电站锅炉低温省煤器设计+图纸+答辩PPT(3)

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我国最早研究低压省煤器系统的学者之一、西安交通大学的林万超教授利用等效焓降法对低压省煤器及其系统的热经济性进行了深入的分析，对不同形式的低压省煤器系统给出了相应的计算公式，提出了梯度开发、多级利用的概念。

东南大学教授撒应禄等，在国内首次较系统地提出了不同方案比较降低排烟温度的理论基础，把锅炉尾部烟道的省煤器、空气预热器以及磨煤机、燃烧系统作为一个系统，考察各项热力数据之间的关联。通过理论计算和分析给出了影响排烟温度的各种因素之间的定量关系。这些原理对于电厂对锅炉想进行烟气温度降低的治理方案的选择、论证具有一定的指导意义。

1.1 管式换热器

管壳式热交换器按其结构的不同一般可分固定管板式、U形管式、浮头式和填料函式四种类型。管式换热器是最经典的间壁式换热器，它在工业上的使用历史悠久，且其结构简单、应用普遍，因而对它的设计、制造、安装、检修等方面都积累了较为丰富的经验，至今仍在所有换热器中占据主导地位。

1.2 管式换热器的基本概念

在管式换热器内进行换热的两种流体，一种在管内流动，其行程称为管程；一种在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。为提高管外流体给热系数，通常在壳体内安装一定数量的横向折流档板。折流档板不仅可防止流体短路，增加流体速度，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍动程度大为增加。常用的档板有圆缺形和圆盘形两种，前者应用更为广泛。流体在管内每通过管束一次称为一个管程，每通过壳体一次称为一个壳程。为提高管内流体的速度，可在两端封头内设置适当隔板，将全部管子平均分隔成若干组。这样，流体可每次只通过部分管子而往返管束多次，称为多管程。同样，为提高管外流速，可在壳体内安装纵向档板使流体多次通过壳体空间，称多壳程。在管式换热器内，由于管内外流体温度不同，壳体和管束的温度也不同。

1.3管式换热器的分类

1.3.1 固定管板式换热器

固定管板式换热器是将两端管板直接与壳体焊接在一起。主要由外壳、管板、管束、封头等主要部件组成。壳体中设置有管束，管束两端采用焊接、胀接或胀焊并有的方法将管子固定在管板上，管板外周围和封头法兰用螺栓紧固。固定管板式换热器的结构简单、造价低廉、制造容易、管程清洗检修方便，但壳程清洗困难，管束制造后有温差应力存在。当换热管与壳体有较大温差时，壳体上还应设有膨胀节[1]。

1.3.2 浮头式换热器

浮头式换热器一端管板固定在壳体与管箱之间，另一端管板可以在壳体内自由移动，也就是壳体和管束热膨胀可自由。故管束和壳体之间没有温差应力。一般浮头可拆卸，管束可以自由地抽出和装入。浮头式换热器的这种结构可以用在管束和壳体有较大温差的工况。管束和壳体的清洗和检修较为方便，但它的结构相对比较复杂，对密封的要求也比较高。

1.3.3 U形管式换热器

U形管式换热器是将换热管围成U形，两端固定在同一管板上。由于壳体和换热管分开，换热管束可以自由伸缩，不会由于介质的温差而产生温差应力。U形管换热器只有一块管板，没有浮头，结构比较简单。管束可以自由的抽出和装入，方便清洗，具有浮头式换热器的优点，但由于换热管做成半径不等的U形弯，最外层换热管损坏后可以更换外，其它管子损坏只能堵管。同时，它与固定管板式换热器相比，由于换热管受弯曲半径的限制它的管束中心部分存在空隙，流体很容易走短路，影响了传热效果。