省煤器和空气预热器--锅炉尾部受热面或低温受热面34页PPT
省煤器和空气预热器ppt课件
省煤器的启动保护
❖ 锅炉点火前虽然巳上水到水位计最 低可见水位处，但是点火后，由于 炉水温度升高，体积膨胀使水位上 升。随着炉水温度的进一步提高， 水冷壁内逐渐产生蒸汽，锅炉水位 进一步上升。也就是说，锅炉从点 火开始有相当长的一段时间内不需 要补水，省煤器内如没有水流过， 可能因过热而损坏。
放热和吸热。 ❖ 回转式特点：
✓ 结构紧凑 ✓ 节省钢材 ✓ 布置灵活方便 ✓ 耐腐蚀性好 ✓ 漏风量大：一般8～10, 密封不好时20~30% ✓ 结构复杂、制造工艺高、运行维护、检修
❖ 布置型式：垂直轴和水平轴布置； ❖ 结构：
受热面旋转式：二分仓和三分仓二种，应用较多； 风罩旋转式：单流道和双流道（传热元件不旋转，上下风罩 旋转，转一周
换热、减轻磨损）
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❖ 按出口参数分类
省煤器产生的蒸汽量与锅炉给水量之比称为省煤器的沸腾度，沸 腾度不宜过大，不超过20%。由于蒸汽的比容比 水大得多，中压 炉省煤器出口蒸汽比容是水的38倍，高压炉蒸汽比容是给水的11 倍。当省煤器的沸腾度超过20%时，由于省煤器后半段的流速急 剧增加，压降与流速的平方成正比，省煤器 的压降明显上升。为 了克服省煤器的流动阻力向汽包供水，给水泵出口的压头要增加，
❖ 设计时选取合理的烟气与空气流速比值（0.5) ❖ 温压按交叉流计算，传热面积按换热管平均直径计算。
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❖ 单面进风与双面进风 ❖ 单级布置与双级布置 ❖ 一次风与二次风分别加热
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回转式空气预热器
❖ 大型锅炉通常采用回转式空气预热器 ❖ 工作原理：再生式，烟气和空气交替地流过受热面（蓄热元件）
困难，管板易发生变形， 23
❖ 漏风较小，运行方便，应用较少。
三、布置方式 1.垂直布置
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。
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
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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
《锅炉原理精品课件》第7章省煤器和空气预热器
第二节 省煤器
一、省煤器的类型及结构特点
1、按工质出口参数分类 1）沸腾式 2）非沸腾式
2、按结构形式分类 1）光管
省煤器结构形式
图7-1 省煤器按结构形式 (a)光管；(b)鳍片6 管；(c)膜片管；(d)螺旋肋片管
3、按管子排列方式分类 1）错列 2）顺列
4、按管子材料分类 （书p.134） 1）铸铁管式（耐磨损、耐腐蚀） 2）钢管式 （耐高压、耐冲击）
2、通道面积分配
3、采用三分仓的原因：（书p.141） 减少风机的电耗。
4、回转式的特点（与管式相比） （书 p.140）
1）结构紧凑、金属利用率高 ； 2）磨损、腐蚀，对漏风的影响小 ； 3）受热面腐蚀程度较小；
4）结构复杂，且需要耗电 ； 5）容易堵灰；（受热面布置紧凑） 6）漏风量大。（存在动、静间隙 ）
（2）环向密封（周向密封） 1）旁路密封 减少空气、烟气从进口旁通到出口的流量； 减少风道向烟道的漏风。 2）中心筒密封 减少风道向烟道的漏风。
（3）轴向密封 减少因旁路密封不严，而沿周向流入烟气侧 的风量。
回转式空气预热器径向、轴向双密封系统
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轴向和旁路密封装置
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本章小结
1. 尾部受热面的工作特点。 2. 省煤器的作用、分类及各自特点 。 3. 空预器的作用、分类及其工作原理 。 4. 转子回转式空预器结构及其主要特性 。 5. 三分仓式空预器的主要优点。 6. 三分仓式空预器的主要结构特点。 7. 回转式空预器漏风的原因、对锅炉工作的危害。 8. 回转式空预器密封系统的构成及各密封装置的特性 。
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第四节 回转式空气预热器
rotary air preheater
（再生式空气预热器 regenerative air preheater ）
锅炉原理省煤器和空气预热器分解课件
检查省煤器入口水温是否过低或过 高，调整入口水温至适宜范围。
空气预热器常见故障及排除方法
空气预热器漏风
检查空气预热器密封件是否老化 或损坏，及时更换密封件。
空气预热器堵塞
定期对空气预热器进行清洗，清 除积灰和杂质，保持空气流通。
空气预热器振动
检查空气预热器支撑是否稳固， 加固支撑结构，减少振动。
配合维修计划
省煤器和空气预热器的维护与保养应 相互配合，按照锅炉维修计划进行， 避免重复或遗漏。
省煤器和空气预热器的故障排
05
除
省煤器常见故障及排除方法
省煤器泄漏
检查省煤器管路是否有腐蚀、磨 损或焊接问题，及时修复或更换
损坏的管路。
省煤器管路堵塞
定期对省煤器管路进行清洗，清除 积垢和杂质，保持管路通畅。
按照制造材料，省煤器可分为铸铁和钢管两类。铸铁省煤器通常适用于工作压力较 低的场合，而钢管省煤器则适用于高压锅炉。
省煤器的特点是能够利用高温烟气的余热，提高锅炉给水温度，降低燃料消耗，同 时还能减小对环境的热污染。
省煤器在锅炉系统中的作用
提高给水温度
通过吸收烟气余热，将 给水加热至所需温度， 减少燃料消耗，提高锅 炉效率。
02
省煤器内部通常装有蛇形管或螺旋管，管内通入锅炉给 水，而管外则通过高温烟气。
03
当锅炉给水经过省煤器时，水被加热并吸收烟气的热量 ，从而实现热能的有效利用。
省煤器分类与特点
根据结构形式，省煤器可分为立式和卧式两种。立式省煤器通常安装在烟气垂直流 向的锅炉尾部，而卧式省煤器则安装在烟气水平流向的尾部。
03
板式空气预热器
结构简单，维护方便，但传热效率较低，且容易发生堵 塞和漏风。
《锅炉原理》课件PPT-08 省煤器和空气预热器econmizer and airheater
Flue gas
s2
Back spacing
S1/d=2~2.5 S2/d=1~1.5
Inlet temperature <600ºC, outlet temperature 140~170ºC
8.1 An overview of back heating surfaces
§8-1 尾部受热面概述
1. Function of back heating surface 尾部受热面作用
Economizer also reduce the potential of thermal shock and strong water temperature fluctuations as the feedwater enters the drum or waterwalls. 当给水进入锅筒和水冷壁时， 降低热冲击的潜力和强烈的水温波动。
起局部的氧气腐蚀。 烟气从上向下流动，既有利于吹灰，又保持烟气相对于水的
逆向流动，增大传热温差。 Φ42~51蛇形管 紧密布置，管组高度≤1m 布置较稀时，管组高度≤1.5m 管组之间≥600~800mm
8.2 Economizers
§8-2 省煤器
4. Economizer surface types 省煤器的表面型式
图9-2 Arrangement of back heating surface 尾部受热面的布置
Single-stage Double-stage
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。
08第八章 省煤器和空气预热器
08第八章省煤器和空气预热器第八章省煤器和空气预热器锅炉尾部受热面或低温受热面在电站锅炉中，锅炉的作用是利用燃料燃烧放出的热量加热水，使之成为高温高压蒸汽，去汽轮机做功发电。
烟气离开受热面的烟气温度，主要由锅炉工作压力下对应的蒸汽饱和温度决定。
在超临界锅炉中，离开低温过热器的烟温达500℃以上。
从锅炉历史上看，这部分烟气的热量首先总是被给水吸收的。
称受热面为“省煤器”。
利用冷空气部分或全部吸收这部分余热，以提高燃烧用空气的温度也可提高锅炉效率。
这不仅是因为冷空气回收了余热，而且还改进了炉膛燃烧条件，提高了燃烧效率。
1880年，就有人开始使用这种换热器来改善船用蒸汽锅炉的性能。
虽然这种换热器也节约了锅炉燃料，但省煤器的名称已经被使用了，就称加热冷空气的换热器为“空气预热器”。
采用回热系统后，供给锅炉的水被汽轮机的抽汽加热，给水温度提高，使离开省煤器的烟温仍然很高。
超临界锅炉的给水温度高达280℃ 以上，省煤器后烟温达400℃以上。
空气预热器就成为必不可少的余热回收设备。
省煤器和空气预热器都是在欧洲发明的。
省煤器和空气预热器布置在锅炉尾部，进入这些受热面的烟气温度已较低，因此通常把这两个受热面统称为尾部受热面或低温受热面。
第一节省煤器的作用与结构一、省煤器的作用与特点1.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，降低汽包热应力，减少蒸发受热面； 2.早期是为了降低排烟温度，提高效率。
给水温度提高后，降低排烟温度的幅度有限； 3.特点—传热温差大，强制对流，逆流传热，金属消耗比蒸发受热面少，价格低。
二、省煤器的结构省煤器：加热锅炉的给水，水平管圈沸腾式—用于中低压锅炉，沸腾度小于20%,工质侧的阻力较大根据出口工质的状态分类非沸腾式—高压以上的锅炉的省煤器错列—布置紧凑，传热效果好，积灰少，但第二排磨损严重根据管子的排列方式分类顺列—传热效果较差，但磨损较轻铸铁式—仅用于压力低，给水品质要求不高，耐磨，耐腐蚀等根据管子的材质结构分类光管式—28_51 mm外径的无缝蛇型钢管，普通钢材20G钢扩展受热面式—鳍片管、螺旋肋片管、膜式管等，可强化传热三、省煤器的布置 (尾部烟气流通截面为矩形)综合考虑蛇型管圈中的水速及管外侧的磨损程度分为： 1 )蛇型管垂直于前墙布置：水速最低，但每根管均会受到磨损。
省煤器和空气预热器--锅炉尾部受热面或低温受热面
空气预热器，主要目的不仅是为了降低排烟温度； 5.特点—传热温差大，强制对流，金属消耗比蒸发受热
面少得多，价格低。
二、空气预热器的作用
1．电站锅炉用汽轮机抽汽预热锅炉给水，省煤器入口水 温很高，锅炉排烟温度降低受限制，须利用空气预热 器降低排烟温度；
上凝结下来，随着浓度降低，露点下降，可以在 较低温度的壁面上凝结； 4．凝结的硫酸浓度对受热面腐蚀的速度影响很大， 浓硫酸几乎不腐蚀，稀硫酸腐蚀（40%~50%） 很强。
六、防腐措施
1．提高金属管壁温
提高空气预热器入口空气温度（暖风器，热风再循环 等）
预热器水平布置， 新型换热器等采用等；
2．采用防腐材料；
完成低温烟气与空气间的热交换
一、气体间的换热方式
1）间壁式换热—通过壁面的导热，冷热流体不接触 2）再生式换热—冷热流体轮流接触受热面的蓄热元件，也
称为蓄热式
3）直接混合式—冷热流体直接混合交换热量。
二、 电站用空气预热器的分类
电站空气预热器分为
管式（基于间壁式换热） 回转式（基于再生式换热）
三、管式空气预热器
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