锅炉原理 教学课件 作者 张力 锅炉原理-7.ppt

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1、第7章过热器及再热器7.1概述过热器和再热器的作用过热器：作用是将饱和蒸汽加热成为达到合格温度的过热蒸汽。再热器：作用是将汽轮机高压缸的排汽再一次加热，使其温度与过热汽温相等或相近，然后再送到中低压缸做功。1.过热器和再热器的作用：我国125MW及以上容量机组都采用了中间再热系统。机组采用一次再热可使循环热效率提高4%～6%，采用二次再热可使循环热效率进一步提高2%。另外，再热器可降低汽轮机排汽的湿度，提高末级叶片的安全性。2.过热器和再热器的工作特点：①由于管外烟温高，管内工质温度高，因此，过

2、热器与再热器壁温很高。②过热器与再热器的冷却条件较差。③过热器与再热器中烟气流速应根据传热、磨损和积灰等因素，通过技术经济经比较选择。④过热器与再热器需要可靠的安全保护措施，必须设计可靠的减温减压及旁路系统。2.过热器和再热器的工作特点：⑤应尽可能降低过热器与再热器蒸汽压降。⑥在设计与运行时，应尽量防止或减少热偏差。⑦尽量将再热器布置在烟温较低的区域，并在出口端使用高级合金钢。⑧由于再热蒸汽压力低、温度高、比容大，其容积流量比主蒸汽大得多，再热器采用大管径多管圈受热面。⑨再热器出口汽温受进口汽温

3、的影响。3.过热器与再热器的结构型式：1)辐射式（壁式、墙式）2)半辐射式3)对流式4)包覆壁过热器管屏的型式(a)外圈两圈管子截短；(b)外圈管子短路；(c)内外圈管子交叉；(d)外圈管子短路，内外管屏交叉对流式过热器和再热器的布置方式（a）顺流；（b）逆流；（c）串联混合流纵坐标是温度，θ是烟气温度，f是工质温度，H表示行程。4.过热器系统工质在整个过热器系统的流程如下：来自汽水分离器的蒸汽→顶棚过热器及包覆壁过热→低温过热器进口联箱→低温过热器→低温过热器出口联箱→一级喷水减温器→屏式过热

4、器进口联箱→屏式过热器→屏式过热器出口联箱→二级喷水减温器→高温过热器进口联箱→高温过热器→过热器出口联箱→汽轮机高压缸5.再热器系统再热蒸汽的流程为：高压缸排汽经冷再热蒸汽管道→事故喷水减温器→再热器进口联箱→低温再热器管组→低温再热器出口联箱→再热器减温器→高温再热器进口联箱→高温再热器管组→再热器出口联箱→经热再热蒸汽管道进入汽轮机中压缸。DG1900/25.4－II1型锅炉汽水流程图1—省煤器；2—炉膛；3—低温过热器；4—屏式过热器；5—末级过热器；6—低温再热器；7—高温再热器；8—

5、汽水分离器；9—贮水罐7.2热偏差1.热偏差的概念在过热器与再热器工作过程中，由于烟气侧和工质侧各种因素的影响，各平行管圈中工质的吸热量是不同的，平行管圈工质焓增也不相同，这种的现象称为热偏差。热偏差的程度可用热偏差系数ρ来衡量，即：式中：为偏差管内工质焓增；为整个管组工质平均焓增ρ大，偏差严重，ρ→1最好1.热偏差的概念偏差管：焓增最大的管子偏差管焓增：管组平均焓增：则：—吸热不均匀系数—结构不均匀系数—流量不均匀系数2.产生热偏差的原因1).吸热不均：影响过热器管圈之间吸热不均的因素较多，有

6、结构因素，也有运行因素。烟道内烟气速度场与温度场的不均匀是造成吸热不均匀的主要原因。沿烟道宽度热负荷的分布2.产生热偏差的原因2).流量不均：影响并列管子间流量不均的因素也很多，例如联箱连接方式的不同，并列管圈间重位压头的不同和管径及长度的差异等等。此外，吸热不均也会引起流量的不均。当不计联箱中的压力变化时，两联箱的压差为：式中：为管子进出口压差，Pa；为管内蒸汽质量流速，；v为管内蒸汽平均比容，m3/kg；l、dn为管子长度、内径，m；为沿程摩擦阻力系数；为管子的局部阻力系数；h为管子进出

7、口高度差，m；g为重力加速度，m/s2。2.产生热偏差的原因对于过热蒸汽，重位压头所占的压差份额是很小的，可不予考虑设管子流通面积为f，则管内蒸汽流量G为：将上式中只与结构有关的参数合并为结构阻力系数R，有偏差管的流量不均匀系数为：2.产生热偏差的原因对于大多数过热器与再热器，各并列管圈的结构基本相同，，可得：由上式可看出，即使管圈之间结构完全一样，阻力系数完全相同，由于吸热不均引起的工质比容的差别也会导致流量不均。吸热量大的管子，其工质比容也大，管内工质流量就小，更使得该管的热偏差系数增大。管

8、内工质焓增增大，管子出口工质温度和壁温也相应升高。3.减小热偏差的措施1).运行措施在运行时，应根据锅炉出力需要，合理投用燃烧器，调整好炉内燃烧，确保燃烧稳定，烟气均匀并充满炉膛空间，避免火焰产生偏斜和冲刷屏管，尽量使沿炉宽方向上的烟气流量和温度分布比较均匀，控制左右侧烟温差不过大。要健全吹灰制度，定期进行吹灰，防止因积灰和结渣引起的受热不均。3.减小热偏差的措施2).结构措施：①将受热面分级，级间进行中间混合。②级间进行左右交叉流动，以降低两侧热偏差。③采用合理的联箱连结型式。④采用定距装置，