鍋爐結(jié)構(gòu)知識(shí)講座課件

加熱工藝介質(zhì)余熱鍋爐發(fā)生蒸氣預(yù)熱爐用燃燒空氣煙氣余熱回收煙氣余熱回收的途徑加熱工藝介質(zhì)余熱鍋爐發(fā)生蒸氣1空氣預(yù)熱器余熱回收鍋爐空氣預(yù)熱器2低溫露點(diǎn)腐蝕低溫露點(diǎn)腐蝕機(jī)理關(guān)鍵是SO3的生成煙氣帶有大量的水蒸氣燃料中硫燃燒后全部生成SO2少量的SO2再與氧化合形成SO3當(dāng)煙氣溫度降到400℃以下時(shí)SO3將與水蒸氣化合生成硫酸蒸氣硫酸蒸氣凝結(jié)到受熱面上發(fā)生低溫硫酸腐蝕低溫露點(diǎn)腐蝕低溫露點(diǎn)腐蝕機(jī)理關(guān)煙氣帶有大量的水蒸氣燃料中3防止低溫露點(diǎn)腐蝕的措施提高空氣預(yù)熱器換熱面的壁溫提高空氣預(yù)熱器入口的空氣溫度可以提高預(yù)熱器冷端換熱面的壁溫，防止結(jié)露腐蝕。在管式空氣預(yù)熱器內(nèi)將管子水平放置，使煙氣在管外橫流沖刷換熱面，空氣在管內(nèi)縱向流動(dòng)。這樣設(shè)計(jì)的預(yù)熱器，其壁溫比立式管（煙氣走管內(nèi)）稍高，對(duì)減少低溫腐蝕有利。若將尾部換熱面的壁溫控制在稍高于煙氣的露點(diǎn)溫度，可以完全防止露點(diǎn)腐蝕的發(fā)生。一般取金屬表面溫度比露點(diǎn)溫度高5℃～10℃。采用耐腐蝕材料防止低溫露點(diǎn)腐蝕的措施提高空氣預(yù)熱器換熱面的壁溫4以煙氣為熱源的空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器型式按傳熱方式分間壁換熱式：管式和板式預(yù)熱器蓄熱換熱式：回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器按構(gòu)造型式分管式預(yù)熱器：鋼管、玻璃管、熱管、鑄鐵翅片管等板式預(yù)熱器以煙氣為熱源的空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器型式按傳熱方式分間壁換熱式5回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器工作原理和結(jié)構(gòu)換熱元件由轉(zhuǎn)子帶動(dòng)回轉(zhuǎn)，煙氣和空氣分別由上、下逆向流過。結(jié)構(gòu)圖回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器工作原理和結(jié)構(gòu)換熱元件由轉(zhuǎn)子帶6優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：換熱表面上冷凝的酸液量和硫酸濃度不斷變化，露點(diǎn)腐蝕比管式空氣預(yù)熱器輕?？焖倭鲃?dòng)的空氣可以起到一些吹灰作用，減少了積灰。因換熱元件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，只一個(gè)單孔擺動(dòng)式吹灰器，就可吹到冷端截面上各個(gè)部位的積灰。

便于對(duì)腐蝕后的元件進(jìn)行更換或調(diào)換放置位置缺點(diǎn)：有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，故漏風(fēng)量較多，能耗大，制造要求較嚴(yán)格，造價(jià)較高。優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：7單體圖組合圖鋼管式空氣預(yù)熱器預(yù)熱器型式立式：煙氣走管程，空氣走殼程。臥式：煙氣走殼程，空氣走管程。立式和臥式空氣預(yù)熱器均可由幾個(gè)單體所組成。單體圖組合圖鋼管式空氣預(yù)熱器預(yù)熱器型式立式：煙氣走管程，空8優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、價(jià)格便宜、無轉(zhuǎn)動(dòng)部件等。換熱面密度小、當(dāng)量直徑大、所占地面或空間較多，特別是低溫區(qū)受熱面的露點(diǎn)腐蝕和積灰堵塞較嚴(yán)重，因而妨礙了加熱爐熱效率的進(jìn)一步提高。安裝把鋼管式空氣預(yù)熱器直接放在對(duì)流室頂部。把預(yù)熱器放置在爐側(cè)地面的基礎(chǔ)上或鋼架上，將對(duì)流室的煙氣引下來，通過空氣預(yù)熱器和引風(fēng)機(jī)后再將煙氣由煙囪排出。優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：上置式下置式優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、價(jià)格便宜、無轉(zhuǎn)動(dòng)部9玻璃管空氣預(yù)熱器當(dāng)需要進(jìn)一步提高加熱爐熱效率，降低排煙溫度，而在采用金屬預(yù)熱器會(huì)遭受嚴(yán)重腐蝕的情況下，才考慮用玻璃管空氣預(yù)熱器。由于玻璃管空氣預(yù)熱器不能承受高溫，適宜在煙氣露點(diǎn)溫度以下工作，它是作為一種防腐措施付諸應(yīng)用的，所以一般都是和其他型式的預(yù)熱器聯(lián)合使用。結(jié)構(gòu)型式與鋼管空氣預(yù)熱器不同之處：玻璃管與兩端管板的連接；管箱中裝有若干支撐鋼管；玻璃管空氣預(yù)熱器中間不能設(shè)置隔板；裝有2～3排保護(hù)鋼管；玻璃管的長(zhǎng)度不易過長(zhǎng)等等。玻璃管空氣預(yù)熱器當(dāng)需要進(jìn)一步提高加熱爐熱效率10熱管式空氣預(yù)熱器熱管原理熱管式空氣預(yù)熱器熱管原理11熱管結(jié)構(gòu)兩端密封的金屬管具有較高的表面張力、密度、潤(rùn)濕能力和導(dǎo)熱系數(shù)；較低的粘度和較好的化學(xué)穩(wěn)定性。工質(zhì)：吸液芯：起毛細(xì)泵的作用，結(jié)構(gòu)材料有織物、玻璃纖維、多孔金屬和金屬網(wǎng)等。氣-氣熱管換熱器熱管換熱器是由許多單根熱管組成的，所有熱管互不連通，外部有管箱，中間有隔板，冷、熱流體分別由熱管的兩側(cè)通過，達(dá)到換熱的目的。殼體：熱管結(jié)構(gòu)兩端密封的金屬管工質(zhì)：吸液芯：12鍋爐結(jié)構(gòu)知識(shí)講座課件13氣-氣熱管換熱器的特點(diǎn):管外氣體的對(duì)流傳熱系數(shù)較低，管內(nèi)工質(zhì)冷凝時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)很大，故在管外需加裝翅片。管子可以排列成錯(cuò)列或直列兩種形式。換熱能力和壓力降與管束排數(shù)、排列方式和管心距有關(guān)。直列管組的傳熱系數(shù)為錯(cuò)列管組的80%，而直列管組的壓力降為錯(cuò)列管組的50%。熱管式空氣預(yù)熱器的安裝：根據(jù)安裝位置的情況將熱管傾斜或垂直放置。氣-氣熱管換熱器的特點(diǎn):管外氣體的對(duì)流傳熱系14鍋爐結(jié)構(gòu)知識(shí)講座課件15熱管與鋼管聯(lián)合預(yù)熱空氣當(dāng)爐子排煙溫度較高，在350℃以上時(shí)，可以考慮使用熱管與鋼管聯(lián)合預(yù)熱器。熱管單獨(dú)使用承受不了300℃以上的高溫，而鋼管式空氣預(yù)熱器又不耐低溫腐蝕，因此，若將兩者結(jié)合使用，可以優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。為強(qiáng)化鋼管預(yù)熱器的傳熱過程，可采用擾流子翅片管。翅片增加了傳熱面積，擾流子使流體旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生徑向?qū)α?，促使邊界層減薄，達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的。熱管與鋼管聯(lián)合預(yù)熱空氣當(dāng)爐子排煙溫度較高，在16熱管與鋼管預(yù)熱空氣串聯(lián)余熱回收系統(tǒng)1-加熱爐2-擾流子翅片管空氣預(yù)熱器3-熱管空氣預(yù)熱器4-鼓風(fēng)機(jī)5-引風(fēng)機(jī)6-煙囪熱管與鋼管預(yù)熱空氣串聯(lián)余熱回收系統(tǒng)17板式空氣預(yù)熱器由大量的平行的平板或各種沖壓的波紋板組合而成，煙氣和空氣在板間錯(cuò)流而行進(jìn)行熱交換。板式空氣預(yù)熱器流向氣-氣換熱板式預(yù)熱器板式空氣預(yù)熱器由大量的平行的平板或各種沖壓的18板式空氣預(yù)熱器特點(diǎn)：傳熱性能好，同樣流速的條件下其傳熱系數(shù)為鋼管式預(yù)熱器的1.2～1.5倍；壓力降小，壓力降僅為鋼管式預(yù)熱器的2/5～3/5；結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積能提供的傳熱面積大；節(jié)省金屬，板厚和翅片相仿，僅1mm多；抗腐蝕性能好，板材表面易進(jìn)行多種處理，如涂防腐涂料、滲鋁以及“搪玻璃”等，使其冷端抗硫酸腐蝕能力大大提高，國(guó)外已能用于煙氣溫度達(dá)65℃；清灰垢可用水沖洗；適合優(yōu)化設(shè)計(jì)及工廠制造。板式空氣預(yù)熱器特點(diǎn)：19加熱工藝介質(zhì)余熱鍋爐發(fā)生蒸氣預(yù)熱爐用燃燒空氣煙氣余熱回收煙氣余熱回收的途徑加熱工藝介質(zhì)余熱鍋爐發(fā)生蒸氣20空氣預(yù)熱器余熱回收鍋爐空氣預(yù)熱器21低溫露點(diǎn)腐蝕低溫露點(diǎn)腐蝕機(jī)理關(guān)鍵是SO3的生成煙氣帶有大量的水蒸氣燃料中硫燃燒后全部生成SO2少量的SO2再與氧化合形成SO3當(dāng)煙氣溫度降到400℃以下時(shí)SO3將與水蒸氣化合生成硫酸蒸氣硫酸蒸氣凝結(jié)到受熱面上發(fā)生低溫硫酸腐蝕低溫露點(diǎn)腐蝕低溫露點(diǎn)腐蝕機(jī)理關(guān)煙氣帶有大量的水蒸氣燃料中22防止低溫露點(diǎn)腐蝕的措施提高空氣預(yù)熱器換熱面的壁溫提高空氣預(yù)熱器入口的空氣溫度可以提高預(yù)熱器冷端換熱面的壁溫，防止結(jié)露腐蝕。在管式空氣預(yù)熱器內(nèi)將管子水平放置，使煙氣在管外橫流沖刷換熱面，空氣在管內(nèi)縱向流動(dòng)。這樣設(shè)計(jì)的預(yù)熱器，其壁溫比立式管（煙氣走管內(nèi)）稍高，對(duì)減少低溫腐蝕有利。若將尾部換熱面的壁溫控制在稍高于煙氣的露點(diǎn)溫度，可以完全防止露點(diǎn)腐蝕的發(fā)生。一般取金屬表面溫度比露點(diǎn)溫度高5℃～10℃。采用耐腐蝕材料防止低溫露點(diǎn)腐蝕的措施提高空氣預(yù)熱器換熱面的壁溫23以煙氣為熱源的空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器型式按傳熱方式分間壁換熱式：管式和板式預(yù)熱器蓄熱換熱式：回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器按構(gòu)造型式分管式預(yù)熱器：鋼管、玻璃管、熱管、鑄鐵翅片管等板式預(yù)熱器以煙氣為熱源的空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器型式按傳熱方式分間壁換熱式24回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器工作原理和結(jié)構(gòu)換熱元件由轉(zhuǎn)子帶動(dòng)回轉(zhuǎn)，煙氣和空氣分別由上、下逆向流過。結(jié)構(gòu)圖回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器工作原理和結(jié)構(gòu)換熱元件由轉(zhuǎn)子帶25優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：換熱表面上冷凝的酸液量和硫酸濃度不斷變化，露點(diǎn)腐蝕比管式空氣預(yù)熱器輕?？焖倭鲃?dòng)的空氣可以起到一些吹灰作用，減少了積灰。因換熱元件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，只一個(gè)單孔擺動(dòng)式吹灰器，就可吹到冷端截面上各個(gè)部位的積灰。

便于對(duì)腐蝕后的元件進(jìn)行更換或調(diào)換放置位置缺點(diǎn)：有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，故漏風(fēng)量較多，能耗大，制造要求較嚴(yán)格，造價(jià)較高。優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：26單體圖組合圖鋼管式空氣預(yù)熱器預(yù)熱器型式立式：煙氣走管程，空氣走殼程。臥式：煙氣走殼程，空氣走管程。立式和臥式空氣預(yù)熱器均可由幾個(gè)單體所組成。單體圖組合圖鋼管式空氣預(yù)熱器預(yù)熱器型式立式：煙氣走管程，空27優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、價(jià)格便宜、無轉(zhuǎn)動(dòng)部件等。換熱面密度小、當(dāng)量直徑大、所占地面或空間較多，特別是低溫區(qū)受熱面的露點(diǎn)腐蝕和積灰堵塞較嚴(yán)重，因而妨礙了加熱爐熱效率的進(jìn)一步提高。安裝把鋼管式空氣預(yù)熱器直接放在對(duì)流室頂部。把預(yù)熱器放置在爐側(cè)地面的基礎(chǔ)上或鋼架上，將對(duì)流室的煙氣引下來，通過空氣預(yù)熱器和引風(fēng)機(jī)后再將煙氣由煙囪排出。優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：上置式下置式優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、價(jià)格便宜、無轉(zhuǎn)動(dòng)部28玻璃管空氣預(yù)熱器當(dāng)需要進(jìn)一步提高加熱爐熱效率，降低排煙溫度，而在采用金屬預(yù)熱器會(huì)遭受嚴(yán)重腐蝕的情況下，才考慮用玻璃管空氣預(yù)熱器。由于玻璃管空氣預(yù)熱器不能承受高溫，適宜在煙氣露點(diǎn)溫度以下工作，它是作為一種防腐措施付諸應(yīng)用的，所以一般都是和其他型式的預(yù)熱器聯(lián)合使用。結(jié)構(gòu)型式與鋼管空氣預(yù)熱器不同之處：玻璃管與兩端管板的連接；管箱中裝有若干支撐鋼管；玻璃管空氣預(yù)熱器中間不能設(shè)置隔板；裝有2～3排保護(hù)鋼管；玻璃管的長(zhǎng)度不易過長(zhǎng)等等。玻璃管空氣預(yù)熱器當(dāng)需要進(jìn)一步提高加熱爐熱效率29熱管式空氣預(yù)熱器熱管原理熱管式空氣預(yù)熱器熱管原理30熱管結(jié)構(gòu)兩端密封的金屬管具有較高的表面張力、密度、潤(rùn)濕能力和導(dǎo)熱系數(shù)；較低的粘度和較好的化學(xué)穩(wěn)定性。工質(zhì)：吸液芯：起毛細(xì)泵的作用，結(jié)構(gòu)材料有織物、玻璃纖維、多孔金屬和金屬網(wǎng)等。氣-氣熱管換熱器熱管換熱器是由許多單根熱管組成的，所有熱管互不連通，外部有管箱，中間有隔板，冷、熱流體分別由熱管的兩側(cè)通過，達(dá)到換熱的目的。殼體：熱管結(jié)構(gòu)兩端密封的金屬管工質(zhì)：吸液芯：31鍋爐結(jié)構(gòu)知識(shí)講座課件32氣-氣熱管換熱器的特點(diǎn):管外氣體的對(duì)流傳熱系數(shù)較低，管內(nèi)工質(zhì)冷凝時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)很大，故在管外需加裝翅片。管子可以排列成錯(cuò)列或直列兩種形式。換熱能力和壓力降與管束排數(shù)、排列方式和管心距有關(guān)。直列管組的傳熱系數(shù)為錯(cuò)列管組的80%，而直列管組的壓力降為錯(cuò)列管組的50%。熱管式空氣預(yù)熱器的安裝：根據(jù)安裝位置的情況將熱管傾斜或垂直放置。氣-氣熱管換熱器的特點(diǎn):管外氣體的對(duì)流傳熱系33鍋爐結(jié)構(gòu)知識(shí)講座課件34熱管與鋼管聯(lián)合預(yù)熱空氣當(dāng)爐子排煙溫度較高，在350℃以上時(shí)，可以考慮使用熱管與鋼管聯(lián)合預(yù)熱器。熱管單獨(dú)使用承受不了300℃以上的高溫，而鋼管式空氣預(yù)熱器又不耐低溫腐蝕，因此，若將兩者結(jié)合使用，可以優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。為強(qiáng)化鋼管預(yù)熱器的傳熱過程，可采用擾流子翅片管。翅片增加了傳熱面積，擾流子使流體旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生徑向?qū)α鳎偈惯吔鐚訙p薄，達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的。熱管與鋼管聯(lián)合預(yù)熱空氣當(dāng)爐子排煙溫度較高，在35熱管與鋼管預(yù)熱空氣串聯(lián)余熱回收系統(tǒng)1-加熱爐2-擾流子翅片管空氣預(yù)熱器3-熱管空氣預(yù)熱器4-鼓風(fēng)機(jī)5-引風(fēng)機(jī)6-煙囪熱管與鋼管預(yù)熱空氣串聯(lián)余熱回收系統(tǒng)36板式空氣預(yù)熱器由大量的平行的平板或各種沖壓的波紋板組合而成，煙氣和空氣在板間錯(cuò)流而行進(jìn)行熱交換。板式空氣預(yù)熱器流向氣-氣換熱板式預(yù)熱器板式空氣預(yù)熱器