换热器的设计电站锅炉空气预热器
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前言锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一。
现代的燃煤电站锅炉是使燃料在炉内充分燃烧并将热量传递给足够的炉内工质――水,使其成为高参数的过热蒸汽,以便在蒸汽进入汽轮机时拥有足够的作工能力。
为了充分利用燃料的热量,降低排烟温度、减少能量的浪费并提高炉内的燃烧温度,可在尾部设置换热器将排烟的热量传递给将进入锅炉的空气。
空气预热器就是利用锅炉尾部烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备。
空气预热器可吸收烟气热量,使排烟温度降低并减少排烟热损失,提高锅炉效率;同时提高了燃烧空气的温度,有利于燃料的着火、燃烧和燃尽,增强了燃烧稳定性并可提高锅炉燃烧效率;空气预热还能提高炉膛内烟气温度,强化炉内辐射换热,这相当于以廉价的空气预热器受热面,取代部分价格较高的蒸发受热面,降低锅炉制造成本。
因此,空气预热器已成为现代锅炉的一个重要的、不可缺少的部件。
考查空气预热器的质量如何,主要有三个指标,第一是换热性能,第二是锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一。
现代的燃煤电站锅炉是使燃料在炉内充分燃烧并将热量传递给足够的炉内工质――水,使其成为高参数的过热蒸汽,以便在蒸汽进入汽轮机时拥有足够的作工能力。
为了充分利用燃料的热量,降低排烟温度、减少能量的浪费并提高炉内的燃烧温度,可在尾部设置换热器将排烟的热量传递给将进入锅炉的空气。
漏风率,第三是烟风阻力。
相对于管式空气预热器,容克式空气预热器具有结构紧凑,体积小,钢耗少,容易布置等优点,因而被广泛应用于大中型电站锅炉上,尤其是300 MW 以上锅炉,因布置不下庞大的管箱式预热器,只能使用回转式空气预热器。
回转式空气预热器分为受热面回转(容克式)和风罩回转(诺特谬勒式)两种型式,受热面回转式空气预热器耗电稍大,但漏风不容易控制;风罩回转式预热器耗电少,但密封系统不易控制。
自从1985年引进美国ABB公司预热器技术之后,国产机组几乎全部使用受热面回转式空气预热器,只有进口机组中,有使用风罩回转式预热器的。
某小型燃煤机组管式空气预热器设计(逆流,顺排,玻璃管
发布时间:2021-08-12T17:16:57.380Z 来源:《科学与技术》2021年4月第10期作者:杨硕
[导读] 把即将燃烧用的空气提前进行预热,可以有效的节约大量
杨硕
浙江大唐乌沙山发电有限责任公司浙江 315722)
摘要
把即将燃烧用的空气提前进行预热,可以有效的节约大量的能源。
预热空气的装置称为空气换热器(或空气预热器)。
常用的工业炉,特别是锻造加热炉,它的烟气所带走的热量约占炉子总热量的50%,利用空气预热器回收其中的部分余热,能够使炉子的热效率提升。
空气预热的温度越高,浪费的燃料越少。
同时还可提升燃料的燃烧温度,改善燃烧过程,使空气过剩系数减小,以节约能源。
前言锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一。
现代的燃煤电站锅炉是使燃料在炉内充分燃烧并将热量传递给足够的炉内工质――水,使其成为高参数的过热蒸汽,以便在蒸汽进入汽轮机时拥有足够的作工能力。
为了充分利用燃料的热量,降低排烟温度、减少能量的浪费并提高炉内的燃烧温度,可在尾部设置换热器将排烟的热量传递给将进入锅炉的空气。
空气预热器就是利用锅炉尾部烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备。
空气预热器可吸收烟气热量,使排烟温度降低并减少排烟热损失,提高锅炉效率;同时提高了燃烧空气的温度,有利于燃料的着火、燃烧和燃尽,增强了燃烧稳定性并可提高锅炉燃烧效率;空气预热还能提高炉膛内烟气温度,强化炉内辐射换热,这相当于以廉价的空气预热器受热面,取代部分价格较高的蒸发受热面,降低锅炉制造成本。
因此,空气预热器已成为现代锅炉的一个重要的、不可缺少的部件。
考查空气预热器的质量如何,主要有三个指标,第一是换热性能,第二是锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一。
现代的燃煤电站锅炉是使燃料在炉内充分燃烧并将热量传递给足够的炉内工质――水,使其成为高参数的过热蒸汽,以便在蒸汽进入汽轮机时拥有足够的作工能力。
为了充分利用燃料的热量,降低排烟温度、减少能量的浪费并提高炉内的燃烧温度,可在尾部设置换热器将排烟的热量传递给将进入锅炉的空气。
漏风率,第三是烟风阻力。
相对于管式空气预热器,容克式空气预热器具有结构紧凑,体积小,钢耗少,容易布置等优点,因而被广泛应用于大中型电站锅炉上,尤其是300 MW 以上锅炉,因布置不下庞大的管箱式预热器,只能使用回转式空气预热器。
回转式空气预热器分为受热面回转(容克式)和风罩回转(诺特谬勒式)两种型式,受热面回转式空气预热器耗电稍大,但漏风不容易控制;风罩回转式预热器耗电少,但密封系统不易控制。
自从1985年引进美国ABB公司预热器技术之后,国产机组几乎全部使用受热面回转式空气预热器,只有进口机组中,有使用风罩回转式预热器的。
10吨蒸汽锅炉空气预热器方案(节煤率5%以上;提高锅炉岀功10%以上)一、热管式空气预热器的工作原理及优点热管式空气预热器的主要传热元件为重力式热管,重力式热管的基本结构如图1所示。
热管由管壳、外部扩展受热面、端盖等部分组成,其内部被抽成1.3×(10-1—10-4)Pa的真空后,充入了适量的工作液体。
图1 热管传热原理简图热管的传热机理是:当热流体流经热管的蒸发段时热量经由扩展受热面和管壁传递给工质,由于管内的真空度较高,工质在较低温度下开始沸腾,沸腾产生的蒸汽流向冷凝段冷凝放出热量,热量再经管壁和扩展受热面传递给冷流体,冷凝后的工质在重力的作用下流回蒸发段,如此循环不已,热量就不断的由热流体传递给了冷流体。
热管的传热机理决定着热管有以下基本特性:①极高的轴向导热性:因在热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热,热阻趋于零,所以热管具有很高的轴向导热能力。
与银、铜、铝等金属相比,其导热能力要高出几个数量级。
②优良的等温性:热管内腔中的工质蒸汽处于饱和状态,蒸汽在从蒸发段流向冷凝段时阻损很小,在整个热管长度上,蒸汽的压力变化不大,从而也就决定着在整个热管长度上温度变化不大,所以说热管具有优良的等温性。
由热管组成的热管式空气预热器具有以下的优点:①由热管的等温性决定着在预热器中每排热管都工作在一个较窄的温度范围内,这样就可以通过结构调整使每排热管的壁温高于露点温度,从而避免发生结露、腐蚀和堵灰的现象,从而保证了锅炉不会因为空气预热器的堵灰、引风机出力不足,影响锅炉的正常运行的情况。
而管式预热器由于烟气在管内流动时烟温逐渐降低,所以每根管子的壁温都是沿烟气的流动方向逐渐降低的,在每根管子的烟气出口部位,由于烟温和空气温度均较低,很容易发生结露、黏灰、堵灰的现象,影响引风机的抽力,从而影响锅炉的正常运行。
②一般管式空气预热器设计和烟气流速较高(11—14m/S),且换热管用壁厚较小(约1.5mm)的焊接管,所以管子很容易磨穿,产生漏风,引起鼓、引风机的电耗增加。
干货详解空气预热器换热原理及结构空气预热器换热原理空气预热器是布置在尾部烟道上利用排烟余热将空气预热到所需温度的热交换器。
当空预器换热元件经过烟气侧时,烟气携带的一部分热量就传递给换热元件;而换热元件经过空气侧时又把热量传递给空气。
这样空预器回收了烟气的热量,降低了排烟温度,提高了燃料与空气的初始温,强化了燃料的燃烧,因而进一步提高了锅炉效率。
空气预热器结构介绍1、换热元件换热元件由薄钢板制成,一片波纹板上有斜波.另一片上除了方向不同的斜波外还有直槽,带斜波的波纹板和带有斜波和直槽的定位板交替层叠.直槽与转子轴线方向平行布置、使波纹板和定位板之间保持适当的即离。
斜波与直槽呈30o夹角.使得空气或烟气流经换热元件时形成较大的紊流,以改换换热效果。
由于冷端(即烟气出口端和空气入口端)受温度和燃烧条件的影响最易腐蚀,因而换热元件分层布置,其中,热端和中温段换热元件由低碳钢制成,而冷端换热元件则由等同考登钢制成。
换热元件均装在元件盒内以便于安装和取出。
其中,热端和中温段换热元件垂直向上抽取。
热端:厚0.5mm,深350mm,低碳钢中温端:厚0.5mm,深1000mm,低碳钢冷端:厚0.8mm,深950mm,等同烤登钢2、转子连在中心筒轮毂上的低碳钢主隔板为转子的基本构架,转子隔仓由中心筒和外部分仓组成。
转子中心筒包括中心筒轮毂和内部分仓,其中转子主径向隔板与中心筒轮毂连为一体。
从中心筒向外延伸的主径向隔板将转子分为24 仓,这些分仓又被二次径向隔板分隔呈48仓。
主径向隔板和二次径向隔板之间的环向隔板起加强转子结构和支撑换热元件盒的作用。
转子与换热元件等转动件的全部重量由底部的球面滚子轴承支撑,而位于顶部的球面滚子导向轴承则用来承受径向水平载荷。
三分仓设计的空预器通过有三种不同的气流,即烟气、二次风和一次风。
烟气位于转子的一侧,而相对的另一侧为二次风侧和一次风侧。
上述三种气流之间各由三组扇形板和轴向密封板相互隔开。
某小型燃煤机组管式空气预热器设计发布时间:2021-08-13T11:02:41.400Z 来源:《科学与技术》2021年4月第10期作者:赵建成[导读] 空气预热器是利用锅炉等装置的排烟热量来预热的换热器。
其作用是降赵建成浙江大唐乌沙山发电有限责任公司浙江 315722)摘要空气预热器是利用锅炉等装置的排烟热量来预热的换热器。
其作用是降低锅炉等设备的排烟温度,提高热效率;,使燃料易于着火。
一般简称为空预器。
多用于燃煤电站锅炉。
可分为管箱式、回转式两种,其中回转式又分为风罩回转式和受热面回转式两种。
电站锅炉较常采用受热面回转式预热器。
在锅炉中的应用一般为两分仓、三分仓、四分仓式,其中四分仓较常用于循环流化床锅炉中。
管箱预热器工作原理:较为简单,烟气从管箱外部流经,空气从管箱内部通过,通过温差不同传热。
与省煤器、过热器等原理相同。
回转式预热器的工作原理是:预热器转子部件由数万计的传热元件组成,当空预器缓慢旋转,烟气和空气逆向交替流经空气预热器。
蓄热元件在烟气侧吸热,在空气侧放热,从而达到降低锅炉排烟温度,提高热风温度的预热作用。
本次研究的课题为某小型燃煤机组管式空气预热器设计,本人按照流程,设计步骤如下。
关键词空气预热器,换热器,锅炉,排烟温度Key words: air preheater, heat exchanger, boiler, exhaust gas temperature换热器种类介绍一.换热器的概念换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。
换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛。
换热设备因其用途不同,类型繁多,性能不一,但均可归结为管壳式结构和板式结构两大类。
二.换热器种类根据作用原理可分为间壁式换热器、蓄热式换热器和混合式换热器。
根据使用目的可分为冷却器、加热器、冷凝器和汽化器。