，局部烟气流速可达到平均流速的两倍而形成严重的局部 磨损。当烟气经水平烟道转入尾部烟道时，由于气流转弯，飞 灰被抛向后墙附近，使这里的飞灰度增高，靠后墙的管子就会 受到更大的磨损。
三、尾部受热面的低温腐蚀 露点
水蒸汽或硫酸蒸汽开始凝结的温度
低温腐蚀
当烟温降低或接触到温度较低的金属受热面时， 只要温度低于露点，水蒸汽或硫酸蒸汽就会凝结 水蒸汽凝结： 氧腐蚀
硫酸蒸汽凝结：酸腐蚀
影响腐蚀的因素
硫酸蒸汽的凝结量 凝结液中硫酸浓度 受热面金属壁温
四 低温腐蚀的减轻和防止
堵塞烟道，阻力 ，风机电耗
导致低温腐蚀
影响积灰的因素
飞灰颗粒组成成分。微小颗粒容易沉积。 烟气流动工况 错列：稀疏（类似单管），紧密（气流冲刷、减少 积灰） 顺列：积灰严重 烟气速度：烟速大、冲刷作用大 受热面金属温度
减轻和防止的积灰的措施
1)足够高的烟速6m/s
2)采用小管径和错列布置
第八章 省煤器和空气预热器
第一节 尾部受热面概述
尾部受热面：省煤器和空气预热器
省煤器作用： 1 降低排烟温度、提高锅炉效率、节省燃料 2 用省煤器这样的低温部件代替部分价格高的高温水冷壁，降低锅炉造价 3 提高进入汽水分离器（汽包）的给水温度，减少给水与汽包壁之间的温 差，降低汽包的热应力
省煤器和空气预热器
省煤器与空气预热器省煤器和空气预热器是现代锅炉不可缺少的受热面，由于他们装在锅炉尾部烟道内，故称为尾部受热面。
省煤器一省煤器的作用及种类1省煤器的作用省煤器的作用是利用锅炉尾部烟气热量加热锅炉给水。
省煤器是现代锅炉中不可缺少的受热面，一般布置在烟道内，吸收烟气的对流热，个别锅炉有水冷壁相间布置的，以吸收炉膛的辐射热。
2省煤器对锅炉的作用1）节省燃料。
在现代锅炉中燃料燃烧产生的热量，被水冷壁，过热器再热器吸收后，烟气温度还很高，这部分烟气热量如不设法利用，将造成很大的热损失。
再锅炉尾部装省煤器可降低锅炉排烟温度，减少排烟热损失，所以节省燃料。
2）改善汽包的工作条件由于采用省煤器。
提高了进入汽包的给水温度，减少了汽包壁与给水之间温度差引起的热应力，从而改善汽包的工作条件。
3）降低锅炉造价。
由于水的加热是在省煤器中进行的，用省煤器这样的低温材料代替价格昂贵的高温材料，所以降低锅炉造价。
二省煤器的类型及结构特点。
1按材料分类目前大容量锅炉广泛采用钢管省煤器，优点是：强度高，能承受冲击，工作可靠，传热性能好，重量轻，体积小，价格低廉。
缺点是：耐腐蚀性差，但现代锅炉给水都经过严格处理，所以不是很严重。
2按出口参数分类沸腾式省煤器是出口水温达到饱和温度，并且还有部分水蒸气汽化的省煤器。
汽化水量一般占总水量的0。
1—0。
15倍，一般不超过20%，以免省煤器中的介质流动阻力过大，非沸腾是省煤器是出口水温低于该压力下的沸点，即未达到饱和状态。
一般低于沸点20---25℃注意：中压锅炉多采用沸腾式省煤器，这是因为中压锅炉水的压力低，汽化潜热大，加热水的热量小，蒸发所许热量大，故需要不一部分水的蒸发放到省煤器中进行。
，以防止炉膛温度过低引起燃烧不稳定和炉膛出口烟温降低，以造成过热器表面的金属消耗量增大。
高压以上的锅炉多采用非沸腾是省煤器，因为随着压力的升高，水的汽化潜热减小，加热水的热量响应增大，蒸发所需热量减少，故需把水的加热转如炉膛水冷壁中进行，防止炉膛温度和炉膛出口烟温过高。
《锅炉原理》总结 (第6-12章)
第六章蒸发设备6.膜式水冷壁的优缺点优点：气密性好、对炉墙保护作用好、辐射传热面积大、现场吊装、较强的抗爆能力；缺点：制造检修工作量大、热应力大、人孔等处密封、刚性差。
7.凝渣管束的作用：8.折焰角的作用：○1使炉内火焰分布更均匀，完善高温烟气对炉膛出口受热面的直接冲刷，减小上部死滞区；○2折焰角延长了锅炉的水平烟道，可布置更多的对流受热面，提高锅炉参数。
9.蒸发受热面的结渣、析铁、水冷壁的高温腐蚀：《1》固态排渣煤粉炉的结渣：○1原因：燃烧过程中形成的熔融灰渣在凝固之前接触到受热面，凝结、积聚成坚硬难以清洗的灰渣层；○2发生部位：燃烧器区域、炉膛出口折焰角处、屏式过热器、及其后对流管束入口处、冷灰斗；○3结渣危害：1）传热减弱，锅炉效率下降，经济性变差；2）被迫负荷降低；3）过热器损坏；4）燃烧器喷口结渣破坏空气动力场；5）水冷壁损坏；6）下落焦块损坏冷灰斗；7）阻塞冷灰斗，无法排渣；○4影响结渣的因素：1）煤的灰分特性：软化温度ST <1200o C,易结渣；灰熔点越低，越易结渣；灰分成分的影响:碱性氧化物—Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O等。
酸性氧化物—SiO2、Al2O3、TiO3等。
对灰熔点的影响碱性氧化物↑灰熔点↓酸性氧化物↑灰熔点↑硅比灰分成分的影响:碱性氧化物—Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O等。
酸性氧化物—SiO2、Al2O3、TiO3等。
对灰熔点的影响碱性氧化物↑灰熔点↓酸性氧化物↑灰熔点↑硅比S R，越不易结渣；碱酸比B/A 越小，越不易结渣；2）炉内空气动力工况：火焰中心偏移，水冷壁结渣；燃烧组织不好，死滞漩涡区形成还原性气氛，FeO易与SiO2形成2FeO·SiO2（共晶体，灰熔点下降150~3000C。
3）炉膛的设计特性：q V q A q r过大，炉温升高，易结渣；4）锅炉运行负荷：○5防止结渣的措施：【避免炉温过高；防止灰熔点降低】1）免受热面附近温度过高；2）防止炉内生成过多还原性气体；3）做好燃料管理工作；4）加强运行监视，及时吹灰除渣；5）做好设备检修工作；《2》液态排渣炉底析铁：析铁危害：1）析铁后熔渣粘度增大，不利于排渣2）侵蚀炉底耐火涂层3）与水反应生产H2引起爆炸4)沉于炉底，停炉后，清除困难防止析铁：防止煤粉落入渣池；尽快排走溶渣。
余热锅炉的结构和原理
余热锅炉的结构和原理余热锅炉是一种能够利用工业生产中废气或废热进行能量回收的设备，它的应用可以有效地提高能源利用率，减少能源消耗，降低生产成本，对于节能减排具有重要意义。
余热锅炉的结构和工作原理对于其性能和效率具有重要影响，下面将对余热锅炉的结构和原理进行详细介绍。
1. 结构。
余热锅炉通常由炉体、过热器、再热器、空气预热器、省煤器、除尘器、脱硫器、余热回收器等部分组成。
炉体是燃烧废气或废热的地方，燃烧后的高温烟气通过过热器和再热器升温，然后进入余热回收器进行余热回收，最后通过空气预热器预热空气，提高燃料的燃烧效率。
省煤器用于回收烟气中的余热，降低烟气排放温度，减少烟气对环境的污染。
除尘器和脱硫器则用于处理烟气中的颗粒物和二氧化硫等有害物质，保护环境。
2. 原理。
余热锅炉的工作原理是利用烟气中的余热来产生蒸汽或热水，从而实现能量的回收利用。
废气或废热经过燃烧后产生高温烟气，这些高温烟气通过余热回收器，使水或空气受热并产生蒸汽或热水，然后经过相应的管道输送到需要热能的设备或生产过程中。
通过这种方式，余热锅炉可以将废气或废热中的能量回收利用，达到节能减排的目的。
3. 应用。
余热锅炉广泛应用于钢铁、化工、石油、电力、纺织等行业，尤其是在高温高压工艺生产中，其节能效果更为显著。
通过余热锅炉的应用，不仅可以降低企业的能源消耗和生产成本，还可以减少对环境的污染，提高企业的竞争力和可持续发展能力。
4. 发展趋势。
随着节能减排的要求日益提高，余热锅炉作为一种清洁能源设备，其发展前景十分广阔。
未来，随着技术的不断进步和创新，余热锅炉的结构和原理将会更加完善，能效更高，应用范围也将更加广泛。
同时，政府对于节能减排的政策支持也将进一步推动余热锅炉行业的发展，促进清洁能源的应用和推广。
总之，余热锅炉作为一种重要的能源回收设备，其结构和原理对于其性能和效率具有重要影响。
通过对余热锅炉的结构和原理进行深入了解，可以更好地应用和维护余热锅炉，实现节能减排，促进工业生产的可持续发展。
8第八章 省煤器和空气预热器
第八章省煤器和空气预热器第一节省煤器一、省煤器的作用及种类1、省煤器的作用省煤器的作用是利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉给水。
省煤器对锅炉的作用：（1）节省燃料：在现代锅炉中，燃料燃烧生成的高温烟气，将热量传递给水冷壁、过热器和再热器后，烟气温度还很高，如不设法利用，将造成很大的热损失。
在锅炉尾部装设省煤器，可降低烟气温度，减少排烟热损失，因而节省燃料。
（2）改善汽包的工作条件：由于采用省煤器，提高了进入汽包的给水温度，减少了汽包壁与给水之间的温度差而引起的热应力，从而改善了汽包的工作条件，延长了使用寿命。
（3）降低锅炉造价：由于水的加热是在省煤器中进行的，用省煤器这样的低温材料代替价格昂贵的高温水冷壁材料，从而可降低锅炉造价。
二、省煤器的类型及结构特点1、按材料分类省煤器按使用材料可分为钢管省煤器和铸铁省煤器。
目前大中容量锅炉广泛采用钢管省煤器，其优点是:强度高，能承受冲击，工作可靠，传热性能好,重量轻,体积小，价格低廉；缺点是：耐腐蚀性差，但现代锅炉给水都经严格处理，管内腐蚀已彻底得到解决。
2、按出口参数分类省煤器按出口水温可分为沸腾式省煤器和非沸腾式省煤器。
3、按结构形式分类省煤器按结构形式分为光管式、鳍片式、膜片管式（简称膜式）和螺旋肋片管式四种，其结构如图8—1所示。
（a）（b）（c）（d）图8—1省煤器按结构形式（a）光管；（b）鳍片管；（c）膜片管；（d）螺旋肋片管图8—2钢管式省煤器的结构l—蛇形管；2—进口联箱；3—出口联箱；4—支架；5—支承架；6—锅炉钢架；7—炉墙；8—进水管4、按管子排列方式分类省煤器按蛇形管的排列方式分为错列和顺列两种，如图8—1（a）（d）为顺列、（b）（c）为错列。
错列布置传热效果好，结构紧凑,并能减少积灰，但磨损比顺列布置严重、吹灰困难；顺列布置容易对管子进行吹灰、磨损轻，但积灰严重。
三、省煤器的布置方式省煤器按蛇形管在烟道中的布置方式分为纵向布置和横向布置两种，如图8—3所示。
锅炉原理 第八章
三分仓受热面转动的回转式空气预热器 的密封系统由轴向密封、径向密封、环向密 封三部分组成。
•径向密封用于阻止热冷端面与扇形板之间因压差 而存在的漏风。 •轴向密封用于防止空气从密封区转子外侧漏入烟 气区。
•环向密封用于防止气流不经过受热面直接从转子 一端跑到另一端。
3、回转式空气预热器的热变形 回转式空气预热器在热态运行时，烟气自 上而下流动，烟气温度逐渐降低。空气自下 而上流动，空气温度逐渐升高。
可弯曲扇形板的 外力由传动连接装置 中的千斤顶施加，如 图8—19所示，当千 斤顶向下施加外力时， 通过传动连接装置密 封面就可弯曲，形成 近似于转子下垂时的 形状相一致的曲面。
第四节
尾部受热面的磨损、积灰和腐蚀
一、省煤器的积灰 1、积灰形成的原因 在锅炉的运行中，当含灰烟气在流经受热 面时部分灰粒沉积在受热面上的现象称为积 灰。烟气流速不同时，受热面上积灰的情况 如图8—29所示。
管式空气预热器结构如图8-6所示。
为使传热更接近于逆流传热，常采用如图 8—7所示的多次交叉型式。
2、回转式空气预热器 回转式特点： 1）传热面密度大，结构紧凑，占地面积小，在相 同体积内，回转式可布置的受热面面积是管式预热 器的6～8倍。 ； 2）总重量轻； 3）布置灵活方便； 4）受热面金属温度高，低温腐蚀轻； 5）漏风量较大，对密封结构要求较高，8%～10%； 6）结构复杂，制造工艺高，运行维护检修复杂， 工作量大；
2、飞灰磨损的最大磨损量
磨损量常用管壁最大磨损厚度 δmax来表示， 可由下列经验公式估算：
max
C js
m f fh w w 3 m f fh w w 3
其中：
C
第8章省煤器与空气预热器
固定轴承
❖ 驱动装置是一个电动齿轮组件，直接安装在转子轮 毂驱动轴上。这个驱动组件包括主用和事故交流电 驱动装置及水冲洗用的直流电空气马达。配有手动 盘车装置，用于在安装和维修期间人工转动转子。 转子是由安装在轴上的齿轮箱从中心驱动的。最多 可以安装4台独立的驱动马达。电动马达功率非常小， 大约10KW，并且能够克服小的径向和轴向密封件 磨擦力。
为了达到水速的要求可以 采 用 （ c） 图 所 示 蛇 形 管 平 行于后墙，双面进水布置。
螺旋型鳍片管
❖ 省煤器按布置方式可分为错列布置和顺列布 置。
❖ 错列布置结构紧凑，传热系数较大，但加大 了管子的磨损。顺列布置则可以减轻省煤器 磨损，且易于清灰。
❖ 大型锅炉一般采用纵向鳍片管、螺旋型鳍片 管和整焊膜式受热面制造省煤器，以增大烟 气侧的换热面积，节约金属耗量，降低管组 高度和减小烟气侧阻力，并可减轻省煤器磨 损。
元件箱
传热元件板型
❖ 支撑轴承
❖ 转子由一个位于底部框架大梁上的轴承箱内的自调 球面滚柱推力轴承支承。这个轴承承受带载转子的 全部旋转重量。四个定位块焊接到轴承箱底板上， 两块定位板用螺栓固定到轴承架上。底部支撑球面 滚柱推力轴承为SDF294163EM。
❖ 轴承在油浴转动，轴承箱上有一个加油口和油位指 示计。轴承箱上钻有一个1/2"BSP孔，用于安装油 温探头。轴承箱下方配有填隙材料，用于转子定位， 安装时要增加填隙片以补偿大梁的挠曲。支撑轴承 如图所示。
❖ 转子是一个有48个扇形结构、24个仓板的板结构，正常速度为 0.75rpm（公称速度），低速时为0.37rpm。转子顶部和底部是带箍 外部分仓板，箍由装配式角钢或板组成。有凸缘从分仓隔板上支承元 件组件。
空气预热器转子壳体
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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尾部受热面的布置
尾部受热面定义：省煤器和空气预热器称为尾部受热面。 热容量的比值：热容量的比值就是比热和体积的乘积的
比值。 双级布置：如果要求比较高的热风温度就要采用双级布
置。如果不双级布置要么排烟温度过高（锅炉效率特别 低），要么达不到热风温度的要求。 双级分布从上到下是高温级省煤器、高温级空气预热器、 低温级省煤器、低温级空气预热器。 双级分布就是为了得到比较高的热风温度把一部分空气 预热器放到省煤器中间。 双级分布方案由技术经济比较，总投资最小确定。
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省煤器及布置
省煤器有铸铁式和钢管式两种
钢管省煤器由蛇形管及进出口联箱组成 蛇形管在烟道中垂直于前墙布置（a） 管子支吊简单，水速较小；但对于倒U 型锅炉，所有蛇形管靠近后墙部分磨损严重 蛇形管在烟道中平行于前墙布置（b） 只有后墙附近几根蛇形管磨损较大。但 水速较高,阻力较大
温度较低的尾部烟道，具有一定硬度和速度的灰粒对管壁产 生的磨损，它是冲刷磨损与撞击磨损的综合结果
磨损使受热面管壁变薄 强度下降，易发生泄露、爆管 磨损严重部位 倒U型锅炉尾部烟道靠近后墙部分省煤器蛇形管
影响磨损的主要因素 烟气流速wy 磨损量近似与wy 的3.3次方成正比 管子的排列方式 烟气横冲错列第二排管子磨损最大 灰粒特性与浓度 锐利有棱角、大直径高比重、高浓度灰粒磨损大 烟气走廊 烟速高，磨损大
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§5、省煤器磨损与影响因素
1、磨损、及其危害 2、易发部位 3、影响因素 4、防磨措施
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省煤器磨损与影响因素
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§4、回转式空气预热器
1、工作原理 2、结构 3、布置 4、特点
Paቤተ መጻሕፍቲ ባይዱe 13
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回 转 式 空 气 预 热 器
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回转式空气预热器
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回转式空气预热器分受热面转动和风罩转动；前者有 二分仓和三分仓二种，后者有单流道和双流道二种
回转式空气预热器中烟气和空气逆向交 替地通过同一蓄热板受热面，完成热量 的交换。若被加热的空气需要不同温度， 则采用三分仓回转式空气预热器。此时， 空气流通区分为一次空气和二次空气两 个通道。
空预器冷段受热面采用耐腐蚀材料 采用玻璃管或09铜钢管、耐腐蚀 的Corten-A钢、涂搪瓷传热元件和陶瓷元件；采用热管
降低烟气露点 采用低过量空气系数燃烧，减少SO3的生成量，降低烟气露点 采用添加剂氧化镁（MgO）、氧化钙（CaO）、白云石（CaCO3 + MgCO3）喷入燃烧室，作为吸收剂，中和烟气中SO2，降低露点，并使 积灰松软，便于清除
B点 tb继续下降，酸凝结量和浓度均下降， w亦下降，直到腐蚀最轻点B，即水露点附近
B点之后 烟气中的SO2溶解于水生成亚硫酸 溶液，使金属的腐蚀又急剧增加
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减轻低温腐蚀措施
提高空预器冷端壁温 冷端壁温取决于进风温度和排烟温度。常用蒸 汽抽汽加热和热风再循环来提高进风温度，进风温度加热值取决于燃用 燃料的特性
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防磨措施
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合理选择烟气流速
减少烟气中飞灰浓度与烟速分布不 均匀系数
降低煤粉细度R90 采用膜式或肋片式省煤器
磨损严重部位加装防磨装置，如防 磨板a），阻流板b），护瓦c）、d）， 防磨条e）等
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低温腐蚀 由于金属壁温低于酸露点，烟气中硫酸蒸汽凝结 对壁面产生的腐蚀。酸露点越高，腐蚀的范围就越大
烟气酸露点tld 主要取决于燃料Szs与Azs，前者显著提高tld； 后者可减低tld
危害
造成管子穿孔，炉内送风不足，锅炉效率降低；
加重烟道堵灰
易发部位 多发生在空预器冷段。在启、停、低负荷、高 硫煤时更严重。
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尾部受热面的单级与双级布置
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尾部受热面烟气和工质温度分布
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§2、省煤器及布置
1、省煤器的分类 2、省煤器的结构 3、省煤器的布置 4、省煤器中烟速与水速 5、省煤器再循环
回转式空气预热器与管式相比结构紧凑， 外形小，重量轻，不易腐蚀。但结构复 杂，漏风量较前者大得多。
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回转式空气预热器
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回转式空气预热器
管式空气预热器中烟气在管内 由上而下纵向流动，空气从管 外横向流过，两者成交叉流动。 热量连续地由烟气通过管壁传 给空气
为强化传热，在箱体水平方向 装有若干中间管板 ，以提高空气 流速
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管式空气预热器
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§6、低温腐蚀
1、低温腐蚀及其危害 2、低温腐蚀机理 3、什么情况下容易发生低温腐蚀 4、什么部位容易发生低温腐蚀 5、减轻低温腐蚀措施
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低温腐蚀
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低温腐蚀机理
空预器沿烟气流动方向 tb 逐渐降低 E点 硫酸蒸汽开始凝结，酸浓度还很高，在80%以上，但凝结酸量不 多，故腐蚀速度w较低
D点 随着tb降低，凝结酸量增加，tb还较高，w增加，约在低于烟气露 点2045℃壁温处D点，酸凝结量接近最大，酸浓度也进入最大腐蚀区， w达最大值
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§3、管式空气预热器
1、空气预热器分类 2、管式空气预热器
结构 布置 特点
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管式空气预热器
空气预热器有管式与回转式两种
管式空气预热器由多根平行 错列钢管焊在上、下管板上构 成立方形箱体
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第八章省煤器和空气预热器
§1、尾部受热面的布置 §2、省煤器及布置 §3、管式空气预热器 §4、回转式空气预热器 §5、省煤器磨损与防止 §6、低温腐蚀与防止
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§1、尾部受热面的布置
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低温腐蚀机理
低温腐蚀速度与受热面上凝结的酸浓度以及受热面管壁温度tb有关
tb 降低，凝结的酸量先增多后减少；酸浓度下降 凝结酸量越多，腐蚀越大；酸浓度在52%～56%范围内腐蚀最严 重
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1、尾部受热面的单级布置 2、尾部受热面的双级布置 3、各适于什么情况下采用 4、尾部受热面的单级与双级布置图
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HG-
炉
亚 临 界 自 然 循 环 汽 包 锅
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问题与思考题
• 1、什么是烟气酸露点及低温腐蚀？什么地 方、什么情况下容易发生低温腐蚀？试述 防止低温腐蚀防止的措施。
• 2、什么是烟气走廊？ • 3、锅炉受热面一般什么地方容易发生严重
磨损，如何减轻与防止？ • 4、简述回转式空气预热器工作的基本原理。
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（a） （b）
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本体结构动画--省煤器
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省煤器再循环
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