循环流化床锅炉 第七章 省煤器和空气预热器
锅炉专业术语解释及英文翻译对照·
锅炉有关术语第一章锅炉类型一、锅炉boiler利用燃料燃烧释放的热能或其它来源的热能，将水或其它工质加热到一定温度和压力的换热设备。
二、锅炉机组boiler unit锅炉本体、锅炉范围内管道、烟风道、燃料制备系统及设备、测量仪表和其它锅炉附属机械的总称。
三、固定式锅炉stationary boiler安装于固定基础上的不可移动的锅炉。
四、蒸汽锅炉steam boiler用以产生规定参数（温度、压力）蒸汽的锅炉。
纳入安全监察范围的蒸汽锅炉为水容量大于或等于30L的承压的蒸汽锅炉。
五、电站锅炉power station boiler产生的蒸汽用以推动汽轮发电机组产生电力的锅炉。
六、工业锅炉industrial boiler为工业、企业提供热源（蒸汽或热水）的锅炉。
七、生活锅炉domestic boiler用于提供开水、洗澡和其它生活用水的锅炉。
八、热水锅炉hot water boiler提供一定温度和压力的热水的锅炉。
纳入安全监察范围的热水锅炉为额定出水压力大于或等于0.1MPa（表压）且额定热功率大于或等于0.1MW的以水为介质的热水锅炉。
九、船用锅炉marine boiler装置于船舶上，用作提供船舶动力和生活用热的锅炉。
十、快装锅炉package boiler在制造厂把锅炉零部件总装成整台发运的锅炉。
十一、组装锅炉shop-assembled boiler在制造厂内把锅炉零部件装配成几个大件，运到工地后再将各大件方便地组装成整台的锅炉。
十二、散装锅炉field-assembled boiler锅炉的零部件在工地进行安装成整体的锅炉。
十三、常压热水锅炉atmospheric pressure hot water boiler锅炉本体上开孔或者用连通管与大气相通，在任何情况下，锅炉本体顶部表压为零的热水锅炉。
十四、低压锅炉low pressure boiler出口工质压力不大于2.5MPa的锅炉。
锅炉各受热面的结构及布置形式
锅炉各受热面的结构及布置形式一、省煤器省煤器在锅炉中的主要作用是：①吸收低温烟气的热负以降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。
②由于给水在进入蒸发受热而之前先在省煤器内加热，这样就减少了水在蒸发受热面内的吸热量，因此可用省煤器替代部分造价较高的蒸发受热面。
也就是以管径较小、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。
③提高了进入汽包的给水温度，减少于给水与汽包壁之间的温差，从而使汽包热应力降低。
基于这些原因，省煤器已成为现代锅炉必不可少的部件。
按照省煤器出口工质的状态省煤器可分为沸腾式和非沸腾式两种。
如出口水温低于饱和温度，叫做非沸腾式省煤器，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。
省煤器按所用材质又可分为铸铁式和钢管式，铸铁式耐磨损和耐腐蚀但不能承受高压。
钢管省煤器应用于大型锅炉，它是由许多并列（平行)的管径为28～42mm 的蛇形管组成。
蛇形管可以顺列也可错列。
为使省煤器受热面结构紧凑，一般总是力求减小管间节距。
管子多数为错列布置。
错列布置省煤器的结构如图6—3所示。
蛇形管的两端分别与进口联箱和出口联箱相连，联箱一般布置在烟道外。
省煤器的管子固定在支架上，支架支承在横梁上而横粱则与锅炉钢架相连接。
省煤器管子一般为光管，为了强化烟气侧热交换和使省煤器结构更紧凑可采用鳍片管、肋片管和膜式受热面，它们的结构如图6—4所示。
焊接鳍片管省煤器所占据的空间比光管式大约少20％～25％，轧制鳍片管省煤器可使外形尺寸减少40％一50％。
鳍片管和膜式省煤器还能减轻磨损。
这主要是因为它比光管省煤器占有空间小，因此在烟道截面不变的情况下，可采用较大的横向节距。
从而使烟气流通截面增大，烟气流速下降磨损减轻。
肋片式省煤器主要特点是热交换面积明显增大，这对缩小省煤器的体积、减少材料消耗很有意义。
主要缺点是积灰比较严重。
省煤器蛇形管通常均取水平放置，以利于停炉时排水。
而且尽可能保持管内的水自下而上流动以利于强制流动的水动力特性和便于排除水被加热后所释放的空气，避免引起管内空气停滞产生内壁局部的氧腐蚀。
410t循环流化床锅炉课程设计
新疆工业高等专科学校机械工程系课程设计说明书循环流化床锅炉课程设计专业班级：热动10-9学生姓名：王鹏指导教师：代元军、崔祖涛完成日期： 2012年7月5日新疆工业高等专科学校机械工程系课程设计评定意见设计题目：410t循环流化床锅炉设计学生姓名：专业热动班级 10-9评定意见：1.课程设计的全过程表现：积极（）比较积极（）较好（）一般（）差（）。
2.按时完成程度：全面完成（）较好完成（）按时完成（）基本完成（）未完成（）。
3.结果反映的基本概念：全部正确（）基本正确（）无原则性错误（）有原则性错误（）。
4.综合运用知识论证程度：充分（）合理（）一般（）欠充分（）模糊（）。
5.独立见解和创新性：有（）无（）。
6.书写、条理：正确清晰（）清楚通顺（）结构欠佳（）零乱有缺陷（）。
7.答辩：叙述和回答问题正确流畅，表达能力强（）叙述和回答问题较流畅正确（）叙述和回答问题基本正确（）能叙述和回答问题（）基本概念模糊，不能正确叙述和回答问题（）。
评定成绩：指导教师（签名）： 2012年7 月5日目录1 循环流化床综述 (1)1.1循环流化床 (1)1.1.1循环流化床锅的工作原理 (1)1.1.2循环流化床锅炉的特点 (2)1.1.3循环流化床的原理和特点 (5)1.1.4流化床燃料设备的主要类型 (6)1.1.5循环硫化床锅炉的优点 (6)1.2循环流化床锅炉尚待进一步研究的问题 (8)1.3循环流化床锅炉的发展： (10)1.3.1 循环流化床锅炉的国外发展： (10)1.3.2 循环流化床锅炉的国外发展： (10)2 设计内容 (11)2.1 概述 (11)2.2 设计参数 (12)2.2.1 锅炉技术规范 (12)2.2.2 设计燃料 (12)2.3 锅炉结构简介 (13)2.3.1 总体布置 (13)2.3.2 锅炉基本尺寸 (14)2.4炉膛设计计算 (14)2.5 分离器 (17)2.5.1 分离器面积 (17)2.5.2 分离器内部设计 (18)2.6 过热器系统 (19)2.7 省煤器与空气预热器 (19)2.8 燃烧设备 (19)2.9 总结 (21)2.9.1设计总图 (21)2.9.2设计总结表 (23)2.9.2.1基本情况表 (23)2.9.2.2技术特性表 (24)参考文献 (25)1 循环流化床综述我国从60年代开始对循环流化床锅炉进行研究，并在90年代以后和外国公司联合研究并取得了较大有发展，现在循环流化床锅炉已发展成熟并在全国广泛应用。
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。
锅炉原理省煤器和空气预热器分解课件
热管式空气预热器
利用热管内部的液态工质在加热 后蒸发、冷凝的循环过程传递热 量。由于热管内部工质的相变传 热，使得热管具有很高的传热效
率。
03
省煤器与空气预热器的比较
工作原理的比较
省煤器
省煤器是利用高温烟气将水加热的换 热设备，通过热传导将热量传递给受 热面中的水，使其温度升高。
空气预热器
省煤器的工作原理
省煤器由许多蛇形管组成，蛇形 管内通入锅炉给水，外流过高温
烟气。
省煤器中的水在管内受热后升温 ，并吸收管外烟气的热量，使烟 气温度降低，同时水变成蒸汽。
蒸汽进入汽轮机做功后进入凝汽 器，再经过循环水泵加压后送回 省煤器再次加热，如此循环利用
。
02
空气预热器原理介绍
空气预热器的作用
THANKS
感谢观看
环保技术
研究减少污染物排放的省煤器和空气预热器技术，降低对环境的影 响。
应用领域的拓展
工业领域
01
拓展省煤器和空气预热器在钢铁、化工、造纸等高耗能行业的
应用，提高能源利用效率。
新能源领域
02
探索省煤器和空气预热器在太阳能、风能等新能源领域的应用
，促进可再生能源的发展。
建筑领域
03
将省煤器和空气预热器技术应用于建筑节能领域，提高建筑物
优缺点的比较
省煤器
省煤器的优点在于能够有效地利用高温烟气的热量来加热给 水，提高锅炉热效率；缺点在于如果水质不好，容易结垢和 腐蚀。
空气预热器
空气预热器的优点在于能够有效地利用锅炉尾部烟气的热量 来加热空气，提高锅炉燃烧效率；缺点在于如果使用不当， 容易出现漏风和堵塞等问题。
04
省煤器和空气预热器的维护与保养
锅炉原理期末复习资料
授课：岳
悦
编写：许长浩
吴梦晨
向明明
焦
彤
排版：许长浩
6、旋转射流与直流射流区别 ①旋转射流除具有直流射流中存在的轴向速度、径向速度外，还有切向分速度，因 而在旋转射流内部产生了回流区 ②旋转效应衰退快，射程比直流射程短 ③旋转射流的扩展角一般比直流射流大 ④旋流燃烧器衰减很快时期后期混合较差， 故一般舍和与质量中等以上的烟煤燃烧 7、常见的低 NOx 燃烧技术：低过量空气燃烧、浓淡偏差、空气分级 8、直流煤粉燃烧器结构的特点 ①强化着火一次风喷嘴：出口带有钝体并实行煤粉浓、淡分离燃烧，带周界风 ②五层中间二次风喷嘴：上下两层水平偏角，中间直吹 ③紧凑燃尽风和分离燃尽风喷嘴： 实现空气分级燃烧。 紧凑燃尽风单层或双层布置， 分离燃尽风喷嘴 4-5 层布置。 9、炉膛的结构应满足的条件 ①有良好的炉内空气流动特性，避免火焰冲撞炉墙，这是保证炉膛水冷壁不结渣的 重要条件。同时还应使火焰在炉膛中有较好的充满程度，减少炉内停滞旋涡区。停滞旋 涡区对燃烧是不利的，它使烟气有效流通截面缩小，煤粉在炉内逗留时间缩短，以致来 不及完全燃烧 ②有布置一定数量受热面的炉膛空间，将烟气温度冷却到允许的数值，保证炉膛出 口及其后的受热面不结渣 ③有合适的热强度 10、炉膛设计参数：①炉膛容积热强度 ②炉膛断面热强度 ③燃烧器区域壁面热强度； ④燃尽区容积热强度 ⑤炉膛壁面热强度
锅炉有效利用热量 100% 锅炉输入热量
授课：岳
悦
编写：许长浩
吴梦晨
向明明
焦
彤
排版：许长浩
8、锅炉分类（按燃烧方式） ：层燃炉、流化床炉、旋风炉和室燃炉 （按水循环方式） ：自然循环、控制循环和直流 （按蒸发量） ：小型、中型和大型 （按主蒸汽压力高低） ：低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临 界压力、超超临界压力
循环流化床锅炉结构原理及运行资料讲解
循环流化床锅炉结构原理及运行资料讲解一、循环流化床锅炉的结构1.炉膛：炉膛是循环流化床锅炉的燃烧区，通过给燃料和气体供应，将燃料在悬浮状态下燃烧，从而释放热能。
2.燃烧器：燃烧器是燃料进入循环床的通道，它将燃料和氧气混合并点燃，形成高温气流。
3.空气预热器：空气预热器用于对燃烧所需的空气进行预热，以提高燃烧效率，并减少燃料消耗。
4.循环床：循环床由大量细颗粒物质组成，可以是砂、矿渣等，它起到支撑燃料和增大反应面积的作用。
在循环床中，床料循环流动，保持悬浮状态，使燃料充分接触氧气，加快燃烧速度。
5.分离器：分离器用于将循环床中的固体颗粒与燃烧产物分离，确保床料的循环正常进行。
6.尾气换热器：尾气换热器用于回收废气中的热能，并将其传递给水蒸汽，提高锅炉的热效率。
7.省煤器：省煤器用于对锅炉排出的烟气进行冷却，并从中回收热能，用于预热给水，减少燃料的消耗。
8.除尘器：除尘器用于对燃烧产生的烟尘进行收集和过滤，保证热空气的洁净排放。
二、循环流化床锅炉的原理循环流化床锅炉的工作原理是利用气体和固体颗粒的流态化来进行燃烧。
在循环床中，床料被高速空气一同悬浮并形成流化状态，颗粒间相互碰撞并形成干燥、氧化和燃烧等反应过程。
通过床料的循环和燃料的补给，保持循环床内的温度和反应区的平衡。
循环流化床锅炉的燃烧过程主要包括迅速燃烧区、燃烧工质区和氧化还原区。
迅速燃烧区是燃料在高速空气中的氧化和挥发过程，燃料开始燃烧并释放大量热能。
燃烧工质区是氧化剂和燃料完全混合燃烧的区域，燃料被完全氧化，产生大量的热能。
氧化还原区是氧化剂与燃料反应的区域，会产生一些复杂的氧化反应。
三、循环流化床锅炉的运行资料1.安装要求：循环流化床锅炉的安装位置应有良好的通风条件，并与电源、给水、排烟等系统连接良好。
锅炉应安装在水平坚固的基础上，并具备良好的防震措施。
安装完成后，需要对各个系统进行调试，确保锅炉的正常运行。
2.运行参数：循环流化床锅炉的运行参数包括供热温度、供热压力、燃料含硫量、床温、床压等。
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④烟气中催化剂含量
2.受热面壁温
（四）减轻低温腐蚀的措施
1.减少烟气中SO3的含量 ①燃料脱硫
②低氧燃烧
③加入脱硫剂
2.提高壁温 ①热风再循环
3.空气预热器冷端采用抗腐蚀材料
②采用暖风器
18
思考题
➢省煤器的作用有哪些？分为哪些类型？ ➢空气预热器有什么作用？分为哪些类型？ ➢低温腐蚀是如何产生的？有哪些影响因
第七章 省煤器和空气预热器
➢内容简介 §7.1 省煤器 §7.2 空气预热器 §7.3 尾部受热面的积灰、磨损和
低温腐蚀器的作用 ➢ 提高锅炉效率，节省燃料； ➢ 改善了汽包的工作条件，延长了使用寿命； ➢ 降低了锅炉造价。 二、省煤器的种类
按材料分
钢管 铸铁
特点、应用
沸腾式 按出口水温分
非沸腾式
2
三、省煤器的结构和布置 （一）钢管式省煤器的结构和工作原理 1.结构 2.工作原理 （二）布置方式
1.按蛇形管排 顺列 2.按在烟道中
列方式分
错列 放置方式分
纵向布置 横向布置
3
四、省煤器的启动保护
5
§7.2 空气预热器
一、空气预热器的作用 3点
二、空气预热器的种类及结构 管式空气预热器——传热式
4.减轻磨损的措施 16
三、低温腐蚀 （一）低温腐蚀的概念及危害 1.概念 2.危害 （二）低温腐蚀 的形成机理
S O2 SO2
2SO2 O2 催化 剂SO3
SO2 O SO3
SO3 H2O H2SO4
17
（三）影响低温腐蚀的因素
1.烟气中SO3的含量 ①Sar ②火焰温度
③过量空气系数
素？有哪些减轻措施？
19
类型 回转式空气预热器——蓄热式（再生式）
6
（一）管式空气预热器——传热式
1.结构 2.布置方式
7
（二）回转式空气预热器
受热面回转式
风罩回转式 1.受热面回转式 a.结构和工作原理 b.三分仓回转式空气预热器 2.风罩回转式 a.结构和工作原理 b.与受热面回转式对比 3.回转式与管式空气预热器的比较
10
§7.3 尾部受热面的积灰、磨损
和低温腐蚀
一、积灰
1.概念
2.危害 3.类型
松散积灰 低温粘结积灰
4.影响松散积灰的因素：
①烟气流速
②飞灰的颗粒度
③管束的结构特性 14
5.减轻积灰的方法： ①控制烟速 ②采用小管径、错列布置 ③定期吹灰 二、磨损 1.磨损的形成及其危害 2.磨损的特点：不均匀性 3.影响磨损的因素： ①飞灰速度 ②飞灰浓度 ③灰粒特性 ④管束结构特性