锅炉是生产和生活中常用的设备,它将燃料的化学能转化为热能来产生蒸汽或热水。而空气预热器则是锅炉中一种重要的设备,其作用是利用烟气对空气进行加热,提高炉膛温度,改善燃料着火和燃烧条件,提高锅炉的效率和降低排温度。
首先,空气预热器是布置在锅炉尾部烟道的对流受热面,通过烟气加热燃烧用空气。烟气从上而下穿过管内,而空气则在管外反复横向流过。这种布局使得空气得到了充分的加热,从而提高了炉膛温度和燃烧效果。
其次,空气预热器出来的热空气分为两部分,一部分送到磨煤机,用于煤粉的磨煤过程;另一部分直接送入炉膛,与燃料一起进行燃烧。热空气的加热使得炉膛温度提高,改善了燃料的着火和燃烧条件,减少了燃料不完全燃烧的损失。此外,空气温度每提高50℃,大约可使排温度降低30-35℃,锅炉的效率则可*左右。
管式空气预热器是一种常见的空气预热器型式,它由许多直径为25~51mm的钢管两端焊在管板上组成。其工作可靠,漏风较少,但体积庞大。另一种常用的空气预热器型式是回转式空气预热器,由许多金属波形薄板组成的转子作为受热面,通过电动机和减速装置徐徐拖动。回转式空气预热器结构紧凑,重量轻,传热效果好,但漏风量较大。
对于大型锅炉而言,为了提高传热效果,减少漏风量,一般选择回转式空气预热器。尤其是对于400t/h以上的锅炉,回转式空气预热器的优点更为明显。
除了上述内容,文章还提到了汽包锅炉的特点。汽包锅炉的金属消耗量比直流锅炉多10%~15%,水容积较大,因此蓄热能力较高。此外,汽包的蒸汽空间还能储存一定数量的蒸汽。在负荷变化时,锅炉汽压变化比较缓慢,负荷增加时,燃料量不变,产汽量小于用汽量,汽压下降。而储存在炉水和金属中的热量会使部分炉水汽化,产生少量蒸汽用于弥补负荷的增加。反之,当产汽量大于负荷时,多余的蒸汽以压缩的形式储存在汽包蒸汽空间内,多余的热量则以提高炉水饱和温度和金属温度的形式储存起来。这使得汽包锅炉蓄热能力较高,能够自动适应负荷变化,这是汽包锅炉的一个优点。
综上所述,空气预热器在锅炉中起到了重要的作用,通过加热燃烧用空气,提高炉膛温度和改善燃烧效果。管式和回转式是常见的空气预热器型式,各有优缺点,选择合适的型式取决于锅炉的需求。而汽包锅炉则具有较高的蓄热能力和适应负荷变化的能力,是一种常见的锅炉类型。
参考来源:
- 《锅炉基础》 田城 中国电力出版社
- 《锅炉燃烧技术》 邱冠武 中国电力出版社