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1、第八章省煤器和空气预热器1一、分类与结构省煤器：加热锅炉的给水，水平管圈根据出口工质的状态分沸腾式用于中低压锅炉，沸腾度小于20%，工质侧的阻力较大非沸腾式高压以上的锅炉省煤器根据管子的排列方式分类：错列布置紧凑，传热效果好，积灰少，但第二排磨损严重顺列传热效果较差，但磨损较轻根据管子的结构方式分类：铸铁式仅用于压力低，给水品质要求不高，耐磨，耐腐蚀等光管式2842（51）mm外径的蛇型钢管，普通钢材扩展受热面式鳍片管、螺旋肋片管、膜式管等第一节省煤器2省煤器动画3二、布置方式（尾部烟气流通截面为矩形）综合考虑蛇型管圈中的水速及管外侧的磨损程度分为：1）蛇型管垂直于前墙布置：水速最低，但每根管
2、均会受到磨损。2）蛇型管平行于前墙布置：水速最高，仅磨损几根管子，支吊不方便3）蛇型管平行于前墙，双侧进水布置，水速适中，支吊方便。4三、支吊方式1支承只用于小型锅炉；2悬吊集箱在烟道中，减少穿墙管的数目，以出水引出管为悬吊管，有利于热膨胀，大型电站锅炉普遍采用。5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250-2901202、制粉系统干燥3、强化着火第二节空预器6一、气体间的换热方式1）间壁式换热通过壁面的导热，冷热流体不接触2）再生式换热冷热流体轮流接触受热面的蓄热元件，也称为蓄热式3）直接混合式冷热流体直接混合交换热量。7二、电站用空气预热器的分类电站空气预热器分为管式
3、（基于间壁式换热）回转式（基于再生式换热）8三、管式空气预热器一）结构直径为4051mm、壁厚为1.251.5mm的普通薄壁钢管密集排列、错列布置，组成立方体型的管箱，数个管箱排列在尾部烟道中。二）主要特点体积大，数倍于回转式空气预热器，金属耗量大，易受腐蚀，损坏，不易更换，清灰困难，管板易发生变形，漏风较小，运行方便，应用较少。9三）布置方式1垂直布置烟气管内纵向冲刷，空气管外横向冲刷，须满足烟气及空气流速的不同要求。2水平布置烟气在管外，空气在管内，可以提高壁温、减轻金属腐蚀；采用较少。锅炉容量增大，管式空气预热器体积增加，锅炉尾部布置困难。10四、回转式空气预热器大型电站锅炉均采用回转式
4、空气预热器工作原理：再生式，烟气和空气交替地流过受热面（蓄热元件）放热和吸热。两种结构：受热面旋转式（用的较多），风罩旋转式。结构特点：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1112空气预热器动画131415空气预热器分解图1617五漏风18192021一、腐蚀的原因SO3在200C以下与烟气中的水蒸汽结合形成H2SO4蒸汽，硫酸蒸汽在受热面上凝结，造成腐蚀，硫酸蒸汽凝结取决于烟气露点温度及烟气中硫酸蒸汽得以凝结的受热面温度。第三节锅炉尾部受热面烟气侧的腐蚀22二、烟气露点烟气中存在两个露点温度：硫酸蒸汽对应于酸露点温度；
5、水蒸汽对应于水露点温度。231酸露点温度比水露点温度高得多，取决于SO3和水蒸汽的含量，一般可达120140，极少量的硫酸蒸汽就会对酸露点影响很大；酸露点估计依靠经验关联式确定可以由仪器直接测定。242水露点温度取决于水蒸汽在烟气中的分压力，烟气中水蒸汽分压力很低，水露点温度一般为4555，空气中的水蒸汽分压力更低，水露点温度一般为1020，一般不会出现由于水蒸汽凝结造成锅炉腐蚀25三、受热面发生腐蚀的条件能否发生腐蚀决定于腐蚀介质，介质的量（浓度），得以凝结的受热面温度。四、SO3的形成可燃硫分燃烧生成SO2，进一步转化成SO3的很少，烟气中SO3含量仅为SO2的3%5%，烟气中SO3只占到
6、几十万分之几。26五、腐蚀过程1烟气中SO3与烟气中水蒸气结合成硫酸蒸汽，2烟气中硫酸蒸汽在“冷”受热面上凝结发生在沿烟气流程一段范围，凝结的硫酸浓度逐渐降低3开始烟气中硫酸浓度大，可在较高温度的壁面上凝结下来，随着浓度降低，露点下降，可以在较低温度的壁面上凝结；4凝结的硫酸浓度对受热面腐蚀的速度影响很大，浓硫酸几乎不腐蚀，稀硫酸腐蚀（40%50%）很强。27六、防腐措施1提高金属管壁温a、提高空气预热器入口空气温度（暖风器，热风再循环等）b、预热器水平布置，c、新型换热器等采用等；2采用防腐材料；28一、燃煤锅炉受热面灰垢及其影响1积灰的几种形态：1）熔渣结渣原因：飞灰呈熔融状的黏性颗粒黏附
7、在管壁上；位置：炉膛受热面及高温对流受热面的入口处。2）高温黏结灰原因：钠、钾、钙、硅等氧化金属在高温环境中发生氧化物的升华，氧化金属呈分子状态冷凝在受热面上，与烟气中SO3形成硫酸盐，有黏性，大量捕捉飞灰，位置：炉膛受热面及高温对流受热面。第四节锅炉尾部受热面烟气侧的积灰和磨损293）低温黏结灰原因：飞灰与冷凝在受热面上的硫酸溶液形成水泥状物质，呈硬结状，堵死，并加重低温腐蚀。位置：空气预热器受热面4）松散积灰原因：飞灰中1020微米颗粒，冲刷管束时，背风区产生旋涡，进入旋涡区的灰颗粒分子吸附力大于其质量，在静电力、表面粗糙度作用下，积灰最后达到平衡状态。易清除，与烟气流速有关。位置：省煤器受热面302灰垢对锅炉传热设计的影响锅炉的设计中，往往出现对灰垢热阻估计不准确造成设计与运行的差距，受热面过多或不足，锅炉运行中，燃烧煤种发生较大的变化造成锅炉出力不足或超温，目前主要依靠经验积累数据。31二、磨损飞灰对金属的磨损量与烟气流速成三次方的关系。200MW的燃煤锅炉，灰分30%，飞灰80%，每年流经对流受热面管束的飞灰量为16.5万吨，设计寿命为10年，流过165万吨，省煤器的磨损最严重。32
