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设备、结构及工作原理|锅炉受热面(五)
2024-08-082

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7-41 容克式空气预热器的结构如何?

答:容克式空气预热器的主要结构有转子,外壳,冷端、热端连接板, 传动装置,密封系统以及油循环系统等。

7-42 简述回转式空气预热器的工作原理。

答:预热器由转子连续旋转,通过特殊形状的金属元件从烟气中吸收热 量,然后将热量交换给冷空气。这些高效传热元件紧密地排列在圆周形转子 中按径向分割的扇形仓格里,转子周围的外壳与两端连接板连接,通过连接 板的分割以及径向、旁路密封等适当的密封,形成分别由两部分预热器组成 的两个通道,一个是空气通道,另一个是烟气通道。

由于预热器转子缓慢地旋转,烟气和空气交替地流过传热元件。当旋转 至烟气通道时,传热元件表面吸收高温烟气的热量,当转子旋转至空气通道 时,传热元件释放出热量加热空气。如此循环往复,转子每旋转一周就进行 一次热交换,通过转子的连续旋转,不断地将热量传给冷空气,提高进入炉 膛燃烧的空气温度,满足锅炉燃烧的需要。同时降低排烟损失,提高锅炉 效率。

7-43 什么是受热面积灰?

答:当携带飞灰的烟气流经受热面时,部分灰粒沉积在受热面上的现 象,称为积灰。当烟气横向冲刷管束时,在管子背风面产生旋涡区。小于 30μm的灰粒会被卷入旋涡区,在分子间引力和静电力的作用下,一些细灰被吸附在管壁上造成积灰。积灰是微小灰粒积聚与粗灰粒冲击同时作用的过 程。开始积灰速度较快,随后逐渐降低。当积聚的灰与被粗灰冲掉的灰相等 时,则处于动态平衡状态。

7-44 影响受热面积灰的因素有哪些?

答:影响受热面积灰的原因有:

(1)烟气流速。烟气流速越高,灰粒的冲击作用就越大,积灰程度越 轻;反之,则积灰越多。

(2)飞灰颗粒度。烟气中粗灰多细灰少,冲刷作用大,则积灰减少;反 之,细灰多粗灰少,则积灰增加。

(3)管束结构特性。错列布置管束比顺列布置管束积灰少,因为错列布 置的管束不仅迎风面受到冲刷,而且背风面也比较容易受到冲刷,故积灰 较轻。

7-45 空气预热器积灰和低温腐蚀有何危害?

答:烟气中的飞灰容易沉积在传热元件上,引起传热元件的腐蚀和气流 通道的堵塞,而传热元件堵灰又会增加气流的流动阻力,这样又会使引风 机、送风机以及一次风机的电耗增加,尤其对于引风机来说,会因受管道阻 力的增加而改变其正常的工作点位置。严重时,使风机进入不稳定工况区工 作,容易发生喘振。其次,由于传热条件变差,使一、二次风温度降低,锅 炉排烟温度升高,影响锅炉效率,甚至会限制锅炉出力。空气预热器的积灰 又会使受热元件传热下降,使管壁温度降低,这样凝结酸量就增多,又会加 剧低温腐蚀。

空气预热器受热面的金属腐蚀造成空气预热器大面积损坏而报废。空气 预热器腐蚀穿孔,使大量空气漏入烟道,一方面增加引风机单耗;另一方面 使炉内空气不足,燃烧恶化,燃烧效率降低。腐蚀又伴随生成低温黏结性结 灰,不仅影响受热面传热,而且严重时将造成烟气通道堵灰,从而通风阻力 增加。排烟温度升高会影响锅炉效率和可用率,严重时3~4个月即需要更 换受热面,甚至锅炉被迫减负荷运行。

7-46 减轻受热面积灰的措施有哪些?

答:(1)选择合理的烟气流速在额定负荷时,烟气流速不应低于6m/s, 一般可保持在8~10m/s,过大会加剧磨损。

(2)布置高效吹灰装置,制定合理的吹灰制度,运行人员应按要求定期 吹灰,以减轻受热面的积灰。

(3)采用小管径、小节距、错列布置,可以增强冲刷和扰动,积灰减轻。

7-47 吹灰的作用是什么?

答:锅炉(特别是燃煤炉)运行一段时间后,受热面上将积灰或结渣, 将会影响锅炉的安全与经济运行,因此必须及时清除。吹灰器的作用就是清 除受热面上的结渣和积灰,维持受热面的清洁,避免金属管壁局部由于受热 不均而超温,提高受热面的吸热能力及锅炉效率。对易结焦的炉子,及时投 用吹灰器还可降低排烟温度,以防止和减少结焦。

7-48 尾部烟道受热面磨损的机理是什么?

答:煤粉炉的烟气带有大量飞灰粒子,这些飞灰粒子都有一定的动能, 当烟气冲刷受热面时,飞灰粒子不断的冲刷管壁,每次冲刷都从管子上削去 极其微小的金属屑,这就是磨损。

7-49 影响低温受热面磨损的因素有哪些?

答:(1)飞灰速度。磨损量与飞灰速度的3次方成正比,烟气流速增加 1倍,磨损量要增加7倍。

(2)飞灰浓度。飞灰浓度增大,飞灰冲击次数增多,磨损加剧。

(3)灰粒特性。灰粒越粗,越硬,磨损越严重。飞灰中含碳量增加,也 会使磨损加剧,因为灰中焦炭的硬度比灰粒要高。

(4)飞灰撞击率。飞灰颗粒大,飞灰比重大,烟气流速快,烟气黏度 小,则飞灰撞击机会就多,磨损就严重。

7-50 运行中减少尾部受热面磨损的措施有哪些?

答:减少尾部受热面磨损的措施有:

(1)选取最佳空气量,减少炉底漏风,使尾部烟道内气流速度适中。

(2)选择合理的配风,使煤粉完全燃烧,减少飞灰含碳量。

(3)选择合理的煤粉细度,使其完全燃烧。

7-51 简述尾部受热面低温腐蚀的机理。

答:燃料中硫分燃烧产生二氧化硫,二氧化硫又会再氧化成三氧化硫, 三氧化硫与烟气蒸汽形成硫酸蒸汽,当受热面的壁温低于硫酸蒸汽的露点温 度时,硫酸蒸汽就会凝结在管壁上腐蚀受热面。

7-52 影响低温腐蚀的因素是什么?

答:低温腐蚀主要取决于烟气中三氧化硫的含量与管壁温度。

烟气中的三氧化硫增多,既提高了烟气露点又增多了硫酸凝结量,因而 提高了腐蚀程度。只要受热面的壁温低至烟气的露点,硫酸便开始凝结在受 热面上而发生腐蚀。

7-53 运行中防止低温腐蚀的措施有哪些?

答:烟气中的三氧化硫的形成与燃料硫分、火焰温度、燃烧热强度、燃 烧空气量、飞灰性质和数量以及催化剂等有关,运行中可控制的有:

(1)投入暖风器或热风再循环,提高进入空气预热器的冷风温度,以此 来提高空气预热器的管壁温度。


(2)加强对空气预热器的吹灰。

来源:锅炉运行/《火电厂生产岗位技术问答》

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