第8章 过热器和再热器.ppt

2006.5.8 沈阳工程学院 第八章 过热器与再热器 本章讲述以下几个问题： 第一节 过热器和再热器的作用和工作特点 第二节 过热器和再热器的结构型式及汽温特性 第三节 热偏差 第四节 蒸汽温度的影响因素及调节 第五节 过热器、再热器的高温积灰与高温腐蚀 第一节 过热器和再热器的作用和工作特点 一、过热器和再热器的作用 过热器：将饱和蒸汽加热成具有一定温度 的过热蒸汽。 再热器：将汽轮机高压缸排汽加热成具有 一定温度的再热蒸汽。 二、特点 (1)过热器和再热器是锅炉中金属壁温最高的受热 面，对材质要求高。 (2)过热器、再热器的阻力不能太大。 (3)高热负荷区的过热器与再热器工质流速高。 (4)过热器和再热器出口汽温将随锅炉负荷的改变而 变化。 (5)过热器和再热器布置受锅炉参数影响。 (6)在锅炉点火升炉或汽轮机甩负荷时，过热器、再 热器需要采取保护措施。 再热器的特点： 1. 再热器串联在汽轮机高压缸和中压缸之间，流动阻力受限制，在0.2MPa以内。 2. 再热蒸汽压力低，容积流量大，蒸汽密度小。 ?合理布置再热器；选取许用温度高的钢材。 ?降低流速；增大管子直径；简化再热器系统。 蒸汽温度的选择 1. 循环热效率； 2. 汽轮机末级叶片的蒸汽湿度； 3. 高温钢材的许用温度。 第二节 过热器和再热器结构型式及汽温特性 一、结构 1.对流式 2.辐射式和半辐射式 布置在炉膛上前部直接吸收炉膛高温烟气的辐射传热，也称屏式过热器。 (1)分大屏、前屏及后屏三种。 (2)大屏或前屏过热器布置在炉膛上前部，屏间距离较大，屏数较少，吸收炉膛内高温烟气的辐射传热，为辐射式过热器。 (3)后屏过热器布置在炉膛出口处，屏数相对较多，屏间距相对较小，它既吸收炉膛内的辐射传热，又吸收烟气冲刷受热面时的对流传热，故又称半辐射过热器。 ?屏是由许多管子紧密排列成管片组成，屏间距离600～2800㎜，大屏和前屏的可能更大;纵向节距比1.1～1.2。 ?屏的结构型式有U形、W形、双U形（串联、并联）等几种。 ?屏的并联管数是由工质的质量流速确定的。屏位于炉膛内，其热负荷是很高的。为了屏受热面的安全工作，必须采用较高的质量流速,一般推荐700～1200kg/(㎡·s)。 ?大型锅炉广泛采用屏式过热器的原因: (1)屏式过热器吸收炉膛内相当数量的辐射热量，适应大容量高参数锅炉过热器吸热量相对增加、水冷壁吸热量相对减少的需要，它补充了水冷壁吸收炉膛辐射热的不足，实现了炉膛必须的辐射传热量，以使炉膛出口烟气温度限制在合理的范围内。 (2)对于燃烧器四角布置切圆燃烧方式的炉膛，屏式过热器对烟气流偏转能起到阻尼和导流作用。 (3)后屏过热器的横向节距比对流管束大很多，接近灰熔点的烟气通过它时减少了灰粘结在管子上的机会，有利于防止结渣。烟气通过后屏烟温下降，也防止了其后的对流管束结渣。 3、顶棚和包覆过热器 ※维持稳定的过热蒸汽与再热蒸汽的温度。 ※汽温允许波动范围+5～－10℃。 汽温特性：过热器或再热器出口蒸汽温度与锅炉负荷之间的关系。 1.对流过热器（再热器）的汽温特性：随着负荷的增加，汽温增加。 2.辐射过热器（再热器）的汽温特性：随着负荷的增加，汽温降低。 第四节 蒸汽温度的影响因素及调节 一、蒸汽温度的影响因素 1、锅炉负荷 2、过量空气系数 3、给水温度 4、受热面污染情况（炉膛、过热器本身） 5、燃料种类或成分 二、蒸汽温度的调节 ★烟气侧调节： ★蒸汽侧调节： 1.蒸汽侧调节 （1）喷水减温器 ※设计原理、减温器布置位置、水源 混合式减温器：优点：结构简单、调节幅度大、贯性小、调节灵敏，有利于自动化调节。 缺点：对水质要求高。（2）汽－汽交换器 　用辐射式过热器流出的过热蒸汽调节对流再热器的蒸汽温度。 结构复杂，钢耗大，运行不稳。 2.烟气侧调节 主要用于调节再热汽温。 （1）烟气再循环 　　炉膛上部：降低炉膛出口烟气温度，防止高温过热器高温腐蚀和结渣。 　　炉膛下部：降低水冷壁的温度，提高对流受热面的吸热量。 （2）烟气挡板 　 ※旁通烟道 ※平行烟道：再热器与省煤器并联、再热器与过热器并联。 （3）改变火焰高度 ※四角布置的直流燃烧器采用摆动燃烧器； ※旋流燃烧器采用分层布置，分层燃烧方式。 第三节 热偏差 Heat deviation ●本节讲述热偏差的