空气预热器主传动系统的设计
空气预热器的工作原理
空气预热器的工作原理空气预热器是一种常见的热交换器，它在工业和汽车领域广泛应用。
它的主要功能是将排出的废气中所含的热能转移到进入系统的新鲜空气中，以提高燃烧效率并降低能源消耗。
空气预热器的工作原理可以概括为：将冷却空气与热气流进行热交换，通过传导、对流和辐射的方式将热能传递。
下面将详细介绍其工作原理的几个关键方面。
首先，空气预热器通常由两个主要部分组成：热气流侧和冷却空气流侧。
热气流侧通常是由废气或热气流组成，而冷却空气流侧则是新鲜空气。
这两个部分通过热交换介质（如金属板、管子或螺旋片等）进行热能传递。
其次，冷却空气首先进入空气预热器，并通过热交换介质，在与热气流接触的过程中吸收热能。
热能的传递可以通过几种方式进行。
首先是传导，也就是热量通过热交换介质的直接接触进行传递。
其次是对流，热气流和冷却空气之间存在流体运动，这种流动可以加速热能的传递。
最后是辐射，热交换介质和空气之间可以通过辐射方式进行热能传递。
然后，热气流从排出系统中进入空气预热器。
在热气流与冷却空气流相遇的过程中，热气流中的热能被转移到冷却空气中。
这样，冷却空气的温度就被升高了，而热气流中的热能则被降低了，从而实现了能量的转移。
这种热能转移的结果是，系统中的新鲜空气的温度会升高，从而提高了燃烧的效率。
最后，热气流中所包含的废气在经过空气预热器后排出系统。
而冷却空气则被引入系统的其他部分，在燃烧过程中发挥着重要的作用。
通过这样的循环过程，空气预热器能够增强系统的热效率，减少能源的浪费。
需要注意的是，空气预热器的设计和运行条件对其工作效果有关键的影响。
如热交换介质的选择、流体动力学的设计、加热和冷却介质的温度和压力等。
只有在合适的设计和运行条件下，空气预热器才能发挥其最佳的效果。
热管、回转式空气预热器设计
前言锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一。
现代的燃煤电站锅炉是使燃料在炉内充分燃烧并将热量传递给足够的炉内工质――水，使其成为高参数的过热蒸汽，以便在蒸汽进入汽轮机时拥有足够的作工能力。
为了充分利用燃料的热量，降低排烟温度、减少能量的浪费并提高炉内的燃烧温度，可在尾部设置换热器将排烟的热量传递给将进入锅炉的空气。
空气预热器就是利用锅炉尾部烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备。
空气预热器可吸收烟气热量，使排烟温度降低并减少排烟热损失，提高锅炉效率；同时提高了燃烧空气的温度，有利于燃料的着火、燃烧和燃尽，增强了燃烧稳定性并可提高锅炉燃烧效率；空气预热还能提高炉膛内烟气温度，强化炉内辐射换热，这相当于以廉价的空气预热器受热面，取代部分价格较高的蒸发受热面，降低锅炉制造成本。
因此，空气预热器已成为现代锅炉的一个重要的、不可缺少的部件。
考查空气预热器的质量如何，主要有三个指标，第一是换热性能，第二是锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一。
现代的燃煤电站锅炉是使燃料在炉内充分燃烧并将热量传递给足够的炉内工质――水，使其成为高参数的过热蒸汽，以便在蒸汽进入汽轮机时拥有足够的作工能力。
为了充分利用燃料的热量，降低排烟温度、减少能量的浪费并提高炉内的燃烧温度，可在尾部设置换热器将排烟的热量传递给将进入锅炉的空气。
漏风率，第三是烟风阻力。
相对于管式空气预热器，容克式空气预热器具有结构紧凑，体积小，钢耗少，容易布置等优点，因而被广泛应用于大中型电站锅炉上，尤其是300 MW 以上锅炉，因布置不下庞大的管箱式预热器，只能使用回转式空气预热器。
回转式空气预热器分为受热面回转(容克式)和风罩回转(诺特谬勒式)两种型式，受热面回转式空气预热器耗电稍大，但漏风不容易控制；风罩回转式预热器耗电少，但密封系统不易控制。
自从1985年引进美国ABB公司预热器技术之后，国产机组几乎全部使用受热面回转式空气预热器，只有进口机组中，有使用风罩回转式预热器的。
热管、回转式空气预热器设计
前言锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一。
现代的燃煤电站锅炉是使燃料在炉内充分燃烧并将热量传递给足够的炉内工质――水，使其成为高参数的过热蒸汽，以便在蒸汽进入汽轮机时拥有足够的作工能力。
为了充分利用燃料的热量，降低排烟温度、减少能量的浪费并提高炉内的燃烧温度，可在尾部设置换热器将排烟的热量传递给将进入锅炉的空气。
空气预热器就是利用锅炉尾部烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备。
空气预热器可吸收烟气热量，使排烟温度降低并减少排烟热损失，提高锅炉效率；同时提高了燃烧空气的温度，有利于燃料的着火、燃烧和燃尽，增强了燃烧稳定性并可提高锅炉燃烧效率；空气预热还能提高炉膛内烟气温度，强化炉内辐射换热，这相当于以廉价的空气预热器受热面，取代部分价格较高的蒸发受热面，降低锅炉制造成本。
因此，空气预热器已成为现代锅炉的一个重要的、不可缺少的部件。
考查空气预热器的质量如何，主要有三个指标，第一是换热性能，第二是锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一。
现代的燃煤电站锅炉是使燃料在炉内充分燃烧并将热量传递给足够的炉内工质――水，使其成为高参数的过热蒸汽，以便在蒸汽进入汽轮机时拥有足够的作工能力。
为了充分利用燃料的热量，降低排烟温度、减少能量的浪费并提高炉内的燃烧温度，可在尾部设置换热器将排烟的热量传递给将进入锅炉的空气。
漏风率，第三是烟风阻力。
相对于管式空气预热器，容克式空气预热器具有结构紧凑，体积小，钢耗少，容易布置等优点，因而被广泛应用于大中型电站锅炉上，尤其是300 MW 以上锅炉，因布置不下庞大的管箱式预热器，只能使用回转式空气预热器。
回转式空气预热器分为受热面回转(容克式)和风罩回转(诺特谬勒式)两种型式，受热面回转式空气预热器耗电稍大，但漏风不容易控制；风罩回转式预热器耗电少，但密封系统不易控制。
自从1985年引进美国ABB公司预热器技术之后，国产机组几乎全部使用受热面回转式空气预热器，只有进口机组中，有使用风罩回转式预热器的。
空气预热器的作用与结构6
第一节 容克式预热器工作原理
容克式预热器工作原理比较简朴，预热器由转子连续旋转，经过特殊形状旳金属元 件从烟气中吸收热量，然后将热量互换给冷空气。这些高效传热元件紧密地排列在 圆筒形转子中按径向分割旳扇形仓格里，转子周围旳外壳与两端连接板连接，经过 连接板旳分割以及径向、旁路密封等适本地密封，形成分别由两部分预热器构成旳 两个通道，一个是空气通道，一个是烟气通道。
止”按钮； 4 关闭入口烟气挡板。 空预器联锁保护 1 主电机跳闸,辅助电机自启；（联锁投入时） 2 辅助电机跳闸,主电机自启；（联锁投入时）
空预器正常运营中旳检验及维护 1 检验空预器本体、电机及传动装置无异音； 2 检验轴承润滑良好，温度正常； 3 空预器每班必须吹灰一次，若烟道或炉膛吹灰
传动装置旳主要零部件有：主电动机、副电动机、 气动马达、减速器、传动齿轮、传动装置支承座等。
辅助传动即容克式预热器旳盘车装置由五星轮构造制成旳超越 离合器与辅电动机构成。盘车装置旳作用是在主电动机出现故 障时，继续维持空气预热器运营。盘车装置旳传动过程为：由 辅电动机或手动盘车装置将动力传至减速器，然后依托减速器 低速输出轴端旳齿轮和装在转子外圆壳板上旳围带销相互啮合 带动转子转动。辅助电动机带动转子旳转速为主电动机带动转 子转速旳1／4。
复习题
1 空预器旳作用？ 2 回转式空预器工作原理？ 3 本项目回转式空预器为几分仓？几级密封？ 4 空预器开启前旳检验
热端层传热元件由0．6mm一般碳钢铁皮制成。热端传热面 波形板构造由一块波形板与一块带凹槽旳波形板交错布置构成 。这种特殊构造旳受热面在单个组件中形成一定程度旳气流以 提升传热效率。
考虑到烟气可能在预热器冷端冷空气入口处，烟温可能到达露 点下列，以致硫酸和水蒸汽凝结在冷端传热面上，所以冷端传 热面构造要疏松些。
空气预热器传动方式技术研究
第2期锅炉制造N o.2 2021 年〇3 月BOILER MANUFACTURING Mar. 2021空气预热器传动方式技术研究Research on transmission Mode technology of air preheater张闯(哈尔滨锅炉厂预热器有限责任公司，黑龙江哈尔滨150046)摘要:空气预热器广泛用于火力发电厂中，属于火力发电锅炉四大辅机之一，它的主要作用是将锅炉燃烧排放的高温烟气热量加热锅炉燃烧所用的空气，通过空气预热器设备实现气气热量交换，达到降低排烟热损失，提高整个锅炉机组热效率目的。
根据锅炉的布置形式，预热器分为两分仓、三分仓、四分仓结构。
空气预热器属于大型旋转热交换设备，该设备的稳定运行对锅炉安全运行至关重要。
预热器传动控制采用变频启动工频运行方式。
预热器运行转速较低，为实现预热器低转动换热的目的，预热器配备传动装置，该装置由减速机、电机、联轴器、连接件等组成。
下文将对预热器典型的传动方式进行描述。
关键词:空气预热器;热交换设备;传动装置中图分类号:T K223.23 文献标识码：A文章编号:C N23 - 1249(2021 )02 -0025 -03〇引言空气预热器广泛用于电站锅炉中，预热器转子 上布置数以万计的换热片,通过桁架扇形板将烟 气、空气隔开，烟气、空气逆向流动冲刷转子上的换 热片，换热片吸收锅炉排烟的热量进行蓄热，转子 连续旋转，将蓄热后的换热片转到空气侧，空气冲 刷换热片后将换热片的热量进行置换出，完成加热 空气的目的。
转子周而复始的连续旋转，维持整个 热交换过程连续。
根据锅炉的整体布置形式，预热 器通常分为两分仓、三分仓、四分仓结构。
空气预热器主要由转动部件、静止部件组成，转动部件包含转子组件、顶底轴承、传动设备、密 封系统。
静止部件包含顶底连接板、转子外壳等。
通过传动装置动力输人驱动预热器转子持续旋 转，空气预热器转速较慢，约为lrpm,需要传动减 速机将电机转速减速到预热器需求的转速。
火电厂空气预热器控制系统的设计与实现
火电厂空气预热器控制系统的设计与实现一、绪论火电厂空气预热器的作用是将从大气中进入锅炉的空气预先加热，使其达到一定温度，从而提高燃烧效率，降低烟气中的排放物，减少环境污染。
为了实现空气预热器的精确控制，需要设计并实现一种优秀的控制系统。
本文将从控制系统的设计原理、硬件系统和软件系统三个方面来探讨其中的详细过程。
二、控制系统的设计原理1. 控制系统的工作原理空气预热器控制系统的工作原理是通过传感器对各种物理量进行检测，然后将这些信息转化为电信号送给控制器。
控制器将电信号进行处理后，产生合适的控制信号，控制阀门的开度，从而调节空气预热器的工作状态，达到控制预热器温度的目的。
2. 设计实现的目的设计空气预热器控制系统的目的在于确保预热器在工作过程中的稳定性和可靠性。
同时也可以提高预热器的工作效率和节约能源，减少耗电量和环境污染。
三、硬件系统的设计与实现1. 硬件系统的结构硬件系统主要由传感器、数据采集卡、控制器、执行机构和显示器等五部分组成。
其中，传感器用于对预热器中的物理量进行检测，数据采集卡用于将传感器采集到的模拟信号转化为数字信号，控制器用于对采集到的信号进行处理后产生控制信号，执行机构通过开关控制信号来调节阀门的开度，显示器用于实时显示预热器的状态。
2. 控制器的设计控制器是硬件系统的核心部分，其实现的功能包括对数据采集、数据处理、逻辑控制等方面。
在本文的控制器设计中，采用了基于单片机的开发平台，选用ARM Cortex-M3为CPU，并且将采集到的数据打包发送到上位机进行处理和保存。
3. 传感器的选用传感器的选用直接影响硬件系统的信号采集能力和精度。
在预热器控制系统中，需要对温度、压力、流量等多种参数进行检测，因此在选用传感器时需根据检测的数据类型和要求进行选择。
四、软件系统的设计与实现1. 软件平台的选择在软件系统的设计中，采用了嵌入式系统开发平台。
该平台具有实时性好、易于移植、成本低等优点。
热管型空气预热器设计说明书 (结构设计)
热管翅 45 片表面
Af
m2
积
每米长
翅片间 46 管表面
Ar
m2
积
每米热
47
管管外 总表面
Ah
m2
积
48
热侧传 热面积
Ahh
m2
49
冷侧传 热面积
Ahc
m2
50
传热系 数
hHP
W/(m·℃)
17.60×103
7653
7212 45.96 32.61 0.63
0.50
，查图 3-71 ，查图 3-71
管子有 效传热
系数
W/(m2·℃)
第一排
84 热管热
℃
侧壁温
第一排
85
管子冷 侧传热
Q1h
kW
量
第一排
管子冷 86 侧传热
m2
面积
热管冷
87 侧空气 粘度
f1c kg/(m·s)
第一排
热管空 88 气侧导
f1h W/(m·℃)
热系数
instalobefmrwhdg,kxcypuv.Cq;2:LXj3(1)
Q1h
kW
量
第一排
77 管子传
m2
热面积
第一排
热管热 78 侧烟气
f1h kg/(m·s)
粘度
第一排
热管烟 79 气侧导
f1h W/(m·℃)
热系数
第一排
80
热管热 侧普朗
Pr1h
特数
第一排
热管换 81 热热侧
九
雷诺数
、
第
一
第一排
排 热
82
热管蒸 发段传
电厂大型空预热器驱动装置设计开题报告(DOC)
南华大学本科生毕业设计（论文）开题报告
南华大学本科生毕业设计（论文）开题报告填写说明
一、设计（论文）题目来源：
1、纵向课题，包括：基金课题、部省科研课题、市厅科研课题、
校级课题
2、横向课题，包括：厂矿合作课题、合作开发课题
3、自选课题
二、设计（论文）题目类型
1、工程设计类；
2、学术论文类；包括：理论研究类、实证研究类、工作研究类
3、研究类；包括：工程技术研究类、实验研究类
4、软件工程类；包括：软件开发类、软件仿真类
5、产品开发类；
三、起止时间
相同专业起止时间应该一致并且与教学计划相符。
四：指导老师意见栏
此栏手写，老师签字和填写年月日。
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空气预热器主传动系统的设计
摘要空气预热器主传动变频控制系统是应用变频器对空预器的主传动进行软启动的控制系统。
本文主要论述空预器主传动系统的设计。
关键词变频器；空预器；系统设计
中图分类号tk22 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）84-0115-02
1 概述
空气预热器主传动变频控制系统是应用变频器对空预器的主传动进行软启动的控制系统。
该系统采用abb变频器作为控制核心，不仅结构简单、启动力矩大，而且在可靠性上也有很大的提高。
变频器作为成熟产品在工业生产中已经得到广泛的应用，尤其是在大惯性负载环境中的应用。
由于变频器具有动态功率因数调整功能，所以使整个系统平均节能10%以上。
空预器主传动系统属大惯性负载，在这种场合应用变频器，在节能和提高整个系统寿命方面都优于其它系统。
2 工作原理
该系统针对电厂的实际情况即主辅电机需提供双路动力电源和一路ups控制电源，系统配置两台变频器分别驱动主、辅电机，可使主、辅电机分别具有高速（1 000rmp）、低速（350rmp）两档驱动电机的功能。
系统启动时可先启动主电机也可以先启动辅助电机（一般先启动主电机），主电机可按主控盘面板上所设定的速度软
启运行、当所启动的电机出现故障时，系统可以自动启动另一台电机，起到互为备用的作用。
但是由于主辅电机在机械结构和控制电路上的差异，所以正常情况下应先启动主电机。
在本系统中包含电机变频控制和转子停转报警两部分。
变频器作为控制核心集成了双位置继电器、变频启动、热保护、运行指示输出、报警输出等功能于一身，具有元件集成化程度高、事故几率小等特点。
其中变频器故障输出及保护内容包括：过电流、对地短路、过电压、欠电压、电源缺相等。
以上保护功能已基本包括了所有事故出现的工况，是一般控制系统所无法比拟的。
正常工况下，系统应先启动主电机，主电机分为正常（高速）与低速两档，其中正常（高速）档（50hz、1 000rmp）为正常工作档，低速档（17hz、350rmp）为清洗空预器等需要空预器慢速转动时使用的。
启动系统之前应先确定高、低速档（通过速度切换开关），当按下启动按钮后，电机将以缓慢速度启动，逐渐提速，大约20
秒钟，系统达到设定频率，电机达到额定转速。
当主电机发生故障时，主变频器发出故障信号并停止输出，同时驱动辅变频器自动启动，由于现在转子正在转动，所以在松开辅变频器抱闸后，变频器在20秒钟内上升到设定频率。
主变频器故障信号同时发往中控室，以便中控室dcs系统作出相应的处理，主变频器修复并启动后，辅变频器转为备用。
3 转子停转测量
转子停转报警功能的工作原理是借助在空气预热器底部支撑轴
周围每隔120°固定安装3个测量装置（作为固定部分），并在支撑轴上焊接检测块（可焊接到随轴转动的防水罩上作为检测组件的转动部分）来实现。
在转子转动时，每当检测块通过测量装置时，测量装置将采集到一次脉冲信号，系统把采集的脉冲信号上传到控制器cpu中，再通过采用3取2的原则的数学逻辑运算，判定转子是否停转，并将判定结果送到dcs中。
在发生停转或接近开关测量失败时发出声光报警信号。
1）主要技术参数
（1）额定交流电压：380vac 3p+n；
（2）额定交流容量：5kw～11kw（视配套电机容量而定）；
（3）模拟量输出：4 ma～20ma（或按用户要求）；
（4）正常启动时间：约20s；
（5）正常运行频率：50hz；
（6）低速运行频率：17hz。
2）实验步骤
（1）在主控盘端子排1-4接上动力电源a、b、c、n，再短接1和5、2和6、3和7，即接通两路动力电源；
（2）在主控盘端子排9-10接上控制电源，合上第一个动力电源开关bk1，再合上第二个动力电源开关bk2；
（3）合上两个动力电源开关后，再合上控制电源开关bk3，对应动力电源、直流24v电源指示灯点亮，变频器、plc及顶部风扇工作；
（4）所有元件开始工作，指示灯正常指示后。
将变频器设定各项参数，然后可以逐项进行试验。
在电机运行期间，主电机（或者辅电机）运行灯点亮，对应的电流表指示工作电流。
主控盘盘面元件布置及说明见图。
主控盘操作、显示元件说明
4 使用与维护
系统设置就地/远方选择开关sw1，选择开关在远方位置时dcs 系统控制，选择开关在就地位置时可以手动及连锁自动操作。
当选择开关在就地位置时，将切除/连锁开关扳到连锁位置时，在主变频器发生故障后，自动启动辅变频器，当主变频器修复后，辅变频器故障时则自动切换到主变频器运行。
当选择开关在就地位置、切除/连锁开关在切除位置时，可依次按下各手动按钮和开关，执行手动操作。
1＃变频柜设置指示灯五个，分别指示动力电源、直流24v电源、主电机故障、辅电机故障、空预器停转。
转换开关三个，分别是就地/远方、低速/检测/正常、切除/连锁切换开关。
带灯按钮四个，分别是启动主电机按钮、停止主电机按钮、启动辅电机按钮、停止辅电机按钮，主辅电机启动和停止时按纽上的指示灯发出相应的指示。
2＃变频柜设置指示灯五个，分别指示动力电源、直流24v电源、主电机故障、辅电机故障。
转换开关三个，分别是就地/远方、低
速/检测/正常、切除/连锁切换开关。
带灯按钮四个，分别是启动主电机按钮、停止主电机按钮、启动辅电机按钮、停止辅电机按钮，主辅电机启动和停止时按纽上的指示灯发出相应的指示。
参考文献
[1]陶然，熊为群主编.继电保护、自动装置及二次回路[m].中国电力出版社，2006.
[2]天津电气传动设计研究所编著.电气传动自动化手册[m].机械工业出版社，1992.。