锅炉原理-过热器与再热器.
锅炉原理07-过再热器
F
Fp F0
G
Gp G0
1，吸热不均匀 （1）炉膛内的温度场、速度场不均匀； （2）四角燃烧在炉膛出口处造成残余扭转；
§7.4 热偏差
二、引起热偏差的原因 1，吸热不均匀
图7-12 沿着烟道宽度的热负荷分布
§7.4 热偏差
二、引起热偏差的原因
1，吸热不均匀 （3）过热器、再热器的积灰与结渣； （4）烟气走廊； 2，流量不均匀 一根管子的压差
§7.6 影响汽温变化的因素
一、锅炉负荷 二、过量空气系数 三、给水温度 四、燃料特性 五、受热面污染情况 六、火焰中心的位置
§7.7 过热汽温和再热汽温的调节
一、蒸汽侧调节温度 1，喷水减温 （1）多孔喷管式减温器 （2）旋涡式喷嘴减温器 2，汽-汽热交换器法
§7.7 过热汽温和再热汽温的调节
p
l d
w2 2v
gh v
=RG 2v
gh v
Pa
(7-3)
§7.4 热偏差
二、引起热偏差的原因 2，流量不均匀 忽略重位压差
G p kg/s
(7-4)
Rv
R
l d
/
2f
2
Gp
pp Rpvp
kg/s
(7-5)
§7.4 热偏差
二、引起热偏差的原因 2，流量不均匀 忽略重位压差
G0
p0 R0v0
§7.4 热偏差
三、减小热偏差的措施 2，结构措施 （2）沿着炉膛宽度方向布置成并联混流式； （3）沿着炉膛宽度两侧的蒸汽进行左右交叉。 （4）用定距装置保持横向节距 （5）选择合理的联箱连接方式
§7.4 热偏差
三、减小热偏差的措施 2，结构措施 （6）加装截流圈； （7）受热较强的外圈管子，可以采用较大的管 径或较短的管圈长度。辐射受热面按照炉膛宽 度热负荷分布规律分为几组。
电厂锅炉原理及设备
电厂锅炉原理及设备一、锅炉原理锅炉是一种将水加热并产生蒸汽的设备，它是电厂中最重要的设备之一。
电厂锅炉的原理是将燃料燃烧产生的热能传递给水，使水发生蒸发，产生高温高压的蒸汽，蒸汽通过汽轮机转化为机械能，再通过发电机转化为电能。
锅炉的主要组成部分包括炉膛、水冷壁、过热器、再热器、空气预热器、除尘器和废气处理设备等。
二、锅炉设备1. 炉膛炉膛是锅炉的核心部分，是燃料燃烧的地方。
炉膛的形状和大小根据燃料种类和燃烧方式不同而不同。
例如，燃煤锅炉的炉膛通常为长方形或圆形，而燃气锅炉的炉膛通常为水平或倾斜的圆筒形。
2. 水冷壁水冷壁是一种由水管组成的壁，它将炉膛内的高温烟气与水管中的水隔开，以保护锅炉壁和增加热量传递面积。
水冷壁的材料通常是钢管或合金钢管。
3. 过热器过热器是一种将蒸汽加热至高温的设备，它可以将蒸汽的温度提高到540℃以上，以提高汽轮机的效率。
过热器通常安装在锅炉的后部，烟气从水冷壁经过过热器后进入再热器。
4. 再热器再热器是一种将蒸汽再次加热的设备，它可以使蒸汽的温度再次提高，以进一步提高汽轮机的效率。
再热器通常安装在过热器的后面，烟气从再热器经过空气预热器后进入除尘器。
5. 空气预热器空气预热器是一种将进入锅炉的空气预先加热的设备，它可以提高燃烧效率和减少污染物排放。
空气预热器通常安装在锅炉的前部，烟气从除尘器经过空气预热器后排放到大气中。
6. 除尘器除尘器是一种将烟气中的固体颗粒物过滤掉的设备，以减少污染物排放。
除尘器通常采用静电除尘、布袋除尘或湿式除尘等技术。
7. 废气处理设备废气处理设备是一种将烟气中的二氧化硫、氮氧化物等有害气体去除的设备，以减少大气污染。
废气处理设备通常采用脱硫、脱硝等技术。
三、锅炉的应用锅炉广泛应用于电力、化工、钢铁、纺织、造纸等行业。
其中，电力行业是锅炉的主要应用领域，电厂锅炉是电力产业的核心设备之一。
例如，中国大唐集团公司的南京南瑞热电厂，采用的是两台超超临界机组，每台机组配套的锅炉蒸汽参数为25.4MPa/571℃，发电机额定功率为1000MW。
锅炉原理-第4章-过热器
第4章过热器与再热器4.1 过热器与再热器的结构型式过热器的作用是将蒸汽从饱和温度加热到额定的过热温度。
在锅炉负荷或其它工况变动时，应保证过热温度的波动处在允许的范围之内。
在现代电站锅炉中，蒸汽过热器是锅炉的一个必备的重要部件，在很大程度上影响着锅炉的经济性和运行安全性。
在工业锅炉中，一般采用饱和蒸汽，常把过热器看作为辅助受热面，过热汽温不超过400℃，通常布置在对流管束中间的烟温小于700～800℃的区域中，工作是可靠的。
在电站锅炉中，提高过热蒸汽的参数是提高火力发电站热经济性的重要途径。
过热蒸汽参数的提高受到金属材料的限制。
过热器的设计必须确保受热面管子的外壁温度低于钢材的抗氧化允许温度并保证其机械强度。
随着锅炉用金属材料的发展，我国电站锅炉已普遍采用了高压高温（9.8MPa，540℃）和超高压参数（13.7MPa，540和555℃），并已发展亚临界压力参数（16.7MPa，540和555℃），国外已有不少锅炉采用超临界压力（24.5MPa，540～570℃）参数，也有个别机组采用更高的压力和温度参数。
随着蒸汽压力的提高，为了减少汽轮机尾部的蒸汽湿度以及进一步提高电站的热经济性，在高参数电站中普通采用中间再热系统，即将汽轮机高压缸的排汽再回到锅炉中加热到高温，然后再送到汽轮机的中压缸及低压缸中膨胀作功。
这个再加热的部件称为再热器。
通常把高压过热器中加热的蒸汽称为（一次）过热蒸汽，再热器中加热的蒸汽称为再热蒸汽（二次过热蒸汽）。
再热蒸汽的参数与热力循环的经济性有关。
一般，再热蒸汽的压力大致为过热蒸汽压力的五分之一左右，温度与一次过热汽温相近。
例如我国125MW，400t/h锅炉中，过热蒸汽的参数为13.7MPa，555℃；再热蒸汽的进出口压力为2.5／2.35MPa，温度也为555℃。
200MW，670t/h锅炉中，过热蒸汽的参数为13.7MPa，540℃；再热蒸汽进出口压力为2.7／2.5MPa，温度也为540℃。
锅炉的工作原理及工作特性
锅炉的工作原理及工作特性锅炉是一种将液体（通常是水）加热转化为蒸汽或者热水的设备。
它是工业生产和生活中常用的热能转换设备之一。
下面将详细介绍锅炉的工作原理及工作特性。
一、锅炉的工作原理锅炉的工作原理基于热力学第一定律，即能量守恒定律。
锅炉通过燃烧燃料产生热能，将热能传递给锅炉内的工质（通常是水），使其温度升高或者转化为蒸汽。
锅炉的主要组成部份包括炉膛、燃烧器、烟道、水冷壁、过热器、再热器、空气预热器、除尘器等。
1. 燃烧系统：燃烧系统由燃料供应系统和空气供应系统组成。
燃料供应系统将燃料输送到燃烧器中，空气供应系统提供所需的氧气。
燃烧器中的燃料与空气混合后，在炉膛中燃烧产生高温燃烧气体。
2. 烟道系统：燃烧产生的烟气通过烟道系统排出。
烟道系统包括烟道、烟囱和风机。
烟道中的烟气在与锅炉内的工质进行热交换后，温度降低，通过烟囱排出。
3. 水冷壁系统：水冷壁是锅炉内部的一种冷却设备，用于吸收炉膛中高温燃烧气体的热量。
水冷壁由管子组成，内部通过循环水来吸收热量，保持壁面温度在安全范围内。
4. 过热器和再热器：过热器和再热器用于进一步提高工质的温度。
过热器将蒸汽加热至高温高压状态，再热器将蒸汽再次加热，提高其能量利用效率。
5. 空气预热器：空气预热器用于提高燃料燃烧的效率。
它通过将烟气中的余热传递给空气，使空气预热，减少燃料的消耗。
6. 除尘器：除尘器用于净化烟气中的固体颗粒物。
它通过过滤或者静电除尘等方法，将烟气中的灰尘和颗粒物去除，保护环境。
二、锅炉的工作特性1. 热效率高：锅炉的热效率是衡量锅炉性能的重要指标之一。
热效率高意味着锅炉能够更有效地利用燃料产生热能。
现代高效锅炉的热效率可以达到90%以上。
2. 稳定可靠：锅炉在工作过程中需要保持稳定的燃烧和热交换。
稳定可靠的锅炉能够提供稳定的热能输出，满足工业生产和生活的需求。
3. 调节性能好：锅炉需要根据实际需要进行热负荷的调节。
调节性能好的锅炉能够快速响应负荷变化，并保持稳定的工作状态。
电厂锅炉原理课件过热器和再热器
再热器的优点在于能够提高蒸汽的温度和压力，增加其在汽轮机中的做功能力。同时，再热器能够进 一步降低汽轮机入口的蒸汽湿度。但是，再热器的制造成本较高，且容易出现传热管爆裂等问题。
应用场景的比较
过热器
过热器广泛应用于火力发电厂、核电站、石 油化工等领域中的各种锅炉和汽轮机中。特 别是在火电厂中，过热器是锅炉的关键部件 之一，对锅炉的安全和经济运行起着重要的 作用。
热力系统原理
锅炉与汽轮机、发电机等设备组成热力系统，实现能 量的转换和利用。
电厂锅炉的主要类型
以生物质为燃料，通过燃 烧产生热量。
以核反应堆为热源，通过 核裂变产生热量。
以煤为主要燃料，通过燃 烧产生热量。
火电厂锅炉
生物质能电厂锅炉 核电厂锅炉
电厂锅炉的发展趋势
高效低污染
多功能化
提高锅炉效率，降低污染物排放，实 现绿色发展。
再热器
再热器主要应用于大型火力发电厂和核电站 中，特别是在高压缸和中压缸联合做功的汽 轮机中应用较多。再热器能够提高汽轮机的 效率，降低能耗，因此在能源利用领域中具
有广泛的应用前景。
05
CATALOGUE
过热器与再热器的未来发展
技术创新与改进
新型传热技术
研发更高效、环保的传热材料和方式，提高过热器和再热器的热 效率。
在运行过程中，需要控制好锅炉的运行参数，如温度、压 力、流量等，以避免对再热器造成过度的热冲击和机械应 力。同时，也需要定期对再热器的各项参数进行监测和记 录，以便及时发现和处理问题。
04
CATALOGUE
过热器与再热器的比较
工作原理的比较
过热器
过热器的主要功能是将饱和蒸汽加热成过热 蒸汽，提高蒸汽的焓值，使其具有更大的做 功能力。过热器利用高温烟气作为热源，通 过传热管将热量传递给管内的蒸汽。
第五章过热器和再热器
3． 中间点温度偏差大
当中间点的温度保持超出对应负荷 下预定值较多时，有可能是给水量信号 或磨煤机煤量信号故障导致自控系统误 调节而使煤水比严重失调，此时应全面 检查、判断给煤量、给水量的其他相关 参数信号，并及时切换至手动。因此， 即使采用了协调控制，也不能取代对中 间点温度和煤水比进行的必要监视。
前者称为以水为主的调节方法；后 者称为以燃料为主的调节方法。一般燃 煤的直流锅炉，由于煤量不易准确控制， 常采用以水为主的调节方法。
细调:在直流锅炉的汽水通道上布置几处 调节灵敏的喷水减温器，作为调节手段。 一般在直流锅炉过热器的级与级之间设 有2～3级喷水减温器，其作用除了调节 过热汽温以外，还保证过热器金属的安 全。
对流式过热器和再热器的积灰使传热量减小，使 过热汽温和再热汽温降低。
在调节煤水比时，若为炉膛结焦，可直接增大煤 水比；但过热器结焦，则增大煤水比时应注意监视水 冷壁出口温度，在其不超温的前提下来调整煤水比。
4． 过量空气系数
当增大过量空气系数时，炉膛出口烟温基本 不变。但炉内平均温度下降，炉膛水冷壁的吸热 量减少，致使过热器进口蒸汽温度降低，虽然对 流式过热器的吸热量有一定的增加，但前者的影 响更强些。在煤水比不变的情况下，过热器出口 温度将降低。若要保持过热汽温不变，也需要重 新调整煤水比。
汽温信号
燃料和给水流量发生扰动，主蒸汽温度的响应滞止 时间与飞升时间应较快和 便于检测等条件，通常在过热区的开始部分选 取的一个合适的地点，根据该点工质温度来控 制“煤水比”。
锅炉原理-第七章-过热器和再热器
2、辐射式和半辐射式过热器
在炉膛内吸收辐射热。 注意的问题：工作条件恶劣。（可采用的措施：布置在炉膛上部、作低温受热面、 高质量流速） 半辐射式也叫屏式过热器。特点是热负荷高、热偏差大。
二、过、再热器系统
基本要求：满足蒸汽参数要求 有灵活的调温手段 保证管壁不超温 经济性高
1、分级分段问题
如过热器内焓增较大（超过420KJ/kg），就需分级布置，以减小热偏差。 分级分段的要求： a、单级焓增小于60～100KCal/kg。 b、各级中气温选择应与采用的钢材许用温度吻合（气温超过 400℃需采用 合金钢，否则可采用20＃碳钢）。 c、考虑气温调节的反应速度。
二、过热器和再热器蒸汽参数的选择
蒸汽参数Байду номын сангаас选择主要取决于经济性和安全性两方面的限制。
过热器 再热器 温度
540-550 0C
亚临界压力以下： 12Cr2MoWVB
1Cr18Ni9Ti
Cr25Ni12MnSi2 560-660 0C 运行中汽温波动要求 不超过 +5 ～-10 ℃
三、过热器和再 热器的布置 低压 中压 高压
根据结构型式分为立式和卧式
根据管圈数分为单管圈、双管圈、多管圈 根据管子布置结构分为顺列和错列 αs< αc ，但顺列吹灰容易，错列吹灰困难。 总原则：高温水平烟道立式顺列；低温竖直烟道卧式错列。
4
对流式过（再）热器质量流速问题：
为保护金属管道，工质应有一定的质量流速。质量流速增大，对金属 的冷却能力增强，但同时也增大了流动阻力。
8
1、吸热不均
受热面污染
炉内温度场
烟道内热负荷分布
2、流量不均
管子连接方式：Z型、U型、多管型
过热器再热器省煤器
过热器
锅炉中将蒸汽从饱和温度进一步加热至过热温度的部件，又称蒸汽过热器。
大部分工业锅炉不装设过热器，因为许多工业生产流程和生活设施只需要饱和蒸汽。
在电站、机车和船用锅炉中，为了提高整个蒸汽动力装置的循环热效率，一般都装有过热器。
再热器
再热器实质上是一种把作过功的低压蒸汽再进行加热并达到一定温度的蒸汽过热器，再热器的作用进一步提高了电厂循环的热效率，并使汽轮机末级叶片的蒸汽温度控制在允许的范围内。
为了提高大型发电机组循环热效率，广泛采用中间再热循环。
从锅炉过热器出来的主蒸汽在汽轮机高压缸作功后，送到再热器中再加热以提高温度，然后送入汽轮机中压缸继续膨胀作功，称为一次中间再热循环，可相对提高循环效率4～5％。
有些大型机组，在中压缸后再次将排汽送回锅炉加热，称为两次中间再热循环,可再相对提高循环效率的2％左右。
个别试验机组甚至采用三次中间再热循环。
采用再热循环后,锅炉-汽轮机装置的热力系统、结构和运行调节都变得复杂，造价增加，故在100兆瓦以上的发电机组中才采用,通常只采用一次中间再热。
省煤器
省煤器（英文名称Economizer）就是锅炉尾部烟道中将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面，由于它吸收的是比较低温的烟气，降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率，所以称之为省煤器。
空气预热器
air pre-heater空气预热器就是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热面。
用于提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗。
第七章 过热器和再热器
1. 蒸汽侧调温方法
（2）喷水减温器
a. 原理：将减温水直接喷入过热蒸汽中，使其雾化、吸热蒸发 b. 冷源：给水 c. 优点：结构简单，调节灵敏，调温幅度大，压损小 d. 缺点：减温水品质要求高
2020年1月28日
2020年1月28日
2020年1月28日
1. 蒸汽侧调温方法
（3）烟气再循环
a. 原理：将省煤器后烟气（250~350℃）由再 循环风机抽出再送回炉膛
b. 再循环烟气进入炉膛位置 上部 下部
c. 优点：调节幅度大，灵敏度高；均匀炉膛热 负荷，降低水冷壁温度；再热器受热面积减少， 节约材料
d. 缺点：再循环风机增加电耗，磨损严重，可 靠性差；q2增加
2020年1月28日
2020年1月28日
二、影响热偏差的因素
2. 流量不均系数
（1）连接方式
（2）热力不均对流量不均的影响
G
K0 v0 Kp vp
2020年1月28日
三、减小热偏差的措施
1. 结构设计方面
（1）分级布置，中间混合 （2）沿烟道宽度方向左右交叉流动（过热器适用）
2020年1月28日
三、减小热偏差的措施
2020年1月28日
五、汽温特性
过（再）热器出口汽温随锅炉 负荷变化的关系
1. 汽包锅炉
（1）过热器 （2）再热器
2. 直流锅炉
3. 蒸汽温度与额定值偏差
（1）过热器：±5℃ （2）再热器：＋5℃和－10℃
2020年1月28日
六、典型的过热器与再热器系统
1. 系统布置原则
（1）满足蒸汽参数要求 （2）具有灵活调温手段 （3）运行中管壁不超温 （4）较高经济性
锅炉过热器、再热器系统及蒸汽管道吹管措施
锅炉过热器、再热器系统及蒸汽管道吹管措施一、锅炉过热器系统1.1 运行原理锅炉过热器是锅炉主体中加热面积最大、出口蒸汽温度最高的部分。
它的主要作用是将从锅炉主体中出来的锅炉水汽包中产生的湿度去除掉，使其成为饱和蒸汽，从而提高蒸汽的干度和温度。
过热器的工作原理是通过将锅炉主体中出来的饱和蒸汽进行加热，使其达到超过饱和状态，从而成为过热蒸汽，最终进入蒸汽管道输送至用电设备。
1.2 过热器设备结构过热器通常由多组管束和支承结构组成。
管束内部是多根螺旋或直管装置，通常采用无缝钢管或不锈钢管制作。
支承结构通常由根据压力等级制造的板式物品和悬挂支撑结构组成。
此外，还需要加入上、下管盘、隔板、罩壳等结构。
1.3 过热器运行中的问题及解决方法•过热器泄漏过热器泄漏主要是由于管束或支承结构等故障所引起，这种情况下应采取相应的修理措施，如更换管束或支承构件。
•过热器铭牌或标记损坏过热器运行中，如果铭牌或标记损坏，会造成过热器的风险增大，需要立即更换或修理。
•过热器内产生氧化物过热器内部产生氧化物将严重影响蒸汽质量和经济性，需要采用化学清洗、物理捣毁和高压水冲洗等措施进行清理。
二、再热器系统2.1 运行原理再热器系统与过热器系统类似，同样是加热主汽流中的蒸汽，提高其温度。
再热器与过热器的主要区别在于，它在蒸汽流经过热器后，在温度降低前再次进入加热器加热。
这种再加热的目的是进一步提高主汽流中蒸汽的温度，进而提高锅炉输出蒸汽的温度。
2.2 再热器的设计和结构再热器与过热器不同的是，再热器通常由两个或三个管束组成，设计更加复杂，结构也更加严格。
其中，再热器中的每个管束内部均包含多个钢管或不锈钢管制成的螺旋或直管形式，管束之间则采用隔板结构对其进行支撑。
2.3 再热器系统的问题及解决方法•初级侧回路泄漏如果再热器的初级侧回路泄漏，将严重影响再热器的工作效率，需要采取相应的修理措施，如更换管束或支承构件。
•额定功率下蒸汽温度过高如果再热器蒸汽温度过高，将导致其效率降低，严重的甚至会危及锅炉的正常运行。
锅炉过热器和再热器课件
锅炉过热器和再热器课件过热器1.设备概述本炉过热器由顶棚过热器、包覆过热器、低温过热器、前屏辐射式过热器和末级过热器五个部分组成，现场布置情况如下：1.1顶棚过热器：布置在炉膛及水平烟道的顶部。
因其吸热量很小，故其主要作用是构成轻型平炉顶顶棚过热器由232根管及进出口联箱组成,管子中63.5x5.7,平均节距115mm,管长18697mm,顶棚管自顶棚过热器入口联箱引出，从炉膛前墙顶部呈水平方向并延伸至再热器之后的顶棚过热器出口联箱（即包覆管过热器入口联箱）。
顶棚管及其敷设炉墙的重量由进出口联箱及设置在管段中间的吊杆来承受，经吊杆及与之相连接的吊杆将其传至锅炉横梁上。
1.2包覆管过热器：是布置在锅炉转向室顶部和竖井烟道四周的贴墙管,因其吸热量很小，其作用主要在于简化烟道部分炉墙，将包覆管过热器悬吊在炉顶梁上，在包覆管上敷设炉墙，可以简化炉墙结构，并减轻炉墙重量。
包覆管过热器由出入口联箱以及转向室顶部包覆管、前后墙包覆管（均为232根，节距为115mm）以及两侧墙包覆管组成，管子规格为①64.5x4.5,节距为115mm。
包覆管过热器进口联箱横卧在转向室顶部的入口部位，标高55627mm o顶棚过热器出来的一部分蒸汽经与入口联箱相连的单排对流管束引入前包覆管。
对流管束构成了水平烟道和尾部烟道的结合面。
对流管束管径为，管节距为230mm o一部分蒸汽顺着顶棚管的流动方向进入转向室顶部包覆管，蒸汽在右后墙改变方向进入后墙包覆管，将蒸汽引入包覆管出口环行联箱；另一部分由入口联箱引出的侧包墙连通管将蒸汽引入两侧包墙管后进入包覆管出口环行联箱，即低温省煤器入口联箱；所有包覆管过热器均通过联箱及其所连接的吊杆悬吊在炉顶梁上。
1.3低温过热器：由蛇行管及其进出口联箱组成。
蛇行管沿竖井高度分为三段：入口段和中间段管组采用逆流水平布置，中间留有1150mm的检修空间；出口管段的管组采用立式顺流布置；全部管子均为平行顺列布置。
锅炉原理过热器与再热器素材课件
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03
再热器原理及结构
再热器的定义及作用
再热器的定义
再热器是一种用于提高蒸汽温度的设备，通常位于锅炉的烟气侧，用于回收烟 气中的余热，以提高蒸汽品质和热效率。
再热器的作用
再热器的作用主要有两个，一是提高蒸汽温度，以满足工业生产或发电的需求； 二是提高热效率，降低能源消耗和碳排放。
再热器的结构及特点
锅炉的主要性能指标
压力
表示蒸汽的压力大小，单位为兆 帕（MPa）或大气压（atm）。
热效率
表示锅炉将燃料能转化为蒸汽能 的效率，是衡量锅炉性能的重要 指标。
01
蒸发量
表示锅炉每小时产生的蒸汽量， 单位为吨/小时或千克/秒。
02
03
04
温度
表示蒸汽的温度，单位为摄氏度 （℃）或华氏度（F）。
02
过热器原理及结构
过热器的特点
过热器具有高温、高压、高流速的特 点，因此其对材料的要求较高，需要 具备耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等性能。
过热器的工作原理及分类
过热器的工作原理
过热器通过加热来自锅炉的饱和蒸汽，将蒸汽温度提高到工 艺所需或设备能够承受的范围内，同时也能降低蒸汽中的水 分含量。
过热器的分类
根据加热方式的不同，过热器可分为顺流式和逆流式两种。 顺流式过热器中蒸汽和烟气流向相同，而逆流式过热器中蒸 汽和烟气流向相反。此外，根据结构形式的不同，过热器还 可分为立式和卧式等。
锅炉的分类与特点
锅炉的分类
$item1_c根据用途、燃料种类、排放方式、结构形式、 燃烧方式等不同，锅炉有各种分类方式。例如，按用途 可分为工业锅炉和电站锅炉；按燃料种类可分为燃煤锅 炉、燃油锅炉、燃气锅炉等；按排放方式可分为自然循 环锅炉、强制循环锅炉等。
什么是水冷壁、过热器、再热器、省煤器和空气预热器
什么是水冷壁、过热器、再热器、省煤器和空气预热器？水冷壁、过热器、再热器、省煤器和空气预热器都是与锅炉烟气进行热交换的热交换器。
它们利用了烟气的余热，使锅炉降低了能耗。
同时又与水系统是密切相关的。
（1）水冷壁在炉膛四周内壁上竖立布置很多直径为50～80mm 的管子，组成水冷壁。
它的作用是吸收烟气辐射的热量，同时起到保护炉墙的作用。
在烟道前方的后墙水冷壁上部拉稀成数列管束，称为防渣管。
它的作用是防止结渣，同时保护后方的过热器。
从汽包来的炉水经下降管进入联箱，再分布到水冷壁管组，水在水冷壁管内一边上升一边被加热，变为水汽混合物，再回到汽包中。
（2）过热器和再热器为蛇管式换热器，一般由直径为30～50mm 管组成。
由汽包来的饱和蒸汽通过过热器管内与烟气热交换被加热成为过热蒸汽。
烟气离开炉膛与过热器热交换之后，温度降至500～600℃。
在超高压系统常设再热器，又称二次过热器或中间过热器。
由汽轮机高压缸来的蒸汽进入再热器与烟气热交换之后升温送往汽轮机中压缸再使用。
（3）省煤器为蛇管式换热器，管外径一般为25～38mm。
由给水泵送来的给水送入管内与管外的烟气进行热交换之后提高温度，然后送入汽包。
（4）空气预热器通常布置在锅炉出口。
空气在此与烟气进行热交换，加热后的空气送至燃烧器助燃。
空气预热器分管式及回转式两种。
管式为间壁传热，由两端设管板的多根平行管组成，烟气走管内，空气由送风机送来从管间通过，与烟气热交换。
离开锅炉的烟气大约100～200℃。
回转式空气预热器利用蓄热板传热。
在旋转的转子周围装有许多蓄热板。
当蓄热板转到烟气通道时，吸收了热量，温度升高；当蓄热板转到空气通道时，放出热量，温度下降，同时使空气被加热到300～400℃。
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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；
第7章 过热器和再热器
7-1 7-2 7-3 7-4 7-5 过热器和再热器的作用及特点 过热器和再热器的结构形式及汽温特性 热偏差 蒸汽温度的调节 对流受热面的高温积灰和高温腐蚀
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7-1 过热器和再热器的作用及特点
一、过热器和再热器的作用 （1）过热器的作用：将饱和蒸汽加热成过热蒸汽。 在锅炉负荷变化时，应保证锅炉的过热蒸汽温度在允 许范围内波动。目前电厂锅炉过热蒸汽温度540-555℃； （2）再热器的作用：把汽轮机高压缸的排汽返回锅炉再 次加热，然后再送到低压缸膨胀做功。目的是使汽轮机 末级叶片的蒸汽湿度控制在允许范围内。 再热蒸汽压力为过热蒸汽压力的20%。我国125MW 以上机组都采用一次中间再热系统。
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。
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多管圈
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二、屏式过热器（再热器）
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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。
2-悬吊管；3-联箱
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蛇形管的结构：
过热器的蛇形管可以做成单管圈、双管圈或多管圈， 这与锅炉的容量和管内必须维持的蒸汽流速有关。可通过 改变管圈数目来改变蒸汽速度。如由单管圈变为双管圈， 蒸汽通路截面积增大一倍，蒸汽速度降为原来的一半，而 烟气流速保持不变。
单管圈
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双管圈
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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。
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再热循环T-S图
再热循环的使用，可以提 高循环的热效率4%~5%， 而且可以使汽轮机排汽湿 度控制在允许范围内。 再热器系统阻力会使蒸汽 在汽轮机内的作功能力下 降，因此再热系统力求简 单，整个再热器的压降不 高于0.2MPa。2017Biblioteka 10/71、按管子排列方式分类
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。
顺列
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错列
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2、按烟气和蒸汽的流动方向分类
（1）过热器和再热器结构： 过热器和再热器的结构基本相同，二者区别在于： 再热器压力低，汽体比体积较大，管径比过热器大。 （2）过热器和再热器分类： 对流式过热器（再热器）；
半辐射式（屏式）过热器（再热器）；
辐射式过热器（再热器）。
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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。
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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
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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) 。
• 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。
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（1）过热器系统：顶棚过热器→低温过热器→屏式过热器→高温过热器 （2）过热器系统：汽轮机→低温再热器 →高温再热器→汽轮机
高压锅炉受热面的布置
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7-2 过热器和再热器的结构型式及汽温特性
（3）尽量减少并联管间的热偏差。
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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：