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毕业设计（论文）

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毕业设计（论文）报告

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空预器

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空预器

摘要：空预器作为火电厂烟气脱硫的关键设备，其性能直接影响着脱硫效率和脱硫成本。本文针对空预器的设计、运行和维护进行了深入研究，分析了影响空预器性能的主要因素，提出了优化空预器设计的措施，探讨了提高空预器运行效率的方法，并总结了空预器维护的关键技术。通过理论分析和实际应用相结合，为空预器的研发和应用提供了有益的参考。

随着我国电力工业的快速发展，火电厂的排放问题日益突出，烟气脱硫技术成为我国环保工作的重点。空预器作为火电厂烟气脱硫的关键设备，其性能直接影响到脱硫效率和脱硫成本。近年来，国内外学者对空预器的研究取得了显著成果，但仍有许多问题亟待解决。本文旨在通过对空预器的设计、运行和维护进行全面研究，为空预器的研发和应用提供有益的参考。

一、空预器概述

1.空预器的基本原理

空预器，全称为空气预热器，是火电厂烟气脱硫系统中重要的设备之一。其基本原理是利用锅炉尾部烟道中的热烟气与脱硫剂进行热交换，将脱硫剂由干燥状态加热至反应温度，同时将热烟气冷却至露点温度以下，从而实现脱硫和热量回收的目的。空预器的热交换效率直接影响到脱硫系统的整体性能，通常要求其热交换效率不低于85%。以某300MW机组为例，其空预器设计的热交换面积约为4000平方米，热交换效率为90%，可以有效地降低脱硫系统的能耗。

在空预器的工作过程中，热烟气从空预器的上游进入，与脱硫剂进行逆流接触。脱硫剂通常采用石灰石粉，其化学成分为CaCO3。在热烟气的作用下，石灰石粉首先被加热至分解温度（约850℃），分解成CaO和CO2。随后，CaO与烟气中的SO2发生反应，生成CaSO3，从而实现脱硫效果。以该300MW机组为例，其烟气量约为440万Nm3/h，SO2排放浓度为200mg/Nm3，经过空预器脱硫后，SO2排放浓度可降至50mg/Nm3以下，达到了国家环保排放标准。

空预器的设计需考虑多个因素，包括烟气温度、脱硫剂特性、烟气流量等。在实际应用中，空预器的设计参数需根据具体情况进行调整。例如，某600MW机组空预器的设计烟气温度为180℃，脱硫剂为石灰石粉，烟气流量为580万Nm3/h。通过优化空预器的设计，如增加烟气流通面积、调整脱硫剂喷射角度等，可以使空预器的脱硫效率提高至95%以上，同时减少脱硫剂的消耗量。此外，空预器的设计还需考虑材料的选择和制造工艺，以确保其耐高温、耐腐蚀、结构稳定等性能。

2.空预器的类型及特点

(1)空预器按照其结构形式主要分为板式空预器、管式空预器和回转式空预器。板式空预器通过金属板片间的间隙进行热交换，具有结构简单、制造方便、维护成本低等优点。以某1000MW机组为例，其板式空预器设计烟气流通面积为5000平方米，烟气流通速度为3m/s，热交换效率可达85%。管式空预器则是通过管束进行热交换，具有热交换面积大、热交换效率高、适用范围广等特点。某300MW机组采用的管式空预器，热交换面积为4500平方米，烟气流通速度为4m/s，热交换效率达到90%。回转式空预器则是将脱硫剂和热烟气在回转体中完成热交换，具有结构紧凑、占地面积小、运行稳定等优点。例如，某600MW机组回转式空预器的占地面积仅为同类板式空预器的一半。

(2)板式空预器主要适用于烟气流量较小、脱硫剂颗粒较细的场合。其优点在于热交换效率较高，可达80%以上，且板式结构使得脱硫剂容易清洗和维护。以某200MW机组为例，其板式空预器采用不锈钢板片，烟气温度为180℃，脱硫剂为石灰石粉，烟气流量为180万Nm3/h，脱硫效率达到90%。管式空预器则适用于烟气流量较大、脱硫剂颗粒较粗的场合，其优点在于热交换面积大，能够适应更大规模的烟气处理。例如，某1000MW机组管式空预器采用不锈钢管束，烟气温度为180℃，脱硫剂为石灰石粉，烟气流量为540万Nm3/h，脱硫效率达到95%。回转式空预器则适用于大型火电厂，如某1000MW机组，其回转式空预器设计烟气温度为180℃，脱硫剂为石灰石粉，烟气流量为540万Nm3/h，脱硫效率达到95%。

(3)空预器的特点还包括耐高温、耐腐蚀、结构强度高、运行稳定等。以某600MW机组回转式空预器为例，其材料采用耐高温、耐腐蚀的合金钢，能够在烟气温度高达400℃的环境下稳定运行。此外，空预器的结构设计也充分考虑了烟气流动的合理性和脱硫剂的分布均匀性，以确保脱硫效果和运行寿命。在实际应用中，空预器的性能还受到烟气成分、脱硫剂质量、运行参数等因素的影响。因此，在设计、制造和应用空预器时，需综合考虑这些因素，以实现最佳的脱硫效果和经济效益。例如，某1000MW机组在