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空气预热器的分类
空气预热器
传热式
蓄热式
管式空气预热器
回转式空气预热器
受热面回转式
风罩回转式
传热式预热器中热量通过受热面由烟气传给空气，烟气和空气各有自己 通路。
蓄热式预热器中烟气和空气相互交替流经受热面，当烟气通过受热面时， 热量由烟气传给受热面金属，并被金属蓄积起来，然后使空气通过受热 面，金属就将蓄积的热量传递给空气。受热面每旋转一周完成一个热交 换过程。
力，保证在没有电源时也能维持一段时间转动。 预热器的启动有变频和液力偶合器两种保护方式。都能实现减小启
动转子惯性矩对马达的冲击，实现无级调速。变频器启动阶段节能； 备件成本较高；在预热器出现异常阻力上升时不能起作用。液力偶 合器启动时耗能较多；运行时要定期检查油位；转动异常时能自动 响应。
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减速箱
预热器内的空气区呈正压，而烟气区为负压，就导致一部分空气通 过交界处的间隙而漏到烟气中去，这种经动静之间间隙的漏风称为 间隙漏风。 对于三分仓空气预热器，它不但有空气区与烟气区之间的间隙漏风， 还有一次风仓与二次风仓之间漏风。 此外，外界的空气也可以通过转轴和机壳之间的间隙漏入烟气区。
当回转式预热器工作时，随着转子不断旋转，不可避免的要将存在 转子容积中的空气携带到烟气中去，同时也有一些烟气随转子的转 动而被带入空气区，这种被旋转的转子容积所携带的漏风，称为携 带漏风。
密封区内密封片的数量直接影响预热器的径向漏风量，密 封片数量越多相应的漏风量越小。
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热端径向密封片 冷端径向密封片
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受热面回转式空气预热器
环向密封：分为外环向密封和内环向密封两种。 外环向密封是防止空气通过转子外圆筒的上、下端面漏入
转子外圆筒与外壳之间的空隙而旁路转子，再沿这个空隙 漏向烟气侧。 内环向密封是防止空气通过轴的上、下端面漏入烟气通道。
围
带
传
动
装
置
简
辅电机
图
气马达
主电机
液力偶合器
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围 带 传 动
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空气马达
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受热面回转式空气预热器
热变形
① 运行过程中，热 端温度高，冷端 温度低，转子热 端膨胀量大于冷 端膨胀量，发生 “蘑菇状”变形。
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尾部受热面积灰
积灰是烟气中的飞灰沉积在受热面上的现象。包括松散
性积灰和低温黏结性积灰。 1. 松散性积灰：烟气携带飞灰流经受热面时，部分灰粒沉
转子的转速越快，携带的漏风量相应也越大。
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受热面回转式空气预热器
携带漏风量一般很少，不会超过1%。 设计、安装良好的回转式预热器间隙漏风量一般
为8%~10%，漏风严重时可达20%~30%。 为了减小漏风，回转式空气预热器均装有密封装
置，主要有径向密封、轴向密封、和旁路密封。
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受热面回转式空气预热器
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受热面回转式空气预热器
径向密封：由热端扇形板与热端径向密封片、冷端扇形板 与冷端径向密封片组成。防止二次风沿转子的上、下端面 通过径向间隙漏到烟气区或一次风沿转子的上、下端面通 过径向间隙漏到烟气区和二次风区。
径向密封片随转子一起旋转，径向密封装置的密封区域， 对于热端而言即为扇形板密封面下表面与它所覆盖的密封 片所形成的区域；对于冷端而言，就是下扇形板的上表面 与密封片相接壤的区域。
缺点：
1. 体积大，金属消耗量大，大型锅炉尾部受热面不好布置。 2. 运行中金属壁温低，空气进口处易发生低温腐蚀。
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回转式空气预热器
受热面回转式空气预热器
风罩回转式空气预热器
回转式空气预热器分为受热面回转式和风罩回转式。 近年投运的大容量机组多采用受热面回转式空气预热器。
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回转式空气预热器
飞灰磨损的危害：受热面管子磨损，强度下降，引起管子 泄漏事故。
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尾部受热面磨损
影响磨损的因素：
1. 烟气流速：管子的磨损和烟速的三次方成正比。 2. 飞灰浓度：飞灰浓度大，磨损严重。气流转弯、烟气走
廊等局部地方飞灰浓度高，磨损严重。 3. 灰粒特性：灰粒越粗、越硬，撞击与切削作用越强，磨
损越严重。没烟气流向，温度降低，灰粒变硬，磨损加 重。 4. 管束结构特性：烟气纵向冲刷较横向冲刷磨损轻，错列 的第二排、顺列的第五排磨损较严重。 5. 运行中的因素：锅炉超负荷运行时，飞灰浓度及烟气流 速增大；烟道漏风造成烟速增大，均会造成磨损加重。
当锅炉采用冷一次风机制粉系统时，空预器采用三分仓结构，转子
横截面被扇形板分隔成烟道、一次风和二次风三个流通区。
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受热面回转式空气预热器
2. 转子：
3. 转子是装载传热元件并能旋 转的圆柱形部件，主要包括 中心筒、外圆筒、轴、隔板 和传热元件。中心筒与外圆 筒之间从上到下用隔板沿径 向以转子圆心角15或30度等 分成24或12个互不相通的独 立扇形部分，每个扇形部分 再用切向隔板分隔成若干个 扇形仓格，仓格内装满了波 浪形薄钢板和定位板传热元 件。
3. 空预器冷端采用耐腐蚀材料。
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尾部受热面腐蚀
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3. 积灰后会促使受热面金属产生低温腐蚀。 4. 积灰增加烟道阻力，导致引风机工作异常。
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尾部受热面积灰
积灰的影响因素：
1. 烟速的影响。烟速小于2.5~3m/s，迎风面易积灰，大于 8~10 m/s则不会积灰。设计额定烟速不低于6m/s。
2. 飞灰颗粒度的影响。微小颗粒容易沉积，大颗粒不易沉 积。
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管式空气预热器
布置：
按进风方式可分为单面进风和双面进风；按空气流程可 分为单通道和多通道。
通道数越多，越接 近逆流传热，越能 得到良好的传热效 果，但会造成流动 阻力增大。为了得 到较大的传热温差， 又不使空气流速过 大，常采用多道多 面进风的结构。
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管式空气预热器
优点：
1. 结构简单，制造、安装、检修方便，工作可靠。 2. 运行中漏风量少。
3. 管束结构的影响。管束顺列布置时，从第二排开始，管 子迎风面及背面处于旋涡区，会严重积灰。错列布置时， 迎风面及背风面均受到冲刷，不易积灰。
4. 受热面金属温度的影响。温太低，水蒸气和硫酸蒸汽 易凝结，形成低温黏结性积灰。
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尾部受热面积灰
减轻积灰的措施： 1. 设计时采用足够高的烟速，但也不能过高，否则会使磨
损加剧。 2. 正确设计和布置吹灰器，合理吹灰。
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尾部受热面磨损
携带固态灰粒的流动烟气，流经受热面时，灰粒对受热面 的每次撞击都会削去微小的金属屑，这种现象称为飞灰磨 损。
垂直撞击力引起撞击磨损，斜向撞击的切向力引起摩擦磨 损。飞灰磨损易发生在烟速高和飞灰浓度较大的地方。飞
灰对受热面的磨损是不均匀的。
空气预热器的作用
空气预热器是利用锅炉尾部烟道烟气余热来加热燃料燃
烧所需空气的一种热交换器。其主要作用如下： 1. 降低排烟温度，提高锅炉效率。 2. 改善燃料的着火与燃烧条件，降低不完全燃烧损失。 3. 节约金属，降低造价。提高燃烧空气温度后，炉膛平均
温度升高，强化了炉内辐射传热，在同样蒸发量的条件 下，水冷壁可以布置的少一点。 4. 降低烟气温度，改善引风机工作条件。 5. 采用热风作干燥剂有利于制粉系统的正常工作。
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外环形密封元件装在转 子冷、热端面的整个外 侧圆周上，由旁路密封 片和T形钢组成，T形钢 连接在转子外圆周的角 钢上，旁路密封片由螺 栓固定在转子外圆的静 止部位。运行时T形钢 与转子一起转动，而旁 路密封片静止不动。
外环向密封装置
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热端外环向密封
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冷端外环向密封
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受热面回转式空气预热器
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受热面回转式空气预热器
2. 为了增强气流的扰动同时又不使气流阻力过大，波形板 的斜纹应与气流成30度角。
3. 为了防止低温段堵灰和积灰，在低温段波形板的波形被 放大，定位板则采用平板结构。
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受热面回转式空气预热器
3. 漏风及密封装置： 回转式预热器的转子与静止的外壳之间总是存在一定的间隙，由于
轴向密封装置： 轴向密封的作用是当外环向密封不严密时，防止空气通过
转子外围板与外壳间的空隙漏入烟气侧。 轴向密封装置由轴向密封片与轴向密封板组成。轴向密封
片固定在转子外圆管的径向仓隔板上，从热端到冷端，沿 着整个转子的高度（即轴向）装设。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。
积在受热面上形成。呈干松状，易于清除。 2. 低温黏结灰。烟气中的硫酸蒸汽在低温受热面上凝结，
将灰粒黍聚而形成。不易清除。
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尾部受热面积灰
积灰的危害：
1. 传热恶化，排烟温度升高，排烟损失增大，锅炉效率降 低。
2. 积灰堵塞烟道，流动阻力增加，电耗增大；严重时堵塞 流通截面，降低锅炉出力，甚至被迫停炉清灰。
尾部受热面腐蚀
影响低温腐蚀的因素：
1. 硫酸蒸汽的凝结量。 2. 凝结液中的硫酸浓度。 3. 受热面金属温度。
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尾部受热面腐蚀
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尾部受热面腐蚀
减轻低温腐蚀的措施：
1. 提高空预器冷段壁温：采用暖风器；采用热 风再循环。
2. 减少烟气中三氧化硫的生成量：燃烧脱硫； 低氧燃烧；燃料中添加石灰石粉未。
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尾部受热面磨损
减轻磨损的措施：
1. 正确选择烟气流速，尽量减小速度分布不均匀。 2. 在受热面管子易磨损的部位加装防磨保护装置。 3. 在管子外表面搪瓷或涂防磨涂料。 4. 在回转式预热器上层蓄热板采用耐磨材料。 5. 运行中尽量避免超负荷，及时查堵漏风。
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尾部受热面腐蚀