长沙理工大学锅炉原理省煤器和空气预热器

1、长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 1u1、尾部受热面的布置u2、省煤器及布置u3、管式空气预热器u4、回转式空气预热器u5、省煤器磨损与防止u6、低温腐蚀与防止长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 2长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 3长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 41/21/2u尾部受热面尾部受热面定义：省煤

2、器和空气预热器称为尾部受热面。u热容量的比值：热容量的比值就是比热和体积的乘积的比值。u双级布置：双级布置：如果要求比较高的热风温度要求比较高的热风温度就要采用双级布双级布置置。如果不双级布置要么排烟温度过高（锅炉效率特别低），要么达不到热风温度的要求。u双级分布双级分布从上到下是高温级省煤器、高温级空气预热器、低温级省煤器、低温级空气预热器。u双级分布双级分布就是为了得到比较高的热风温度把一部分空气预热器放到省煤器中间。u双级分布方案双级分布方案由技术经济比较，总投资最小确定。长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 52/2长

3、沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 6省煤器省煤器长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 7省煤器省煤器有铸铁式有铸铁式和钢管和钢管式式两种两种 1/11/1 钢管省煤器钢管省煤器由蛇形管及进出口联箱组成由蛇形管及进出口联箱组成 蛇形管在烟道中垂直于前墙布置（蛇形管在烟道中垂直于前墙布置（a a） 管子支吊简单，管子支吊简单，水速较小水速较小；但对于倒；但对于倒U U 型锅炉，型锅炉，所有蛇形管所有蛇形管靠近后墙部分磨损严重靠近后墙部分磨损严重 蛇形管在烟道中平

4、行于前墙布置（蛇形管在烟道中平行于前墙布置（b b） 只有只有后墙附近几根后墙附近几根蛇形管磨损较大。但蛇形管磨损较大。但水速较高水速较高, ,阻力较大阻力较大（a a） （b b）长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 8长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 9长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 10长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of Boil

5、erPage 11 管式空气预热器管式空气预热器由多根平行由多根平行错列钢管焊在错列钢管焊在上、下管板上、下管板上构上构成成立方形箱体立方形箱体 空气预热器有空气预热器有管式管式与与回转式回转式两种两种 1/11/1 管式空气预热器管式空气预热器中烟气在管内中烟气在管内由上而下纵向流动，空气从管由上而下纵向流动，空气从管外横向流过，两者成外横向流过，两者成交叉流动交叉流动。热量连续地由烟气通过管壁传热量连续地由烟气通过管壁传给空气给空气 为强化传热，为强化传热，在箱体水平方向在箱体水平方向装有若干装有若干中间管板中间管板 ，以提高空，以提高空气流速气流速长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院

6、2022-7-3Principles of BoilerPage 12长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 13长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 14长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 15 回转式空气预热器回转式空气预热器与管式相比结构紧凑，与管式相比结构紧凑，外形小外形小，重量轻，不易腐蚀。但结构复，重量轻，不易腐蚀。但结构复杂，杂，漏风量漏风量较前者大得多。较前者大得多。 回转式空

7、气预热器回转式空气预热器中中烟气和空气逆向交烟气和空气逆向交替地通过同一蓄热板受热面替地通过同一蓄热板受热面，完成热量，完成热量的交换。若被加热的空气需要不同温度，的交换。若被加热的空气需要不同温度，则采用则采用三分仓三分仓回转式空气预热器。此时，回转式空气预热器。此时，空气流通区分为一次空气和二次空气两空气流通区分为一次空气和二次空气两个通道。个通道。 1/11/1 回转式空气预热器回转式空气预热器分分受热面转动受热面转动和和风罩转动；风罩转动；前者有前者有二分仓和三分仓二种，后者有单流道和双流道二种二分仓和三分仓二种，后者有单流道和双流道二种长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022

8、-7-3Principles of BoilerPage 16长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 17长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 18长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 19 温度较低的尾部烟道，具有一定温度较低的尾部烟道，具有一定硬度硬度和和速度速度的灰粒对管壁产的灰粒对管壁产生的磨损，它是生的磨损，它是冲刷磨损冲刷磨损与与撞击磨损撞击磨损的综合结果的综合结果1/11/1 磨损

9、严重部位磨损严重部位 倒倒U U型锅炉尾部烟道靠近后墙部分省煤器蛇形管型锅炉尾部烟道靠近后墙部分省煤器蛇形管 影响磨损的主要因素影响磨损的主要因素 烟气流速烟气流速wwy y 磨损量近似与磨损量近似与wwy y 的的3.33.3次方成正比次方成正比 管子的排列方式管子的排列方式 烟气横冲错列第二排管子磨损最大烟气横冲错列第二排管子磨损最大 灰粒特性与浓度灰粒特性与浓度 锐利有棱角、大直径高比重、高浓度灰粒磨损大锐利有棱角、大直径高比重、高浓度灰粒磨损大 烟气走廊烟气走廊 烟速高，磨损大烟速高，磨损大 磨损使受热面管壁变薄磨损使受热面管壁变薄 强度下降，易发生泄露、爆管强度下降，易发生泄露、爆管

10、长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 20 合理选择烟气流速合理选择烟气流速 减少烟气中飞灰浓度与烟速分布不减少烟气中飞灰浓度与烟速分布不均匀系数均匀系数 降低煤粉细度降低煤粉细度R R9090 采用膜式或肋片式省煤器采用膜式或肋片式省煤器 磨损严重部位加装防磨装置，磨损严重部位加装防磨装置，如防如防磨板磨板a a），阻流板），阻流板b b），护瓦），护瓦c c）、）、d d），），防磨条防磨条e e）等）等1/1长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 21长沙

11、理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 22 低温腐蚀低温腐蚀 由于金属壁温低于酸露点，烟气中硫酸蒸汽凝结由于金属壁温低于酸露点，烟气中硫酸蒸汽凝结对壁面产生的腐蚀。酸露点越高，腐蚀的范围就越大对壁面产生的腐蚀。酸露点越高，腐蚀的范围就越大1/11/1 烟气酸露点烟气酸露点t tldld 主要取决于燃料主要取决于燃料S Szszs与与A Azszs，前者显著提高，前者显著提高t tldld；后者可减低后者可减低t tldld 危害危害 造成管子穿孔，炉内送风不足，锅炉效率降低；造成管子穿孔，炉内送风不足，锅炉效率降低；加重烟道堵灰加

12、重烟道堵灰 易发部位易发部位 多发生在空预器冷段。在启、停、低负荷、高硫多发生在空预器冷段。在启、停、低负荷、高硫煤时更严重。煤时更严重。长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 23 低温腐蚀速度与受热面上凝结的酸浓度以及受热面管壁温度低温腐蚀速度与受热面上凝结的酸浓度以及受热面管壁温度t tb b有关有关1/21/2 t tb b 降低，降低，凝结的酸量先增多后减少；酸浓度下降凝结的酸量先增多后减少；酸浓度下降 凝结酸量越多，凝结酸量越多，腐蚀越大；酸浓度在腐蚀越大；酸浓度在52%52%56%56%范围内腐蚀最严范围内腐蚀最严

13、重重长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 242/22/2空预器沿烟气流动方向空预器沿烟气流动方向 t tb b 逐渐降低逐渐降低 D D点点 随着随着t tb b降低，凝结酸量增加，降低，凝结酸量增加，t tb b还较高，还较高，ww增加，约在增加，约在低于烟气露低于烟气露点点2020 4545壁温处壁温处D D点，酸凝结量接近最大，酸浓度也进入最大腐蚀区，点，酸凝结量接近最大，酸浓度也进入最大腐蚀区，ww达最大值达最大值 B B点点 t tb b继续下降，酸凝结量和浓度均下降，继续下降，酸凝结量和浓度均下降， ww亦下降，

14、直到腐蚀最轻点亦下降，直到腐蚀最轻点B B，即水露点附近，即水露点附近 B B点之后点之后 烟气中的烟气中的SOSO2 2溶解于水生成亚硫酸溶解于水生成亚硫酸溶液，使金属的腐蚀又急剧增加溶液，使金属的腐蚀又急剧增加 E E点点 硫酸蒸汽开始凝结，酸浓度还很高，在硫酸蒸汽开始凝结，酸浓度还很高，在80%80%以上，但凝结酸量不以上，但凝结酸量不多，故腐蚀速度多，故腐蚀速度ww较低较低 长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2022-7-3Principles of BoilerPage 25 降低烟气露点降低烟气露点 采用采用低过量空气系数燃烧，低过量空气系数燃烧，减少减少SOSO3 3的生成量，降低烟气露点的生成量，降低烟气露点 采用采用添加剂氧化镁添加剂氧化镁（MgOMgO）、）、氧化钙氧化钙（CaOCaO）、）、白云石白云石（CaCOCaCO3 3 + + MgCOMgCO3 3）喷入燃烧室，作为吸收剂，中和烟气中）喷入燃烧室，作为吸收剂，中和烟气中SOSO2 2，降低露点，并使，降低露点，并使积灰松软，便于清除积灰松软，便于清除 提高空预器冷端壁温提高空预器冷端壁温 冷端壁温冷端壁温取决于取决于进风温度进风温度和和排烟温度排烟温度。常用蒸。常用蒸汽汽抽汽加热抽汽加热和和热风再循环