尾部受热面常见问题及防止.ppt

,电厂锅炉原理,省煤器和空气预热器,9-1,尾部受热面概述,一、工作特点,烟温低，,积灰,、,磨损,、,低温腐蚀,严重,图,9-1,尾部受热面的布置,(a),单级布置；,(b),双级布置,1,高温级省煤器；,2,高温级空气预热器；,3,低温级省煤器；,4,低温级空气预热器,二、布置,单级布置、双级布置,图,9-2,回转式空气预热器的布置,(a),单级布置,风罩回转式空气预热器；,(b),双级布置,受热面回转式空气预热器,1,空气；,2,烟气,按出口工质状态分,2.,分类：,按材料分,：,铸铁式、钢管式,大型电站锅炉都采用钢管、非沸腾式省煤器,沸腾式（中压锅炉）,非沸腾式（高压及以上）,一、作用及分类,第一节 省煤器,1.,作用,用烟气加热锅炉给水的设备。,（,1,）节省燃料,（,2,）改善了汽包的工作条件,（,3,）降低了锅炉造价,图,9-3,钢管式省煤器结构,1,蛇形管；,2,进口联箱；,3,出口联箱；,4,支架；,5,支撑架；,6,锅炉钢架；,7,炉墙；,8,进水管,1.,结构,二、钢管式省煤器的一般结构及布置,进出口联箱,+,蛇形管束，采用小管径、小节距、卧式、错列、逆流布置,横向：平行烟道前墙，,磨损轻,、,工质流速高,纵向：垂直于烟道前墙，,磨损严重,、,流速低,图,9-5,省煤器蛇形管在烟道中的放置方式,(a),蛇形管垂直于烟道后墙布置；,(b),、,(c),蛇形管平行于烟道后墙布置,2.,布置方向,图,9-7,省煤器的悬吊结构,1,出口联箱；,2,省煤器悬吊管；,3,、,6,省煤器；,4,、,7,吊架；,5,防磨装置,3.,支吊,大容量锅炉一般采用悬吊结构,二、某电厂,1000MW,超超临界机组省煤器的结构及布置特点,本省煤器的特点：,采用,钢管式,、,非沸腾,式省煤器；,管束采用无缝钢管,顺列,布置；,省煤器为连续管圈,可疏水型,，无向下流的回路；,进口联箱上装有疏水、锅炉冲水、酸洗的接管座及相应阀门；,考虑飞灰磨损保护，烟速,不超过,10m/s,，且管束与四周墙壁间装设防止烟气偏流的,阻流板,，管束上设有,防磨装置,。,9-3,空气预热器,传热式（管式）,蓄热式（回转式）,一、作用及分类,（,1,）进一步降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。计算表明，排烟温度每降低,15,，可使锅炉热效率提高约,1%,；,（,2,）改善燃料的着火与燃烧条件，,q,3,、,q,4,降低，进一步提高了锅炉热效率；,（,3,）节约金属，降低造价。,（,4,）改善引风机的工作条件,2.,分类：,1.,作用,图,9-11,管式空气预热器结构,(a),空气预热器组纵剖面图；,(b),管箱,1,锅炉钢架；,2,空气预热器管子；,3,空气连通罩；,4,导流板；,5,热风道的连接法兰；,6,上管板；,7,预热器墙板；,8,膨胀节；,9,冷风道的连接法兰；,10,下管板,图,9-13,管式空气预热器的布置,(a),单道多流程；,(b),单道单流程；,(c),双道多流程；,(d),单道多流程双股平行进风；,(e),多道多流程,1,空气进口；,2,空气出口,二、管式空气预热器（,中小容量炉、流化床炉用,）,图,9-14,受热面回转式空气预热器的结构,1,转子；,2,轴；,3,环形长齿条；,4,主动齿轮；,5,烟气入口；,6,烟气出口；,7,空气入口；,8,空气出口；,9,径向隔板；,10,过渡区；,11,密封装置；,12,轴承；,13,管道接头；,14,受热面；,15,外壳；,16,电动机,1,受热面回转式空气预热器,（,1,）结构及工作原理,三、回转式空气预热器,（中、大容量锅炉用）,由,圆筒形转子,、,固定的圆筒形外壳,、,传动装置,、,密封装置,构成。,图,9-16,三分仓式空气预热器,空气预热器的密封装置,漏风原因：,携带漏风（少量）,间隙漏风（主要）,（,2,）漏风及对策,漏风危害：,密封装置,径向密封,环向密封,轴向密封,图,9-22,空气预热器的热态变形示意图,1,执行机构；,2,中心密封筒；,3,导向轴承；,4,上梁；,5,轴向密封装置；,6,下梁；,7,推力轴承；,8,下扇形版；,9,上扇形版,图,9-23,可弯曲扇形板结构,第四节 尾部受热面常见问题及防止,（,1,）合理选取烟速。在额定负荷时，烟气速度不应低于,6m/s,，一般可保持在,8 l0m/s,，过大则会加剧磨损。,（,2,）采用小管径、小节距、错列布置的管束，,（,3,）正确设计和布置高效吹灰装置，制定合理的吹灰制度。空气预热器要加装水冲洗装置。,一、尾部受热面积灰,1,积灰及其危害,是一个小灰粒不断积聚、大灰粒不断冲刷的动态平衡过程,2,积灰的影响因素,（,1,）烟气流速,：烟速高，积灰轻；,（,2,）飞灰颗粒度,：飞灰越细，积灰越严重,（,3,）管束结构特性,：错列布置管束比顺列布置管束的积灰轻,3,减轻和防止积灰的措施,从烟道截面上来看，后墙部位的受热面磨损要严重些。,从管子周界上来看，第一排管子最大磨损发生在管子迎风面两侧,3040,的范围内，第一排以后的在管子两侧,2530,的对称点上。对于顺列管束，第一排以后的各排管子的磨损集中在,60,的对称点上。,从管排上来看，错列管束中磨损最严重的是第二排，顺列管束第五排磨损严重,当烟气在管内纵向冲刷时（如管式空气预热器），磨损最严重点发生在管子进口约,150200mm,长的不稳定流动区域的一段管子内,二、尾部受热面磨损,1.,飞灰磨损的现象及机理,撞击磨损和切削磨损,受热面的磨损是不均匀的,图,9-29,受热面管子的飞灰磨损,（,a,）管外横向冲刷错列管束时磨损情况；（,b,）烟气管内纵向冲刷,1,空气预热器管子；,2,上管板,（,1,）合理的选择烟气流速。省煤器中最大不宜超过,9m/s,（,2,）采用合理的结构和布置。,（,3,）加装防磨装置。,（,4,）搪瓷或涂防磨涂料。,（,5,）采用膜式省煤器。,2,影响磨损的主要因素,（,1,）烟气速度。金属磨损与烟气速度的,33.5,次方成正比。,（,2,）飞灰浓度。飞灰浓度大，灰粒冲击次数多，磨损加剧。,（,3,）灰粒特性。灰粒越粗越硬，灰粒越不规则，磨损越严重。,（,4,）管束的结构特性。纵向,横向，顺列,错列。,3,减轻磨损的措施,图,9-30,省煤器的防磨装置,（,a,）弯头处的护瓦和护帘；（,b,）烟气走廊区的护瓦；,（,c,）弯头护瓦；（,d,）局部防磨装置,1,护瓦；,2,护帘,图,9-31,管式空气预热器的防磨装置,（,a,）磨损和防磨原理；（,b,）、（,c,）加装保护套管；（,d,）外部焊接短管,1,内套管；,2,耐火混凝土；,3,预热器管板；,4,焊接短管,低温腐蚀危害,：,（,1,）导致空气预热器穿孔，大量空气漏入烟气中，一方面因空气不足造成燃烧恶化，另一方面使送、引风机负荷增加，电耗增大；,（,2,）造成低温粘结性积灰，在锅炉运行中难以清除，不仅影响传热，使排烟温度升高，而且严重时堵塞烟气通道，引风阻力增加，锅炉出力下降，严重时被迫停炉清灰；,（,3,）严重的腐蚀将导致大量受热面更换，造成经济上的巨大损失。,三、低温腐蚀,1,低温腐蚀及其危害,低温腐蚀概念,：,当受热面壁温低于酸露点时，烟气中的硫酸蒸汽在受热面上凝结而发生的腐蚀，称为低温腐蚀,。,2,低温腐蚀机理,S+O,2,SO,2,2SO,2,+O,2,2SO,3,SO,3,+H,2,OH,2,SO,4,（蒸汽）,若,t,bi,t,l,时，,H,2,SO,4,蒸汽凝结发生低温腐蚀,3,烟气露点（酸露点）的确定,（,1,）,燃料中的硫分,越多，则烟气中的三氧化硫含量也越多；,（,2,）,火焰温度,高，则火焰中原子氧的含量增加，因而三氧化硫含量也增多；,（,3,）,过量空气系数,增加也会使火焰中原子氧的含量增加，从而使三氧化硫含量也增加；,（,4,）,飞灰中的某些成分,，如钙镁氧化物和磁性氧化铁（,Fe,3,O,4,），以及未燃尽的焦炭粒等有吸收或中和二氧化硫和三氧化硫的作用。故烟气中飞灰含量增加、且飞灰含上述成分又较多时，则烟气中三氧化硫量将减小。,（,5,）当,烟尘中,氧化铁（,Fe,2,O,3,）或氧化钒（,V,2,O,5,）等,催化剂,含量增加时，烟气中三氧化硫量将增加。,4,影响低温腐蚀的因素,燃料脱硫。原煤洗选可除去,40%,的硫分，将原煤加工成水煤浆燃烧可使,70%90%,的黄铁矿去除。,低氧燃烧。将燃油炉的炉膛出口过量控制系数控制在,1.03,及以下，烟气露点可显著下降。,加入添加剂（,MgCO,3,或,CaCO,3,）。,6,防止或减轻低温腐蚀的措施,（,1,）提高受热面壁温,采用热风再循环,空气预热器进口装设暖风器,（,2,）减少烟气中的,S03,含量,（,3,）空气预热器冷端采用耐腐蚀材料,