（PD）图片：Milton Beychok 蒸汽发生器原理图常规燃煤电厂. 安空气预热器（APH）是一个通用术语，用于描述任何设计用于预热燃烧燃料燃烧中使用的空气熔炉为了增加热效率炉子的。
特别是，本文描述了用于发电的大型燃料燃烧炉的燃烧空气预热器蒸汽在里面火力发电厂.空气预热器增加蒸汽发生器利用热燃烧回收的热量预热燃烧空气的热效率烟道气（参见相邻的图表）。
类型
火力发电厂中最常用的两类空气预热器是再生式空气预热器和管式空气预测器。[1][2][3][4]
再生空气预热器
再生式空气预热器最常见的两种类型是
- 旋转板式再生空气预热器，通常称为RAPH。RAPH由瑞典工程师Fredrik Ljungström发明，也称为永斯特伦空气预热器.
- 固定板式再生式空气预热器，通常称为Rothemuhle公司因为Rothemühle是德国小镇，最初的制造商在那里生产了多年。
再生空气预热器也可分为间壁式，这些是特殊类型的热交换器旨在回收或回收热量，以便重新使用或再循环。
旋转板式再生空气预热器
（PD）图片：U。美国环境保护署 一种典型的旋转板式再生式空气预热器。[2] 旋转板式空气预热器（RAPH）由安装在分为扇形的壳体内的中央旋转板式元件组成。旋转板元件有三种基本设计：[5][6]
（PD）图片：U。美国环境保护署 典型的旋转板式再生空气预热器。[2] - 这个双部门设计有两个部分。
- 这个三部门设计有三个部分。
- 这个四扇形设计有四个部分。
在三扇区设计中，蒸汽发生器的热烟气流经最大的扇区（通常横跨外壳的大约一半横截面），并将其部分热量转移到转轮元件内的吸热材料中。冷却后的烟气在从烟气烟囱。环境空气通过一个离心式风扇并在受热材料旋转通过较小扇区时吸收热量。然后，加热空气作为燃烧空气流入蒸汽发生炉。第三部分是最小的部分，它加热一部分环境空气，然后将其送入煤炭粉碎用于将煤与空气的混合物输送到煤粉燃烧器。因此，RAPH中加热的总空气提供：加热的一次燃烧空气、去除煤粉水分的加热空气和将煤粉输送至燃烧器的载气。由于烟气压力低于被加热空气的压力时，（扇区之间）有少量烟气泄漏到空气中。
双部门设计用于燃烧燃料（如油或天然气）的火力发电厂，这些燃料不需要粉碎或去除水分，因此需要加热空气而不是燃烧空气。
四扇区设计有一个由烟气加热的大扇区和三个空气加热扇区：一个用于燃烧空气，该扇区两侧有两个较小的空气扇区。在应用程序中，如循环流化床（CFB）燃烧系统，其中空气压力和烟气压力之间的压差甚至高于传统燃煤蒸汽发生器中的烟气压力，这种设计是理想的，因为它可以减少空气泄漏到烟气中。[6]
旋转轮元件旋转得很慢（大约每分钟3-5转），以便首先从热废气到元件进行最佳传热，然后在旋转时从元件到其他部分的空气进行最佳传热。
结构特点
转轮元件中的吸热材料由压入钢篮的垂直波纹板组成，板之间有足够的空间供烟气通过。这些板是波纹状的，为吸收热量提供了更多的表面积，也提供了所需的刚性。篮子设计为可根据需要更换。
旋转车轮的立轴由支撑推力轴承在下端使用油浴进行润滑，油浴由油浴内盘管中的水进行冷却。需要冷却轴的底端，因为这是热烟气进入预热器的地方。轴的顶端有一个简单的滚柱轴承将轴保持在垂直位置。
用于将波纹板篮固定到位的径向支架和保持架连接到旋转轴上。还提供径向和圆周密封板，以将扇区之间的烟气或空气泄漏降至最低。
为了在运行过程中清洁篮子，提供蒸汽喷嘴以吹扫粉煤灰（由烟气沉积）到预热器下方的灰斗中。
旋转轴由电机和齿轮传动装置驱动。为了避免不均匀的热膨胀和收缩导致旋转轮损坏，必须在启动蒸汽发生器之前开始旋转，并且在蒸汽发生器关闭后还必须保持旋转一段时间。
波纹板篮受到烟道气中飞灰和腐蚀性气体的磨损和腐蚀。因此，需要经常更换，并且新的篮子总是放在手边，随时可以使用。
固定板式再生空气预热器
（PD）图片：Milton Beychok 典型的固定板式再生式空气预热器。 这种再生式空气预热器中的吸热元件是固定的，而不是旋转的。取而代之的是，旋转预热器中的风道，以便交替地将吸热元件的部分暴露在向上流动的空气中。
热烟气从预热器顶部进入，向下流经固定吸热元件的外露部分，这些外露部分未被旋转的空气出口管道堵塞，从而加热固定元件的这些部分。随着风管缓慢旋转，它们经过加热段，进入的空气在向上流经这些加热段时被加热。
如下图所示，在固定吸热元件的底部有旋转进气管道（外壳内），在固定元件的顶部有旋转排气管道。
基本的传热固定板蓄热式预热器的原理与旋转板蓄热预热器相同。下表对旋转板式和固定板式预热器的一些设计参数进行了比较：
旋转平板的一些比较
和固定板式再生空气预热器[7]
| |
旋转板 |
固定板 |
| 每分钟转数 |
1.5 – 4.0（a） |
0.7 – 1.4（b）
|
| 气流面积，占总面积的% |
40 – 50 |
50 – 60 |
| 气流面积，占总面积的百分比 |
35 – 45 |
35 – 45 |
| 密封截面面积，占总面积的百分比 |
8 – 17 |
5 – 10 |
（a） 旋转板元件每分钟的转数
（b） 旋转风管的每分钟转数 |
管状类型
（PD）图片：Milton Beychok 一种典型的管式空气预热器[8] 管式空气预热器可能有多种配置：[2][8][9]
- 一束垂直的管子，烟气通过它向下流动（见下图），并与水平流经管子外部的环境空气交换热量。通常提供挡板，以便空气多次流过管道。例如，如下图所示，空气流经管道三次，被称为三通管式空气预热器。
- 与上文（1）相同，只是烟气向上流动，而不是向下流动。
- 一束水平管，空气通过该管束流动并与向下流经管束的热烟气交换热量。在某些设计中，可能会有三个独立的水平管束，一个接一个。空气从右侧进入下部管束，从左侧退出，然后从左侧进入中部管束，再从右侧退出。最后，空气从右侧进入上部管束，从左侧排出。本质上，这种设计类似于上述（1）的三通设计，只是空气在管内而不是管外。
许多新的循环流化床（CFB）和鼓泡流化床（BFB）蒸汽发生器使用管式空气预热器，避免了与再生空气预热器相关的空气泄漏。
露点腐蚀
这个水露点空气或任何其他含有水蒸气的气体的温度通常指空气或气体的温度（对于给定的压力）饱和的用水水蒸气这意味着空气或气体处于水蒸气开始的位置压缩如果温度降低到超过该点，则将其放入液态水中。
一般来说，蒸汽发生器的燃烧烟气煤,燃料油,天然气，或生物量由以下部分组成二氧化碳（共2)和水蒸汽（H2O） 以及氮和超额氧气残留在进气燃烧空气中。通常，三分之二以上的烟气是氮气。燃烧废气也可能含有少量空气污染物，例如颗粒物,一氧化碳,氮氧化物、和硫氧化物以气体的形式二氧化硫（销售代表2)和气体三氧化硫（销售代表三). 销售代表三存在，因为SO的一部分2蒸汽发生器炉膛燃料中的硫化合物燃烧时形成的硫进一步氧化为SO三当烟气通过蒸汽发生器的过热器和再热器部分时（见蒸汽发生器的上图）。气相SO三然后结合气相H2O形成气相硫酸H2所以4:[10]
- H（H）2运营+销售三→ H（H）2所以4
由于存在气态硫酸，大多数烟气的露点远高于空气的水露点，烟气露点被称为酸露点这是烟气温度，如果温度降低到该温度以上，酸将开始从烟气中冷凝出来。例如，含5%体积水蒸气且不含酸性气体的烟气的水露点约为32°C（90°F）。相同的烟气中只添加0.01%的SO三酸露点约为118°C（244°F）。[11]
燃烧烟气的酸露点取决于燃烧的特定燃料的成分和烟气的合成成分。给定烟气成分，可以相当准确地预测其酸露点。作为近似值，火力发电厂烟气的酸露点范围约为120°C至150°C（250至300°F）。
所有类型的空气预热器都会在一定程度上受到烟气中飞灰颗粒的侵蚀问题。如果空气预热器中的热烟气温度降至其酸露点以下，则空气预热器也会出现腐蚀问题，这可能相当严重。管式空气预热器尤其如此。因此，许多空气预热器都有一种使空气部分绕过空气预热器的方法（见上述管式空气预热器图），以便控制热交换量，避免将烟气温度降至酸露点以下。
为了减轻露点腐蚀，管式空气预热器可以使用陶瓷或聚四氟乙烯-涂层管和再生空气预热器可以使用特殊的耐腐蚀钢或搪瓷材料。
添加石灰石（CaCO三)进入循环流化床（CFB）蒸汽发生器可捕获95%或更多的气态SO2燃烧产物气体中的固体硫酸钙（Ca2所以4)并且发生在SO之前2有时间进一步氧化成SO三因此，来自CFB蒸汽发生器的烟道气的酸露点高于来自传统火力发电厂蒸汽发生器的烟道气的酸露点。这意味着循环流化床装置中的空气预热器的露点腐蚀问题要少得多。这也可能是一些较新的循环流化床机组使用管式预热器的原因之一。
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