过热器再热器省煤器空预器课件.ppt

第四讲第四讲 过热器、再热器、省煤过热器、再热器、省煤器、空预器及其系统器、空预器及其系统一、过热器和再热器一、过热器和再热器（一）作用：（一）作用：1、过热器的作用：将汽包分离出来的、过热器的作用：将汽包分离出来的饱和蒸汽饱和蒸汽加热加热成具有一定温度的成具有一定温度的过热蒸汽过热蒸汽过热蒸汽过热蒸汽：对饱和蒸汽继续加热，使蒸汽温度升高：对饱和蒸汽继续加热，使蒸汽温度升高并超过沸点温度（饱和温度），所得到的蒸汽称为并超过沸点温度（饱和温度），所得到的蒸汽称为过热蒸汽过热蒸汽 过热度：过热蒸汽的温度与饱和蒸汽的温度之差过热度：过热蒸汽的温度与饱和蒸汽的温度之差过过热度越大，则表示蒸汽所储存的热能越多，对外做功的能力热度越大，则表示蒸汽所储存的热能越多，对外做功的能力越强2、再热器的作用：、再热器的作用： 将汽轮机高压缸作过功的蒸汽，送回锅炉再次加热将汽轮机高压缸作过功的蒸汽，送回锅炉再次加热成具有一定成具有一定过热度过热度的蒸汽后，再送入汽轮机中、低的蒸汽后，再送入汽轮机中、低压缸继续做功压缸继续做功 （二）过热器和再热器的工作特性：（二）过热器和再热器的工作特性：1、过热器的工作特性：、过热器的工作特性：（1）工质温度高、传热性能差、又处于高温烟气段，）工质温度高、传热性能差、又处于高温烟气段，金属壁温高；金属壁温高；（2）过热器管子存在）过热器管子存在热偏差热偏差，使个别管子的管壁温度，使个别管子的管壁温度非常高，达到金属使用极限。

非常高，达到金属使用极限热偏差热偏差：在并列工作的受热面管子中，某根管内工质吸热不在并列工作的受热面管子中，某根管内工质吸热不均的现象均的现象 2、再热器的工作特性：比过热器条件更差、再热器的工作特性：比过热器条件更差 （1）为了保证传热温差，布置在烟气温度高、热）为了保证传热温差，布置在烟气温度高、热负荷大的区域负荷大的区域 （2）管内是中压高温蒸汽，其比体积大，为减小）管内是中压高温蒸汽，其比体积大，为减小流动阻力流动阻力，蒸汽流速不能过高蒸汽流速不能过高 （3）再热蒸汽压力较低，所以密度小，加之流速）再热蒸汽压力较低，所以密度小，加之流速较低，蒸汽对管壁的冷却能力更差，所以较低，蒸汽对管壁的冷却能力更差，所以管壁温度管壁温度更高；更高； （4）再热蒸汽的）再热蒸汽的比热容比热容小，对热偏差更敏感小，对热偏差更敏感比热容（比容）比热容（比容）：单位质量的某种物质温度升高：单位质量的某种物质温度升高1所吸收的热量（或降低所吸收的热量（或降低1所释放的热量）所释放的热量）三）过热器和再热器的种类（三）过热器和再热器的种类根据根据传热方式传热方式分类：分类：过热器和过热器和再热器种类再热器种类 根据工质温度的不同，工程上常称为：低温过（再）根据工质温度的不同，工程上常称为：低温过（再）热器、高温过（再）热器。

热器、高温过（再）热器对流式对流式：以：以对流传热对流传热方式为主，密集方式为主，密集蛇形管束，布置在对流烟道蛇形管束，布置在对流烟道辐射式辐射式：以：以辐射传热辐射传热方式为主，布置在方式为主，布置在炉膛顶部炉膛顶部半辐射式半辐射式：对流对流+辐射辐射，稀疏管束，布置在，稀疏管束，布置在炉膛出口处炉膛出口处三种基本传热方式（三种基本传热方式（P41）：）：导热（热传导）：导热（热传导）：同一固体同一固体热量从高温部分热量从高温部分传递到低温部分；传递到低温部分；相互接触的固体相互接触的固体之间，热量从高温物体传递到低温物体之间，热量从高温物体传递到低温物体对流换热：对流换热：流体流体流动时与所接触的流动时与所接触的固体固体面之间发生的热量传递面之间发生的热量传递辐射换热：辐射换热：在在不相接触不相接触的物体之间，的物体之间，热量以电磁波的形式传递热量以电磁波的形式传递辐射式辐射式过热器过热器半辐射式半辐射式对流式对流式高温过热器：高温过热器：1、对流式过热器和再热器的结构特点：、对流式过热器和再热器的结构特点：（1）按烟气与管内蒸汽的流动方向可分为：）按烟气与管内蒸汽的流动方向可分为： 顺流、逆流、混合流。

顺流、逆流、混合流顺流顺流逆流逆流双逆流双逆流串联混合流串联混合流串联混合串联混合并联混合并联混合 顺流式过热器与再热器顺流式过热器与再热器特点：蒸汽最高温端在烟气低温区，管壁温较低，管子特点：蒸汽最高温端在烟气低温区，管壁温较低，管子安全性好安全性好；平均传热温差小，传热性能差，平均传热温差小，传热性能差，经济性差经济性差适用：过热器与再热器的高温级适用：过热器与再热器的高温级逆流式过热器与再热器逆流式过热器与再热器特点：特点：平均传热温差大，传热性能好，经济性好；但蒸汽最高平均传热温差大，传热性能好，经济性好；但蒸汽最高温在烟气高温区，管壁温温在烟气高温区，管壁温高，管子安全性差；高，管子安全性差；适用：过热器与再热器的低温级适用：过热器与再热器的低温级双逆流和混合流过热器与再热器双逆流和混合流过热器与再热器特点：利用逆流布置的传热性能好优点，又将蒸汽最高温端避开了特点：利用逆流布置的传热性能好优点，又将蒸汽最高温端避开了烟气的高温区，所以，既烟气的高温区，所以，既保证了经济性保证了经济性，又，又改善了安全性改善了安全性适用：高参数大容量锅炉的过热器与再热器的高温级适用：高参数大容量锅炉的过热器与再热器的高温级。

2）管圈结构：单根管圈、多重管圈管圈结构：单根管圈、多重管圈影响：管圈增加，工质流动阻力增加，流速就降低影响：管圈增加，工质流动阻力增加，流速就降低适用：适用： 机组容量大，蒸汽量增加，为了保证管内流机组容量大，蒸汽量增加，为了保证管内流速，管圈必须增加速，管圈必须增加烟气烟气烟气烟气（3）根据蛇型管的布置方式：立式、卧式根据蛇型管的布置方式：立式、卧式 卧式：卧式：立式：立式： 立式（垂直式）：布置在水平烟道立式（垂直式）：布置在水平烟道 优：吊挂方便，膨胀自由，积灰少优：吊挂方便，膨胀自由，积灰少 缺：停炉时易造成积水，再次启动时会造成缺：停炉时易造成积水，再次启动时会造成气塞和水击气塞和水击 卧式（水平式）：布置在垂直烟道卧式（水平式）：布置在垂直烟道 优：疏水方便优：疏水方便 缺：易积灰，支吊结构较复杂缺：易积灰，支吊结构较复杂4）根据蛇形管排列方式：顺列、错列根据蛇形管排列方式：顺列、错列错列：传热性能好；但烟气阻力大，磨损严重，易错列：传热性能好；但烟气阻力大，磨损严重，易结渣和积灰，不易吹灰结渣和积灰，不易吹灰顺列：传热性能较差；但烟气阻力小，减小磨损，顺列：传热性能较差；但烟气阻力小，减小磨损，改善结渣和积灰情况，容易吹灰。

改善结渣和积灰情况，容易吹灰前屏前屏大屏大屏后屏后屏2、辐射过（再）热器：以吸收炉膛辐射热为主辐射过（再）热器：以吸收炉膛辐射热为主1）布置特点：在炉膛主部布置特点：在炉膛主部2）主要形式：前屏和屏过热器、墙式过热器、顶）主要形式：前屏和屏过热器、墙式过热器、顶棚过热器棚过热器屏式屏式过热器：过热器：屏式过热器屏式过热器.AVI辐射过辐射过热器热器半辐射半辐射过热器过热器墙式过（再）热器：结构与水冷壁相似，受热器紧贴墙式过（再）热器：结构与水冷壁相似，受热器紧贴炉墙；布置在炉膛上部的墙上；集中或间隔布置炉墙；布置在炉膛上部的墙上；集中或间隔布置顶部顶部上部上部全高全高适用：屏式、墙式过热器均布置在适用：屏式、墙式过热器均布置在热负荷热负荷大的区域，大的区域，为了防止管壁超温，做低温加热器为了防止管壁超温，做低温加热器热负荷：燃料在锅炉内燃烧时单位时间所内释放的热量热负荷：燃料在锅炉内燃烧时单位时间所内释放的热量顶棚过热器：在炉膛顶部，热负荷小，用于简化炉顶棚过热器：在炉膛顶部，热负荷小，用于简化炉顶结构3、半辐射过热器与再热器又称后屏过（再）热器、半辐射过热器与再热器又称后屏过（再）热器方式换热：对流方式换热：对流+辐射辐射4、包覆墙过热器与再热器：紧贴在水平烟道、包覆墙过热器与再热器：紧贴在水平烟道、转向转向室室、垂直烟道的内壁。

垂直烟道的内壁包覆墙过热器属于墙式过热器的一种包覆墙过热器属于墙式过热器的一种水平烟道水平烟道垂直烟道垂直烟道（尾内烟道（尾内烟道或竖井烟道或竖井烟道转向室转向室再热器的结构特点：再热器的结构特点：a.采用大管径、多管圈结构，用于降低流速，以减小采用大管径、多管圈结构，用于降低流速，以减小流动阻力流动阻力b.尽量减少中间混合与交叉流动，以减小再热系统压尽量减少中间混合与交叉流动，以减小再热系统压降锅炉本体汽水设备布置及工作流程示意图锅炉本体汽水设备布置及工作流程示意图1 1省煤器；省煤器；2 2锅筒；锅筒；3 3下降管；下降管；4 4水冷壁；水冷壁；5 5顶棚管过热器顶棚管过热器6 6包墙管过热器包墙管过热器7 7前屏过热器；前屏过热器；8 8后屏过热器；后屏过热器；9 9高温对流过热器高温对流过热器1010低温再热器低温再热器1111高温再热器高温再热器1212空气预热器空气预热器1313燃烧器1414低温过热器低温过热器去汽机中压缸去汽机中压缸去汽机高压缸去汽机高压缸121211119 98 87 75 5炉膛炉膛2 21 1水平烟道水平烟道由由汽汽机机高高压压缸缸来来给给水水3 34 413131414脱硝脱硝1010二、过热器、再热器系统：二、过热器、再热器系统：（一）过热器和再热器的温度特性：（一）过热器和再热器的温度特性：1.过热器的温度特性：出口温度随负荷的变化。

过热器的温度特性：出口温度随负荷的变化对流式对流式半辐射式半辐射式辐射式辐射式对流式过热器的出口蒸汽温度随着负荷的升高而升高对流式过热器的出口蒸汽温度随着负荷的升高而升高辐射式过热器的出口蒸汽温度随着负荷的升高而降低辐射式过热器的出口蒸汽温度随着负荷的升高而降低半辐射式过热器的出口蒸汽温度随着负荷波动，变化很小半辐射式过热器的出口蒸汽温度随着负荷波动，变化很小2.再热器的温度特性与过热器的温度特性一致，但其再热器的温度特性与过热器的温度特性一致，但其变化幅度更大变化幅度更大不管是过热器还是再热器，对流式与辐射式均呈不管是过热器还是再热器，对流式与辐射式均呈相相反反的温度特性且因为锅炉中的对流式换热面比辐的温度特性且因为锅炉中的对流式换热面比辐射式换热面多，所以当机组射式换热面多，所以当机组负荷增加负荷增加时，蒸汽温度时，蒸汽温度呈呈升高升高趋势二）汽温调节（二）汽温调节1.汽温调节的必要性：汽温过高，加速钢材的高温蠕汽温调节的必要性：汽温过高，加速钢材的高温蠕变，缩短其寿命，严重时会导致过（再）热器爆管变，缩短其寿命，严重时会导致过（再）热器爆管汽温过低，会降低循环效率汽温过低，会降低循环效率。

2.过热蒸汽温度调节：以蒸汽侧调节为主，烟气侧调过热蒸汽温度调节：以蒸汽侧调节为主，烟气侧调节为辅1）蒸汽侧调节：主要以喷水减温方式蒸汽侧调节：主要以喷水减温方式2）烟气侧调节：改变炉膛火焰中心的位置；改变）烟气侧调节：改变炉膛火焰中心的位置；改变流经受热面的烟气量（在水平烟道、尾部烟道内，流经受热面的烟气量（在水平烟道、尾部烟道内，过热器与再热器是并行布置，通过挡板调节）过热器与再热器是并行布置，通过挡板调节）3.再热蒸汽温度调节：以烟气侧调节（烟气挡板）为再热蒸汽温度调节：以烟气侧调节（烟气挡板）为主，以蒸汽侧调节（喷水减温）为辅主，以蒸汽侧调节（喷水减温）为辅库车二期锅炉技术协议库车二期锅炉技术协议：汽温调温方式为：汽温调温方式为过热器调温过热器调温主要以主要以喷水减温（二级）喷水减温（二级）调节；调节；再热器调温再热器调温主要以主要以尾部烟道挡板调温尾部烟道挡板调温为主，为主，再热器进口设置事故喷水调温，再热器进口设置事故喷水调温，不再设置不再设。