文档介绍：第七章过热器与再热器
本章重点:
一、过热器与再热器的作用和特点;
二、过热器与再热器的型式和结构;
三、热偏差;
四、过热器与再热器的汽温调节;
五、过热器与再热器的烟气侧工作过程。
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过热器、再热器设计与运行的主要原则有下列三个:
(1)防止受热面金属温度超过材料的许用温度; (2)过热器与再热器温度特性好,在较大的负荷范围内能通过调节维持额定汽温; (3)防止受热面管束积灰、磨损和腐蚀。
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第一节过热器与再热器的作用和特点
一、过热器与再热器的作用
过热器与再热器在系统中的位置如图8-1所示。
几个名词:
主蒸汽(一次汽)—过热器出口的过热蒸汽又称为主蒸汽或一次汽;
再热蒸汽(二次汽)—再热器出口的再热蒸汽又称为再热蒸汽或二次汽;
蒸汽再热有一次再热和二次再热之分,后者就是蒸汽在汽轮机内作功过程中经过两次蒸汽再热。
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过热器和再热器在热力系统 中的位置
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过热器、再热器的制造
过热器和再热器是由一定直径、管壁厚度的无缝钢管弯曲成一定的形状(蛇形或屏形),以利于布置在锅炉烟道有限空间的一种气–汽式热交换器。
过热器、再热器的工作条件
◎管内:饱和蒸汽进入过热器后温度逐渐升高,在其出口达到额定的过热汽温(通常在540∼600℃);
◎管外:高温烟气(通常在1100∼600℃)携带飞灰以一定的速度流过,容易在管外壁产生磨损和腐蚀。
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二、蒸汽温度的选择
蒸汽温度的选择要考虑三个因素:循环热效率,汽轮机末级叶片的蒸汽湿度,高温钢材的许用温度。
通常蒸汽温度在540∼620℃。
选用的过热器与再热器受热面钢材,其工作温度几乎都接近许用温度值。如果钢材的工作温度超过了其许用温度,将引起钢材的热强度、热稳定性下降,材质恶化,导致受热面损坏。因此,锅炉运行中必须十分注意防止过热器、再热器等受热面的超温现象。
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三、过热器受热面布置的发展
水加热成过热蒸汽需经过预热、蒸发和过热三个阶段。不同压力的锅炉,过热器吸热量占工质总吸热量的比例是不同的。
中压煤粉炉,过热器布置在炉膛出口少量凝渣管束之后的烟道内,其吸收的热量能适应蒸汽过热热的需要。
对于高压煤粉炉,就必须把部分过热器布置在炉膛内。超高压、亚临界压力和超临界压力的锅炉,上述布置特征就更明显了。并且还把部分再热器布置在炉膛内。
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第二节过热器与再热器的型式结构
按传热方式分类,过热器可分为对流型、辐射型及半辐射型三种型式。
高压以上的大型锅炉大多采用辐射、半辐射与对流型多级布置的联合型过热器。过热器的蒸汽高温段采用对流型、低温段采用辐射或半辐射型,以降低受热面管壁钢材温度。
屏式半辐射型过热器通常布置在锅炉炉膛的上部空间;辐射型过热器通常布置在炉顶、炉膛的上部和转向室等贴墙处;对流型过热器布置在水平和垂直烟道中。
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再热器实际上相当于中压蒸汽的过热器,但再热蒸汽温度比中压蒸汽温度高很多。
再热器以对流型为主,并位于高温对流型过热器之后烟气温度较低处,因为再热蒸汽压力较低、蒸汽密度较小、放热系数较低蒸汽比热也较小,其受热面管壁金属温度比过热器更高。
但是有些锅炉的部分低温蒸汽段再热器采用辐射型,布置在炉膛上部吸收炉膛的辐射传热。
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