锅炉原理6-过热器教学提纲.ppt

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1、锅炉原理6-过热器第六章、过热器和再热器一、过热器和再热器的作用和特点过热器的作用：将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽。再热器的作用：将汽轮机高压缸的排汽加热到与过热蒸汽温度相等的再热温度，然后再送到中压缸及低压缸中膨胀做功。目的：提高循环热效率；一次再热+4-6%;二次再热+2%使汽轮机末级的蒸汽湿度控制在允许范围内。1、过热器和再热器的作用是锅炉中金属壁温最高的受热面,管壁工作温度已近极限;2、过热器和再热器的工作特点锅炉受热面常用钢材的实验温度上限钢号壁温上限(℃)钢号壁温上限(℃)20480~500钢102（2CrMoW

2、VB）60015CrMo(1Cr0.5Mo)530~550Ⅱ11(3Cr1MoVSiTiB)60012CrMoV(1CrMoV)560~580超临界压力锅炉部分金属材料允许温度上限部件钢号允许壁温(℃)联箱9CrMoVNb(P91)9CrMoVNbW(P92)(E911)12Cr0.5Mo2WCuVNb(P122、HCM12A)600620620水冷壁2.25Cr1.6WVNb(T23、HCM2S)2.25Cr1MoBN(T24或7CrMoVTiB1010)580580过热器再热器管9CrMoVNb(P91)9CrMoVNbW(P9

3、2、NF616、E911)12CrMoV(X20CrMoV121)12CrMoVW(X22CrMoV121)12CrMoVNbW(HCM12)12CrMoVNbWCo(NF12、SAVE12)18Cr-8Ni(TP304H,Super304H,TP347H,TP347HFG)25Cr-20NiNbN(TP310NbN,HR3C)600620620620620620650700整个过、再热器的阻力不能太大，否则汽包压力上升（或给水泵压头升高），受压部件壁厚增大；过热器的压降不超过其工作压力的10%；再热器的最大压降为0.2MPa；过热

4、器管外烟气温度高,管内蒸汽温度高再热器管外烟气温度稍低,管内蒸汽温度高且蒸汽冷却能力差稍有超温，材料强度就有很大下降冷却条件差；汽温变化3、过热器和再热器的设计和运行应注意的问题保持汽温的稳定，波动不应超过±（5~10）℃可靠的调温手段；尽量防止或减少平行管子之间的热偏差。二、过热器和再热器的型式和结构型式（传热方式）对流式辐射式辐射式过热器墙式过（再）热器炉顶过热器半辐射式前屏后屏包覆过热器顶棚过热器水平烟道竖井烟道1、对流式：布置在锅炉对流烟道内，吸收烟气对流热的过热器和再热器。最大的传热温差金属耗量小蒸汽出口金属壁温高用于过热

5、器、再热器低温段传热温差低换热面积大，金属耗量大蒸汽出口壁温高用于高温级折中，避免了纯顺流和纯逆流的不足布置方式立式优缺点：受热面的存水不易排出；支吊结构简单。卧式优缺点：受热面的存水容易排出；支吊结构复杂，常以内有工质冷却的受热面管子做悬吊管。结构形式结构种类介质流动速度管内介质管外介质管内介质流速大，管子的冷却条件好，但流动阻力降增大，一般控制在工作压力的10%或0.2MPa。综合考虑的结果：高温末级ρw=800~1100kg/(m2.s),对流再热器ρw=250~400kg/(m2.s),管外介质—烟气流速受多种因素影响：燃料

6、种类、灰分含量、灰的特性、在炉膛所处位置、温度等。流速低易积灰，流速高易磨损。烟速低于3m/s,灰堵严重，额定负荷时对流受热面烟气流速一般不小于6m/s；炉膛出口后的水平段，因温度高灰粒软磨损轻，流速可以10~12m/s；靠近炉膛出口的高温区域，应主要考虑飞灰的黏性和烧结影响；温度低于600~700℃时，灰粒变硬，磨损变强，流速不宜高于9m/s。2、半辐射式：布置在锅炉炉膛上部或出口烟窗处，既吸收炉内的直接辐射热,又吸收烟气对流热的屏式过热器和屏式再热器。烟气在屏与屏间流过，屏间距较大，纵向节距很小，s2/d=1.1~1.25屏式过

7、热器或再热器分：前屏布置在炉膛上部，屏间节距较大，2500~4000mm。作用是降低炉膛出口烟温，减少烟气扰动和旋转,改善汽温特性；后屏布置在炉膛出口处，屏间节距较小，500~1000mm降低进入其后密集受热面的烟气温度。用自身管子做夹持管，使管子平整布管结构特点：利用自身的管子做夹持管，既保持屏的平整，又可使内圈管加长，外圈管缩短，减少热偏差。屏式受热面各平行管子所接收的炉内辐射热及烟气温度有很大差异，吸热偏差较大，壁温相差较大。解决办法加大质量流速（800~1200），保证管子的冷却；吸收炉内辐射热较多的管子采用更好的材料且采用

8、长度短管径大的钢管，内圈管交叉布置。4、顶棚过热器和包覆过热器：布置在炉内壁面上，直接吸收炉膛辐射热的过热器。一般指布置在直流锅炉的上辐射区。常作过热器的低温段,管内流速提高到1000~1500kg/m2.s3、辐射式过热器：顶棚过热