新08　省煤器及空预器.ppt

1、尾部受热面 低温受热面 低温腐蚀 飞灰磨损 积灰 逆流布置,第八章省煤器和空气预热器,一、省煤器的作用 1、降低烟气温度 2、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) 3、减少给水与汽包壁的温差，降低热应力,第一节省煤器的作用与结构,二省煤器分类及布置特点,1、钢管式、铸铁式(压力 4 MPa) 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 3、错列减少积灰、换热强、磨损大 顺列利于吹灰、换热弱、磨损小,错列： 管间扰动大,顺列： 第一排管承受了冲击,4、结构方面：蛇形管 光管式、鳍片式、膜式、肋片式,强化传热、

2、节省体积大节距，减少磨损,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 8、蛇形管中的水的流速大防止金属氧腐蚀 一般1m/s,省煤器的支吊 支撑方式 空心梁空气冷却绝热材料包住 悬吊方式 出口联箱置于烟道内 出口联箱的引出管 悬吊 水冷可靠,6.省煤器,布置位置： 后竖井前后烟道内 水平过热器后 布置特点： H型肋片管 顺列布置，逆流换热 防磨措施: 防磨盖板 烟气阻流板,省煤器,DG1

3、900/25.4-1,省煤器布置,后竖井后烟道低过下方，顺列布置。 给水单侧（炉右侧）引入，单根下水连接管（炉右侧）引出。 蛇形管：50.87.1（SA-210C），H型肋片管，3管圈绕，横向节距114.3mm，168排，上下两组逆流布置。 省煤器进口集箱：50888，SA-106C；省煤器出口集箱50888，SA-106C。 省煤器系统重量由包墙系统引出的汽吊管悬吊。 省煤器管束与四周墙壁间设有阻流板，每组上排迎流面及边排和弯头区域设置防磨盖板。,低温再热器进口,省煤器进口,鳍片管省煤器 Welded Steel Gill Economisers,节约重量、减小烟风阻力、节约水泵能耗. Sa

4、ve weight, save draught loss, save feed pump power.,高精度的鳍片焊接，确保烟气通道顺畅。Close tolerances are used when attaching the steel gills to form clear gas lanes. 此种省煤器设计不容易产生磨损。This makes the design very resistant to erosion. 三井巴布科克在总装机容量超过16000MW的电厂锅炉中使用了这种省煤器。Mitsui Babcock have installed over 16,000MWe of

5、plant with this type of economiser.,钢鳍片通过电阻焊焊接到母管,无缝或有缝管,典型布置： 横向节距 115mm 纵向节距 127mm,与燃料特性相配的鳍片节距,空气预热器的作用,1、进一步降低烟气温度 大容量锅炉，给水温度 250-280 120 2、制粉系统干燥 3、强化着火,第三节空气预热器的型式,分类：管式、回转式(300MW以上容量锅炉),一、管式空气预热器,管内纵向 吹灰能力强 错列换热好 中小型锅炉,二、回转式空预器,波形板受热面装于圆形筒体内 圆形筒体被钢板分隔成若干个扇形仓格 每个扇形仓格内装满由金属薄板制成的波形板组件蓄热板,蓄热板一般由厚

6、度0.5一1.25mm薄钢板轧制成波形板和定位板 板上斜波纹与气流方向成30夹角，以便增强气流扰动而改善传热效果 定位板不仅可以蓄热，更为重要的是固定波形板，使之保持一定间距，使气流通过。,烟气自上而下流动，因而圆形筒体内的蓄热板也自上而下具有不同的温度，一般分三层安装 热端;中间热端;冷端。冷端由于烟气温度较低，容易发生低温腐蚀和粘聚性积灰。 上、中两部分采用厚度0.6mm普通钢板制造的波形板;而下部刚采用厚度为1.2mm的耐腐蚀钢板,优缺点：,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 怱冷怱热 5)受热面腐

7、蚀时，不增加漏风量，更换方便 6)漏风大：转动与静止部件之间 7)结构复杂，运行维护工作多，检修较复杂,受热面转动式 (更多一些) 风罩转动式,现场应用：,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 ：,三分仓回转式空预器,中心轴 上下部轴承 24r/min 双动力源 手动盘车 密封系统：径向、轴向、旁路密封、转子中心筒密封 径向密封间隙控制系统 吹灰器、清洗装置,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 上下风罩同步转动,类似于

8、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,双流道风罩转动式空预器,8字形风罩,漏风,是回转式空预器的主要问题,特点：空气侧 烟气侧,原因： 1)携带漏风: 受热面元件内残留的空气或烟气 (少) 一般不会超过总风量的1% 2)密封漏风：动静部件之间(主要) 空气侧正压 烟气侧负压 一般为8%一10%;质量较差时，最高可达20%一30%。,第四节 回转式空预器的漏风及热变形,漏风对锅炉运行的影响 送人炉膛的风量不足，严重时，将使锅炉出力下降 q3q4增加，使锅炉效率下降 由于供氧不足，还会形成还原性气氛，结渣及高温腐蚀 漏风量增加，还会使送风机和引风机的电耗增大 排烟热损失增加

9、，使锅炉热效率降低,密封装置,轴向密封、径向密封、环向密封三部分组成,三对扇形板形成的密封区各15度,径向密封 由热端扇形板、热端径向密封片和冷端扇形板及径向密封片组成 用于阻止热、冷端面与扇形板之间因压差而存在的漏风。,蘑菇状变形 转子上端温度较高而下端温度较低，分别称为冷端和热端。由于转子上下部温差使上端膨胀量大于下端膨胀量，再加上转子本身的重量，使转子发生了所谓蘑菇状变形 转子与扇形密封板之间的间隙增大，漏风量将增加。 可弯曲扇形板,漏风的主要因素 大量的运行实践表明，造成回转式空气预热器漏风的最主要因素，是由于受热面蘑菇状变形引起热端扇形板与径向密封片间隙过大，此处漏风量占空气预热器漏

10、风量的30%50% 此外还有冷端的径向密封系统的漏风,一、省煤器的磨损,冲蚀,冲刷磨损切线方向,撞击磨损法线方向,450度左右的烟温 磨损是省煤器爆管的主要原因,3050度冲击角最为严重,第五节尾部受热面的磨损、积灰和腐蚀,磨损的影响因素,1、烟气速度的影响；,磨损量与飞灰冲击速度成3次方的关系 飞灰冲击速度烟气流动速度 综合考虑磨损、积灰和传热三方面因素,最大磨损位置 错或顺第一排4560错列第二排3045,7、烟气成分低温腐蚀与磨损交替作用,5、管材硬度；,4、气流走向重力的影响,3、灰粒特性 形状锐利棱角 直径飞灰浓度灰中SiO2含量,8、烟气走廊,9、运行中的因素 燃料量增加 空气量增

11、加 煤质的变化（发热量、灰、水） 烟气再循环 烟道漏风：每增加0.1磨损量增加25% 烟速飞灰浓度的变化,1、合理的烟速 3次方 横向冲刷：6m/s 纵向冲刷： 8m/s 2、防磨装置 迎风面防磨护瓦 烟气走廊防磨护帘 局部加厚 4、降低不均匀性 转向室的导向板流速、飞灰浓度均匀,防磨措施,5、降低飞灰浓度 进入尾部烟道前除尘 6、减少漏风 7、减小灰粒直径煤粉细度 8、大节距 9、采用膜式、肋片式、鳍片式省煤器 强化传热面积减小节距增大烟速降低 飞粒的磨损大多由肋片承担 10、塔式、半塔式烟气向上流动,灰粒受重力影响 速度降低,二、省煤器的积灰,形态：大多数为干松状,造成影响： 传热 ，排烟

12、热损失 堵塞烟道，阻力 ， 风机电耗 导致低温腐蚀,1、积灰成因 分子间的吸引力 重力沉降 机械网罗的作用管壁粗糙度 热泳力作用烟温高壁温低 静电吸引力作用灰粒带电,2、积灰特性,2、与烟气流动方向无关；,5、飞灰浓度只影响积灰形成的时间；,4、管径减小背风面涡流区减小积灰减轻,3、影响,对通风阻力 影响不大;,3、合理吹灰.,对传热影响很大 顺列积灰多、传热差,2、小管径和错列布置;,1、合理烟速,5-6m/s;,4、防止措施,三、空预器的低温腐蚀及对策,2、烟气露点,水露点45-54度，正常情况不会以凝结 酸露点（烟气露点）140160度,1、SO3的形成,露点越高，说明在较高烟温下硫酸蒸

13、汽即可凝结，腐蚀也就越严重,影响低温腐蚀的因素,1、提高壁面温度 热风再循环,减轻和防止低温腐蚀的措施,暖风器,利用汽机抽汽 排烟温度升高。效率下降 减小了冷源损失 总体经济性下降不多,2、采用热管空预器 3、采用耐腐材料 高硫煤冷端耐腐蚀低合金钢 4、采用低氧燃烧 减小漏风 5、采用添加剂 石灰石受热面污染、磨损 6、燃料脱硫 有机硫不易去除,四、空气预热器堵灰及对策,1、堵灰机理 2、防止和减轻堵灰的措施 提高受热面的温度 空预器的吹灰 空预器的水冲洗, 弱爆炸波吹灰器,知识点,1. 空预器的作用 2. 常见的空气预热器的类型 3. 回转式空气预热器的结构 4. 回转式空气预热器的优缺点有哪些 5. 三分仓与二分仓 6. 受热面转动式风罩转动式 7.