省煤器的布置

省煤器通常布置在對(duì)流煙道中，一般將管圈放置成水平以利于排水。而且總是保持水由下向上流動(dòng)，以便于排除其中的空氣，避免引起局部的氧氣腐蝕。煙氣從上向下流動(dòng)，既有助于吹灰，又保持煙氣相對(duì)于水的逆向流動(dòng)，增大傳熱溫差。為此，國產(chǎn)鍋爐中，省煤器通常是安裝在煙氣下行的對(duì)流井中。 省油器管中的水速應(yīng)該保持在一定范圍內(nèi)。水速過高，則省油器的水阻力就過大。

一般規(guī)定，省煤器中的水阻力，對(duì)于高壓鍋爐不能超過鍋爐中壓力的5%；對(duì)于中壓鍋爐不得超過鍋筒中壓力的8%。水速過低要引起管內(nèi)空氣的阻塞及管子的局部腐蝕，在沸騰式省煤器中，則會(huì)產(chǎn)生汽水分層。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，在鍋爐的額定負(fù)荷下，對(duì)于非沸騰式或沸騰式省油器的非沸騰部分的水速，不應(yīng)小于0.3m/s；對(duì)于沸騰式省油器的沸騰部分的水速不得小于1.0m/s。

在省煤器中，絕大多數(shù)情況下都是采用翅片管。翅片管呈平行狀態(tài)，錯(cuò)列呈正三角形布置。為了使受熱面的結(jié)構(gòu)緊湊，一般總是力求減少管子節(jié)距管子的彎曲半徑愈小，外側(cè)管壁的減薄愈多，當(dāng)管子的彎曲半徑不小于管子直徑1.5~2倍時(shí)，彎曲管段截面的橢圓度和管壁減薄一般并不嚴(yán)重，管子強(qiáng)度也就不致有顯著降低。因此這種蛇形管省煤器的管子縱向節(jié)距一般就限制在s1/d=1.5~2.0的范圍內(nèi)。例如，國產(chǎn)中壓130t/h鍋爐省煤器的管徑為φ30×3mm，彎曲半徑R=60mm，即s2=1.87d。近年來由于使用了小R彎管機(jī)，使管子彎曲半徑減小到R=1~1.2d。如國產(chǎn)高壓400t/h鍋爐的省煤器，管徑為φ25×3mm，彎曲半徑R=30mm，即s2=1.2d。  省煤器管子的橫向節(jié)距s1受到受熱面堵灰的限制。但一般情況下，s1主要受到管子支持條件的限制。相對(duì)橫向節(jié)距m1/d可取2.0~3.0。 

 為了便于檢修，省煤器的管組高度有其限制。當(dāng)管子為緊湊布置時(shí)（m2/d≤1.5），管組高度不超過1m；當(dāng)管子為稀疏布置是，管組高度不超過1.5m，如果省煤器高度較大，那就需要將它分成機(jī)構(gòu)管組，管組之間應(yīng)留高度不小于550~600mm的空間。 蛇形管在煙道中的布置方向?qū)ι咝喂苤械乃儆泻艽笥绊?。蛇形管平面可以布置成平行或垂直于鍋爐前墻。當(dāng)煙道尺寸和管子節(jié)距一定時(shí)，圖1.7a所示系統(tǒng)中平行工作的蛇形管數(shù)最多，因而水速最低。而在圖1.7c的系統(tǒng)中則平行的蛇形管數(shù)最少，因而水速最高。對(duì)于大型鍋爐，易于達(dá)到以上所需的水速。對(duì)于容量較小的鍋爐，則必須采用蛇形管平面平行于前墻，且為單面進(jìn)水的系統(tǒng)。 從另一方面看，當(dāng)蛇形管布置成垂直于鍋爐前墻時(shí)，管子的支吊比較簡單，因?yàn)闊煹赖纳疃容^小，就在彎頭附件的兩端支持已經(jīng)足夠。但是，這樣的布置使全部蛇形管都要穿過對(duì)流煙道的后墻，這在“∩”型布置的鍋爐中會(huì)加劇飛灰磨損的危害。因?yàn)楫?dāng)煙氣從水平煙道流入對(duì)流豎井時(shí)，作了90°的轉(zhuǎn)彎而產(chǎn)生了很大的離心力，煙氣中的灰分質(zhì)點(diǎn)在離心力的作用下，向煙道后墻的一側(cè)集中，這就使那里的煙氣有局部的最大灰分濃度，結(jié)果導(dǎo)致全部蛇形管都發(fā)生劇烈的局部（彎頭處）磨損。如果采用翅片管平行于鍋爐前墻的布置，那就會(huì)使比較嚴(yán)重的煙氣磨損局限于靠近煙道后墻的幾根管子，損壞后，也只需要更換幾根翅片管。

由此可見，在普通煤粉爐中，應(yīng)當(dāng)采用翅片管平行于鍋爐前墻的布置。而這一般恰能與保證所需水速的要求相一致。對(duì)于燃用液體和氣體燃料的鍋爐，以及高除渣率的鍋爐，蛇形管的布置方向主要取決于保證所需水速的條件。 如果省煤器為雙極布置，那末在第一級(jí)省油器的出口集箱和第二級(jí)省油器的進(jìn)口集箱之間應(yīng)該有相互交叉的連接管，以減少水在平行蛇形管中的溫度偏差。 在省煤器翅片管與進(jìn)出口集箱連接處，大量管子穿過爐墻，管子穿墻部位的爐墻一般用耐火混凝土澆成，管子和爐墻（耐火混凝土）之間留有間隙，使?fàn)t墻不受管子熱膨脹的影響。為了保證這部分爐墻的密封性，必須裝設(shè)可靠密封結(jié)構(gòu)。 從防止漏風(fēng)的要求來看，集箱放置在煙道里的省煤器結(jié)構(gòu)是比較合理的，因?yàn)樵谶@種結(jié)構(gòu)中沒有很多蛇形管穿墻的地方，只有集箱或連接管穿過煙道，這些穿墻處可以用石棉繩或膨脹節(jié)來密封.