[实用新型]并联混合式多级空气预热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电厂辅助设备领域，特别是涉及一种并联混合式多级空气预热器。

背景技术

在电站锅炉中，在省煤器后都使用空气预热器，用管式、板式、回转式或热管式空气预热器来回收烟气的部分热量，降低排烟温度，强化燃烧着火和燃烧过程，提高锅炉效率，节省燃料。空气预热器已成为电站锅炉不可缺少的受热面。

管式空气预热器是小型机组中常采用的结构形式。它由许多平行错列的钢管组成、管的两端与管板焊接，形成具有一定受热面的立方体官箱。为了能使空气多次交叉流动，常装有中间管板，中间管板用夹环固定在个别管子上。管式空气预热器包括立管式空预器和横管式空预器，立管式空预器的烟气在管内纵向流动，空气在管外横向流动，横管式管式空预器则空气在管内流动，烟气与空气做交叉逆流传热。电站锅炉通常采用立管式空预器。管式空气预热器结构简单，理论上漏风少，在小型机组中应用较为广泛。但其体积大，金属消耗量大，布置不灵活，易发生低温腐蚀，引起漏风变大。随着锅炉蒸汽参数的提高和容量的增大，管式空气预热器由于受热面增大使其体积和高度显著增大，给锅炉尾部受热面布置带来很大困难，因而一般在125MW以下锅炉机组中使用，而200MW及以上容量锅炉，通常采用结构紧凑、质量较轻的回转式空气预热器。

回转式空气预热器由转子和风罩及附属设备组成，分为受热面旋转和风罩旋转两种，目前应用最多的为受热面旋转结构的回转式空气预热器。受热面旋转的回转式空气预热器一般为二分仓或三分仓结构。圆筒形转子从上到下用隔板沿径向分割成互不想通的若干个扇形仓，每个扇形仓又被分成若干段。仓内装满由波纹金属板制成的蓄热板。烟气或空气通过传热元件内的缝隙上下流通。在八角形外壳的顶部和底部，用两个扇形板上下对应的将整个截面分隔成烟气流通区、空气流通区和密封区三部分。烟气流通区和空气流通区分别与烟道和风道连接，密封区中既不流通烟气，也不流通空气，因而烟气与空气不会相混。转子由电动机驱动，以0.75～2r/min的转速旋转，受热面不断交替通过烟气和空气的流通区。转至烟气流通区时，烟气自上而下流过受热面，对受热面进行加热。当它转至空气流通区时，高温受热面把积蓄的热量自下而上流过的空气。每转完一周完成一个热交换过程。三分仓受热面旋转的回转式空气预热器由两股空气进入空气预热器，并且分别流过被烟气加热的波纹型受热面，通过不同的空气通道截面积，以得到不同温度的热风。三分仓回转式空气预热器适用于燃煤锅炉常采用的冷一次风正压制粉系统。这样将高压一次风和低压二次风分割在两个仓内进行预热，二次风可用低压头送风机，可降低风机电耗。同时，以冷一次风机代替二分仓内的热一次风机，可选用体积小、电耗低的高效风机，还能减轻磨损，延长风机寿命，使系统运行的可靠性和经济性得到提高。

回转式空气预热器与管式空气预热相比具有许多优点：1）回转式空气预热器由于传热面密度高达500m2/m3，因而结构紧凑，占地面积小，其体积约为同容量的管式空气预热器的1/10；2）质量轻，因管式空气预热器的管子壁厚为1.5mm，而回转式空气预热器的蓄热板，其厚度不过0.5～1.25mm，而且蓄热板布置很紧凑，故回转式空气预热器金属消耗量约为同容量管式空气预热器的1/3；3）回转式空气预热器布置灵活方便，是锅炉本体容易得到合理的布置方案；4）同样条件下，回转式空气预热器因其受热面温度较高，因而低温腐蚀的危险较管式空气预热器较轻。

回转式空气预热器也有缺点：漏风量大，一般管式空气预热器的漏风量不超过5%，而回转式空气预热器的漏风量最好时为8%～10%，密封不良时达20%～30%。同时，其结构复杂，制造工艺要求高，运行维护工作多，检修也复杂。但由于其优点，在300MW以上的机组锅炉，一般不采用管式空气预热器，而采用回转式空气预热器。

目前，空气预热器多采用单一结构形式布置，如省煤器后全部采用管式或回转式空气预热器。若全部采用管式空气预热器，漏风率较小，但是其传热效率较低，耗材多，冷端低温腐蚀严重、体积庞大等缺点，使其在大型电站锅炉中应用受到限制。回转式空气预热器克服了上述管式空气预热器的不足，表现较好传热性能和耐低温腐蚀的特性，但是其价格昂贵、运行维护成本高、漏风率较大等是其应用过程中的主要问题。可见这种受热面布置方式已严重制约着电站锅炉的经济和安全运行。虽然已有研究者提出了通过改变空气预热器布置方式的方法来改善上述不利情况，但效果还不尽如人意，因此有必要寻找新的方法来提高空气预热器的运行情况，提高锅炉尾部受热面的安全性与经济性。