省煤器和空预器（锅炉设备运行课件）

省煤器作用及分类

省煤器和空气预热器省煤器由于省煤器和空气预热器布置在锅炉对流烟道的最后或下方，进入这些受热面的温度也较低，因此省煤器和空气预热器也称为尾部受热面或低温受热面。本章着重介绍省煤器和空气预热器的工作原理、结构和布置特点，尾部受热面的布置及烟气侧工作过程。任务8.1.1省煤器作用及分类1省煤器作用2省煤器分类CONTENTS知识点1

省煤器作用【1.1】省煤器省煤器：省煤器是利用锅炉尾部烟道中烟气的热量来加热给水的一种热交换器。【1.2】省煤器作用加热给水\降低排烟温度提高B热效率\节约燃1省煤汽包与给水温差小改善汽包工作条件3安全省煤器投资小于水冷壁投资2省材CONTENTS知识点2

省煤器的分类【2.1】省煤器分类按材质按工质状态非沸腾式器煤省管

钢器煤省铁铸沸腾式【2.2】省煤器按材料分类钢管省煤器铸铁省煤器耐磨损耐腐蚀耐高压小而轻不耐磨损不耐腐蚀不耐高压大而重优缺优缺使用最多低压非沸腾式【2.2】省煤器按材料分类铸铁式省煤器a)圆形鳍片省煤器b)方形鳍片省煤器

l一鳍片管2一弯头图【铸铁式省煤器的连接系统】1一烟气挡板；2一旁通烟道挡板；3一旁通烟道；4一铸铁肋片管；5一连接弯头；6—烟道挡板；7—安全阀；8—截止阀；9—旁通管；10一安全阀；11—逆止阀；12一疏水管铸铁式省煤器不能做成沸腾式。否则易发生水击损坏；最好有旁通烟道，水路也有旁通水路。【2.2】省煤器按材料分类【2.2】省煤器按材料分类钢管式省煤器都是蛇形管可做成沸腾式，也可做成非沸腾式图

钢管式省煤器1—集箱；2—蛇形管；3—支撑梁；4一定位支架【2.3】省煤器按工质状态分类沸腾式【定义】汽水混合物汽水混合物【应用】小型机组采用非沸腾式低于饱和温度30℃大型机组广泛采用【2.3】省煤器按工质状态分类沸腾式不同压力下，工质在锅炉中加热的过程非沸腾式【2.3】省煤器按工质状态分类尾部烟道布置困难压力越高，水的加热热越大，沸腾式省煤器过于庞大降低炉膛出口烟温的需要压力越高，水冷壁的面积相对越小，需要工质吸收更多的热量以冷却烟气高压以上机组采用非沸腾式省煤器原因SHENMUVOCATIONAL&TECHNICALCOLLEGE谢谢聆听！电厂热能动力装置云红红专业核心课程《锅炉设备及运行》项目八省煤器和空气预热器专业

省煤器的结构及布置

省煤器和空气预热器省煤器任务8.1.2省煤器的结构及布置1省煤器的结构及布置2省煤器举例CONTENTS知识点1

省煤器的结构及布置【1.1】省煤器结构组成进出口联箱并列蛇形管【1.1】省煤器结构组成【1.1】省煤器结构组成a)弯头部位加装防磨板b)弯头和炉墙之间的防磨阻流板

c)、d)弯头和直段部位加装半圆形防磨罩

e)前几排直管正面焊上圆钢条f)直接焊角钢形的防磨罩省煤器防磨措施【1.1】省煤器结构组成(a)焊接鳍片管式省煤器(b)轧制鳍片管式省煤器(c)膜式省煤器(d)肋片管式省煤器带扩展表面的省煤器受热面【1.1】省煤器结构组成【1.2】省煤器的布置固定方式管子排列管子布置管圈数目支撑方式悬吊方式

顺列错列单、双管圈多管圈纵向布置横向布置【1.2】省煤器的布置管子排列

（1）错列（2）顺列利于传热、减少积灰便于支掉、利于防磨容易磨损容易积灰、传热较差【1.2】省煤器的布置单管圈双管圈三管圈管圈数

【1.2】省煤器的布置增加管圈数目可以降低工质的流速，从而减少流动阻力损失管圈数

【1.2】省煤器的布置管组的布置

纵向布置横向布置【1.2】省煤器的布置管子布置布置分析管排垂直于前后墙布置横向布置管排垂直于前后墙布置压损小纵向布置并列管排数多，流速低压损大定义优点后墙处管子磨损严重缺点定义并列管排数少，流速高缺点减轻了单根管子磨损优点【1.2】省煤器的布置流动方式特点

顺流逆流CONTENTS知识点2

省煤器举例【2.1】省煤器布置固定方式管子排列管子布置流动特点悬吊方式

顺列逆流纵向布置配300MW

机组的1025t/h

亚临界压力自然循环锅炉的省煤器【2.2】省煤器与汽包连接省煤器引出管与汽包壁之间的连接套管（a）给水引入汽包水空间时的内部套管（b）给水引入汽包汽空间时的外部套管1—给水；2—汽包壁配300MW

机组的1025t/h

亚临界压力自然循环锅炉的省煤器SHENMUVOCATIONAL&TECHNICALCOLLEGE谢谢聆听！电厂热能动力装置云红红专业核心课程《锅炉设备及运行》项目八省煤器和空气预热器专业

省煤器的保护与设计

省煤器和空气预热器省煤器任务8.1.3省煤器的保护与设计1省煤器的启动保护2省煤器设计考虑问题CONTENTS知识点1

省煤器的保护【1.1】省煤器的启动保护超温危险启动锅炉时，进水不连续。设立再循环管路WhyWhenHow省煤器中水不流动，就能使管壁超温，烧坏。连续进放水【1.2】再循环保护自然循环锅炉的省煤器再循环法是在汽包和省煤器进口联箱之间接1根装有再循环阀门的再循环管。【1.3】连续进放水法连续进

放水法般是小流量给水连续经过省煤器进人汽包，同时通过连续排污或定

期排污系统放水维持汽包水位。CONTENTS知识点2

省煤器设计考虑问题【2】省煤器设计考虑问题蛇形管水流速度的影响管外烟速的影响【2.1】蛇形管水流速度的影响省煤器蛇形管中的水流速度影响传热和管内壁金属的腐蚀一般沸腾式省煤器蛇形管进口水速不应低于1.0m/s12【2.2】管外烟速的影响省煤器管外烟速应考虑传热、磨损和积灰一般，在7∼13m/s的范围内选取12

管式空气预热器

省煤器和空气预热器空气预热器任务8.2.1管式空气预热器1空气预热器的作用和分类2立管式空气预热器3卧管式空气预热器CONTENTS知识点1

空气预热器的作用和分类【1.1】空气预热器的作用【空气预热器作用】烟气加热空气【1.1】空气预热器的作用利用锅炉尾部烟道烟气余热来加热燃料燃烧所需空气的一种热交换器。【作用】降低排烟温度，提高锅炉效率。降低烟气温度，改善引风机工作条件。改善燃料的着火与燃烧条件，降低不完全燃烧损失。提高燃烧空气温度后，炉膛平均温度升高，强化了炉内辐射传热，在同样蒸发量的条件下，水冷壁可以布置的少一点。节约金属，降低造价。采用热风作干燥剂有利于制粉系统的正常工作。1234【1.2】空气预热器的分类热量通过受热面由烟气传给空气，烟气和空气各有自己通路。烟气和空气相互交替流经受热面，当烟气通过受热面时，热量由烟气传给受热面金属，并被金属蓄积起来，然后使空气通过受热面，金属就将蓄积的热量传递给空气。受热面每旋转一周完成一个热交换过程。管式蓄热式CONTENTS知识点2

立管式空气预热器【2.1】立管式空气预热器工作原理【上下管板+钢管=管箱】烟气在管内流动，空气在管外横向流动00GASAIR【2.3】立管式空气预热器特点结构简单制造方便漏风小123缺点优点体积庞大钢材耗量大大型机组布置难123CONTENTS知识点3

卧管式空气预热器【3.1】卧式钢管空气预热器工作原理空气在管内流动，烟气在管外横向冲刷00GASAIR【3.2】卧式钢管空气预热器特点优点管壁温度可提高10—30℃，不宜低温腐蚀缺点应用易堵灰多硫重油锅炉采用卧式钢管空预器【2.3】管式空气预热器布置按进风方式可分为单面进风和双面进风按空气流程可分为单通道和多通道。

回转式空气预热器

省煤器和空气预热器空气预热器任务8.2.1回转式空气预热器1回转式空预器概述2受热面回转空气预热器CONTENTS知识点1

回转式空预器概述【1.1】回转式空气预热器工作原理烟气和空气相互交替流经受热面，当烟气通过受热面时，热量由烟气传给受热面金属，并被金属蓄积起来，然后使空气通过受热面，金属就将蓄积的热量传递给空气。受热面每旋转一周完成一个热交换过程。蓄热式空预器【1.1】回转式空气预热器工作原理回转式空气预热器【1.2】回转式空气预热器分类近年投运的大容量机组多采用受热面回转式空气预热器。受热面回转式风罩回转式【1.2】回转式空气预热器分类【1.3】受热面回转式空气预热器分类【思考】两分仓和三分仓有什么区别呢？两分仓三分仓CONTENTS知识点2

受热面回转空气预热器【2.1】两分仓回转式空气预热器两分仓预热器所对应的制粉系统热一次风正压直吹式中储式负压直吹式制粉系统【2.2】三分仓回转式空气预热器三分仓预热器所对应的制粉系统冷一次风正压直吹式制粉系统【2.3】回转式空气预热器结构【结构】由外壳、转子、传动装置、密封装置等组成。【2.3】回转式空气预热器结构装载传热元件并能旋转的圆柱形部件

转子【包括】中心筒、外圆筒、轴、隔板和传热元件【扇形部分】径向隔板分为24（12）独立互不相同【扇形仓格】每个扇形部分再用切向隔板分隔成若干【传热元件】仓格内装满了波浪形薄钢板和定位板【2.3】回转式空气预热器结构转子

为了增强气流的扰动同时又不使气流阻力过大，波形板的斜纹与气流成30度角。定位板则采用平板结构。【2.3】回转式空气预热器结构漏风

【间隙漏风】转子与静止的外壳之间总是存在一定的间隙，由于预热器内的空气区呈正压，而烟气区为负压，导致动静之间间隙的漏风称为【间隙漏风】【仓间漏风】对于三分仓空气预热器，它不但有间隙漏风，还有一次风仓与二次风【仓之间漏风】。【携带漏风】随着转子不断旋转，将存在转子容积中的空气携带到烟气中去，也有一些烟气随转子进入空气区。转速越快，携带的漏风量相应也越大。（<1%）【2.3】回转式空气预热器结构漏风

空气预热器纵剖图及漏风间隙示意图间隙漏风量一般8%~10%漏风严重时可达20%~30%【2.3】回转式空气预热器结构密封装置

密封板种类和间隙漏风类型径向密封轴向密封周向密封【2.3】回转式空气预热器结构轴向密封

轴向密封【作用】当外环向密封不严密时，防止空气通过转子外围板与外壳间的空隙漏入烟气侧。【2.3】回转式空气预热器结构径向密封【扇形板+密封片】

防止二次风沿转子的上、下端面通过径向间隙漏到烟气区防止一次风沿转子的上、下端面通过径向间隙漏到烟气区和二次风区【2.3】回转式空气预热器结构外环向密封防止空气通过转子外圆筒的上、下端面漏向烟气侧。周（环）向密封【外环向+内环向密封】

内环向密封防止空气通过轴的上、下端面漏入烟气通道。【2.3】回转式空气预热器结构外环向密封

热端外环向密封冷端外环向密封【2.4】回转式空气预热器特点回转式预热器单独布置在锅炉后部结构复杂、紧凑金属温度高；漏风量大项目布置方式结构形式运行特性管式预热器在锅炉尾部烟道结构简单、体积庞大金属管壁温度较低；漏风量少

尾部受热面布置

省煤器和空气预热器尾部受热面在现代锅炉中，省煤器和空气预热器装在锅炉烟道的最后，进入这些受热面的烟温不高，故把它们统称为尾部受热面或低温受热面。尾部受热面在尾部烟道中的布置方式有单级布置和双级布置两种。任务8.3.1尾部受热面布置1单级布置2双级布置CONTENTS知识点1

单级布置【1.1】单级布置回转式空气预热器由一级省煤器和一级空气预热器组成【1.2】单级布置特点尾部受热面的单级布置较为简单但热风温度一般只能达到300℃左右，再高则不可能12（a）单级布置尾部受热面单级布置的烟气和工质的温度分布图【1.3】单级布置应用管式预热器的热空气温度低于280℃时采用大型锅炉采用单级回转式空气预热器的布置12CONTENTS知识点2

双级布置【2.1】双级布置两级省煤器两级空气预热器尾部受热面双级布置【2.2】双级布置特点能将空气加热到更高的温度较高的传热温压，增强了尾部受热面的传热，节省了受热面金属12省煤器与空气预热器成交错布置的烟气和工质的温度分布图（