锅炉原理-过热器与再热器讲义.ppt

第7章 过热器和再热器 ;7-1 过热器和再热器的作用及特点;再热循环T-S图;二、过热器和再热器的工作特点 1、工作特点： （1）蒸汽压力高，压力可以达到超临界以上； （2）过热器和再热器是锅炉内工质温度最高的部件； （3）蒸汽（特别是再热蒸汽）冷却管道的能力较差； 2、工作要求 （1）运行中应保持汽温稳定：波动不超过5～-10℃； （2）过热器和再热器要有可靠的调温手段，使运行工况在一定范围内变化时能维持额定的汽温； （3）尽量减少并联管间的热偏差。;三、过热器和再热器的布置要求 （1）低压锅炉： 吸热特点：锅炉压力低，汽化潜热大。蒸发热量多，过热热少； 受热面布置：除了水冷壁以外，在过热器前，需要布置一定数量的对流蒸发管束； （2）中压锅炉： 吸热特点：炉膛辐射热与蒸发热相当，无需额外布置蒸发受热面； 受热面布置：过热器仅布置在炉膛出口的凝渣管之后； （3）高压锅炉 吸热特点：汽化潜热小，所需蒸发热量少，预热热和过热热量多； 受热面布置；除了对流式过热器，还需要把部分过热器设置在炉膛内，即采用辐射式过热器，也可以把部分水冷壁作为辐射式省煤器。;高压锅炉受热面的布置;7-2 过热器和再热器的结构型式及汽温特性;一、对流式过热器（再热器） 对流式过热器（再热器）由蛇形管组成，布置在锅炉水平烟道或尾部竖井中，吸收烟气的对流放热量。 布置形式分类： 按管子排列方式分为：顺列、错列布置方式。 根据烟气和蒸汽的流向，可分为：逆流、顺流和混合流。 根据管子的布置方式分为：垂直式和水平式。;顺列：传热系数小，阻力小，管壁磨损小，容易清灰，一般用在高温烟区。 错列：传热好，阻力大，管壁磨损大，不易清灰，一般用于尾部低温烟道。; 逆流式：具有最大的传热温压；可以节省金属耗量；金属壁温可能很高。常用于过、再热器的低温级（进口级）。 顺流式：传热温压小；所需受热面较多；金属壁温较低。多用于蒸汽温度较高的最末级（即高温级）。 混合流：先经逆流传热段，再经顺流传热段，折中布置。;3、按管子的布置方式分类　 　立式（垂直式）：布置在水平烟道内，支吊简单，易积灰，不利疏水。 　卧式（水平式）：布置在尾部竖井中，支吊复杂，多采用有工质冷却的受热面管子作为悬吊管，便于疏水。;某超临界1900t/h锅炉高温过热器 布置位置：水平烟道后部； 管径：38mm； 管道排列： 82排×12管/排=984根;　蒸汽与烟气流速的选择： 蒸汽流速：保持一定质量流速，使过热器和再热器得到可靠冷却，同时要控制过热器或再热器压降，一般过热器质量流速800-1100kg/(m2·s)，再热器内蒸汽质量流量250-400kg/(m2·s) 。 烟气流速：应综合考虑传热效果、管子的磨损和积灰情况。烟气流速过高，传热效果较好，所需换热面积少，积灰少，但管子的磨损严重。水平烟道内，烟温高，灰粒较软，烟气流速10-15m/s；烟气低温区，飞灰磨损能力加剧，控制流速在6-9m/s。;　蛇形管的结构：;二、屏式过热器（再热器）;　2、屏式受热面的结构： 由焊在联箱上的许多U形管排列成管屏。管径32-42mm，每个屏有15-30根管组成； 屏悬挂在炉顶梁上，受热后能向下自由膨胀； 为了增加屏的刚性，保持屏平面平整，管屏用自身的管子作为扎紧管，将管屏夹紧。 　注意：屏平面与烟气流向平行。;锅炉前屏、分隔屏、后屏。;3、屏式受热面的热偏差： 屏式受热面所处烟温较高，平行管子之间的热偏差较大。相对于内圈管来说，外圈管受热强，但是长度较长，流动阻力大，工质流量小，容易发生超温现象。 为了保证受热面安全运行，屏式受热面多作为中温受热面（中级），采用较高的质量流速，使管壁得到冷却。屏的最外围U形管壁温最高，多采用耐高温钢材制造。;4、屏式过热器防止外圈管超温的措施; 壁式过热器（再热器）紧贴水冷壁或炉墙布置，也称为墙式过热器, 常用于低温段过热器（再热器）。 1、布置方式 （1）紧贴炉墙与水冷壁相间布置，用于控制循环锅炉； （2）附着在水冷壁管道上，将水冷壁管遮盖（水冷壁管按照不吸热考虑），多用于自然循环锅炉。 2、布置形式 （1）布置在炉膛上部： （2）沿炉膛全高度布置在前墙或两侧墙上。;1、顶棚过热器：布置在炉膛顶部的膜式受热面，通过吊杆悬吊在炉顶钢梁上。吸热量不大，主要作用是支承炉顶的耐火材料和保温材料，并保持锅炉的严密性。;顶棚过热器和包墙管过热器： ; 包墙管过热器： ; 五、汽温特性;1-过热器汽温特性；2-再热器汽温特性 ;六、典型的过热器与再热汽系统; 3、过热器的布置要求： （1）过热器的分级布置 低温级过热器采用逆流传热方式； 高温级过热器可以分成两段：第一段为逆流传热方式，布置在烟道两侧；第二段为顺流方式，布置在烟道中间；