热管省煤器的设备结构
省煤器结构比较
注：以基管32X4的管子,烟气横向冲涮受热面来计算：一、面积计算：1米的光管受热面积：F=3.14X0.032X1=0.1平米1米的膜式管受热面积：F=3.14X0.032X1+0.03X1X2-0.004X2=0.062平米(注:扁钢选择30X4)1米的扁钢缠绕翅片管受热面积：F=3.14X0.032X1+3.14X（0.044X0.044-0.032X0.032）÷4÷0.866X28=0.033平米(注:扁钢选择12X4,与管子轴线夹角60度)1米的整体型翅片管受热面积：F=0.0312平米分析：由以上计算可知，受热面积大小依次为：膜式>扁钢缠绕>整体型翅片管>光管比例为6.2：3.3：3.12：1，但综合传热效果依次为：整体型翅片管>扁钢缠绕>膜式>光管。
比例为3.8:2:1.5:1,原因是因为，传热是有温度梯度的，而整体型翅片管是的结构是与温度梯度相符合，不会造成温度集中。
这也正是整体型一次挤压成型专有技术特长所在。
温度集中会造成受热热应力集中，热应力集中点强度下降，膨胀不均，（扁钢容易开裂就是这样形成的）二、耐磨特性：耐磨特性依次为：整体型翅片管>扁钢缠绕>膜式>光管。
原因分析：烟气中含有灰分，灰分对管束进行冲刷，并在管子背面形成卡门涡流，而对光管而言，相对中心径向60度是冲刷最严重的点，这就是为什么第一排管子这个点最先爆管。
但不同的是，整体型翅片管及扁钢缠绕对烟气有个导流作用，灰份对受热面的冲涮就降低多了。
整体型翅片管又具有整体性能，不会开裂不会温度集中强度下降，因而抗冲涮性能是取强的。
三、寿命：寿命是与受热面的耐磨特性一致的。
四、性能持续性：在受热面积一定的呢况下，（扁钢开裂造成受热面积减少）积灰是造成性能下降的主要原因。
积灰是因为灰的流速在某一点降低甚至为零，灰就积聚，而卡门涡流就是积灰的主要原因。
卡门涡流发生在管子的背面径向60～120度区域，而积灰就在此区域，整体型的翅片是梯状结构，一方面对灰的导流，另一方面消除了卡门涡流，还符合温度梯度。
热管省煤器的设备结构
热管省煤器的设备结构省煤器有多种结构型式，以前常用的有列管式省煤器、铸铁管省煤器、翅片管省煤器，后来又开发了轴向热管省煤器等等。
现在主要介绍的是径向热管省煤器，它能既能强化传热又能有效地防止露点腐蚀。
径向热管元件内、外管之间为密闭的真空管腔，管腔内存有适量的液态工质，形成液池；工质在吸液芯毛细泵力的作用下迅速上升充满整个吸液芯，通过外管管壁吸收流过管外的热流体的热量而汽化，在管腔内蒸汽的微小压差作用下，工质蒸汽流向位于径向热管元件中心的内管，在内管的外壁冷凝、放出热量并通过内管管壁将热量传给内管中流过的冷流体，工质蒸汽凝结成液体在重力场的作用下回到液池。
通豪热能从液池上升充满吸液芯、汽化、流向内管外壁、冷凝、回流到液池，工质通过连续地相变、运动，将管外流过的热流体的热量连续地传递给管内流过的冷流体。
径向热管省煤器的结构形式：多根径向热管元件水平放置在由省煤器壳体构成的烟道中，在同一水平（或竖直）面内的各支热管元件构成一排；热管内管两端伸出壳体，相邻排或相隔一排中对应的热管内管通过无缝弯头串接为一体；首、末两排热管有一端不与弯头串接，而是分别通过集箱并联连接为一体。
通豪热能烟气垂直径向热管从烟道流过，水流入一只集箱，并均匀流入与该集箱连接的首排（或末排）热管，然后依次流过各排热管，最后从另一集流出。
烟气与热管外管及翅片接触，与热管内管完全隔开；热管内管两端与无缝弯头之间的焊缝亦完全在烟道外面。
热管省煤器对于含尘量较大的烟气，一方面可以采用开齿螺旋翅片，以防止灰尘在热管翅片上的积累，另一方面可以采用声波吹灰器，彻底清除热管表面的集灰结焦，保持热管的换热效率。
设备结构及工作原理：1．热管的工作原理和特性热管是一种新型高效传热元件，工业中常用的是碳钢——重力热管，其结构如图三所示：封闭的管壳内抽成真空，工质通过在加热段（也称蒸发段）吸收热量由液态变成汽态，流动到冷却段（也称冷凝段）放出热量由汽态变回液态，靠重力回流到加热段，如此往复循环，传递热量。
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。
省煤器安装方案
一、工程概况：热管省煤器是江苏圣诺热管有限公司的产品，热管是具有高传热性能的传热元件，具有传热能力大，传热效益高的特点。
省煤器由联箱、炉气进、出口接口等组成。
省煤器主要技术参数：省煤器外形尺寸：长2320×宽5960×高7320mm热管省煤器净重41.636吨，联箱单重19.8吨，共39.6吨。
热管省煤器是江铜翁福化工有限责任公司40万吨/年硫酸配套设备。
二、施工准备2.1施工前期准备安装前熟悉有关图纸和技术文件、规程规范。
了解设备结构，明确安装要求，根据具体条件确定安装顺序方法。
准备必要的安装工具，编制组织和安装计划，施工方案。
2.2焊工工艺和焊工的要求如下：钢制压力容器的焊接工艺评定应符合JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》标准的有关规定。
焊工必须按照《锅炉压力容器焊工考试规则》进行考试，取得焊工合格证后，才能在有效期间内担任合格项目范围内的焊接工作，焊工应按焊接工艺指导书或焊接工艺卡施焊。
2.3压力容器的组焊要求如下：①在压力容器上焊接的临时的吊耳割除后留下的焊疤必须打磨平滑，并按图样规定进行渗透检测或磁粉检测，确保表面无裂纹等缺陷。
②不允许强力组装③受压元件与非受压元件组装时的定位焊，若保留成为焊缝金属的一部分，则应按受压元件的焊缝要求施焊。
2.3技术要求：①本省煤器壳体由两个独立腔体拼接而成，连接后的对角线误差<1mm/m.②设备进行严禁缺水，操作严格执行《设计、安装、操作使用说明书》。
2.4施工程序：主要施工程序如下：基础部分验收开箱检查吊装2.4施工现场准备施工现场要满足设备及大型吊车进出厂要求。
基础验收及划线基础验收必须认真进行，按照有关资料（工艺图、基础图验收标准）根据业主给定的工艺坐标点及标高点，会同业主方，监理方和土建单位，检查基础是否设计及规范要求，应满足表1的规定。
检查所以预埋件数量和位置的正确性。
三、基础划线3.1省煤器基础划线①煤器基础面划出炉气进口接口横向中心线。
省煤器
5、按结构形式分：光管省煤器和翅片式省煤器。翅片式省煤器包括：H型省煤器（用得较多）和螺旋翅片省 煤器。
6、按导热形式分：直接传导和间接传导；
省煤器内部直接传导是利用锅炉尾气直接辐射预热锅炉用水；间接传导是通过导热介质间接预热锅炉用水； 20世纪90年代以后间接传导技术在国内发展迅速，在技术上取得很大的突破，主要有导热油技术专利和超导热节 能技术专利。尤其是从21世纪初开始的航天超导热材料技术，更是走在了世界锅炉节能领域的前列。
作用
1、吸收低温烟气的热量，降低排烟温度，减少排烟损失，节省燃料。 2、由于给水进入汽包之前先在省煤器加热，因此减少了给水在受热面的吸热，可以用省煤器来代替部分造价 较高的蒸发受热面。 省煤器内部3、给水温度提高了，进入汽包就会减小壁温差，热应力相应减小，延长汽包使用寿命。
节能原理
给循环增加一个回热过程。提高吸热平均温度。从而增加循环效率。
1、按给水被加热的程度：可分为非沸腾式和沸腾式两用铸铁制成的，但也有用钢管制成 的，而沸腾式省煤器只能用钢管制成。铸铁省煤器多应用于压力≤2.5MPa的锅炉。如压力超过2.5MPa时，应当采 用钢管制成的省煤器。
3、按装置的形式分：有立式及卧式两种。
省煤器在锅炉(汽包锅炉)的启动过程中，由于其汽水管道的循环没有建立，即锅炉给水处于停滞状态，此时 省煤器内的水处于不流动的状态。随着锅炉燃烧的加强，烟气温度的提高，省煤器内的水容易产生汽化，使省煤 器的局部处于超温状态。为了避免这个情况的出现，从汽包的集中下水管再接一管道到省煤器的入口，作为再循 环管道，使省煤器内的水处于流动状态，避免其汽化。
省煤器
回收所排烟的余热的一种装置
01 分类
省煤器结构讲课文档
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省煤器结构
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第一节 省煤器
一、省煤器的作用和种类 （一）省煤器的作用
利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉给水。
节省燃料 改善了汽包的工作条件。 降低了锅炉造价。 （二）省煤器的种类
材料为钢管。
按出口水温分为沸腾式和非沸腾式省煤器。
16－2二、省煤器的ຫໍສະໝຸດ 构及布置（一）结构及工作原理
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（三）省煤器的支吊方式
方式：支承结构与悬吊结构两种。
省煤器用悬吊结构时，一般省煤 器出口联箱引出管就是悬吊管， 用省煤器出口给水来进行冷却， 工作可靠。
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（四）省煤器引出管与汽包的连接
2）省煤器管外烟速的影响
省煤器管外烟速应考虑传热、磨损和 积灰三方面的影响。
一般，在7 13m/s的范围内选取。
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四、省煤器的启动保护
原因：省煤器起动时，常是间断 给水，省煤器中的水处于停滞状态。 易造成管壁超温烧坏。
一般保护方法是在省煤器进口与 汽包下部之间装有不受热的再循环管。 或是在省煤器出口与除氧器之间装有 一根带阀门的再循环管。
结构如图所示。 省煤器按高度可分 成几段，每段高度 为1 1.5m，段间空 间为0.60.8m；省 煤器与其相邻的空 气预热器之间应留 0.8 1m高的空间。
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工作原理：省煤器一般多卧式布置在尾 部烟道中，其工作原理：利用水在蛇形 管内自下而上流动，烟气在管外自上而 下横向冲刷管壁，以实现烟气与给水之 间的热量交换。 省煤器大多采用光管受热面，省煤器的膜 式受热面是很有前途的，优点是强化传热， 节约材料，减少磨损。
省煤器与空气预热器
烟气一般自上而下流动，使烟气与水逆向流动，增加传热 温差，提高传热效果。
三、省煤器的布置
现代大型锅炉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。
悬吊式省煤器如图8-1所示。
2、影响磨损的主要因素：
（1）烟气的流动速度和灰粒 （2）灰粒的特性和飞灰浓度 （3）管束排列方式与冲刷方式 （4）气流运动方向
（5）管壁材料和壁温
减轻和防止磨损的措施 （1）选择合理的烟气流速 （2）采用防磨装置
（3）采用扩展受热面
速度应不低于1m/s。
二、省煤器的启动保护
在锅炉启动过程中，需要采取必要的措施，保证省煤器中的水产 生流动。采用的方法是在省煤器进口管与锅筒下降管之间装
设再循环管。
1、自然循环锅炉的省煤器再循环管
对 自 然 循 环 锅 炉 ， 省 煤 器 的 再 循 环 管 如 图 8-3 （a）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。
一般空气预热器中烟气流速取10～14m/s为宜。根据 经验，空气流速应是烟气流速的0.4～0.55倍为宜。
管式空气预热器管箱上管板与锅炉钢架之间用膨胀 补偿器联结，用以补偿部件间的受热膨胀时的相对 位移，防止空气预热器的漏风。管式空气预热器管 子错列布置。
二、回转式空气预热器
回转式空气预热器是大型电站锅炉常采用的设 备，其受热面为蓄热式。与管式空气预热器相比， 回转式空气预热器具有结构紧凑、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。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 器的6～8倍。在相同烟温条件下，回转式空气预 热器波形受热元件的厚度较大，壁温较高，并可 采用耐腐蚀材料，因此腐蚀相对较轻。主要缺点 是漏风量较大，对密封结构要求较高。
什么是热管式省煤器
什么是热管式省煤器
一般地，轴向热管由管壳、管芯和工作介质三部分组成。
管壳通常由金属制成，两端焊有端盖，管壳内壁装有一层由多孔性物质构成的管芯（若为重力式热管则无管芯），管内抽真空后注入某种工质，然后密封。
热管的工作原理是：在管的一端（蒸发段）加热，管内的工质吸收热量被蒸发，气态工质沿中间通道流向另一端，在冷却段放出潜热凝结成液体；液态工质在管芯的作用（虹吸作用）下返回蒸发段，继续吸收热量蒸发，如此循环往复，把热量源源不断地从蒸发段传递到冷却段。
由于热管传潜是相变潜热，因此且有很高的传热效率。
新型整体式热管省煤器由吸热管束、放热管束、圆筒壳构成的封闭构件制作成重力式热管，在封闭的构件内充有一定量的工质，并使封闭构件处于真空状态。
锅炉的烟气流经蒸化区与吸热管束进行热交换，工质被气化；气态工质依次通过上升管集合管、上升管连通管、上升管进入冷凝区，在冷凝区中通过放热管束与给水进行热交换，冷凝后重新成为液体工质；液态工质依次通过下降管、下降管连通管、下降管集合管流回到吸热管束，这样周而复始地继续上述过程，不断地回收低温低温废温。
整个省煤器相当于是一个大的热管元件，由于热管内气、液两相处于饱和平衡状态，因此互相连通的封闭的空间具有良好的等温性。
热管的温度由工质、蒸发区和冷凝区的结构及烟气和给水的状态共同决定，只要进行合理的设计就能使吸热管束的管壁温度保持在烟气露点之上，从而避免露点腐蚀，提高设备的使用寿命，保证生产正常进行。
实际应用中，只要控制给水的流量就能控制吸热管束的管壁温度，很容易实现自动控制。
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热管省煤器的设备结构
省煤器有多种结构型式，以前常用的有列管式省煤器、铸铁管省煤器、翅片管省煤器，后来又开发了轴向热管省煤器等等。
现在主要介绍的是径向热管省煤器，它能既能强化传热又能有效地防止露点腐蚀。
径向热管元件内、外管之间为密闭的真空管腔，管腔内存有适量的液态工质，形成液池；工质在吸液芯毛细泵力的作用下迅速上升充满整个吸液芯，通过外管管壁吸收流过管外的热流体的热量而汽化，在管腔内蒸汽的微小压差作用下，工质蒸汽流向位于径向热管元件中心的内管，在内管的外壁冷凝、放出热量并通过内管管壁将热量传给内管中流过的冷流体，工质蒸汽凝结成液体在重力场的作用下回到液池。
通豪热能从液池上升充满吸液芯、汽化、流向内管外壁、冷凝、回流到液池，工质通过连续地相变、运动，将管外流过的热流体的热量连续地传递给管内流过的冷流体。
径向热管省煤器的结构形式：多根径向热管元件水平放置在由省煤器壳体构成的烟道中，在同一水平（或竖直）面内的各支热管元件构成一排；热管内管两端伸出壳体，相邻排或相隔一排中对应的热管内管通过无缝弯头串接为一体；首、末两排热管有一端不与弯头串接，而是分别通过集箱并联连接为一体。
通豪热能烟气垂直径向热管从烟道流过，水流入一只集箱，并均匀流入与该集箱连接的首排（或末排）热管，然后依次流过各排热管，最后从另一集流出。
烟气与热管外管及翅片接触，与热管内管完全隔开；热管内管两端与无缝弯头之间的焊缝亦完全在烟道外面。
热管省煤器对于含尘量较大的烟气，一方面可以采用开齿螺旋翅片，以防止灰尘在热管翅片上的积累，另一方面可以采用声波吹灰器，彻底清除热管表面的集灰结焦，保持热管的换热效率。
设备结构及工作原理：
1．热管的工作原理和特性
热管是一种新型高效传热元件，工业中常用的是碳钢——重力热管，其结构如图三所示：封闭的管壳内抽成真空，工质通过在加热段（也称蒸发段）吸收热量由液态变成汽态，流动到冷却段（也称冷凝段）放出热量由汽态变回液态，靠重力回流到加热段，如此往复循环，传递热量。
热管有如下特点：
（1）传热效率高，其当量传热系数是紫铜的6000倍。
（2）加热段和冷却段分离。
（3）适用温度范围广，在不同温度范围可选用不同的工质。
热流密度可调，通过改变蒸发段与冷凝段面积比例可以调节热流密度，避开露点腐蚀。
2．改造后的省煤器——热管式省煤器结构简介
由热管、套管、焊接在一起构成热管式省煤器部件。
热管直径选用32~38mm，烟气侧绕有翅片；套管为57mm和89mm两种，构成软水通道。
10~15组部件组成一组热管式省煤器（如图四），且与水平方向成15°角。
φ89套管连接成软水通道，热管中部（绝热段）的耐火材料将烟道和水道隔离开，避免烟尘直接冲刷水侧套管，下端由管板固定。
热管省煤器与普通省煤器比较，具有以下特点：
（1）传热效率高。
较普通省煤器提高20~30%。
（2）使用寿命长，可定期检修。
水侧与烟气隔离，不受烟气所携灰尘磨损影响，磨损只发生在热管的加热段。
由于热管两端封闭，加热段损坏，冷却段仍完好，某支热管损坏，不会影响其它管传热，且软水不会泄漏到烟气侧，省煤器仍可正常工作，只是热效率有所降低。
可根据工厂实际需要和热管损坏情况定期安排检修。
（3）更换容易，检修费用低。
（4）与普通省煤器有一定的互换性。