毕业论文换热器 (2).doc

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蚆羀芈虿羄罿莁蒂袀羈蒃蚇螆羇膃蒀蚂肆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇蚄螃肄艿蒇蝿肃莂螂蚅肂蒄薅羃肁膄莈衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇膈膀莄羆膇莂薀袂膆蒅蒃螈膅膄蚈蚄膄芇蒁羃膃荿蚆衿节蒁葿螅节膁蚅蚁袈芃蒇薇袇蒆蚃羅袆膅薆袁袆芈螁螇袅莀薄蚃袄蒂莇羂袃膂薂袈羂芄莅螄羁莆薁蚀羀膆莃蚆羀芈虿羄罿莁蒂袀羈蒃蚇螆羇膃蒀蚂肆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇蚄螃肄艿蒇蝿肃莂螂蚅肂蒄薅羃肁膄莈衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇膈膀莄羆膇莂薀袂膆蒅蒃螈膅膄蚈蚄膄芇蒁羃膃荿蚆衿节蒁葿螅节膁蚅蚁袈芃蒇薇袇蒆蚃羅袆膅薆袁袆芈螁螇袅莀薄蚃袄蒂莇羂袃膂薂袈羂芄莅螄羁莆薁蚀羀膆莃蚆羀芈虿羄罿莁蒂袀羈蒃蚇螆羇膃蒀蚂肆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇蚄螃肄艿蒇蝿肃莂螂蚅肂蒄薅羃肁膄莈衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇膈膀莄羆膇莂薀袂膆蒅蒃螈膅膄蚈蚄膄芇蒁羃膃荿蚆衿节蒁葿螅节膁蚅蚁袈芃蒇薇袇蒆蚃羅袆膅薆袁袆芈螁螇袅莀薄蚃袄蒂莇羂袃膂薂袈羂芄莅螄羁莆薁蚀羀膆莃蚆羀芈虿羄罿莁蒂袀羈蒃蚇螆羇膃蒀蚂肆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇蚄螃肄艿蒇蝿肃莂螂蚅肂蒄薅羃肁膄莈衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇膈膀莄羆膇莂薀袂膆蒅蒃螈膅膄蚈蚄膄芇蒁羃膃荿蚆衿节蒁葿螅节膁蚅蚁袈芃蒇薇袇蒆蚃羅袆膅薆袁袆芈螁螇袅莀薄蚃袄蒂莇羂袃膂薂袈羂芄莅螄羁莆薁蚀羀膆莃蚆羀芈虿羄罿莁蒂袀羈蒃蚇螆羇膃蒀蚂肆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇蚄螃肄艿蒇蝿肃莂螂蚅肂蒄薅羃肁膄莈衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇膈膀莄羆膇莂薀袂膆蒅蒃螈膅膄蚈蚄膄芇蒁羃膃荿蚆衿节蒁葿螅节膁蚅蚁袈芃蒇薇袇蒆蚃羅袆膅薆袁袆芈螁螇袅莀薄蚃袄蒂莇羂袃膂薂袈羂芄莅螄羁莆薁蚀羀膆莃蚆羀芈虿羄罿莁蒂袀羈蒃蚇螆羇膃蒀蚂肆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇蚄螃肄艿蒇蝿肃莂螂蚅肂蒄薅羃肁膄莈衿肀芆薃螅蚇羆羃艿螆蚅腿膅螅螈羂蒃螄袀膇葿螃肂羀莅螂螂芅芁螁袄肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂衿螈节芈蒅袁肅膄蒅肃芀薃蒄螃膃葿蒃袅莈莅蒂羇膁芀蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蕿袂羂莁蕿羄膈芇薈蚃羁芃薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芄莄薄螀肇芀薃袂芃膆蚃羅肆蒄蚂蚄芁莀蚁螇肄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁羅蒇蚇袃膀莃蚇羆羃艿螆蚅腿膅螅螈羂蒃螄袀膇葿螃肂羀莅螂螂芅芁螁袄肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂衿螈节芈蒅袁肅膄蒅肃芀薃蒄螃膃葿蒃袅莈莅蒂羇膁芀蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蕿袂羂莁蕿羄膈芇薈蚃羁芃薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芄莄薄螀肇芀薃袂芃膆蚃羅肆蒄蚂蚄芁莀蚁螇肄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁羅蒇蚇袃膀莃蚇羆羃艿螆蚅腿膅螅螈羂蒃螄袀膇葿螃肂羀莅螂螂芅芁螁袄肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂衿螈节芈蒅袁肅膄蒅肃芀薃蒄螃膃葿蒃袅莈莅蒂羇膁芀蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蕿袂羂莁蕿羄膈芇薈蚃羁芃薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芄莄薄螀肇芀薃袂芃膆蚃羅肆蒄蚂蚄芁莀蚁螇肄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁羅蒇蚇袃膀莃蚇羆羃艿螆蚅腿膅螅螈羂蒃螄袀膇葿螃肂羀莅螂螂芅芁螁袄肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂衿螈节芈蒅袁肅膄蒅肃芀薃蒄螃膃葿蒃袅莈莅蒂羇膁芀蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蕿袂羂莁蕿羄膈芇薈蚃羁芃薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芄莄薄螀肇芀薃袂芃膆蚃羅肆蒄蚂蚄芁莀蚁螇肄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁羅蒇蚇袃膀莃蚇羆羃艿螆蚅腿膅螅螈羂蒃螄袀膇葿螃肂羀莅螂螂芅芁螁袄肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂衿螈节芈蒅袁肅膄蒅肃芀薃蒄螃膃葿蒃袅莈莅蒂羇膁芀蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蕿袂羂莁蕿羄膈芇薈蚃羁芃薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芄莄薄螀肇芀薃袂芃膆蚃羅肆蒄蚂蚄芁莀蚁螇肄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁羅蒇蚇袃膀莃蚇羆羃艿螆蚅腿膅螅螈羂蒃螄袀膇葿螃肂羀莅螂螂芅芁螁袄肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂衿螈节芈蒅袁肅膄蒅肃芀薃蒄螃膃葿蒃袅莈莅蒂羇膁芀蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蕿袂羂莁蕿羄膈芇薈蚃羁芃薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芄莄薄螀肇芀薃袂芃膆蚃羅肆蒄蚂蚄芁莀蚁螇肄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁羅蒇蚇袃膀莃蚇羆羃艿螆蚅腿膅螅螈羂蒃螄袀膇葿螃肂羀莅螂螂芅芁螁袄肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂衿螈节芈蒅袁肅膄蒅肃芀薃蒄螃膃葿蒃袅莈莅蒂羇膁芀蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蕿袂羂莁蕿羄膈芇薈蚃羁芃薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芄莄薄螀肇芀薃袂芃膆蚃羅肆蒄蚂蚄芁莀蚁螇肄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁羅蒇蚇袃膀莃蚇羆羃艿螆蚅腿膅螅螈羂蒃螄袀膇葿螃肂羀莅螂螂芅芁螁袄肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂衿螈节芈蒅袁肅膄蒅肃芀薃蒄螃膃葿蒃袅莈莅蒂羇膁芀蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蕿袂羂莁蕿羄膈芇薈蚃羁芃薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芄莄薄螀肇芀薃袂芃膆蚃羅肆蒄蚂蚄芁莀蚁螇肄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁羅蒇蚇袃膀莃蚇羆羃艿螆蚅腿膅螅螈羂蒃螄袀膇葿螃肂羀莅螂螂芅芁螁袄肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂衿螈节芈蒅袁肅膄蒅肃芀薃蒄螃膃葿蒃袅莈莅蒂羇膁芀蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蕿袂羂莁蕿羄膈芇薈蚃羁芃薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芄莄薄螀肇芀薃袂芃膆蚃羅肆蒄蚂蚄芁莀蚁螇肄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁羅蒇蚇袃膀莃蚇羆羃艿螆蚅腿膅螅螈羂蒃螄袀膇葿螃肂羀莅螂螂芅芁螁袄肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂衿螈节芈蒅袁肅膄蒅肃芀薃蒄螃膃葿蒃袅莈莅蒂羇膁芀蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蕿袂羂莁蕿羄膈芇薈蚃羁芃薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芄莄薄螀肇芀薃袂芃膆蚃羅肆蒄蚂蚄芁莀蚁螇肄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁羅蒇蚇袃膀莃蚇羆羃艿螆蚅腿膅螅螈羂蒃螄袀膇葿螃肂羀莅螂螂芅芁螁袄肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂衿螈节芈蒅袁肅膄蒅肃芀薃蒄螃膃葿蒃袅莈莅蒂羇膁芀蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蕿袂羂莁蕿羄膈芇薈蚃羁芃薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芄莄薄螀肇芀薃袂芃膆蚃羅肆蒄蚂蚄芁莀蚁螇肄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁羅蒇蚇袃膀莃蚇羆羃艿螆蚅腿膅螅螈羂蒃螄袀膇葿螃肂羀莅螂螂芅芁螁袄肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂衿螈节芈蒅袁肅膄蒅肃芀薃蒄螃膃葿蒃袅莈莅蒂羇膁芀蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蕿袂羂莁蕿羄膈芇薈蚃羁芃薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芄莄薄螀肇芀薃袂芃膆蚃羅肆蒄蚂蚄芁莀蚁螇肄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁羅蒇蚇袃膀莃蚇羆羃艿螆蚅腿膅螅螈羂蒃螄袀膇葿螃肂羀莅螂螂芅芁螁袄肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂衿螈节芈蒅袁肅膄蒅肃芀薃蒄螃膃葿蒃袅莈莅蒂羇膁芀蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蕿袂羂莁蕿羄膈芇薈蚃羁芃薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芄莄薄螀肇芀薃袂芃膆蚃羅肆蒄蚂蚄芁莀蚁螇肄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁羅蒇蚇袃膀莃蚇羆羃艿螆蚅腿膅螅螈羂蒃螄袀膇葿螃肂羀莅螂螂芅芁螁袄肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂衿螈节芈蒅袁肅膄蒅肃芀薃蒄螃膃葿蒃袅莈莅蒂羇膁芀蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蕿袂羂莁蕿羄膈芇薈蚃羁芃薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芄莄薄螀肇芀薃袂芃膆蚃羅肆蒄蚂蚄芁莀蚁螇肄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁羅蒇蚇袃膀莃蚇羆羃艿螆蚅腿膅螅螈羂蒃螄袀膇葿螃肂羀莅螂螂芅芁螁袄肈薀螁羆芄蒆螀聿肆莂衿螈节芈蒅袁肅膄蒅肃芀薃 西安电力高等专科学校_动力工程_系_2012_届毕业设计（论文）题目： 学 号： 姓 名： 指导教师： 专 业： 班 级： 完成时间： 2012 年 月 日西安电力高等专科学校 2012 届毕业设计（论文）任务书系（部）动力工程系专业姓名学号班级任务下达时间2012年 月 日完成时间2012年 月 日题目主要内容及要求根据给定的毕业设计题目，利用网络、中文期刊和图书馆文献等资源，收集整理相关专业知识，并阅读一定量的期刊等文献资料，通过个人的总结和归纳，完成要求的毕业设计论文。1、独立完成相关技术文献的收集和整理工作，中文期刊中搜集和阅读的文章数量不小于10篇；2、根据毕业论文题目，合理收集和采纳相关专业技术的资料；3、合理布置毕业论文的结构和文章的内容，要求观点正确，论文层次分明，结构严谨；4、编写毕业设计论文，要求文稿为打印稿，字数不少于8000字。指导教师（签名） 年 月 日学 生（签名） 年 月 日不同类型的空气预热器的分析与比较摘 要空气预热器是电厂锅炉最重要的换热设备之一，锅炉空气预热器安装于锅炉烟道低温段，利用排烟余热预加热进人炉膛的助燃空气，达到提高炉膛温度、锅炉热效率及节约燃料的目的。空气预热器属于气一气型换热器。目前电站锅炉广泛采用回转式空气预热器，其缺点就是容易积灰、漏风量大，所以空气预热器优化吹灰和降低漏风率成为保证空气预热器正常工作的有效措施。本文介绍了空气预热器的作用、工作原理等，并通过不同类型空预器各方面的比较与分析，找出它们在运行中存在的问题及原因，并制定有效的解决方法和措施。重点介绍了热管式空气预热器，得出该种空气预热器能够减轻堵灰和腐独、风阻小、寿命长、节能效果显著的结论。关键词：空气预热器；回转式空气预热器；热管空气预热器目 录1概述1.1 空气预热器的作用及分类1.1.1 空气预热器的作用1.1.2 空气预热器的分类1.2 空气预热器的工作原理1.2.1 回转式空气预热器的工作原理1.2.2 管式空气预热器的工作原理1.2.3 热管式空气预热器的工作原理2 回转式空气预热器在运行中存在的问题、处理措施及效果分析2.1 回转式空气预热器在运行中存在的问题和处理措施2.2 效果分析3 管式空气预热器在运行中存在的问题、处理措施及效果分析3.1 管式空气预热器在运行中存在的问题和处理措施3.2 效果分析4 燃煤锅炉热管式空气预热器技术分析4.1 基本结构4.2 技术特点4.3 设计热管式空气预热器重点考虑的问题5 结论致谢参考文献1. 概述1.1 空气预热器的作用及分类 1.1.1 空气预热器的作用空气预热器是电厂锅炉运行中的重要设备之一，其主要作用是： （1）降低排烟温度提高锅炉效率，随着蒸汽参数提高，回热循环中用汽轮机抽气加热的给水温度越来越高，单用省煤气难以将锅炉排烟温度降到合适的温度，使用空预器就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，降低不完全燃烧损失，提高锅炉效率。（3）热空气进入炉膛，减少了空气的吸热量，有利于提高炉膛燃烧温度，强化炉膛的辐射传热。（4）热空气还作为煤粉锅炉制粉系统的干燥剂和输粉介质。11.1.2 空气预热器的分类根据结构形式不同空气预热器可分为回转式空气预热器、管式空气预热器和热管式空气预热器。1.2 空气预热器的工作原理 1.2.1 回转式空气预热器的工作原理 回转式空气预热器是将加工成特殊波纹的金属蓄热元件波纹板紧密的放在圆桶形转子的扇形仓格内，转子由驱动装置带动绕中心轴转动，转于分空气通道(一次风、二次风通道)和烟气通道，其中空气通道内的空气流动方向和烟气通道内的烟气流动方向相反。当高温烟气流动到烟气通道时，将热量释放给温度较低的金属蓄热元件，使烟温降低、波纹板温度升高；高温波纹板旋转到空气通道时，通过热量交换，使空气通道内的空气(一次风、二次风)的风温升高、波纹板温度降低。转子每转动一圈，完成一个循环，在每个循环中转子中的蓄热元件吸热和放热一次，如此来达到加热冷空气的目的。2 1.2.2 管式空气预热器的工作原理以DG锅炉（型号为DG145/10.51）的管式空预器为例，它是利用烟气的热量来加热燃烧所需要空气的热交换设备，分冷、热两端，每端有四组管式换热器。它工作在烟气温度最低的区域，回收烟气的热量，降低排烟温度，强化了燃料的着火和燃烧过程，减少燃料不完全燃烧热损失，提高了锅炉的效率。烟气在管内纵向流动，空气从管间横向流动过管子,两者成交叉流动，如图1所示，沿空气流动方向管子成错列布置。空预器设计入口风温30，出口风温326；设计入口烟温385,出口烟温148,空预器设计负荷119700Nm3/h。为了使空气能作多次交叉流动，水平方向装有中间管板，中间管板用夹环固定在个别管子上。为防止预热器在运行中可能发生的振动和噪声，在每个管箱的中心线顺空气流动方向还装有垂直布置的防振隔板。空预器由规格为d×=40×1.5mm槽管7048根组成，管长为6000mm横向节距S1=64mm，纵向节距S2=41mm。【】图管式空气预热器工作原理1.2.3 热管式空气预热器的工作原理 锅炉空气预热器是回收锅炉排出烟气的余热预热燃烧所需空气的一种气气换热器，热侧气体为炉内煤燃烧产生的烟气，冷侧气体为进炉参与燃烧的空气。热管空气预热器应用了真空管壳内工作介质的相变潜热来传递热量的工作原理：将定量的工作介质充入抽成1.3×10-3Pa高真空的管壳内，然后封闭(见图2)。当加热段受热时，液态工作介质遇热沸腾，产生的蒸汽流至冷却段遇冷后凝结放出潜热, 冷凝液在重力(或毛细管力)的作用下回流至加热段再次沸腾，如此过程反复循环，热量则由加热段传至冷却段。【】图2 热管工作原理示意图2 回转式空气预热器在运行中存在的问题、处理措施及效果分析 2.1 回转式空气预热器在运行中存在的问题和处理措施回转式空气预热器因其体积小、加热效率高和造价低廉等优点，被广泛应用于大型锅炉中。【】但在运行中存在诸多问题:1） 漏风量大回转式空气预热器主要是由于转子与外壳之间有间隙，这种间隙就是漏风的渠道。空气预热器同时处于锅炉烟风系统的进口和出口，空气侧压力高，烟气侧压力低，二者之间存在压力差，这是漏风的动力。回转式空预器的漏风分为两部分：直接漏风和携带漏风。直接漏风是由压差引起的，且占主要部分。【】处理措施：漏风量与泄露系数K、间隙面积F、空气与烟气的压力差P有关，要降低漏风量，就必须控制K、F和P值。 采用双重密封，双密封技术一般分为双径向密封和双轴向密封，前者是指在任何时候都有两条密封片与密封板相接触，形成两个密封仓，如图3所示。后者是指每块轴向密封板在转子转动时与两条轴向密封片配合。采用单密封时，烟气与空气只有一壁之隔；采用双密封时，烟气与空气被过度区域隔开。图3 空预器的双径向密封形式降低风烟两侧压力差。在回转式空预器中，两侧压力差是由锅炉系统的阻力决定的，因此，要控制预热器的烟风压差，就要在锅炉总体设计时选择合适的磨煤机型号、燃烧器形式和受热面布置，降低锅炉系统的阻力，并防止尾部结露。在预热器设计时，装设吹灰器、水冲洗装置以及风压测量管道，在运行中进行正常有效地吹灰，蒸汽吹灰时一定要保证吹灰蒸汽压力和过热度。【】2）易堵灰当燃用含硫量较高的燃料时，生成的SO2和SO3气体与烟气中的水蒸气生成亚硫酸和硫酸蒸汽，在排烟温度低到使受热面壁温低于酸蒸汽露点时，硫酸蒸汽便凝结在受热面上，对金属壁面产生严重腐蚀，称为低温腐蚀。同时，空气预热器除正常积存部分灰分外，酸液体也会粘结烟气中的灰分，越积越多，易产生堵灰。【】处理措施：为防止空预器堵灰，可采取提高空预器入口空气温度，其控制措施为：确保空气预热器冷端综合温度在烟气露点之上，调整暖风器供汽量和暖风器温度，合理降低空预器入口风温，提高换热效果。加强锅炉暖风器的巡回检查，运行人员在实际操作中根据燃煤含硫量按以上要求,全程投入暖风器，控制暖风器出口二次风温度，保证空气预热器最低冷端综合温度，使低温受热面壁温高于烟气露点温度，硫酸蒸汽不能在金属表面凝结。【】3）易形成二次燃烧未燃烧或未燃尽的可燃物在空气预热器蓄热元件内沉积，是空气预热器发生二次燃烧的根本原因；空气预热器中的吹灰器未能正常投入运行；不完善或对二次燃烧的危害认识不够，不严格按照启、停炉操作规程制度。【】处理措施：锅炉在纯燃油工况下运行，当投入油枪时，应随时观察油枪雾化情况，根据雾化效果调节油枪。合理把握投粉时机，不可过早投粉。完善启、停炉操作票制度。锅炉启动或低负荷运行时，对于中储式热风送粉的制粉系统的投入运行，应慎重对待(特别是对于大容量的锅炉)，在此时期应尽量投入对炉膛燃烧影响较小的那一侧制粉系统运行。锅炉启动或低负荷运行时，对于中储式热风送粉的制粉系统的投入运行，应慎重对待(特别是对于大容量的锅炉)，在此时期应尽量投入对炉膛燃烧影响较小的那一侧制粉系统运行。【】2.2效果分析 回转式空气预热器采取必要的措施将单密封改造为“双密封”形式，它可使直接漏风量下降30左右，可以减少风机的电耗、提高锅炉热效率，采取有效措施防止堵灰、二次燃烧等，可降低排烟热损失，使机组正常运行，提高锅炉运行的经济性。3 管式空气预热器在在运行中存在的问题、处理措施及效果分析3.1 管式空气预热器在运行中存在的问题和处理措施管式空气预热器的体积庞大，钢材耗量大，在锅炉尾部受热面中布置困难，在运行中存在一些缺点。1)易发生低温腐蚀。由于燃料（煤或重油）中含有硫分和水分，燃料在燃烧的过程中生成SO2，SO2又与烟气中的过剩氧结合，在一定的条件下生成SO3，SO3与烟气中的水蒸气结合，形成硫酸蒸汽。在壁温低于烟气酸露点以下的部分低温受热面上凝结成硫酸液，从而引起该处受热面的低温腐蚀，同时硫酸液的存在又与受热面上的积灰发生化学反应，引起积灰硬化，这不仅影响受热面的传热，而且还增大了受热面积灰和堵灰的可能性。【】处理措施：燃料脱硫；改善燃烧方式，以减少烟气中的SO3含量；提高受热面金属温度，使之高于烟气酸露点；采用抗腐蚀材料作为受热面，采用抗腐蚀材料可减轻腐蚀，但不能防止低温黏结积灰，因而必须加强吹灰；热风再循环；采用暖风器，此方法是在汽轮机与空气预热器之间安装暖风器（即热交换器），利用汽轮机低压抽气来加热冷空气，蒸汽凝结水返回热力系统。【】2）易磨损管式空气预热器最常见的故障是磨损。锅炉燃用固体燃料时，烟气中含有大量的飞灰颗粒。它们在烟气的带动下，具有一定的动能，当大量的烟气平行进入管式空气预热器的管子时，由于管口截面小，对进入管子的烟气产生节流作用，使气流进入管口先收缩，且流速加快，后扩散开来，最后平行通过管子。在气流膨胀的区域，烟气中的飞灰颗粒与金属管壁发生碰撞，使这一区域的管子磨损。气流通过该区域后，飞灰颗粒几乎不与管壁发生碰撞，因此管子的其他部位几乎不磨损，如图4所示。【】处理措施：为了减小飞灰颗粒对管子的磨损，可以将入口设计成喇叭口，以求平滑过渡，防止气流发生收缩，但这会增加制造的困难，且两端都设喇叭口，则管板组装困难；如采用在入口另焊现代电站锅炉技术及其改造喇叭型的导流管，又较难焊正，可能导致偏吹；在入口稍靠下的部位装防磨环，工艺上有较大的困难。因此，现场一般采用在烟气入口加装防磨套管的方法来防止管式空气预热器入口管子发生磨损。管子加防磨套管的核心，不在于增加防磨层的厚度，而在于对烟气进入受热面管之前进行整流，从而不会再对受热面管子造成磨损。【】图4空气预热器管入口磨损机理3.2 效果分析采取有效措施防止低温腐蚀，传热系数增大，从而使受热面传热增强，增强了烟气与空气的换热能力。在烟气入口处加装防磨套管可防止空预器管子发生磨损，增加管子的使用寿命，降低成本，提高运行的经济性，从而提高锅炉热效率。4 燃煤锅炉热管式空气预热器技术分析在管壳内壁不放置毛细吸液芯，依靠重力回流凝结液的热管称为重力热管。由重力热管组成的预热器称为热管式空气预热器。【】4.1 基本结构热管空气预热器主要由壳体、热管元件组成,采用对称式分布(见图5)。图5热管空气预热器结构示意图壳体是一个钢结构件，低的一侧为烟气通道，高的一侧为空气通道，中间由管板密封分隔，防止冷、热气体互混，壳体的四周均设有保温层。外侧是可拆卸结构，便于检修和更换热管。热管管壳材料为20#无缝钢管，上、下两端焊有封头，内部灌装有工作介质水，上封头上有一抽气装置，是供热管制作时抽真空使用的。热管加热段和冷却段均高频焊有材料为Q235A的翅片以强化传热，这对冷热两侧传热系数皆很小的气气换热过程特别有效。【】4.2技术特点 热管式空气预热器相对于传统列管式空气预热器主要有以下优点：（）热管式空气预热器能彻底解决漏风问题。根据热管换热器的工作原理和工作方式，热管方案可以彻底解决漏风问题。这是由于工作时冷热介质间严格隔开，即使万一热管被磨穿，也只能引起该热管失效，热管另一端还是完好的，不会使空气泄漏到烟气侧，因此在任何情况下都不会漏风。（）热管方案可以减轻腐蚀及控制腐蚀。热管是等温传热，管壁各部分温度近似相等，这就可使热管在酸露点以上工作。当壁温比酸露点高10以上时，就可以避免受热面腐蚀。对于工作在低温段烟道的空气预热器，可采用调整设计参数的方法将工作在最大腐蚀温度区间内的热管管壁温度调高，避开最大腐蚀温度区，使热管腐蚀速度低于0.2mm/a。若采用2.5mm壁厚的热管，热管方案工作寿命至少为10 a。（）热管方案能减轻积灰和堵灰，并可采取防止堵灰的技术措施。该方案可使热管排的管壁温度大于酸露点，只发生松散性积灰而无黏性积灰，积灰很少。（）热管式空气预热器换热效率高，空气预热效果好，节煤，并且工作稳定性好。【】4.3 设计热管式空气预热器重点考虑的问题 以20t/h燃煤锅炉热管式空气预热器为例： ）管材的选择与防腐问题 燃料煤中的硫在燃烧时大部分生成SO2，其中一部分在高温区被氧化成硫酸(S03)，与燃烧气体中的水蒸汽反应生成硫酸蒸气。当热管的外壁温度低于硫酸蒸气凝结温度(露点)时，将产生露点腐蚀，严重影响设备寿命。所以，露点腐蚀和随之产生的黏性积灰问题是设计中的关键问题。本设计为降低成本未采用抗腐蚀强的不锈钢，而是采用了普通碳钢作为管壁材料。该“空预器”采用逆流方式，处于烟气出口，同时位于空气进口的管排壁温最低。设计中调整热管及预热器结构等有关参数，使热管的最低管壁温度高于露点温度，消除露点腐蚀和黏性积灰。）工作液体(工质)的选择及工质与管壳材料的相容性问题在根据热管工作温度确定工质时，重点考虑其与管壳的相容性，使热管内部在工作中不产生不溶性气体，保证热管式“空预器”的长期高效稳定工作，在工质选择中，还要力求使其传热能力高、化学成分稳定、湿润性能好、热阻小、无毒、成本低。本设计中采用蒸馏水作为主要工质。）强化换热问题热管式空气预热器的制造工艺成本高于列管式空气预热器，为了减少原材料的消耗，降低设备成本，在设计中主要采取了以下强化换热措施：将相邻行的热管布置成差排方式，增大总体迎风面积；在热管上采用高频焊接圆周向翅片的方法扩展换热面积，翅片高度为9mm，考虑到烟尘的冲刷损耗，烟气侧的翅片厚度为1.2mm，大于空气侧的翅片厚度(0.8mm)。通过以上措施，该热管式空气预热器的体积只有原列管式空气预热器的l/3，质量也大大减少。）风阻问题热管式“空预器”的烟气侧和空气侧的阻力须控制