省煤器

包寿命增加。
u 降低了锅炉造价
给
水的加热由管径大，管壁厚，
水
价格高的蒸发受热面转移到管
径小，管壁薄，价格低的省煤
器，故锅炉的造价降低。
省煤器的分类
耐磨损，耐腐 蚀；笨重，不 能承受高压
省煤器
出口水温未达到饱和温度， 水温低于沸点20～25℃。 一般用于高压以上锅炉。
按材料分
按出口状态分
铸铁式
钢管式
O 灰粒特性 灰粒越粗、越硬、具有锐利棱角的，磨损严重。
O 管束的结构特性 烟气纵向冲刷比横向冲刷磨损轻，一般只在进口处150～200mm处磨 损较为严重。 烟气横向冲刷时，错列管束比顺列管束磨损重。错列管束中第二三 排的管子磨损严重；顺列管束中第五排及以后的管子磨损严重。
O 运行中的因素 超负荷运行和漏风时，烟气速度或飞灰浓度增加，会加剧磨损。
沸腾式 非沸腾式
强度高，能承受高压及较大 的冲击，工作可靠；传热性 能好，故重量轻，体积小， 价格低廉；耐腐蚀性和耐磨 损型较差
出口水温达到饱和温度且 部分水汽化，汽化水量为 10～15％，不超过20％。 一般用于中低压锅炉。
省煤器的结构
进出口联箱
焊接
并列蛇形管
11..横横向向节节距距SS11＝＝((22～～33))dd 22..纵纵向向节节距距SS22＞＞((11..55～～22..00))dd 33..弯弯曲曲半半径径RR＞＞((11..55～～22..00))dd
省煤器
动力系:李珩
概述
低温受热面运行中 主要问题
Ø积灰 Ø磨损 Ø低温腐蚀
省煤器 空气预热器
汽水系统
Ø 任务
吸收火焰和烟气的热量，将锅炉的给水（欠焓水）加 热成为一定温度和压力的过热蒸汽。
Ø 组成
省煤器;蒸发设备;过热器；再热器
给水
饱和
过热
蒸汽
蒸汽
过热器 蒸发设备 省煤器
预热
蒸发
过热
汽水系统
汽水系统
O 搪瓷或涂防磨涂 O 省煤器采用螺旋鳍片管或肋片管，对防磨也能起到一定作用 O 回转式空气预热器上层蓄热板容易受到磨损，因此上层蓄热板应采
用耐热、耐磨的钢材制造
尾部受热面的低温腐蚀
u 现象和危害
O 现象 当燃用含硫燃料时，硫燃烧后形成二氧化硫，一部分会进一步氧化 成三氧化硫。三氧化硫与烟气中的水蒸气结合为硫酸蒸气。硫酸蒸 气本身对受热面金属的影响不大。但当烟气进入尾部烟道，由于烟 温降低或接触到温度较低的受热面金属时，只要金属壁温低于酸露 点，硫酸蒸气就会在受热面上凝结，使金属产生严重的酸腐蚀。
尾部受热面的磨损
u 减轻磨损的措施
O 正确地选取烟气流速，同时尽量减小速度分布不均匀 降低烟气流速是减轻磨损的最有效方法。但还应考虑对传热和积灰 的影响。 要防止在烟道内出现＂烟气走廊＂，使烟速分布不均匀。如在进入 省煤器的烟道前加装折流板。
O 加装防磨保护装置 这时受磨损的不是管子而是保护部件，检修时只需更换这些部件
O 受热面金属壁温的影响 受热面金属壁温太低，会使烟气中的硫酸蒸汽在受热面上凝结，将 飞灰粘结在受热面上，从而形成低温黏结性积灰。
尾部受热面的积灰
u 减轻积灰的措施
O 设计时选取合理的烟气流速 为防止运行时烟速降低到2.5～3m/s而发生堵灰，在额定负荷时， 烟气流速不应低于6m/s，一般可保持在8～10m/s。
由H翅片管组成的省煤器管组
由鳍片管组成的膜式省煤器管组
省煤器的工作原理
u 省煤器一般卧式布置于尾Biblioteka 垂 汽直烟道中。包
u 工作原理
省煤器 烟气
烟气在管外自上而下横向冲刷
管束，将热量传递给管壁；
水在管内自下而上流动，吸收
管壁放出热量，使水温升高。
u 逆流传热的特点
给
水
O 传热温差大，节约金属用量；
尾部受热面的低温腐蚀
u 影响积低温腐蚀的因素
O 烟气中三氧化硫的含量
O烟（腐区一气1烟总折烟烟）蚀域个气气 气中气硫算火最有是就露中露S露量硫O焰严两壁点S点越2点 有 分O进的越3中重个温多含的关越高高一心的：在量；高，高低，步越温低低两，多氧度温与者燃，化越腐对燃综烧成蚀高受料合生的S，热O含起成范3面过是围硫来的腐量在越量可S蚀空O广一越和用2就，气定严单折腐越系重条位算蚀多。数件也时硫，越下越间分进多严发送来而重，生入表。S生的O炉示3成：也内，的将的即SO3 O（水另2越另硫开）露一酸始多外烟烟点个浓凝，燃气气附是度结致 烧和产流中近壁使固管生过剩；温烟体壁的对余上浓气燃流的凝硫露料氧受结酸点时的对结热升，酸钢面合高烟量材时而的。气，生腐中S成蚀O带较2S在O有轻3一；大，些当量浓催的度化飞下剂灰降作粒至用5子6%下，时与， （约点3灰收腐单）低1蚀位粒烟5燃例于℃速时中气煤很烟附度间含 中达在中少气近有的到管的。露的钙硫最壁硫高上和酸酸，凝其蒸盐随结它汽硫的在碱，酸酸燃金使浓量烧度增属烟时进加化气会一时合露步，分物点降腐解，降低蚀出腐速它低一蚀度们。部速也可度随分以也之SO部逐加3，渐快分降。但吸低比； O区受域热。面金属的壁温
O 危害 积灰使传热恶化，排烟热损失增加，锅炉热效率降低； 积灰堵塞烟道，轻则增加烟道流动阻力，增加引风机电耗，严 重时可能被迫停炉清灰； 堵灰与低温腐蚀往往是相互促进的，堵灰使传热减弱，受热面 壁温降低，从而加速低温腐蚀过程。
尾部受热面的积灰
Ø含灰气流横向冲刷管束，在管子背 风面产生旋涡区，小于30μm的灰粒 会被卷入旋涡区，并沉积在管壁上。 Ø积灰主要集中在管子的背风面，迎 风面很少，管子侧面受飞灰强烈磨损 也不会有飞灰沉积。 Ø当沉积的灰与被粗灰粒剥落的灰相 等时达到动态平衡状态，积灰就不再 增加。只有当外界条件改变，才会改 变积灰情况。
会削去微小金属屑，使受热面管壁逐渐减薄，强度逐渐降低，这就 是灰粒对受热面的磨损过程。灰粒对管子表面的撞击力可分为垂直 分力和切向分力。
垂直分力—撞击磨损 切向分力—摩擦磨损 O 危害 长时间受到磨损而变薄的管子，由于强度下降将导致泄漏或爆管，
直接威胁锅炉安全运行；同时使设备的可用率降低，停炉更换时还 要耗费大量的工时和钢材，造成经济损失。 O 磨损易发生的部位
高 水高 水的 速的 速烟 过烟 过速 高速 高可 ，可 ，增 流增 流强 动强 动传 阻传 阻热 力热 力， 过，过节 大节大省，省，受给给受水热水热面泵面泵。的的。但电但电管耗管耗子增子增大的大的磨，磨，损运损运 也 过 行 水 易也 过 行 水 易较 低 不 速 造较 低 不 速 造严 的 经 过 成严 的 经 过 成重 烟 济 低 局重 烟 济 低 局， 速 。 ， 部， 速 。 ， 部同 ， 管 氧同 ， 管 氧时 传 壁 腐时 传 壁 腐还 热 得 蚀还 热 得 蚀增 性 不 ，增 性 不 ，加 能 到 另加能到另了 较 良 外较外了良风差好沸风差好沸机，冷腾机，冷腾耗却式管耗却式管电子，省电子，省量且煤易量且煤易器；严给器；严给重水还重水还可积除可积除氧能灰氧能灰。不出。不出良现良现 因 汽因 汽此 水此 水烟 分烟 分速 层速 层不 引不 引宜 起宜 起过 超过 超高 温高 温或 和或 和过 金过金低 属低属，疲，疲一劳一劳般破般破在裂在裂7。7。～～1133mm//ss的的范范围围
O 结构复杂。
u 悬吊结构
O 省煤器分为两段（蛇形管段和引出管段），其中引出管就是悬 吊管，用于吊挂省煤器，同时也是垂直烟道中再热器和低温对 流过热器的悬吊管；
O 中间联箱放置于烟道中，优点是大大减少了因蛇形管穿墙造成 的漏风，但这也给检修带来了不便；
O 结构简单。
省煤器的支吊方式（支承结构）
支杆
省煤器蛇形管排
若省煤器受热面较多， 总高度较高，则将其分 成几段，每段高度约 1～1.5m，段与段之间 留出0.6～0.8m的检修 空间，以便进行检修和 清除受热面上的积灰。
省煤器联箱和管组
省煤器管子的种类
光管 螺旋翅片管 H型翅派片管 膜式省煤器
由光管组成的省煤器管组
由螺旋翅片管组成的省煤器管组
省煤器的作用
省煤器
省煤器的分类
省煤器的结构和工作原理
省煤器的布置和支吊
省煤器的设计中应考虑的问题
省煤器安装检修图片
省煤器的作用
u 节省燃料
降低锅炉排烟温度，减小排烟 汽
热损失，提高锅炉效率。
包
u 改善了汽包的工作条件
提高了进入汽包的给水温度，
减小了汽包壁与给水管之间的
温差，使汽包热应力减小，汽
省煤器
单管圈:每一排管子均 为单管
双管圈:每一排管子均 为2根管
多管圈:每一排管子有3根 以上的管子
可以利用增加管圈数来降低工质的流动速度
省煤器的布置（放置方式）
u纵向布置( 管排垂直于前后墙布置 )
O 并列的管排数较多,水的流速低,流动阻力较小 O 支吊简单 O 磨损的管子根数多
u横向布置(管排平行于前后墙布置 )
省煤器管子的弯头、穿墙部位及靠近后墙的管子； 横向冲刷错列布置的管束是管子迎风面两侧30°～50°内，顺
列布置的管束是在60°处； 纵向冲刷时 (如管式空气预热器)，只在管子进口约150～200mm
长的一段管子内。
尾部受热面的磨损
u 影响磨损的因素
O 烟气流速 烟速越高，磨损越严重。
O 飞灰浓度 飞灰浓度大，灰粒撞击受热面的次数多，磨损严重。 如靠近烟道后墙和形成“烟气走廊”的局部地方的管子磨损严重。
O 并列的排数较少,水的流速高,流动阻力较大 O 支吊复杂 O 磨损的管子根数少
纵向布置的省煤器管子
烟气
后 墙
横向布置的省煤器管子
侧
后
墙 墙
后前 墙墙
省煤器的支吊
u 支承结构
O 省煤器蛇形管通过固定支架 (支杆)支承在支持梁上，支持梁再 支承在锅炉钢架上。
O 支持梁布置在烟道内，为防止其变形和烧坏，支持梁内部是空 心，中间通冷空气冷却，外部用绝热保温材料包裹；
尾部受热面的积灰
u 影响积灰的因素
O 烟气流速 烟速越高，灰粒的冲刷作用就越大，积灰减轻。当烟气流速降低到 2.5～3m/s时，就很容易发生受热面堵灰。
O 飞灰颗粒组成特性 烟气中粗灰多细灰少时，冲刷作用大，积灰减少。
O 管束结构特性 烟气横向冲刷管子时，错列布置管束比顺列布置管束积灰少。 烟气纵向冲刷管子时，冲刷作用强，比横向冲刷管子时的积灰轻。
O 低温腐蚀易发生的部位 通常发生在空气预热器的冷端，甚至还会扩展到除尘器和引风机。
O 危害 凝结的酸液导致空气预热器管子穿孔，大量空气漏入烟气，造成炉 内供风不足，燃烧恶化； 腐蚀严重时，将导致大量受热面更换，造成经济损失； 低温腐蚀的同时也加重堵灰，使烟道流动阻力增大，引风机过载， 造成锅炉出力降低，甚至被迫停炉清灰。
内 根内 根选 据选 据取 经取 经。 验。 验煤 ，煤 ，中 沸中 沸灰 腾灰 腾分 式分 式多 省多 省和 煤和煤灰 器灰器分中分中磨水磨水损流损流性速性速强度强度时应时应取大取大低于低于1值1值mm，/，/ss，灰，灰 分 非分 非少 沸少 沸和 腾和 腾灰 式灰 式分 省分 省磨 煤磨 煤损 器损 器性 中性 中较 水较 水弱 流弱流时 速时速取度取度高应高应值大值大。于。于00..55mm//ss。。
O 采用小管径、小节距、错列布置的管束 这种管束可以增强烟气的冲刷和扰动，使积灰减轻。如对省煤器可 采用Ф25～32的管子，其S1/d = 2～2.5、S2/d = 1～1.5。
O 布置高效吹灰装置，制定合理的吹灰制度 运行人员应按要求定期吹灰，以减轻受热面的积灰。
尾部受热面的磨损
u 现象和危害
O 现象 携带有灰粒的高速烟气流过受热面时，灰粒对受热面的每次撞击都
O 便于疏水和排气，减轻停炉期
间的腐蚀；
O 有利于自吹灰。
省煤器的布置（管子排列）
顺列
易易于于吹吹灰灰,,磨磨损损较较轻轻；； 容容易易积积灰灰,,传传热热效效果果较较差差。。
错列
传传热热好好,,结结构构紧紧凑凑，，不不易易积积灰灰；； 吹吹灰灰困困难难，，磨磨损损严严重重。。
省煤器的布置（管圈数）
省煤器蛇形管
支承梁
省煤器的支吊方式（悬吊结构）
汽包给水管
省煤器出口联箱
烟气 汽包
省煤器
省煤器悬吊管 省煤器中间联箱 省煤器蛇形管
省煤器进口联箱
省煤器设计中应考虑的问题
管管内内水水速速的的选选取取 管管外外烟烟速速的的选选取取
管 管管 管外 内外 内烟 的烟 的速 水速 水应 速应 速综 不综 不合 仅合 仅考 影考 影虑 响虑 响传 传传传热 热热热、和、和磨给磨给损水损水、泵、泵流的流的动电动电阻耗阻耗力，力，和对和对积管积管灰子灰子 等 金等 金因 属因 属素 的素 的进 腐进 腐行 蚀行 蚀选 也选 也取 会取 会。 有。 有一一定定的的影影响响。。
省煤器安装
省煤器检修
清洗前省煤器
清洗后省煤器
尾部受热面的积灰、磨损和低温腐蚀
尾部受热面的积灰 尾部受热面的磨损 尾部受热面的低温腐蚀
现象和危害 影响因素 减轻措施
尾部受热面的积灰
u 现象和危害
O 现象 当携带飞灰的烟气流经受热面时，部分灰粒会沉积到受热面上而形 成积灰。在烟温低于600～700℃的尾部受热面上，由于烟气中碱金 属盐蒸汽的凝结已结束，因而大多是低温积灰。 松散性积灰 黏结性积灰