鍋爐原理-過熱器與再熱器

1、2022-2-17Principles of BoilerPage 12022-2-17Principles of BoilerPage 2一、過熱器和再熱器的作用一、過熱器和再熱器的作用（1）過熱器的作用）過熱器的作用：將飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽。：將飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽。 在鍋爐負(fù)荷變化時(shí)，應(yīng)保證鍋爐的過熱蒸汽溫度在允在鍋爐負(fù)荷變化時(shí)，應(yīng)保證鍋爐的過熱蒸汽溫度在允許范圍內(nèi)波動(dòng)。目前電廠鍋爐過熱蒸汽溫度許范圍內(nèi)波動(dòng)。目前電廠鍋爐過熱蒸汽溫度540-555；（2）再熱器的作用）再熱器的作用：把汽輪機(jī)高壓缸的排汽返回鍋爐再：把汽輪機(jī)高壓缸的排汽返回鍋爐再次加熱，然后再送到低壓缸膨脹做功。目的是使

2、汽輪機(jī)次加熱，然后再送到低壓缸膨脹做功。目的是使汽輪機(jī)末級(jí)葉片的蒸汽濕度控制在允許范圍內(nèi)。末級(jí)葉片的蒸汽濕度控制在允許范圍內(nèi)。 再熱蒸汽壓力為過熱蒸汽壓力的再熱蒸汽壓力為過熱蒸汽壓力的20%。我國(guó)。我國(guó)125MW以上機(jī)組都采用一次中間再熱系統(tǒng)。以上機(jī)組都采用一次中間再熱系統(tǒng)。2022-2-17Principles of BoilerPage 3再熱循環(huán)再熱循環(huán)T-S圖圖再熱循環(huán)的使用，可以提再熱循環(huán)的使用，可以提高循環(huán)的熱效率高循環(huán)的熱效率4%5%，而且可以使汽輪機(jī)排汽濕而且可以使汽輪機(jī)排汽濕度控制在允許范圍內(nèi)。度控制在允許范圍內(nèi)。再熱器系統(tǒng)阻力會(huì)使蒸汽再熱器系統(tǒng)阻力會(huì)使蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的作功能

3、力下在汽輪機(jī)內(nèi)的作功能力下降，因此再熱系統(tǒng)力求簡(jiǎn)降，因此再熱系統(tǒng)力求簡(jiǎn)單，整個(gè)再熱器的壓降不單，整個(gè)再熱器的壓降不高于高于0.2MPa。2022-2-17Principles of BoilerPage 4二、過熱器和再熱器的工作特點(diǎn)二、過熱器和再熱器的工作特點(diǎn) 1、工作特點(diǎn)：、工作特點(diǎn)：（1）蒸汽壓力高，壓力可以達(dá)到超臨界以上；）蒸汽壓力高，壓力可以達(dá)到超臨界以上；（2）過熱器和再熱器是鍋爐內(nèi)工質(zhì)溫度最高的部件；）過熱器和再熱器是鍋爐內(nèi)工質(zhì)溫度最高的部件；（3）蒸汽（特別是再熱蒸汽）冷卻管道的能力較差；）蒸汽（特別是再熱蒸汽）冷卻管道的能力較差； 2、工作要求、工作要求（1）運(yùn)行中應(yīng)保持）運(yùn)

4、行中應(yīng)保持汽溫穩(wěn)定汽溫穩(wěn)定：波動(dòng)不超過：波動(dòng)不超過5-10；（2）過熱器和再熱器要有可靠的）過熱器和再熱器要有可靠的調(diào)溫手段調(diào)溫手段，使運(yùn)行工況，使運(yùn)行工況在一定范圍內(nèi)變化時(shí)能維持額定的汽溫；在一定范圍內(nèi)變化時(shí)能維持額定的汽溫；（3）盡量）盡量減少減少并聯(lián)管間的并聯(lián)管間的熱偏差熱偏差。2022-2-17Principles of BoilerPage 5（1 1）低壓鍋爐：）低壓鍋爐：吸熱特點(diǎn)：鍋爐壓力低，汽化潛熱大。吸熱特點(diǎn)：鍋爐壓力低，汽化潛熱大。蒸發(fā)熱量多，過熱熱少蒸發(fā)熱量多，過熱熱少；受熱面布置：除了水冷壁以外，在過熱器前，需要布置一定數(shù)量的受熱面布置：除了水冷壁以外，在過熱器前，需要

5、布置一定數(shù)量的對(duì)流蒸發(fā)管束；對(duì)流蒸發(fā)管束；（2 2）中壓鍋爐：）中壓鍋爐：吸熱特點(diǎn)：吸熱特點(diǎn)：爐膛輻射熱與蒸發(fā)熱相當(dāng)爐膛輻射熱與蒸發(fā)熱相當(dāng)，無(wú)需額外布置蒸發(fā)受熱面；，無(wú)需額外布置蒸發(fā)受熱面；受熱面布置：過熱器僅布置在爐膛出口的凝渣管之后；受熱面布置：過熱器僅布置在爐膛出口的凝渣管之后；（3 3）高壓鍋爐）高壓鍋爐吸熱特點(diǎn)：汽化潛熱小，所需吸熱特點(diǎn)：汽化潛熱小，所需蒸發(fā)熱量少，預(yù)熱熱和過熱熱量多蒸發(fā)熱量少，預(yù)熱熱和過熱熱量多；受熱面布置；除了對(duì)流式過熱器，還需要把部分過熱器設(shè)置在爐膛受熱面布置；除了對(duì)流式過熱器，還需要把部分過熱器設(shè)置在爐膛內(nèi)，即采用輻射式過熱器，也可以把部分水冷壁作為輻射式省煤

6、器。內(nèi)，即采用輻射式過熱器，也可以把部分水冷壁作為輻射式省煤器。2022-2-17Principles of BoilerPage 6高壓鍋爐受熱面的布置高壓鍋爐受熱面的布置（1 1）過熱器系統(tǒng)：）過熱器系統(tǒng)：頂棚過熱器頂棚過熱器低溫過熱器低溫過熱器屏式過熱器屏式過熱器高溫過熱器高溫過熱器（2 2）過熱器系統(tǒng)：）過熱器系統(tǒng)：汽輪機(jī)汽輪機(jī)低溫再熱器低溫再熱器 高溫再熱器高溫再熱器汽輪機(jī)汽輪機(jī) 2022-2-17Principles of BoilerPage 7（1）過熱器和再熱器結(jié)構(gòu)：）過熱器和再熱器結(jié)構(gòu)： 過熱器和再熱器的結(jié)構(gòu)基本相同，二者區(qū)別在于：過熱器和再熱器的結(jié)構(gòu)基本相同，二者區(qū)別在于

7、：再熱器壓力低，汽體比體積較大，管徑比過熱器大。再熱器壓力低，汽體比體積較大，管徑比過熱器大。（2）過熱器和再熱器分類：）過熱器和再熱器分類：對(duì)流式過熱器（再熱器）；對(duì)流式過熱器（再熱器）；半輻射式（屏式）過熱器（再熱器）；半輻射式（屏式）過熱器（再熱器）；輻射式過熱器（再熱器）。輻射式過熱器（再熱器）。2022-2-17Principles of BoilerPage 8一、對(duì)流式過熱器（再熱器）一、對(duì)流式過熱器（再熱器） 對(duì)流式過熱器（再熱器）由蛇形管組成，布置在鍋爐對(duì)流式過熱器（再熱器）由蛇形管組成，布置在鍋爐水平煙道或尾部豎井中，吸收煙氣的對(duì)流放熱量。水平煙道或尾部豎井中，吸收煙氣的對(duì)

8、流放熱量。 布置形式分類：布置形式分類：按管子排列方式分為：順列、錯(cuò)列布置方式。按管子排列方式分為：順列、錯(cuò)列布置方式。根據(jù)煙氣和蒸汽的流向，可分為：逆流、順流和混合流。根據(jù)煙氣和蒸汽的流向，可分為：逆流、順流和混合流。根據(jù)管子的布置方式分為：垂直式和水平式。根據(jù)管子的布置方式分為：垂直式和水平式。2022-2-17Principles of BoilerPage 9 順列順列：傳熱系數(shù)小，阻力小，管壁磨損小，容易清灰，：傳熱系數(shù)小，阻力小，管壁磨損小，容易清灰，一般用在高溫?zé)焻^(qū)。一般用在高溫?zé)焻^(qū)。 錯(cuò)列錯(cuò)列：傳熱好，阻力大，管壁磨損大，不易清灰，一般：傳熱好，阻力大，管壁磨損大，不易清灰，一

9、般用于尾部低溫?zé)煹馈Ｓ糜谖膊康蜏責(zé)煹馈?、按管子排列方式分類、按管子排列方式分類 順列順列 錯(cuò)列錯(cuò)列2022-2-17Principles of BoilerPage 10 逆流式：逆流式：具有最大的傳熱溫壓；可以節(jié)省金屬耗量；金屬壁溫可能很高。具有最大的傳熱溫壓；可以節(jié)省金屬耗量；金屬壁溫可能很高。常用于過、再熱器的低溫級(jí)（進(jìn)口級(jí)）。常用于過、再熱器的低溫級(jí)（進(jìn)口級(jí)）。 順流式：順流式：傳熱溫壓??；所需受熱面較多；金屬壁溫較低。多用于蒸汽溫傳熱溫壓?。凰枋軣崦孑^多；金屬壁溫較低。多用于蒸汽溫度較高的最末級(jí)（即高溫級(jí)）。度較高的最末級(jí)（即高溫級(jí)）。 混合流混合流：先經(jīng)逆流傳熱段，再經(jīng)順流傳熱

10、段，折中布置。：先經(jīng)逆流傳熱段，再經(jīng)順流傳熱段，折中布置。2、按煙氣和蒸汽的流動(dòng)方向分類、按煙氣和蒸汽的流動(dòng)方向分類 2022-2-17Principles of BoilerPage 113 3、按管子的布置方式分類按管子的布置方式分類立式（垂直式）：立式（垂直式）：布置在水平煙道布置在水平煙道內(nèi)，支吊簡(jiǎn)單，易積灰，不利疏水。內(nèi)，支吊簡(jiǎn)單，易積灰，不利疏水。臥式（水平式）：臥式（水平式）：布置在尾部豎井布置在尾部豎井中，支吊復(fù)雜，多采用有工質(zhì)冷卻的中，支吊復(fù)雜，多采用有工質(zhì)冷卻的受熱面管子作為受熱面管子作為懸吊管懸吊管，便于疏水。，便于疏水。2-懸吊管；懸吊管；3-聯(lián)箱聯(lián)箱2022-2-17

11、Principles of BoilerPage 12某超臨界某超臨界1900t/h鍋爐高溫過熱器鍋爐高溫過熱器布置位置：水平煙道后部；布置位置：水平煙道后部；管徑：管徑：38mm；管道排列：管道排列：82排排12管管/排排=984根根2022-2-17Principles of BoilerPage 13蒸汽與煙氣流速的選擇：蒸汽與煙氣流速的選擇： 蒸汽流速：蒸汽流速：保持一定質(zhì)量流速，使過熱器和再熱器得保持一定質(zhì)量流速，使過熱器和再熱器得到可靠冷卻，同時(shí)要控制過熱器或再熱器壓降，一般到可靠冷卻，同時(shí)要控制過熱器或再熱器壓降，一般過熱器質(zhì)量流速過熱器質(zhì)量流速800-1100kg/(m2s)，

12、再熱器內(nèi)蒸汽質(zhì)量，再熱器內(nèi)蒸汽質(zhì)量流量流量250-400kg/(m2s) 。 煙氣流速：煙氣流速：應(yīng)綜合考慮傳熱效果、管子的磨損和積灰應(yīng)綜合考慮傳熱效果、管子的磨損和積灰情況。煙氣流速過高，傳熱效果較好，所需換熱面積情況。煙氣流速過高，傳熱效果較好，所需換熱面積少，積灰少，但管子的磨損嚴(yán)重。水平煙道內(nèi)，煙溫少，積灰少，但管子的磨損嚴(yán)重。水平煙道內(nèi)，煙溫高，灰粒較軟，煙氣流速高，灰粒較軟，煙氣流速10-15m/s；煙氣低溫區(qū)，飛灰；煙氣低溫區(qū)，飛灰磨損能力加劇，控制流速在磨損能力加劇，控制流速在6-9m/s。2022-2-17Principles of BoilerPage 14蛇形管的結(jié)構(gòu)：蛇

13、形管的結(jié)構(gòu)：過熱器的蛇形管可以做成單管圈、雙管圈或多管圈，過熱器的蛇形管可以做成單管圈、雙管圈或多管圈，這這與鍋爐的容量和管內(nèi)必須維持的蒸汽流速有關(guān)與鍋爐的容量和管內(nèi)必須維持的蒸汽流速有關(guān)?？赏ㄟ^?？赏ㄟ^改變管圈數(shù)目來改變蒸汽速度。如由單管圈變?yōu)殡p管圈，改變管圈數(shù)目來改變蒸汽速度。如由單管圈變?yōu)殡p管圈，蒸汽通路截面積增大一倍，蒸汽速度降為原來的一半，而蒸汽通路截面積增大一倍，蒸汽速度降為原來的一半，而煙氣流速保持不變。煙氣流速保持不變。單管圈單管圈 雙管圈雙管圈 多管圈多管圈2022-2-17Principles of BoilerPage 15二、屏式過熱器（再熱器）2/32/3 屏式過熱器

14、（再熱器）布置在爐膛內(nèi)部，吸收爐膛的屏式過熱器（再熱器）布置在爐膛內(nèi)部，吸收爐膛的輻射熱量，減少煙氣擾動(dòng)，降低沿?zé)煹缹挾鹊臒崞?，改輻射熱量，減少煙氣擾動(dòng)，降低沿?zé)煹缹挾鹊臒崞?，改善過熱蒸汽或再熱蒸汽的汽溫特性。善過熱蒸汽或再熱蒸汽的汽溫特性。1、輻射式和半輻射式過熱器、輻射式和半輻射式過熱器輻射式過熱器（再熱器）：輻射式過熱器（再熱器）：布置在爐布置在爐膛上部，接受爐膛輻射熱，橫向節(jié)距較膛上部，接受爐膛輻射熱，橫向節(jié)距較大大（3-4m），如），如前屏、大屏等；前屏、大屏等；半輻射式半輻射式過熱器（再熱器）過熱器（再熱器）：布置在布置在爐膛出口煙窗處，既接收爐內(nèi)的輻射熱，爐膛出口煙窗處，既接

15、收爐內(nèi)的輻射熱，又吸收煙氣的對(duì)流熱，又吸收煙氣的對(duì)流熱， 防止對(duì)流受熱面防止對(duì)流受熱面結(jié)渣，如后屏過熱器。結(jié)渣，如后屏過熱器。2022-2-17Principles of BoilerPage 162 2、屏式受熱面的結(jié)構(gòu)：、屏式受熱面的結(jié)構(gòu)： 由焊在聯(lián)箱上的許多由焊在聯(lián)箱上的許多U形管排列成管屏。管徑形管排列成管屏。管徑32-42mm，每個(gè)屏有每個(gè)屏有15-30根管組成；根管組成； 屏懸掛在爐頂梁上，受熱后能向下自由膨脹；屏懸掛在爐頂梁上，受熱后能向下自由膨脹； 為了增加屏的剛性，保持屏平面平整，管屏用自身的管子為了增加屏的剛性，保持屏平面平整，管屏用自身的管子作為作為扎緊管扎緊管，將管屏夾

16、緊。，將管屏夾緊。注意：注意：屏平面與煙氣流向平行屏平面與煙氣流向平行。煙氣方向煙氣方向2022-2-17Principles of BoilerPage 17鍋爐前屏、分隔屏、后屏。鍋爐前屏、分隔屏、后屏。2022-2-17Principles of BoilerPage 183、屏式受熱面的熱偏差：、屏式受熱面的熱偏差：屏式受熱面所處煙溫較高，平行管子之間的熱偏差較大。屏式受熱面所處煙溫較高，平行管子之間的熱偏差較大。相對(duì)于內(nèi)圈管來說，外圈管受熱強(qiáng)，但是長(zhǎng)度較長(zhǎng)，流動(dòng)相對(duì)于內(nèi)圈管來說，外圈管受熱強(qiáng)，但是長(zhǎng)度較長(zhǎng)，流動(dòng)阻力大，工質(zhì)流量小，容易發(fā)生阻力大，工質(zhì)流量小，容易發(fā)生超溫超溫現(xiàn)象。現(xiàn)象

17、。為了保證受熱面安全運(yùn)行，屏式受熱面多作為為了保證受熱面安全運(yùn)行，屏式受熱面多作為中溫受熱中溫受熱面（中級(jí)）面（中級(jí)），采用較高的質(zhì)量流速，使管壁得到冷卻。屏，采用較高的質(zhì)量流速，使管壁得到冷卻。屏的最外圍的最外圍U形管壁溫最高，多采用耐高溫鋼材制造。形管壁溫最高，多采用耐高溫鋼材制造。2022-2-17Principles of BoilerPage 194、屏式過熱器防止外圈管超溫的措施屏式過熱器防止外圈管超溫的措施（a）減小外圈管長(zhǎng)度；）減小外圈管長(zhǎng)度；（b）采用雙）采用雙U型管結(jié)構(gòu)；型管結(jié)構(gòu)；（c）內(nèi)外圈管子交叉；）內(nèi)外圈管子交叉；（d）外圈管子短路（增大流量）保護(hù)管屏。）外圈管子短路

18、（增大流量）保護(hù)管屏。 （a） （b） （c） （d）2022-2-17Principles of BoilerPage 20 壁式過熱器（再熱器）壁式過熱器（再熱器）緊貼水冷壁或爐墻布置緊貼水冷壁或爐墻布置，也稱為，也稱為墻式過熱器墻式過熱器, , 常用于低溫段過熱器（再熱器）。常用于低溫段過熱器（再熱器）。1 1、布置方式、布置方式（1 1）緊貼爐墻與水冷壁相間布置，用于控制循環(huán)鍋爐；）緊貼爐墻與水冷壁相間布置，用于控制循環(huán)鍋爐；（2 2）附著在水冷壁管道上，將水冷壁管遮蓋（水冷壁管按）附著在水冷壁管道上，將水冷壁管遮蓋（水冷壁管按照不吸熱考慮），多用于自然循環(huán)鍋爐。照不吸熱考慮），多用于

19、自然循環(huán)鍋爐。2 2、布置形式、布置形式（1 1）布置在爐膛上部：）布置在爐膛上部：（2 2）沿爐膛全高度布置在前墻或兩側(cè)墻上。）沿爐膛全高度布置在前墻或兩側(cè)墻上。三、壁式過熱器（再熱器）三、壁式過熱器（再熱器）2022-2-17Principles of BoilerPage 211、頂棚過熱器：頂棚過熱器：布置在爐膛頂布置在爐膛頂部的膜式受熱面，通過吊桿懸部的膜式受熱面，通過吊桿懸吊在爐頂鋼梁上。吸熱量不大，吊在爐頂鋼梁上。吸熱量不大，主要作用主要作用是支承爐頂?shù)哪突鸩氖侵С袪t頂?shù)哪突鸩牧虾捅夭牧希⒈３皱仩t的料和保溫材料，并保持鍋爐的嚴(yán)密性。嚴(yán)密性。四、頂棚過熱器和包覆管過熱器（四、頂

20、棚過熱器和包覆管過熱器（附加受熱面附加受熱面） 2、包覆管過熱器：包覆管過熱器：布置在水平煙道和尾部豎井的壁面上布置在水平煙道和尾部豎井的壁面上的膜式受熱面，類似水冷壁。煙氣溫度較低，且僅受煙氣的膜式受熱面，類似水冷壁。煙氣溫度較低，且僅受煙氣單面沖刷，因此吸熱量少。單面沖刷，因此吸熱量少。主要作用是形成煙道壁面主要作用是形成煙道壁面，提，提高鍋爐嚴(yán)密性，減少煙道漏風(fēng)。高鍋爐嚴(yán)密性，減少煙道漏風(fēng)。2022-2-17Principles of BoilerPage 22頂棚過熱器和包墻管過熱器：頂棚過熱器和包墻管過熱器： 2022-2-17Principles of BoilerPage 23

21、包墻管過熱器：包墻管過熱器： 2022-2-17Principles of BoilerPage 24 五、汽溫特性五、汽溫特性 汽溫特性：過熱器或再熱器出口蒸汽溫度隨鍋爐負(fù)荷變汽溫特性：過熱器或再熱器出口蒸汽溫度隨鍋爐負(fù)荷變化的關(guān)系特性，稱為鍋爐的汽溫特性。化的關(guān)系特性，稱為鍋爐的汽溫特性。鍋爐負(fù)荷提高鍋爐負(fù)荷提高:B,G提高提高采用適當(dāng)比例的三種過熱器組采用適當(dāng)比例的三種過熱器組合，可獲得平穩(wěn)的汽溫特性。合，可獲得平穩(wěn)的汽溫特性。1、過熱器的汽溫特性、過熱器的汽溫特性對(duì)流式過熱器對(duì)流式過熱器：隨鍋爐負(fù)荷的提：隨鍋爐負(fù)荷的提高高,出口蒸汽溫度提高，出口蒸汽溫度提高，曲線曲線3；輻射式過熱器輻

22、射式過熱器：隨鍋爐負(fù)荷的增：隨鍋爐負(fù)荷的增加，出口蒸汽溫度下降，加，出口蒸汽溫度下降，曲線曲線1；半輻射式過熱器半輻射式過熱器：汽溫特性介于：汽溫特性介于上述兩者之間，曲線上述兩者之間，曲線2。2022-2-17Principles of BoilerPage 251-1-過熱器汽溫特性；過熱器汽溫特性；2-2-再熱器汽溫特性再熱器汽溫特性 再熱器整體呈現(xiàn)對(duì)流汽溫再熱器整體呈現(xiàn)對(duì)流汽溫特性特性，鍋爐負(fù)荷降低時(shí)，出，鍋爐負(fù)荷降低時(shí)，出口蒸汽溫度下降；口蒸汽溫度下降；此外，鍋爐負(fù)荷降低，汽此外，鍋爐負(fù)荷降低，汽輪機(jī)高壓缸排汽溫度降低，輪機(jī)高壓缸排汽溫度降低，再熱器的進(jìn)口汽溫降低，出再熱器的進(jìn)口汽溫

23、降低，出口汽溫進(jìn)一步下降口汽溫進(jìn)一步下降；再熱器的汽溫特性隨鍋爐再熱器的汽溫特性隨鍋爐負(fù)荷變化幅度較大。負(fù)荷變化幅度較大。 2、再熱器的汽溫特性、再熱器的汽溫特性 過熱器整體呈現(xiàn)對(duì)流汽溫特性過熱器整體呈現(xiàn)對(duì)流汽溫特性。再熱器的汽溫特性與。再熱器的汽溫特性與過熱器的汽溫特性相似，但又有其不同的特點(diǎn)過熱器的汽溫特性相似，但又有其不同的特點(diǎn) 。2022-2-17Principles of BoilerPage 261、系統(tǒng)布置要求：、系統(tǒng)布置要求： 過熱器的系統(tǒng)布置，應(yīng)能滿足蒸汽參數(shù)的要求，并具過熱器的系統(tǒng)布置，應(yīng)能滿足蒸汽參數(shù)的要求，并具有靈活的有靈活的調(diào)溫手段調(diào)溫手段，還應(yīng)保證運(yùn)行中管壁不超溫和

24、具有較，還應(yīng)保證運(yùn)行中管壁不超溫和具有較高的經(jīng)濟(jì)性等。高的經(jīng)濟(jì)性等。2、過熱器布置原則、過熱器布置原則（1）中壓鍋爐：一般僅采用對(duì)流過熱器。）中壓鍋爐：一般僅采用對(duì)流過熱器。（2）大型鍋爐：采用）大型鍋爐：采用輻射輻射對(duì)流組合式對(duì)流組合式過熱器系統(tǒng)。過熱器系統(tǒng)。 基本組合模式為基本組合模式為“頂棚過熱器頂棚過熱器-包覆管過熱器包覆管過熱器-低溫對(duì)流低溫對(duì)流過熱器過熱器-半輻射過熱器半輻射過熱器-高溫對(duì)流過熱器高溫對(duì)流過熱器”。2022-2-17Principles of BoilerPage 27 3、過熱器的布置要求：、過熱器的布置要求：（1）過熱器的分級(jí)布置）過熱器的分級(jí)布置低溫級(jí)過熱器采

25、用逆流傳熱方式；低溫級(jí)過熱器采用逆流傳熱方式；高溫級(jí)過熱器可以分成兩段：第一段為逆流傳熱方式，高溫級(jí)過熱器可以分成兩段：第一段為逆流傳熱方式，布置在煙道兩側(cè)；第二段為順流方式，布置在煙道中間；布置在煙道兩側(cè)；第二段為順流方式，布置在煙道中間；（2）過熱器的分級(jí)或分段，每段蒸汽焓增不應(yīng)超過）過熱器的分級(jí)或分段，每段蒸汽焓增不應(yīng)超過250-420kJ/kg，以減少熱偏差；，以減少熱偏差；（3）兩級(jí)過熱器之間應(yīng)該設(shè)置）兩級(jí)過熱器之間應(yīng)該設(shè)置減溫器減溫器，以便調(diào)節(jié)汽溫。，以便調(diào)節(jié)汽溫。4、典型鍋爐過熱器與再熱器系統(tǒng)、典型鍋爐過熱器與再熱器系統(tǒng) 2022-2-17Principles of Boiler

26、Page 28某某1900t/h超臨界鍋爐超臨界鍋爐主蒸汽系統(tǒng)流程：主蒸汽系統(tǒng)流程：給水給水省煤器省煤器螺旋管螺旋管水冷壁水冷壁過渡聯(lián)箱過渡聯(lián)箱垂垂直管水冷壁直管水冷壁啟動(dòng)分啟動(dòng)分離器離器頂棚和包墻過頂棚和包墻過熱器系統(tǒng)熱器系統(tǒng)低溫過熱低溫過熱器器一級(jí)噴水減溫器一級(jí)噴水減溫器屏式過熱器屏式過熱器二級(jí)噴二級(jí)噴水減溫器水減溫器末級(jí)過熱末級(jí)過熱器器汽輪機(jī)高壓缸。汽輪機(jī)高壓缸。2022-2-17Principles of BoilerPage 29600MW超臨界鍋爐超臨界鍋爐再熱汽系統(tǒng)流程：再熱汽系統(tǒng)流程：再熱管道再熱管道再熱器再熱器事故噴水減溫器事故噴水減溫器再熱管道再熱管道水平低水平低溫再熱器溫

27、再熱器末級(jí)再末級(jí)再熱器熱器汽輪機(jī)低壓汽輪機(jī)低壓缸。缸。2022-2-17Principles of BoilerPage 30東鍋東鍋1000MW鍋爐鍋爐示意圖示意圖2022-2-17Principles of BoilerPage 31鍋爐過熱器與再熱器鍋爐過熱器與再熱器系統(tǒng)圖系統(tǒng)圖2022-2-17Principles of BoilerPage 32再熱器系統(tǒng)再熱器系統(tǒng)流程圖流程圖（動(dòng)畫）（動(dòng)畫）2022-2-17Principles of BoilerPage 33式中：式中：hp 為偏差管焓增，為偏差管焓增，h0 為管組平均焓增。為管組平均焓增。 一、熱偏差的概念一、熱偏差的概念 鍋

28、爐受熱面并列管子間，因吸熱不均和工質(zhì)流量不鍋爐受熱面并列管子間，因吸熱不均和工質(zhì)流量不均引起的工質(zhì)焓增不同的現(xiàn)象。均引起的工質(zhì)焓增不同的現(xiàn)象。 熱偏差程度，用熱偏差系數(shù)熱偏差程度，用熱偏差系數(shù)表示：表示： 0phh2022-2-17Principles of BoilerPage 340000ppppq FhGq FhGq：外壁面平均熱負(fù)荷，：外壁面平均熱負(fù)荷，kJ/(m2s)；F：受熱面積，：受熱面積，m2；G：工質(zhì)流量，：工質(zhì)流量，kg/s；q：吸熱不均勻系數(shù)；：吸熱不均勻系數(shù)；F：結(jié)構(gòu)不均勻系數(shù)；：結(jié)構(gòu)不均勻系數(shù)；G：流量不均勻系數(shù)。：流量不均勻系數(shù)。 由于并列管子間的受熱面積差異不大，

29、因此產(chǎn)生熱偏差由于并列管子間的受熱面積差異不大，因此產(chǎn)生熱偏差的主要原因是的主要原因是吸熱不均和流量不均吸熱不均和流量不均。GFqppppGGFFqqhh0000/2022-2-17Principles of BoilerPage 35（1）受熱面的污染）受熱面的污染 受熱受熱面面積灰積灰和和結(jié)渣結(jié)渣導(dǎo)致并列管吸熱嚴(yán)重不均；導(dǎo)致并列管吸熱嚴(yán)重不均；（2）爐內(nèi)溫度場(chǎng)不均勻）爐內(nèi)溫度場(chǎng)不均勻爐內(nèi)溫度場(chǎng)與速度場(chǎng)：爐內(nèi)溫度場(chǎng)是爐內(nèi)溫度場(chǎng)與速度場(chǎng)：爐內(nèi)溫度場(chǎng)是三維三維的，高度和寬度的，高度和寬度方向熱負(fù)荷有差別；方向熱負(fù)荷有差別；燃燒器運(yùn)行調(diào)節(jié)不當(dāng)，導(dǎo)致燃燒器運(yùn)行調(diào)節(jié)不當(dāng)，導(dǎo)致火焰中心偏斜火焰中心偏斜；

30、（3）屏式過熱器受熱不均；）屏式過熱器受熱不均； 屏式過熱器各排管輻射角系數(shù)不同，屏式過熱器各排管輻射角系數(shù)不同，冷熱不均比較嚴(yán)重冷熱不均比較嚴(yán)重。2022-2-17Principles of BoilerPage 36（4）煙道內(nèi)溫度場(chǎng)不均勻）煙道內(nèi)溫度場(chǎng)不均勻爐內(nèi)溫度場(chǎng)爐內(nèi)溫度場(chǎng)與速度場(chǎng)的與速度場(chǎng)的不均勻不均勻，會(huì)在煙道中延續(xù)下去，導(dǎo)致煙道內(nèi)會(huì)在煙道中延續(xù)下去，導(dǎo)致煙道內(nèi)溫度場(chǎng)不均勻；溫度場(chǎng)不均勻；四角切圓燃燒產(chǎn)生的四角切圓燃燒產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)氣流旋轉(zhuǎn)氣流，導(dǎo)致煙道內(nèi)溫度常不均；導(dǎo)致煙道內(nèi)溫度常不均；（5）煙氣走廊的影響：對(duì)流受熱面中，如果）煙氣走廊的影響：對(duì)流受熱面中，如果橫向節(jié)距不均時(shí)，橫向

31、節(jié)距不均時(shí)，會(huì)使個(gè)別管排間有較大的煙氣流通截面，形成煙氣走廊。煙會(huì)使個(gè)別管排間有較大的煙氣流通截面，形成煙氣走廊。煙氣走廊阻力小，煙速快，對(duì)流傳熱加強(qiáng)；氣走廊阻力小，煙速快，對(duì)流傳熱加強(qiáng)；煙氣走廊煙氣走廊還具有較還具有較大的輻射層厚度，輻射吸熱也增加。大的輻射層厚度，輻射吸熱也增加。2022-2-17Principles of BoilerPage 37（1）連接方式的影響：連接方式的影響：連接方式的不同，導(dǎo)致并列管圈進(jìn)出口端的連接方式的不同，導(dǎo)致并列管圈進(jìn)出口端的靜壓差靜壓差不同，不同，從而使得并聯(lián)管之間從而使得并聯(lián)管之間流量不均流量不均。Z Z型連接中型連接中，沿流動(dòng)，沿流動(dòng)方向方向進(jìn)口聯(lián)

32、箱內(nèi)進(jìn)口聯(lián)箱內(nèi)工質(zhì)流工質(zhì)流量逐步減小，動(dòng)能下降，量逐步減小，動(dòng)能下降，而靜壓則逐步提高；而而靜壓則逐步提高；而出口聯(lián)箱中出口聯(lián)箱中，沿流動(dòng)方，沿流動(dòng)方向靜壓逐步下降。向靜壓逐步下降。并聯(lián)并聯(lián)管流量差別較大管流量差別較大。U U型連接方式型連接方式，進(jìn)出，進(jìn)出口聯(lián)箱中靜壓變化趨勢(shì)口聯(lián)箱中靜壓變化趨勢(shì)相同，相同，進(jìn)出口管圈靜壓進(jìn)出口管圈靜壓差相差較小差相差較小。2022-2-17Principles of BoilerPage 38（2）熱力不均對(duì)流量不均的影響）熱力不均對(duì)流量不均的影響 并聯(lián)管組的平均壓降：并聯(lián)管組的平均壓降：0200020002)(GKghwldp 由此可得，并聯(lián)管組的平均流量

33、：由此可得，并聯(lián)管組的平均流量：0000KpG 偏差管的平均流量：偏差管的平均流量：ppppKpG 式中，式中，K表示折算阻力系數(shù)，重力壓頭表示折算阻力系數(shù)，重力壓頭gh忽略不計(jì)。忽略不計(jì)。2022-2-17Principles of BoilerPage 39 流量不均勻系數(shù)：流量不均勻系數(shù)：pppPGvvKKppGG0000 （a a） ：反映了反映了并列管圈壓差不同并列管圈壓差不同對(duì)流量不均的影響。對(duì)流量不均的影響。連接方式不同，并列管圈進(jìn)出口端的靜壓差不同。連接方式不同，并列管圈進(jìn)出口端的靜壓差不同。0ppp（c） ：反映了反映了吸熱不均吸熱不均對(duì)流量不均的影響。對(duì)流量不均的影響。0p

34、 （b b） ：折算阻力系數(shù)與管子的長(zhǎng)度、流通面積、：折算阻力系數(shù)與管子的長(zhǎng)度、流通面積、粗糙度、等因素有關(guān)，反映了粗糙度、等因素有關(guān)，反映了結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同對(duì)流量不均的影響。對(duì)流量不均的影響。pKK /0GFq吸熱強(qiáng)吸熱強(qiáng)的偏差管，其的偏差管，其熱力不均勻系數(shù)較大熱力不均勻系數(shù)較大；同時(shí)，該偏；同時(shí)，該偏差管內(nèi)蒸汽比體積較大，差管內(nèi)蒸汽比體積較大，流量不均勻系數(shù)較小流量不均勻系數(shù)較小：使該偏：使該偏差管的熱偏差系數(shù)更大，容易惡性循環(huán)導(dǎo)致管子超溫。差管的熱偏差系數(shù)更大，容易惡性循環(huán)導(dǎo)致管子超溫。2022-2-17Principles of BoilerPage 40中間混合對(duì)熱偏差的影響中間混

35、合對(duì)熱偏差的影響1-平均管平均管2-偏差管，無(wú)中間混合偏差管，無(wú)中間混合3-偏差管，三次中間混合偏差管，三次中間混合每級(jí)受熱面還可以每級(jí)受熱面還可以沿?zé)煹缹捬責(zé)煹缹挾确较蜻M(jìn)行分段度方向進(jìn)行分段，以減小因煙，以減小因煙道寬度方向熱負(fù)荷中間高兩側(cè)道寬度方向熱負(fù)荷中間高兩側(cè)低而造成的熱偏差。低而造成的熱偏差。將受熱面分成串聯(lián)的幾級(jí)，級(jí)將受熱面分成串聯(lián)的幾級(jí)，級(jí)間通過聯(lián)箱進(jìn)行工質(zhì)混合。間通過聯(lián)箱進(jìn)行工質(zhì)混合。 可以減小熱偏差，可以減小熱偏差，避免熱偏差避免熱偏差累積累積，還可減少每級(jí)受熱面中工，還可減少每級(jí)受熱面中工質(zhì)焓增，便于控制蒸汽溫度。質(zhì)焓增，便于控制蒸汽溫度。 （一）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的措施（一）結(jié)

36、構(gòu)設(shè)計(jì)方面的措施（1 1）受熱面）受熱面分級(jí)分段布置分級(jí)分段布置，級(jí)間采用聯(lián)箱混合，減小出口熱偏差；，級(jí)間采用聯(lián)箱混合，減小出口熱偏差；2022-2-17Principles of BoilerPage 41（2 2）沿?zé)煹缹挾确较蜻M(jìn)行）沿?zé)煹缹挾确较蜻M(jìn)行左右交左右交叉叉：可減少因煙道左右側(cè)煙溫不同：可減少因煙道左右側(cè)煙溫不同和煙速偏差引起的吸熱不均。和煙速偏差引起的吸熱不均。（3 3）采用合理的連接管與過熱器聯(lián)）采用合理的連接管與過熱器聯(lián)箱之間的箱之間的連接方式連接方式：采用：采用U U型連接型連接或或多管連接多管連接方式，都可使流量不均減小，方式，都可使流量不均減小，降低熱偏差。降低熱偏差

37、。多管連接方式多管連接方式工質(zhì)流程左右交叉工質(zhì)流程左右交叉2022-2-17Principles of BoilerPage 42（4 4）同級(jí)過熱器（再熱器）進(jìn)行同級(jí)過熱器（再熱器）進(jìn)行管圈內(nèi)管圈內(nèi)外分組外分組：內(nèi)外圈管交叉內(nèi)外圈管交叉布置，均衡內(nèi)外布置，均衡內(nèi)外管圈吸熱量，如屏式過熱器。管圈吸熱量，如屏式過熱器。（5 5）減小屏前或管束前煙氣空間的尺寸減小屏前或管束前煙氣空間的尺寸，減少煙氣與各，減少煙氣與各管圈間輻射換熱的角系數(shù)差別，減小輻射熱偏差。管圈間輻射換熱的角系數(shù)差別，減小輻射熱偏差。2022-2-17Principles of BoilerPage 43（6 6）合理設(shè)計(jì)并列管

38、的結(jié)構(gòu)參數(shù)合理設(shè)計(jì)并列管的結(jié)構(gòu)參數(shù)，增大熱負(fù)荷較高管，增大熱負(fù)荷較高管子的管徑，提高流量，使流量和吸熱量合理匹配；子的管徑，提高流量，使流量和吸熱量合理匹配；（7 7）消）消除爐膛出口煙氣余旋除爐膛出口煙氣余旋：爐膛上方的分隔屏可起：爐膛上方的分隔屏可起到消旋作用，使進(jìn)入對(duì)流煙道的煙氣流速趨于均勻。此到消旋作用，使進(jìn)入對(duì)流煙道的煙氣流速趨于均勻。此外，二次風(fēng)反切可以削弱煙氣旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度。外，二次風(fēng)反切可以削弱煙氣旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度。（8 8）煙道受熱面的布置，要使煙氣流通截面均勻，防）煙道受熱面的布置，要使煙氣流通截面均勻，防止局部流通截面大而形成止局部流通截面大而形成煙氣走廊煙氣走廊，造成吸熱不均。，造成

39、吸熱不均。2022-2-17Principles of BoilerPage 44（1 1）設(shè)備投產(chǎn)或檢修后設(shè)備投產(chǎn)或檢修后，應(yīng)做好冷態(tài)空氣動(dòng)力場(chǎng)試，應(yīng)做好冷態(tài)空氣動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)和熱態(tài)燃燒調(diào)整試驗(yàn)。確保爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)均勻，驗(yàn)和熱態(tài)燃燒調(diào)整試驗(yàn)。確保爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)均勻，火焰不偏斜，爐膛出口煙氣分布均勻?；鹧娌黄?，爐膛出口煙氣分布均勻。（2 2）鍋爐運(yùn)行時(shí)鍋爐運(yùn)行時(shí)，根據(jù)負(fù)荷變化合理投入和調(diào)整燃，根據(jù)負(fù)荷變化合理投入和調(diào)整燃燒器。保證煙氣均勻充滿爐膛，火焰不偏斜。燒器。保證煙氣均勻充滿爐膛，火焰不偏斜。（3 3）及時(shí)吹灰及時(shí)吹灰，防止結(jié)渣和積灰產(chǎn)生的受熱不均。，防止結(jié)渣和積灰產(chǎn)生的受熱不均。 （二）

40、運(yùn)行方面的措施（二）運(yùn)行方面的措施2022-2-17Principles of BoilerPage 45 鍋爐在運(yùn)行過程中，由于運(yùn)行條件的變化，蒸汽溫度隨鍋爐在運(yùn)行過程中，由于運(yùn)行條件的變化，蒸汽溫度隨之變化。主要影響因素包括：之變化。主要影響因素包括：1、鍋爐負(fù)荷、鍋爐負(fù)荷G 蒸汽溫度與鍋爐負(fù)荷之間的關(guān)系稱為汽溫特性，不同傳蒸汽溫度與鍋爐負(fù)荷之間的關(guān)系稱為汽溫特性，不同傳熱方式的過熱器與再熱器，汽溫特性不同。一般過熱器和熱方式的過熱器與再熱器，汽溫特性不同。一般過熱器和再熱器都呈現(xiàn)對(duì)流特性，再熱器都呈現(xiàn)對(duì)流特性，隨著鍋爐負(fù)荷隨著鍋爐負(fù)荷，汽溫，汽溫；2、過量空氣系數(shù)、過量空氣系數(shù) 過量空氣

41、系數(shù)過量空氣系數(shù)增大增大，燃燒生成的煙氣量增多，煙氣流，燃燒生成的煙氣量增多，煙氣流速增大，對(duì)流傳熱加強(qiáng)，導(dǎo)致過熱速增大，對(duì)流傳熱加強(qiáng)，導(dǎo)致過熱汽溫升高汽溫升高；2022-2-17Principles of BoilerPage 463、給水溫度、給水溫度tgs 給水溫度給水溫度，產(chǎn)生一定蒸汽量所需的煤耗量減少，煙氣，產(chǎn)生一定蒸汽量所需的煤耗量減少，煙氣量下降，對(duì)流受熱面量下降，對(duì)流受熱面出口汽溫出口汽溫。4、受熱面污染情況、受熱面污染情況爐膛受熱面的積灰或結(jié)渣：爐膛受熱面的積灰或結(jié)渣：爐內(nèi)輻射熱減少，進(jìn)入過熱器爐內(nèi)輻射熱減少，進(jìn)入過熱器區(qū)域煙溫上升，區(qū)域煙溫上升，過熱汽溫過熱汽溫；過熱器本身

42、積灰或結(jié)渣：過熱器本身積灰或結(jié)渣：傳熱量下降，傳熱量下降，過熱汽溫過熱汽溫。2022-2-17Principles of BoilerPage 472/32/35、燃燒器的運(yùn)行狀況、燃燒器的運(yùn)行狀況燃燒器噴嘴傾角的影響：燃燒器噴嘴傾角的影響：噴嘴向上傾斜噴嘴向上傾斜，火焰中心上，火焰中心上移，移，汽溫汽溫。投運(yùn)不同高度的燃燒器：火焰中心隨投運(yùn)燃燒器的高投運(yùn)不同高度的燃燒器：火焰中心隨投運(yùn)燃燒器的高度而變化，導(dǎo)致汽溫變化。度而變化，導(dǎo)致汽溫變化。6、燃料變化的影響、燃料變化的影響燃煤發(fā)熱量增大燃煤發(fā)熱量增大 ，燃料耗量，燃料耗量B降低，導(dǎo)致過熱器出降低，導(dǎo)致過熱器出口口汽溫下降汽溫下降 。水分和

43、灰分增加水分和灰分增加，降低爐膛溫度，爐內(nèi)放熱量減少，降低爐膛溫度，爐內(nèi)放熱量減少，爐膛出口煙溫上升，爐膛出口煙溫上升，過熱器汽溫過熱器汽溫；煤質(zhì)變粗，難于燃盡，火焰中心上移，汽溫煤質(zhì)變粗，難于燃盡，火焰中心上移，汽溫。2022-2-17Principles of BoilerPage 48 運(yùn)行中汽溫偏離額定值的一般不超過運(yùn)行中汽溫偏離額定值的一般不超過-10-10+5+5。 汽溫過高，汽溫過高，金屬的許用應(yīng)力下降，危及機(jī)組的安全運(yùn)行；金屬的許用應(yīng)力下降，危及機(jī)組的安全運(yùn)行； 汽溫下降，汽溫下降，循環(huán)熱效率降低。循環(huán)熱效率降低。 （一）蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)（一）蒸汽側(cè)調(diào)節(jié) 通過改變通過改變蒸汽熱焓蒸汽

44、熱焓調(diào)節(jié)汽溫，主要有調(diào)節(jié)汽溫，主要有噴水減溫器噴水減溫器（主要用于過熱器調(diào)（主要用于過熱器調(diào)溫）、溫）、表面式換熱器表面式換熱器（主要用于再熱器）；（主要用于再熱器）；（二）煙氣側(cè)調(diào)節(jié)（二）煙氣側(cè)調(diào)節(jié) 通過改變流經(jīng)過熱器和再熱器通過改變流經(jīng)過熱器和再熱器煙氣流量和煙氣溫度煙氣流量和煙氣溫度的方法，調(diào)節(jié)蒸汽的方法，調(diào)節(jié)蒸汽溫度。常作為再熱蒸汽溫度的粗調(diào)節(jié)措施。溫度。常作為再熱蒸汽溫度的粗調(diào)節(jié)措施。1/31/32022-2-17Principles of BoilerPage 49 原理：噴水減溫原理是將減溫水直接噴入過熱蒸汽中，原理：噴水減溫原理是將減溫水直接噴入過熱蒸汽中，使其霧化吸熱蒸發(fā)，降

45、低蒸汽溫度。使其霧化吸熱蒸發(fā)，降低蒸汽溫度。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)靈敏，可靠性高，壓力損失小；特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)靈敏，可靠性高，壓力損失??；應(yīng)用：應(yīng)用：過熱蒸汽：廣泛采用噴水減溫進(jìn)行過熱蒸汽：廣泛采用噴水減溫進(jìn)行過熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)過熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)；再熱蒸汽：噴水減溫作為再熱蒸汽：噴水減溫作為輔助調(diào)節(jié)方法和事故噴水用輔助調(diào)節(jié)方法和事故噴水用。（再熱器不采用噴水減溫調(diào)節(jié)汽溫再熱器不采用噴水減溫調(diào)節(jié)汽溫：再熱器噴入的水轉(zhuǎn)化的蒸汽僅在：再熱器噴入的水轉(zhuǎn)化的蒸汽僅在汽輪機(jī)的中、低壓缸中作功，相當(dāng)于附加了一個(gè)中壓子循環(huán)系統(tǒng)，子汽輪機(jī)的中、低壓缸中作功，相當(dāng)于附加了一個(gè)中壓子循環(huán)系統(tǒng)，子循環(huán)效率低于原來循環(huán)效

46、率，從而循環(huán)效率低于原來循環(huán)效率，從而使整個(gè)系統(tǒng)循環(huán)效率降低使整個(gè)系統(tǒng)循環(huán)效率降低。）。）2/82/8（一）蒸汽側(cè)調(diào)溫方法（一）蒸汽側(cè)調(diào)溫方法 2022-2-17Principles of BoilerPage 50 噴水減溫連接系統(tǒng)噴水減溫連接系統(tǒng)噴水減溫要求減溫水的品質(zhì)不能低于蒸汽品質(zhì)，常用鍋噴水減溫要求減溫水的品質(zhì)不能低于蒸汽品質(zhì)，常用鍋爐給水作為減溫水。爐給水作為減溫水。噴水減溫器布置在兩級(jí)過熱器之間的噴水減溫器布置在兩級(jí)過熱器之間的連接管道或聯(lián)箱中連接管道或聯(lián)箱中。2/82/8對(duì)多級(jí)過熱器系統(tǒng)，采用對(duì)多級(jí)過熱器系統(tǒng)，采用23級(jí)噴水減溫。級(jí)噴水減溫。第一級(jí)：第一級(jí)：屏式過熱器之屏式過熱

47、器之前。保護(hù)屏式過熱器安全前。保護(hù)屏式過熱器安全和粗調(diào)過熱汽溫。和粗調(diào)過熱汽溫。第二級(jí)：第二級(jí)：高溫過熱器之高溫過熱器之前。細(xì)調(diào)過熱汽溫至額定前。細(xì)調(diào)過熱汽溫至額定值，保護(hù)高溫過熱器。值，保護(hù)高溫過熱器。2022-2-17Principles of BoilerPage 512022-2-17Principles of BoilerPage 52 噴水減溫器型式：噴水減溫器型式：笛形管式、旋渦式、文氏管式等。笛形管式、旋渦式、文氏管式等。（1 1）笛形管式噴水減溫器：笛形管式噴水減溫器：2/82/8笛形管式噴水減溫器由笛形管式噴水減溫器由笛形笛形管和保護(hù)套管管和保護(hù)套管組成。組成。減溫水從減溫

48、水從背向氣流一側(cè)的噴孔噴出，背向氣流一側(cè)的噴孔噴出，保保護(hù)套管護(hù)套管長(zhǎng)長(zhǎng)4-5m，保證水滴在，保證水滴在套管長(zhǎng)度內(nèi)蒸發(fā)完畢，防止水套管長(zhǎng)度內(nèi)蒸發(fā)完畢，防止水滴接觸外殼產(chǎn)生熱應(yīng)力。滴接觸外殼產(chǎn)生熱應(yīng)力。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造安裝特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造安裝方便，調(diào)溫效果好，但在減溫方便，調(diào)溫效果好，但在減溫水量小時(shí)水量小時(shí)霧化質(zhì)量較差霧化質(zhì)量較差。1-外殼外殼 2-噴管噴管 3-保護(hù)套管保護(hù)套管 2022-2-17Principles of BoilerPage 531-1-混合管；混合管； 2-2-文丘里管；文丘里管； 3-3-旋渦式噴嘴。旋渦式噴嘴。 減溫水在噴嘴內(nèi)強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)減溫水在噴嘴內(nèi)強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)，

49、噴出后形成傘形水霧，噴出后形成傘形水霧，與蒸汽接觸混合良好。文丘里管使蒸汽加速，促進(jìn)蒸汽與蒸汽接觸混合良好。文丘里管使蒸汽加速，促進(jìn)蒸汽與水霧的混合。因此完成減溫水霧化和與蒸汽充分混合與水霧的混合。因此完成減溫水霧化和與蒸汽充分混合所需的混合管長(zhǎng)度較短。所需的混合管長(zhǎng)度較短。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：霧化完善霧化完善，減溫幅度大，適用于減溫水量變，減溫幅度大，適用于減溫水量變化幅度大的情況。壓力損失較大?；却蟮那闆r。壓力損失較大。（2）旋渦式噴水減溫器：）旋渦式噴水減溫器：2022-2-17Principles of BoilerPage 54（3）文丘里管噴水減溫器）文丘里管噴水減溫器文氏管式噴水減

50、溫器：文氏管式噴水減溫器： 減溫水經(jīng)減溫水經(jīng)環(huán)形水室環(huán)形水室從文丘里管（從文丘里管（真空發(fā)生器真空發(fā)生器）喉部的）喉部的若干小孔噴入，與蒸汽強(qiáng)烈混合蒸發(fā)。若干小孔噴入，與蒸汽強(qiáng)烈混合蒸發(fā)。 特點(diǎn)：蒸汽流動(dòng)阻力小，水霧化好，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。特點(diǎn)：蒸汽流動(dòng)阻力小，水霧化好，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。2022-2-17Principles of BoilerPage 55 汽汽-汽熱交換器汽熱交換器 原理：原理：采用汽采用汽-汽熱交換器，進(jìn)行過熱蒸汽和再熱蒸汽熱交汽熱交換器，進(jìn)行過熱蒸汽和再熱蒸汽熱交換，實(shí)現(xiàn)換，實(shí)現(xiàn)再熱蒸汽溫度再熱蒸汽溫度的調(diào)節(jié)。的調(diào)節(jié)。 一般過熱蒸汽來自輻射式過熱器，再熱蒸汽來自對(duì)流式一般過熱

51、蒸汽來自輻射式過熱器，再熱蒸汽來自對(duì)流式低溫再熱器。二者汽溫特性相反，更好適應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化。低溫再熱器。二者汽溫特性相反，更好適應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化。 熱交換器結(jié)構(gòu)形式熱交換器結(jié)構(gòu)形式U型套管式汽型套管式汽-汽熱交換器：汽熱交換器：筒式汽筒式汽-汽熱交換器：汽熱交換器：2022-2-17Principles of BoilerPage 56 熱交換器的布置熱交換器的布置 換熱器布置在煙道外；換熱器布置在煙道外；過熱蒸汽在過熱蒸汽在管式管式熱交換器熱交換器內(nèi)的蛇形管內(nèi)流過，再熱蒸內(nèi)的蛇形管內(nèi)流過，再熱蒸汽在管間流過；汽在管間流過；用三通閥改變換熱器內(nèi)過用三通閥改變換熱器內(nèi)過熱蒸汽的流量，達(dá)到調(diào)節(jié)再熱蒸

52、汽的流量，達(dá)到調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度的目的。熱蒸汽溫度的目的。2022-2-17Principles of BoilerPage 572022-2-17Principles of BoilerPage 58（二）煙氣側(cè)調(diào)溫方法（二）煙氣側(cè)調(diào)溫方法 1、煙氣擋板調(diào)溫、煙氣擋板調(diào)溫 結(jié)構(gòu)：尾部煙道內(nèi)平行布置再熱結(jié)構(gòu)：尾部煙道內(nèi)平行布置再熱器和過熱器。利用煙氣擋板，調(diào)器和過熱器。利用煙氣擋板，調(diào)節(jié)通過再熱器的煙氣量，從而調(diào)節(jié)通過再熱器的煙氣量，從而調(diào)節(jié)再熱器出口汽溫。節(jié)再熱器出口汽溫。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，但特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，但延遲較大，擋板宜布置在煙溫低延遲較大，擋板宜布置在煙溫低于于40

53、0區(qū)域，以免燒壞。區(qū)域，以免燒壞。 煙氣側(cè)的調(diào)節(jié)都存在煙氣側(cè)的調(diào)節(jié)都存在調(diào)溫滯后和調(diào)節(jié)精確度不高調(diào)溫滯后和調(diào)節(jié)精確度不高的問的問題，多用于調(diào)節(jié)題，多用于調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度再熱蒸汽溫度的粗調(diào)節(jié)。的粗調(diào)節(jié)。2022-2-17Principles of BoilerPage 59煙道擋板煙道擋板2022-2-17Principles of BoilerPage 60 調(diào)溫原理：調(diào)溫原理：額定負(fù)荷時(shí)，煙道擋板全開，并列煙道中煙氣流量額定負(fù)荷時(shí)，煙道擋板全開，并列煙道中煙氣流量50。負(fù)荷降低時(shí)，由于再熱器為對(duì)流式，再熱汽溫降低。這負(fù)荷降低時(shí)，由于再熱器為對(duì)流式，再熱汽溫降低。這時(shí)，將過熱器煙道擋板關(guān)小，以

54、維持再熱汽溫的穩(wěn)定。時(shí)，將過熱器煙道擋板關(guān)小，以維持再熱汽溫的穩(wěn)定。過熱汽溫下降，但在調(diào)節(jié)負(fù)荷范圍內(nèi)，過熱汽溫仍高于過熱汽溫下降，但在調(diào)節(jié)負(fù)荷范圍內(nèi)，過熱汽溫仍高于額定汽溫，通過噴水減溫器使過熱汽溫降低到額定值。額定汽溫，通過噴水減溫器使過熱汽溫降低到額定值。2022-2-17Principles of BoilerPage 618/88/8 工作原理：工作原理： 對(duì)于對(duì)于擺動(dòng)式燃燒器擺動(dòng)式燃燒器，通過改變?nèi)紵鞯膬A角，來改變，通過改變?nèi)紵鞯膬A角，來改變火焰中心位置，達(dá)到調(diào)節(jié)汽溫的目的。火焰中心向下移，火焰中心位置，達(dá)到調(diào)節(jié)汽溫的目的?；鹧嬷行南蛳乱?，爐膛出口煙氣溫度降低，汽溫降低。反之，汽

55、溫升高。爐膛出口煙氣溫度降低，汽溫降低。反之，汽溫升高。 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求再熱器布置在爐膛出口附近；再熱器布置在爐膛出口附近；上傾角過大上傾角過大會(huì)增加燃料未完全燃燒熱損失，會(huì)增加燃料未完全燃燒熱損失，下傾角過大下傾角過大會(huì)造成冷灰斗結(jié)渣。一般燃燒器傾角變化范圍會(huì)造成冷灰斗結(jié)渣。一般燃燒器傾角變化范圍30； 應(yīng)用：調(diào)溫幅度大，靈敏度高，應(yīng)用：調(diào)溫幅度大，靈敏度高，是目前大型電站鍋爐再是目前大型電站鍋爐再熱汽溫調(diào)節(jié)的主要方法熱汽溫調(diào)節(jié)的主要方法。2022-2-17Principles of BoilerPage 62 將鍋爐尾部煙道低溫?zé)煔獬槌鲆徊糠炙突貭t膛下部，改將鍋爐尾部煙道低溫?zé)煔獬槌鲆徊?/p>

56、分送回爐膛下部，改變鍋爐各受熱面的吸熱分配，達(dá)到調(diào)節(jié)汽溫的目的。變鍋爐各受熱面的吸熱分配，達(dá)到調(diào)節(jié)汽溫的目的。 再循環(huán)煙氣在爐膛下部送入：再循環(huán)煙氣在爐膛下部送入：降低了爐膛內(nèi)的煙氣溫度降低了爐膛內(nèi)的煙氣溫度水平，水平，減少了爐膛內(nèi)的輻射傳熱量減少了爐膛內(nèi)的輻射傳熱量，爐膛出口煙溫基本不，爐膛出口煙溫基本不變；同時(shí)爐膛出口煙氣量增多，煙氣熱量也增加，對(duì)流傳變；同時(shí)爐膛出口煙氣量增多，煙氣熱量也增加，對(duì)流傳熱加強(qiáng)，熱加強(qiáng)，對(duì)流傳熱量提高對(duì)流傳熱量提高。7/87/82022-2-17Principles of BoilerPage 637/87/8再循環(huán)煙氣從爐膛上部進(jìn)入再循環(huán)煙氣從爐膛上部進(jìn)入：

57、爐膛輻射吸熱量改變很小；爐膛輻射吸熱量改變很?。粻t膛爐膛出口煙溫降低，出口煙溫降低，靠近出口受熱面靠近出口受熱面?zhèn)鳠崃總鳠崃浚h(yuǎn)離爐膛出口受熱面，遠(yuǎn)離爐膛出口受熱面煙氣量和煙速煙氣量和煙速，吸熱量，吸熱量，總體總體汽溫調(diào)節(jié)作用不大。但可降低爐汽溫調(diào)節(jié)作用不大。但可降低爐膛出口煙溫，防止對(duì)流受熱面結(jié)膛出口煙溫，防止對(duì)流受熱面結(jié)渣。渣。 煙氣再循環(huán)應(yīng)用：耗電煙氣再循環(huán)應(yīng)用：耗電量增大，風(fēng)量增大，風(fēng)機(jī)機(jī)磨損磨損大。國(guó)內(nèi)多用于燃油鍋爐。大。國(guó)內(nèi)多用于燃油鍋爐。2022-2-17Principles of BoilerPage 64 鍋爐積灰：鍋爐積灰：（1）爐墻或水冷壁受熱面的）爐墻或水冷壁受熱面的結(jié)

58、渣（結(jié)焦）結(jié)渣（結(jié)焦）；（2）高溫對(duì)流受熱面的）高溫對(duì)流受熱面的高溫?zé)Y(jié)性積灰高溫?zé)Y(jié)性積灰；（3）低溫對(duì)流受熱面的）低溫對(duì)流受熱面的松散性積灰松散性積灰。 積灰：積灰：溫度低于灰熔點(diǎn)時(shí)溫度低于灰熔點(diǎn)時(shí)，飛灰在爐內(nèi)因各種化學(xué)反應(yīng)或物理力飛灰在爐內(nèi)因各種化學(xué)反應(yīng)或物理力的作用而沉積在受熱面上，的作用而沉積在受熱面上，多發(fā)生在鍋爐的多發(fā)生在鍋爐的對(duì)流受熱面對(duì)流受熱面上，如過上，如過熱器、省煤器、空預(yù)器等。熱器、省煤器、空預(yù)器等。 結(jié)渣：結(jié)渣：熔融態(tài)灰沉積物熔融態(tài)灰沉積物在受熱面管壁上出現(xiàn)的積聚現(xiàn)象，主要由在受熱面管壁上出現(xiàn)的積聚現(xiàn)象，主要由煙氣中夾帶的熔化的灰粒碰撞在爐膛、水冷壁管上被冷卻凝固而煙

59、氣中夾帶的熔化的灰粒碰撞在爐膛、水冷壁管上被冷卻凝固而形成，發(fā)生在爐內(nèi)形成，發(fā)生在爐內(nèi)輻射受熱面輻射受熱面上，如水冷壁、屏式過熱器等。上，如水冷壁、屏式過熱器等。2022-2-17Principles of BoilerPage 65一、高溫積灰一、高溫積灰 高溫?zé)煔猸h(huán)境中飛灰在管束表面沉積的現(xiàn)象，稱為高溫高溫?zé)煔猸h(huán)境中飛灰在管束表面沉積的現(xiàn)象，稱為高溫積灰，包括過熱器和再熱器表面積灰。積灰，包括過熱器和再熱器表面積灰。1 1、高溫積灰、高溫積灰機(jī)理：機(jī)理： 煤中堿金屬（主要是煤中堿金屬（主要是NaNa及及K K）的含量不多，但對(duì)結(jié)渣和）的含量不多，但對(duì)結(jié)渣和高溫對(duì)流受熱面積灰有重要影響。高溫

60、對(duì)流受熱面積灰有重要影響。 煤灰中的煤灰中的堿金屬堿金屬在爐內(nèi)高溫狀態(tài)下在爐內(nèi)高溫狀態(tài)下呈氣態(tài)呈氣態(tài)，接觸到壁溫，接觸到壁溫600600左右的受熱面管壁時(shí)，左右的受熱面管壁時(shí)，堿金屬發(fā)生凝結(jié)堿金屬發(fā)生凝結(jié)。在高溫?zé)煔狻Ｔ诟邷責(zé)煔庵醒趸驓怏w長(zhǎng)期中氧化硫氣體長(zhǎng)期“燒結(jié)燒結(jié)”作用下，形成致密的白色作用下，形成致密的白色堿金堿金屬硫酸鹽屬硫酸鹽積灰層。隨著灰層厚度增加，表面溫度升高，灰積灰層。隨著灰層厚度增加，表面溫度升高，灰層表面還會(huì)沉積一些松散而多孔的外灰層。層表面還會(huì)沉積一些松散而多孔的外灰層。 高溫積灰特點(diǎn)高溫積灰特點(diǎn): :內(nèi)層灰緊密；外層灰松散。內(nèi)層灰緊密；外層灰松散。2022-2-17P