1. Определение

Воздухоподогреватель (APH) — это теплообменное устройство, устанавливаемое в хвостовой части котла. Он использует отходящее тепло дымовых газов для предварительного нагрева воздуха для горения перед его подачей в котел, что повышает тепловую эффективность, снижает расход топлива и снижает температуру отходящих газов для минимизации потерь энергии.

Воздухоподогреватели в основном используются в угольных котлах электростанций и могут быть разделены на трубчатый (фиксированный) тип и роторный тип . Роторный тип можно далее разделить на тип с вращающимся колпаком и тип с вращающейся поверхностью нагрева , причем последний чаще используется в котлах электростанций. На основе структуры отсеков воздухоподогреватели можно разделить на двух-, трех- и четырехкамерные конструкции , среди которых четырехкамерная конструкция широко используется в котлах с циркулирующим кипящим слоем (ЦКС) из-за ее лучшей приспособляемости к изменяющимся условиям эксплуатации.

2. Принцип работы

Принцип работы воздухоподогревателя основан на теплообмене за счет разницы температур между высокотемпературными дымовыми газами и низкотемпературным воздухом, что позволяет повысить температуру воздуха и повысить эффективность сгорания.

По механизму теплопередачи воздухоподогреватели подразделяются на кондуктивные (трубчатые) и регенеративные (роторные) :

1. Трубчатый воздухоподогреватель (стационарного типа) :

   
   

   • Изготавливается из тонкостенных стальных труб , обычно расположенных в форме куба .

   • Трубы расположены вертикально в шахматном порядке , оба конца приварены к верхней и нижней трубным пластинам , а также к промежуточной трубной пластине внутри корпуса.

   • Дымовые газы движутся вверх и вниз снаружи труб , а воздух движется горизонтально через трубный пучок , обеспечивая передачу тепла.

   • Подходит для котлов среднего и малого размера , имеет компактную конструкцию и отличается превосходной герметичностью .

   
   

2. Роторный воздухоподогреватель (регенеративный тип) :

   
   

   • Состоит из цилиндрического ротора с несколькими секторными каналами для дымовых газов и воздуха.

   • Ротор медленно вращается , последовательно подвергая элементы теплопередачи воздействию горячих дымовых газов и холодного воздуха, способствуя косвенному накоплению и передаче тепла .

   • Обычно используются в котлах крупных электростанций , обеспечивая более высокую эффективность теплопередачи , хотя требуется регулярное техническое обслуживание для предотвращения накопления золы и износа .

     
     

   • 

При установке воздухоподогревателя температуру воздуха обычно можно повысить примерно до 300 °C (572 °F) , что улучшает условия сгорания, снижает расход топлива и предотвращает коррозию, вызванную конденсацией в котельной системе.

3. Основные характеристики

Воздухоподогреватели обеспечивают ряд преимуществ в котельных системах, в том числе:

1. Повышение эффективности котла :

   • Предварительный подогрев воздуха для горения обеспечивает более полное сгорание топлива , повышая тепловую эффективность и сокращая потери несгоревшего углерода.

   • Повышение эффективности приводит к снижению расхода топлива , что снижает эксплуатационные расходы.

2. Более низкая температура выхлопных газов :

   • Извлечение тепла из дымовых газов минимизирует потери тепловой энергии , снижая температуру выхлопных газов.

   • Помогает снизить тепловое загрязнение и улучшить общее использование энергии.

3. Превосходные характеристики герметизации :

   • Оптимизированные уплотнительные конструкции сводят к минимуму утечку воздуха , повышая эффективность теплообмена.

4. Высокая эффективность теплопередачи :

   • Изготовлен из материалов с высокой теплопроводностью и имеет оптимизированные пути движения воздуха для максимальной теплопередачи.

5. Простота изготовления и обслуживания :

   • Простая, но прочная конструкция обеспечивает экономичное изготовление, легкую установку и удобное обслуживание , гарантируя долговременную надежность .

     
     

4. Приложения

Воздухоподогреватели широко используются в различных отраслях промышленности, в том числе:

1. Котлы электростанций :

   • Необходим для угольных электростанций , оптимизирует эффективность сгорания и снижает потребление угля.

2. Промышленные котлы :

   • Обычно используется в таких отраслях, как металлургия, химическая переработка, производство строительных материалов и бумаги, для повышения тепловой эффективности.

3. Системы рекуперации отработанного тепла :

   • Используется в промышленных системах рекуперации тепла , сокращая потери энергии и повышая экономию средств.

4. Проекты по охране окружающей среды :

   • Играет ключевую роль в сокращении выбросов и снижении температуры дымовых газов , способствуя устойчивому использованию энергии и соблюдению экологических норм.