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空气预热器换热原理

空气预热器是布置在尾部烟道上利用排烟余热将空气预热到所需温度的热交换器。

当空预器换热元件经过烟气侧时，烟气携带的一部分热量就传递给换热元件；而换热元件经过空气侧时又把热量传递给空气。这样空预器回收了烟气的热量，降低了排烟温度，提高了燃料与空气的初始温，强化了燃料的燃烧，因而进一步提高了锅炉效率。

空气预热器结构

端柱

端柱支撑着包括转子导向轴承在内的顶部结构。每一端柱上都含有轴向密封板，轴向密封板与上下扇形板连为一体。端柱与底部结构的扇形板支板相连，并通过铰链将载荷直接传递到底梁和用户钢架上。

顶部结构

顶部结构上连接有顶部扇形密封板，顶部扇形密封板在设定固定前由若干个调节螺杆悬吊在扇形板支板上。顶部结构将两端柱连为一体，组成一中心承力框架，一方面将顶部导向轴承定位在中心位置并支撑由顶部轴承传递的横向载荷，另一方面还承受着由驱动装置扭矩臂传递过来的载荷。顶部结构扇形板支板的翼板在烟气和空气侧开有若干个通流槽口。以使顶部结构梁的上下温度场尽可能分布均匀，从而减少顶部结构纵向热变形和转子热端径向间隙的变化。

合成氨工业中上、下行煤气的余热回收

在上述生产流程中存在着以下几方面的问题。

1.换热面积设计严重不合理一般造气工段的废热锅炉均是按瞬间吹风气流量设计的，而上行煤气只相当于吹风气量的30%～50%左右，这样小的通气量通过上述按照吹风气瞬时量设计的废热锅炉，由于传热面积过大，必然形成上行煤气出口温度过低，不仅会产生腐蚀，而且易形成灰堵。

2.低温余热没有充分回收目前中型合成氨厂都将废热锅炉产生的饱和蒸汽压力提高。其优点是得到高品位的蒸汽，另一方面也提高了传热管壁温度，对防止腐蚀有利。但由于饱和蒸汽压力提高，饱和蒸汽温度也相应提高，为维持一定温差，排出废热锅炉气体的出口温度也相应提高。一般将出口温度设计在270℃左右。由于中型合成氨生产的气体流量较大，如果将270℃气体的温度降到140℃左右，则吹风气、上、下的总回收热量相当于1t蒸汽的热量，显然这种低温小温差有腐蚀性气体的余热回收采用热管是的。

什么是低温腐蚀

烟气中水蒸汽的温度是不高的，一般约为40~60度，但如果烟气中含有SO3，则与水蒸汽形成硫酸蒸汽，使烟气的温度大大提高，称为酸。（如烟气中硫酸蒸汽浓度为10%时，酸升高至190度）。燃料中的硫在燃烧时与氧化合形成SO2，其中有小部分再被氧化，生成SO3。由于空气预热器下部的烟气温度不高，壁温经常烟气。烟气中的硫酸蒸汽就开始凝结在预热器受热面上造成硫酸腐蚀。同时，凝结的硫酸粘附飞灰，并与受热面上的积灰起化学反应，引起积灰硬化，形成以硫酸钙为基质的水泥状物质，严重的积灰导致传热性能下降，又使管壁温度降低，凝结的酸液更多，这样就使预热器的积灰与腐蚀越加严重，造成严重的腐蚀与堵灰。低温腐蚀常发生在空气预热器上，但是当燃料含硫量较高，过量空气系数较大时，导致烟气中SO3含量较多，酸较高，在遇到给水温度较低的情况时，省煤器也有可能发生低温腐蚀。








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