哈工大 熱能轉(zhuǎn)換裝置 第4章 過熱器與再熱器

1、第第4章章 過熱器與再熱器過熱器與再熱器 第第4章章 過熱器與再熱器過熱器與再熱器 第第4章章 過熱器與再熱器過熱器與再熱器 第第4章章 過熱器與再熱器過熱器與再熱器 12345第第4章章 過熱器與再熱器過熱器與再熱器 結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式熱偏差熱偏差汽溫變化特性汽溫變化特性汽溫調(diào)節(jié)汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)布置系統(tǒng)布置。4.1 結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式v 鍋爐蒸汽參數(shù)的發(fā)展鍋爐蒸汽參數(shù)的發(fā)展低壓鍋爐低壓鍋爐 中壓鍋爐中壓鍋爐高壓鍋爐高壓鍋爐 超高壓鍋爐超高壓鍋爐 亞臨界鍋爐亞臨界鍋爐超臨界鍋爐超臨界鍋爐 超超臨界鍋爐超超臨界鍋爐外高橋三期外高橋三期 2 x 1000 MW超超臨界鍋爐超超臨界鍋爐 主蒸汽：主蒸汽： 2

2、97 bar (設(shè)計壓力設(shè)計壓力) 605 820.8 kg/s (2,955 t/h) 再熱蒸汽：再熱蒸汽： 70 bar (設(shè)計壓力設(shè)計壓力) 603 678.6 kg/s (2,443 t/h)v: :將蒸汽過熱的受熱面-過熱器和再熱器4.1.1 結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式-過熱器過熱器v : :過熱蒸汽參數(shù)的提高受到金屬材料的限制過熱蒸汽參數(shù)的提高受到金屬材料的限制 過熱器的設(shè)計必須確保受熱面管子的外壁溫度低過熱器的設(shè)計必須確保受熱面管子的外壁溫度低于鋼材的抗氧化允許溫度并保證其機械強度。于鋼材的抗氧化允許溫度并保證其機械強度。 v過熱器: :將蒸汽從飽和溫度加熱到額定的過熱溫度。4.1.1 結(jié)

3、構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式-過熱器過熱器v 過熱器的分類過熱器的分類 輻射過熱器輻射過熱器 半輻射（屏式）過熱器半輻射（屏式）過熱器 對流過熱器對流過熱器 包墻管過熱器包墻管過熱器布置方式布置方式 在自然循環(huán)鍋爐中，垂直布置在爐膛壁面上在自然循環(huán)鍋爐中，垂直布置在爐膛壁面上 可布置在爐膛四壁的任一面墻上可布置在爐膛四壁的任一面墻上 可集中布置，也可與水冷壁子間隔排列?？杉胁贾茫部膳c水冷壁子間隔排列。一一 輻射過熱器輻射過熱器優(yōu)點優(yōu)點：使管子避開熱負(fù)荷最大的火焰中心：使管子避開熱負(fù)荷最大的火焰中心缺點缺點：水冷壁高度降低，對水循環(huán)不利：水冷壁高度降低，對水循環(huán)不利優(yōu)點優(yōu)點：水冷壁高度不變，對水循環(huán)無影響

4、：水冷壁高度不變，對水循環(huán)無影響缺點缺點：處于火焰中心區(qū)的過熱器管子工作條件很差：處于火焰中心區(qū)的過熱器管子工作條件很差 布置在爐膛上部沿爐膛全高布置保證輻射過熱器安全工作的措施限制壁溫p 正常工作時，正常工作時，Tb,max=Tg+100Tb,max=Tg+100120120。要限制。要限制Tb,maxTb,max，就，就要限制要限制TgTg。一般將輻射過熱器設(shè)計成低溫過熱器，。一般將輻射過熱器設(shè)計成低溫過熱器， Tgr”Tgr”不要過高。不要過高。 用用15CrMo15CrMo鋼時，鋼時， Tgr” 400 Tgr” 400 用用12Cr1MoV12Cr1MoV鋼時，鋼時， Tgr” 45

5、0 Tgr” 450 q 限制熱流密度，盡量避開火焰溫度最高的區(qū)域。限制熱流密度，盡量避開火焰溫度最高的區(qū)域。q 保證足夠的保證足夠的W W，使過熱器得到良好冷卻，措施有，使過熱器得到良好冷卻，措施有F減少并聯(lián)管子的數(shù)目，把過熱器管分成幾組減少并聯(lián)管子的數(shù)目，把過熱器管分成幾組F對于蒸汽下降流動的輻射過熱器，為了防止停滯和倒流，對于蒸汽下降流動的輻射過熱器，為了防止停滯和倒流，要求流動阻力要求流動阻力88倍重位壓力。倍重位壓力。一一 輻射過熱器輻射過熱器一一 輻射過熱器輻射過熱器鍋爐啟動時，輻射過熱器的保護措施鍋爐啟動時，輻射過熱器的保護措施 用水冷卻用水冷卻。給水按照給水泵給水按照給水泵省煤

6、器省煤器輻射過熱器輻射過熱器除氧器的線路進(jìn)行循環(huán)，除氧器的線路進(jìn)行循環(huán)，直到鍋爐壓力達(dá)到額定值以后，暫時熄火，直到鍋爐壓力達(dá)到額定值以后，暫時熄火，切斷給水線路，把輻射過熱器中的水放掉，切斷給水線路，把輻射過熱器中的水放掉，然后按照鍋爐的正常系統(tǒng)，重新點火，此時然后按照鍋爐的正常系統(tǒng)，重新點火，此時可用鍋爐本身產(chǎn)生的蒸汽來冷卻管子?？捎缅仩t本身產(chǎn)生的蒸汽來冷卻管子。 缺點：缺點：系統(tǒng)和操作復(fù)雜，也不能保證工作可系統(tǒng)和操作復(fù)雜，也不能保證工作可靠，靠， 已不大采用已不大采用。一一 輻射過熱器輻射過熱器用外來蒸汽冷卻。用外來蒸汽冷卻。把其他鍋爐的蒸汽減壓到把其他鍋爐的蒸汽減壓到1.5-3MPa1.

7、5-3MPa，在鍋，在鍋爐啟動前送入鍋筒。當(dāng)輻射過熱器中達(dá)到一定蒸汽流量時開爐啟動前送入鍋筒。當(dāng)輻射過熱器中達(dá)到一定蒸汽流量時開始點火，于是鍋爐壓力開始上升，當(dāng)鍋爐壓力超過送入蒸汽始點火，于是鍋爐壓力開始上升，當(dāng)鍋爐壓力超過送入蒸汽的壓力時，自動切斷送入外來蒸汽。的壓力時，自動切斷送入外來蒸汽。v 運行經(jīng)驗：運行經(jīng)驗：啟動時，輻射過熱器中工質(zhì)流量應(yīng)達(dá)到啟動時，輻射過熱器中工質(zhì)流量應(yīng)達(dá)到250250400400/ /S S，大小視過熱器管離火焰中心距離。，大小視過熱器管離火焰中心距離。v 優(yōu)點：優(yōu)點：比較簡單，應(yīng)用較廣。比較簡單，應(yīng)用較廣。v 缺點：缺點：必須有其它鍋爐供汽。對于大容量鍋爐，消耗

8、的蒸汽必須有其它鍋爐供汽。對于大容量鍋爐，消耗的蒸汽量相當(dāng)可觀，一般需量相當(dāng)可觀，一般需10%De10%De左右。左右。一一 輻射過熱器輻射過熱器自生蒸汽冷卻。自生蒸汽冷卻。在啟動時，使火焰中心遠(yuǎn)離輻射過熱器，讓在啟動時，使火焰中心遠(yuǎn)離輻射過熱器，讓火焰中心靠近蒸發(fā)受熱面，這時火焰離過熱器較遠(yuǎn)，過熱器火焰中心靠近蒸發(fā)受熱面，這時火焰離過熱器較遠(yuǎn)，過熱器熱流密度較小，不易超溫。當(dāng)鍋爐達(dá)到熱流密度較小，不易超溫。當(dāng)鍋爐達(dá)到25%25%以上負(fù)荷時，才將以上負(fù)荷時，才將燃燒器正常投入運行。燃燒器正常投入運行。 這種方法比較簡單，僅需加裝兩個啟動用的重油噴嘴，其位這種方法比較簡單，僅需加裝兩個啟動用的重

9、油噴嘴，其位置應(yīng)使火焰中心遠(yuǎn)離輻射過熱器，而靠近蒸發(fā)受熱面管子，置應(yīng)使火焰中心遠(yuǎn)離輻射過熱器，而靠近蒸發(fā)受熱面管子，這樣既可避免燒壞過熱器管子，又可加快蒸汽的產(chǎn)生。這樣既可避免燒壞過熱器管子，又可加快蒸汽的產(chǎn)生。 一一 輻射過熱器輻射過熱器布置在爐膛出口，吸收對流熱布置在爐膛出口，吸收對流熱+ +輻射熱（爐膛輻射輻射熱（爐膛輻射+ +屏間煙氣屏間煙氣輻射）。輻射）。形狀形狀：對流煙道之前，稀疏的管屏。：對流煙道之前，稀疏的管屏。二二 半輻射過熱器半輻射過熱器屏式過熱器屏式過熱器二二 半輻射過熱器半輻射過熱器屏式過熱器屏式過熱器Dw=32-42mm無縫鋼管N=1530根(800-1100kg/S

10、)S2/d1.11.25。S1500-900mm懸掛，向下膨脹；為增加剛性，保持節(jié)距，將相鄰屏中的任一管子夾持在一起，屏本身用管子夾緊。屏式過熱器結(jié)構(gòu)：4.1.2 半輻射過熱器半輻射過熱器屏式過熱器屏式過熱器4.1.2 半輻射過熱器半輻射過熱器屏式過熱器屏式過熱器 a)a)后屏后屏b)b)大屏大屏c)c)半大屏半大屏d)d)前屏前屏 e)e)能疏水的屏能疏水的屏f)f)水平布置的屏水平布置的屏 前屏主要吸收爐前屏主要吸收爐膛輻射熱，其它各膛輻射熱，其它各屏為半輻射式。屏為半輻射式。布置：二二 半輻射過熱器半輻射過熱器屏式過熱器屏式過熱器 外圍管子，直接受爐膛輻射，工質(zhì)行程又最長，因而流阻外圍管

11、子，直接受爐膛輻射，工質(zhì)行程又最長，因而流阻大，流量小，其工質(zhì)焓增常比平均焓增大大，流量小，其工質(zhì)焓增常比平均焓增大40406060，容易，容易超溫?zé)龎摹榱似胶飧鞴苋Φ奈鼰崞罘乐雇馊茏映瑴?，超溫?zé)龎?。為了平衡各管圈的吸熱偏差防止外圈管子超溫，必須采取措施：必須采取措施：n 外圈采用較短的長度外圈采用較短的長度n 外圈采用較大的管徑外圈采用較大的管徑n 外圈管子交換到內(nèi)圈外圈管子交換到內(nèi)圈n 外圈管子采用更好材料外圈管子采用更好材料n 外圈管子短路外圈管子短路設(shè)計屏要注意的問題：-防超溫二二 半輻射過熱器半輻射過熱器屏式過熱器屏式過熱器優(yōu)點：優(yōu)點：v 降低進(jìn)入對流受熱面煙溫，防止密集對流受

12、熱面結(jié)渣降低進(jìn)入對流受熱面煙溫，防止密集對流受熱面結(jié)渣v 減輕了大型鍋爐爐膛壁面積相對較小，不能布置輻射受減輕了大型鍋爐爐膛壁面積相對較小，不能布置輻射受熱面的困難。熱面的困難。v 使過熱器布置在更高的煙溫區(qū)域，減少金屬耗量使過熱器布置在更高的煙溫區(qū)域，減少金屬耗量v 輻射吸熱比例增大（吸收爐膛輻射熱；在更高的煙溫區(qū)輻射吸熱比例增大（吸收爐膛輻射熱；在更高的煙溫區(qū)域，有較大的氣體輻射層厚度，氣室輻射熱量增加），改域，有較大的氣體輻射層厚度，氣室輻射熱量增加），改善了過熱汽溫的調(diào)節(jié)特性。善了過熱汽溫的調(diào)節(jié)特性。v 實踐證明：實踐證明：屏式過熱器能在屏式過熱器能在1000-13001000-130

13、0煙溫區(qū)域可靠工作，煙溫區(qū)域可靠工作，并具有穩(wěn)定的汽溫特性。并具有穩(wěn)定的汽溫特性。二二 半輻射過熱器半輻射過熱器屏式過熱器屏式過熱器 布置在對流煙道中，主要依靠對流傳熱從煙氣中吸收熱量。布置在對流煙道中，主要依靠對流傳熱從煙氣中吸收熱量。無論哪種形式的鍋爐，只要有過熱器，就離不開對流過熱器，無論哪種形式的鍋爐，只要有過熱器，就離不開對流過熱器，應(yīng)用廣。應(yīng)用廣。三三 對流過熱器對流過熱器三三 對流過熱器對流過熱器結(jié)構(gòu)平行并列蛇形管+集箱管內(nèi)蒸汽 管外煙氣立式 臥式dw=32 38 42壁厚=3-7S1=(2-3.5)dS2=f(彎管半徑)對流過熱器的結(jié)構(gòu)： 當(dāng)煙溫達(dá)到當(dāng)煙溫達(dá)到10001000上

14、下時，為上下時，為避免結(jié)渣而堵塞煙氣通過，將避免結(jié)渣而堵塞煙氣通過，將前幾排管子由順列變成錯列，前幾排管子由順列變成錯列，增大增大S1S1。 為保證蒸汽速度，過熱器的蛇為保證蒸汽速度，過熱器的蛇形管可以采用單繞、雙繞和三形管可以采用單繞、雙繞和三繞。繞。結(jié)構(gòu)三三 對流過熱器對流過熱器材料 取決于工作溫度。Tgr t tbgrbgr 。 再熱器中的蒸汽流速受限再熱器中的蒸汽流速受限 熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟性受再熱系統(tǒng)阻力的影響很大熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟性受再熱系統(tǒng)阻力的影響很大。 PzrPzr增加增加0.1MPa0.1MPa，汽輪機熱耗增加，汽輪機熱耗增加0.280.28 規(guī)定：規(guī)定：Pzr10Pzr10Pzr

15、Pzr，一般，一般 0.2-0.3MPa0.2-0.3MPa， 其中：再熱器本身其中：再熱器本身5050，連接管，連接管5050。工作特點工作特點流量大壓力低溫度高工作條件比過熱器更差4.1.2 再熱器再熱器v 由于由于P P低，比熱容小，對熱偏差比較敏感，低，比熱容小，對熱偏差比較敏感，即在同樣熱即在同樣熱偏差條件下，其出口汽溫的偏差比過熱蒸汽要大偏差條件下，其出口汽溫的偏差比過熱蒸汽要大。而由于而由于受到阻力的限制，又不能采用過多的混合受到阻力的限制，又不能采用過多的混合 和交叉措施。由于這些因素，使得再熱器和交叉措施。由于這些因素，使得再熱器 的工作條件比過熱器中更差。的工作條件比過熱器

16、中更差。采用較大的管徑（42-60mm）多管圈（直到6-8根）。采用縱向內(nèi)肋片管，由于管子內(nèi)壁表面積增加，使蒸汽側(cè)熱阻減小，在同樣工作條件下，可以降低管壁溫度約2030。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)4.1.2 再熱器再熱器4.2.1 熱偏差定義熱偏差定義 過熱器（再熱器）由許多平行并列的管子構(gòu)成 平行管列工質(zhì)焓增不均勻的現(xiàn)象稱為熱偏差。 pjpii偏差管偏差管：熱偏差的定義對管組中任何一根管子都可用，但最應(yīng)關(guān)心的是焓增最大的那些管子，因此通常說某個管組的熱偏差是指該管組中焓增最大的那些管子，并把這些管子稱為偏差管。熱偏差系數(shù) 平行管子中偏差管偏差管內(nèi)工質(zhì)的焓增和整個管組工質(zhì)的平均焓增之比，簡稱熱偏差熱偏差：4.2

17、.1 熱偏差定義熱偏差定義 iGqAGqAi ppppGAqi pjpjpjpjGAqipjpiipppjpjppjqAqAGGrljgsl 4.2.2 產(chǎn)生熱偏差的原因產(chǎn)生熱偏差的原因原原 因：各管子的熱負(fù)荷不同；因：各管子的熱負(fù)荷不同； 各管子工質(zhì)流量不同；各管子工質(zhì)流量不同； 各管子的受熱面積不同。各管子的受熱面積不同。主要原因：主要原因：熱力不均熱力不均和和流量不均流量不均。 4.2.3 熱力不均熱力不均 （1 1）爐膛煙氣的溫度場和速度場分布不均）爐膛煙氣的溫度場和速度場分布不均 對流過熱器：沿寬度的熱力不均勻約為對流過熱器：沿寬度的熱力不均勻約為20-3020-30 輻射過熱器：沿

18、寬度的熱力不均勻約為輻射過熱器：沿寬度的熱力不均勻約為30-4030-40（2 2）各燃燒器負(fù)荷不一致，煤粉和空氣送入不均勻，）各燃燒器負(fù)荷不一致，煤粉和空氣送入不均勻， 火焰充滿情況不好火焰充滿情況不好（3 3）爐膛上部或過熱器區(qū)域的局部地區(qū)發(fā)生煤粉再）爐膛上部或過熱器區(qū)域的局部地區(qū)發(fā)生煤粉再燃燃（4 4）爐膛中部分水冷壁嚴(yán)重結(jié)渣。）爐膛中部分水冷壁嚴(yán)重結(jié)渣。（5 5）煙氣走廊。）煙氣走廊。熱力不均的原因：熱力不均的原因： 煙氣走廊：煙氣走廊：在個別蛇形管之間較大的煙在個別蛇形管之間較大的煙氣流通截面。氣流通截面。v 阻力小，流速快，對流傳熱強阻力小，流速快，對流傳熱強v 寬度較大，有較大的

19、煙氣輻射層厚寬度較大，有較大的煙氣輻射層厚度，輻射吸熱量增加度，輻射吸熱量增加1-過熱器管過熱器管 2-蒸發(fā)受熱面管蒸發(fā)受熱面管形成煙氣走廊的原因：結(jié)構(gòu)不合理：在過熱器管之間穿插蒸發(fā)受熱面管子；安裝不嚴(yán)格：沒有保證過熱器管之間的節(jié)距；運行中發(fā)現(xiàn)過熱器受熱面太多而將一些蛇形管割除；運行中個別蛇形管爆管損壞而將它割除。 4.2.3 熱力不均熱力不均 流量不均與集箱的連接方式有關(guān)。根據(jù)聯(lián)箱中的靜壓分布情流量不均與集箱的連接方式有關(guān)。根據(jù)聯(lián)箱中的靜壓分布情況，可判斷流量分布。況，可判斷流量分布。典型的集箱的連接方式：典型的集箱的連接方式：F Z Z形連接形連接F U U形連接形連接F 中間引入，中間引

20、出中間引入，中間引出F 多點引入，多點引出多點引入，多點引出 4.2.4 流量不均流量不均Z Z形連接形連接U U形連接形連接壓差大壓差大流量大流量大壓差小壓差小流量小流量小偏差管偏差管4.2.4 流量不均流量不均 中間引入中間引出 多點引入多點引出4.2.4 流量不均流量不均中間引入，中間引中間引入，中間引出出多點引入，多點引出多點引入，多點引出4.2.5 減輕熱偏差的方法減輕熱偏差的方法 采用多根導(dǎo)汽管沿集箱長度方向均勻引入引出 如需集箱端部引入引出，采用U型聯(lián)接。（1 1）在熱負(fù)荷和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)基本均勻的條件下，應(yīng)盡量使管組中的流量分配均勻（減輕流量不均）。措施:rljgsl 4.2.5 減

21、輕熱偏差的方法減輕熱偏差的方法 （2）在熱負(fù)荷不均勻的條件下，使熱強度最大的管中具有較大的工質(zhì)流量，如采用雙Z型連接方式。（流量不均和熱力不均抵消） （3）各管有相同長度/彎頭/節(jié)距等（減小結(jié)構(gòu)不均）（4）消除煙氣走廊（減小熱力不均）。rljgsl （5）交叉、混合4.2.5 減輕熱偏差的方法減輕熱偏差的方法 （6）選擇適當(dāng)集箱內(nèi)徑，使軸向流速適中，沿集箱長度方向的靜壓偏差最大值小于受熱面管組中平均阻力降的10%（減小水力不均）。（7）對各級管組進(jìn)行流量不均勻性計算，對個別管子(如屏的外圈管)可通過調(diào)整管徑，改變阻力系數(shù)等增加其流量，反之，對個別流量偏大或吸熱較小的管子，可通過設(shè)置節(jié)流圈或增大

22、管接頭壁厚的辦法來限制其流量（減小水力不均） 。4.2.5 減輕熱偏差的方法減輕熱偏差的方法 rljgsl （8）爐膛設(shè)計和燃燒器的設(shè)計要合理，盡量減小爐膛出口左右側(cè)煙溫偏差（減小熱力不均） 。（9）選擇足夠的管內(nèi)質(zhì)量流速，增強對熱偏差的抵抗能力，防止管壁超溫。這一點對再熱器的設(shè)計尤其重要。 4.2.5 減輕熱偏差的方法減輕熱偏差的方法 前面提到的蒸汽溫度是設(shè)計值，是完全滿足設(shè)計條件下達(dá)前面提到的蒸汽溫度是設(shè)計值，是完全滿足設(shè)計條件下達(dá)到的蒸汽溫度。但鍋爐運行時的參數(shù)和設(shè)計值不一定完全到的蒸汽溫度。但鍋爐運行時的參數(shù)和設(shè)計值不一定完全一致。在運行過程中，過熱蒸汽及再熱蒸汽溫度隨著鍋爐一致。在運

23、行過程中，過熱蒸汽及再熱蒸汽溫度隨著鍋爐負(fù)荷、燃料性質(zhì)、給水溫度、爐膛過量空氣系數(shù)以及爐膛負(fù)荷、燃料性質(zhì)、給水溫度、爐膛過量空氣系數(shù)以及爐膛出口煙溫等的變化而有較大的波動。出口煙溫等的變化而有較大的波動。4.3 氣溫變化特性氣溫變化特性 4.3 氣溫變化特性氣溫變化特性 4.3.1 4.3.1 工質(zhì)側(cè)因素工質(zhì)側(cè)因素 負(fù)荷負(fù)荷/ /給水溫度給水溫度/ /蒸汽濕度蒸汽濕度/ /減溫水減溫水4.3.2 4.3.2 煙氣側(cè)因素?zé)煔鈧?cè)因素 進(jìn)口煙溫進(jìn)口煙溫/ /燃料燃料/ /空氣系數(shù)空氣系數(shù)/ / 運行方式運行方式/ /結(jié)渣積灰結(jié)渣積灰 對流過熱器對流過熱器 負(fù)荷對汽溫的影響 對流過熱器(再熱器)吸熱量

24、增加值超過D增加，從而使工質(zhì)的焓增增加，因此D D增加時，對流過增加時，對流過熱器熱器( (再熱器再熱器) )的出口汽溫將要增加的出口汽溫將要增加。4.3.1 工質(zhì)側(cè)因素工質(zhì)側(cè)因素 jdjdddB QK tHB QD iiDD 上面討論的前提條件是，上面討論的前提條件是，D D的增加與的增加與BjBj的增加保持一致，的增加保持一致，在實際運行中，在實際運行中，D D突然增加，突然增加，BjBj不能立即跟上，這是不能立即跟上，這是Bj/DBj/D減少，汽溫反而下降，但這種下降是短暫的，當(dāng)減少，汽溫反而下降，但這種下降是短暫的，當(dāng)BjBj的變化的變化跟上后，汽溫就會升高，就是說，跟上后，汽溫就會升

25、高，就是說，D D的增加導(dǎo)致汽溫增加的增加導(dǎo)致汽溫增加總有一個總有一個時間滯后時間滯后現(xiàn)象現(xiàn)象，但總的趨勢仍是，但總的趨勢仍是D D增加，對流過增加，對流過熱器的汽溫增加。熱器的汽溫增加。 4.3.1 工質(zhì)側(cè)因素工質(zhì)側(cè)因素 隨著隨著D D增加，由于增加，由于ThTh變化不大，輻射傳熱量增加不多，跟變化不大，輻射傳熱量增加不多，跟不上蒸汽流量的增加，因而使工質(zhì)的焓增減小。因此，不上蒸汽流量的增加，因而使工質(zhì)的焓增減小。因此，隨隨D D增加，輻射過熱器增加，輻射過熱器( (再熱器再熱器) )的出口汽溫是下降的。的出口汽溫是下降的。輻射式過熱器輻射式過熱器 4.3.1 工質(zhì)側(cè)因素工質(zhì)側(cè)因素 ,jf

26、grjfffB QB QD iiD 屏式過熱器屏式過熱器 汽溫變化特性比較平穩(wěn)。汽溫變化特性比較平穩(wěn)。1 1 對流過熱器對流過熱器2 2 輻射過熱器輻射過熱器3 3 總焓增總焓增D D對輻射式過熱器和對對輻射式過熱器和對流式過熱器的汽溫影流式過熱器的汽溫影響是相反的。響是相反的。如果鍋爐同時布置這如果鍋爐同時布置這兩種過熱器，若設(shè)計兩種過熱器，若設(shè)計得當(dāng)，就可能使過熱得當(dāng)，就可能使過熱蒸汽的溫度變化與鍋蒸汽的溫度變化與鍋爐負(fù)荷無關(guān)。爐負(fù)荷無關(guān)。4.3.1 工質(zhì)側(cè)因素工質(zhì)側(cè)因素 汽溫變化特性與過熱器相似，汽溫變化特性與過熱器相似，但又有其不同的特點。但又有其不同的特點。v 在過熱器中，在過熱器中

27、，D D變化時，變化時，tgrtgr保持不變，等于鍋筒壓力下的保持不變，等于鍋筒壓力下的tbhtbh。v 在再熱器中，其工質(zhì)進(jìn)口參數(shù)決定于汽輪機高壓缸的排汽參在再熱器中，其工質(zhì)進(jìn)口參數(shù)決定于汽輪機高壓缸的排汽參數(shù)，在數(shù)，在D D降低時，汽輪機高壓缸排汽溫度降低，降低時，汽輪機高壓缸排汽溫度降低，tzrtzr也隨之也隨之降低，因此為了保持降低，因此為了保持tzg”tzg”不變，必須吸收更多的熱量，一般不變，必須吸收更多的熱量，一般當(dāng)當(dāng)D D從從DeDe降到降到70%De70%De時，時，tzrtzr約下降約下降30-5030-50，再加上，再加上PzrPzr較低較低( (約約2-5MPa)2-5

28、MPa)，蒸汽比熱容較小，因此，再熱汽溫的變化幅度，蒸汽比熱容較小，因此，再熱汽溫的變化幅度較大。較大。再熱器再熱器4.3.1 工質(zhì)側(cè)因素工質(zhì)側(cè)因素 各段之間沒有固定的分界線，隨工況的變動而變動各段之間沒有固定的分界線，隨工況的變動而變動例如例如:Dgs:Dgs保持不變時，如果減少保持不變時，如果減少B B加熱段和蒸發(fā)段的長度增加加熱段和蒸發(fā)段的長度增加過熱段的長度減小過熱段的長度減小 tgr” tgr”就要降低就要降低要保持原來的溫度，就必須增加要保持原來的溫度，就必須增加B B或減少或減少DgsDgs。 過熱段蒸發(fā)段加熱段直流鍋爐4.3.1 工質(zhì)側(cè)因素工質(zhì)側(cè)因素 v 如果汽溫低，可增加如果

29、汽溫低，可增加B B或減少或減少D D，使汽溫升高到額定值，使汽溫升高到額定值v 汽溫偏高，可減少汽溫偏高，可減少B B或增加或增加D D，使氣溫降低到額定值。，使氣溫降低到額定值。v 要保持過熱蒸汽焓值不變，要保持過熱蒸汽焓值不變，B B與與D D必須保持一定的比例必須保持一定的比例v 只要保持一定的只要保持一定的B/DB/D比例，也就能保持一定的汽溫值比例，也就能保持一定的汽溫值v 因此，在直流鍋爐中可以用保持給水因此，在直流鍋爐中可以用保持給水- -燃料比的辦法來保持過燃料比的辦法來保持過熱汽溫，能在熱汽溫，能在30-100%30-100%額定負(fù)荷范圍內(nèi)維持過熱汽溫為額定值。額定負(fù)荷范圍

30、內(nèi)維持過熱汽溫為額定值。,()grgsnet arD iiBQ,.net argrgsBQiiD4.3.1 工質(zhì)側(cè)因素工質(zhì)側(cè)因素 運行經(jīng)驗：給水溫度每運行經(jīng)驗：給水溫度每降低降低1010，將使過熱汽溫，將使過熱汽溫增加約增加約4-54-5。 一般情況下，給水溫度變化不大，對過熱汽溫的影響很小。一般情況下，給水溫度變化不大，對過熱汽溫的影響很小。但在某些情況下，如高壓加熱器解列，將使給水溫度顯著降但在某些情況下，如高壓加熱器解列，將使給水溫度顯著降低（低（可降低可降低6060），則對過熱汽溫有較大的影響（），則對過熱汽溫有較大的影響（可升高可升高3030）。）。 高壓加熱器不投，高壓加熱器不投，

31、B B增加增加5-6%5-6%4.3.1 工質(zhì)側(cè)因素工質(zhì)側(cè)因素 給水溫度對汽溫的影響給水溫度對汽溫的影響飽和蒸汽濕度增加，由于增加的水分在過熱器中汽化要多吸收熱量，在燃燒工況不變的情況下，用于使干飽蒸汽過熱的熱量減少，將引起過熱蒸汽溫度下降。減溫水的變化減溫水的變化若系統(tǒng)采用減溫器，當(dāng)減溫水的溫度和流量發(fā)生變化時，就會引起汽溫相應(yīng)變化。飽和蒸汽濕飽和蒸汽濕度對汽溫的影響度對汽溫的影響4.3.1 工質(zhì)側(cè)因素工質(zhì)側(cè)因素 進(jìn)口煙溫對汽溫的影響當(dāng)當(dāng)D D從從1/3De1/3De增加到增加到DeDe時：時：v 如進(jìn)口煙溫為如進(jìn)口煙溫為12001200，tgrtgr變化變化約為約為10;10;v 如進(jìn)口煙

32、溫如進(jìn)口煙溫900900， tgrtgr變化約變化約為為5050。 當(dāng)進(jìn)口煙溫當(dāng)進(jìn)口煙溫12001200時，輻射吸熱時，輻射吸熱約占約占50%50%，過熱汽溫曲線比較平，過熱汽溫曲線比較平穩(wěn)，在穩(wěn)，在70%-100%70%-100%負(fù)荷范圍內(nèi)，大負(fù)荷范圍內(nèi)，大致保持不變。致保持不變。1-輻射過熱器2-對流過熱器，進(jìn)口煙溫12003-對流過熱器，進(jìn)口煙溫10004-對流過熱器，進(jìn)口煙溫9004.3.2 煙氣側(cè)因素?zé)煔鈧?cè)因素 燃料對汽溫的影響 Qf（油燃燒火焰發(fā)光）。 輻射過熱器：Qgr,f,tgr,f” 對流過熱器：Tl”,tgr,d” 煤爐煤爐: :若若VV或或CC或煤或煤粉變粗粉變粗著火延遲

33、，火焰中心著火延遲，火焰中心，Tl”,Tl”,爐膛出口的輻過、屏、對過吸熱量爐膛出口的輻過、屏、對過吸熱量,t,t 煤種不變煤種不變，M M及及A A變化時變化時M/AM/A，Qnet,ar,Qnet,ar,必須必須BB對流過熱器對流過熱器:Wy,Qgr,d,tgr,d”:Wy,Qgr,d,tgr,d”輻射過熱器輻射過熱器: :ThTh，Qgr,fQgr,f，tgr,f”tgr,f” 燃料種類燃料種類變變化化，例：煤，例：煤爐改油爐爐改油爐4.3.2 煙氣側(cè)因素?zé)煔鈧?cè)因素 空氣系數(shù)對汽溫的影響空氣系數(shù)對汽溫的影響燃料量不變，如風(fēng)量增加v 輻射過熱器：Th，出口氣溫下降v 對流過熱器：Tl”略有

34、下降,溫差少量變化，但由于Wy顯著，從而使K，出口汽溫綜上所述:風(fēng)量時，汽溫明顯。一般爐膛出口過量空氣系數(shù)增加10%，過熱汽溫約增加10-20。注意：不能作為氣溫調(diào)節(jié)手段。4.3.2 煙氣側(cè)因素?zé)煔鈧?cè)因素 運行方式對汽溫的影響運行方式對汽溫的影響v 燃燒器擺角的影響： 一臺運行鍋爐，Tl”測量值比設(shè)計值低86，tgr比設(shè)計值540低20-30。燃燒器噴嘴從水平位置上擺18，使Tl”61.9，tgr約20。v 一次風(fēng)溫的影響： 設(shè)計一次風(fēng)溫200，運行時260，高60。煤粉著火提前，火焰中心，Tl”，tgr偏低。把一次風(fēng)溫度降低62，Tl”升高，tgr升高13.5。v 三次風(fēng)速度的影響： 設(shè)計三

35、次風(fēng)速45m/s，運行時56m/s，Tl”下降。把三次風(fēng)速度到50m/s，Tl”，tgr4.5。4.3.2 煙氣側(cè)因素?zé)煔鈧?cè)因素 積灰結(jié)渣的影響積灰結(jié)渣的影響v 爐膛受熱面結(jié)渣爐膛受熱面結(jié)渣v 對流過熱器結(jié)渣或積灰對流過熱器結(jié)渣或積灰4.3.2 煙氣側(cè)因素?zé)煔鈧?cè)因素 n 為什么調(diào)節(jié)?汽溫過高：金屬材料損壞，例如：金屬材料損壞，例如：12CrlMoV12CrlMoV鋼鋼v 585585時時 持久強度持久強度1010萬小時萬小時v 595595時時 持久強度持久強度3 3萬小時萬小時汽溫過低：v 循環(huán)效率。循環(huán)效率。汽溫汽溫1010，燃料，燃料0.20.2，v 汽輪機尾部的蒸汽濕度過大。汽輪機尾部

36、的蒸汽濕度過大。對對10MPa10MPa，540540的蒸汽，汽溫的蒸汽，汽溫1010，汽輪機出口蒸汽濕度，汽輪機出口蒸汽濕度0.70.7。再熱汽溫變化過于劇烈：引起汽輪機中壓缸的轉(zhuǎn)子與汽缸間膨引起汽輪機中壓缸的轉(zhuǎn)子與汽缸間膨脹差的變化，甚至引起汽輪機的劇烈振動，危及機組安全運脹差的變化，甚至引起汽輪機的劇烈振動，危及機組安全運行。行。 4.4 汽溫調(diào)節(jié)汽溫調(diào)節(jié)4.3.2 煙氣側(cè)因素?zé)煔鈧?cè)因素 某某電廠電廠660MW超超臨界機組后屏過熱器管子超溫爆管超超臨界機組后屏過熱器管子超溫爆管n 電站鍋爐出口蒸汽溫度溫度的允許偏差值PMPaD%T溫度的允許偏差值溫度的允許偏差值,2.575-100400

37、10203.970-10045010259.870-10054051013.770-100540/54051016.7-18.370-100540/54051025.370-100541/5415104.4 汽溫調(diào)節(jié)汽溫調(diào)節(jié)n 對調(diào)溫方法的基本要求 J 調(diào)節(jié)慣性小：工況變時，自動迅速，熱惰性和延遲性小調(diào)節(jié)慣性?。汗r變時，自動迅速，熱惰性和延遲性小J 范圍大，保護過熱器范圍大，保護過熱器J 結(jié)構(gòu)簡單可靠結(jié)構(gòu)簡單可靠J 不影響蒸汽品質(zhì)，對循環(huán)效率影響??；不影響蒸汽品質(zhì)，對循環(huán)效率影響小；J 附加的金屬和設(shè)備消耗少，不過分降低鍋爐經(jīng)濟性，為附加的金屬和設(shè)備消耗少，不過分降低鍋爐經(jīng)濟性，為調(diào)節(jié)汽溫不

38、要過分的加大過熱器的受熱面積調(diào)節(jié)汽溫不要過分的加大過熱器的受熱面積4.4 汽溫調(diào)節(jié)汽溫調(diào)節(jié)調(diào)溫方法蒸汽側(cè)調(diào)節(jié).1.1減溫器面式減溫器噴水減溫器 汽-汽熱交換器 蒸汽旁通煙氣側(cè)調(diào)節(jié).2.1 改變火焰中心位置 煙氣分配 煙氣再循環(huán)4.4 汽溫調(diào)節(jié)汽溫調(diào)節(jié) 減溫器 減溫器是通過冷卻蒸汽來控制最終輸出蒸汽溫度的調(diào)節(jié)減溫器是通過冷卻蒸汽來控制最終輸出蒸汽溫度的調(diào)節(jié)方法。方法。 在減溫器內(nèi)蒸汽在減溫器內(nèi)蒸汽只能降溫，不能升溫只能降溫，不能升溫，是單向的蒸汽溫，是單向的蒸汽溫度調(diào)節(jié)設(shè)備。度調(diào)節(jié)設(shè)備。v 面式

39、減溫器面式減溫器 噴水減溫器噴水減溫器4.4.1 蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)蒸汽側(cè)調(diào)節(jié) 面式減溫器 原理：原理：管式汽水換熱器，利用鍋爐給水或爐水冷卻蒸汽。管式汽水換熱器，利用鍋爐給水或爐水冷卻蒸汽。 應(yīng)用：應(yīng)用：中壓鍋爐調(diào)節(jié)過熱汽溫。中壓鍋爐調(diào)節(jié)過熱汽溫。4.4.1 蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)p 面式減溫器面式減溫器-減溫水來源減溫水來源 v 給水：給水：串聯(lián)/ /并聯(lián)并聯(lián)v 鍋水鍋水 與省煤器串聯(lián)與省煤器串聯(lián)與省煤器與省煤器并聯(lián)總給水量的總給水量的30-60 省煤器進(jìn)口水溫，排煙溫度或省煤器受熱面 4.4.1 蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)給水作減溫水 與省煤器串聯(lián)總給水量的總給水量的30-6030-60 4.4.1 蒸

40、汽側(cè)調(diào)節(jié)蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)4.4.1 蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)p 面式減溫器布置位置面式減溫器布置位置 v出口端：出口端：調(diào)節(jié)慣性小，不保護過熱調(diào)節(jié)慣性小，不保護過熱器，電站鍋爐不用。器，電站鍋爐不用。v進(jìn)口端進(jìn)口端：調(diào)節(jié)慣性大，在減溫器中：調(diào)節(jié)慣性大，在減溫器中蒸汽冷凝，形成冷凝水，分配不均，蒸汽冷凝，形成冷凝水，分配不均，造成熱偏差，個別管中形成水塞而將造成熱偏差，個別管中形成水塞而將管燒壞，少用管燒壞，少用v中間中間：既能保護高溫段過熱器，調(diào)：既能保護高溫段過熱器，調(diào)節(jié)慣性又較小，而且由于進(jìn)入減溫器節(jié)慣性又較小，而且由于進(jìn)入減溫器的蒸汽溫度較高，傳熱溫差較大，可的蒸汽溫度較高，傳熱溫差較大，可以減少

41、傳熱面積。缺點是由于蒸汽溫以減少傳熱面積。缺點是由于蒸汽溫度較高，在降低負(fù)荷時通過的減溫水度較高，在降低負(fù)荷時通過的減溫水量減少，可能引起減溫水蒸發(fā)而造成量減少，可能引起減溫水蒸發(fā)而造成水擊或部分蛇形管冷卻不夠而過熱損水擊或部分蛇形管冷卻不夠而過熱損壞的現(xiàn)象。為了避免這些問題，通過壞的現(xiàn)象。為了避免這些問題，通過的減溫水量不能太少，限制了調(diào)節(jié)幅的減溫水量不能太少，限制了調(diào)節(jié)幅度。度。額u 一般按70額定負(fù)荷設(shè)計額定汽溫 4.4.1 蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)p 面式減溫器面式減溫器-減溫焓減溫焓1122211221()()()()grjwQD iiD iiD iiiiD iii減（調(diào)）溫焓ijw62

42、-84kJ/kg 21()grQD ii有減溫器時，過熱器吸熱量無減溫器時，過熱器吸熱量4.4.1 蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)p 面式減溫器優(yōu)缺點：面式減溫器優(yōu)缺點：4.4.1 蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)缺點：端部效應(yīng) 溫度偏差 10-20 優(yōu)點： 減溫水與蒸汽不 直接接觸。對減溫水水質(zhì)沒有特殊要求噴水減溫器噴水減溫器原理：原理：噴水減溫器又稱混合式減溫器，是將減溫水直接噴入過噴水減溫器又稱混合式減溫器，是將減溫水直接噴入過熱蒸汽，經(jīng)噴嘴霧化的減溫水滴從蒸汽吸收熱量、升溫、汽熱蒸汽，經(jīng)噴嘴霧化的減溫水滴從蒸汽吸收熱量、升溫、汽化、與蒸汽混合，從而降低蒸汽溫度。化、與蒸汽混合，從而降低蒸汽溫度。應(yīng)用：應(yīng)用：

43、大容量鍋爐調(diào)節(jié)過熱汽溫的主要方法（高壓鍋爐以上）。大容量鍋爐調(diào)節(jié)過熱汽溫的主要方法（高壓鍋爐以上）。4.4.1 蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)噴水減溫器結(jié)構(gòu)型式：噴水減溫器結(jié)構(gòu)型式：笛形管式旋渦式文丘利管式 4.4.1 蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)噴水減溫器-笛形管式 由多孔笛形噴管和內(nèi)襯混合管組成，用過熱器中間集箱或中間連接管作減溫由多孔笛形噴管和內(nèi)襯混合管組成，用過熱器中間集箱或中間連接管作減溫器殼體；為避免噴入水滴與管壁接觸引起熱應(yīng)力，采用混合管。器殼體；為避免噴入水滴與管壁接觸引起熱應(yīng)力，采用混合管。 笛形管管徑為笛形管管徑為50mm，開若干噴孔，噴孔直徑，開若干噴孔，噴孔直徑57mm，噴水速度，噴水速

44、度35m/s。順。順汽流方向噴水；汽流方向噴水； 噴水量小的配噴水量小的配1根笛形管，噴水量大的配置根笛形管，噴水量大的配置2根或根或3根；根； 結(jié)構(gòu)簡單、制造安裝方便，但減溫水量小時霧化較差，混合管長度適當(dāng)加長結(jié)構(gòu)簡單、制造安裝方便，但減溫水量小時霧化較差，混合管長度適當(dāng)加長 。4.4.1 蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)某某600MW超臨界機組過熱器噴水減溫器超臨界機組過熱器噴水減溫器 1.筒體筒體 2.混合管混合管 3.噴管噴管 4.管座管座4.4.1 蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)噴水減溫器-旋渦式n 減溫水在噴嘴中強烈旋轉(zhuǎn)，霧化。水霧形成傘面，與蒸汽充分接觸，減溫水在噴嘴中強烈旋轉(zhuǎn)，霧化。水霧形成傘面，與

45、蒸汽充分接觸，有效地進(jìn)行熱交換，使減溫水的汽化長度縮短。有效地進(jìn)行熱交換，使減溫水的汽化長度縮短。n 霧化完善，減溫幅度大，特別適用于減溫水量變化范圍大的地方。霧化完善，減溫幅度大，特別適用于減溫水量變化范圍大的地方。結(jié)構(gòu)：由旋渦式噴嘴3、文氏管2和混合管1組成，布置在過熱器集箱或連接管內(nèi)。n噴嘴的壓力損失較大，對于減溫水壓頭不富裕的系統(tǒng)不宜使用。噴嘴的壓力損失較大，對于減溫水壓頭不富裕的系統(tǒng)不宜使用。n噴嘴成懸臂結(jié)構(gòu)，蒸汽流通過時會在其背面產(chǎn)生卡門渦流、共振。噴嘴成懸臂結(jié)構(gòu)，蒸汽流通過時會在其背面產(chǎn)生卡門渦流、共振。優(yōu)優(yōu)點點缺缺點點4.4.1 蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)噴水減溫器-文丘利管式 n

46、阻力特別小，擴角適當(dāng)(6-8度），壓降僅為50kpa。n 由于減溫水在縮口處噴入，此處蒸汽流速最高，文氏管縮口所建立的負(fù)壓將成為減溫水噴入蒸汽的附加壓頭。因此，適宜于減溫水壓頭較小的系統(tǒng)中，例如自制冷凝水噴水減溫系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：文丘利管+環(huán)形水室+混合管。文氏管縮口壁上設(shè)有若干噴水孔，減溫水引入環(huán)形水室，經(jīng)噴水孔噴入蒸汽流。4.4.1 蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)噴水減溫器-減溫水來源 給水給水= =凝結(jié)水凝結(jié)水+ +補給水（水質(zhì)好）補給水（水質(zhì)好）系統(tǒng)簡單（一根管），噴水量少（水溫低）系統(tǒng)簡單（一根管），噴水量少（水溫低）自制自制 冷凝冷凝水水 給水給水n 減溫水水質(zhì)好減溫水水質(zhì)好n 自動適應(yīng)負(fù)荷

47、自動適應(yīng)負(fù)荷變化的自調(diào)節(jié)特性變化的自調(diào)節(jié)特性 DD tgs tgs 4.4.1 蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)需要一個較難制造的高壓小容量噴射水泵需要一個較難制造的高壓小容量噴射水泵給水加熱器中給水加熱器中蒸汽凝結(jié)水蒸汽凝結(jié)水噴水減溫特點:v 減溫幅度大，可達(dá)減溫幅度大，可達(dá)100100以上以上v 阻力小，一般小于阻力小，一般小于50kPa;50kPa;v 調(diào)節(jié)靈敏，減溫器出口汽溫延遲時間為調(diào)節(jié)靈敏，減溫器出口汽溫延遲時間為5-10s;5-10s;v 設(shè)備簡單，常利用過熱器系統(tǒng)的中間集箱作設(shè)備簡單，常利用過熱器系統(tǒng)的中間集箱作為減溫器外殼。為減溫器外殼。減溫水直接噴入蒸汽，對減溫水的品質(zhì)要求減溫水直接噴

48、入蒸汽，對減溫水的品質(zhì)要求特別嚴(yán)格，不能低于蒸汽品質(zhì)。特別嚴(yán)格，不能低于蒸汽品質(zhì)。4.4.1 蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)蒸汽側(cè)調(diào)節(jié) 汽汽-汽熱交換器汽熱交換器原理：利用過熱蒸汽加熱再熱蒸汽，調(diào)節(jié)再熱汽溫利用過熱蒸汽加熱再熱蒸汽，調(diào)節(jié)再熱汽溫適用范圍：輻射過熱器受熱面較大鍋爐（高參數(shù)直流鍋爐）輻射過熱器受熱面較大鍋爐（高參數(shù)直流鍋爐） 因為：因為：DD時，時，tgrtgr（輻射）（輻射），tzrtzr 過熱蒸汽的多余熱量可用于提高再熱汽溫，過熱蒸汽的多余熱量可用于提高再熱汽溫， 達(dá)到調(diào)溫的目的。達(dá)到調(diào)溫的目的。分類： 布置在煙道外（雙流式）布置在煙道外（雙流式） 布置在煙道內(nèi)（三流式）布置在煙道內(nèi)

49、（三流式）p 煙道外煙道外汽汽- -汽熱交換器汽熱交換器過熱汽進(jìn)口過熱汽進(jìn)口過熱汽出口過熱汽出口再熱汽進(jìn)口再熱汽進(jìn)口再熱汽出口再熱汽出口 汽汽-汽熱交換器汽熱交換器 管式汽管式汽-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1 1汽汽- -汽熱交換器部件汽熱交換器部件 2 2調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥 3 3旁通管路旁通管路 4 4定距板定距板5 5封頭封頭 6 6管板管板 7 7密封板密封板 8 8熱交換器管子熱交換器管子 9 9外殼外殼 汽汽-汽熱交換器汽熱交換器 管式汽管式汽-汽熱交換器汽熱交換器 （U型管套管結(jié)構(gòu)）型管套管結(jié)構(gòu)）U型管外徑型管外徑3242mm外

50、套管管外徑外套管管外徑159219mm 汽汽-汽熱交換器汽熱交換器 汽汽-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圓筒外徑圓筒外徑8001000mm再熱蒸汽在桶內(nèi)多次橫向迂回沖刷再熱蒸汽在桶內(nèi)多次橫向迂回沖刷l采用管套管形式布置在煙道內(nèi)；l優(yōu)點：金屬耗量少；l缺點：制造工藝的要求較高；增加了穿墻管的數(shù)量。p （煙道內(nèi)）（煙道內(nèi)）三流式汽三流式汽- -汽熱交換器汽熱交換器 汽汽-汽熱交換器汽熱交換器過熱汽進(jìn)口過熱汽進(jìn)口過熱汽出口過熱汽出口再熱汽進(jìn)口再熱汽進(jìn)口再熱汽出口再熱汽出口 蒸汽旁通蒸汽旁通用于調(diào)節(jié)再熱汽溫用于調(diào)節(jié)再熱汽

51、溫原理：原理：將再熱器分成兩級將再熱器分成兩級第一級：調(diào)節(jié)級，放在煙道低溫部分第一級：調(diào)節(jié)級，放在煙道低溫部分第二級：放在煙道的高溫部分第二級：放在煙道的高溫部分中間：其它受熱面（過熱器中間：其它受熱面（過熱器/ /過渡區(qū)）過渡區(qū)）調(diào)節(jié)級的蒸汽流量時，其出口汽溫，傳熱溫壓，吸熱量，在進(jìn)入第二級之前與旁通的蒸汽混合后，其蒸汽溫度降低。而在第二級中，因原來溫壓較大，進(jìn)口汽溫降低對其吸熱的影響不大，因而使再熱器的總吸熱量減少。即增加旁通蒸汽量使再熱汽溫降低。調(diào)節(jié)級調(diào)節(jié)級旁通旁通調(diào)節(jié)火焰中心位置調(diào)節(jié)火焰中心位置原理原理：v高負(fù)荷時高負(fù)荷時：t tgrgr。設(shè)法使火焰中心向下移，使?fàn)t膛出口

52、。設(shè)法使火焰中心向下移，使?fàn)t膛出口煙溫降低，對流過熱器的傳熱量減少，煙溫降低，對流過熱器的傳熱量減少，t tgrgr，使汽溫正使汽溫正常。常。v低負(fù)荷時低負(fù)荷時： t tgrgr。使火焰中心上提，提高爐膛出口煙使火焰中心上提，提高爐膛出口煙溫，使對流傳熱加強，溫，使對流傳熱加強，t tgrgr，以保證汽溫正常。，以保證汽溫正常。四角布置燃燒器：改變?nèi)紵鲀A斜角 火焰中心位置的調(diào)節(jié)火焰中心位置的調(diào)節(jié)采用前墻布置多層燃燒器時：采用前墻布置多層燃燒器時： 負(fù)荷低時：負(fù)荷低時：停用下面燃燒器，使火焰中心上移停用下面燃燒器，使火焰中心上移 高負(fù)荷時：高負(fù)荷時：投入全部燃燒器，火焰中心位于幾

53、排燃燒器中心。投入全部燃燒器，火焰中心位于幾排燃燒器中心。 火焰中心位置的調(diào)節(jié)火焰中心位置的調(diào)節(jié)v 煙氣旁通法設(shè)備簡單、操煙氣旁通法設(shè)備簡單、操作方便、但延遲較大；作方便、但延遲較大；v 擋板開度在擋板開度在(0-40)%(0-40)%范圍范圍內(nèi)較為有效。內(nèi)較為有效。v 擋板宜布置在煙溫為擋板宜布置在煙溫為440-440-500500區(qū)域內(nèi)，以免變形。區(qū)域內(nèi)，以免變形。v 平行煙道的隔墻注意密封平行煙道的隔墻注意密封 煙氣旁通法煙氣旁通法利用分隔煙道用煙氣擋板改變煙氣流量的方法來調(diào)節(jié)再熱汽溫。利用分隔煙道用煙氣擋板改變煙氣流量的方法來調(diào)節(jié)再熱汽溫。 煙

54、氣旁通法煙氣旁通法 煙氣再循環(huán)煙氣再循環(huán)原理原理：將省煤器后溫度為將省煤器后溫度為250250350350的一部分煙氣，的一部分煙氣，通過再循環(huán)風(fēng)機送入爐膛通過再循環(huán)風(fēng)機送入爐膛（從冷灰斗或爐膛上部噴（從冷灰斗或爐膛上部噴入），改變過（再）熱器入），改變過（再）熱器入口的煙氣溫度和煙氣量，入口的煙氣溫度和煙氣量，達(dá)到對汽溫調(diào)節(jié)的目的。達(dá)到對汽溫調(diào)節(jié)的目的。一一 再循環(huán)煙氣從爐膛下部送入再循環(huán)煙氣從爐膛下部送入 再循環(huán)煙氣量再循環(huán)煙氣量 爐內(nèi)溫度爐內(nèi)溫度 輻射吸熱量輻射吸熱量 爐膛出口煙溫變化不大。爐膛出口煙溫變化不大。 在對流受熱面中，由于煙氣量在對流受熱面中，由于煙氣量加大，使

55、吸熱量增多，使汽加大，使吸熱量增多，使汽溫升高。溫升高。 利于再熱汽溫的調(diào)節(jié)利于再熱汽溫的調(diào)節(jié) 煙氣再循環(huán)煙氣再循環(huán)二二 再循環(huán)煙氣從爐膛上部送入再循環(huán)煙氣從爐膛上部送入 爐內(nèi)吸熱量變化不大爐內(nèi)吸熱量變化不大爐膛出口煙溫明顯下降，使高爐膛出口煙溫明顯下降，使高溫段過熱器吸熱量減少溫段過熱器吸熱量減少但后部受熱面由于煙速提高吸但后部受熱面由于煙速提高吸熱量加大，溫度升高。熱量加大，溫度升高。蒸汽溫度變化不大。蒸汽溫度變化不大。此種方法主要用來降低和均勻此種方法主要用來降低和均勻爐膛出口煙溫，防止對流過熱爐膛出口煙溫，防止對流過熱器結(jié)渣，并減少熱偏差，保護器結(jié)渣，并減少熱偏差，保護屏

56、式過熱器和高溫段過熱器工屏式過熱器和高溫段過熱器工作安全性。作安全性。 煙氣再循環(huán)煙氣再循環(huán)v 常采用再循環(huán)煙氣送入爐膛上部與下部的方法。常采用再循環(huán)煙氣送入爐膛上部與下部的方法。 負(fù)荷降低時負(fù)荷降低時，從爐膛下部送入，起調(diào)溫作用。，從爐膛下部送入，起調(diào)溫作用。 高負(fù)荷時高負(fù)荷時，從爐膛上部引入，起保護高溫對流受熱面作，從爐膛上部引入，起保護高溫對流受熱面作用。用。v 缺點缺點： 用耐高溫的再循環(huán)風(fēng)機，廠用電消耗增加用耐高溫的再循環(huán)風(fēng)機，廠用電消耗增加 在煤粉爐中易造成受熱面、風(fēng)機等的磨損。在煤粉爐中易造成受熱面、風(fēng)機等的磨損。 煙氣再循環(huán)煙氣再循環(huán)調(diào)溫方法蒸汽側(cè)調(diào)

57、節(jié).1.1減溫器面式減溫器噴水減溫器 汽-汽熱交換器 蒸汽旁通煙氣側(cè)調(diào)節(jié).2.1 改變火焰中心位置 煙氣分配 煙氣再循環(huán)4.4 汽溫調(diào)節(jié)汽溫調(diào)節(jié)（安全、經(jīng)濟）安全、經(jīng)濟）v 管壁溫度不超過所用材料的許用溫度管壁溫度不超過所用材料的許用溫度-安全安全v 系統(tǒng)阻力不能太大系統(tǒng)阻力不能太大-經(jīng)濟經(jīng)濟 高壓爐：阻力小于高壓爐：阻力小于7-8%額定壓力額定壓力 中壓爐：阻力小于中壓爐：阻力小于10%額定壓力額定壓力v 鋼耗盡量低，少用合金鋼鋼耗盡量低，少用合金鋼-經(jīng)濟經(jīng)濟v 有較好的汽溫特性有較好的汽溫特性-安全安全

58、+經(jīng)濟經(jīng)濟5 過熱器與再熱器系統(tǒng)的設(shè)計與布置過熱器與再熱器系統(tǒng)的設(shè)計與布置總原則：總原則：一一 低壓小容量鍋爐低壓小容量鍋爐蒸汽壓蒸汽壓力力MPa給水溫給水溫度度過熱蒸過熱蒸汽溫度汽溫度再熱蒸再熱蒸汽溫度汽溫度加熱熱加熱熱%蒸發(fā)熱蒸發(fā)熱%過熱熱過熱熱%再熱熱再熱熱%1.375023.976.11.6710037516.169.514.43.917245013.66620.49.921554018.851.729.513.824055555517.936.728.616.818.4275.554054021.824.434.619.2一一 低壓小容量鍋爐低壓小容量鍋爐tgr低于低于400純對流純

59、對流布置在對流管束之間布置在對流管束之間煙溫?zé)煖?00800逆流逆流碳鋼。碳鋼。二二 中壓鍋爐中壓鍋爐蒸汽壓蒸汽壓力力MPa給水溫給水溫度度過熱蒸過熱蒸汽溫度汽溫度再熱蒸再熱蒸汽溫度汽溫度加熱熱加熱熱%蒸發(fā)熱蒸發(fā)熱%過熱熱過熱熱%再熱熱再熱熱%1.375023.976.11.6710037516.169.514.43.917245013.66620.49.921554018.851.729.513.824055555517.936.728.616.818.4275.554054021.824.434.619.2二二 中壓鍋爐中壓鍋爐 兩級純對流布置于水兩級純對流布置于水平煙道中。平煙道中。 蒸

60、汽的低溫級布置在蒸汽的低溫級布置在煙氣的低溫部分，碳鋼，煙氣的低溫部分，碳鋼，逆流；逆流； 蒸汽的高溫級布置在蒸汽的高溫級布置在煙氣的高溫部分，部分煙氣的高溫部分，部分或全部低合金鋼，混流?；蛉康秃辖痄?，混流。 蒸汽壓蒸汽壓力力MPa給水溫給水溫度度過熱蒸過熱蒸汽溫度汽溫度再熱蒸再熱蒸汽溫度汽溫度加熱熱加熱熱%蒸發(fā)熱蒸發(fā)熱%過熱熱過熱熱%再熱熱再熱熱%1.375023.976.11.6710037516.169.514.43.917245013.66620.49.921554018.851.729.513.824055555517.936.728.616.818.4275.554054021