省煤器
省煤器的作用及种类简介
省煤器的作用及种类简介1省煤器的作用省煤器是利用锅炉尾部烟气的余热来加热锅炉给水的设备。
锅炉采用省煤器后，会带来以下好处：1.1节省燃料现代锅炉中，燃料生成的高温烟气，将热量传递给水冷壁、过热器和再热器后，其温度还很高，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，可以进一步降低烟气温度，减少排烟热损失，提高锅炉效率，因而节省燃料。
1.2改善了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，减小了汽包壁与进水之间的温度差，降低了因温差而引起的热应力，从而改善了汽包的工作条件，延长了使用寿命。
1.3降低了锅炉造价由于水的加热过程由管径较大、管壁较厚、价格较高的蒸发受热面转移到管径较小、管壁较薄、价格较低的省煤器中，这就降低了锅炉的造价。
2省煤器的种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，重量较轻，体积小，价格低廉。
缺点是：耐腐蚀性差，但现代锅炉的给水都是经过严格处理，管内腐蚀这一缺点已基本得到解决。
省煤器按出水温度可分为沸腾式省煤器和非沸腾式省煤器。
2.1沸腾式省煤器在这种省煤器中，其出口水温不仅可以达到饱和温度，而且可以使部分水汽化，汽化量一般约占给水量的10%～15%，最多不超过20%，以免省煤器中介质的流动阻力过大。
2.2非沸腾式省煤器在这种省煤器中，其出水温度低于该压力下的饱和温度20～25℃。
中压锅炉多采用沸腾式省煤器，这是因为中压锅炉水的汽化潜热大，加热水的热量小，所以需要将一部分水的蒸发放在省煤器中进行，以防止炉膛温度过低引起燃烧不稳和炉膛出口烟温过低造成过热器等受热面金属耗量增加。
高压以上锅炉则采用非沸腾式省煤器，这是因为，随着锅炉压力的提高，水的汽化潜热相应减小，加热水的热量相应增大，所以需要把水的部分加热转移到炉内水冷壁管中进行，以防止炉膛温度和炉膛出口温度过高，引起炉内和炉膛出口处受热面结渣。
省煤器损坏的原因及预防措施
省煤器损坏的原因及预防措施
(1)省煤器损坏指省煤器管子破裂或省煤器其他零件损坏所造成的事故。
省煤器损坏时，给水流量不正常地大于蒸汽流量，严重时，锅炉水位下降；过热蒸汽温度上升，省煤器烟道内有异常声响，烟道潮湿或漏水，排烟温度下降；烟气阻力增大，引风机电流增大。
(2)省煤器损坏的原因：
①烟速过高或烟气含灰量过大，飞灰磨损严重；给水品质不符合要求，特别是未进行除氧，管子水侧被严重腐蚀；
②省煤器出口烟气温度低于酸露点，在省煤器出口段烟气侧产生酸性腐蚀(低温腐蚀)；
③材质缺陷或制造安装时的缺陷导致破裂；
④水击，炉膛及烟道爆炸剧烈震动省煤器并使之损坏等。
(3)省煤器损坏采取措施：
如能经直接上水管给锅炉上水，并使烟气经旁通烟道流出，则可不停炉进行省煤器修理；否则应停炉进行修理。
(4)省煤器损坏的预防措施：
①对于沸腾式省煤器，要特别注意锅炉的给水质量；
②给水的温度和流量应保持稳定；
③省煤器排烟温度应高于露点，防止酸性腐蚀；
④加强对省煤器出口水温的监视，防止产生水冲击；
⑤定期对省煤器外壁腐蚀、磨损和裂纹的检查。
省煤器结构——精选推荐
省煤器结构省煤器是现代锅炉的一个必备部件，其作用利用锅炉尾部烟气的热量加热给水以降低排烟温度。
应用省煤器后可提高锅炉热效率。
一、省煤器的结构1．铸铁式省煤器铸铁式省煤器由一系列铸铁外肋管和铸铁连接弯头构成。
省煤器管作卧式串联布置，给水由下而上流动，为了避免性脆的铸铁管因蒸汽骤凝发生水击而破裂，省煤器出口水温应比饱和温度至少低30度。
铸铁式省煤器的安全性较差，连接弯头多，易漏汇，在其连接系统上要有烟气旁通及直接向锅筒供水的给水旁路以便在锅炉起动，停炉或低负荷运行时能将省煤器退出运行并能在运行中抢修。
铸铁式省煤器鳍片管现已标准化生产，优点为壁厚，耐腐蚀，可用于给水未经除氧的工业锅炉及烟气外部腐蚀严重区域。
但易漏汇，笨重和易堵灰。
应安装压缩空气吹灰器，不宜用饱和蒸汽吹灰。
2．钢管式省煤器钢管式省煤器由一系列并联蛇形管和集箱构成。
管子作水平*列布置，一般布置在炉墙外，集箱和管子在墙外焊连接。
在大型锅炉中，自集箱引出的蛇形管为数众多。
为避免管子穿墙时漏风过多，可采用集箱在炉墙外与少量穿墙连接管连接，连接管再在墙内和众多蛇形管连接。
省煤器管中工质一般由下向上流动，以利于排除空气，避免产生局部氧气腐蚀，在沸腾式省煤器中可避免发生汽塞现象。
在超临界压力锅炉中，由于水质好且不会发生汽泡，所以省煤器也可布置成工质为自上而下的流动方式。
钢管式省煤器可制成沸腾式或非沸腾式省煤器，省煤器内有蒸汽产生，锅筒水可进入省煤器。
二、省煤器的磨损与腐蚀锅炉中的烟气，当燃用固体燃料时，常带有大量灰粒。
当灰粒随烟气流过对流受热面管子时，由于灰粒的冲击和切削作用会对受热面管子产生磨损。
当燃用大量发热量低而灰分高的燃料时更易发生磨损。
当燃用含硫燃料时，烟气中的三氧化硫在受热面壁温低于烟气露点时会发生受热面腐蚀。
磨损和腐蚀对锅炉寿命和安全运行危害较大。
省煤器及其同类结构的受热面的管子在同一烟道截面和同一管子圆周上的磨损程度都不相同。
此外，对磨损严重的省煤器管段或弯头处可采用防磨罩方法来减轻磨损。
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
图9-5 省煤器蛇形管在烟道中的放置方式 (a)蛇形管垂直于烟道后墙布置；(b)、(c)蛇形管平行于烟道后 墙布置
3.支吊（大容量锅炉一般采用悬吊结构） 4.与汽包间的连接—采用保护套管结构
图9-7 省煤器的悬吊结构 1—出口联箱；2—省煤器悬ห้องสมุดไป่ตู้管； 3、6—省煤器；4、7—吊架； 5—防磨装置
图9-8 省煤器引出管与汽包连接处的套管 (a)给水引入汽包水空间时的内部套管； (b)给水引入汽包汽空间时的外部套管 1—给水；2—汽包壁
（2）烟气流速
省煤器管外的烟气流速应综合考虑传热、积 灰和磨损三个因素的影响。烟气流速过高时，烟 气侧的对流放热系数大，传热效果好，节省受热 面，积灰轻，但是管子磨损严重，烟气流动阻力 增大也增加了引风机的电耗。反之，烟气流速过 低时，不仅传热效果差，还会导致管子的严重积 灰。因此，省煤器的烟气流速一般在wy=7～ 10m/s的范围内选取，灰的含量高、磨损性强时 取低值，灰分少、磨损性弱时取高值。燃油炉和 燃气炉则不受此限制。
第二节
省煤器
一、省煤器的作用及种类 1.作用：（1）利用烟气加热给水，降低了排 烟温度，提高了锅炉热效率，节省燃料；（2）提高 了汽包进水温度，减小了对汽包的冲击，改善了汽 包的工作条件，延长汽包的寿命；（3）利用价低的 管材代替了耐热合金钢，降低了锅炉造价。 2.分类： 按材料分：铸铁式、钢管式 按出口工质状态分：（1）沸腾式（中压锅 炉）;沸腾度或者沸腾率的概念。（2）非沸腾式 （高压及以上）
四、省煤器的启动保护
汽包锅炉启动时给水是间断的。当给水停止时，省煤器内的水
不流动，而高温烟气的不断冲刷和加热，会使部分给水汽化，生成 因此，在锅炉启动时必须对省煤器进行保护。
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。
锅炉省煤器讲解
锅炉省煤器讲解一.省煤器的作用和类型省煤器是利用锅炉尾部的烟气热量来加热给水的一种热交换装置，在现代电站锅炉中，随着蒸汽参数和容量的提高，为了有效地利用锅炉尾部低温烟气的热量，降低排烟温度，提高锅炉的效率，只依靠增加蒸发受热面的方法，不但不经济，而且受到很大限制。
因为蒸发受热面中工质温度等于工质在工作压力下的饱和温度，烟气向蒸发受热面中的工质传热，就必须保持一定的温差，故烟温必须高于工质温度。
可见，蒸发受热面绝不能将烟气冷却到低于或达到工质饱和温度。
省煤器中的工质是给水，给水的温度比饱和温度低得多。
故而传热温差很大。
其次，水在省煤器中为强制流动，工质流速高，因此与蒸发受热面相比，在同样的烟气温度条件下，其传热效果好得多，也就是说，在吸收同样热量的情况下,可以节省金属材料。
为此,电厂中用管径较小，管壁较薄，传热温差较大，价格较低的省煤器来代替部分造价较高的蒸发受热面。
另外，采用省煤器可使进入汽包的给水温度得到提高，减小汽包壁温与给水温度之差，从而减小汽包所产生的热应力。
因此，省煤器的作用不仅在于省煤，实际上已经成为现代锅炉中不可缺少的一个组成部件。
接照省煤器出口工质的状态可将其分为沸腾式和非沸腾式两种。
如出口水温低于饱和温度，叫非沸腾式省煤器。
如果水被加热到饱和温度并产生部分蒸汽，就叫做沸腾式省煤器。
对于中压锅炉，由于水的汽化潜热大，因而蒸发吸热量大，为不使炉膛出口烟温过低，有时就采用沸腾式省煤器，以减少炉膛内蒸发吸热量。
沸腾式省煤器中生成的蒸汽量一般不应超过20%,以免省煤器中流动阻力过大和产生汽水分层。
随着工作压力的提高，水的汽化潜热减小，预热热增大，省煤器内工质几乎总是处于非沸腾状态。
我厂采用的是非沸腾式，禁止省煤器在运行中产生蒸汽。
省煤器按其所用材料不同可分为铸铁式和钢管式两种.铸铁式耐磨损和腐蚀，但不能承受高压，目前只用在中压以下的小型锅护上。
钢管式省煤器可用于任何压力，容量及任何形状的烟道中，与铸铁式相比，具有体积小，重量轻，价格低的优点，因而大型锅炉均采用钢管式省煤器。
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翅片管省煤器的设计
1.省煤器的分类和概述
翅片管的应用条件和与之换热的气体进行分类，与空气换热的翅片管换热器，其典型代表是空气冷却器；与烟气换热的翅片管换热器，其典型代表是锅炉省煤器。
2.省煤器是锅炉尾部烟气的热量加热给水的换热设备，属于烟气和水之间的换热。
由于管外烟气侧的换热系数与管内水侧的换热系数相差很大，因而在烟气侧需要加装翅片，即使用翅片管，用来强化翅片侧的换热。
3.根据设计要求的不同，省煤器可以安装在锅炉烟气流道的不同部位，根据烟气温度的不同，省煤器可以分为a:高温省煤器：排烟温度约为400-250℃；b,低温省煤器：排烟温度约为250-150℃：c:余热回收省煤器：排烟温度在150-110℃。
省煤器设计时应注意的事项：
对高温省煤器，翅片管面对的技术难题除了高温高压引起的强度问题之外，还有积灰和磨损；对于余热回收省煤器而言，除了面对积灰之外，更重要的是烟气的硫酸露点腐蚀。
对于不同的应用条件和技术要求，应采取的技术措施是：一，选择合理的翅片管结构形式。
二，选择合理的设计参数和设计方案。