锅炉原理-过热器与再热器.ppt

Principles of Boiler 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 7-2 过热器和再热器的结构形式及汽温特性 7-3 热偏差 7-4 蒸汽温度的调节 7-5 对流受热面的高温积灰和高温腐蚀 三、壁式过热器（再热器） 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。 五、汽温特性 600MW超临界锅炉 再热汽系统流程： 再热管道→再热器事故喷水减温器→再热管道→水平低温再热器→末级再热器→汽轮机低压缸。 东锅1000MW锅炉示意图 锅炉过热器与再热器系统图 2、汽-汽热交换器 原理：采用汽-汽热交换器，进行过热蒸汽和再热蒸汽热交换，实现再热蒸汽温度的调节。 一般过热蒸汽来自辐射式过热器，再热蒸汽来自对流式低温再热器。二者汽温特性相反，更好适应锅炉负荷变化。 热交换器结构形式 U型套管式汽-汽热交换器： 筒式汽-汽热交换器： 锅炉积灰： （1）炉墙或水冷壁受热面的结渣（结焦）； （2）高温对流受热面的高温烧结性积灰； （3）低温对流受热面的松散性积灰。 积灰：温度低于灰熔点时，飞灰在炉内因各种化学反应或物理力的作用而沉积在受热面上，多发生在锅炉的对流受热面上，如过热器、省煤器、空预器等。 结渣：熔融态灰沉积物在受热面管壁上出现的积聚现象，主要由烟气中夹带的熔化的灰粒碰撞在炉膛、水冷壁管上被冷却凝固而形成，发生在炉内辐射受热面上，如水冷壁、屏式过热器等。 一、高温积灰 高温烟气环境中飞灰在管束表面沉积的现象，称为高温积灰，包括过热器和再热器表面积灰。 1、高温积灰机理： 煤中碱金属（主要是Na及K）的含量不多，但对结渣和高温对流受热面积灰有重要影响。 煤灰中的碱金属在炉内高温状态下呈气态，接触到壁温600℃左右的受热面管壁时，碱金属发生凝结。在高温烟气中氧化硫气体长期“烧结”作用下，形成致密的白色碱金属硫酸盐积灰层。随着灰层厚度增加，表面温度升高，灰层表面还会沉积一些松散而多孔的外灰层。 高温积灰特点:内层灰紧密；外层灰松散。 2、高温积灰的危害： ①受热面吸热能力↓，汽温↓，烟温↑，q2↑； ②管排间阻力↑，烟速↓，管间热偏差↑； ③引起高温对流受热面产生高温腐蚀。 3、高温积灰的防治措施： ①正确设计和布置对流受热面。采用顺列布置代替错列布置，增大管间横向节距等措施。 ②采用有效的吹灰装置，在锅炉开始正常运行时即投入吹灰装置。烧结时间越长，高温积灰层的强度越高，越难清除，因此要及时吹灰。 锅炉吹灰 二、高温腐蚀 烟气和飞灰中的有害成分在高温下与金属管壁发生化学反应，使管壁变薄强度下降，称为高温腐蚀。 1、高温腐蚀机理： 高温腐蚀包括三种情况：（1）硫化物型腐蚀；（2）硫酸盐型腐蚀；（3）腐蚀性气体腐蚀。 对流受热面高温腐蚀主要是硫酸盐型腐蚀。 燃煤中的碱金属氧化物Na2O、K2O在高温下挥发为气态，并与烟气中的SO3反应，形成碱金属硫酸盐K2SO4（形成高温积灰）。干灰没有腐蚀作用，但在高温状态下，半熔化状态的碱金属硫酸盐与管壁Fe2O3保护层发生反应生成复合硫酸盐，对金属产生强烈的化学腐蚀作用。 对流受热面高温积灰与高温腐蚀 问题与思考题 1、什么是过热器的热偏差?哪些因素会导致热偏差? 锅炉设计和运行时如何减小或消除热偏差? 2、试述影响过热与再热汽温的因素分别有哪些？ 3、试述调节过热汽温的主要手段与辅助手段分别有哪些？ 4、什么是汽温特性？有哪几类？ 5、某电厂一台高压煤粉锅炉,运行中发现过热器汽温偏低, 试分析可能的原因并提出在运行调整与锅炉改造中可以采用哪些技术措施提高汽温。 6、从炉膛上部和下部分别送入再循环烟气的作用是否相同？为什么？ 2、改变火焰高度 8/8 工作原理： 对于摆动式燃烧器，通过改变燃烧器的倾角，来改变火焰中心位置，达到调节汽温的目的。火焰中心向下移，炉膛出口烟气温度降低，汽温降低。反之，汽温升高。 设计要求 再热器布置在炉膛出口附近； 上倾角过大会增加燃料未完全燃烧热损失，下倾角过大会造成冷灰斗结渣。一般燃烧器倾角变化范围±30°； 应用：调温幅度大，灵敏度高，是目前大型电站锅炉再热汽温调节的主要方法