锅炉08省煤器与空气预热器

锅炉主讲：赵斌教授河北理工大学本科优秀课程

第八章省煤器和空气预热器

省煤器第二节尾部受热面概述第一节空气预热器第三节尾部受热面运行中的若干问题第四节

第一节尾部受热面概述

1)省煤器的作用降低烟气温度；减少蒸发受热面以价格较低的省煤器代替价格较高的水冷壁换热好(低温、强制流动、逆流布置)；减少给水与汽包壁的温差，降低热应力。2)空气预热器的作用进一步降低烟气温度（大容量锅炉，给水温度250-280℃>120℃）

制粉系统干燥强化着火

第一节尾部受热面概述

第二节省煤器分类及布置特点1钢管式、铸铁式(压力<4MPa)2非沸腾式、沸腾式(中压)随着机组容量，蒸发吸热量比例采用非沸腾式灰、换热强、磨损大3顺列利于吹灰

错列减少积灰、换热弱、磨损小第二节省煤器4结构方面：蛇形管强化传热、节省体积大节距，减少磨损a.光管式、b.鳍片式、c.膜式、d.肋片式5蛇形管水平布置利于疏水6逆流布置，增大传热温差水：由下而上，便于排出气体，避免腐蚀；烟气：自上而下，吹灰作用；7垂直于前墙平行于前墙尾部烟道：宽度大、深度小垂直布置：支吊简单，每根管子末端易磨损平行布置：支吊复杂，少数管子磨损第二节省煤器第二节省煤器下水包与省煤器之间推动力强，更安全图2控制循环汽包与省煤器之间启动时，蒸汽量少，不流动不安全图1自然循环省煤器再循环管第三节空气预热器分类：管式、回转式(300MW以上容量锅炉)管式空气预热器一）结构直径为40－51mm、壁厚为1.25－1.5mm的普通薄壁钢管；密集排列、错列布置，组成立方体型的管箱；数个管箱排列在尾部烟道中。第三节空气预热器二）主要特点体积大，数倍于回转式空气预热器，金属耗量大，易受腐蚀，损坏，不易更换，清灰困难，管板易发生变形，漏风较小，运行方便，应用较少。三）布置方式

垂直布置烟气管内纵向冲刷，空气管外横向冲刷，须满足烟气及空气流速的不同要求。水平布置烟气在管外，空气在管内，可以提高壁温、减轻金属腐蚀；采用较少。锅炉容量增大，管式空气预热器体积增加，锅炉尾部布置困难。第三节空气预热器回转式空预器的优缺点：优点：

1)结构紧凑：传热面密度高，管式体积的1/10；

2)重量轻，节省钢材：蓄热板-薄

3)布置灵活4)不易低温腐蚀：传热元件-忽冷忽热

5)受热面腐蚀时，不增加漏风量，更换方便缺点：

1)漏风大：转动与静止部件之间

2)结构复杂，运行维护工作多，检修较复杂第三节空气预热器现场应用：受热面转动式(更多一些)

风罩转动式二分仓(烟气区、空气区及密封区)烟气体积流量大：50%；空气30-40%三分仓(烟气区、一次风、二次风及密封区)可以采用冷一次风机应用最广1受热面转动式第三节空气预热器图4受热面式转动空气预热器第三节空气预热器2风罩转动式

静子(受热面)上下两端装有可转动的上、下风罩减轻了转子重量类似于三分仓受热面转动式空预器：双流道风罩转动式一、二次风分开第三节空气预热器图5风罩转动式风道布置图图6双流道风罩转动回转式空气预热器第三节空气预热器原因：

受热面元件内残留的空气或烟气(少)；

密封漏风：动静部件之间；空气侧正压；烟气侧负压。影响：送引风机电耗排烟热损失送入炉内风量不足。第三节空气预热器漏风是回转式空预器的主要问题特点：空气侧烟气侧图7回转式空气预热器第三节空气预热器图8回转式空气预热器蓄热板第三节空气预热器第四节尾部受热面运行中的若干问题尾部受热面的积灰低温受热面烟气侧腐蚀--低温腐蚀受热面的飞灰磨损机械网罗的作用

分子间的吸引力

热泳力作用

静电吸引力作用第四节尾部受热面运行中的若干问题积灰成因尾部受热面的积灰2、与烟气轮流动方向无关；3、与管子排列方式顺列积灰严重错列积灰较轻5、飞灰浓度只影响积灰形成的时间；积灰特性第四节尾部受热面运行中的若干问题影响对通风阻力：影响不大

合理吹灰对传热：顺列传热效果比错列差

小管径和错列布置

合理烟速，5---6m/s防止措施第四节尾部受热面运行中的若干问题低温受热面烟气侧腐蚀---低温腐蚀1烟气露点水露点酸露点烟气露点第四节尾部受热面运行中的若干问题随着SO3增加，

蒸汽含量增加

，

提高,腐蚀加强。SO3在200℃以下与烟气中的水蒸汽结合形成H2SO4蒸汽；硫酸蒸汽在受热面上凝结，造成腐蚀；硫酸蒸汽凝结取决于烟气露点温度及烟气中硫酸蒸汽得以凝结的受热面温度。2腐蚀的原因第四节尾部受热面运行中的若干问题20406080010020601201008040H2SO4,%02040608080604020H2SO4浓度,%腐蚀速度，g/(m2h)图9壁温对硫酸凝结的影响图10腐蚀速度与硫酸浓度的关系第四节尾部受热面运行中的若干问题3

低温腐蚀与堵灰的机理冲蚀冲刷磨损撞击磨损管壁磨损近似计算管壁最大磨损厚度，mm.第四节尾部受热面运行中的若干问题受热面的飞灰磨损磨损的影响因素错列管束第二排最大顺列管束第一排最大4、管材硬度；1、管子排列方式的影响第四节尾部受热面运行中的若干问题6、气流走向；7、烟气成分；8