空气预热器（air pre-heater）就是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热面。用于提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗。

一般简称为空预器。多用于燃煤电站锅炉。可分为管箱式、回转式两种，其中回转式又分为风罩回转式和受热面回转式两种。电站锅炉较常采用受热面回转式预热器。在锅炉中的应用一般为两分仓、三分仓、四分仓式，其中四分仓较常用于循环流化床锅炉中。

管箱预热器工作原理：较为简单，烟气从管箱外部流经，空气从管箱内部通过，通过温差不同传热。与省煤器、过热器等原理相同。

回转式预热器的工作原理是：预热器转子部件由数万计的传热元件组成，当空预器缓慢旋转，烟气和空气逆向交替流经空气预热器。蓄热元件在烟气侧吸热，在空气侧放热，从而达到降低锅炉排烟温度，提高热风温度的预热作用。

按空气预热器的传热方式可将空气预热器分为导热式和再生式两大类。在导热式空气预器中***常用的是管式空气预热器。随着锅炉参数的提高和容量的增加，管式空气预热器的受热面也增大，这给尾部受热面的布置带来了困难。因此，在大容量机组中多数采用结构紧凑、质量较轻的回转式空气预热器。

管式型

管式空气预热器的主要传热部件是薄壁钢管。管式空气预热器多呈立方形，钢管彼此之间垂直交错排

列，两端焊接在上下管板上。管式空气预热器在管箱内装有中间管板，烟气顺着钢管上下通过预热器，空气则横向通过预热器，完成热量传导。

管式空气预热器的优点是密封性好、传热效率高、易于制造和加工，因此多应用在电站锅炉和工业锅炉中。管式空气预热器的缺点是体积大、钢管内容易堵灰、不易于清理和烟气进口处容易磨损。

回转式型

回转式空气预热器是再生式空气预热器***常见的形式，它是利用烟气和空气交替地通过金属受热面来加热空气。回转式空气预热器按运动方式可分为受热面转动和风罩转动两种，本炉的两台空气预热器为三分仓受热面旋转式空气预热器。

转子旋转式空气预热器由圆筒形转子和固定的圆筒形外壳及驱动装置组成。

漏风治理

1、漏风的原因分析

1） 由于转子转动，必然会将格仓中的空气带入烟气中而形成携带漏风。

2） 由于转子转动，动静之间必然存在间隙，烟气侧为负压，空气侧为正压，因此由压差的存在而使空气漏向烟气负压侧而形成直接漏风。

①空预器漏风控制系统（LCS）一直工作不正常，运行中热端扇形密封挡板不能自动跟踪转子的 蘑菇状变形以减小漏风间隙，而且带灰空气漏向烟气侧时造成扇形密封挡板严重磨损，进一步增大了漏风间隙，而漏风量的大小与漏风区域面积成正比，因此空预器漏风剧增。

②由于锅炉燃用热值低、灰份高的广旺贫煤和空预器换热元件特别是低温段换热元件的低温腐蚀等原因，造成空预器换热元件积灰、堵灰严重，流道堵塞后增大了流通阻力，造成空气侧与烟气侧压差增大，而漏风量的大小与压差的平方根成正比，因此堵灰又加剧漏风。

2、漏风治理措施

1） 漏风治理措施的探索。空预器配有漏风控制系统（LCS），由于扇形密封挡板可以调节，在空预器外壳和可调扇形密封挡板之间设有滑片密封条。长时间运行后，这些密封条被磨损， 形成一条缝隙，使空气和灰尘可以在扇形密封挡板背后通过，这样一方面增加了空预器的漏风，另一方面随着灰尘的积累，限制了扇形密封挡板的移动。因此，从其工作环境就决定了空预器漏风控制系统（LCS）工作的不可靠性，换句话说，投入大量人力、物力恢复漏风控制系统（LCS）得不偿失。

相反，豪顿华工程有限公司的容克式空预器 VN 设计技术则取消漏风控制系统（LCS），在扇形密封挡板、轴向密封挡板和外壳之间焊接新的板条，将扇形密封挡板和轴向密封挡板固定在某一位置，形成完整的焊接结构，从而******了二次漏风的可能。当然，在固定之前应预先计算出扇形密封挡板和轴向密封挡板固定的位置，以保证在任何负荷情况下扇形密封挡板和轴向密封挡板均能适应转子热态变形。同时，采用“双道密封”来加强现有空预器的径向和 轴向密封效果，它是通过加倍掠过径向轴向密封板上的密封片的数量来实现的。这样，烟气 空气流压力之间有一个中间压力，使得两股气流之间压差减小一半，也可以理解为迷宫式的 “双道密封”增大了空气流向（漏向）烟气侧的流动阻力，这样可以有效地降低漏风率。

经反复研究、比较，决定采用豪顿华工程有限公司的 VN 设计技术对容克式空预器密封系统进行改造，以控制空预器的漏风。

2） 利用空预器换热元件已到使用寿命应全部更换的机会，委托豪顿华工程有限公司采用其容克式空预器的 VN 设计技术，以锅炉在燃用广旺煤并掺烧4 000 Nm/h天然气的 M CR 工况为改造设计基础进行改造设计。

①改造前后设计参数对比（见表1）；

②改造前后换热元件变化的对比（见表2）；

③取消漏风控制系统（LCS），固定所有的扇形密封板、轴向密封板，并加装二次径向隔板，使径向和轴向密封片加倍；

④根据转子隔仓变化选用豪顿华工程有限公司换热元件板型重新设计换热元件外形尺寸；

⑤因扇形板和热端中心筒密封盘的重量转移到上连接板上，因此取消四根悬吊螺杆，将热端中心筒密封盘固定在上连接板上，并把中心筒密封盘轴封焊死。

3） 校核推力轴承承载能力。空气预热器底部推力轴承为 45 BV 型可倾瓦式滑动轴承，其承载能力为 263 083 kg，即 263 t。改造前空气预热器转子重量为190 t，改造后转子重量 为 200 t，比推力轴承设计的******支撑重量低得多，因此不会影响轴承使用。

3、漏风治理经济性分析

由于改造前后锅炉使用的燃料等条件不可能完全相同，以下仅以机组在空预器改造前后满 负荷工况下作粗略对比分析。

1） 空预器改造前后满负荷工况下主要性能参数比较（见表3）

2） 空预器换热元件已到使用寿命，库房内换热元件备件已用完，此时进行空气预热器改造即改造了密封装置，又更换了换热元件，可谓一举两得。

3） 漏风率降低，可保护锅炉燃烧氧量充足，减少锅炉不完全燃烧热损失和排烟热损失，排烟温度降低了19 ℃，锅炉效率大致提高1%，每年可节约标煤7 200 t。同时，热风温度 提高了30 ℃，有力地保证了广旺贫煤的着火和稳定燃烧。

4） 漏风率降低，减少了空气和烟气流量，降低送风机、引风机电耗 300kW·h，每年大约可 节省厂用电 180万kW·h，同时也避免了因风机出力不足而影响整台机组的出力。

5） 漏风率降低，减少了空预器出口烟气流量，降低了烟气流速，从而使静电除尘器的效率增加，同时所有在空预器下游的设备磨损降低，其维修、维护量大大减少。

6） 对空预器本身，漏风率减小，空气侧漏向烟气侧的流量下降，流速降低，各易磨损件的寿命也延长，维修、维护工作量减少。

7） 取消漏风控制系统（LCS），径向滑片密封条、轴向正滑片密封条、各密封挡板的位置校正 等维修工作可完全取消，简化了检修工作，同时减少了空预器的检修工作量。

空气预热器排烟温度高的主要原因：

由于电站锅炉的空气预热器普遍排烟温度较高，而较高的排烟温度造成锅炉效率下降，所以制粉系统干燥出力不足，长期运行，很不经济。这是预热器行业普遍共性的问题，通过对电厂调研，可以看到预热器排烟温度高的主要原因是：

1） 设计缺陷严重，如对锅炉实际设计参数的分析，对预热器选型计算的疏忽，错误的选用传热元件板型和预热器型号等造成了预热器存在先天不足。这是预热器换热能力不足的主要原因。

2） 制造质量太差，预热器内部传热元件有严格的尺寸要求，几何学上微小的差异也会造成预热器换热能力的天壤不同，因此，在制造时由于传热元件板厚的变化、元件之间内部组合尺寸的差异，均会大副影响预热器的换热能力。这也是预热器换热能力不足的主要原因。

3） 制粉系统的漏风过大，制粉系统的漏风过大，造成进入预热器的有组织风量减少，造成预热器排烟温度高。

4） 炉底漏风的增加，原理同制粉系统，都是经过预热器的有组织风风量减少。

5） 其他原因。

解决办法：针对具体原因进行分析后，进行性价比较高的改造，如果预热器先天不足，则需重新更换。所以对于预热器的设计问题的重视，才是其性能的有力保障。