过热器与再热器ppt课件

❖ 大容量锅炉的烟道宽度相对较小，满足烟气流速度 的管排数后，就不能满足蒸汽流速的要求。因其管 内流通截面太小，蒸汽质量流速太大，超过工质压 降限制，所以通常以多管并联套弯的型式来满足蒸 汽流速的要求。通常，蛇形管有如图所示的单管圈 和多管圈结构。
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蛇形管结构
（a）单管圈；（b）双管圈；（c）三管圈
辐射式过热器通常作为低温级受热面，布置在远离火焰中心、热负荷稍低 的炉膛上部。
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❖ 辐射式过热器和辐射式再热器的设计、布置和运行时考虑：
❖ 辐射式过热器和辐射式再热器远离热负荷最高的火焰中心 区，布置在热负荷稍低的炉膛上部。这种布置使水冷壁高 度减小，对水循环安全性不利，设计时应特别注意水循环 计算。
❖ 高参数大容量锅炉蒸发吸热所占比例减小，为了在炉膛内部布置足够的受 热面，就需要布置辐射式过热器或再热器。
❖ 辐射式过热器布置方式： ❖ 墙式过热器：布置在炉膛壁面上； ❖ 顶棚过热器：水平布置在炉顶； ❖ 前屏过热器：悬挂在炉膛上部并靠近前墙。 ❖ 辐射式过热器不仅使炉膛有足够的受热面来冷却烟气，同时由于辐射式过
❖ 水平对流式过热器和再热器：布置在尾部竖井烟道 内。易于疏水排气，但支吊比较麻烦，通常采用有 蒸汽或水冷却的悬吊管吊挂。
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2．辐射式（壁式、墙式）
❖ 布置在炉膛壁面上、直接吸收炉膛辐射热的过热器或再热器，称为辐射式 （或墙式）过热器或再热器。
第五章 过热器与再热器
❖ 过热器和再热器都是锅炉中用于提高蒸汽温度的部件。增加 蒸汽的焓值，以增加蒸汽作功能力，提高电厂热力循环效率。
❖ 过热器的作用是将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽。 在锅炉负荷或其他工况变动时应保证过热蒸汽温度正常，并 处在允许的波动范围之内。
❖ 随着蒸汽压力的提高，要求相应提高蒸汽温度，否则在汽轮 机尾部的蒸汽湿度会过高，影响汽轮机的安全。但过热汽温 又受金属材料的限制，日前，受金属材料的限制，绝大部分 锅炉的过热汽温仍保持在540～555℃的范围内，为避免汽轮 机尾部叶片蒸汽湿度太大，采用中间再热系统。
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1．对流式
❖ 过热器系统中的末级高温过热器，以及再热器系统 中的末级再热器和某些低温再热器，常布置在水平 烟道和尾部竖井烟道中。它们主要依靠对流传热方 式从烟气中吸收热量，属对流式过热器。对流式过 热器和再热器基本由蛇形管排组成 。
❖ 根据管内外蒸汽和烟气总的流动方向，对流过热器 和再热器可有逆流、顺流和混合流三种布置方式
热器的温度特性与对流式过热器相反，还可改善锅炉汽温调节特性。 ❖ 对于中参数的的锅炉机组，过热器吸热量占炉水总吸热份额吸热比例不是
太高，因此，不需要布置墙式过热器和前屏过热器，仅仅采用顶棚过热器。 ❖ 亚临界以上的锅炉机组有时还采用前屏过热器或墙式过热器。 ❖ 由于炉内热负荷很高，辐射式过热器的工作条件恶劣，为了改善工作条件，
❖ 为在使用现有钢材条件下获得尽可能高的蒸汽温度， 末级高温过热器和末级高温再热器都采用顺流布置 方式。
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 灰易于被吹灰器清除。
❖ 布置在高烟温区的过热器或再 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。
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对流式过热器和再热器的布置形式
（a）逆流；（b）顺流；（c）混合流
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❖ 逆流布置有最大的传热温压，金属耗量最少，但蒸 汽出口温度最高处也是烟温最高处，管子工作条件 差。一般在烟温较低区域的低温过热器和低温再热 器采用逆流布置方式。
❖ 顺流方式则相反，传热温压小，耗用金属多，但蒸 汽出口处的烟气温度最低，管壁工作条件好。
❖ 再热器器的作用是将汽轮机高压缸的排汽加热到与过热蒸汽 温度相等(或相近)的再热温度，然后再送到中压缸及低压缸 中膨胀做功，以提高汽轮机尾部叶片蒸汽的干度。
❖ 一般再热蒸汽压力为过热蒸汽压力的20％左右。采用再热系
统可使电站热经济性提高约精4品％课件～5％。
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❖ 过热器和再热器是锅炉内工质温度最高的部件，特别是再热 蒸汽的吸热能力（冷却管子的能力）较差，如何使管子金属 能长期安全工作就成为过热器和再热器设计和运行中的重要 问题
❖ 将辐射式过热器和辐射式再热器作为低温受热面，以较低 温度的蒸汽流过这些受热面，改善管子的工作条件。
❖ 选取较高的管内工质质量流速，提高管内放热系数。如DG 第ρw=一40级6K壁g/(式m2.再s),热SG器辐射ρw式=3过70热Kg器/(ρmw2=.1s)4,0S0GK壁g/(m式2.再s)。热 器
❖ 尾部烟井中低温过热器和低温 再热器一般采用错列布置，以 增强传热，但有的大型电站锅 炉将它们以顺列方式布置，以 便于吹灰和支吊。
s1/d＝2.0～3.5
s1/d＝3.0～3.5
管子的顺列和错列布置方式
（a）顺列 （b）错列
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❖ 过热器和再热器并联蛇形管的排数主要由烟气速度 决定。其横向管间相对节距s1/d，顺列布置时选取 s1/d＝2.0～3.5，错列布置时取s1/d＝3.0～3.5。
❖ 运行中应保持汽温稳定。汽温的波动不应超过＋5～－10℃； ❖ 过热器和再热器要有可靠的调温于段，使运行工况在一定范
围内变化时能维持额定的汽温； ❖ 尽员减少并联管间的热偏差。 ❖ 按过热器在锅炉布置中所处的位置及结构，可分为：在炉膛
壁面的墙式过热器；在炉膛上部不同位置的分隔屏和后屏； 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 道和尾部竖井烟道的包覆过热器。 ❖ 根据传热方式和布置方式，过热器与再热器可以分为对流式、 辐射式、半辐射式和包覆壁式四类
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❖ 蛇形管的布置有垂直放置（立式）和水平放置（卧 式）两种型式。
❖ 立式过热器和再热器：通常布置在烟温较高的水平 烟道中，如末级高温过热器和末级再热器。
➢ 优点：支吊结构简单，吊挂方便,且不易积灰。
➢ 缺点：停炉后管内积水不易排除，长期停炉将造成腐蚀。 在升炉时工质流量不大，因管内存有积水，可能形成气塞， 将管子烧坏，所以在升炉时应注意控制过热器的热负荷； 在空气没有完全排除以前热负荷不能太大。