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(yùn)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(jià)格較低的省煤器代替價(jià)格較高的水冷壁換熱好(低溫、強(qiáng)制流動(dòng)、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(jìn)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(qiáng)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(diǎn)1鋼管式、鑄鐵式(壓力<4MPa)2非沸騰式、沸騰式(中壓)隨著機(jī)組容量，蒸發(fā)吸熱量比例采用非沸騰式灰、換熱強(qiáng)、磨損大3順列利于吹灰

錯(cuò)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(qiáng)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(dòng)力強(qiáng)，更安全圖2控制循環(huán)汽包與省煤器之間啟動(dòng)時(shí)，蒸汽量少，不流動(dòng)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(cuò)列布置，組成立方體型的管箱；數(shù)個(gè)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(diǎn)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(yùn)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(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：

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(shí)，不增加漏風(fēng)量，更換方便缺點(diǎn)：

1)漏風(fēng)大：轉(zhuǎn)動(dòng)與靜止部件之間

2)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)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(dòng)式(更多一些)

風(fēng)罩轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)應(yīng)用最廣1受熱面轉(zhuǎn)動(dòng)式第三節(jié)空氣預(yù)熱器圖4受熱面式轉(zhuǎn)動(dòng)空氣預(yù)熱器第三節(jié)空氣預(yù)熱器2風(fēng)罩轉(zhuǎn)動(dòng)式

靜子(受熱面)上下兩端裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)式空預(yù)器：雙流道風(fēng)罩轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)式風(fēng)道布置圖圖6雙流道風(fēng)罩轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)靜部件之間；空氣側(cè)正壓；煙氣側(cè)負(fù)壓。影響：送引風(fēng)機(jī)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(diǎn)：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(yùn)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(jī)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(yùn)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(dòng)方向無關(guān)；3、與管子排列方式順列積灰嚴(yán)重錯(cuò)列積灰較輕5、飛灰濃度只影響積灰形成的時(shí)間；積灰特性第四節(jié)尾部受熱面運(yùn)行中的若干問題影響對(duì)通風(fēng)阻力：影響不大

合理吹灰對(duì)傳熱：順列傳熱效果比錯(cuò)列差

小管徑和錯(cuò)列布置

合理煙速，5---6m/s防止措施第四節(jié)尾部受熱面運(yùn)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(diǎn)水露點(diǎn)酸露點(diǎn)煙氣露點(diǎn)第四節(jié)尾部受熱面運(yùn)行中的若干問題隨著SO3增加，

蒸汽含量增加

，

提高,腐蝕加強(qiáng)。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(diǎn)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(yùn)行中的若干問題20406080010020601201008040H2SO4,%02040608080604020H2SO4濃度,%腐蝕速度，g/(m2h)圖9壁溫對(duì)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(yùn)行中的若干問題3

低溫腐蝕與堵灰的機(jī)理沖蝕沖刷磨損撞擊磨損管壁磨損近似計(jì)算管壁最大磨損厚度，mm.第四節(jié)尾部受熱面運(yùn)行中的若干問題受熱面的飛灰磨損磨損的影響因素錯(cuò)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(yùn)行中的若干問題6、氣流走向；7、煙氣成分；8