《过热器和再热器》PPT课件

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1、第一节过热器和再热器的作用和工作特点第二节过热器和再热器的结构型式第三节过热器与再热器的热偏差第四节汽温调节第七章过热器和再热器一、为何采用过热器和再热器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。第一节过热器和再热器的作用和工作特点二、过热器和再热器的作用1．过热器的作用1)将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽，提高蒸汽的焓值，从而增加蒸汽的做功能力，提高电厂的循环热效率。2

2、)能对过热汽温进行调节，保证汽温在正常温度范围内波动。2．再热器的作用1)将汽轮机高压缸排气再一次加热，使其温度和过热汽温相等或相近，然后再送到中、低压缸继续膨胀做功。2)能对再热汽温进行调节，保证汽温在正常温度范围内波动。三、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；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

3、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。一、过热器和再热器的种类过热器与再热器的结构形式基本相同过热器与再热器的种类半辐射式—对流+辐射，稀疏管屏，布置在炉膛的上部对流式—以对流传热方式为主，密集蛇型管束，布置在对流烟道辐射式—以辐射传热方式为主，布置在炉膛的壁面上第二节过热器和再热器的结构型式二、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

4、形成气塞及水击。水平式：与上相反（布置在垂直烟道）。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。推荐的管内工质流速用质量流速ρw（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

5、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。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。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。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。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，须有冷却保护措施，工作条件最差的锅炉受热面。四、半辐射式屏式过热器1．

6、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。第三节、典型过热器和再热器系统及其材料选择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。3．过热器系统的

7、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。a、包墙管系统→尾部侧包墙后部汽包尾部前包墙→炉顶棚→顶棚中间联箱水平侧包墙2、过热器系统低温级过热器水平段→垂直段→I级喷水减温→分隔屏→后屏过热器→II级减温→末级过热器→汽轮机高压缸3、再热器汽轮机→事故喷水→壁式再热器→屏式再热