第七章、过热器与再热器剖析

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采用12Cr2MoWVB、再热器高温段采用1Cr18Ni9Ti ，蒸汽 温度限制在540℃～550℃选用的金属材料几乎都工作在契 极限值附近。
2、设计和运行注意的问题
（1）运行中应保持汽温稳定，汽温波动不应该超过+5～10℃；
第七章、过热器 与再热器
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第一节 过热器与再热器的作用和特点
一、过热器和再热器的作用 1、过热器的作用：将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热 蒸汽，提高电厂的循环热效率。 2、再热器的作用：为避免汽轮机末尾几级叶片湿度过大， 将汽轮机高压缸的排汽再一次加热，然后再送到中、低压 缸膨胀做功，这样还可以使朗肯循环效率得到提高4%～5%。 再热器的压力只有过热器压力的20%左右。 3、过热器和再热器的工作特点：外部烟温高、内部汽温高、 冷却条件差、安全性差。 二、过热器和再热器蒸汽参数的选择 1、选用材料：过热器和再热器温度选择受到金属材料性能 的限制。国产亚临界压力以下锅炉，过热器高温段通常
顺流布置时，传热温压小，传热效果较差，需要 的受热面积大，消耗金属多。但蒸汽温度低的管 段处于烟气的低温区域，管子出口端金属壁温较 低，多布置在高温级受热面的高温段。
逆流布置时，传热温压大，传热效果好，设计时 可以减少受热面面积，节约金属。但蒸汽温度高
的管段恰好处在烟气的高温区域，管子出口端金
属壁温高，多布置在低温级受热面。
（2）有可靠的调温手段；
（3）减少热偏差；
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过热蒸汽管道
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第二节 过热器与再热器的结构型式
按传热方式过热器与再热器可以分为：对流式、 辐射式、半辐射式三类。
过热器按照其在锅炉中所处的位置和结构，又可
分为：布置在炉膛壁面上的墙式过热器；布置在炉 膛上部不同位置的分隔屏和后屏过热器；布置在对 流烟道中的垂直式过热器和水平式过热器；构成水 平烟道和尾部烟道的包覆过热器。
再热器实际上是一种中压过热器，再热器一般布
置在烟温较低区域，多数采用对流形式。
一、对流式过热器和再热器
1、按管子的排列方式分类
错列和顺列
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对流过热器和再热器蛇形管的排列方式有顺列和 错列两种，大容量锅炉多采用管径为51、54、57 ㎜。如图７－４所示，其中S1为横向节距，S2为纵 向节距。在其它条件（如烟气速度和管子排列特 性）相同时，烟气横向冲刷顺列布置受热面管子 时的传热系数比冲刷错列布置时小，但顺列管束 管外积灰易被吹灰器清除。布置在高烟温区的过 热器和再热器一般易产生粘结性积灰，为便于蒸 汽吹灰器清除积灰，及支吊方便，都以顺列方式 布置。
2、辐射式过热器和再热器的另一种型式是屏式结构，其 基本型式如图7－9所示。由焊在联箱上的许多U型管紧密 排列成管屏组成，所以称之为屏式过热器和屏式再热器。
屏式过热器和再热器的布置如图7－10所示。
屏式受热面具有较高的热负荷。特别是外圈管子，受热 最强，长度最长，因此阻力大，工质流量小，易发生超温 爆管，为保证其工作安全，可采取如图7－11所示的各项 措施。
位于炉膛出口处的后屏既吸收炉膛辐射热，又吸收高温 烟气的对流热,即半辐射式受热面。
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屏式过热器与集箱组装后
屏式过热器 屏过联箱
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屏式过热器
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安装中的屏式过热器
屏式过热器
图7－3是一水平式布置的对流过热器结构图，受 热面管子通过悬吊管支承到炉顶的过渡梁上。
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二、辐射式与半辐射式过热器和再热器的结构型式
辐射式受热面主要吸收辐射热，主要包括墙式和屏式。
1、辐射式过热器和再热器布置在炉膛壁面上或炉膛上方、 直接吸收炉膛辐射热。
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3、按受热面的布置方式分类
对流式过热器和再热器基本由蛇形管排组成，根 据布置方式，可分为垂直式和水平式两种。
垂直式一般布置在水平烟道中，这种布置结构简 单，吊挂方便，积灰较少，应用广泛，但停炉后 管内积水难以排除。
图7－2为一垂直布置的末级对流过热器的结构图。
水平式布置在尾部烟道中，这种布置易于疏水， 但支吊较复杂，常采用管子吊挂的方式，以节约 合金钢的耗量。
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三、壁式过热器(再热器) 1、墙壁式过热器： 紧贴炉墙，和水冷壁相间布置，多用于控 制循环锅炉；
附着在水冷壁管上，将水冷壁管遮盖，遮 盖部分按不吸热考虑，用于自然循环锅炉。
2、墙壁式再热器： 如图7-6。
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过热器和再热器的蛇形管可做成单管圈、 双管圈和多管圈，见图７－５。这与锅炉 容量和管内必须维持的蒸汽速度有关。大 容量锅炉一般采用多管圈结构。
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为了强化传热，低温对流过热器可采用鳍 片管或肋片管；对于再热器可采用纵向内 肋片管。
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双逆流和混流式的壁温和受热面大小居于 前两者之间，多应用于高温级受热面。
水平烟道烟速常在10～15m/s；当烟温降低 到600～700℃时，为防磨损烟气流速不大 于9m/s，但为防止堵灰也不低于6m/s。
过热器压降小于10%工作压力，对流过热器 ρ ω 控制在800～1000kg/(㎡·s)；对于再 热器压降不超过0.2MPa，蒸汽ρ ω 采用 250～400kg/(㎡·s)。
在尾部竖井中，烟温较低，为增强传热，布置在 其中的低温过热器和低温再热器一般采用错列布 置。
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2、按蒸汽和烟气相对流动方向分类
对流过热器和再热器布置在对流烟道内，主要靠 对流传热从烟气中吸收热量。根据烟气与蒸汽的 相对流向，对流过热器和再热器又可分为：逆流、 顺流、双逆流和混流如图7－2所示。