省煤器的结构和工作原理

省煤器的结构和工作原理

省煤器的结构

省煤器通常由蛇形管、进出口联箱、支撑架和防磨装置等部分组成，以下是详细介绍：

蛇形管：是省煤器的核心部件，一般由无缝钢管弯制而成，呈蛇形排列。蛇形管的管径、管壁厚度和管排数会根据锅炉的容量、参数以及给水温度等要求进行设计。例如，大型电站锅炉的省煤器蛇形管管径可能较大，管壁较厚，以承受较高的压力和温度；而小型工业锅炉的省煤器蛇形管则相对较小。

进出口联箱：用于连接蛇形管和给水管道，起到汇集和分配给水的作用。进口联箱将给水均匀地分配到各个蛇形管中，出口联箱则将加热后的给水收集起来，送入锅炉汽包。联箱的尺寸和材质会根据给水的流量、压力和温度等因素进行选择。

支撑架：用于支撑蛇形管，使其保持一定的间距和排列方式，防止蛇形管在运行过程中发生振动和变形。支撑架通常由钢材制成，具有一定的强度和刚度。

防磨装置：由于省煤器蛇形管处于锅炉尾部烟道中，烟气中含有大量的灰尘颗粒，会对蛇形管造成磨损。为了减少磨损，延长省煤器的使用寿命，通常会在蛇形管易磨损的部位安装防磨装置，如防磨瓦、防磨护板等。

省煤器的工作原理

省煤器的工作原理基于热交换原理，利用锅炉尾部烟气的余热来加热给水，具体过程如下：

烟气流程：锅炉燃烧产生的烟气从炉膛出来后，依次流经过热器、省煤器和空气预热器等受热面。当烟气流经省煤器时，由于蛇形管的阻挡，烟气的流动方向和速度会发生变化，同时烟气与蛇形管外壁发生对流换热，将热量传递给蛇形管。

给水流程：给水从给水泵出来后，进入省煤器的进口联箱，然后均匀地分配到各个蛇形管中。在蛇形管内，给水与蛇形管外壁的烟气进行热交换，吸收烟气的热量，温度逐渐升高。加热后的给水从蛇形管流出，汇集到出口联箱，最后送入锅炉汽包。

热交换过程：在省煤器中，烟气的热量通过对流换热的方式传递给蛇形管外壁，再通过导热的方式传递给蛇形管内壁，最后通过对流换热的方式传递给管内的给水。通过这种多级热交换过程，实现了烟气余热的回收利用，提高了锅炉的热效率。

例如，在一个小型工业锅炉中，给水温度为20℃，经过省煤器加热后，温度可升高到100℃左右。而烟气从进入省煤器时的300℃左右，降低到200℃左右排出。这样，不仅提高了给水温度，减少了锅炉的燃料消耗，还降低了烟气的排放温度，减少了对环境的热污染。