第七章 省煤器和空气预热器

第三节 管式空气预热器
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空气预热器分为两大类： 空气预热器分为两大类：
– 传热式：管式空气预热器 传热式： – 蓄热式（或称再生式）：回转式空气预热器 蓄热式（或称再生式）：回转式空气预热器 ）：
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第三节 管式空气预热器 • 布置方式
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回转式空气预热器的漏风 • 回转式空气预热器的漏风
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– 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 漏风量大是回转式空气预热器的主要缺点。 为5-6%。 。
漏风率 =
漏入烟气侧的湿空气重量（kg/s） × 100% 进入空气预热器的湿烟 气重量（kg/s）
– 按管子排列方式分类 按管子排列方式分类 排列方式
• 错列：传热效果好，结构紧凑，并能减少积灰，但磨损比顺列 错列：传热效果好，结构紧凑，并能减少积灰， 布置严重、吹灰较困难； 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。 容易吹灰、磨损较轻，但积灰相对严重。
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省煤器结构形式
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能源与环境学院 13 (a)光管；(b)鳍片管；(c)膜片管；(d)螺旋肋片管 Energy & Environment
图7-1 省煤器按结构形式
省煤器管布置-顺列与错列
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顺列
错列
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– 立式布置，它由若干个标准尺寸的立方形管箱、连通 立式布置，它由若干个标准尺寸的立方形管箱、 风罩以及密封装置组成。 风罩以及密封装置组成。 – 管子常采用小节距错列布置 – 按照空气流程，有单道和多道式 按照空气流程， – 按照进风方式，可分为单面进风、双面进风和多面进 按照进风方式，可分为单面进风、 风
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回转式空气预热器的密封系统
• 防治措施：设置密封系统 防治措施：设置密封系统
– 径向密封
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• 防止和减少沿转子上下端面通过径向间隙的漏风（空气到烟气、一 防止和减少沿转子上下端面通过径向间隙的漏风（空气到烟气、 次空气到二次空气）。 次空气到二次空气）。 • 密封系统由扇形板的板面与转子的径向密封片构成。为适应蘑菇状 密封系统由扇形板的板面与转子的径向密封片构成。为适应蘑菇状 由扇形板的板面与转子的径向密封片构成 变形，设置密封间隙调整装置。 变形，设置密封间隙调整装置。 – 轴向密封 • 防止和减少转子外围圆周和机壳之间通过径向间隙的漏风。 防止和减少转子外围圆周和机壳之间通过径向间隙的漏风。 转子外围圆周和机壳之间通过径向间隙的漏风 密封系统由轴向密封板和轴向密封片构成，密封间隙可调整。 • 密封系统由轴向密封板和轴向密封片构成，密封间隙可调整。 构成 – 环向密封：旁路（周向或环向）密封和中心筒密封 环向密封：旁路（周向或环向） • 减少经转子与机壳之间空间旁路通过的烟气或空气量。 减少经转子与机壳之间空间旁路通过的烟气或空气量。 • 由转子上、下端外圆周上设置的圆弧形T型钢与固定在机壳相应部 由转子上、下端外圆周上设置的圆弧形 型钢与固定在机壳相应部 位的旁路密封片组成。 位的旁路密封片组成
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省煤器布置方式
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图7-4 省煤蛇形管在烟道中的布置方式 (a)蛇形管垂直于锅炉后墙布置；(b)、(c)蛇形管平行于锅炉后墙布置 • 垂直前墙布置：管子较短，支吊比较简单，且平行工作的管子数目较多， 垂直前墙布置：管子较短，支吊比较简单，且平行工作的管子数目较多， 因而水的流速较低，流动阻力较小；磨损防护和检修工作量大。 因而水的流速较低，流动阻力较小；磨损防护和检修工作量大。 平行前墙布置：水速高，流动阻力大，且管子较长，支吊比较复杂； • 平行前墙布置：水速高，流动阻力大，且管子较长，支吊比较复杂；磨损 防护和检修工作量较小。 防护和检修工作量较小。
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双密封设计
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本章小结
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
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尾部受热面的工作特点。 尾部受热面的工作特点。 省煤器的作用、 省煤器的作用、分类及各自特点 。 空预器的作用、 空预器的作用、分类及其工作原理 。 转子回转式空预器结构及其主要特性 。 三分仓式空预器的主要优点。 三分仓式空预器的主要优点。 三分仓式空预器的主要结构特点。 三分仓式空预器的主要结构特点。 回转式空预器漏风的原因、对锅炉工作的危害。 回转式空预器漏风的原因、对锅炉工作的危害。 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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省煤器布置
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图7-3 1025t/h亚临界控制循环锅炉的省煤器 亚临界控制循环锅炉的省煤器 1—进口集箱；2—中间集箱；3—悬吊管
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省煤器悬吊方式（示例）
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• 传热：传热系数取决于烟气侧和空气侧的放热系数。 传热：传热系数取决于烟气侧和空气侧的放热系数。 • 特点：具有结构简单，制造、安装方便，漏风量小等优点；但其结构 特点：具有结构简单，制造、安装方便，漏风量小等优点； 尺寸大，金属用量大， 尺寸大，金属用量大，在大型电厂中因体积大而给尾部受热面布置带 来困难。 来困难。 • 应用：容量为670t／h及以下的锅炉和循环硫化床锅炉上被广泛应用。 应用：容量为 及以下的锅炉和循环硫化床锅炉上被广泛应用。 ／ 及以下的锅炉和循环硫化床锅炉上被广泛应用
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第七章 省煤器和空气预热器
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第一节 尾部受热面的作用和工作特点 – 省煤器的主要作用
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• 吸收烟气热量以降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料； 吸收烟气热量以降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料； • 加热给水取代部分蒸发受热面，降低造价； 加热给水取代部分蒸发受热面，降低造价； • 在汽包锅炉中提高了进入汽包的给水温度，减少了给水与汽包 在汽包锅炉中提高了进入汽包的给水温度， 壁之间的温差，从而降低汽包热应力。 壁之间的温差，从而降低汽包热应力。
– 空气预热器的主要作用
• 回收烟气热量以降低排烟温度，提高锅炉效率； 回收烟气热量以降低排烟温度，提高锅炉效率； • 空气预热，有利于制粉，同时也强化燃料在炉内的着火、燃烧 空气预热，有利于制粉，同时也强化燃料在炉内的着火、 及传热过程，提高锅炉效率。 及传热过程，提高锅炉效率。
– 低温受热面运行中突出的问题：低温腐蚀、低温积灰 低温受热面运行中突出的问题：低温腐蚀、 和飞灰磨损。 和飞灰磨损。
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第二节 省煤器
一、省煤器的类型及结构特点
– 按出口参数分类： 按出口参数分类：
• 沸腾式省煤器 • 非沸腾式省煤器
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– 按结构形式分类 结构形式分类
• • • • 光管式 鳍片式：扩展受热面，强化烟气侧传热。 鳍片式：扩展受热面，强化烟气侧传热。 膜片管式(简称膜式 简称膜式) 膜片管式 简称膜式 ：。。。 肋片管式 ：。。。
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第四节 回转式空气预热器 一、回转式空气预热器的型式
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回转式空气预热器是一种蓄热式预热器， 回转式空气预热器是一种蓄热式预热器，利用烟气和空气交 替地通过金属受热面（蓄热板传热元件）来加热空气。 替地通过金属受热面（蓄热板传热元件）来加热空气。
– 漏风原因：主要是间隙漏风及携带漏风。 漏风原因：主要是间隙漏风及携带漏风。 – 漏风的影响： 漏风的影响： • 空预器传热能力下降，排烟温度升高； 空预器传热能力下降，排烟温度升高； • 增加输送烟气和空气介质的阻力，增加送引风机的电耗； 增加输送烟气和空气介质的阻力，增加送引风机的电耗； • 严重时甚至影响燃烧器和锅炉的正常运行。 严重时甚至影响燃烧器和锅炉的正常运行。
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三分仓空气预热器 • 整体结构及部件
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– 三分仓受热面回转式预热器由机壳、转子及受热面、密封 三分仓受热面回转式预热器由机壳、转子及受热面、 装置、传动装置、轴承座及其润滑系统等组成。 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） 传热元件（受热面） • 密封装置
– 省煤器的启动防护（汽包锅炉） 省煤器的启动防护（汽包锅炉） 启动防护
用于锅炉启动过程中省煤器间断供水时的保护。 用于锅炉启动过程中省煤器间断供水时的保护。 • 在省煤器进口与汽包下部或水冷壁供水包之间装设不受热的再 循环管 • 在省煤器出口与除氧器或疏水箱之间装有一根带阀门的再循环 管
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容克式空气预热器
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图7-11 受热面回转式空气预热器 1-上轴承；2—径向密封；3—上端板（上 梁）；4—外壳；5—转子；6—旁路密封； 4— 5— 6— 7—下端板（下梁）8—下轴承；9—主轴； 10—传动装置；11—三叉梁；12—空气出口； 13—烟气进口
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管式空气预热器