1.钢管式省煤器的结构

钢管式省煤器结构如图72所示，它是由许多并列的管径为42～51mm的蛇形管与进、出口联箱组成。为使省煤器受热面结构紧凑，应力求减小管间距。省煤器管束的纵向节距受管子的最小弯曲半径的限制。当管子弯曲时，弯头的外侧管壁将变薄。弯曲半径越小，外壁就越薄，管壁强度降低得就越多。

省煤器一般多卧式布置在尾部烟道中。这既有利于停炉排除积水，减轻停炉期间的腐蚀；也有利于改善传热，节约金属。其工作原理是水在蛇形管内自下而上流动，烟气在管外自上而下横向冲刷管壁，以实现烟气与给水之间的热量交换。这种换热方式，由于水在蛇形管内自下而上流动便于排除空气，从而避免引起局部的氧气腐蚀。烟气在管外自上而下流动，这不但有助于吹灰，还使烟气与水呈逆向流动，从而增大传热平均温差，有利于对流传热。

图72　钢管式省煤器结构

1—蛇形管；2—进口联箱；3—出口联箱；4—支架；5—支撑架；6—锅炉钢架；7—炉墙；8—进水管

2.省煤器的布置

省煤器蛇形管一般卧式错列布置在尾部烟道中。按照蛇形管放置的方向不同，可分为纵向布置和横向布置两种。

纵向布置是指蛇形管放置方向与锅炉的前后墙垂直，如图73（a）所示。此种布置的特点是由于尾部烟道的宽度大于深度，所以管子较短，支吊比较简单，且平行工作的管子数口较多，因而水的流速较低，流动阻力较小。但这种布置的全部蛇形管都要穿过烟道后墙，从减小飞灰磨损的角度来看是不利的。这是由于烟气从水平烟道流入尾部烟道时，因转弯产生的离心力使烟气中大灰粒多集中在靠近烟道后墙的一侧，这就造成了全部蛇形管局部磨损严重，检修时需要更换全部磨损管段。

横向布置是蛇形管放置方向与锅炉后墙平行，如图73（c）所示。此种布置的特点是平行工作的管数少，因而水流速高，流动阻力大，且管子较长，支吊比较复杂。但因其只有少数几根蛇形管靠近后墙，从而使管子所遭受的磨损仅局限于靠近烟道后墙的几根管子，因而防护和维修比较简便。为了改进这种布置方式因水流速高而导致流动阻力过大的缺点，可以采用双管圈或双面进水，如图73（b）所示，此种布置方式在燃煤锅炉中得到广泛采用。

图73　省煤器蛇形管的布置

（a）垂直于前后墙；（b）平行于前后墙，双面进水；（c）平行前后墙，单面进水

3.省煤器的支吊(www.daowen.com)

省煤器的支吊方式有支承结构与悬吊结构两种。中小型锅炉省煤器采用支承结构，如图74所示，其蛇形管通过固定支架（也叫管夹）支承在支持横梁上，支持横梁则与锅炉钢架相连接。由于支持横梁位于烟道内，受到烟气加热，为避免过热，多将支持梁做成空心，中间通空气冷却，外部用绝热材料包裹，以防变形和烧坏。固定支架还能使蛇形管间保持一定的距离。

图74　省煤器的支承结构

1—蛇形管；2—固定支架；3—支持梁；4—省煤器出口联箱；5—托架；6—U形螺栓；7—立柱；8—烟道侧墙；9—省煤器进口联箱；10—进口联箱连接管

大型锅炉的省煤器大多数采用悬吊结构，如图75所示。此时联箱被安放在烟道中间用于吊挂或支架省煤器管。一般省煤器的出口联箱引出管就是悬吊管，用省煤器出口给水来进行冷却，故工作可靠。而联箱放在烟道内的最大优点是大大减少了因蛇形管穿墙而造成的漏风，但也给检修带来了不便。

图75　省煤器的悬吊结构

1—出口联箱；2—省煤器悬吊管；3、6—省煤器；4、7—吊架；5—防磨装置

4.省煤器引出管与汽包的连接

当锅炉采用非沸腾式省煤器时，由于省煤器的出水温度低于汽包中的饱和温度，此外，当锅炉工况变动时，省煤器的出水温度还可能发生剧烈变化。如果省煤器引出管直接与汽包连接，就会在连接处出现温差热应力和疲劳应力，导致汽包壁产生裂纹，危及汽包安全。为了防止汽包损伤，确保锅炉安全运行，可在省煤器引出管与汽包连接处加装套管，如图76所示。这样使水管壁与汽包壁之间有饱和水或饱和蒸汽相隔，从而改善了汽包的工作条件。

图76　省煤器引出管与汽包连接处的套管

（a）给水引入汽包水空间时的内部套管；（b）给水引入汽包汽空间时的外部套管
1—给水；2—汽包壁