锅炉原理-空气预热器PPT课件

焊接鳍片管省煤器、轧制鳍片管省煤器、膜式省煤器
为了强化烟气侧的传热，并使省煤器结构更加紧凑，可在省 煤器的钢制蛇形管上焊接矩形鳍片。在传热量相等、金属耗 量相等、且通风耗能量也相等的情况下，焊有鳍片的受热面 的体积可比光管受热面的体积小25~30%。如果采用由鳍片 异型管(梯形鳍片)制成的省煤器，鳍片管可使省煤器的外形 尺寸缩小40~50%。还可使用管外带横向肋片(环状或螺旋状) 的省煤器以强化传热，这类省煤器适用于灰分不粘结的燃料。
膜式省煤器在吸热量和光管省煤器相同时，金属消耗 量小。锅炉参数越高，节省的金属越多，可使烟气阻 力减小，省煤器尺寸减小，支持方便且运行可靠。
4. 为什么省煤器管是自然循环锅炉受热面中管径最小的？
水冷壁常采用的管子φ60x3mm，φ60x3.5mm， φ60x5mm和 φ76x6mm——采用直径较大的管子作上升管，可以有效地降低上 升管阻力，对提高水循环的安全有利。
从防止漏风的要求来看，集箱放置在烟道里的省煤器结构 是比较合理的，因为在这种结构中没有很多蛇形管穿墙的地 方，只有集箱或连接管穿过烟道，这些穿墙处可以用石棉绳 或膨胀节来密封。
6. 省煤器-对流管束(锅炉管束)
省煤器中水流属强制流动，流速较高，同样流量下，管径 可以较小； 鳍片管导热性能优于管束的光管； 省煤器内外水、烟温差变化大，不像对流管束，管内介质 是饱和温度，传热温差相对较小； 省煤器内外的水和烟气的流向可实现逆流方式，传热系数 较大。
省煤器和空气预热器的应用，主要是为了降低排烟温度， 提高锅炉效率，节约燃料消耗量；也为了减少价格较贵的蒸发 受热面及改善燃烧与传热效果。因此，设计省煤器和空气预热 器时，应抓住节约燃料与节约钢材等投资之间的矛盾，以达到 用较少的投资而能节约更多的燃料。

主要煤种特点
煤种 名称
挥发份 （V）
灰分 （A）
水分 （M）
主要特点
无烟煤
＜10%
6%～25%
1%～5%
着火困难，不易燃烬，灰水含 量低，发热量较高。
贫 煤 10%～20%
介于无烟煤和烟煤之间
烟煤
20%～40% 7%～30%
3%～18%
挥发份含量较高，各成分适中， 着火稳定性好。
褐煤
40%～50%
在高温下易形成氮氧化物，是有 害物质。
硫 S 一般1%～1.5%，高值3%～5%，发热量低，易污染。
灰A
气体燃料不含，液体＜ 1%，固体5% ～35%，高灰分达40%～60% 。 热值低，影响着火，易结渣、沾污、磨损和堵灰。
水 M 液体1%～4%，固体1%～18%，褐煤40%～60%。
锅炉常用燃料
容克式空气预热器示意图（四分仓）
烟气仓
二次风仓 （1）
一次风仓
二次风仓 （2）
CFB炉用预热器的特征
一次风压头是三分仓设计的1.5-2.5倍 二次风压头是三分仓设计的2-3倍左右 一次风和二次风流量相差不大 经过预热器的灰份较小 （经前置分离器处理） 预热器火灾可能不大 烟气负压较大
CFB 炉用四分仓预热器
300MW 28#～29#VI ￠9470～10330mm 63000MW
600MW 31.5#～33#VI ￠12950～14950mm 10800MW ＞600MW 34#～35#VI ￠16396～18098mm 1800MW
容克式空气预热器分类
按烟、空气流向：分立式、卧式。 （立式分顺流、逆流） 按烟风道布置：分二分仓、三分仓 。（三分仓有角度变化） 按锅炉蒸发量：k型 10T/h ～ 70T/h 9#～16.5#

扇形板与径向密封片
空预器启动前检查准备
1.空预器及其相关的检修工作已结束，工作票全部收 1.空预器及其相关的检修工作已结束，工作票全部收 回，空预器外形完整，人孔门关闭，现场清理干净。 2.联系检修手动盘车至少盘转一周，以确认转子是否 2.联系检修手动盘车至少盘转一周，以确认转子是否 能自由转动，无卡涩。 3.检查驱动减速箱的油位在油位计的2/3处。 3.检查驱动减速箱的油位在油位计的2/3处。 4.检查导向轴承，推力轴承箱油位在油位计的2/3处， 4.检查导向轴承，推力轴承箱油位在油位计的2/3处， 轴承冷却水畅通。 5.摇测电机绝缘合格,变频器电源正常投入。 5.摇测电机绝缘合格, 6.检查主、辅电机变频器控制箱就地/远方切换开关投 6.检查主、辅电机变频器控制箱就地/ 远方位。 7.检查吹灰装置完好，确认消防水源可随时投入。 7.检查吹灰装置完好，确认消防水源可随时投入。 8.火灾监控装置投入。 8.火灾监控装置投入。 9.在控制盘及就地做空预器主、辅电机的联锁启动试 9.在控制盘及就地做空预器主、辅电机的联锁启动试 验和事故按钮试验合格，就地确认空预器转动方向正 确。
密封装置( 密封装置(四) 在回转式预热器的上述三种密封间隙中， 漏风量最大的是径向间隙漏 (一般约占总漏 风量的2 3)；其次环向的密封间隙漏风； 风量的2／3)；其次环向的密封间隙漏风； 最小是轴向风。在间隙及漏风通流截面积 相同条条件下，冷端处的漏风量较热端为 大，这是因为空气区与烟气区的压差，冷 端要比热端为大；且冷端的空气温度低， 密度大，故冷端的漏风量也为教大，通常 约为热端漏风的二倍左右。
运行监视和调整
机组运行中如发现送风机、引风机电流或送风机动叶、 引风机进口导叶和对应负荷不匹配要全面进行空预器密 封装置的检查 检查空预器火灾报警装置无损坏，控制盘无报警 检查空预器运行中电机外壳温度正常，空预器电机、油 泵电机及相应的电缆无过热现象，现场无绝缘烧焦气味温度正常，轴承润滑油温度正常 空气预热器运行，监视预热器一次风进出口压差、二次 风进出口压差、烟气进出口压差在正常范围内，压差异 常升高，应及时增加吹灰或提高空气预热器冷端温度 正常运行中空预器每8 正常运行中空预器每8小时进行一次吹灰，也可视积灰 情况增加吹灰次数，低负荷燃油时应连续吹灰

燃料种类和燃烧方式
不同燃料种类和燃烧方式产生的烟气成分和温度不同，对 空气预热器的性能和选材有重要影响。
03 锅炉空气预热器设计方法 与优化策略
设计方法
热力计算
根据锅炉负荷、燃料特性 等参数，进行空气预热器 的热力计算，确定所需空 气流量和温度。
结构设计
根据热力计算结果，进行 空气预热器的结构设计， 包括受热面布置、支撑结 构、连接方式等。
促进燃料完全燃烧
02
预热后的空气有助于燃料的完全燃烧，减少了不完全燃烧产生
的污染物排放。
降低烟尘排放
03
锅炉空气预热器能够改善燃烧条件，减少烟尘的生成和排放。
未来发展趋势预测
01
高效节能技术
随着节能减排要求的不断提高，未来锅炉空气预热器将更加注重高效节
能技术的研发和应用，如采用先进的换热技术、优化预热器结构等。
强化燃烧过程
预热后的空气进入炉膛，提高了燃料的着火温度和燃烧速 度，使燃烧更加充分，进一步提高了锅炉热效率。
减少能源浪费
锅炉空气预热器能够回收烟气中的余热，减少能源浪费， 提高能源利用效率。
降低污染物排放
减少氮氧化物生成
01
通过降低燃烧温度和减少过量空气系数，锅炉空气预热器能够
减少氮氧化物的生成，降低对大气的污染。
04 锅炉空气预热器运行维护 与故障处理
运行维护
定期检查
对空气预热器进行定期巡视，检查设备运行状态，及时发现潜在 问题。
清洗与保养
定期清洗空气预热器受热面，去除积灰和结垢，保持受热面清洁， 提高传热效率。
润滑与紧固
对空气预热器的转动部件进行定期润滑，确保转动灵活；检查并紧 固各部件连接螺栓，防止松动。

炉的组成部分： 炉膛、燃烧器。
锅炉本体： 炉膛、燃烧器、锅筒、水冷壁、对流受热面Байду номын сангаас钢架和炉墙等组成锅炉 的主要部件，称为锅炉本体。
锅炉的其他重要辅机： 磨煤机、燃料输配送装置及管道、送引风装置及管道、给排水装置、 水处理设备及管道、除尘及除灰系统、控制系统等
一、锅炉结构及原理
1.2 锅炉的工作原理
注意：沸腾炉的燃料也是固体燃料。
一、锅炉结构及原理
循环流化床锅炉
一、锅炉结构及原理
沸腾炉的燃烧示意图
一、锅炉结构及原理
1.2.2 锅与炉的传热 锅炉受热面有两大部分，炉膛受热面和对流受热面。 炉膛受热面 炉膛受热面又称水冷壁，传热方式主要以辐射换热为主，对于小型 工业锅炉，还有部分锅筒表面参与换热。 炉膛内，进入炉膛的燃料与空气混合后着火燃烧产生的高温火焰和 烟气，通过辐射把热量传递给四周的水冷壁管，水在冷壁管内受热蒸 发产生饱和蒸汽。此传热过程，传热量的大小与炉膛受热面、进入炉 膛的燃料量多少相关，会使炉膛出口烟温产生相应变化。在一定的燃 料量和热空气温度下，炉膛受热面大，传热量随之增加，使炉膛的出 口烟温降低；而如果炉膛受热面布置较小时，意味着炉膛出口烟温提 高。在锅炉负荷发生变化时，炉膛出口烟温则随负荷的大小而升降。
注意：炉膛的换热方式主要以辐射换热为主。
一、锅炉结构及原理
对流受热面 电站锅炉的对流受热面包括过热器、再热器、省煤器，工业锅炉的 对流受热面则包括对流管束、过热器、省煤器。对带有空气预热器的 锅炉，空气预热器从传热的角度看，也可作为对流受热面。 炉膛烟气出口处，通常布置数排凝渣管束，以对后面的过热管起到 保护作用，防止管束外表面结渣。 凝渣管束的后方布置过热器，通过对流换热和辐射热将汽包(锅筒) 出来的饱和蒸汽加热至所需参数的过热蒸汽，以提高电站的热效率。 再热器布置于过热器后部，烟气通过对流换热将从汽轮机高压缸抽 出的蒸汽在再热器中加热，称为再热过程，以提高热力循环的热效率 和保证汽轮机的排汽干度。 注意：过热器的传热方式既有辐射换热又有对流换热。再热器以对 流换热为主。

我厂锅炉采用豪顿华工程有限公司生产的三分仓回转式空预器空气预热器三分仓回转式空预器是在二分仓的基础上将空气通道一分为二一二次风中间由径向密封片轴向密封片将它们隔开成为分开的一次风和二次风通道以适应系统需要烟气通道不变一次风的角度可任意变化以适应不同燃料的需要目前已有的标准化角度为35和50大致结构如图下图
静密封卷筒， • 旁路密封 • 沿着转子外壳的内侧，在空气预热器转子的出口和入口处装有旁路密封片。这些密封
片在空气预热器的转子外壳的热端和冷端的空气侧和烟气侧呈圆周分布。
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空预器蒸汽吹灰和水冲洗 半伸缩吹灰清洗装置 w请el在co此m添e t加o u段se落t内he容se…P…owerPoint templates, New Content design, 1请0 在ye此ars添e加xp段er落ien内c容e ……
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空预器蒸汽吹灰和水冲洗 空预器的蒸汽吹灰
对预热器受热面进行吹灰是使其安全经济运行所必须的， 吹灰的频率取决于预热器的沾污情况（积灰情况），最 初可每24小时进行一次，连续运行后视实际情况减少或 增加吹灰的次数。
空预器的水冲洗
若空气预热器积灰严重，停炉时就需要对空气预热器进 行清洗，清洗的介质为水。当受热面上沉积物不能除去 且预热器烟风阻力已比设计值高出70～100毫米水柱时， 正常停炉时，需对预热器进行一次清洗。
的冷热端温差而呈蘑菇形，使转子外缘的漏风间隙增大。空气预热器的设计中采用挠 性扇形板的径向密封装置。扇形挠性板的小端由转子轴筒作轴向定位，大端可以随施 加的力作上下浮动，与转子的蘑菇形变形相应，使转子与挠性板间的间隙和径向漏风 量大幅的下降。 • 沿着每个转子径向隔板的热端和冷端径向边缘安装有径向密封片，（运行时尽量使径 向密封片和扇形板之间的间隙最小。径向密封片上开腰形螺栓孔用螺栓固定径向隔板 上，密封片可沿着轴向方向上（靠近或远离热端或冷端扇形板）调节，假如运行时这 些密封片和扇形板接触，密封就开始磨损，当密封磨损到不够轴向调整时，密封片就 需要更换。产的三分仓回转式空预器空气预热器，三 分仓回转式空预器是在二分仓的基础上，将空气通道一分为二，一、二次风中 间由径向密封片、轴向密封片将它们隔开，成为分开的一次风和二次风通道， 以适应系统需要，烟气通道不变，一次风的角度可任意变化，以适应不同燃料 的需要，目前已有的标准化角度为35°和50°，大致结构如图下图：

运行部锅炉小组
在转子的圆柱面上，烟、空气流被由圆弧板和轴向密封片组成的轴向
密封副隔开。而而这些圆弧板与外壳板又由静密封把它们组成合件来
把空气和烟气隔开。 空气预热器设置了轴向密封片。这些轴向密封片固定在转子外园的径
向隔板上，从热端到冷端。可调轴向密封板装于主支座板的内侧，与
扇形板外侧端相齐平，从热端延伸到冷端，基本上以密封片和轴向密 封板之间的规定间隙来设定轴向密封板。在运行期间，转子的热变形 了减少这个间隙到最小值。 空气预热器除轴向密封外，还装设固定的旁路密封。这些旁路密封片 固定在热端和冷端连接板的旁路密封角钢上，基本上设定这些密封片 可使预热器在整个运行期间和热端密封角钢，冷端转子法兰保持最小 间隙。
运行部锅炉小组
一 空预器结构
1、空预器原理
空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需要空气的一种热 交换装置，它通过连续转动的转子，缓慢地载着传热元件旋转，经过 流入预热器的热烟气和冷空气，而完成热交换的。传热元件从烟气侧 的热烟气中吸取热量，通过转子的转动，把已加热传热元件中的热量， 不断地传递给空气侧进来的冷空气，从而加热空气。 由于它工作在烟气温度较低的区域，回收了烟气热量，降低了排烟温 度，因而提高了锅炉效率。同时由于燃烧空气温度的提高，有利于燃 料着火和燃烧，减少了不完全燃烧损失。
管路的检修。
减速箱输出轴的上、下轴承与传动轴的上轴承一般均采用油脂润滑， 可以对箱体上的油杯注油脂，来满足这些轴承的润滑。
气马达首次启动，应在压缩空气入口处加入适量规定的润滑油（同油
雾器用油）。 减速箱输出轴与箱内的润滑油是用特殊橡胶密封隔开的，所以，在正
常情况下减速箱的出轴是不会渗油的。
运行部锅炉小组

三、梁、扇形板及烟风道
上梁、下梁与主壳体板Ⅰ 、Ⅱ连接，组成一 个封闭的框架，成为支承预热器转动件的主要结 构。上梁和下梁分隔了烟气和空气，上部小梁和 下部小梁又将空气分隔成一次风和二次风，分别 形成烟气和一、二次风进、出口通道。上、下梁 及上、下小梁装有扇形板，扇形板与转子径向密 封片之间形成了预热器的主要密封—径向密封。 扇形板的两侧与梁之间设置有固定密封。
型号 转速
鸿山热电#1、#2机组空气预热器（哈锅制造） 32.5-VI(T)-2000-SMR 型式 三分仓容克式 0.97rpm M2QA 975r/min M2QA 975r/min 正常0.97rpm 制造厂商 额定功率 额定电流 额定功率 额定电流 减速机油泵电机 哈尔滨锅炉厂 15kw 15kw 0.75KW
九、吹灰装置
每台预热器在烟气侧热端及冷端分别装有一台伸 缩式吹灰器,吹灰器采用电机驱动,齿轮-齿条行走 机构. 吹灰介质为过热蒸汽，汽源有两种：高过入口联箱和
辅汽联箱。
吹灰器压力为P=2.0MPa（当空预器压差大时提高至 2.5MPa） 吹灰温度t=350℃（320℃联开疏水门，350℃联关） 吹灰器在伸进预热器的行程中吹灰(约需时 60 分 钟),退出时 进汽阀关闭, 吹灰操作过程可以程序 控制或单独操作. 预热器吹灰程序控制包括在锅 炉程序吹灰控制系统内.
主电机型号 转速 辅助电机型号 型号 减速机转速 气动马达型号 气压 型式 型式 型号 制造厂商
92RA017 6.51 Nm3/min 用气量 0.62Mpa 导向轴承 双列向心球面滚子轴承，油浴润滑，冷油器内置 支持轴承 推力向心球面滚子轴承，油浴润滑 变频器 ACS510-01-4 22KW 主、辅变频功 率 ABB
预热器的漏风控制

电厂锅炉的常见故障与处理方法
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故障一
水位异常。处理方法：检查水位计、水位传感器 等是否正常，采取相应的措施如清洗、更换等。
故障二
压力异常。处理方法：检查压力表、压力传感器 等是否正常，采取相应的措施如调整安全阀、更 换损坏部件等。
故障三
燃烧异常。处理方法：检查燃烧器、送风、点火 等系统是否正常，采取相应的措施如调整燃烧参 数、更换损坏部件等。
电厂锅炉的热效率与优化措施
热效率
电厂锅炉的热效率是指实际输出的热量与输入的热量之比，是衡量锅炉性能的重要指标。提高锅炉的热效率意味 着降低能源消耗和减少环境污染。
优化措施
为了提高电厂锅炉的热效率，可采取一系列优化措施，如改进燃烧方式、增加受热面积、降低排烟温度、回收余 热等。此外，合理的运行管理也是提高锅炉热效率的关键。
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电厂锅炉发展趋势与新技 术应用
电厂锅炉的技术发展与进步
高效低污染燃烧技术
随着环保要求的提高，电厂锅炉正朝着高效低污染的方向 发展。例如，采用先进的燃烧器设计、优化炉膛结构等手 段提高燃烧效率，减少废气排放。
能源回收及利用技术
电厂锅炉的能源回收及利用技术不断提高。例如，利用余 热回收装置对烟气余热进行回收，用于加热给水或发电等 。
电厂锅炉的维护与保养制度
维护制度
定期对锅炉的各个系统进行检查、维护 ，确保其正常运行；对锅炉的仪表、阀 门等设备要定期校验、润滑，防止泄漏 、误操作等事故发生。
VS
保养制度
对锅炉要进行例行保养，如每周进行一次 小保养，每月进行一次大保养；对锅炉的 易损件要定期更换，防止因老化、磨损等 原因影响正常运行。
电厂锅炉原理
目录
• 电厂锅炉概述 • 电厂锅炉燃料与燃烧 • 电厂锅炉热力计算与优化 • 电厂锅炉的污染物排放与控制 • 电厂锅炉安全运行与维护 • 电厂锅炉发展趋势与新技术应用