锅炉原理 第八章

蓄热板要求板上斜波纹与气流方向成30° 夹角，以使增强气流扰动而改善传热效果。
回转式空气预热器中烟气通道一般占总受 热面积的45%，空气通道占总面积的45%，其 余部分为密封区，用以防止漏风。
回转式空气预热器根据转动部件不同分为：
受热面旋转 风罩旋转
国内电站锅炉多数采用受热面
旋转式的空气预热器，正常运 行时其转速一般为1.17r/min， 转速变化范围为0.25-1.23 r/min。
三分仓式受热面转动空气预热器结构与 二分仓式基本相同，只不过由三对扇形板形 成的密封区将受热面分为一次风通道，二次 风通道，烟气通道。每个密封区所占角度为 15°，一次风通道所占角度35°，二次风通 道为115°，烟气通道为165°。
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。
对自然循环锅炉，省煤器的 再循环管如图所示。
即在锅炉下降管和省煤器进 水管之间装设一个 有再循环阀 的再循环管，由锅筒 —下降 管—再循环管—省煤器—锅筒 之间形成自然循环回路。
第二节 空气预热器
空气预热器是利用烟气余热加热燃烧所 需要的空气的热交换设备。
一、空气预热器的作用：
1、进一步降低排烟温度，提高锅炉效率； 2、改善燃料的着火与燃烧条件，降低不完全 燃烧热损失； 3、节省金属，降低造价； 4、改善引风机工作条件，降低引风机电耗。
二、省煤器的类型和结构特点
1、按材料分类： 铸铁省煤器 钢管省煤器
是目前锅炉广泛采用的省煤器，其优点： 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。其缺 点：耐腐蚀性差，目前给水处理技术可以 彻底解决。
2、按出口参数分类 沸腾式、非沸腾式
3、按结构形式分类： 按结构形式可分为四种：
省煤器按蛇形管的排列方式分为错列和 顺列两种：如上图中所示：
省煤器一般采用错列布置，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
（1）省煤器在尾部烟道中多为卧式逆流布置 ● 布置这 下优种而点换上：热流方动便式于，排由除于空水气在，管从内而自 蚀，有也利有于避 而 气利停免 下与于炉氧 流水改排腐 动呈善除蚀，逆传积，有向热水而助流，，烟于动节减气吹，约轻在灰从金停管，而属炉外还增。期自使大间上烟传的腐 ● 工作热原温理差：，提高对流传热量。
水在蛇形管内自下而上流动，烟气在管外 自上而下冲刷管壁，以实现烟气与给水之间 的热量交换。
（2）按蛇形管在烟道内的布置方式：
纵向布置 横向布置
纵向布置是指蛇形管放置方向与 锅炉的前后墙垂直，这种布置方 式管子较短，平行工作的管子多， 支吊简单，因而水的流速较低， 流动阻力小，但是，所有管子都 要穿过前后墙，磨损范围大。
二、空气预热器的分类
● wk.baidu.com气预热器按换热方式分为：
导热方式
管式
蓄热方式
回转式
1、管式空气预热器
管式空气预热器由有缝薄壁钢管与错列开 孔的上、下管板焊接而成，形成立体管箱。
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；
光管式 鳍片式 膜式 螺旋肋片式 具体形式如图所示：
•光管、肋片管，鳍片管和膜式省煤器
鳍片管和膜式：占空间小20%～25%，磨损轻；
肋片管：面积比光管大4～5倍，节省空间，效率 高；
•常采用悬吊式省煤器。省煤器出口联箱上的引出 管既可悬吊省煤器，又可悬吊过热器和再热器。
4、按管子排列方式分类：
受热面回转式空气预热器由转子和静子两部 分组成，转子由中心轴，上、下部轴承，径向和 横向隔板，及内部装置的蓄热板组成。
由密封区将烟气和空气隔开，转子转动时烟 气区蓄热板被加热，转至空气区蓄热板放热并加 热空气。
三、回转式空气预热器的漏风和热变形
1、携带漏风和密封漏风
回转式空气预热器的漏风主要包括携带漏风和 密封漏风两种，在受热面转动过程中会将部分空气 带入烟气，这部分漏风称为携带漏风，携带漏风量 一般不会超过1%。
横向布置是指蛇形管放置方向与 锅炉后墙平行，这种布置方式平 行工作的管子少，因而水速高， 流动阻力大，管子较长，为改进 流动阻力大，采用双管圈或双面 进水。此外，便于维修和防护。
省煤器布置方式
四、省煤器的支吊方式 支撑结构、悬吊结构
五、省煤器与汽包的连接
加装套管 六、省煤器设计中应考虑的问题
由于空气侧为正压，烟气侧为负压，在压差作 用下空气会通过密封装置的间隙漏入烟气中，这 部分漏风称为密封漏风。密封漏风量一般为8%～ 10%。
2、空气预热器的密封装置
本章将以三分仓式受热面转动式空气预 热器 (图8—12)为例介绍空气预热器的密 封装置。三分仓圆周角分配如图8—13所示。
空气预热器原理
1、省煤器中的水速
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，则管内是汽水混合物，此时水速较低容 易发生汽水分层，有可能发生超温现象。容易引 起金属的破坏，因而蛇形管中水流速度应不低于 1m/s。但水速过高使压力损失增大。
七、省煤器的启动保护
自然循环锅炉利用再循环管保护省煤器
•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。
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
（1）节省燃料：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）改善汽包的工作环境：由于采用了省煤 器，提高了进入汽包的给水温度，减少汽包壁 和给水之间的温差而引起的热应力，从而改善 了工作环境。
（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表价 格昂贵的高温材料，从而可降低锅炉造价。