330MW机组培训空预器及其运行

• 措施：装径、环和轴向密封
• Ⅰ、轴向密封：
• 作用：防空气通过转子外圆筒和外壳间的空隙漏入烟道
• Ⅱ、径向密封：
• 作用：防止和降低空气穿过过渡区漏入烟气通道
• Ⅲ、周向密封：
• →外周向作用：防空气通过转子外圆筒的上、下端面漏入
•
外圆筒与外壳间的间隙再漏入烟道
• →内周向作用：防空气通过轴的上、下端面漏入烟气通道
•
• 受热面波形板装于圆形简体内．圆形筒体被钢 板分隔成若干个扇形仓格，每个扇形仓格内装满 由金属薄板制成的波形板组件，波形板组件称为 预热器蓄热板．如图10—6所示。
• 蓄热板一·般由厚度0．5—1．25mm薄钢板轧 制成波形板和定位板，并要求板上斜波纹与气流 方向成300夹角，以便增强气流扰动而改善传热效 果。定位板不仅可以蓄热，更为重要的是固定波 形板，使之保持一定间距，使气流有一定的流通 截面。由于烟气一般自上而下流动、因而圆形筒 体内的蓄热板也自上而下具有不同的温度，一般 蓄热板分三层安装.
●工作过程： 烟气自上而下在管内纵向 通过；空气在管外横向冲 刷。
●管式空预器的特点： 优：结构简单，制造、安装、检修方便，工作可靠，
漏风小。 缺：结构尺寸大，金属用量大。
●管式空预器应用：中、小容量锅炉。
• 二、回转式空气预热器 • 回转式空气预热器是大型火电厂锅炉常采用的
设备．它是蓄热式(再生式)空气预热器。 • 优点:与管式空气预热器相比，回转式空气预
的辅助驱动装置和手动盘车装置，以供厂用电中 断或清洗预热器及检修时使用。
• 空气预热器外壳呈八角形，转子上端为热端连 接板，下部为冷端连接板，如图I0—7所示。
•
• 为减少漏风量，受热面旋转的空气预热器的密
封系统由径向密封、轴向密封、旁路密封和转子 中心筒密封等系统。另外，还设置了热态扇形板 径向密封间隙控制系统，可自动跟踪并调节热端 上部径向密封间隙，有效地减少了由于热态蘑菇 变形引起的漏风量的增加。
②风罩回转式空预器（谬勒式空预器）：
●原理：受热面和烟罩静止不动，风罩分上、下罩由电机 带动同步旋转，风、烟交递通过受热面，经蓄热元件传 传热。（受热面不动，风烟移动）
• 此时上、下风罩分内外两层同轴同步旋转。
• 内层为一次风罩，外层为二次风罩，均为“8”字 形。
•
风罩回转式空气预热器的密封装置比受热面
热器具有结构紧凑、节省钢材、耐腐蚀性好和受 热面受到磨损和腐蚀时不增加空气预热器的漏风 量等优点。
• 这是因为，在相同体积内，回转式空气预热器 可布置的受热面面积是管式空气预热器面积的6— 8倍，而且采用的是比管式管壁更薄的波形钢板. 在相同烟温条件下，回转式空气预热器受热面的 壁温比管式的高，而且可以采用耐腐蚀材料，因 此，腐蚀相对较轻。
• 对燃煤锅炉，烟气在管内纵向流动，空气在管 外空间横向流道，形成交叉换热，
• 如图10—l所示。
•
• 为使传热更接近于逆流传热，常采用如图10-2 所示的多次交叉型式，即在管箱中加中间管板，形 成多次交叉通道。
• 1、当管箱高度一定时，通道数增加，会使通道 高度减小，使空气流动速度增大，流动阻力也会有 所增加。采用多通道双面或多面进风，可使进风面 增加、空气阻力减小。采用合理的烟气流速，不仅 可以提高空气预热器烟气侧的放热系数，而且有较 强的自吹灰能力。一般空气预热器中，烟气流速取 (10—14)m/s 为宜。
旋转的空气预热器更复杂，其烟气流通部分也装
有吹灰装置，如图10—10所示。
• 吹灰器使用的工质一般取自Ⅰ、Ⅱ级再热器之 间．喷水减温器之前的蒸汽、蒸汽压力为 4．3MPa，蒸汽温度为468．8℃，蒸汽需经减压 至0．8MPa方可用于吹灰。
• 吹灰器设计值为：汽耗量为2800 kg/h，汽压为
0．7MPa，汽温为400℃，吹灰时间一般为 2x30min， 除在运行中吹灰外，还应在无负荷
• 最上部一层称为热端；中间一般也称为中间热 端；最下部一层称为冷端。
• 冷端由于烟气温度较低．容易发生低温腐蚀和 粘聚性积灰；现代大容量锅炉的回转式空气预热 器上、中两部分采用厚度0．6mm普通钢板制造 的波形板；而下部则采用厚度为1．2mm的耐腐 蚀钢板或其他耐磨蚀材料制造的蓄热板。
• 回转式空气预热器中烟气通道一般占总受热面 积的50％；空气通道占总面积的30％一40％；其 余部分为密封区，用以防止漏风。
•
面布置困难→用于中小容量锅炉
• 卧式：卧式钢管式→空气在管内流→烟气在管外横向冲刷
•
→t壁＞t壁立+（10-30）℃→利于减轻烟气侧低温腐蚀
•
→易堵灰→一般在燃多重油炉用→并配钢珠吹灰
• W烟=8-12m/s W空气 =6-10m/s
•
• 一、管式空气预热器
• 管式空气预热器常用于中型以下锅炉、它是由 直径40—51mm、壁厚为1．25—1．5mm的有缝 薄钢直管与错列开孔的上、下管板焊接而成，形 成立体管箱。
↑ →强化炉膛的辐射 4)热空气作为煤粉炉制粉系统的干燥剂和输送介质
• 分类：空气预热器按其换热方式，可分为传热
式和蓄热式(再生式)两大类，
•
1、传热式是指空气和烟气各有自己的通路，
热量连续地通过传热面由烟气传给空气，根据结
构称为→管式
• 2、蓄热式是烟气和空气交替通过受热面，当
烟气通过此受热面时、受热面金属被加热而将热
●按进风方式，管式空预器可分为：单面进风、双面 进风。
多道单面进风
多道双面进风
单道单面进风
多道单面双股平行进风
多道多面进风
• 为经济使用受热面，应使烟气侧放热系 数等于空气侧放热系数。当流速相同时， 横向冲刷管于的空气比纵向冲剧管子的烟 气放热系数大，因而空气流速应比烟气流 速低一些，才可使其放热系数相等，故空 气流速应是烟气流速的0.4—0.55倍为宜。
• 危害：漏风不仅会使排烟热损失增大、通风电耗 增加，严重时会造成炉膛内助燃空气量不足，从 而影响锅炉的出力
• 回转式空气预热器根据转动部件不同，分为受
热面旋转式和风罩旋转式两种。
• 1．受热面旋转的空气预热器
• 受热面旋转的空气预热器如图10—5所示。这 种空气预热器的受热面筒体是转动的，称为转子， 它由中心轴和上下部轴承、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 气区放热并加热空气。其转速一般为2—4r／min。
• 回转式空气预热器最大的缺点是:
• 漏风量较大及对密封结构要求较高。受热面旋 转的回转式空气预热器如图l0-5中所示。
回转式空预器：属于再生式空预器。
●工作原理：使烟气和空气交替地通过金属 受热面来加热空气。
●分类：按转动部件可分为受热面回转式空 预器（容克式）、风罩回转式空预器（谬 勒式）
●国内600MW机组常用的三分仓受热面回转式空预 器。
• ⑴径向密封系统是由热端扇形板、热端径向
密封片和冷端扇形板及径向密封片组成，用于阻 止热、冷端面与扇形板之间因压差而存在的漏风。
•
径向密封片由螺栓固定在受热面径间隔板
的冷热端部，如图10—13所示。它与扇形板共同
组成径向密封系统。
•
安装时，应通过调整径向密封片的高度，使
之与扇形板保持合理的间隙即可。
•
•
径向隔板将转子划分为若干个扇形空间，横
向隔板将扇形空间划分为若干个扇形仓格，蓄热
板预先组装成扇形组件。锅炉安装时，逐个将组
件放入扇形仓格，由转子下端的支承杆支承。此
种结构，给在腐蚀或磨损严重需要更换受热面时，
带来极大的方便。
• 每台空气预热器配置一套电驱动装置．该装置 采用双动力源。除此之外，还配有采用保安电源
•
回转式空气预热器是一个转动机械，在动、
• 静之间总要留一定间隙。在转动过程中，不可避 免的会将部分空气带入烟气，这部分漏风称为携 带漏风，漏风量一般不会超过1％.
• 由于空气为正压．烟气为负压，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，漏风量一般在8％一l0％之内。 密封漏风是回转式空气预热器的主要漏风，它的 大小取决于密封装置的严密程度，是回转式空气 预热器运行中的主要问题之一。
可达20％一30％。
•
这将引起送入炉膛的风量不足，严重时，将
使锅炉出力下降。同时，由于风量不足，机械未
完全燃烧热损失和化学不完全燃烧热损失增加，
使锅炉效率下降。由于供氧不足，还会形成还原
性气氛，使灰渣熔点下降，严重时，会引起护膛
结渣及高温腐蚀。漏风量增加，还会使送风机和
引风机的电耗增大，同时造成排烟热损失增加，
第十章 空预器及其运行
第一节 空气预热器的型式 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。 1、作用： 1）↓θ排烟→η锅↑→因随蒸汽参数↑→回热循环中用汽 机抽汽加热→t给水越来越↑→单用省煤器难将θ排烟↓到 合适温度→故用空预器进一步↓θ排 2）改善燃料的着火条件和燃烧过→q3↓q4 ↑ 3) 热空气进炉膛→↓空气吸热量→ 利于炉膛燃烧温度
•
• ⑶环向密封装置也称为旁路密封，如图10-14 中所示。
• 管式空气预热器的下管板承受整个管箱 的重量,管箱由支架支承在锅炉钢架上。
• 错列布置的管子节距
• 如图10-4所示，管
• 于对角方向的最小间
• 隙△＝S"2—d应不小于 • 10mm。
• △过大，会使管箱体积
•
增大；
• △过小，会增加流动阻力.
3.分类：管式空预器、回转式空预器。 （1）管式空预器： ●原理：烟气的热量通过 管壁连续地传给空气。
• 情况下用水进行清洗。
第二节 回转式空气预热器的漏风对策
• 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。其中携带漏风量较少、一般不会 超过总风量的1％；主要漏风则是密封漏风。这主 要取决于密封装置是否严密，以及烟气侧和空气 侧的压差。
•
设计和安装良好的回转式空气预热器，其密
封漏风量一般为8％一10％；质量较差时，最高
使锅炉热效率降低。
•
为减少漏风，回转式空气预热器均装有密封
装置：本章将以300Mw机组常采用的三分仓式受
热面转动式空气预热器为例．介绍空气预热器的
密封装置。
•
•
• 三分仓空预器如图10—11所示。三分仓圆周角 分配如图10-12所示。
• 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。
量蓄积起来，当空气通过时，金属将热量释放并
加热空气．这样反复交替，故又称为再生式空气
预热器。根据结构称为→回转式
• 二、管式
• Ⅰ、按材料来分：→钢管式
•
→铸铁式
•ห้องสมุดไป่ตู้
→玻璃管式
• Ⅱ、按布置方式分：
• 立式：立式钢管式应用多→其结构简单，制造方便，漏风↓
•
→体积↑→耗钢材
•
→大型锅炉及t空气↑时→尾部受热
•
• ⑵轴向密封装置由轴向密封片和轴向密封板
组成，如图10—14所示。
• 轴向密封片沿转子的轴向高度布置并由螺栓固 定于扇形仓格径向隔板的轴向外缘，与转子一同 转动。轴向密封板由三块弧形板和调整装置组成， 弧形板装置在主壳体的与扇形密封板对应的轴向 方向上，
• 通过外部的螺栓来调整轴向密封板与轴向密封 片的间隙，可防止空气从密封区转于外侧漏入烟 气中，轴向密封板布置如图l0—15所示。
• 风罩为“8”字形。它将静子截面分为烟气流动
区、空气流通区及密封区三部分。
• 冷空气通过冷风道进入旋转的下风罩，自下
• 而上流过受热面静子进入同步旋转的上风罩，此 时，空气已被加热。由于烟气流动区为两个，静 子受热面进行两次吸热和放热，其转速应比受热 面旋转的空气预热器要慢一些。大容量机组常采 用三分仓式空气预热器，而风罩回转式空气预热 器多为双流道风罩转动式空气预热器，其结构如 图10-9所示。
• 每台空气预热器在烟气侧装有伸缩式吹灰器和 固定清洗装置，此装置兼作消防用。
• 2．风罩回转式空气预热器
• 由于受热面回转式空气预热器转子质量大．使 得文承轴承负载大。采用风罩旋转式空气预热器 可解决上述问题，其结构如图10-8所示。
• 此种空气预热器的受热面简体是不旋转的，称 为静子。其结构与受热面旋转的筒体相同。上下 同步旋转的风罩内为空气。