燃燒原理及設(shè)備-風(fēng)煙系統(tǒng)的構(gòu)成及運(yùn)行(鍋爐設(shè)備運(yùn)行)

燃燒風(fēng)煙系統(tǒng)學(xué)習(xí)單元一燃料燃燒原理學(xué)習(xí)單元二燃燒設(shè)備學(xué)習(xí)單元三風(fēng)煙系統(tǒng)模塊三燃燒風(fēng)煙系統(tǒng)任務(wù)1、了解空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)、工作特點(diǎn)任務(wù)2、了解風(fēng)煙系統(tǒng)的構(gòu)成及種類(lèi)任務(wù)3、鍋爐點(diǎn)火操作單元三風(fēng)煙系統(tǒng)1.空氣預(yù)熱器是利用煙氣的熱量來(lái)加熱燃燒所需空氣的熱交換設(shè)備2.作用：在煙氣溫度最低的區(qū)域回收了煙氣的熱量；提高了鍋爐效率；同時(shí)預(yù)熱空氣強(qiáng)化了著火燃燒過(guò)程3.分類(lèi)：按照換熱方式，空氣預(yù)熱器分為管式（間壁式），和回轉(zhuǎn)式(蓄熱式)。在間壁式空氣預(yù)熱器中，煙氣和空氣都各有自己的通路，之間存在一個(gè)壁面，熱量是從煙氣側(cè)連續(xù)地通過(guò)壁面?zhèn)鹘o空氣。在蓄熱式空氣預(yù)熱器中，煙氣和空氣交替地通過(guò)中間載熱體（常為金屬介質(zhì)），當(dāng)煙氣流過(guò)時(shí)，熱量由煙氣傳給受熱面金屬，并被金屬載熱體蓄積起來(lái)，然后空氣通過(guò)受熱面時(shí)，金屬載熱體就將蓄積的熱量釋放出來(lái)傳給空氣。這樣周而復(fù)始連續(xù)不斷地循環(huán)工作，使空氣加熱。

任務(wù)1、了解空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)、工作特點(diǎn)管式空氣預(yù)熱器

多在中小鍋爐上使用，它由許多平行錯(cuò)列薄壁鋼管裝在上、下管板和中間管板上形成立方形管箱。一般常采用立式布置，煙氣在管內(nèi)由上而下縱向流動(dòng)，空氣從管外的空間橫向繞流過(guò)管子，兩者成交叉流動(dòng)，熱量連續(xù)地由煙氣通過(guò)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，中間管板的作用是分割空氣流程，以提高空氣流速。管式空氣預(yù)熱器可以把空氣加熱到400℃左右?？諝忸A(yù)熱器管箱

管式空氣預(yù)熱器回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器按轉(zhuǎn)動(dòng)部件的不同分為受熱面回轉(zhuǎn)式（容克式）和風(fēng)罩回轉(zhuǎn)式(謬?yán)帐?兩種類(lèi)型。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。1．受熱面回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器2．風(fēng)罩回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器3．回轉(zhuǎn)式與管式空氣預(yù)熱器比較

回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器受熱面轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器，由美國(guó)容克發(fā)明，也稱(chēng)為容克式空氣預(yù)熱器。主要由扁圓柱形蓄熱體及煙、風(fēng)罩組成。扁圓柱形轉(zhuǎn)子從上到下被徑向隔板分成12個(gè)大扇形格（300），每個(gè)大扇形格又被許多塊橫向和徑向短隔板規(guī)則地分為許多小格倉(cāng)，小格倉(cāng)中放滿(mǎn)預(yù)先疊扎好的蓄熱板1.受熱面轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器

受熱面回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的工作原理：受熱面轉(zhuǎn)子以1

4r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子中的傳熱元件（蓄熱板），便交替地被煙氣加熱和空氣冷卻，煙氣的熱量也就傳給了空氣。受熱面轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，傳熱元件吸熱、放熱一次1－轉(zhuǎn)子；2－軸；3－齒條；4－齒輪；5－煙氣入口；6－煙氣出口；7－空氣人口；8－空氣出口；9－隔板；10－過(guò)渡區(qū)；11－密封受熱面轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)空氣預(yù)熱器2.風(fēng)罩轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器

裝傳熱元件的轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)而成靜子，旋轉(zhuǎn)的是空氣的風(fēng)罩，或稱(chēng)上下風(fēng)罩。大型電廠(chǎng)鍋爐的受熱面回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的直徑約在10m以上，重量可達(dá)270~600t左右），為了避免轉(zhuǎn)動(dòng)笨重的受熱面，便產(chǎn)生了風(fēng)罩回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。工作原理：上、下風(fēng)罩通過(guò)減速裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)以1～2r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。煙氣在上風(fēng)罩被外分成兩股，自上而下流過(guò)風(fēng)罩外面區(qū)域的受熱面靜子，煙氣放熱，受熱面蓄熱；冷空氣在風(fēng)罩內(nèi)也被分成兩股，自下而上流過(guò)受熱面靜子，受熱面放熱，加熱空氣。風(fēng)罩每旋轉(zhuǎn)一圈，進(jìn)行兩次熱交換。因此，風(fēng)罩回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的轉(zhuǎn)速相對(duì)較低。二分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器

二分倉(cāng)式回轉(zhuǎn)空氣預(yù)熱器中煙氣從上方通過(guò)煙道和轉(zhuǎn)子截面的50%從下方流出，空氣從另一

側(cè)下方進(jìn)入，經(jīng)風(fēng)道和轉(zhuǎn)子截面的30～40%從上方流出，其余部分為兩者之間的過(guò)渡區(qū)（密封區(qū)），轉(zhuǎn)子以每分鐘1～4轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速緩慢旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)一圈，蓄熱板吸、放熱各一次，使煙氣和冷空氣之間實(shí)現(xiàn)熱交換二分倉(cāng)式回轉(zhuǎn)空氣預(yù)熱器，空氣只有一個(gè)通道，出口熱空氣（一、二次風(fēng)）具有相同的溫度和壓力回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，金屬耗量小，便于布置；蓄熱板溫度相對(duì)較高可減輕低溫腐蝕；空預(yù)器轉(zhuǎn)子高度小，便于清掃。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，漏風(fēng)量大。三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器

三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器在二分倉(cāng)預(yù)熱器的基礎(chǔ)上，將空氣通道一分為二，用密封件將它們隔開(kāi)，成為各自獨(dú)立的一次風(fēng)通道和二次風(fēng)通道，煙氣通道則與二分倉(cāng)的相同三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器中不同的風(fēng)機(jī)將兩股空氣送入預(yù)熱器，分別流過(guò)被煙氣加熱的波形板受熱面，得到不同溫度、壓力的熱風(fēng)，以滿(mǎn)足燃料燃燒的需要三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器用于燃煤鍋爐常采用的冷一次風(fēng)機(jī)系統(tǒng)

三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器典型布置

(1)節(jié)省鋼材?？梢怨?jié)省鋼材約1/3。(2)結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積較小，而且可以和鍋爐尾部其它受熱面分開(kāi)布置，因此布置較靈活。(3)傳熱元件的溫度較高，可減輕低溫腐蝕。(4)傳熱元件的腐蝕、磨損對(duì)漏風(fēng)影響較小，故受熱面更換周期較長(zhǎng)。一般傳熱元件的磨損量等于其重量的20%時(shí)，才進(jìn)行更換。

與管式空氣預(yù)熱器比較，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器具有以下主要優(yōu)點(diǎn)3．回轉(zhuǎn)式與管式空氣預(yù)熱器比較

其主要缺點(diǎn)有(1)漏風(fēng)量較大。管式空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)量一般不超過(guò)5%；而回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器在設(shè)計(jì)良好時(shí)的漏風(fēng)量約為8%～10%，密封不好時(shí)可達(dá)到30%，甚至更高。(2)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造、安裝工藝要求高，檢修維護(hù)工作量較大。(3)蓄熱板間煙氣通道曲折又狹窄，容易積灰和堵灰。綜合比較，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的優(yōu)點(diǎn)突出，因此，廣泛應(yīng)用在大型電廠(chǎng)鍋爐上。目前大型鍋爐多采用結(jié)構(gòu)緊湊，重量較輕的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。華能某電廠(chǎng)空氣預(yù)熱器案例

鍋爐配置容克式空氣預(yù)熱器布置在鍋爐尾部，為于鍋爐主鋼架范圍之外爐空氣預(yù)熱器按引進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)、制造技術(shù)特點(diǎn)：在B-MCR工況下，預(yù)熱器漏風(fēng)率投產(chǎn)時(shí)不大于6%，運(yùn)行一年后不大于8%。防止低溫腐蝕：控制冷端最低平均溫度大于推薦值空氣預(yù)熱器冷端選取合理的材料設(shè)置有效的清洗裝置保證良好的吹灰效果空氣預(yù)熱器密封

雙密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

空預(yù)器換熱元件

轉(zhuǎn)子采用半模式雙密封扇形倉(cāng)結(jié)構(gòu)(ALSTOM-API專(zhuān)利)，其優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)子中心筒和模式扇形倉(cāng)是銷(xiāo)接結(jié)構(gòu)，在工地不用焊接，不存在焊接變形。該空氣預(yù)熱器這種結(jié)構(gòu)減小了工地焊接工作量，安裝速度快

傳熱元件盒均制成較小的組件，檢修時(shí)熱端傳熱元件盒、中間層傳熱元件盒、冷端傳熱元件盒全部抽屜式從側(cè)面檢修門(mén)孔處抽出，安裝、更換非常方便。1、送風(fēng)機(jī)：送入燃料燃燒所需的空氣2、引風(fēng)機(jī)：將經(jīng)過(guò)燃燒的煙氣排入大氣3、暖風(fēng)機(jī)：將外界的低溫風(fēng)加熱，防止尾部煙道腐蝕4、空氣預(yù)熱器：利用煙氣的熱量來(lái)加熱燃燒所需要的空氣，回收了煙氣的熱量，降低排煙溫度，提高燃燒效率5、除塵器：將煙氣中的大部分細(xì)灰分離出來(lái)，排往除灰系統(tǒng)，以防止粉塵粒子對(duì)大氣產(chǎn)生污染。分為：水膜式除塵和電除塵

一、風(fēng)煙系統(tǒng)作用及主要設(shè)備任務(wù)2、了解風(fēng)煙系統(tǒng)的構(gòu)成及種類(lèi)

二、鍋爐通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)的作用供給燃料燃燒所需要的空氣，排走燃料燃燒所生成的煙氣，維持鍋爐燃燒連續(xù)不斷進(jìn)行。通風(fēng)方式有兩種：自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)。通風(fēng)設(shè)備：送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、煙風(fēng)道、煙囪等在煙囪高度范圍內(nèi)，冷、熱氣流的密度差產(chǎn)生的自生吸力，稱(chēng)為自然通風(fēng)。煙囪越高則通風(fēng)能力越大。只適用于流動(dòng)阻力很小的小容量鍋爐

①自然通風(fēng)通風(fēng)方式

②強(qiáng)制通風(fēng)采用專(zhuān)門(mén)的通風(fēng)機(jī)械來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制通風(fēng)，強(qiáng)制通風(fēng)有負(fù)壓通風(fēng)、正壓通風(fēng)和平衡通風(fēng)三種形式。平衡通風(fēng)是電站鍋爐中應(yīng)用最廣泛的一種通風(fēng)方式電廠(chǎng)鍋爐平衡通風(fēng)系統(tǒng):

送風(fēng)機(jī)向鍋爐送入燃料燃燒需要的新鮮空氣；引風(fēng)機(jī)將燃燒后的煙氣吸出并送往煙囪，排入大氣。消音器→送風(fēng)機(jī)→暖風(fēng)器→低溫空預(yù)器→高溫空預(yù)器→

→一次風(fēng)

→熱風(fēng)管道→二次風(fēng)箱→燃燒器二次風(fēng)噴口→燃燒室三次風(fēng)→三次風(fēng)噴口

→至磨煤機(jī)

①風(fēng)流向三、風(fēng)煙系統(tǒng)工質(zhì)流向

②煙氣流向爐膛（燃燒產(chǎn)生的煙氣）→水平煙道→豎井煙道→鍋爐尾部的空氣預(yù)熱器出口排出→除塵器→送風(fēng)機(jī)→煙囪送風(fēng)機(jī)

一次風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)煙氣組成：中除了空氣中原有的氮?dú)狻⒀鯕馔?，其它均為污染氣體，煙塵污染會(huì)直接危害人民群眾的健康。除塵器分類(lèi)：主要有離心式水膜除塵器、文丘里管濕式除塵器和靜電除塵器等。由于靜電