过热器与再热器的型式和结构（锅炉原理）

过热器再热器受热面的布置水预热蒸发过热过热蒸汽过热器再热器受热面的布置随压力升高加热热比例增加蒸发热比例减小过热热比例增加因此，随压力升高，加热受热面及过热受热面面积增加，蒸发受热面面积减小过热器再热器受热面的布置中压煤粉炉，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过热器再热器受热面的布置锅炉省煤器及过热器再热器系统运行分析任务8.4过热器与再热器（一）分类01对流式过热器02分类对流型辐射型半辐射型传热方式大型锅炉联合型过热器蒸汽高温段采用对流型低温段采用辐射或半辐射型三种型式降低受热面管壁钢材温度过热器分类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再热器再热器特点及布置对流式过热器对流型过热器布置在锅炉烟道内进行对流换热的过热器01由蛇形管并联组成，进出口分别由联箱连接02有逆流、顺流和混合流三种流动方式03立式和卧式两种放置方式04安全经济问题：工质质量流速及烟速05流动方式烟气与管内蒸汽相对流动方向逆流顺流混合流传热温差大，节省金属。但金属壁温很高，工作条件最差壁温较低，工作安全。但其传热温差最小，耗用的金属最多综合了逆流和顺流优点流动方式蒸汽的低温段采用逆流布置，蒸汽的高温段采用顺流布置。既安全，又获得较大的传热温差，所以得到广泛的应用。放置方式立式放置在水平烟道内支吊方便，管内积水不易排出，锅炉点火时由于通汽不畅易使管子过热卧式放置在垂直烟道内疏水、排汽方便，但支吊复杂常以有工质冷却的受热面管子作为悬吊管放置方式蛇形管束结构蛇形管由无缝钢管制成，其外径一般为32~42mm,壁厚为3~9mm顺列管束错列管束0102蛇形管的排列方式有顺列和错列两种顺列管束易积灰但积灰很容易被吹清，传热效果不如错列错列管束的吹灰通道较小，不易积灰，但吹灰器不易把管束表面积灰吹扫清除；有利于传热蛇形管束结构01管束的排列特性用横向相对节距s1/d与纵向相对节距s2/d表示02垂直于烟气流动的方向称横向，平行于烟气流动的方向称纵向03多数过热器高温水平烟道中采用立式顺列布置，s1/d=2∼3.5，s2/d=2.5∼4质量流速选取两个因素①蒸汽对管壁的冷却能力②蒸汽在管内流动引起的压力降损失为了保证过热器管子金属的可靠冷却，蒸汽应有一定的质量流速，它与受热面的热负荷有关。处于高温烟气区的受热面的热负荷大，蒸汽质量流速应该较高。过热器的蒸汽质量流速蒸汽质量流速越高，流动压力降也越大为了保证机组的热效率，整个过热器系统的压力降应不超过其工作压力的10％对流过热器低温段：ρw=400∼800kg/(m2·s)对流过热器高温段：ρw=800∼1100kg/(m2·s)Top过热器的蒸汽质量流速多管圈结构蛇形管的管径与并联管数应适合蒸汽质量流速的要求。由于锅炉宽度的增加滞后于锅炉容量的增加，大容量锅炉为了使对流过热器与再热器有合适的蒸汽流速，常做成双管圈、三管圈或更多的管圈，以增加并联管数。过热器的蒸汽质量流速传热效果选取合理的烟速，既有较好的传热效果，又能防止受热面的磨损和积灰磨损烟温到600~700℃以下烟速不宜高于9m/s积灰烟气流速不宜低于6m/s对流过热器的烟气流速锅炉省煤器及过热器再热器系统运行分析任务8.5过热器及再热器（二）屏式过热器01辐射式过热器02再热器03过热器与再热器系统04屏式过热器屏式过热器1.种类大屏前屏后屏布置特点：大屏或前屏过热器布置在炉膛上前部，屏间距离较大，屏数较少，吸收炉膛内高温烟气的辐射传热。后屏过热器布置在炉膛出口处，屏数相对较多，屏间距相对较小，既吸收炉膛内的辐射热，又吸收烟气冲刷受热面时的对流传热，故又称为半辐射式过热器。（a）前屏（b）大屏（c）后屏屏式过热器屏式过热器大型锅炉采用屏式过热器的主要原因是：010203吸收炉膛内辐射热量适应大容量高参数锅炉过热器吸热量增加，水冷壁吸热量相对减少的需要并使炉膛出口烟气温度限制在合理的范围内四角布置屏式过热器对烟气流的偏转能起到阻尼和导流的作用。后屏过热器的横向距比对流管束大很多；有利于防止结渣。烟气通过后屏烟温下降也防止了其后的对流管束结渣屏式过热器2.屏式过热器（1）基本结构为了-将并列管保持在同一平面内，每片屏用自身的管子作包扎管，将其余的管子扎紧。每片屏由联箱并联15～30根U形管或W形管组成。s1＝600-2800mm。屏式过热器图8-14屏的型式（a）U形；（b）W形；（c）双U形（并联）；（d）双U形（串联）屏的结构型式有U形、W形、双U形等数种屏式过热器屏的固定结构的基本任务是固定屏的横向节距、纵向节距，保持屏片的平整。屏的固定结构有汽冷管夹型、滑动块等（2）固定结构屏式过热器屏的并联管数是由工质的质量流速确定的屏位于炉膛上部，热负荷很高，管间壁温差80～90℃，烟速应控制在5～6m/s左右。为了屏受热面的安全工作，必须采用较高的质量流速

w，一般推荐

w=700∼1200kg/(m2

s)。3.屏的并联管数辐射式过热器辐射式过热器布置方式010203炉膛壁管式顶棚管式烟道包覆管式辐射式过热器壁式过热器布置结构及作用水平烟道，转向室及垂直烟道的周壁也都布置包墙管过热器。由于贴墙壁的烟气流速极低，所吸收的对流热量很少，主要吸收辐射热。现代大型锅炉广泛采用平炉顶结构，全炉顶上布置顶棚管式过热器，吸收炉膛及烟道内的辐射热量。辐射式过热器工作特点布置在炉膛内高热负荷区内的壁式过热器，必须采用较高的质量流速，推荐

w=1000∼1500kg/(m2

s)为了降低其管壁金属温度，常将其作为低温过热器段受热面。为简化了炉墙结构和炉墙重量，并减少了炉膛烟道的漏风量。采用膜式受热面结构，一般选用内径40mm左右的管子作受热面。过热器与再热器系统过热器与再热器系统根据锅炉参数、容量要求，从安全经济角度综合考虑管壁不超温，调温手段灵活，循环热经济性高，钢材消耗少，流动阻力小等因素，选择合理的方案中低压锅炉，由于过热汽温不高，所以过热器面积不大，一般采用纯对流式过热器，系统比较简单。它主要考虑顺流、逆流的合理组合，能够保证管壁的工作可靠，同时受热面消耗的金属也少高压以上锅炉多采用辐射与对流组合式过热器若采用从辐射到对流逆流组合方式，受热面就得采用昂贵的高合金钢作材料。若采用辐射到对流顺流