空气预热器的工作原理
预热器工作原理
预热器工作原理预热器是一种用于加热流体的设备，其主要作用是在流体进入主要加热设备之前，提高流体的温度，以减少能源消耗和提高设备效率。
预热器通常与锅炉、燃气轮机、炉窑等热能设备配套使用，广泛应用于工业生产和能源领域。
预热器的工作原理基于热传导和热交换的原理。
当冷却的流体进入预热器时，它与预热器内的热源接触，从而使热量从热源传递到流体中。
这个过程中，热源的温度会下降，而流体的温度会上升。
预热器通常采用管壳式结构，其中热源通过管道流动，而流体则在管道外部流动，通过管道壁进行热交换。
预热器的热源可以是各种不同的介质，例如蒸汽、热水、热油等。
根据热源和流体之间的温度差异，预热器可以分为不同的类型，如对流式预热器、辐射式预热器、传导式预热器等。
对流式预热器是最常见的类型，其工作原理基于流体在管道内外的对流传热。
热源通过管道内流动，而流体则在管道外部流动，通过管道壁进行热交换。
流体在管道外部形成薄膜，热源通过管道壁将热量传递给流体，使其温度升高。
这种预热器通常具有较高的热效率和较低的压降。
辐射式预热器则利用辐射传热的原理，通过热源辐射出的热量将流体加热。
辐射式预热器通常由金属管组成，热源在管内流动，而流体在管外流动。
热源的表面通常涂有高温耐热的涂层，以增加辐射传热效果。
这种预热器适用于高温流体和高温热源。
传导式预热器利用热传导的原理，通过热源和流体之间的直接接触将热量传递给流体。
传导式预热器通常由金属板或金属管组成，热源和流体通过金属板或金属管直接接触，热量从热源传导到流体中。
这种预热器适用于低温流体和低温热源。
除了上述基本类型的预热器外，还有一些特殊类型的预热器，如换热器、空气预热器等。
换热器是一种将两种流体进行热交换的设备，通过将热量从一个流体传递到另一个流体，实现能量的转移。
空气预热器是一种专门用于加热空气的设备，通常用于供暖系统或工业炉窑中。
预热器的选择和设计需要考虑多个因素，如流体的性质、流量、温度要求、压力损失、热源的温度和压力等。
热管式空气预热器
热管式空气预热器热管是一种高效的传热元件，早在上世纪40年代热管的概念就已提出，直到60年代，由于宇宙航行的需要，热管才在宇航技术中得以应用。
此后发展很快，70年代热管就已广泛应用于电子、机械、石油、化工等行业。
从那时起，国内石油化工管式炉、锅炉上就开始使用热管式空气预热器来回收烟气余热，并迅速得到推广，到目前为止估计已有数百台在运行中。
它与管式和回转式等其他空气预热器相比，具有体积小、质量轻、效率高、不易受低温露点腐蚀等优点，这也就是它被迅速推广和应用的原因。
1、热管1)热管的工作原理和分类热管是一根两端密封，内部抽真空并充有工质的管子。
其一端(热端)被加热时，工质吸热蒸发并流向另一端(冷端)，在那里将热量释放给管外的冷介质而冷凝，冷凝液流回热端，再吸热蒸发，如此循环，完成热量传递。
由于汽化潜热大，所以在极小的温差下就能把大量的热量从管子的一端传至另一端。
图1 热管工作原理示意图,a,重力式热管,热虹吸管,(b)毛细力热管,吸液芯热管,热管种类繁多，可按工质回流原理，工作温度、形状或工质等来分类。
按冷凝液回流原理来分主要有重力式(热虹吸式)热管和毛细力式(吸液芯式)热管两种。
故名思义，重力式热管的冷凝液靠重力回流，因此只能垂直安装或倾斜安装，热端在下，冷端在上。
毛细力式热管热端吸液芯中的工质吸热蒸发时，蒸发压力大于冷端，由此压差将蒸汽从蒸发段驱送至冷端，而冷凝液靠毛细压力送回蒸发段，以补充蒸发消耗了的工质。
因此其安装位置不受限制，甚至可与重力式热管相反，即热端在上，冷端在下也照样运行。
图1表示了这两种热管的工作原理。
此外，还有依靠静电体积力使工质回流的电流体动力热管;依靠磁体积力使工质回流的磁流体动力热管;依靠渗透膜两侧工质的浓度差进行渗透使工质回流的渗透热管;靠离心力分力回流的旋转式热管等等。
按工作温度可分为五类:(1)超低温热管，工作温度低于-200?;(2)低温热管，工作温度-200?50?;(3)常温热管，工作温度50?250?;(4)中温热管，工作温度250?600?;(5)高温热管，工作温度高于600?。
回转式空气预热器
八、300MW空预器润滑油系统
九、600MW空预器轴承及润滑
• 转子由自调心球面滚子推力轴承支撑，底部轴承箱固定在支撑登板上 。转子的全部旋转重量均由推力轴承支撑。 • 底部轴承采用油浴润滑。轴承箱上装有注油器和油位计，并开有用于 安装测温元件的螺纹孔。 • 顶部导向轴承为球面滚子轴承，安装在一轴套上。轴套装在转子驱动 轴上，并用锁紧盘与之固定。导向轴承和轴套的大部分处于顶部轴承 箱内。 • 顶部轴承采用油浴润滑，顶部轴承箱上有加油孔、注油器、油位计、 呼吸器和放油塞。另外还设有用于安装测温元件的螺纹孔。顶部轴承 箱还配有冷却水系统，冷却水入口温度要求不得高于38℃。
回转式空预器介绍
发电部
1
一、空气预热器作用
• 锅炉空预器是利用锅炉尾部的烟气热量来加热空气的设备。 • 利用烟气中的热量加热空气，使空气温度升高，排烟温度降低，减少 了锅炉的排烟损失。另外，空气被加热之后送入炉内，使炉内燃料着 火迅速，燃烧强烈完全，因而也减少了燃料的机械与化学不完全燃烧 损失，提高锅炉效率。 • 提高空气温度，改善燃烧条件。空气通过预热器后再送入炉膛，由于 送入炉内的空气温度提高，可使炉膛温度得到相应的提高，可使燃料 迅速着火，改善或强化燃烧，保证低负荷下着火的稳定性。 • 提高炉膛温度，增强炉膛传热，减少炉内蒸发受热面。炉膛内辐射传 热量与火焰平均温度的四次方成正比。送入炉膛热空气温度提高，使 得火焰平均温度提高，从而增强了炉内的辐射传热。这样，在满足相 同的蒸发吸热量的条件下，就可以减少水冷壁管受热面，节省金属消 耗量。 • 降低烟气温度，改善引风机工作条件，降低风机电耗。
• 与扇形板相对应的空预器外壳上装有三块弧形轴 向密封板，弧形轴向密封板是通过支架、折角板 和调整装置固定在空预器外壳上，可通过调整装 置对轴向密封间隙进行调节。
空气预热器设备概述参数及检修类别周期
空气预热器设备概述参数及检修类别周期1.1.1.1 空气预热器概述每台炉配有两台东锅炉厂生产的LAP13494/1900型容克式三分仓空气预热器。
空气预热器是布置于锅炉尾部烟道上以便利用锅炉的排烟余热，将进入锅炉机组的空气，预热到所需要温度的热交换器。
容克式空气预热器主要由转子、蓄热元件、壳体、梁、扇形板、烟风道、密封装置、驱动装置、轴承、润滑系统、吹灰和清洗装置等部分组成。
工作原理是：从烟气中吸收热量，通过连续转动特殊加工的金属薄板传热元件，将热量传递给进来的冷空气，转子转动一圈就完成了一次热交换循环。
如图所示，容克式空气预热器的圆筒形外壳和烟风道均不能转动，内部的圆筒形转子是转动的。
转子是由钢板分隔成许多扇形通道，其内部装满波浪形薄铁板（蓄热板）转子周围的外壳与两端的连接相连，并采用径向和周向密封付将转子充分密封。
外壳板与转子之间由分隔体将转子下部的空间分成三个部分（转子上、下部的空间分隔呈对称），同时，外壳板上有三个连接通道，其中一个与烟道连接，一个与一次风道连接，另一个与二次风道连接。
这样当传动机构驱动转子缓慢地转动时，传热元件将交替地经过烟气通道。
当传热元件通过热的烟气流时吸收热量。
通过空气流时，释放贮藏的热量，加热进来的冷空气。
2013年4号机组脱硝改造期间，空预器进行了相应的改造。
空预器的改造由大唐科技环保有限责任公司总承包，设计及供货单位为东方锅炉厂，主要改造范围为：取消热端300mm的蓄热元件，两层800mm蓄热元件利旧，将冷端蓄热元件更换为搪瓷蓄热元件，高度由300mm增加到950mm （800+800+950），冷端蓄热元件由侧抽式改为垂直抽取式，将原环向隔板向下延伸至冷端元件底部，改造后蓄热元件总高度2550mm。
原全包式仓格为螺栓连接，为减少仓格间的漏风，仓格之间改为焊接。
同时为了降低空预器漏风率，对空预器进行了径向密封改造，增加24道弹簧柔性密封。
1.1.1.2 空气预热器主要性能参数空预器主要性能参数详见表48：表1 空预器主要性能参数项目单位规范型号LAP13494/1900型式逆流三分仓容克再生式热交换器台数台/炉 2烟气侧导热面积m2/炉107964烟气温度进口℃340 出口126空气温度进口一次℃22二次13 出口一次320二次337阻力损失一/二次风侧kPa0.7/1.0烟气侧 1.2水洗水压高温侧Mpa无低温侧无水洗温度℃无水洗水消耗量高温l/min无低温无吹灰蒸汽压力MPa 2.5 漏风系数% 8转速rpm 0.99电动机型式B3 卧容量kW 15 转速rpm 970电流 A 31.4电压V 3802 空预器检修类别及检修周期空预器检修类别及检修周期详见表49：表2 空预器检修类别及检修周期检修类别检修周期检修工期大修5年60天小修1年20天。
锅炉空气预热器
不同燃料种类和燃烧方式产生的烟气成分和温度不同，对 空气预热器的性能和选材有重要影响。
03 锅炉空气预热器设计方法 与优化策略
设计方法
热力计算
根据锅炉负荷、燃料特性 等参数，进行空气预热器 的热力计算，确定所需空 气流量和温度。
结构设计
根据热力计算结果，进行 空气预热器的结构设计， 包括受热面布置、支撑结 构、连接方式等。
促进燃料完全燃烧
02
预热后的空气有助于燃料的完全燃烧，减少了不完全燃烧产生
的污染物排放。
降低烟尘排放
03
锅炉空气预热器能够改善燃烧条件，减少烟尘的生成和排放。
未来发展趋势预测
01
高效节能技术
随着节能减排要求的不断提高，未来锅炉空气预热器将更加注重高效节
能技术的研发和应用，如采用先进的换热技术、优化预热器结构等。
强化燃烧过程
预热后的空气进入炉膛，提高了燃料的着火温度和燃烧速 度，使燃烧更加充分，进一步提高了锅炉热效率。
减少能源浪费
锅炉空气预热器能够回收烟气中的余热，减少能源浪费， 提高能源利用效率。
降低污染物排放
减少氮氧化物生成
01
通过降低燃烧温度和减少过量空气系数，锅炉空气预热器能够
减少氮氧化物的生成，降低对大气的污染。
04 锅炉空气预热器运行维护 与故障处理
运行维护
定期检查
对空气预热器进行定期巡视，检查设备运行状态，及时发现潜在 问题。
清洗与保养
定期清洗空气预热器受热面，去除积灰和结垢，保持受热面清洁， 提高传热效率。
润滑与紧固
对空气预热器的转动部件进行定期润滑，确保转动灵活；检查并紧 固各部件连接螺栓，防止松动。
：空预器
清洗步骤
• 送风机、引风机、一次风机停止并断电。 • 空预器入口烟气挡板关闭，空预器出口一、二次风挡 板关闭，将空预器底部放水阀全部开启。 • 停止空预器火灾监控装置。 • 开启一次风机、送风机底部放水阀及出口处放水阀。 • 根据需要投入空预器定期或连续低转速运行。 • 开启空气预热器清洗水门。 • 待空预器清洗合格，关闭清洗水门及底部放水门。 • 待水流尽后关闭送风机、一次风机出口处的放水阀。 • 关闭空预器底部各放水阀。 • 启动送引风机或自然通风对空预器进行干燥。 • 待空预器完全干燥后，停止送、引风机运行。
油循环系统的运行
部位 型号 最高工 作压力 Mpa 温 启 动 60 0.49 50 度 停 止 50 45 ℃ 报 警 80 70 ＜30 0.2 冷 温 度 ℃ 却 水 压 力 Mpa
导 向 轴 承 支 承 轴 承
OCS-8A OCS-8A
e） 双筒式过滤器的网片滤芯，首次投运或每次换油后一小时，必须从筒体内 取出清洗，并仔细检查滤芯，发现网片损坏，必须立即更换，绝不允许装入投 运。本双筒过滤器，每筒自带压差发讯装臵，当过滤器的两侧压差达到0.35 MPa时，发讯装臵就道通报警，此时维护人员必须立即到现场，切换过滤器的工 作筒，然后清洗过分堵塞的滤芯。一般每三个月左右拆洗一次，以去除滤芯上 的污垢，用户亦可根据实际情况调整拆洗保养周期。 f）列管式冷却器在出厂前均经过气密试验，用户初装时不得擅自拆卸。如长期 不用或遇冷却器周围环境温度在冰点以下，必须切断水源，并开启其壳体上的 管堵，放尽腔内的剩余冷却水。防止壳体冻裂！ G)定期或不定期地检查轴承座底部的润滑油，发现润滑油变质，则需换油； 不变
预热器工作原理及其主要构件
• 三分仓式空气预热器的密封区将受热面分为一 次风通道、二次风通道、烟气通道，每个密封 区所占角度为15度，一次风通道所占角度为35 度，二次风通道所占角度为115度，烟气通道 为165度。 • 在回转式空预器中，转动的转子与固定的外壳 之间有间隙，而空气侧和烟气侧之间又有相当 大的差压，所以总是要漏风的。为减少空气预 热器的漏风，均装有密封设置，可分为径向密 封、轴向密封、旁路密封、中心筒密封。
空预器系统
从炉膛随烟气带出的未燃油滴和炭黑易沉积在波纹板上
为保持空预器波纹板表明的洁净，回转式空预器设置了专门的吹灰器和清洗装置 • 每台空预器在烟气侧冷、热端各装设一台伸缩式吹灰器。 • 每台空预器烟气侧的冷、热端各装一根固定式的清洗管。 • 每台空预器有两根固定式消防管，分别布置在空预器烟气侧的进、出口处。
此外在锅炉启动阶段因炉内温度低如果油燃烧器雾化不好燃料不易完全燃烧于是从炉膛随烟气带出的未燃油滴和炭黑易沉积在波纹板上为保持空预器波纹板表明的洁净回转式空预器设置了专门的吹灰器和清洗装置每台空预器在烟气侧冷热端各装设一台伸缩式吹灰器
空预器系统
第一节 空预Βιβλιοθήκη 设备概述及原理• 空预器的工作原理和作用
• LAP13494/2200 三分仓容克式空气预热器
封间隙的目的。
轴向密封装置：轴向密封装置主要由轴向密封片和轴向密封板组成。 • 轴向密封片通过螺栓固定在转子外圆周的所有径向隔板上，随转子一起转动。
环向密封装置：环向密封装置包括转子外周上、下端处的旁路密封和中心筒密封两部分。 • 旁路密封亦称周向密封，主要由旁路密封片和T型钢所构成，冷、热端的旁路密封片系由许
4：就地检查运转正常。
停运空预器步骤：
1：锅炉已停运，空预器入口烟气温度＜100℃； 2：就地将空预器扇形挡板提至最高位置； 3：关闭空预器进口烟气挡板； 4：关闭空预器出口一次风门，对应一次风机冷风门，关空预器出口二次风门；
退出辅电机“备用”； 5：停用空预器主电机； 6：若停运时间较长可以停运油站。
密封装置： • 对于回转式空预器，漏风是个很重要的问题。
空预器基础知识课件(a1)
检查空预器的进出口 温度和压力，确保正 常运行。
定期清理空预器内部 的灰尘和杂物，保持 热交换器的清洁。
空预器的定期保养
定期对空预器的热交换器进行 彻底清洗，以去除积聚的灰尘 和杂质。
检查并更换密封件和润滑油， 以确保机械部件的正常运行。
对电气元件和控制线路进行维 护和检查，确保其正常工作。
空预器的常见故障及排除方法
管式空气预热器
管式空气预热器是一种利用管束加热空气的装置。它由管束、壳体、进 口和出口等组成，具有传热效率高、阻力小、易于维护等优点。
03
热管式空气预热器
热管式空气预热器是一种利用热管原理加热空气的装置。它由热管元件、
壳体、进口和出口等组成，具有传热效率高、结构紧凑、可靠性高等优
点。
02
空预器的工作原理
工业锅炉和窑炉
空预器用于回收工业锅炉和窑炉 排放的烟气余热，提高燃烧效率，
降低能耗。
化工生产
在化工生产过程中，空预器用于回 收反应气体或废气的余热，进行预 热或加热操作，提高能源利用效率。
钢铁冶炼
在钢铁冶炼过程中，空预器用于回 收高炉和转炉排放的烟气余热，降 低能耗并减少环境污染。
空预器在航空领域的应用
空预器的工作环境通常要求在一定的 温度和压力下运行，以保证其正常工 作。
因此，在实际操作中，需要定期检查 和维护空预器，以保证其正常工作。
在高温环境下，空预器的传热元件容 易出现老化、变形等问题，而在压力 过高的情况下，空预器的密封性能会 受到影响，导致空气泄漏。
空预器的运行方式
空预器的运行方式通常分为连续运行和间歇运行两种。
降低氮氧化物排放。
空预器的分类
根据传热方式的不同，空气预热 器可分为蓄热式和热管式两类。 蓄热式空气预热器又分为回转式
干货详解空气预热器换热原理及结构
干货详解空气预热器换热原理及结构空气预热器换热原理空气预热器是布置在尾部烟道上利用排烟余热将空气预热到所需温度的热交换器。
当空预器换热元件经过烟气侧时，烟气携带的一部分热量就传递给换热元件；而换热元件经过空气侧时又把热量传递给空气。
这样空预器回收了烟气的热量，降低了排烟温度，提高了燃料与空气的初始温，强化了燃料的燃烧，因而进一步提高了锅炉效率。
空气预热器结构介绍1、换热元件换热元件由薄钢板制成，一片波纹板上有斜波．另一片上除了方向不同的斜波外还有直槽，带斜波的波纹板和带有斜波和直槽的定位板交替层叠．直槽与转子轴线方向平行布置、使波纹板和定位板之间保持适当的即离。
斜波与直槽呈30o夹角．使得空气或烟气流经换热元件时形成较大的紊流，以改换换热效果。
由于冷端（即烟气出口端和空气入口端）受温度和燃烧条件的影响最易腐蚀，因而换热元件分层布置，其中，热端和中温段换热元件由低碳钢制成，而冷端换热元件则由等同考登钢制成。
换热元件均装在元件盒内以便于安装和取出。
其中，热端和中温段换热元件垂直向上抽取。
热端：厚0.5mm，深350mm，低碳钢中温端：厚0.5mm，深1000mm，低碳钢冷端：厚0.8mm，深950mm，等同烤登钢2、转子连在中心筒轮毂上的低碳钢主隔板为转子的基本构架，转子隔仓由中心筒和外部分仓组成。
转子中心筒包括中心筒轮毂和内部分仓，其中转子主径向隔板与中心筒轮毂连为一体。
从中心筒向外延伸的主径向隔板将转子分为24 仓，这些分仓又被二次径向隔板分隔呈48仓。
主径向隔板和二次径向隔板之间的环向隔板起加强转子结构和支撑换热元件盒的作用。
转子与换热元件等转动件的全部重量由底部的球面滚子轴承支撑，而位于顶部的球面滚子导向轴承则用来承受径向水平载荷。
三分仓设计的空预器通过有三种不同的气流，即烟气、二次风和一次风。
烟气位于转子的一侧，而相对的另一侧为二次风侧和一次风侧。
上述三种气流之间各由三组扇形板和轴向密封板相互隔开。
空预器简介及原理
空预器概述空气预热器热交换原理，是通过连续转动的转子，缓慢地载着传热元件旋转，经过流入预热器的热烟气和冷空气，完成热交换。
传热元件从烟气侧的热烟气中吸取热量，通过转子的转动，把已加热传热元件中的热量，不断地传递给空气侧进来的冷空气，从而加热空气。
由于它工作在烟气温度最低的区域，回收了烟气热量，降低了排烟温度，因而提高了锅炉效率。
同时由于燃烧空气温度的提高，有利于燃料着火和燃烧，减少了不完全燃烧损失本厂空预器结构参数：转子内径418100 mm 传动装置减速机型号B4SV311-100C主电机 QABP-22554A-B3 37KW 1480 r/min.备用电机 QABP-J1-22554A-B3 37KW 1480 r/min.双出轴空气马达 92RB045 5.89KW 103 r/min.主减速比103.259 : 1出轴转速：正常运行14.31r/min额定输出扭矩30000 N-m预热器转速：正常1.069 r/min.副电机：0.268 r/min.空气马达：0.0745 r/min 支承轴承球面滚子推力轴承型号294/800导向轴承双列向心球面滚子轴承型号23192K1.4.6油循环系统1.4.6.1导向轴承稀油站型号OCS-8E-3电动机 Y90L-4B3 1.5 KW 1380 r/min.三螺杆泵 3GR 30X4 1.6 m 3 /h 1.0 MPa线隙式油过滤器SXU-A100X50S列管式油冷却器GLC2-1.3支承轴承稀油站型号OCS-8E-3电动机 Y90L-4B3 1.5 KW 1380 r/min.三螺杆泵 3GR 30X4 1.6 m 3 /h 1.0 MPa线隙式油过滤器SXU-A100X50S列管式油冷却器 GLC2-1.3吹灰装置伸缩式吹灰器由于预热器的传热元件布置紧密，工质通道狭窄，所以，在传热元件上易积灰，甚至堵塞工质通道，致使烟空气流动阻力增加，传热效率降低，从而影响预热器的正常工作。
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空气预热器的工作原理
空气预热器是一种用于加热空气的设备。
它的工作原理是通过
利用烟气中的余热来加热进入锅炉的空气，提高燃料的利用效率，
降低锅炉的排放。
空气预热器通常安装在锅炉的烟道或燃烧室附近。
当燃烧炉中
的燃料燃烧时，产生的烟气通过烟道流出。
烟气中包含了大量的热能，以及一定的颗粒物和有害气体。
传统的锅炉只利用了燃料的一
部分热能，而其余的热能都被烟气带走了。
这就造成了能源的浪费
和烟气对环境的污染。
空气预热器的主要作用是将烟气中的余热转移给进入锅炉的空气。
通过这种方式，预热的空气进入锅炉而不会损失太多的热能，
从而提高锅炉的热效率。
同时，烟气中的大部分水分也被冷却下来，形成水蒸气并凝结成水，从而减少了锅炉的烟气排放。
空气预热器通常由两个主要部分组成：热交换器和逆流器。
热
交换器是用于烟气和空气之间进行热量传递的设备。
它通常由一系
列的金属板或管组成，这些板或管以一定的间距布置，形成了烟气
通道和空气通道。
烟气和空气在热交换器中交替流动，烟气的热量被传递给空气，从而完成了预热空气的过程。
逆流器是用于改变烟气和空气流动方向的设备。
它使得烟气和空气能够在热交换器中进行逆流，最大限度地提高热量传递效果。
逆流器通常由金属板或螺旋形管道组成，它们通过特定的方式排列在烟气和空气通道的入口和出口位置，使得气流能够沿着相反的方向运动。
在空气预热器的工作过程中，烟气和空气之间的热量传递是一个复杂的物理过程。
烟气中的热量通过传导、对流和辐射的方式传递给空气。
传导是指烟气和空气的直接接触，热量通过分子之间的碰撞传递。
对流是指烟气和空气通过流动来传递热量，其中包括自然对流和强制对流。
辐射是指烟气和空气之间通过辐射能量来传递热量的方式。
通过空气预热器的工作，锅炉燃烧所需的空气温度得以提高，同时锅炉排放的烟气温度也得到降低。
这意味着燃料的燃烧效率得到了提高，烟气中的有害物质的排放量减少了。
空气预热器的使用不仅可以节约能源，还可以减少环境污染。
总之，空气预热器是一种利用烟气余热来加热空气的设备，其工作原理是通过烟气和空气之间的热量交换来实现的。
通过预热空气，锅炉燃烧效率得以提高，同时减少了排放物的排放。
空气预热器的应用可以有效地节约能源和减少环境污染。