过热器和再热器ppt课件

1、第八章 过热器与再热器 Superheater and reheater 过热器与再热器是锅炉的重要部件，设计与运转的主要原那么: (1)防止受热面金属温度超越资料的许用温度; (2)过热器与再热器温度特性好，在较大的负荷范围内能经过调理维持额定汽温; (3)防止受热面管束积灰、磨损和腐蚀。 本章讲述以下几个问题： 第一节 过热器和再热器的作用和特点 第二节 过热器和再热器型式和构造 第三节 热偏向 第四节 汽温调理 第五节 过热器和再热器的烟气侧任务过程第一节 过热器和再热器的作用和任务特点The function and characteristics of superheater and

2、 reheater 本节要求掌握过热器和再热器的作用、特点，蒸汽温度选择要思索的要素，锅炉受热面布置的开展。一、过热器和再热器的作用 Function过热器：将饱和蒸汽加热成具有一定温度 的过热蒸汽。再热器：将汽轮机高压缸排汽加热成具有 一定温度的再热蒸汽。二、特点 Characteristics过热器和再热器具有如下特点:(1)过热器和再热器是锅炉中金属壁温最高的受热 面，对材质要求高。(2)过热器、再热器的阻力不能太大。 (3)高热负荷区的过热器与再热器工质流速高。(4)过热器和再热器出口汽温将随锅炉负荷的改动而 变化。(5)过热器和再热器布置受锅炉参数影响。(6)在锅炉点火升炉或汽轮机甩

3、负荷时，过热器、再 热器需求采取维护措施。 三、设计 Design在设计过热器时要思索以下要求: (1) 有良好的温度特性。 (2) 对汽温调理反响较快，易于调理。 (3) 节省钢材，尤其是合金钢。 (4) 较小的流阻。 5运转平安可靠，制造及检修方便。四、 蒸汽温度的选择 The selection of steam temperature 1. 循环热效率； 2. 汽轮机末级叶片的蒸汽湿度； 3. 高温钢材的许用温度。五、过热器和再热器布置的开展 Development of the arrangement for superheater and reheater 1.进入锅炉的水阅历三个

4、阶段： 水的预热-水的蒸发-蒸汽的过热 2.三个阶段所占份额 随着压力的变化，各个阶段所占的份额不同。 见图8-4水蒸汽的hp图第二节 过热器和再热器型式和构造Types and construction of superheater and reheater本节掌握过热器和再热器的构造、型式及不同的分类，掌握构造特点。一、过热器与再热器的型式和构造Types and construction of superheater and reheater再热器与过热器的构造类似，故重点引见过热器。过热器构成：联箱与并列的受热面管组衔接构成。过热器分类： 1根据传热方式分： 对流、辐射和半辐射式。2根

5、据烟气与管内蒸汽的相对流动方向分： 逆流、顺流和混合流。3根据对流受热面的放置方式分：立式、卧式。4根据管子陈列方式分：顺列、错列。5根据管圈数分：单管圈、双管圈、多管圈。6根据构造分： 屏式过热器、壁式过热器、对流过热器。1.对流过热器(1)构造特点 S1/d=2-3.5， S2/d=2.5-4，(2)蒸汽质量流速的选取 思索蒸汽对管壁的冷却才干和蒸汽在管内流动引起的压力降损失两个要素。(3)烟气流速的选取 思索积灰、磨损、传热效果、烟气流动阻力等要素2.辐射式和半辐射式 布置在炉膛上前部直接吸收炉膛高温烟气的辐射传热，也称屏式过热器。(1)分大屏、前屏及后屏三种。(2)大屏或前屏过热器布置

6、在炉膛上前部，屏间间隔较大，屏数较少，吸收炉膛内高温烟气的辐射传热，为辐射式过热器。(3)后屏过热器布置在炉膛出口处，屏数相对较多，屏间距相对较小，它既吸收炉膛内的辐射传热，又吸收烟气冲刷受热面时的对流传热，故又称半辐射过热器。 屏是由许多管子严密陈列成管片组成，屏间间隔6002800，大屏和前屏的能够更大;纵向节距比1.11.2。 屏的构外型式有U形、W形、双U形串联、并联等几种。 屏的并联管数是由工质的质量流速确定的。屏位于炉膛内，其热负荷是很高的。为了屏受热面的平安任务，必需采用较高的质量流速,普通引荐7001200kg/(s)。 大型锅炉广泛采用屏式过热器的缘由: (1)屏式过热器吸收

7、炉膛内相当数量的辐射热量，顺应大容量高参数锅炉过热器吸热量相对添加、水冷壁吸热量相对减少的需求，它补充了水冷壁吸收炉膛辐射热的缺乏，实现了炉膛必需的辐射传热量，以使炉膛出口烟气温度限制在合理的范围内。 (2)对于熄灭器四角布置切圆熄灭方式的炉膛，屏式过热器对烟气流偏转能起到阻尼和导流作用。 (3)后屏过热器的横向节距比对流管束大很多，接近灰熔点的烟气经过它时减少了灰粘结在管子上的时机，有利于防止结渣。烟气经过后屏烟温下降，也防止了其后的对流管束结渣。 三、壁式过热器 Wall superheater 有炉膛壁管式、顶棚管式、烟道包敷管式四、再热器的特点 Characteristics of r

8、eheater1. 再热器串联在汽轮机高压缸和中压缸之间，流动 阻力受限制，在0.2MPa以内。 降低流速；增大管子直径；简化再热器系统。2. 再热汽压力低，容积流量大，蒸汽密度小。 合理布置再热器；选取许用温度高的钢材。第三节 热偏向 Heat deviation本节讲述热偏向的产生缘由、影响要素及减轻措施，要求掌握热偏向的概念，热偏向的产生缘由、影响要素及减轻措施。一、热偏向概念 Heat deviation concept热偏向：并列管组中每根管的工质焓增不同的景象。 热偏向系数：受热面并联管中个别管子工质焓增与 并联管子的平均焓增的比值。hhhq AGhq AGpoppppoooo允许

9、热偏向：管壁金属温度到达该金属资料的最高许用值时的热偏向。 产生热偏向的缘由：热负荷不均系数、流量不均、构造不均。rroprhh四、减少热偏向的措施 Measurements for reducing the heat deviation 1.受热面分段串联 2.段间衔接采取措施 多管衔接 3.在受热面详细构造上采取措施 均匀管束构造尺寸；减小管束前烟气 空间的深 度；增大联箱直径；短接、交叉衔接屏式过热 器管子 如以下图所示本节要求掌握不同受热面的汽温特性，调理汽温常用的方法。一、汽温要求Requirement for temperature维持稳定的过热蒸汽与再热蒸汽的温度。汽温允许动摇范

10、围+510。二、汽温特性 Characteristics of temperature 1.对流过热器再热器的汽温特性：随着负荷的添加，汽温添加。 2.辐射过热器再热器的汽温特性：随着负荷的添加，汽温降低。如以下图所示。 三、汽温调理安装 Outfit 蒸汽温度调理方式烟气侧和蒸汽侧调理两大类。 烟气侧调理：改动烟气对蒸汽的传热量，使蒸汽的温度发生变化。 蒸汽侧调理：利用其它介质直接改动蒸汽的温度。1.蒸汽侧调理1外表式减温器：设计原理2混合式减温器喷水减温器： 设计原理、减温器布置位置、水源 混合式减温器：优点：构造简单、调理幅度大、贯性小、调理灵敏，有利于自动化调理。 缺陷：对水质要求高。

11、3汽汽交换器 用辐射式过热器流出的过热蒸汽调理对流再热器的蒸汽温度。构造复杂，钢耗大，运转不稳。2.烟气侧调理1烟气再循环炉膛上部：降低炉膛出口烟气温度，防止高温过热器高温腐蚀和结渣。炉膛下部：降低水冷壁的温度，提高对流受热面的吸热量。 2烟气挡板 旁通烟道 平行烟道：再热器与省煤器并联、再热器与过热器并联。3改动火焰高度 四角布置的直流熄灭器采用摆动熄灭器； 旋流熄灭器采用分层布置，分层熄灭方式。3.再热器汽温调理方式为什么不引荐采用喷水减温？ 与过热器布置有关，降低蒸汽做功的效率大型锅炉常用的调温方式：1微量喷水减温器-再热器温 准确调理再热器温，减少再热器的热偏向。 位置：再热器出口。

12、水的来源：给水泵中间抽头。2事故喷水减温器-再热器温 位置：低温再热器入口处。第五节 过热器和再热器的烟气侧任务过程Gas side working procedure of superheater and reheater 本节要求掌握过热器积灰和高温腐蚀的机理，危害及减轻的措施。一、积灰 Deposit 烟气中的飞灰堆积在管束外外表的景象称为积灰。 1.飞灰 根据灰的易熔程度可分为三部分:低熔灰、中熔灰和高熔灰。 飞灰直径分细径灰群(30微米)三个灰群。 积灰的危害：经济性、平安性对于容易积粘结灰的燃料，必需采取相应措施： (1)选取有效的吹灰安装。 (2)正确设计和布置对流面。 顺列布置

13、、大横向节距。 (3)在锅炉运转初期，及时投入吹灰安装，否那么，如 果受热面已粘结了灰就不易去除。 (4)采用低温熄灭(炉膛熄灭热强度不过高) 。 (5)放射添加剂。 (6)飞灰再循环等方法。3. 低温过热器和低温再热器的积灰 烟气温度低于600700C的烟道内的低温过热器与低温再热器在其管子外表构成松散的积灰层。由于该处烟温较低，低熔灰已凝固成固体颗粒，CaO等灰也无烧结景象。不同烟气流速下管外表松散灰程度也不同。管反面的积灰比正面严重，由于管正面遭到烟气流的直接冲刷，管反面存在涡流区，只需在烟气流速小于5m/s时才有管正面明显积灰。二、烟气侧的高温腐蚀High temperature de

14、terioration on gas side 1.构成机理: 燃煤炉:高温过热器与高温再热器管外表的内灰层含有较多的钙金属，它与飞灰中的铁、铝等成分，以及经过松散的外灰层分散进来的氧化硫烟气，经过较长时间的化学作用，生成碱金属的复合硫酸盐。硫酸盐(Na3Fe(SO4)3、KAl(SO4)2等)复合物，对高温过热器与高温再热器金属发生剧烈的腐蚀。煤粉锅炉温度高于510以上时才发生此问题。 燃油炉:在炉膛高温区会发生V2O5气体，同时燃油中含有氧化钠时，产生熔点很低 (600)的5V2O5Na2OV2O4复合物。当过热器、再热器以及固定件、支吊件的温度到达610或以上时，就会在它的外表构成液态灰

15、层，它对碳钢、低合金钢及奥氏体钢等都会发生腐蚀作用。当烟气中存在氧化硫时，产生Na2S2O7与V2O5,合在一同具有更严重的腐蚀作用。内灰层温度接近600时就发生腐蚀，700950 时腐蚀最严重。燃油锅炉的这种高温腐蚀又称为钒腐蚀。2.危害及减轻措施减轻措施：硫氧化物控制、及时吹灰 gPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s

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