燃烧原理及设备-风烟系统的构成及运行(锅炉设备运行)

燃烧风烟系统学习单元一燃料燃烧原理学习单元二燃烧设备学习单元三风烟系统模块三燃烧风烟系统任务1、了解空气预热器的结构、工作特点任务2、了解风烟系统的构成及种类任务3、锅炉点火操作单元三风烟系统1.空气预热器是利用烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备2.作用：在烟气温度最低的区域回收了烟气的热量；提高了锅炉效率；同时预热空气强化了着火燃烧过程3.分类：按照换热方式，空气预热器分为管式（间壁式），和回转式(蓄热式)。在间壁式空气预热器中，烟气和空气都各有自己的通路，之间存在一个壁面，热量是从烟气侧连续地通过壁面传给空气。在蓄热式空气预热器中，烟气和空气交替地通过中间载热体（常为金属介质），当烟气流过时，热量由烟气传给受热面金属，并被金属载热体蓄积起来，然后空气通过受热面时，金属载热体就将蓄积的热量释放出来传给空气。这样周而复始连续不断地循环工作，使空气加热。

任务1、了解空气预热器的结构、工作特点管式空气预热器

多在中小锅炉上使用，它由许多平行错列薄壁钢管装在上、下管板和中间管板上形成立方形管箱。一般常采用立式布置，烟气在管内由上而下纵向流动，空气从管外的空间横向绕流过管子，两者成交叉流动，热量连续地由烟气通过管壁传给空气。为强化传热，在箱体水平方向装有若干中间管板，中间管板的作用是分割空气流程，以提高空气流速。管式空气预热器可以把空气加热到400℃左右。空气预热器管箱

管式空气预热器回转式空气预热器按转动部件的不同分为受热面回转式（容克式）和风罩回转式(谬勒式)两种类型。前者有二分仓和三分仓二种，后者有单流道和双流道二种。1．受热面回转式空气预热器2．风罩回转式空气预热器3．回转式与管式空气预热器比较

回转式空气预热器受热面转动回转式预热器，由美国容克发明，也称为容克式空气预热器。主要由扁圆柱形蓄热体及烟、风罩组成。扁圆柱形转子从上到下被径向隔板分成12个大扇形格（300），每个大扇形格又被许多块横向和径向短隔板规则地分为许多小格仓，小格仓中放满预先叠扎好的蓄热板1.受热面转动回转式空气预热器

受热面回转式空气预热器的工作原理：受热面转子以1

4r/min的转速转动时，转子中的传热元件（蓄热板），便交替地被烟气加热和空气冷却，烟气的热量也就传给了空气。受热面转子每转一周，传热元件吸热、放热一次1－转子；2－轴；3－齿条；4－齿轮；5－烟气入口；6－烟气出口；7－空气人口；8－空气出口；9－隔板；10－过渡区；11－密封受热面转动回转空气预热器2.风罩转动回转式空气预热器

装传热元件的转子不旋转而成静子，旋转的是空气的风罩，或称上下风罩。大型电厂锅炉的受热面回转式空气预热器的直径约在10m以上，重量可达270~600t左右），为了避免转动笨重的受热面，便产生了风罩回转式空气预热器。工作原理：上、下风罩通过减速装置由电动机带动以1～2r/min的转速旋转。烟气在上风罩被外分成两股，自上而下流过风罩外面区域的受热面静子，烟气放热，受热面蓄热；冷空气在风罩内也被分成两股，自下而上流过受热面静子，受热面放热，加热空气。风罩每旋转一圈，进行两次热交换。因此，风罩回转式空气预热器的转速相对较低。二分仓回转式空气预热器

二分仓式回转空气预热器中烟气从上方通过烟道和转子截面的50%从下方流出，空气从另一

侧下方进入，经风道和转子截面的30～40%从上方流出，其余部分为两者之间的过渡区（密封区），转子以每分钟1～4转的转速缓慢旋转，每转一圈，蓄热板吸、放热各一次，使烟气和冷空气之间实现热交换二分仓式回转空气预热器，空气只有一个通道，出口热空气（一、二次风）具有相同的温度和压力回转式空气预热器重量轻，结构紧凑，金属耗量小，便于布置；蓄热板温度相对较高可减轻低温腐蚀；空预器转子高度小，便于清扫。但结构较复杂，漏风量大。三分仓回转式空气预热器

三分仓回转式空气预热器在二分仓预热器的基础上，将空气通道一分为二，用密封件将它们隔开，成为各自独立的一次风通道和二次风通道，烟气通道则与二分仓的相同三分仓回转式空气预热器中不同的风机将两股空气送入预热器，分别流过被烟气加热的波形板受热面，得到不同温度、压力的热风，以满足燃料燃烧的需要三分仓回转式空气预热器用于燃煤锅炉常采用的冷一次风机系统

三分仓回转式空气预热器典型布置

(1)节省钢材。可以节省钢材约1/3。(2)结构紧凑，占地面积较小，而且可以和锅炉尾部其它受热面分开布置，因此布置较灵活。(3)传热元件的温度较高，可减轻低温腐蚀。(4)传热元件的腐蚀、磨损对漏风影响较小，故受热面更换周期较长。一般传热元件的磨损量等于其重量的20%时，才进行更换。

与管式空气预热器比较，回转式空气预热器具有以下主要优点3．回转式与管式空气预热器比较

其主要缺点有(1)漏风量较大。管式空气预热器的漏风量一般不超过5%；而回转式空气预热器在设计良好时的漏风量约为8%～10%，密封不好时可达到30%，甚至更高。(2)结构较复杂，制造、安装工艺要求高，检修维护工作量较大。(3)蓄热板间烟气通道曲折又狭窄，容易积灰和堵灰。综合比较，回转式空气预热器的优点突出，因此，广泛应用在大型电厂锅炉上。目前大型锅炉多采用结构紧凑，重量较轻的回转式空气预热器。华能某电厂空气预热器案例

锅炉配置容克式空气预热器布置在锅炉尾部，为于锅炉主钢架范围之外炉空气预热器按引进技术设计、制造技术特点：在B-MCR工况下，预热器漏风率投产时不大于6%，运行一年后不大于8%。防止低温腐蚀：控制冷端最低平均温度大于推荐值空气预热器冷端选取合理的材料设置有效的清洗装置保证良好的吹灰效果空气预热器密封

双密封结构简图

空预器换热元件

转子采用半模式双密封扇形仓结构(ALSTOM-API专利)，其优点是转子中心筒和模式扇形仓是销接结构，在工地不用焊接，不存在焊接变形。该空气预热器这种结构减小了工地焊接工作量，安装速度快

传热元件盒均制成较小的组件，检修时热端传热元件盒、中间层传热元件盒、冷端传热元件盒全部抽屉式从侧面检修门孔处抽出，安装、更换非常方便。1、送风机：送入燃料燃烧所需的空气2、引风机：将经过燃烧的烟气排入大气3、暖风机：将外界的低温风加热，防止尾部烟道腐蚀4、空气预热器：利用烟气的热量来加热燃烧所需要的空气，回收了烟气的热量，降低排烟温度，提高燃烧效率5、除尘器：将烟气中的大部分细灰分离出来，排往除灰系统，以防止粉尘粒子对大气产生污染。分为：水膜式除尘和电除尘

一、风烟系统作用及主要设备任务2、了解风烟系统的构成及种类

二、锅炉通风系统通风系统的作用供给燃料燃烧所需要的空气，排走燃料燃烧所生成的烟气，维持锅炉燃烧连续不断进行。通风方式有两种：自然通风和强制通风。通风设备：送风机、引风机、烟风道、烟囱等在烟囱高度范围内，冷、热气流的密度差产生的自生吸力，称为自然通风。烟囱越高则通风能力越大。只适用于流动阻力很小的小容量锅炉

①自然通风通风方式

②强制通风采用专门的通风机械来实现强制通风，强制通风有负压通风、正压通风和平衡通风三种形式。平衡通风是电站锅炉中应用最广泛的一种通风方式电厂锅炉平衡通风系统:

送风机向锅炉送入燃料燃烧需要的新鲜空气；引风机将燃烧后的烟气吸出并送往烟囱，排入大气。消音器→送风机→暖风器→低温空预器→高温空预器→

→一次风

→热风管道→二次风箱→燃烧器二次风喷口→燃烧室三次风→三次风喷口

→至磨煤机

①风流向三、风烟系统工质流向

②烟气流向炉膛（燃烧产生的烟气）→水平烟道→竖井烟道→锅炉尾部的空气预热器出口排出→除尘器→送风机→烟囱送风机

一次风机引风机烟气组成：中除了空气中原有的氮气、氧气外，其它均为污染气体，烟尘污染会直接危害人民群众的健康。除尘器分类：主要有离心式水膜除尘器、文丘里管湿式除尘器和静电除尘器等。由于静电