第七章 过热器和再热器
第七章 过热器 再热器
第七章过热器再热器第一节过（再）热器的作用及特点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，并保证在一定负荷变化范围内维持气温的稳定。
过热汽温度为540～555℃间。
2.再热器的作用:将气轮机高压缸排汽加热到与过热汽温度相仿的温度，然后送回中低压缸继续做功，以提高汽机尾部蒸汽干度。
3.在对流过热器前，要布置大量的对流管束中压锅炉——过热器直接布置在炉膛出口少量凝渣管束之后；高压锅炉——必须把一部分过热器受热面布置在炉内（辐射式、半辐射式过热器）第二节过（再）热器结构型式气温特性1.结构型式：按传热方式分为：对流、辐射和半辐射式三种；2.对流式过（再）热器在对流烟道内吸收对流热。
（蛇形管+连箱连接）○1根据烟气、蒸汽相对流向分为逆流、顺流、混合流三种顺流：温压最小、耗材多，安全（高汽温对低烟温）；优缺点：逆流：温压最大、耗材少，安全性差；混流：介于两者之间；○2根据结构型式分为立式和卧式：立式：疏水困难、支吊容易；卧式：疏水容易、支吊困难；○3根据管圈数分为单管圈、双管圈、多管圈：大容量锅炉——多管圈，可降低蒸汽流速；○4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。
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。
一般，过热器内允许压降<10%Pgr,再热器内压降<0.2~0.3MPa。
因此，过热器内工质质量流速ρw＝800～1100kg/(m2.s)再热器内工质质量流速ρw＝250～400kg/(m2.s)烟气速度问题：因此：烟速上限受磨损限制，与煤中Ay，灰分特性，及烟温有关。
炉膛出口之后水平烟道中，烟温较高，灰软，磨损较轻，烟速可在10～12m/s，而在烟温较低时，一般情况下烟速小于9m/s。
3.辐射式和半辐射式过热器在炉膛内吸收辐射热。
《过热器和再热器》课件
入口和出口集箱
用于连接过热器和再热器的主管道 ，收集和分配蒸汽。
蒸汽入口和出口
控制蒸汽进入和离开过热器和再热 器的位置。
03
02
蛇形管
由多个弯曲的小管组成，用于热能 的传导和交换。
支撑结构
用于支撑蛇形管和其他部件，确保 设备的稳定运行。
04
材料选择和制造工艺
材料选择
根据使用环境和工况选择耐高温、耐腐蚀、高强度和 高可靠性的材料。
VS
泄漏
设备泄漏不仅会影响正常运行，还可能引 发安全事故。为预防泄漏，应定期检查设 备各部件的密封性，及时更换损坏的密封 件。
04 过热器和再热器的应用和发展
CHAPTER
应用领域和案例分析
应用领域
电力、化工、石油、食品等工业领域。
案例分析
某电厂过热器和再热器的设计、选型和使用情况，以及在运行中遇到的问题和解决方案 。
过热器和再热器的设计和制造需要考虑到传热效率、耐久性、安全性和经 济性等多个因素。
对未来研究和发展的建议
01
随着技术的发展和环保要求的提高，过热器和再热器
的性能和效率需要进一步提高。
02
新型的传热材料、高效的传热技术、先进的控制系统
等将会被应用到过热器和再热器的设计和制造中。
03
未来的研究和发展应该注重提高过热器和再热器的能
作用
过热器和再热器的主要作用是提高蒸 汽的温度和压力，以满足汽轮机的需 求，从而提高发电效率。
工作原理
过热器
过热器通过燃烧燃料加热锅炉中的水 ，使水蒸发成蒸汽，并对蒸汽进行过 热处理，使其达到更高的温度和压力 。
再热器
再热器接收从汽轮机高压缸排出的蒸 汽，对其进行再热处理，使其达到更 高的温度和压力，然后送回汽轮机中 低压缸继续做功。
过热器和再热器PPT课件
B G
Qar,netb
保证煤水比即可以维持汽温的稳定。实际过程中控制中间点温度。
7
第四节 过热器和再热器的汽温特性
• 再热器的汽温特性
– 再热器的汽温特性原则上与过热器的汽温特性相似，但又 有其不同的特点 。
– 再热器的汽温受进口汽温影响，其工质进口参数决定于汽 轮机高压缸的排汽参数。
• 定压运行时，锅炉负荷降低，汽轮机高压缸排汽温度降低，再热 器的进口汽温也随之降低，所以出口汽温一般随之下降。
低)
低少)
调温幅度（℃） ～16
～40
～50
延迟时间（s）
65
75
90
32
旁路系统示意图
图6-24 保护再热器的旁路系统示意图 1—锅炉；2—高压缸；3—再热器；4—中压缸；6—凝汽器；7—高压旁路；
8—低压旁路
33
• 为维持过热汽温，需要适当提高B/G比：B不变，适当减小G，但机组 负荷降低；满负荷时，G不变，必须增加B，锅炉超出力运行，需 注意受热面金属温度，防止超温
4）受热面的污染情况 • 水冷壁结渣，过热汽温有所下降；过热器结渣、积灰，过热汽温下降明 显。
5）燃烧器运行（燃烧器的摆动、喷口的投入方式） • 火焰中心高度变化的影响类似于过量空气系数的影响。
3）给水温度
• 给水温度降低，产生一定蒸汽量所需的燃料量增加，与负荷变化相同， 对流传热量增加，辐射传热量变化较小。
• 对流式过、再热器汽温升高，辐射式过、再热器汽温基本保持不变。
4）受热面的污染情况 5）饱和蒸汽用量 6）燃烧器运行（燃烧器的摆动、喷口的投入方式） 7）燃料种类和成分
各因素对过热汽温的影响综合表
9
第五节 运行中影响汽温的因素
第七章 过热器再热器解剖
① 喷水减温器 水源一般来自给水泵出口。
② 燃烧器摆角 调整火焰中心位置。 上下摆动±20～30。
NCEPU
02:54
三、再热汽温的调节方式
1、再热器的特点 ① 再热器阻力应尽可能的降低， 以提高机组经济性。 ② 再热蒸汽压力低、温度高、 比容大。再热蒸汽管道直径 大。 ③ 蒸汽与管壁间的对流换热系 数小。再热器对管材要求高。 ④ 再热器有保护系统——高低 压旁路系统
NCEPU
第七章 过热器和再热器
02:54
第一节 过热器和再热器的作用
1. 过热受热面的作用 完成蒸汽的过热过程
2. 种类 过热器：一次蒸汽的过热 再热器：二次蒸汽的过热
3. 一次、二次蒸汽的特点 一次蒸汽压力高 二次蒸汽压力低，一般为中 压参数 两者蒸汽性质差别很大。
02:54
NCEPU
第四节 热偏差
1、定义：并列管中蒸汽焓增各不相同，出口蒸
汽温度也不相同，这种现象称为过热器热偏
差。
热偏差φ表示为： hp
h0
式中:
hp
qp Fp Gp
——偏差管中1kg蒸汽的焓增；
h0
q0 F0 G0
——整个管组蒸汽平均焓增；
02:54
NCEPU
hp qp Fp 1 qF h0 q0 F0 Gp G
NCEPU
四.包覆过热器
锅炉为了采用全悬吊 结构和敷管炉墙，在 水平烟道或尾部烟道 内壁布置过热器管， 称为包墙管过热器。
它主要用于悬吊炉墙。 传热效果差，不能作 为主要受热面。
02:54
NCEPU
第三节 典型过热器再热器系统
NCEPU
02:54
过热器与再热器
三、过、再热器受热面在流化床中的布置
• 将水加热成过热蒸汽经过加热、蒸发和过热三 个阶段，随蒸汽参数的提高，过热和再热蒸汽的 吸热份额增加，锅炉受热面的布置变化，不同参 数工质吸热见表7-2 • 由于循环流化床采用低温燃烧，为解决气温问 题，部分布置在炉膛内作屏式受热面，常采用屏 式过、再热器交错排列布置。对流过、再热器布 置在尾部烟道，为调节再热气温，尾部采用双烟 道结构，通过烟气挡板调节再热汽温。
• • • • • • • • • • • • • •
考虑管壁冷却和压降两个因素，建议对流过热器 低温段: ρw=400-800 kg/m2s 高温段: ρw=800-1000 kg/m2s d）管圈数：当烟道宽一定，烟速一定后→并列蛇形管数也 即确定→如果蒸汽ρw不在规定范围内→采用 重叠不同管数来保证蒸汽的质量流速→为使对 流过热器有合适的蒸汽流速→大锅炉采用双管 圈、三或多管圈.见图7-5 e)排列方式：→顺排：利于防渣和↓磨损，积灰易吹扫， 流动阻力↓，一般在水平烟道 →错排：传热好、流动阻力↑，吹灰通道 ↓→ 管束积灰不易吹扫，易结渣， 支吊困难→一般布置在竖井烟道 见图7-6
•
•
• • • • • • • • • • • •
第二节、过、再热器型式、结构 型式：按传热方式分：对流式、辐射式、半辐射式 图7-2 高压以上炉多采用三种型式的联合型 一、对流过热器 1、结构：蛇形管式→即由进出口联箱连接许多并列蛇型管 组成图7-2 采用d外=32-63.5mm的无缝钢管，壁厚3-9mm 钢材决定于t壁 2、分类：a）按烟气与蒸汽流向分：顺流、逆流、混合流 （一）流动方式 图7-3（a）为逆流方式：烟气与蒸汽流向相反 优点：平均传热温差↑→需受热面↓→省钢材 缺点:蒸汽最高处是烟气最高温度区→该处t壁↑→工作条件 差→不安全，常用于过热器低温级
第七章过热器和再热器
第七章过热器和再热器第一节过热器和再热器的作用及其特点一、过热器和再热器的作用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。
再热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作功，以提高汽轮机尾部叶片蒸汽的干度。
二、过热器和再热器蒸汽参数的选择为了提高循环热效率，过热蒸汽的压力已经由超高压提高到亚临界和超临界压力。
但过热器和再热器蒸汽温度的选择要受到金属材料性能的限制，现在蒸汽温度还维持在540℃左右。
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。
在过热器和再热器的设计和运行中，应注意如下问题:(1)运行中应保持汽温稳定。
汽温的波动不应超过+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气温；⑶尽量减少并联管间的热偏差。
三、过热器和再热器的布置过热器设计和布置时，必须确保其受热面管子外壁温度低于钢材的抗腐蚀和氧化温度，并保证其高温持久强度。
蒸汽参数提高，使锅炉受热面的布置也相应发生变化。
主要是蒸汽参数变化时水和蒸汽的加热、蒸发、过热的吸热比例发生了变化，从而引起了受热面布置的变化。
第二节过热器和再热器的结构型式及气温特性过热器和再热器的型式较多，按照不同的分类方式，其型式不同。
按照传热方式，过（再）热器可分为对流、辐射及半辐射（也称为屏式受热面）三种型式。
一、对流式过（再）热器对流式过（再）热器布置在水平烟道或尾部竖井中，主要吸收烟气的对流放热量。
对流式过（再）热器是由蛇形管组成，其进出口分别用联箱连接。
1、按管子的排列方式分类按管子的排列方式分类，对流过（再）热器可分为错列和顺列两种形式，如图7—1所示。
第7章 过热器与再热器
安全不经济高温段经济不安全低温段经济安全传热差、磨损小传热好、磨损大水平烟道垂直烟道经济：提高机组热效率安全：降低汽轮机末级排汽湿度经济：提高机组热效率安全：降低汽轮机末级排汽湿度体积大、比热小、传热差、工作环境更恶劣布置在高过之后传热：对流位置：烟道中早期、小机组对流为主传热：辐射+对流位置：炉膛出口处类型：后屏过热器传热：辐射传热位置：炉膛上方为主、尾部烟道包墙过热器类型：顶棚过热器，包墙过热器，大屏、前屏过热器、壁式过热器随着机组容量的增加，逐渐增加辐射式过热器的比例顺流逆流混合流顺列错列立式卧式增加管圈数目：减小阻力损失（1）炉膛热负荷分布不均匀（2）烟温烟速不均匀（3）残余旋转（4）炉内火焰偏斜（5）受热面结渣积灰（1）管子结构不均匀（2）工质密度不均匀（3）管子进出口端压差不均匀1.受热面分级2.交叉流动3.级间连接4.改变外管圈结构5.合理引入、引出6.合理选材1.维持良好燃烧工况 2.按时吹灰、打渣3.喷水减温4.合理配风高温氧化热强度、热稳定性下降热效率下降末级排汽湿度增大金属热疲劳损坏1.蒸汽流量2.饱和蒸汽湿度3.减温水量、水温4.给水温度1.燃料量2.煤种3.过量空气系数、漏风系数4.运行方式的变化5.受热面污染程度喷水减温:只降不升（1）摇摆式燃烧器（2）分割烟道挡板（3）烟气再循环将饱和蒸汽加热成具有一定过热度的过热蒸汽将饱汽轮机高压缸排汽加热成具有一定温度的再热蒸汽再热蒸汽温度约等于主蒸汽温度，压力约为0.2主蒸汽压力工作温度接近许用温度工质温度最高烟气温度高对流式（过、再热器）半辐射式辐射式（过热器为主）1.结构：蛇形管2.工质流动方式3.管子排列4.布置5.管圈数目热偏差管：偏差系数>11.吸热不均匀2.结构不均匀3.流量不均匀设计运行1.过高2.过低3.波动蒸汽侧烟气侧1.对流式：D 增t 增2.辐射式：D 增t 减3.半辐射式：D 增t 增1.主蒸汽温度2.再热蒸汽温度一、过热器二、再热器工作环境恶劣，运行注意超温事故一、型式二、对流式过热器结构布置一、概念二、原因三、措施一、重要性二、汽温波动因素三、汽温特性四、汽温调节方法7.1过、再热器7.2过、再热器型式结构7.3热偏差7.4汽温调节第7章过热器与再热器。
第七章 过热器和再热器
蒸汽参数的选择
实质：蒸汽温度的选择
选择：循环热效率 汽轮机末级叶片干度 材料成本
设计和运行的注意问题
保持汽温稳定＋5～－10℃ §7－2，4
可靠的调温手段
§7－4
减少并联管的热偏差
§7－3
过热器和再热器的布置
过热器和再热器的布置
布置时，必须确保其受热面管子外壁温度 低于钢材的抗腐蚀和氧化温度并保证其高 温持久强度。
5
10
13.7
70-100 540/540 5
10
16.7-18.3 70-100 540/540 5
10
25.3
70-100 541/541 5
10
汽温调节设备的基本要求
设备结构简单，体积小，重量轻， 价格低，运行可靠
调节灵敏，反应快，过程连续，汽 温偏差小，易于实现自动化
不影响锅炉或热力系统的效率 调节幅度产满足锅炉运行的要求
热力不均系数（正比） 流量不均系数（正比） 结构不均系数（反比）
热力不均系数的影响因素
受热面污染 炉内温度场和速度场不均
左侧
平 均 热 负 荷 中间烟道
右侧
烟道宽
沿烟道宽度热的分布曲线
流量不均系数的影响因素
连接方式 热力不均对流量不均的影响
P2
P2
P1
P1
P1
Δp
P2
Z型
P1
Δp
四、过热器和再热器的高温破坏
在高温下金属的机械强度明显降低，在 承压状态下，还有另一特点：即使金属 所承受的应力远未达到它的强度极限， 但在应力和高温边两个因素的长期作用 下，金属连续不断地发生缓慢的变形， 最后导致破坏。
过热器与再热器
39-37
（二）再热器的结构特点
国产再热机组大多布置在烟温不超过 850℃的对流烟道中。
为限制再热器的压力降，一般采取以下措 施：
（1）适当降低再热器中蒸汽的质量流速。 推荐对流再热器的质量流速w= 250∼400 kg /(m2•s)，辐射再热器w =1000∼1200 kg /(m2•s) 。
对于高压煤粉炉，就必须把部分过热 器布置在炉膛内。超高压、亚临界压力和 超临界压力的锅炉，上述布置特征就更明 显了。并且还把部分再热器布置在炉膛内。
39-8
第二节 过热器与再热器的型式结构
按传热方式分类，过热器可分为对流型、 辐射型及半辐射型三种型式。
高压以上的大型锅炉大多采用辐射、半
辐射与对流型多级布置的联合型过热器。过
（2）再热器受热面管子直径与联箱直径较 大；管圈数增多，管间节距增大。
（3）简化再热器系统。
39-38
为了维持再热器的管壁金属温度低于 其金属材料的许用温度，可采取以下措施：
（1）再热器大都为对流型受热面，并 布置在高温对流过热器后的烟道内；
（2）有的锅炉把部分再热器做成壁式 受热面布置在炉膛上部吸收炉膛辐射传热 量或做成后屏再热器布置在后屏过热器之 后作为第二后屏。
39-14
（二）放置方式
蛇形管垂直放置时称为立式放置。立 式放置对流过热器都布置在水平烟道内。 蛇形管水平放置时称为卧式放置方式，卧 式对流过热器都布置在垂直烟道内。
立式过热器的优点是支吊比较方便 （见图8-7 ），它的缺点是停炉时管内积水 不易排出，锅炉点火时由于通汽不畅易使 管子过热。
卧式过热器虽然疏水、排汽比较方便， 但支吊结构比较复杂（见图8-8 ）， 常以 有工质冷却的受热面管子作为悬吊管。
第7章过热器和再热器_锅炉原理
Page 9
Principles of Boiler
2013-8-15
长沙理工大学能动学院
亚 临 界 自 然 循 环 汽 包 锅 炉
Page 10 Principles of Boiler 2013-8-15
HG-
长沙理工大学能动学院
半辐射、辐射式过、再热器结构
做成挂屏、壁式形式，由U型管及进出口联箱构成 布置 半辐射式 布置在炉膛出口烟窗处，称后屏 辐射式 布置在炉膛上部的前墙和两侧的前
运行中影响汽温的因素
过量空气系数α
α 增加，炉膛温度水平降低，辐射传热减弱，辐射受热面出口汽温降低； 对流过热器则由于燃烧生成的烟气量增多，烟气流速增大，对流传热加 强，导致出口过热汽温升高,以后者为主 给水温度tgs
tgs 降低，煤耗量B增加，炉内烟气量增加，出口烟温增加，对流受热面 出口蒸汽温度因此升高。辐射式受热面的出口汽温影响不大 燃料性质
蛇形管多采用顺列排列，管束的外表积灰很容易被吹灰器清除，可有效
防止受热面污染。 管内工质应保持一定的质量流速，以保证金属管壁得到充分的冷却
1/3
Page 7
Principles of Boiler
2013-8-15
长沙理工大学能动学院
§2、半辐射、辐射式过、再热器
1、半辐射、辐射式过、再热器分类
3、给水温度
4、燃料性质
5、受热面污染情况
6、燃烧器的运行方式
Page 18
Principles of Boiler
2013-8-15
长沙理工大学能动学院
运行中影响汽温的因素
锅炉负荷
蒸汽温度与锅炉负荷之间的关系称之为汽温特性，采用不同传热方式 的过热器与再热器，汽温变化特性不同 辐射受热面 锅炉负荷D增加，工质流量和煤耗量B相应增加，炉内辐 射热 Qf 并不按比例增多， Qf /D 减少，辐射受热面中蒸汽的焓增减少， 出口蒸汽的温度下降，图中曲线1，炉膛出口烟温因此上升
第七章过热器和再热器的运行剖析
ip qp ApGpj qA ipj qpj ApjGp G
一、吸热不均(烟气侧) 温度场不均 速度场不均
1)锅炉炉膛中烟气温度场和速度场本身的不均匀性 2)四角切圆燃烧锅炉炉膛出口气流的残余
宽度方向的烟温、烟速不均 分隔屏消旋； 消旋风； 一、二次风反切；
右侧
左侧
烟速
右侧
左侧
第一节 过热器与再热器的运行特点 一、过热器、再热器的功用和特点
再热循环（温熵图）
随着机组容量，锅炉各受热面比例的变化
过热器、再热器的工作特点
❖壁温最高 受所用钢材(碳钢、合金钢)限制，汽温一般为540 －555 ℃；日本568－570 ℃；
❖工质压降不能太大 过热器内工质压降不超过其工作压力的10% 再热器不超过0.2Mpa
烟温
3)运行操作不正常引起 四角不均火焰偏斜 炉上部的煤粉再燃烧 水冷壁结渣延续
4)节距不均匀：大节距处烟气走廊 5)过热器和再热器的结渣、积灰自身吸热减少，烟
温升高
二、流量不均(蒸汽侧) 1、结构连接方式引起
2、吸热不均引起 吸热量大比容增大流量减少
减少热偏差的措施
1、受热面分级布置，并采用大直径的中间混合联箱 2、合理布置宽度方向屏间节距，防止运行中摆动 3、联箱连接管左右交叉装置减小左右偏差 4、采用合理的蒸汽引入引出方式 5、根据热负荷采用不同管径、壁厚的管圈 6、加装节流圈消除流量不均
过热器比A降低，但仍然高，用喷水减温
2、汽----汽热交换器 3、蒸汽旁通法
4、烟气再循环法
1）从炉膛底部送入 2）从炉膛上部送入 3）再循环风机 5、烟道挡板 6、燃烧器倾角及配风方式
7、炉底注入热风（炉膛内生成烟气量不变）
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（1）按管子排列方式分类
顺列：传热系数小 错列：管壁磨损严重
2020年4月7日
（2）按蒸汽和烟气的相对流动方向分类
顺流式
• 传热温差小，所需受热面多，蒸汽出口烟温低，壁温低；工作安全，经济性差；用于 高温段（末级）
逆流式
• 传热温差大，节省金属耗量，壁温高；安全性差；用于低温段（进口）
2020年4月7日
第二节 过热器和再热器的结构型式 及其气温特性
一、对流式过（再）热器
1. 布置位置：水平烟道或垂直竖井
2. 传热方式：吸收烟气对流放热量
3. 结构：蛇形管 + 进、出口联箱
4. 分类
（1）管子排列方式 （2）蒸汽和烟气相对流动方向 （3）受热面布置方式
2020年4月7日
低过出汽吊管
一定温度（540~550℃）的
过热蒸汽
2. 再热器
汽轮机高压缸排气加热到tzr
（与tgr相等或相近）
中压缸、低压缸中膨胀做功
2020年4月7日
第一节 过热器和再热器的作用及其特点
二、蒸汽参数的选择
1. 金属材料性能：540 ~ 550℃ 2. 运行中保持气温稳定：气温波动不超过+5 ~ －10℃ 3. 可靠调温手段：维持额定气温 4. 减少并联管间热偏差
积灰、结渣不均匀
（2）炉内温度场和速度场不均 • 原因
a. 燃烧器设计或锅炉运行：风速、煤粉浓度不 均，火焰中心偏斜，残余旋转 b. 对流受热面横向节距不均，形成烟气走廊 c. 屏过辐射角系数随管排数的变化规律
• 后果
a. 沿壁面宽度、高度热负荷差别大 b. 烟道中部热负荷大，两侧小
2020年4月7日
2020年4月7日
第一节 过热器和再热器的作用及其特点
三、布置
1. 原则
确保受热面管子外壁温度 < 钢材抗腐蚀 和氧化温度，保证其高温持久强度
2. 方法分类
（1）低压锅炉：对流过热器前布置对流蒸 发管束
（2）中压锅炉：直接布置在凝渣管束后
（3）高压锅炉：辐射、半辐射式过热器
（4）超高、亚临界、超临界压力锅炉：更 多辐射、半辐射式过（再）热器
双逆流式 混流式
2020年4月7日
（2）按蒸汽和烟气的相对流动方向分类
烟速：过大磨损
过小传热系数小
工质质量流速：压力降适当
蛇形管形式
强化传热措施
2020年4月7日
（3）按受热面的布置方式分类
垂直式：结构简单，吊挂方便，积灰少；凝结水不易排除 水平式：易疏水，支吊复杂
2020年4月7日
（1）设备投产或大修后，做好炉内冷态空气动力场和热态燃烧调整试验 （2）正常运行时，根据负荷合理投运燃烧器，调整好炉内燃烧 （3）及时吹灰
2020年4月7日
四、过热器的热偏差计算
1. 假设条件
2. 计算热偏差公式
（1）热力不均导致流量不均 （2）热力不均导致蒸汽出口温度不均 （3）热力不均导致过热器出口处管外壁温度不均
2020年4月7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4月7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
二、辐射和半辐射过热器和再热器的结构形式
1. 布置位置：更高烟温区 2. 传热方式：吸收炉膛辐射热 3. 结构类型 （1）屏式 （2）墙式
2020年4月7日
屏式过热器
前屏
• 位置：炉膛上部 • 作用：降低炉膛出口烟温，减
少烟气扰动和旋转，改善过、 再热蒸汽汽温特性 • 缺点：热偏差大，易超温
2020年4月7日
屏式过热器
后屏
• 位置：炉膛出口处 • 传热方式：辐射热 + 烟气
对流热
2020年4月7日
三、壁式过（再）热器
1. 布置位置：炉膛水冷壁上部，紧贴炉墙或水冷壁 2. 传热方式：辐射式受热面 3. 结构
2020年4月7日
三、壁式过（再）热器
2020年4月7日
四、顶棚过热器和包覆管过热器结构
1. 顶棚过热器
电厂锅炉原理及设备
2020年4月7日
第七章 过热器和再热器
第一节
过热器和再热器的作用及其特点
第二节 第三节
过热器和再热器的结构型式及其气温特性
热偏差
第四节
蒸汽温度的调节
第五节
2020年4月7日
对流受热面的高温积灰和高温腐蚀
第一节 过热器和再热器的作用及其特点
一、作用
1. 过热器
饱和蒸汽
（3）采用多管引入（出）连接方式 （4）内、外圈管交叉布置 （5）减少屏前或管束前烟气空间尺寸 （6）均衡并列各管的长度和吸热量，增
大热负荷较高管子的管径 （7）分隔屏过热器每片屏分组 （8）过（再）热器采用不同管径、壁厚
及材料 （9）消除炉膛出口烟气余旋
2020年4月7日
三、减小热偏差的措施
2. 运行方面
（1）位置：炉顶 （2）作用：支撑炉顶耐火、保温材料，保持锅炉气密性
2020年4月7日
炉顶底部根部密封图
2020年4月7日
炉顶密封保温施工
2020年4月7日
炉顶密封保温施工
2020年4月7日
四、顶棚过热器和包覆管过热器结构
2. 包覆管过热器
（1）位置：水平烟道和尾部竖井壁面上 （2）作用：形成炉壁并成为敷管炉墙载体
2. 分级（分段）
（1）减少热偏差：每级焓增≤250~420 kJ/kg （2）蒸汽温度选取：钢材性能 （3）汽温调节反应速度
2020年4月7日
再热汽采用调节尾部烟气挡板调温方式 的典型过热器和再热器系统
2020年4月7日
再热汽采用燃烧器摆角调温方式 的典型过热器和再热器系统
2020年4月7日
第三节 热偏差
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4月7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4月7日
三、减小热偏差的措施
1. 结构设计方面
一、热偏差的概念
1. 概念
受热面由许多并联管子组成→每根管子的结构、热负荷和工质流 量大小不完全一致→工质焓增不同
2. 热偏差系数
q p Fp
hp Gp qp Fp / Gp qF h0 q0F0 q0 F0 G0 G
G0
2020年4月7日
二、影响热偏差的因素
1. 热力不均系数
（1）受热面的污染