锅炉原理过热器及再热器资料

根据煤种，经济性及安全性，在6~14m/s。
（4）蒸汽流速决定于压力损失及管壁金属的冷却 压降一般小于（8~10%）的工作压力。 热能与动力工程
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推荐的管内工质流速 用质量流速ρ w（kg/m2s）来表示。
对流受热面：
中压：250~400 高压：低温段400~700；高温段：700~1000 屏式过热器：800~1100 辐射式过热器：1000~1500
须有冷却保护措施， – 工作条件最差的锅炉受热面。
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四、半辐射式屏式过热器
1．布置位置 悬吊在炉膛上部，对流烟道入口，吸收辐射热与 对流热。降低进入密集管束的烟气温度，防止结 渣，传热性能较好。 2．结构 每个屏由并联的管子紧密排列而成，各屏之间 的距离达0.6~1.2米。 3．工作条件 烟温高，工质温度高，平行各管长度相差较大， 蒸汽流量相差较大，各管壁温差达 80~90℃，运 行安全性较差。 热能与动力工程
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二、对流式过热器和再热器结构特点 1．烟气与管内蒸汽的相互流向 顺流，逆流，混合流 2．蛇型管圈的布置方式 垂直式（布置在水平烟道） 优点：吊挂方便，积灰少。缺点：停炉时易发生
积水腐蚀，再起动时，会形成气塞及水击。
水平式：与上相反（布置在垂直烟道）。
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3．管圈结构 单根管圈与多重管圈。 （ 1 ）目的：在保持烟气流速（烟气流通截面积）不变 的条件下，改变蒸汽流通截面积 （ 2 ）采用几重管圈，决定于设计要求的管内蒸汽流速 和管外烟气流速。 （3）烟气流速决定了传热系数、积灰和飞灰磨损
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前屏过热器
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前屏过热器
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五、过热器的系统 1．将不同形式的过热器以最安全、最经济的 方式连接在一起，有各种不同的形式。 2．考虑的因素
（1）经济性：从传热性能出发，省金属。
先对流后辐射，形成总的逆流， 温差大，传热最理想。 （2）安全性：顺流最安全，使高温介质处于 低温烟区，先辐射后对流。 热能与动力工程
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高温过热器动画
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屏式过热器
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二、过热器和再热器的工作特点 1．工质温度高、传热性能差，处于高温烟气段，金属
壁温高，达到金属使用极限。
2．再热器受热面工作条件更差
（ 1 ）中压蒸汽放热系数比高压蒸汽小（ 1/5 ），导致
管壁金属温度高， （2）中压蒸汽比热小，对热偏差更加敏感； （3）阻力损失要求严格； （4）起动中及汽轮机甩负荷时的保护问题； 热能与动力工程
1．采用的原因：
（1）大容量高参数锅炉的过热吸热份额超过 50%， 300MW 以上机组需考虑辐射式过热器；
（2）降低炉膛出口烟温；
（3）布置在高温区可降低金属耗量； （4）汽温特性平稳。
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2．工作条件：
– 炉膛热负荷高， – 蒸汽冷却效果差，
– 锅炉起动和低负荷运行时会处于干烧，
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3．过热器系统的一般布置规律
（1）先通过辐射式过热器。蒸汽在饱和线附近具 有较大的比热容，工质吸收较多热量而温度升高 不多，且传热温压大。
（2）将过热器划分为若干段，各段之间采用集箱
联接，中间进行交叉混合，保证吸热均匀。
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4．减温器—一般为喷水减温方式
• 减温器在过热器系统中的位置 （ 1 ）安全： 布置在可能超温的过热器管段前面，起 到保护受热面的作用； （2）灵敏：使其尽量靠近过热器出口，减少调 温的滞后性。 一般为两级喷水减温，各尽其责： • 一级喷水减温器在屏式过热器的入口，保护屏式过 热器。 • 二级喷水减温器在末级过热器之前，主要作用是调 节出口汽温，也起保护作用。
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3．锅炉参数提高，容量增大，锅炉各受热面数
量和 位置发生变化，过热受热面向炉膛移动
（辐射式过热器），工作条件更差； 4．设计或运行不当，很容易引起受热面金属超 温，长期超温会造成爆管，工质泄露，停机， 是锅炉故障最多的部件之一。
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三、汽温调节
• 蒸汽参数要求在一定范围内，设计时要考虑 有效的调节手段，运行中要不断地调节蒸汽 温度； • 过热器、再热器与减温器紧密相连。
第五章 过热器和再热器
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第一节
过热器与再热器作用和工作特点
一、为何采用过热器和再热器
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– 1．提高机组循环效率
• 提高蒸汽压力、温度。 • 提高温度很难，提高压力受到限制，否则排汽湿度 过高，因此采用再热器，同时提高循环效率。
– 2．保证汽轮机的安全运行
• 若不过热，相当于卡诺循环，采用饱和蒸汽，湿度 大，不能满足汽轮机的要求。 • 过热器与再热器为电站锅炉的主要受热面。 热能与动力工程
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再热器系统与调温 – 再热器与过热器布置的原则基本一致，再热器一般
均为对流式，分为低温段与高温段，
– 原则上再热器蒸汽不能采用喷水调温方式（经济性 考虑）， – 只设置事故喷水减温，在汽温过高时采用。
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五、过热器和再热器的汽温特性 • 汽温特性：即汽温随锅炉负荷变化的规律，汽温调节 主 要是在锅炉变化负荷时进行。 对流式过热器与辐射式过热器的汽温特性是相反的。
再热器：250~400
• 单管圈时常不能同时满足烟气侧速度和工质侧速度，采用 多重管圈；
• 在最佳烟气流速下改变蒸汽流速。 热能与动力工程
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4．管子排列
错列和顺列布置 错列管排的传热系数大于顺列，不易 积灰，但磨损较为严重，阻力较大。
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三、辐射式过热器和再热器 布置在炉膛壁面上直接吸收炉膛的辐射热量。
对流式：随锅炉负荷增加，燃煤量增加，汽温升高；反
之降低； 辐射式：随负荷增加，火焰温度变化不大，辐射热负荷
增加不多，但蒸汽流量增加，相当于
工质的吸热量减少，因此，汽温降低； 增加。 热能与动力工程
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第二节 过热器和再热器的结构型式
一、过热器和再热器的种类
对流式—以对流传热方式为主，密集蛇型管束，布置在对流烟道 过热器与再 热器的种类 辐射式—以辐射传热方式为主，布置在炉膛的壁面上 半辐射式—对流+辐射，稀疏管屏，布置在炉膛的上部
• 过热器与再热器的结构形式基本相同
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