鍋爐08省煤器與空氣預(yù)熱器

鍋爐主講：趙斌教授河北理工大學(xué)本科優(yōu)秀課程

第八章省煤器和空氣預(yù)熱器

省煤器第二節(jié)尾部受熱面概述第一節(jié)空氣預(yù)熱器第三節(jié)尾部受熱面運行中的若干問題第四節(jié)

第一節(jié)尾部受熱面概述

1)省煤器的作用降低煙氣溫度；減少蒸發(fā)受熱面以價格較低的省煤器代替價格較高的水冷壁換熱好(低溫、強制流動、逆流布置)；減少給水與汽包壁的溫差，降低熱應(yīng)力。2)空氣預(yù)熱器的作用進一步降低煙氣溫度（大容量鍋爐，給水溫度250-280℃>120℃）

制粉系統(tǒng)干燥強化著火

第一節(jié)尾部受熱面概述

第二節(jié)省煤器分類及布置特點1鋼管式、鑄鐵式(壓力<4MPa)2非沸騰式、沸騰式(中壓)隨著機組容量，蒸發(fā)吸熱量比例采用非沸騰式灰、換熱強、磨損大3順列利于吹灰

錯列減少積灰、換熱弱、磨損小第二節(jié)省煤器4結(jié)構(gòu)方面：蛇形管強化傳熱、節(jié)省體積大節(jié)距，減少磨損a.光管式、b.鰭片式、c.膜式、d.肋片式5蛇形管水平布置利于疏水6逆流布置，增大傳熱溫差水：由下而上，便于排出氣體，避免腐蝕；煙氣：自上而下，吹灰作用；7垂直于前墻平行于前墻尾部煙道：寬度大、深度小垂直布置：支吊簡單，每根管子末端易磨損平行布置：支吊復(fù)雜，少數(shù)管子磨損第二節(jié)省煤器第二節(jié)省煤器下水包與省煤器之間推動力強，更安全圖2控制循環(huán)汽包與省煤器之間啟動時，蒸汽量少，不流動不安全圖1自然循環(huán)省煤器再循環(huán)管第三節(jié)空氣預(yù)熱器分類：管式、回轉(zhuǎn)式(300MW以上容量鍋爐)管式空氣預(yù)熱器一）結(jié)構(gòu)直徑為40－51mm、壁厚為1.25－1.5mm的普通薄壁鋼管；密集排列、錯列布置，組成立方體型的管箱；數(shù)個管箱排列在尾部煙道中。第三節(jié)空氣預(yù)熱器二）主要特點體積大，數(shù)倍于回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，金屬耗量大，易受腐蝕，損壞，不易更換，清灰困難，管板易發(fā)生變形，漏風(fēng)較小，運行方便，應(yīng)用較少。三）布置方式

垂直布置煙氣管內(nèi)縱向沖刷，空氣管外橫向沖刷，須滿足煙氣及空氣流速的不同要求。水平布置煙氣在管外，空氣在管內(nèi)，可以提高壁溫、減輕金屬腐蝕；采用較少。鍋爐容量增大，管式空氣預(yù)熱器體積增加，鍋爐尾部布置困難。第三節(jié)空氣預(yù)熱器回轉(zhuǎn)式空預(yù)器的優(yōu)缺點：優(yōu)點：

1)結(jié)構(gòu)緊湊：傳熱面密度高，管式體積的1/10；

2)重量輕，節(jié)省鋼材：蓄熱板-薄

3)布置靈活4)不易低溫腐蝕：傳熱元件-忽冷忽熱

5)受熱面腐蝕時，不增加漏風(fēng)量，更換方便缺點：

1)漏風(fēng)大：轉(zhuǎn)動與靜止部件之間

2)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運行維護工作多，檢修較復(fù)雜第三節(jié)空氣預(yù)熱器現(xiàn)場應(yīng)用：受熱面轉(zhuǎn)動式(更多一些)

風(fēng)罩轉(zhuǎn)動式二分倉(煙氣區(qū)、空氣區(qū)及密封區(qū))煙氣體積流量大：50%；空氣30-40%三分倉(煙氣區(qū)、一次風(fēng)、二次風(fēng)及密封區(qū))可以采用冷一次風(fēng)機應(yīng)用最廣1受熱面轉(zhuǎn)動式第三節(jié)空氣預(yù)熱器圖4受熱面式轉(zhuǎn)動空氣預(yù)熱器第三節(jié)空氣預(yù)熱器2風(fēng)罩轉(zhuǎn)動式

靜子(受熱面)上下兩端裝有可轉(zhuǎn)動的上、下風(fēng)罩減輕了轉(zhuǎn)子重量類似于三分倉受熱面轉(zhuǎn)動式空預(yù)器：雙流道風(fēng)罩轉(zhuǎn)動式一、二次風(fēng)分開第三節(jié)空氣預(yù)熱器圖5風(fēng)罩轉(zhuǎn)動式風(fēng)道布置圖圖6雙流道風(fēng)罩轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器第三節(jié)空氣預(yù)熱器原因：

受熱面元件內(nèi)殘留的空氣或煙氣(少)；

密封漏風(fēng)：動靜部件之間；空氣側(cè)正壓；煙氣側(cè)負壓。影響：送引風(fēng)機電耗排煙熱損失送入爐內(nèi)風(fēng)量不足。第三節(jié)空氣預(yù)熱器漏風(fēng)是回轉(zhuǎn)式空預(yù)器的主要問題特點：空氣側(cè)煙氣側(cè)圖7回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器第三節(jié)空氣預(yù)熱器圖8回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器蓄熱板第三節(jié)空氣預(yù)熱器第四節(jié)尾部受熱面運行中的若干問題尾部受熱面的積灰低溫受熱面煙氣側(cè)腐蝕--低溫腐蝕受熱面的飛灰磨損機械網(wǎng)羅的作用

分子間的吸引力

熱泳力作用

靜電吸引力作用第四節(jié)尾部受熱面運行中的若干問題積灰成因尾部受熱面的積灰2、與煙氣輪流動方向無關(guān)；3、與管子排列方式順列積灰嚴重錯列積灰較輕5、飛灰濃度只影響積灰形成的時間；積灰特性第四節(jié)尾部受熱面運行中的若干問題影響對通風(fēng)阻力：影響不大

合理吹灰對傳熱：順列傳熱效果比錯列差

小管徑和錯列布置

合理煙速，5---6m/s防止措施第四節(jié)尾部受熱面運行中的若干問題低溫受熱面煙氣側(cè)腐蝕---低溫腐蝕1煙氣露點水露點酸露點煙氣露點第四節(jié)尾部受熱面運行中的若干問題隨著SO3增加，

蒸汽含量增加

，

提高,腐蝕加強。SO3在200℃以下與煙氣中的水蒸汽結(jié)合形成H2SO4蒸汽；硫酸蒸汽在受熱面上凝結(jié)，造成腐蝕；硫酸蒸汽凝結(jié)取決于煙氣露點溫度及煙氣中硫酸蒸汽得以凝結(jié)的受熱面溫度。2腐蝕的原因第四節(jié)尾部受熱面運行中的若干問題20406080010020601201008040H2SO4,%02040608080604020H2SO4濃度,%腐蝕速度，g/(m2h)圖9壁溫對硫酸凝結(jié)的影響圖10腐蝕速度與硫酸濃度的關(guān)系第四節(jié)尾部受熱面運行中的若干問題3

低溫腐蝕與堵灰的機理沖蝕沖刷磨損撞擊磨損管壁磨損近似計算管壁最大磨損厚度，mm.第四節(jié)尾部受熱面運行中的若干問題受熱面的飛灰磨損磨損的影響因素錯列管束第二排最大順列管束第一排最大4、管材硬度；1、管子排列方式的影響第四節(jié)尾部受熱面運行中的若干問題6、氣流走向；7、煙氣成分；8