锅炉结构知识讲座课件

加热工艺介质余热锅炉发生蒸气预热炉用燃烧空气烟气余热回收烟气余热回收的途径加热工艺介质余热锅炉发生蒸气1空气预热器余热回收锅炉空气预热器2低温露点腐蚀低温露点腐蚀机理关键是SO3的生成烟气带有大量的水蒸气燃料中硫燃烧后全部生成SO2少量的SO2再与氧化合形成SO3当烟气温度降到400℃以下时SO3将与水蒸气化合生成硫酸蒸气硫酸蒸气凝结到受热面上发生低温硫酸腐蚀低温露点腐蚀低温露点腐蚀机理关烟气带有大量的水蒸气燃料中3防止低温露点腐蚀的措施提高空气预热器换热面的壁温提高空气预热器入口的空气温度可以提高预热器冷端换热面的壁温，防止结露腐蚀。在管式空气预热器内将管子水平放置，使烟气在管外横流冲刷换热面，空气在管内纵向流动。这样设计的预热器，其壁温比立式管（烟气走管内）稍高，对减少低温腐蚀有利。若将尾部换热面的壁温控制在稍高于烟气的露点温度，可以完全防止露点腐蚀的发生。一般取金属表面温度比露点温度高5℃～10℃。采用耐腐蚀材料防止低温露点腐蚀的措施提高空气预热器换热面的壁温4以烟气为热源的空气预热器空气预热器型式按传热方式分间壁换热式：管式和板式预热器蓄热换热式：回转式空气预热器按构造型式分管式预热器：钢管、玻璃管、热管、铸铁翅片管等板式预热器以烟气为热源的空气预热器空气预热器型式按传热方式分间壁换热式5回转式空气预热器工作原理和结构换热元件由转子带动回转，烟气和空气分别由上、下逆向流过。结构图回转式空气预热器工作原理和结构换热元件由转子带6优缺点优点：换热表面上冷凝的酸液量和硫酸浓度不断变化，露点腐蚀比管式空气预热器轻。快速流动的空气可以起到一些吹灰作用，减少了积灰。因换热元件连续转动，只一个单孔摆动式吹灰器，就可吹到冷端截面上各个部位的积灰。

便于对腐蚀后的元件进行更换或调换放置位置缺点：有转动部件，故漏风量较多，能耗大，制造要求较严格，造价较高。优缺点优点：7单体图组合图钢管式空气预热器预热器型式立式：烟气走管程，空气走壳程。卧式：烟气走壳程，空气走管程。立式和卧式空气预热器均可由几个单体所组成。单体图组合图钢管式空气预热器预热器型式立式：烟气走管程，空8优缺点结构简单、制造容易、价格便宜、无转动部件等。换热面密度小、当量直径大、所占地面或空间较多，特别是低温区受热面的露点腐蚀和积灰堵塞较严重，因而妨碍了加热炉热效率的进一步提高。安装把钢管式空气预热器直接放在对流室顶部。把预热器放置在炉侧地面的基础上或钢架上，将对流室的烟气引下来，通过空气预热器和引风机后再将烟气由烟囱排出。优点：缺点：上置式下置式优缺点结构简单、制造容易、价格便宜、无转动部9玻璃管空气预热器当需要进一步提高加热炉热效率，降低排烟温度，而在采用金属预热器会遭受严重腐蚀的情况下，才考虑用玻璃管空气预热器。由于玻璃管空气预热器不能承受高温，适宜在烟气露点温度以下工作，它是作为一种防腐措施付诸应用的，所以一般都是和其他型式的预热器联合使用。结构型式与钢管空气预热器不同之处：玻璃管与两端管板的连接；管箱中装有若干支撑钢管；玻璃管空气预热器中间不能设置隔板；装有2～3排保护钢管；玻璃管的长度不易过长等等。玻璃管空气预热器当需要进一步提高加热炉热效率10热管式空气预热器热管原理热管式空气预热器热管原理11热管结构两端密封的金属管具有较高的表面张力、密度、润湿能力和导热系数；较低的粘度和较好的化学稳定性。工质：吸液芯：起毛细泵的作用，结构材料有织物、玻璃纤维、多孔金属和金属网等。气-气热管换热器热管换热器是由许多单根热管组成的，所有热管互不连通，外部有管箱，中间有隔板，冷、热流体分别由热管的两侧通过，达到换热的目的。壳体：热管结构两端密封的金属管工质：吸液芯：12锅炉结构知识讲座课件13气-气热管换热器的特点:管外气体的对流传热系数较低，管内工质冷凝时的对流传热系数很大，故在管外需加装翅片。管子可以排列成错列或直列两种形式。换热能力和压力降与管束排数、排列方式和管心距有关。直列管组的传热系数为错列管组的80%，而直列管组的压力降为错列管组的50%。热管式空气预热器的安装：根据安装位置的情况将热管倾斜或垂直放置。气-气热管换热器的特点:管外气体的对流传热系14锅炉结构知识讲座课件15热管与钢管联合预热空气当炉子排烟温度较高，在350℃以上时，可以考虑使用热管与钢管联合预热器。热管单独使用承受不了300℃以上的高温，而钢管式空气预热器又不耐低温腐蚀，因此，若将两者结合使用，可以优势互补。为强化钢管预热器的传热过程，可采用扰流子翅片管。翅片增加了传热面积，扰流子使流体旋转，产生径向对流，促使边界层减薄，达到强化传热的目的。热管与钢管联合预热空气当炉子排烟温度较高，在16热管与钢管预热空气串联余热回收系统1-加热炉2-扰流子翅片管空气预热器3-热管空气预热器4-鼓风机5-引风机6-烟囱热管与钢管预热空气串联余热回收系统17板式空气预热器由大量的平行的平板或各种冲压的波纹板组合而成，烟气和空气在板间错流而行进行热交换。板式空气预热器流向气-气换热板式预热器板式空气预热器由大量的平行的平板或各种冲压的18板式空气预热器特点：传热性能好，同样流速的条件下其传热系数为钢管式预热器的1.2～1.5倍；压力降小，压力降仅为钢管式预热器的2/5～3/5；结构紧凑，单位体积能提供的传热面积大；节省金属，板厚和翅片相仿，仅1mm多；抗腐蚀性能好，板材表面易进行多种处理，如涂防腐涂料、渗铝以及“搪玻璃”等，使其冷端抗硫酸腐蚀能力大大提高，国外已能用于烟气温度达65℃；清灰垢可用水冲洗；适合优化设计及工厂制造。板式空气预热器特点：19加热工艺介质余热锅炉发生蒸气预热炉用燃烧空气烟气余热回收烟气余热回收的途径加热工艺介质余热锅炉发生蒸气20空气预热器余热回收锅炉空气预热器21低温露点腐蚀低温露点腐蚀机理关键是SO3的生成烟气带有大量的水蒸气燃料中硫燃烧后全部生成SO2少量的SO2再与氧化合形成SO3当烟气温度降到400℃以下时SO3将与水蒸气化合生成硫酸蒸气硫酸蒸气凝结到受热面上发生低温硫酸腐蚀低温露点腐蚀低温露点腐蚀机理关烟气带有大量的水蒸气燃料中22防止低温露点腐蚀的措施提高空气预热器换热面的壁温提高空气预热器入口的空气温度可以提高预热器冷端换热面的壁温，防止结露腐蚀。在管式空气预热器内将管子水平放置，使烟气在管外横流冲刷换热面，空气在管内纵向流动。这样设计的预热器，其壁温比立式管（烟气走管内）稍高，对减少低温腐蚀有利。若将尾部换热面的壁温控制在稍高于烟气的露点温度，可以完全防止露点腐蚀的发生。一般取金属表面温度比露点温度高5℃～10℃。采用耐腐蚀材料防止低温露点腐蚀的措施提高空气预热器换热面的壁温23以烟气为热源的空气预热器空气预热器型式按传热方式分间壁换热式：管式和板式预热器蓄热换热式：回转式空气预热器按构造型式分管式预热器：钢管、玻璃管、热管、铸铁翅片管等板式预热器以烟气为热源的空气预热器空气预热器型式按传热方式分间壁换热式24回转式空气预热器工作原理和结构换热元件由转子带动回转，烟气和空气分别由上、下逆向流过。结构图回转式空气预热器工作原理和结构换热元件由转子带25优缺点优点：换热表面上冷凝的酸液量和硫酸浓度不断变化，露点腐蚀比管式空气预热器轻。快速流动的空气可以起到一些吹灰作用，减少了积灰。因换热元件连续转动，只一个单孔摆动式吹灰器，就可吹到冷端截面上各个部位的积灰。

便于对腐蚀后的元件进行更换或调换放置位置缺点：有转动部件，故漏风量较多，能耗大，制造要求较严格，造价较高。优缺点优点：26单体图组合图钢管式空气预热器预热器型式立式：烟气走管程，空气走壳程。卧式：烟气走壳程，空气走管程。立式和卧式空气预热器均可由几个单体所组成。单体图组合图钢管式空气预热器预热器型式立式：烟气走管程，空27优缺点结构简单、制造容易、价格便宜、无转动部件等。换热面密度小、当量直径大、所占地面或空间较多，特别是低温区受热面的露点腐蚀和积灰堵塞较严重，因而妨碍了加热炉热效率的进一步提高。安装把钢管式空气预热器直接放在对流室顶部。把预热器放置在炉侧地面的基础上或钢架上，将对流室的烟气引下来，通过空气预热器和引风机后再将烟气由烟囱排出。优点：缺点：上置式下置式优缺点结构简单、制造容易、价格便宜、无转动部28玻璃管空气预热器当需要进一步提高加热炉热效率，降低排烟温度，而在采用金属预热器会遭受严重腐蚀的情况下，才考虑用玻璃管空气预热器。由于玻璃管空气预热器不能承受高温，适宜在烟气露点温度以下工作，它是作为一种防腐措施付诸应用的，所以一般都是和其他型式的预热器联合使用。结构型式与钢管空气预热器不同之处：玻璃管与两端管板的连接；管箱中装有若干支撑钢管；玻璃管空气预热器中间不能设置隔板；装有2～3排保护钢管；玻璃管的长度不易过长等等。玻璃管空气预热器当需要进一步提高加热炉热效率29热管式空气预热器热管原理热管式空气预热器热管原理30热管结构两端密封的金属管具有较高的表面张力、密度、润湿能力和导热系数；较低的粘度和较好的化学稳定性。工质：吸液芯：起毛细泵的作用，结构材料有织物、玻璃纤维、多孔金属和金属网等。气-气热管换热器热管换热器是由许多单根热管组成的，所有热管互不连通，外部有管箱，中间有隔板，冷、热流体分别由热管的两侧通过，达到换热的目的。壳体：热管结构两端密封的金属管工质：吸液芯：31锅炉结构知识讲座课件32气-气热管换热器的特点:管外气体的对流传热系数较低，管内工质冷凝时的对流传热系数很大，故在管外需加装翅片。管子可以排列成错列或直列两种形式。换热能力和压力降与管束排数、排列方式和管心距有关。直列管组的传热系数为错列管组的80%，而直列管组的压力降为错列管组的50%。热管式空气预热器的安装：根据安装位置的情况将热管倾斜或垂直放置。气-气热管换热器的特点:管外气体的对流传热系33锅炉结构知识讲座课件34热管与钢管联合预热空气当炉子排烟温度较高，在350℃以上时，可以考虑使用热管与钢管联合预热器。热管单独使用承受不了300℃以上的高温，而钢管式空气预热器又不耐低温腐蚀，因此，若将两者结合使用，可以优势互补。为强化钢管预热器的传热过程，可采用扰流子翅片管。翅片增加了传热面积，扰流子使流体旋转，产生径向对流，促使边界层减薄，达到强化传热的目的。热管与钢管联合预热空气当炉子排烟温度较高，在35热管与钢管预热空气串联余热回收系统1-加热炉2-扰流子翅片管空气预热器3-热管空气预热器4-鼓风机5-引风机6-烟囱热管与钢管预热空气串联余热回收系统36板式空气预热器由大量的平行的平板或各种冲压的波纹板组合而成，烟气和空气在板间错流而行进行热交换。板式空气预热器流向气-气换热板式预热器板式空气预热器