过热器和再热器ppt课件.ppt

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1、第七章过热器和再热器7-1过热器和再热器的作用及其特点7-2过热器和再热器的结构型式及其汽温特性7-3热偏差7-4蒸汽温度的调节7-1过热器和再热器的作用及其特点一、过热器和再热器的作用1提高热力循环效率提高过热蒸汽的参数是提高热经济性的重要途径外壁温度必须低于钢材的抗氧化允许温度再热器：减少汽轮机尾部的蒸汽湿度，进一步提高热经济性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。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

2、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）启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，工质泄漏，停机，是锅炉故障最多的部件之一。三、过热器和再热器的布置低压锅炉：对流过热器中压锅炉：高温对流过

3、热器高压以上锅炉：对流过热器，辐射式和半辐射式过热器采用辐射式过热器的原因：（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。7-2过热器和再热器的结构型式及其汽温特性一、对流式过热器1按管子的排列方式分类对流过热器前排管束的拉稀结构2按蒸汽和烟气的相对流动方向分类烟气流速的选择考虑磨损和传热系数。根据煤种，经济性及安全性：炉膛出口处的对流过热器：10-15m/s600～700℃烟温处：6

4、-9m/s工质流速的选择考虑冷却效果和工质阻力损失。压降一般小于（8~10%）的工作压力。用质量流速ρw（kg/m2．s）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再热器：250~400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。提高蒸汽流速的方法：过热器受热面沿烟道宽度分成串联

5、的两段或三段：按受热面的布置方式分类垂直式和水平式二、半辐射式过热器和再热器的结构型式屏式过热器屏间定位屏式过热器防止外圈管子超温的改进措施屏式过热器的布置三、辐射式过热器和再热器的结构型式1壁式过热器壁式过热器连接系统2壁式再热器四、顶棚过热器和包覆管过热器结构五、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。对流式：随锅炉负荷增加，燃煤量增加，烟气流速增大，对流换热量增加，蒸汽的焓增增大，汽温升高；反之降低；辐射式：随负荷增加

6、，火焰温度变化不大，辐射热负荷增加不多，但蒸汽流量增加，相当于每公斤工质的吸热量减少，因此，汽温降低；反之增加。汽温特性曲线过热器系统布置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。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。

7、（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。7-3热偏差一、热偏差的概念平行管中工质焓增（吸热）不均匀的现象φ大，偏差严重，φ→1最好。偏差管：对锅炉安全运行威胁最大的，即焓增最大的管子。ηq—吸热不均匀系数；ηF—结构不均匀系数；ηG—流量不均匀系数。应根据热负荷分布规律，使通过各管子的工质流量与各管子的热负荷相适应。热偏差的危害虽然管组出口蒸汽平均温度满足设计要求，但个别受热面管子（偏差管）吸热偏多，引起该受热面管金属超温，造成高温蠕变损坏。二、影响热偏差的因

8、素主要是热力不均和流量不均热力不均受热面的污染：炉膛内部分水冷壁结渣、过热器或再热器局部结渣或积灰温度场和速度场不均：炉膛中温度场和速度场不均、烟气流的扭转残余导致温度和流速不均匀、各燃烧器负荷不一致火焰中心偏移、燃烧组织不良炉膛上部或过热器局部继续燃烧、烟气走廊。屏式过热器各管圈曝光不均匀流量不均连接方式连接方式的选择热力不均对流量不均的影响即使各管圈结构完全一样、并列管排各管圈两端的压差相等，由于吸热不均引起工质比容的差异导致流量不均。恶性发展。三、