第6章 省煤器与空气预热器

1、2020/7/4/1，双辽电厂培训，第六章尾部受热面主要内容：1。尾部加热面的布局。2.省煤器的功能、类型和特点。3.空气预热器的功能、类型和特点。4.尾部受热区积灰、腐蚀和磨损的机理、危害及防护措施。5.回转式空气预热器密封系统。2020/7/4，2，双辽电厂培训，6-省煤器-省煤器的作用和类型(一)省煤器利用锅炉尾部烟气加热锅炉给水的作用。优点：1，节省燃料；2.改善汽包的工作条件；3.降低锅炉成本。(2)类型1。材料：钢管：强度高，能承受冲击力，工作可靠；传热性能好，重量轻，体积小，价格低。耐腐蚀性差。铸铁：具有良好的耐腐蚀性。2.出口水温：沸腾式：汽化率1015%(中压锅炉)；非沸腾型

2、：低于沸点2025(高压锅炉)。2020/7/4，3，双辽发电厂培训，2020/7/4，4，2020/7/4，5，双辽发电厂培训，2020/7/4，6，双辽发电厂培训，2020/7/4，7，双辽发电厂培训，每节间距0，506米。2.工作原理：对流传热，利用烟气热量加热给水。3.类型：翅片管、翅片异形管、膜式、横向翅片(2)省煤器布置1。蛇形管排列方式：依次交错排列，传热效果好，结构紧凑，减少粉尘沉积。2.蛇形管的放置方式：纵向和横向纵向排列：垂直于前后壁。1)管道短，吊装简单；2)并联工作的管道数量少，水流速度低，流动阻力小；3)局部磨损严重。横向排列；平行于炉膛后壁。1)高流速和高阻力；(可

3、采用双面进水口)2)管道较长，支撑和吊装困难；3)磨损更少。2020/7/4，双辽电厂培训，12，2020/7/4，13，2020/7/4，14，2020/7/4，15，双辽电厂培训，(3)支撑和悬挂结构，(4)连接问题为什么在省煤器出口管和汽包的连接处安装套管？第三，设计水速：传热，金属腐蚀，流动阻力。传热、灰尘沉积、磨损和烟速为：时的烟流阻力。问题：确定省煤器中的水流量时，应考虑哪些因素？2020/7/4/16，双辽电厂培训，600MW超临界锅炉省煤器布置，后轴后烟道低于下方，按顺序布置。给水从一侧(炉的右侧)引入，单个下水道连接管从一侧(炉的右侧)引出。蛇形管：50.87.1(SA-21

4、0C)，H形翅片管，3根缠绕管，水平间距114.3毫米，168排，上下两组逆流排列。省煤器入口集管：50888，SA-106；省煤器50888出口集管，SA-106C。省煤器系统的重量由从墙壁覆盖系统引出的蒸汽吊管悬挂。省煤器管束与周围壁之间设有阻流板，每组的上排面对面、侧排和弯头区域设有耐磨盖板。2020/7/4/17，双辽电厂培训，布置位置：后竖井前后烟道内水平过热器后，布置特点：依次布置H形翅片管，逆流传热防磨措施：防磨盖板烟道气阻流板，省煤器，2020/7/4/18，双辽电厂培训，低温再热器入口，省煤器入口，2020双辽电厂培训，2020/7/4/21，双辽电厂最小给水流量应始终提供给

5、锅炉，直到蒸发超过该值，水通过溢流阀排出。 在启动和低于DC负荷(30%BMCR)运行时，省煤器和水冷壁必须保持30%BMCR的最小流量，以确保水冷壁管在任何时候都得到充分冷却。2020/7/4/22，双辽电厂培训，6-2空气预热器1。空气预热器的功能是利用锅炉尾部烟气的热量来加热燃料燃烧所需的空气。好处：1。进一步降低排烟温度，提高锅炉效率，节约燃料；2.改善燃料的点火和燃烧条件二、空气预热器的类型和结构蓄热式：烟气和空气交替流经受热面，热量从烟气传递到金属，然后从金属传递到空气。旋转式空气预热器。热传递类型：持续将热量从烟气传递到空气中，烟气和空气有各自的通道。2020/7/4/23，双辽

6、电厂培训，(1)管式空气预热器的结构如图：所示。管箱结构，单管箱由开槽薄钢管和上下管板组成。管子的外径为40毫米和51毫米，壁厚为1.5毫米。支撑：下管板-空气预热器框架-锅炉框架。2020/7/4，双辽电厂培训，24，2020/7/4，25，2020/7/4/26，双辽电厂培训，(2)回转式空气预热器1台，受热面回转式(容克式)由：转子、固定外壳和传动组成，烟气循环段为：50%；空气循环段：3040%；其余的是密封的。密封件：是径向、周向和轴向的。转速：14米/秒2，风罩回转式空气预热器(Rotmuller型)结构：定子、回转风罩、烟道、风道、减速机等。密封：可调密封装置：密封板、密封架、U

7、形密封板和调节杆等。3.问题是空气泄漏率为33，360，830%；(携带漏气和密封漏气)。粉尘腐蚀，2020年7月27日，双辽电厂培训，2020年7月28日，2020年7月29日，2020年7月4日，双辽电厂培训，30，受热面回转式空气预热器，2000，2020/7/4/33，双辽电厂培训，转子壳体冷热端连接板传动装置密封系统油循环系统，2020/7/4/34，双辽电厂培训，2020与管式空气预热器相比，回转式空气预热器具有结构紧凑、体积小、换热面密度高、整机重量轻、金属消耗少、安装和布置方便、低温腐蚀轻等特点，适用于大型锅炉。回转式空气预热器的缺点是漏风率大，良好工况下漏风率为68，密封不良

8、工况下漏风率为2030，大于管式换热器5以下的漏风率。另外，回转式空气预热器结构复杂，制造工艺和安装要求高，运行维护工作量大，热自动控制困难。漏风率越高，预热器进口风压越低，风机电流越大，预热器后过剩空气系数越高，尾部废气温度越低，锅炉热效率越低，煤耗越大，锅炉无法达到额定负荷。控制回转式空气预热器在热态下的漏风率尤为重要。2020/7/4/40，双辽电厂培训，1。回转式空气预热器的结构和工作原理。空气预热器由外壳和中心转子组成，外壳起外部密封和气体导流的作用，中心转子起热交换器的作用。烟气循环区、空气循环区和密封区分别划分在中心转子上方和下方的相应位置，外壳在这些区域的一定范围内形成相应的舱

9、室，即一次风舱室、二次风舱室和热风舱室。一次风室和二次风室形成冷风侧，热风室形成热风侧。每个仓体的上下两端分别形成有外壳和风道，形成各自的空气循环风道。2020/7/4/41，双辽发电厂培训，2020/7/4/42，双辽发电厂培训，(1)型，两仓，三仓，四仓，2020/7/4/43，双辽发电厂培训，图1:双段换热器，双辽发电厂培训，2020年4月45日，双辽发电厂培训，(2)结构，受热面回转式空气预热器的主要部件包括：转子、壳体、冷热端连接板，2020/7/4，46，双辽发电厂培训，转子，2020/7/4，47，双辽发电厂培训，壳牌，2020/7/4，48，双辽发电厂培训，2020/7/4，4

10、9，双辽发电厂培训，空气预热器的转子实际上是由蓄热元件组成的蓄热单元，它使具有较高物理比热的金属材料形成不均匀的波纹片，以增加它们与空气的接触面积。在转子的上表面和下表面，径向密封用于分隔几个扇形区域的小区域。以转子的扇形区域为例，当扇形区域向热风侧旋转时，高温烟气从热风仓顶部流入，并通过扇形区域从转子下方流出；当转子继续向冷风侧旋转时，低温空气从一次风室或二次风室的底部流入，并通过扇形区域从转子上方流出。在此过程中，高温烟气在流经蓄热元件时将热量传递给蓄热元件，转子旋转到冷风侧，然后将热量传递给一次风和二次风，从而对冷风进行预热。转子采用半模式双密封扇形仓结构(阿尔斯通-美国石油学会专利)，

11、其优点是转子中心筒与模式扇形仓采用销接，施工现场无焊接变形。空气预热器结构减少了工地焊接的工作量，安装速度快。传热元件箱都制成较小的部件。维护时，热端传热元件箱、中间层传热元件箱和冷端传热元件箱均从抽屉式的侧检修门孔中抽出，安装和更换非常方便。2020/7/4，53，双辽电厂培训，2020/7/4，54，传热元件箱，2020/7/4，55，双辽电厂培训，2020/7/4，56，双辽电厂培训，2000双辽电厂培训，2。空气预热器工作原理，2020/7/4/60，双辽电厂培训，2020/7/4/61，2020/7/4/62，双辽电厂培训，高温烟气从热风室顶部流入，从转子下方通过扇形区域流出；当转子

12、继续向冷风侧旋转时，低温空气从一次风室或二次风室的底部流入，并通过扇形区域从转子上方流出。在此过程中，高温烟气在流经蓄热元件时将热量传递给蓄热元件，转子旋转到冷空气侧，然后将热量传递给一次空气和二次空气，从而对冷空气进行预热。2020/7/4/63，双辽电厂培训，高温烟气从热风仓顶部流入，从转子下方通过扇形区域流出。当转子继续向冷风侧旋转时，低温空气从一次风室或二次风室的底部流入，并通过扇形区域从转子上方流出。在此过程中，高温烟气在流经蓄热元件时将热量传递给蓄热元件，转子转向冷空气侧，然后将热量传递给一次空气和二次空气，从而对冷空气进行预热。2020/7/4/64，双辽电厂培训，3。密封结构，

13、空气预热器的转子转动，转子与空气预热器的上下壳体和圆周壳体之间有一定的距离间隙。由于冷空气侧和热空气侧之间的流体压力、温度和流量的差异，流体在不同的室之间泄漏，即空气预热器内部的空气泄漏。为了减少空气预热器中的空气泄漏，用于控制空气泄漏间隙的扇形密封板安装在室之间以及转子上下表面上的相应位置处，上部扇形密封可动态调节，下部固定。同时，在转子的上下表面、转子的周向曲面以及转子和壳体的上下周向连接处，分别安装有相互对应的等角度的固定径向密封板、轴向密封板和周向密封板。如图4所示。，2020/7/4/65，双辽电厂培训，2020/7/4/66，双辽电厂培训，径向密封轴向密封周向密封(周向)，2020

14、/7/4/67，双辽电厂培训，2020/7/4/68，双辽电厂培训，双辽电厂培训，2020/7/4，72，双辽电厂培训，2020/7/4，73，2020/7/4用于控制空气泄漏间隙的扇形密封板安装在隔间之间以及转子上方和下方的相应位置，并且上部扇形密封是可动态调节的。同时，在转子的上下表面、转子的周向曲面以及转子和壳体的上下周向连接处，分别安装有相互对应的等角度的固定径向密封板、轴向密封板和周向密封板。2020/7/4，75，双辽电厂培训，2020/7/4，76，2020/7/4，77，2020/7/4，78，2020/7/4，770转子上部的可调扇形密封板由间隙自动控制系统自动调节，可根据转

15、子上部的热变形自动进行动态调节。通过将适当调整的扇形密封板固定在转子的下部，可以最小化每个机舱之间的径向空气泄漏间隙。2020/7/4/80，双辽电厂培训，4。安装转子固定和热变形空气预热器时，外壳由两侧的锅炉辅助柱支撑；中心转轴的下部通过下推力轴承与中心驱动装置对接后，转子的重量通过支撑梁传递给锅炉本体的结构梁，然后结构梁将重量传递给锅炉本体的主结构柱；转轴的上部通过上导向轴承与空气预热器的外壳连接。从以上结构描述可知，这种空气预热器放置在由锅炉的辅助柱、结构梁和结构柱组成的支撑架上，如图5所示。正是这种特殊的结构和安装方式决定了回转式空气预热器受热后的变形，回转式空气预热器以下支撑梁为原点

16、，轴向膨胀并延伸到上部，以中心转轴为中心径向膨胀并延伸。这种变形在转子的热变形中最为明显。外壳是一个巨大的刚性连接。此外，桥墩结构和外壳金属材料的物理比热和热膨胀系数小于内转子储热元件，这使得空气预热器外壳的热膨胀变形小于内转子的热膨胀变形。2020/7/4/81，双辽电厂培训，2020/7/4/82，双辽电厂培训，蘑菇变形空气预热器运行在热态，转子较重。在高温和重力的作用下，转子以支撑轴为支点，向下产生蘑菇形变形。2020/7/4/83，双辽电厂培训，5。回转式空气预热器漏风间隙及动态分析图6为回转式空气预热器纵剖面及漏风间隙示意图。2020/7/4/84，双辽电厂培训，在回转式空气预热器转子的上下工作面和转子的圆周