空气预热器的工作原理

预热器工作原理预热器是一种用于加热流体的设备，其主要作用是在流体进入主要加热设备之前，提高流体的温度，以减少能源消耗和提高设备效率。

预热器通常与锅炉、燃气轮机、炉窑等热能设备配套使用，广泛应用于工业生产和能源领域。

预热器的工作原理基于热传导和热交换的原理。

当冷却的流体进入预热器时，它与预热器内的热源接触，从而使热量从热源传递到流体中。

这个过程中，热源的温度会下降，而流体的温度会上升。

预热器通常采用管壳式结构，其中热源通过管道流动，而流体则在管道外部流动，通过管道壁进行热交换。

预热器的热源可以是各种不同的介质，例如蒸汽、热水、热油等。

根据热源和流体之间的温度差异，预热器可以分为不同的类型，如对流式预热器、辐射式预热器、传导式预热器等。

对流式预热器是最常见的类型，其工作原理基于流体在管道内外的对流传热。

热源通过管道内流动，而流体则在管道外部流动，通过管道壁进行热交换。

流体在管道外部形成薄膜，热源通过管道壁将热量传递给流体，使其温度升高。

这种预热器通常具有较高的热效率和较低的压降。

辐射式预热器则利用辐射传热的原理，通过热源辐射出的热量将流体加热。

辐射式预热器通常由金属管组成，热源在管内流动，而流体在管外流动。

热源的表面通常涂有高温耐热的涂层，以增加辐射传热效果。

这种预热器适用于高温流体和高温热源。

传导式预热器利用热传导的原理，通过热源和流体之间的直接接触将热量传递给流体。

传导式预热器通常由金属板或金属管组成，热源和流体通过金属板或金属管直接接触，热量从热源传导到流体中。

这种预热器适用于低温流体和低温热源。

除了上述基本类型的预热器外，还有一些特殊类型的预热器，如换热器、空气预热器等。

换热器是一种将两种流体进行热交换的设备，通过将热量从一个流体传递到另一个流体，实现能量的转移。

空气预热器是一种专门用于加热空气的设备，通常用于供暖系统或工业炉窑中。

预热器的选择和设计需要考虑多个因素，如流体的性质、流量、温度要求、压力损失、热源的温度和压力等。

热管式空气预热器热管是一种高效的传热元件，早在上世纪40年代热管的概念就已提出，直到60年代，由于宇宙航行的需要，热管才在宇航技术中得以应用。

此后发展很快，70年代热管就已广泛应用于电子、机械、石油、化工等行业。

从那时起，国内石油化工管式炉、锅炉上就开始使用热管式空气预热器来回收烟气余热，并迅速得到推广，到目前为止估计已有数百台在运行中。

它与管式和回转式等其他空气预热器相比，具有体积小、质量轻、效率高、不易受低温露点腐蚀等优点，这也就是它被迅速推广和应用的原因。

1、热管1)热管的工作原理和分类热管是一根两端密封，内部抽真空并充有工质的管子。

其一端(热端)被加热时，工质吸热蒸发并流向另一端(冷端)，在那里将热量释放给管外的冷介质而冷凝，冷凝液流回热端，再吸热蒸发，如此循环，完成热量传递。

由于汽化潜热大，所以在极小的温差下就能把大量的热量从管子的一端传至另一端。

图1 热管工作原理示意图,a,重力式热管,热虹吸管,(b)毛细力热管,吸液芯热管,热管种类繁多，可按工质回流原理，工作温度、形状或工质等来分类。

按冷凝液回流原理来分主要有重力式(热虹吸式)热管和毛细力式(吸液芯式)热管两种。

故名思义，重力式热管的冷凝液靠重力回流，因此只能垂直安装或倾斜安装，热端在下，冷端在上。

毛细力式热管热端吸液芯中的工质吸热蒸发时，蒸发压力大于冷端，由此压差将蒸汽从蒸发段驱送至冷端，而冷凝液靠毛细压力送回蒸发段，以补充蒸发消耗了的工质。

因此其安装位置不受限制，甚至可与重力式热管相反，即热端在上，冷端在下也照样运行。

图1表示了这两种热管的工作原理。

此外，还有依靠静电体积力使工质回流的电流体动力热管;依靠磁体积力使工质回流的磁流体动力热管;依靠渗透膜两侧工质的浓度差进行渗透使工质回流的渗透热管;靠离心力分力回流的旋转式热管等等。

按工作温度可分为五类:(1)超低温热管，工作温度低于-200?;(2)低温热管，工作温度-200?50?;(3)常温热管，工作温度50?250?;(4)中温热管，工作温度250?600?;(5)高温热管，工作温度高于600?。

八、300MW空预器润滑油系统
九、600MW空预器轴承及润滑
• 转子由自调心球面滚子推力轴承支撑，底部轴承箱固定在支撑登板上 。转子的全部旋转重量均由推力轴承支撑。 • 底部轴承采用油浴润滑。轴承箱上装有注油器和油位计，并开有用于 安装测温元件的螺纹孔。 • 顶部导向轴承为球面滚子轴承，安装在一轴套上。轴套装在转子驱动 轴上，并用锁紧盘与之固定。导向轴承和轴套的大部分处于顶部轴承 箱内。 • 顶部轴承采用油浴润滑，顶部轴承箱上有加油孔、注油器、油位计、 呼吸器和放油塞。另外还设有用于安装测温元件的螺纹孔。顶部轴承 箱还配有冷却水系统，冷却水入口温度要求不得高于38℃。
回转式空预器介绍
发电部
1
一、空气预热器作用
• 锅炉空预器是利用锅炉尾部的烟气热量来加热空气的设备。 • 利用烟气中的热量加热空气，使空气温度升高，排烟温度降低，减少 了锅炉的排烟损失。另外，空气被加热之后送入炉内，使炉内燃料着 火迅速，燃烧强烈完全，因而也减少了燃料的机械与化学不完全燃烧 损失，提高锅炉效率。 • 提高空气温度，改善燃烧条件。空气通过预热器后再送入炉膛，由于 送入炉内的空气温度提高，可使炉膛温度得到相应的提高，可使燃料 迅速着火，改善或强化燃烧，保证低负荷下着火的稳定性。 • 提高炉膛温度，增强炉膛传热，减少炉内蒸发受热面。炉膛内辐射传 热量与火焰平均温度的四次方成正比。送入炉膛热空气温度提高，使 得火焰平均温度提高，从而增强了炉内的辐射传热。这样，在满足相 同的蒸发吸热量的条件下，就可以减少水冷壁管受热面，节省金属消 耗量。 • 降低烟气温度，改善引风机工作条件，降低风机电耗。
• 与扇形板相对应的空预器外壳上装有三块弧形轴 向密封板，弧形轴向密封板是通过支架、折角板 和调整装置固定在空预器外壳上，可通过调整装 置对轴向密封间隙进行调节。

空气预热器设备概述参数及检修类别周期1.1.1.1 空气预热器概述每台炉配有两台东锅炉厂生产的LAP13494/1900型容克式三分仓空气预热器。

空气预热器是布置于锅炉尾部烟道上以便利用锅炉的排烟余热，将进入锅炉机组的空气，预热到所需要温度的热交换器。

容克式空气预热器主要由转子、蓄热元件、壳体、梁、扇形板、烟风道、密封装置、驱动装置、轴承、润滑系统、吹灰和清洗装置等部分组成。

工作原理是：从烟气中吸收热量，通过连续转动特殊加工的金属薄板传热元件，将热量传递给进来的冷空气，转子转动一圈就完成了一次热交换循环。

如图所示，容克式空气预热器的圆筒形外壳和烟风道均不能转动，内部的圆筒形转子是转动的。

转子是由钢板分隔成许多扇形通道，其内部装满波浪形薄铁板（蓄热板）转子周围的外壳与两端的连接相连，并采用径向和周向密封付将转子充分密封。

外壳板与转子之间由分隔体将转子下部的空间分成三个部分（转子上、下部的空间分隔呈对称），同时，外壳板上有三个连接通道，其中一个与烟道连接，一个与一次风道连接，另一个与二次风道连接。

这样当传动机构驱动转子缓慢地转动时，传热元件将交替地经过烟气通道。

当传热元件通过热的烟气流时吸收热量。

通过空气流时，释放贮藏的热量，加热进来的冷空气。

2013年4号机组脱硝改造期间，空预器进行了相应的改造。

空预器的改造由大唐科技环保有限责任公司总承包，设计及供货单位为东方锅炉厂，主要改造范围为：取消热端300mm的蓄热元件，两层800mm蓄热元件利旧，将冷端蓄热元件更换为搪瓷蓄热元件，高度由300mm增加到950mm （800+800+950），冷端蓄热元件由侧抽式改为垂直抽取式，将原环向隔板向下延伸至冷端元件底部，改造后蓄热元件总高度2550mm。

原全包式仓格为螺栓连接，为减少仓格间的漏风，仓格之间改为焊接。

同时为了降低空预器漏风率，对空预器进行了径向密封改造，增加24道弹簧柔性密封。

1.1.1.2 空气预热器主要性能参数空预器主要性能参数详见表48：表1 空预器主要性能参数项目单位规范型号LAP13494/1900型式逆流三分仓容克再生式热交换器台数台/炉 2烟气侧导热面积m2/炉107964烟气温度进口℃340 出口126空气温度进口一次℃22二次13 出口一次320二次337阻力损失一/二次风侧kPa0.7/1.0烟气侧 1.2水洗水压高温侧Mpa无低温侧无水洗温度℃无水洗水消耗量高温l/min无低温无吹灰蒸汽压力MPa 2.5 漏风系数% 8转速rpm 0.99电动机型式B3 卧容量kW 15 转速rpm 970电流 A 31.4电压V 3802 空预器检修类别及检修周期空预器检修类别及检修周期详见表49：表2 空预器检修类别及检修周期检修类别检修周期检修工期大修5年60天小修1年20天。

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。

清洗步骤
• 送风机、引风机、一次风机停止并断电。 • 空预器入口烟气挡板关闭，空预器出口一、二次风挡 板关闭，将空预器底部放水阀全部开启。 • 停止空预器火灾监控装置。 • 开启一次风机、送风机底部放水阀及出口处放水阀。 • 根据需要投入空预器定期或连续低转速运行。 • 开启空气预热器清洗水门。 • 待空预器清洗合格，关闭清洗水门及底部放水门。 • 待水流尽后关闭送风机、一次风机出口处的放水阀。 • 关闭空预器底部各放水阀。 • 启动送引风机或自然通风对空预器进行干燥。 • 待空预器完全干燥后，停止送、引风机运行。
油循环系统的运行
部位 型号 最高工 作压力 Mpa 温 启 动 60 0.49 50 度 停 止 50 45 ℃ 报 警 80 70 ＜30 0.2 冷 温 度 ℃ 却 水 压 力 Mpa
导 向 轴 承 支 承 轴 承
OCS-8A OCS-8A
e） 双筒式过滤器的网片滤芯，首次投运或每次换油后一小时，必须从筒体内 取出清洗，并仔细检查滤芯，发现网片损坏，必须立即更换，绝不允许装入投 运。本双筒过滤器，每筒自带压差发讯装臵，当过滤器的两侧压差达到0.35 MPa时，发讯装臵就道通报警，此时维护人员必须立即到现场，切换过滤器的工 作筒，然后清洗过分堵塞的滤芯。一般每三个月左右拆洗一次，以去除滤芯上 的污垢，用户亦可根据实际情况调整拆洗保养周期。 f）列管式冷却器在出厂前均经过气密试验，用户初装时不得擅自拆卸。如长期 不用或遇冷却器周围环境温度在冰点以下，必须切断水源，并开启其壳体上的 管堵，放尽腔内的剩余冷却水。防止壳体冻裂！ G)定期或不定期地检查轴承座底部的润滑油，发现润滑油变质，则需换油； 不变
预热器工作原理及其主要构件
• 三分仓式空气预热器的密封区将受热面分为一 次风通道、二次风通道、烟气通道，每个密封 区所占角度为15度，一次风通道所占角度为35 度，二次风通道所占角度为115度，烟气通道 为165度。 • 在回转式空预器中，转动的转子与固定的外壳 之间有间隙，而空气侧和烟气侧之间又有相当 大的差压，所以总是要漏风的。为减少空气预 热器的漏风，均装有密封设置，可分为径向密 封、轴向密封、旁路密封、中心筒密封。

• 同时，流动阻力的增加，使风量减小满足不了要求，限制锅炉的出力。 • 此外，在锅炉启动阶段，因炉内温度低，如果油燃烧器雾化不好，燃料不易完全燃烧，于是
从炉膛随烟气带出的未燃油滴和炭黑易沉积在波纹板上
为保持空预器波纹板表明的洁净，回转式空预器设置了专门的吹灰器和清洗装置 • 每台空预器在烟气侧冷、热端各装设一台伸缩式吹灰器。 • 每台空预器烟气侧的冷、热端各装一根固定式的清洗管。 • 每台空预器有两根固定式消防管，分别布置在空预器烟气侧的进、出口处。
此外在锅炉启动阶段因炉内温度低如果油燃烧器雾化不好燃料不易完全燃烧于是从炉膛随烟气带出的未燃油滴和炭黑易沉积在波纹板上为保持空预器波纹板表明的洁净回转式空预器设置了专门的吹灰器和清洗装置每台空预器在烟气侧冷热端各装设一台伸缩式吹灰器
空预器系统
第一节 空预Βιβλιοθήκη 设备概述及原理• 空预器的工作原理和作用
• LAP13494/2200 三分仓容克式空气预热器
封间隙的目的。
轴向密封装置：轴向密封装置主要由轴向密封片和轴向密封板组成。 • 轴向密封片通过螺栓固定在转子外圆周的所有径向隔板上，随转子一起转动。
环向密封装置：环向密封装置包括转子外周上、下端处的旁路密封和中心筒密封两部分。 • 旁路密封亦称周向密封，主要由旁路密封片和T型钢所构成，冷、热端的旁路密封片系由许
4：就地检查运转正常。
停运空预器步骤：
1：锅炉已停运，空预器入口烟气温度＜100℃； 2：就地将空预器扇形挡板提至最高位置； 3：关闭空预器进口烟气挡板； 4：关闭空预器出口一次风门，对应一次风机冷风门，关空预器出口二次风门；
退出辅电机“备用”； 5：停用空预器主电机； 6：若停运时间较长可以停运油站。
密封装置： • 对于回转式空预器，漏风是个很重要的问题。

检查空预器的进出口 温度和压力，确保正 常运行。
定期清理空预器内部 的灰尘和杂物，保持 热交换器的清洁。
空预器的定期保养
定期对空预器的热交换器进行 彻底清洗，以去除积聚的灰尘 和杂质。
检查并更换密封件和润滑油， 以确保机械部件的正常运行。
对电气元件和控制线路进行维 护和检查，确保其正常工作。
空预器的常见故障及排除方法
管式空气预热器
管式空气预热器是一种利用管束加热空气的装置。它由管束、壳体、进 口和出口等组成，具有传热效率高、阻力小、易于维护等优点。
03
热管式空气预热器
热管式空气预热器是一种利用热管原理加热空气的装置。它由热管元件、
壳体、进口和出口等组成，具有传热效率高、结构紧凑、可靠性高等优
点。
02
空预器的工作原理
工业锅炉和窑炉
空预器用于回收工业锅炉和窑炉 排放的烟气余热，提高燃烧效率，
降低能耗。
化工生产
在化工生产过程中，空预器用于回 收反应气体或废气的余热，进行预 热或加热操作，提高能源利用效率。
钢铁冶炼
在钢铁冶炼过程中，空预器用于回 收高炉和转炉排放的烟气余热，降 低能耗并减少环境污染。
空预器在航空领域的应用
空预器的工作环境通常要求在一定的 温度和压力下运行，以保证其正常工 作。
因此，在实际操作中，需要定期检查 和维护空预器，以保证其正常工作。
在高温环境下，空预器的传热元件容 易出现老化、变形等问题，而在压力 过高的情况下，空预器的密封性能会 受到影响，导致空气泄漏。
空预器的运行方式
空预器的运行方式通常分为连续运行和间歇运行两种。
降低氮氧化物排放。
空预器的分类
根据传热方式的不同，空气预热 器可分为蓄热式和热管式两类。 蓄热式空气预热器又分为回转式

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。

空预器概述空气预热器热交换原理，是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，完成热交换。

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最低的区域，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本厂空预器结构参数：转子内径418100 mm 传动装置减速机型号B4SV311-100C主电机 QABP-22554A-B3 37KW 1480 r/min.备用电机 QABP-J1-22554A-B3 37KW 1480 r/min.双出轴空气马达 92RB045 5.89KW 103 r/min.主减速比103.259 : 1出轴转速：正常运行14.31r/min额定输出扭矩30000 N-m预热器转速：正常1.069 r/min.副电机：0.268 r/min.空气马达：0.0745 r/min 支承轴承球面滚子推力轴承型号294/800导向轴承双列向心球面滚子轴承型号23192K1.4.6油循环系统1.4.6.1导向轴承稀油站型号OCS-8E-3电动机 Y90L-4B3 1.5 KW 1380 r/min.三螺杆泵 3GR 30X4 1.6 m 3 /h 1.0 MPa线隙式油过滤器SXU-A100X50S列管式油冷却器GLC2-1.3支承轴承稀油站型号OCS-8E-3电动机 Y90L-4B3 1.5 KW 1380 r/min.三螺杆泵 3GR 30X4 1.6 m 3 /h 1.0 MPa线隙式油过滤器SXU-A100X50S列管式油冷却器 GLC2-1.3吹灰装置伸缩式吹灰器由于预热器的传热元件布置紧密，工质通道狭窄，所以，在传热元件上易积灰，甚至堵塞工质通道，致使烟空气流动阻力增加，传热效率降低，从而影响预热器的正常工作。

空气预热器空气预热器的分类:按空气预热器的工作原理,空气预热器可分为间壁导热式和再生式两种｡间壁导热式空气预热器的特点是在烟气与空气之间存在一个壁面,烟气将热量通过这中间壁面传给空气｡再生式空气预热器是烟气和空气轮流地流过一种中间载热体(金属､陶瓷､液体等)来实现传热,当烟气流经中间载热体时,把载热体加热｡当空气流经载热体时,载热体本身受到冷却,而空气得到加热｡间壁导热式可分为管式和板式预热器｡再生式空气预热器可分为转子转和风罩转等型式｡空气预热器的作用:空气预热器的作用包括:(1)降低排烟温度提高锅炉效率｡随着电站循环中工质参数的提高,由于采用回热循环,用汽轮机的抽汽来加热给水,进入锅炉的给水温度愈来愈高｡给水温度由中压的150℃提高到亚临界压力的260℃｡原来低压锅炉中用省煤器来降低排烟温度的功能随着锅炉给水温度的提高而下降｡只用省煤器就不能经济地降低锅炉的排烟温度,甚至无法降低到合适的温度｡然而空气的温度较低,若将省煤器出口的烟气来加热燃烧所需的空气,则可以进一步降低排烟温度,提高锅炉效率｡(2)改善燃料的着火条件和燃烧过程,降低了燃烧不完全损失,进一步提高锅炉效率｡对于着火困难的燃料,如无烟煤,常把空气加热到400℃左右｡(3)热空气进入炉膛,提高了理论燃烧温度并强化炉膛的辐射传热,进一步提高锅炉的热效率｡(4)热空气还作为煤粉锅炉制粉系统的干燥剂和输粉介质｡鉴于以上几点,现代锅炉中空气预热器成为锅炉不可少的部件｡对于低压锅炉,因给水温度很低,用省煤器已能很有效地将烟气冷却到合理的温度,常无空气预热器｡不过有的工业锅炉,给水除氧后温度也只有104℃,为了改善着火燃烧条件,也有采用空气预热器的｡对于火床燃烧的工业炉,因炉排片温度的限制,即使有空气预热器,空气的温度也不超过150～180℃｡回转式空气预热器:回转式空气预热器的缺点是漏风系数大,结构复杂,传动装置消耗电能｡优点是受热面两面受热,传热系数高,单位体积内受热面大,外形尺寸小､重量轻,不怕腐蚀｡同等换热容量的空气预热器,采用回转式空气预热器可比管式空气预热器节省约1/3的钢材｡受热面回转再生式空气预热器又称容克式空气预热器,其基本结构如下图：空气预热器是由转子､受热元件､密封装置､传动装置､上下轴承座及其润滑系统､上下连接板､外壳支承座､吹灰和水冲洗装置､漏风控制装置等组成｡烟气从上方通过入口5进入空气预热器,通过转子的一半(180°)的受热元件向下流,通过出口6流出｡在烟气流经旋转着的转子1中的受热元件时,把热量传给受热元件使其温度升高｡空气从另一侧下方的空气入口7流入空气预热器,并流过旋转着的转子的120°的范围,冲刷其中已被烟气加热的受热元件,吸取它在被烟气加热时所储蓄的热量,空气温度升高,最后通过出口8流出｡由于烟气的容积流量比空气大,因此烟气通道占转子总横截面的50%,空气通道只占30%～40%｡转子1从上到下被径向的隔板9分隔成互不通气的12个大格(每格30°,里面还有小格)｡在烟气与空气之间有30°的过渡区10,这里既不流空气也不流烟气,因而烟气与空气不会相混｡但空气处于正压,烟气处于负压,可能有空气漏入烟气的问题｡此外,空气入口风罩､出口风罩､烟气入口､出口流通罩与转子之间都有密封装置11｡转子周界与外壳之间也都有密封装置,使空气不致漏入烟气中去｡转子中放置受热元件,由12块或24块径向隔板与中心筒和转子壳体连接形成12个或24个扇形仓｡每个扇形仓是由横向隔板分成多个梯形小室,放置受热元件篮子｡冷段和冷段中间层受热元件制成抽屉式结构,便于更换｡大容量锅炉多采用三分仓回转式空气预热器,即将高压一次风和低压二次风分隔在两个分仓进行预热,二次风可用低压头送风机,这样能降低风机的电耗｡同时,以布置在空气预热器前面的冷一次风机代替二分仓回转式空气预热器系统中工作条件较差的热一次风机｡在环境温度下输送干净冷空气的冷一次风机可以采用体积小､电耗低的高效风机,这样可减轻风机磨损,延长寿命,使系统运行的可靠性和经济性得到提高｡下图为典型的三分仓模块式预热器的立体外形图：下图为空气预热器分解图：常用的受热元件板型有DU､CU和NF三种,如下图所示：每一种板型都是由定位板和波纹板组成的｡波纹板的波纹为有规则的斜波纹,定位板则是垂直波纹与斜波纹相间｡波纹板与定位板的斜波纹与气流方向成一定的夹角,以增强气流扰动,强化传热｡定位板既是受热面,又将波纹板相互固定在一定距离,保证气流有一定的流通截面｡不同波纹板的结构特性如下表：对于固体燃料,热端和热端中间层采用24GA材料DU型受热元件,冷端层和冷端中间层采用18GA材料NF型受热元件｡对于气体燃料,采用CU受热元件,CU型受热元件的单位容积的热面积多,材料采用普通碳钢,冷端采用耐腐蚀的低合金材料,在腐蚀严重的条件下,冷端也可采用涂搪瓷受热元件｡受热元件沿高度方向分层放置,一般最多可分为四层,即热端层､热端中间层､冷端中间层和冷端层,每层高度为300～600mm｡下图为风罩回转式空气预热器：受热面静止不动,通过上下对应的风罩旋转来改变空气和烟气流过受热面的位置,使烟气和空气交替流过传热元件达到预热空气的目的｡其静子结构和传热元件与受热面旋转式空气预热器的转子和传热元件相似｡上下风罩为两个相对的扇形空气通道组成,将整个静子分为两个烟气通道和两个空气通道｡烟气与空气通道之间为密封区｡上下风罩由中心轴相连,在电动机驱动下同步旋转｡风罩转动一周,烟气和空气交替流过受热面两次,因此风罩转动的速度可以稍慢些,约为1～3r/min｡由于风罩的重量较受热面传热元件重量轻,因此支承轴的负荷减轻｡风罩回转再生式空气预热器是我国20世纪60年代中期引进开发的产品｡70年上半期已制造出配300MW火力发电机组的直径为9.5m 的大型空气预热器｡国内的几家主要锅炉厂都分别制造过配300MW､200MW､125MW和100MW发电机组的各种规格的风罩回转预热器｡与受热面回转的三分仓空气预热器一样,风罩回转再生式空气预热器也可对一､二次风分别进行加热,即双流道空气预热器｡下图为某300MW机组锅炉采用的双流道空气预热器简图,它的上､下风罩分内外两层｡管式空气预热器:管式空气预热器是由许多薄壁钢管装在上､下及中间管板上形成的管箱｡最常用的电站锅炉管式空气预热器有立式和卧式两种｡立式预热器是烟气在管内纵向流动,空气在管外横向流动冲刷管子,常用于燃煤锅炉｡卧式预热器是烟气在管外横向冲刷管子,空气在管内纵向流动,常用于燃油锅炉｡总之,烟气､空气作相互垂直的逆向流动｡立式管式空气预热器的典型结构示意图如下：它是由钢管､管板(上､中､下)､框架､连通罩､导向板､墙板､膨胀节和冷､热风道连接接口等组成｡管式空气预热器的优点是无转动部分,结构简单,工作可靠,维修工作量少,严密性好,如果能采取措施解决预热器的低温腐蚀和磨损,则漏风量不超过5%｡缺点是体积很大,钢材消耗多,漏风量随着预热器管的低温腐蚀和磨损穿孔而迅速增加｡由于大容量锅炉的尾部烟道体积相对减少,常发生管式空气预热器难以布置的情况｡为了保持空气流速和烟气流速的合理比值,空气预热器结构设计时,必须正确地选择空气预热器的通道数目和进风方式｡空气预热器的几种典型布置如下图：各种流程布置主要由锅炉总体布置设计确定｡大容量电站锅炉的空气预热器流程大都采用双面进风或多面进风,以减少空气侧流动阻力｡卧式空气预热器的结构基本上与立式相似,仅仅将管箱水平横卧｡这种预热器适用于燃油锅炉或燃煤旋风炉(液态排渣炉),并在尾部烟道中装设钢珠除尘装置,以清除油炱或升华的细煤灰｡卧式相比于立式空气预热器具有下列几个优点:(1)在烟､空气温度相同条件下,卧式预热器壁温要比立式高10～30℃｡这对改善腐蚀和堵灰有利｡(2)卧式预热器的腐蚀部位在冷端几排管子,易于设计上采用可拆结构,便于调换､减少维修工作量,而立式的腐蚀部位是在管子根部,以至整个管箱调换｡(3)高温预热器的进口管板不再位于高温烟气中,相应于管板的过热､翘曲和变形等缺陷不易发生,提高了钢珠除灰的效果｡管式空气预热器的管径和节距的选择主要取决于传热､烟风速的最佳比值､烟空气阻力､堵灰､清洗､振动和制造工艺等因素｡常用的管式预热器采用错列布置,管子采用Ф40mm×1.5mm的有缝钢管,其相应的节距如下表：为了延长使用寿命,低温段空气预热器的管子采用Ф38mm×2mm或Ф42mm×3.5mm｡又,为了降低堵灰的可能性,采用较大直径Ф51mm×2mm｡卧式空气预热器中采用钢珠除灰时,预热器上排管子要经受钢珠的冲击故采用厚壁管Ф40mm×3mm｡同时,为了增加管箱的刚性,减少管箱中间的挠度,在管箱的中心和两侧采用间隔布置厚壁管｡考虑到运输､安装和制造的尺寸超限和起重设备等因素,管式空气预热器通常沿着锅炉宽度方向均分成若干个管箱｡管箱的高度或长度一般不宜太高或太长｡同时,立式管箱高度还与原材料长度和厂房高度以及起重设备能力和高度有关｡若立式管箱高度太高,则不但刚性差､制造装配不便,还给运行维护､管内清灰带来不便｡一般推荐高度不超过5m｡卧式管箱的长度也不宜太长,以免中间过度挠曲｡一般推荐长度为3～3.5m｡对于低温段预热器,不论是立式或卧式,管箱的高度一般取为1.5m左右,便于维修和更换｡空气预热器中烟气和空气速度的选择应从传热､阻力和磨损等诸方面加以综合考虑｡推荐的烟、空气速度如下表：上表中大的数值适用于燃油或燃气机组,小的数值适用于固体燃料,且随固体燃料中的灰分及其灰渣磨损性而异,多灰或含磨损性严重灰渣,偏向于采用较低的速度｡烟､空气速度值的选择从传热角度分析,要获得较佳的传热系数应使烟气侧表面传热系数接近于空气侧表面传热系数｡因此,立式预热器中,空气速度与烟气速度之比值约为0.45～0.55｡卧式预热器大都用于液体燃料机组｡设计的主要需注意的问题是腐蚀｡为此,应尽可能提高管壁温度,故空气速度与烟气速度之比值为0.4～0.6｡比值小时,壁温较高,但当比值<0.4时,带来结构布置上的困难和烟速增加后,烟气阻力的急剧上升｡按照上述的烟､空气速度推荐值,预热器的传热系数约为17.5～23.3W/(㎡·℃)｡当燃用的燃料中硫分较高又没有采取特殊措施时,空气预热器可能发生低温腐蚀｡这种低温腐蚀大多发生在首先与冷空气换热的空气预热器下部,即所谓的冷端｡而在预热器的上部,由于烟气温度和空气温度都较高,预热器管壁温度高于烟气露点,很少发生低温腐蚀｡如果将低温段预热器易腐蚀的下部与不易腐蚀的上部分别做成两个独立可拆分的部分,如下图：当由于空气预热器受到腐蚀而需要更换时,只需更换下部的预热器,材料的消耗和工作量均可大大减少｡烟气和空气的流动方向相互交叉,通常空气和烟气作不大于4次交叉｡一般,一级空气预热器可以加热空气温度达280～300℃｡要使热空气的温度更高,应采用双级布置｡第二级空气预热器的进口烟温不超过500～550℃｡否则上管板会形成氧化皮,由于短管效应,产生管板翘曲及管子与管板脱离｡热管作为一种热交换器,近年来我国有不少电厂开始研究,并且逐步应用在空气预热器上,制成热管式空气预热器｡热管式空气预热器安装像管式预热器一样,在烟道内放置若干组管箱,管箱内放置若干只作为换热器的热管｡下图是热管式空气预热器在烟道内的一种布置方案：单只热管的工作原理如下图所示：按较精确定义,热管应称之为“封闭两相传热系统”,即在一个封闭的体系内,依靠流体(传热工质)的相态变化来传递热量的装置｡重力式钢水热管,由管壳和将管壳抽成真空并充入适量的水后密封而成｡当热源(如烟气)对其一端加热时,水(工质)由于吸热而汽化,蒸汽在压差作用下高速流向另一端,并向冷源(如空气)放出潜热而凝结,凝结后的水在重力作用下从冷端(上端)流回热端(下端)重新被加热,如此重复下去,便可把热量不断地通过管壁从烟气侧传给空气而使空气变为热空气｡用热管组装而成的热管式空气预热器,具有体积小､阻力小､防止低温腐蚀性能好､漏风几乎为零等优点｡所以,检修和日常维护的工作量少,且使用寿命较长(一般为10～15年)｡。

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.电动机型号 ASR-6324-B5,功率 0.18KW, 转速 1370r/min.吹灰器行程 1.4m,移动速度为 1.44m/min.吹灰介质为过热蒸汽，吹灰器压力为 P=1.57MPa,t=350℃, 蒸汽耗量约 4×83kg/min. 吹灰器在伸进预热器的行程中吹灰(约需时 40 分 钟),退出时 进汽阀关闭, 吹灰器有 4 个喷嘴, 喷嘴直径为Φ16, 每一次吹灰周期蒸汽耗量约为 4×4000kg.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.
五、密封系统1
径向隔板及径向密封片采用48道径向隔板和 径向密封片，使得每两块径向隔板的夹角为7.5° 扇形板为15°。在预热器运行时至少就有两块密 封片和扇形板形成径向双密封，减小径向的漏风。 轴向密封隔板及轴向密封片采用48道轴向密封 隔板和轴向密封片，每两块轴向隔板之间的夹角 为7.5°，而轴向密封板的角度为15°，当预热器 运行时至少就有两块轴向密封片和轴向密封板形 成轴向双密封，减小轴向的漏风。
三分仓容克式空预器结构
每台锅炉配两台容克式空气预热器，立式 布置，由置于推力轴承下部的中心驱动装置传 动。容克式空气预热器是热交换器。空气和烟 气以逆流方式进行换热。冷段蓄热元件采用低 合金耐腐蚀钢材料以防止发生预热器的低温腐 蚀；热段和中间段蓄热元件采用优质低碳钢。 预热器转子采用双密封全模数仓格结构，即每 个模数仓格均由两块径向隔板及若干环向隔板 组成相对独立的单件，从而大大减少了工地组 装的焊接工作量。它是由转子部分、蓄热元件、 壳体梁、扇形板及烟风道、密封系统、电驱动 装置、导向与推力轴承、导向与推力轴承润滑 系统、吹灰装靠的新型密封控制系统 预热器在热态运行时，将会发生蘑菇状变形， 从而导致原密封界面的改变。密封间隙控制系统 对转子的热态变形能进行自动跟踪控制，采用该 系统对减少预热器的漏风状况是必不可少的。自 动跟踪系统的关键在于它的可靠性和投入率。西 安理工大学与我公司联合开发的空气预热器漏风 自动控制系统，在国内外大量的电厂中成功使用， 对预热器的漏风控制起到了明显的作用。同时， 根据现场反馈信息，我们对此系统的设计不断地 进行着改进。目前采用的新型漏风控制系统已成 功应用于大量300MW、600MW等工程项目中，系统 的可靠性和投入率近100％，对减少空预器的漏 风起到很重要的作用。

空预器概述空气预热器热交换原理，是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，完成热交换。

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最低的区域，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本厂空预器结构参数：转子内径φ18100 mm传动装置减速机型号 B4SV311-100C主电机 QABP-22554A-B3 37KW 1480 r/min.备用电机 QABP-J1-22554A-B3 37KW 1480 r/min. 双出轴空气马达 92RB045 5.89KW 103 r/min.主减速比 103.259 : 1出轴转速：正常运行 14.31r/min额定输出扭矩30000 N·m预热器转速：正常 1.069 r/min. 副电机：0.268 r/min. 空气马达：0.0745 r/min 支承轴承球面滚子推力轴承型号 294/800导向轴承双列向心球面滚子轴承型号 23192K1.4.6 油循环系统1.4.6.1 导向轴承稀油站型号 OCS-8E-3电动机 Y90L-4B3 1.5 KW 1380 r/min.三螺杆泵3GR 30×4 1.6 m 3 /h 1.0 MPa线隙式油过滤器 SXU-A100×50S列管式油冷却器 GLC2-1.3支承轴承稀油站型号 OCS-8E-3电动机 Y90L-4B3 1.5 KW 1380 r/min.三螺杆泵3GR 30×4 1.6 m 3 /h 1.0 MPa线隙式油过滤器 SXU-A100×50S列管式油冷却器 GLC2-1.3吹灰装置伸缩式吹灰器由于预热器的传热元件布置紧密，工质通道狭窄，所以，在传热元件上易积灰，甚至堵塞工质通道，致使烟空气流动阻力增加，传热效率降低，从而影响预热器的正常工作。

搪瓷管空气预热器器的原理搪瓷管空气预热器器是一种常见的换热设备，主要用于将工业生产中的废气或烟气中所含有的余热提取出来并通过特定方式回收利用。

搪瓷管是该设备中的核心部件，其工作原理决定了整个设备的换热效果和能量利用效率。

本文将对搪瓷管空气预热器器的原理进行介绍和分析。

搪瓷管的工作原理搪瓷管的内壁采用高硬度、高耐蚀的工业陶瓷材料制成，具有良好的抗磨损和耐高温性能。

搪瓷管的外壁采用钢材或不锈钢材料制成，外部处理涂层可根据具体需求进行选择，如外防腐蚀涂层、保温材料等。

搪瓷管空气预热器器的工作原理是：将进行加热的烟气流经搪瓷管的外表面，同时从搪瓷管内部流动的空气通过管内的外表面与烟气进行传热换热，从而将烟气中的余热传递到空气中。

经过搪瓷管的空气可以达到预定的温度，为下一步的工艺流程提供所需的热量。

搪瓷管空气预热器器的优点搪瓷管空气预热器器具有以下优点：1.可将废气或烟气中的余热最大限度地提取出来，实现能量的回收利用，节约能源；2.采用耐热、耐腐蚀、抗磨损等性能卓越的搪瓷管材料，具有长寿命和高稳定性的特点；3.优异的热传导性能，可以实现高效的传热换热；4.搪瓷管空气预热器器的结构简单，易于维护和清洗保养，操作便捷。

搪瓷管空气预热器器的应用搪瓷管空气预热器器广泛应用于钢铁、电力、石油化工、冶金等行业的生产流程中。

通过搪瓷管空气预热器器的应用，可以大幅度减少产生的烟尘和有害物质的排放量，从而实现节能减排的目标，降低对环境的污染。

总结搪瓷管空气预热器器作为一种重要的换热设备，在各个行业的生产环节中都有广泛的应用。

通过将废气和烟气中的余热提取出来并回收利用，可以达到节能减排、降低生产成本的目的，同时降低对环境的污染。

搪瓷管空气预热器器具有优良的性能和稳定的效果，在今后的产业发展过程中将会更加受到重视。

支承轴承装设在转子下端轴的端面上，轴承座支承在机壳上，机 壳与冷端连接板中间梁连成一体。轴承座与底部机壳之间衬有垫板 与垫片，轴承座的标高可通过调整垫片厚度得到确定。
支承轴承也采用“油浴循环”的润滑方式，所用润滑油与导向轴 承相同。在支承轴承座的上面（在轴承座盖上）和底部设有进油、 回油和放油孔。
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支承轴承示意图
防尘罩 支承轴承座
支承轴承
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2）润滑油循环系统。
支承轴承和导向轴承的润滑要求很高，为此每台空预器的支 承和导向轴承都配置有独立的润滑油循环系统（或称稀油站）。 润滑油系统为不带油箱的稀油润滑系统，型号为：OCS-8A。 它是由油泵及电机、双筒过滤器、油冷却器、管道阀门以及压力 表、温度表等组成。油泵只设一台，为三螺杆泵，型号： 3GR25x4。 稀油站运行方式：当导向轴承润滑油温度超过50度（支承 轴承45度）时，润滑油泵自动启动，进行循环降温，当温度低 于45度（支承轴承40度）时，油泵停止。
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3、密封装置。对于回转式空预器，漏风是个很重要的问
题。这是因为空预器产生漏风会直接影响锅炉机组的安全经济运 行，漏风不仅会使送、一次风机的电耗增加，而且严重时还将使 锅炉的出力被迫降低和加剧空预器的低温腐蚀，以及由此引起的 其它不良后果。
造成空预器漏风的情况有两种：间隙漏风和携带漏风。空预器 是转动机械，其转动的转子和静止的机壳之间总是存在一定的间 隙，由于空预器内的空气区呈正压，而烟气区为负压，空气区和 烟气区之间存在压差，导致一部分空气通过空气区与烟气区的交 界处的间隙漏到烟气中去，这种经动静之间间隙的漏风称为间隙 漏风。
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3）环向密封装置。环向密封装置包括转子外周上、下端处的旁 路密封和中心筒密封两部分。 旁路密封亦称周向密封，主要由旁路密封片和T型钢所构成，冷、 热端的旁路密封片系由许多短折角片拼接而成。为清除密封片连接处的 槽隙和增强其刚度，整体密封片由相互错开的二层密封片叠置而成，并 用螺栓固定在旁路密封的角钢上。 中心筒密封片固定在转子中心筒的热端和冷端端板的圆周上，并 随转子一起旋转。密封片与固定在机壳的环形密封盘或密封盖的凸缘之 间保持一定的间隙。

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由径向、 由径向 、轴向和环向密封装置联合构成的是一个封闭和可调 的密封系统，是保证空预器具有较小漏风率的主要结构措施。 的密封系统，是保证空预器具有较小漏风率的主要结构措施。 在回转式空预器上述三种密封间隙中， 在回转式空预器上述三种密封间隙中 ， 漏风量最大的是径向间 隙漏风（一般约占总漏风量的2/3)；其次是环向的密封间隙漏风； 隙漏风（一般约占总漏风量的 ；其次是环向的密封间隙漏风； 最小的是轴向间隙漏风。在间隙及漏风通流截面积相同的条件下， 最小的是轴向间隙漏风。在间隙及漏风通流截面积相同的条件下， 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 端要比热端的大；且冷端的空气温度低，密度大， 端要比热端的大；且冷端的空气温度低，密度大，故冷端的漏风量 也为较大，通常约为热端漏风的二倍左右。 也为较大，通常约为热端漏风的二倍左右。
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3、密封装置。对于回转式空预器，漏风是个很重要的问 、密封装置。对于回转式空预器， 题。这是因为空预器产生漏风会直接影响锅炉机组的安全经济运 漏风不仅会使送、一次风机的电耗增加， 行，漏风不仅会使送、一次风机的电耗增加，而且严重时还将使 锅炉的出力被迫降低和加剧空预器的低温腐蚀， 锅炉的出力被迫降低和加剧空预器的低温腐蚀，以及由此引起的 其它不良后果。 其它不良后果。 造成空预器漏风的情况有两种：间隙漏风和携带漏风。 造成空预器漏风的情况有两种：间隙漏风和携带漏风。空预器 是转动机械， 是转动机械，其转动的转子和静止的机壳之间总是存在一定的间 由于空预器内的空气区呈正压，而烟气区为负压， 隙，由于空预器内的空气区呈正压，而烟气区为负压，空气区和 烟气区之间存在压差， 烟气区之间存在压差，导致一部分空气通过空气区与烟气区的交 界处的间隙漏到烟气中去， 界处的间隙漏到烟气中去，这种经动静之间间隙的漏风称为间隙 漏风。 漏风。