空气预热器的工作原理 空气预热器是一种气-气换热器。它将锅炉尾部烟道中排出的、温度较高的烟气所含的热量,通过某种换热表面(如金属板、管或蓄热元件)传递给另一侧温度较低的、即将送入炉膛助燃的空气。
这个过程实现了 “废热”的回收利用,减少了排烟带走的热量损失。
二、 主要类型及各自的工作原理细节
根据换热方式,主要分为两大类:
1. 再生式(蓄热式)空气预热器 - 以回转式(容克式)为代表
1.1结构:由一个缓慢旋转的转子(内部装满波纹金属板或蜂窝陶瓷蓄热元件)、固定的烟气通道、空气通道和密封系统组成。
1.2工作原理:
蓄热过程:转子的一部分扇形区经过烟气侧,高温烟气流过蓄热元件,将其加热,热量储存在蓄热元件中。
放热过程:被加热的蓄热元件随转子旋转到空气侧,冷空气逆向流过这些高温蓄热元件,吸收其储存的热量,自身温度升高。
转子持续缓慢旋转(通常1-3转/分钟),蓄热元件周期性地在烟气和空气通道中穿梭,从而连续、交替地完成吸热和放热,实现热量从烟气到空气的传递。
特点:结构紧凑,换热密度高,体积相对较小,广泛应用于大型电站锅炉。但存在漏风问题,对密封要求极高。
2. 间壁式(传热式)空气预热器 - 以管式空气预热器为代表
1.1结构:由许多平行的直管束(通常是钢管)和上下管板、中间隔板等组成。管子通常垂直布置。
1.2工作原理:
一种流体(通常是烟气)在管内纵向流动。
另一种流体(空气)在管外横向或纵向冲刷管束。
两种流体被管壁完全隔开,但热量可以通过管壁从高温烟气传导给低温空气。这是一个连续、稳态的传导和对流换热过程。
为了提高换热效果,管子有时会采用扩展表面(如翅片管)。
特点:结构简单,制造方便,漏风率几乎为零,可靠性高。但体积庞大,耗钢量大,常用于中小型锅炉或作为回转式预热器的前置级。
