鍋爐(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)).pptVIP

2019/6/30,Principles of Boiler,Page 1,第八章省煤器和空氣預(yù)熱器,1、省煤器及布置 2、管式空氣預(yù)熱器 3、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器 4、尾部受熱面的布置 5、省煤器磨損與防止 6、低溫腐蝕與防止,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 2,1、省煤器及布置,1、省煤器的分類 2、省煤器的結(jié)構(gòu) 3、省煤器的布置 4、省煤器設(shè)計(jì)應(yīng)考慮問題 5、省煤器再循環(huán),2019/6/30,Principles of Boiler,Page 3,1、省煤器的分類,1、按使用材料分：鑄鐵式和鋼管式兩種 2、按出口參數(shù)分：沸騰式和非沸騰式（中壓多采用沸騰式，高壓以上多采用非沸騰式） 3、按結(jié)構(gòu)形式分：光管式、鰭片式、膜片管式（膜式）和螺旋肋片式 4、按管子排列方式分：錯(cuò)列和順列,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 4,省煤器結(jié)構(gòu)及布置,1/1,（a） （b）,鋼管省煤器由蛇形管及進(jìn)出口聯(lián)箱組成 蛇形管在煙道中垂直于前墻布置（a） 管子支吊簡(jiǎn)單，水速較?。坏珜?duì)于 型鍋爐，所有蛇形管靠近后墻部分磨損嚴(yán)重 蛇形管在煙道中平行于前墻布置（b） 只有后墻附近幾根蛇形管磨損較大。但水速較高,阻力較大,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 5,本體結(jié)構(gòu)動(dòng)畫-省煤器,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 6,4 、省煤器設(shè)計(jì)應(yīng)考慮問題,防止和減輕省煤器的磨損和積灰成為大型電站鍋爐設(shè)計(jì)中考慮的主要問題 省煤器中的質(zhì)量流速和水速 w=600800kg/(m2.s),水速不低于0.3m/s（1m/s沸騰部分水速） 煙氣流速的選取 省煤器投資及運(yùn)行費(fèi)用綜合考慮（經(jīng)濟(jì)煙速）： 提高煙速對(duì)流傳熱加強(qiáng)減少受熱面積制造成本降低，但是煙速提高煙氣流動(dòng)阻力增大風(fēng)機(jī)電耗增大 。推薦經(jīng)濟(jì)煙速811m/s，引進(jìn)技術(shù)煤含灰量40%時(shí)，最大煙速11m/s，含灰量1420%時(shí)，最大煙速12.2418.3m/s 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 確定蛇形管管徑d （現(xiàn)代常用d=4251mm）確定管子總數(shù)n 根據(jù)積灰指數(shù)確定橫向節(jié)矩s1和縱向節(jié)矩s2 煙道的深度b省煤器煙道的煙所流通截面F 煙所流速（已知煙氣容積和平均溫度下） 修正直至合理,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 7,5、省煤器再循環(huán),在鍋爐啟動(dòng)中，停爐后或壓火等一些事故狀態(tài)時(shí)，不能保證對(duì)鍋爐連續(xù)上水，省煤器中的水此時(shí)是不流動(dòng)的，但爐內(nèi)燃燒還在繼續(xù)，或有一定溫度的煙氣排出，顯然這些煙氣要經(jīng)過省煤器，在省煤器中的水不流動(dòng)狀態(tài)下，水將汽化。 大量的蒸汽產(chǎn)生將引起省煤器振動(dòng)，甚至引起省煤器管過熱造成設(shè)備損壞事故， 省煤器再循環(huán)，在上述不能保證連續(xù)上水時(shí)投入再循環(huán)，省煤器高溫水或蒸汽將上升到汽包中，汽包下部溫度較低的水下降到省煤器入口給入省煤器，形成一個(gè)循環(huán)，達(dá)到一個(gè)保護(hù)省煤器的目的。,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 8,2、管式空氣預(yù)熱器,1、空氣預(yù)熱器分類 導(dǎo)熱式（板式、管式)、蓄熱式(回轉(zhuǎn)式） 2、管式空氣預(yù)熱器（鋼管、鑄鐵、玻璃管） 結(jié)構(gòu) 布置 特點(diǎn),2019/6/30,Principles of Boiler,Page 9,管式空氣預(yù)熱器由多根平行錯(cuò)列鋼管焊在上、下管板上構(gòu)成立方形箱體,管式空氣預(yù)熱器,1/1,管式空氣預(yù)熱器中煙氣在管內(nèi)由上而下縱向流動(dòng)，空氣從管外橫向流過，兩者成交叉流動(dòng)。熱量連續(xù)地由煙氣通過管壁傳給空氣,為強(qiáng)化傳熱，在箱體水平方向裝有若干中間管板 ，以提高空氣流速,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 10,管式空氣預(yù)熱器,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 11,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 12,3、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器,1、工作原理 2、結(jié)構(gòu) 3、布置 4、特點(diǎn),2019/6/30,Principles of Boiler,Page 13,回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 14,回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器與管式相比結(jié)構(gòu)緊湊，外形小，重量輕，不易腐蝕。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，漏風(fēng)量較前者大得多。,回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器,回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器中煙氣和空氣逆向交替地通過同一蓄熱板受熱面，完成熱量的交換。若被加熱的空氣需要不同溫度，則采用三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。此時(shí)，空氣流通區(qū)分為一次空氣和二次空氣兩個(gè)通道。,1/1,回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器分受熱面轉(zhuǎn)動(dòng)和風(fēng)罩轉(zhuǎn)動(dòng)；前者有二分倉(cāng)和三分倉(cāng)二種，后者有單流道和雙流道二種,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 15,回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 16,回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 17,4、尾部受熱面的布置,1、尾部受熱面的單級(jí)布置 2、尾部受熱面的雙級(jí)布置 3、各適于什么情況下采用 4、尾部受熱面的單級(jí)與雙級(jí)布置圖,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 18,尾部受熱面的布置,1/2,尾部受熱面定義：省煤器和空氣預(yù)熱器布置在鍋爐對(duì)流煙道的最后，此時(shí)進(jìn)入這些受熱面的煙氣溫度已不高，稱為尾部受熱面。 雙級(jí)布置：如果要求比較高的熱風(fēng)溫度就要采用雙級(jí)布置。如果不雙級(jí)布置要么排煙溫度過高（鍋爐效率特別低），要么達(dá)不到熱風(fēng)溫度的要求。 雙級(jí)分布從上到下是高溫級(jí)省煤器、高溫級(jí)空氣預(yù)熱器、低溫級(jí)省煤器、低溫級(jí)空氣預(yù)熱器。 雙級(jí)分布就是為了得到比較高的熱風(fēng)溫度把一部分空氣預(yù)熱器放到省煤器中間。 雙級(jí)分布方案由技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，總投資最小確定。,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 19,尾部受熱面的單級(jí)與雙級(jí)布置,尾部受熱面煙氣和工質(zhì)溫度分布,2/2,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 20,5、省煤器磨損與影響因素,1、磨損及其危害 2、易發(fā)部位 3、影響因素 4、防磨措施,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 21,溫度較低的尾部煙道，具有一定硬度和速度的灰粒對(duì)管壁產(chǎn)生的磨損，它是沖刷磨損與撞擊磨損的綜合結(jié)果,1/1,省煤器磨損與影響因素,磨損嚴(yán)重部位 型鍋爐尾部煙道靠近后墻部分省煤器蛇形管,影響磨損的主要因素 煙氣流速wy 磨損量近似與wy 的3.3次方成正比 管子的排列方式 煙氣橫沖錯(cuò)列第二排管子磨損最大 灰粒特性與濃度 銳利有棱角、大直徑高比重、高濃度灰粒磨損大 煙氣走廊 煙速高，磨損大,磨損使受熱面管壁變薄 強(qiáng)度下降，易發(fā)生泄露、爆管,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 22,合理選擇煙氣流速 減少煙氣中飛灰濃度與煙速分布不均勻系數(shù) 降低煤粉細(xì)度R90 采用膜式或肋片式省煤器 磨損嚴(yán)重部位加裝防磨裝置，如防磨板a），阻流板b），護(hù)瓦c）、d），防磨條e）等,防磨措施,1/1,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 23,6、低溫腐蝕,1、低溫腐蝕及其危害 2、低溫腐蝕機(jī)理 3、什么情況下容易發(fā)生低溫腐蝕 4、什么部位容易發(fā)生低溫腐蝕 5、減輕低溫腐蝕措施,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 24,低溫腐蝕 由于金屬壁溫低于酸露點(diǎn)，煙氣中硫酸蒸汽凝結(jié)對(duì)壁面產(chǎn)生的腐蝕。酸露點(diǎn)越高，腐蝕的范圍就越大,低溫腐蝕,1/1,煙氣酸露點(diǎn)tld 主要取決于燃料Szs與Azs，前者顯著提高tld；后者可減低tld,危害 造成管子穿孔，爐內(nèi)送風(fēng)不足，鍋爐效率降低；加重?zé)煹蓝禄?易發(fā)部位 多發(fā)生在空預(yù)器冷段。在啟、停、低負(fù)荷、高硫煤時(shí)更嚴(yán)重。,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 25,低溫腐蝕速度與受熱面上凝結(jié)的酸濃度以及受熱面管壁溫度tb有關(guān),低溫腐蝕機(jī)理,1/2,tb 降低，凝結(jié)的酸量先增多后減少；酸濃度下降,凝結(jié)酸量越多，腐蝕越大；酸濃度在52%56%范圍內(nèi)腐蝕最嚴(yán)重,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 26,2/2,低溫腐蝕機(jī)理,空預(yù)器沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向 tb 逐漸降低,D點(diǎn) 隨著tb降低，凝結(jié)酸量增加，tb還較高，w增加，約在低于煙氣露點(diǎn)2045壁溫處D點(diǎn)，酸凝結(jié)量接近最大，酸濃度也進(jìn)入最大腐蝕區(qū)，w達(dá)最大值,B點(diǎn) tb繼續(xù)下降，酸凝結(jié)量和濃度均下降， w亦下降，直到腐蝕最輕點(diǎn)B，即水露點(diǎn)附近,B點(diǎn)之后 煙氣中的SO2溶解于水生成亞硫酸溶液，使金屬的腐蝕又急劇增加,E點(diǎn) 硫酸蒸汽開始凝結(jié)，酸濃度還很高，在80%以上，但凝結(jié)酸量不多，故腐蝕速度w較低,2019/6/30,Principles of Boiler,Page 27,降低煙氣露點(diǎn) 采用低過量空氣系數(shù)燃燒，減少SO3的生成量，降低煙氣露點(diǎn) 采用添加劑氧化鎂（MgO）、氧化鈣（CaO）、白云石（CaCO3 + MgCO3）噴入燃燒室，作為吸收劑，中和煙氣中SO2，降低露點(diǎn)，并使積灰松軟，便于清除,提高空預(yù)器冷端壁溫 冷端壁溫取決于進(jìn)風(fēng)溫度和排煙溫度。常用蒸汽抽汽加熱和熱風(fēng)再循環(huán)來(lái)提高進(jìn)風(fēng)溫度，進(jìn)風(fēng)溫度加熱值取決于燃用燃料的特性,減輕低溫腐蝕措施,1/1,空預(yù)器冷段受熱面采用