四 章
开对流过热器，应用广。
过
热 器
平行并列蛇形管+集箱
与 再 热
器结
构
管内蒸汽 管外烟气 立式 卧式
dw=38 42 壁厚=3-7
S1=(2-3.5)d S2=f(弯管半径)
三、对流过热器
第 四 章 过 热 器 与 再 热 器
《锅炉原理》
三、对流过热器
结构上的一些措施
第 四
A、当烟温达到1000℃上
器 与
而由于受到阻力的限制，又不能采用过
再 多的混合和交叉措施。由于这些因素，使
热 器
得再热器的工作条件比过热器中更差。
结构
1、采用较大的管径（42-60mm）
2、多管圈（直到6-8根）。
3、采用纵向内肋片管，由于管子内壁表面 积增加，在同样工作条件下，可以降低 管壁温度约20～30℃。
《锅炉原理》
热
器 C、外圈管子
交
D、换外到圈内管圈子;
采
E、用外更圈好管材子料短; 路.
《锅炉原理》
二、半辐射过热器—屏式过热器
《锅炉原理》
屏式过热器的优点：
第
四 ①降低进入对流受热面烟温，防止密集对流受热面结渣.
章
过 热
②减轻了大型锅炉炉膛壁面积相对较小，不能布置辐射受
器 热面的困难。
与
再 ③使过热器布置在更高的烟温区域，减少金属耗量.
章 过
G
热 器 与 再 热 器
ip
i pj

qp Ap q pj Apj
Gp
rl jg sl
G pj
i p

q p Ap Gp
i pj

q pj Apj G pj
原 因：各管子的热负荷不同；
各管子工质流量不同；
各管子的受热面积不同。
主要原因：吸热不均和流量不均。
§4-2过热器再热器的热偏差
《锅炉原理》
三、热力不均
第 四
热力不均的原因：
章 （1）炉膛烟气的温度场和速度场分布不均；
过 热
对流过热器：沿宽度的热力不均匀约为20-30％；
器 与
辐射过热器：沿宽度的热力不均匀约为30-40％；
再 （2）各燃烧器负荷不一致，煤粉和空气送入不均匀，
热 器
火焰充满情况不好；
（3）炉膛上部或过热器区域的局部地区发生煤粉再燃；
器 与
面冲刷，而且烟速较低，因此
再 对流传热效果较差—不同于对
热 器
流过热器。
包墙管处于烟温较低区域，因
此辐射传热效果较差—不同于
辐射过热器。
《锅炉原理》
五、再热器
《锅炉原理》
作用：
第 四
加热高压缸排汽（3MPa
章 上下）抽回的一部分蒸汽，
过 使之重新加热，到一定温
热 度后，再送到中压、低压
器 与
章 下时，为避免结渣而堵
过 热 器
塞烟气通过，将前几排 管子由顺列变成错列，
与 再 热
增大S1（拉稀管排）。 B、为保证蒸汽速度，过
器 热器的蛇形管可以采用
单绕、双绕和三绕。
《锅炉原理》
三、对流过热器
布置方式
第 四
1、垂直布置
章 应用：П型锅炉，布置
过 热
于水单，吊挂
再 方便，结灰渣较少，广
热 器
后再送到汽轮机的中压缸及低压缸中膨胀作功。
过热器 高压缸
再热器
中、低压缸
§4-1过热器再热器结构型式
第
四 过热器的分类
章
过
热
器
辐射过热器
与
再 热
半辐射（屏式）过热器
器
对流过热器
包墙管过热器
《锅炉原理》
一、辐射过热器
《锅炉原理》
布置方式
第 四
在自然循环锅炉中，垂直布置在炉膛壁面上。
章 可布置在炉膛四壁的任一面墙上。
管壁超温。
把蒸汽的低温段设计成逆流，高温段设计成顺流，就
可兼有逆流和顺流的优点。
选用流动方式的原则：综合考虑温压和壁温两个因素，
在保证管壁温度不超温的前提下，尽可能获得较大的 传热温压。
三、对流过热器
《锅炉原理》
第 四 章
过
热
器 与
速
再度
热 器
选 择
蒸
汽 速
中压炉
度
250-400kg/㎡S 15-25m/s
其位置应使火焰中心远离辐射过热器，而靠近蒸发受热
面管子，这样既可避免烧坏过热器管子，又可加快蒸汽
的产生。
二、半辐射过热器—屏式过热器
第 四
位置：布置在炉膛出口，吸收对流热
章 +辐射热（炉膛辐射+屏间烟气辐
过 射）。
热 器
形状：对流烟道之前，稀疏的管屏。
与
再
热 结构：Dw=32-42mm无缝钢管
器
S1＝500-900mm
过
热
给水按照给水泵→省煤器→辐射过热器→除氧器
器 与
的线路进行循环，直到锅炉压力达到额定值以后，暂
再 时熄火，切断给水线路，把辐射过热器中的水放掉，
热 器
然后按照锅炉的正常系统，重新点火，此时可用锅炉
本身产生的蒸汽来冷却管子。
缺点：系统和操作复杂，也不能保证工作可靠，已不 常采用。
一、辐射过热器
《锅炉原理》
ΔPzr增加0.1MPa，汽轮机热耗增加0.28％
规定：ΔPzr≤10％Pzr’，一般≤ 0.2-0.3MPa，
其中：再热器本身50％，连接管50％。
五、再热器
工作条件比过热器更差的第三条原因
第 四
3、由于P低，比热容小，对热偏差比较
章 敏感，即在同样热偏差条件下，其出口汽
过 热
温的偏差比过热蒸汽要大。
第四章 过热器与再热器
第四章 过热器与再热器
《锅炉原理》
第
四 章
1 结构型式
过
热 器
2 热偏差
与
再
热 器
3 汽温变化特性
4 汽温调节
5 系统布置
§4-1过热器再热器结构型式
《锅炉原理》
第 过热器
四 章
将蒸汽从饱和温度加热到额定的过热温度。
过
热 器
再热器
与
再
将汽轮机高压缸的排汽再回到锅炉中加热到高温，然
缸继续做功的受热面。
再
热 器
蒸汽再热循环：
电站热效率提高6～8％；
保证蒸汽到汽轮机最后一 两级叶片时，水分含量不 过高，不会引起此处叶片 过度的侵蚀。
1-锅炉 2-汽机高压缸 3-汽机中压缸 4-汽机低压缸 5-发电机 6-凝汽器 7-过热器 8-再热器 9-凝结水泵
应用：125MW以上
五、再热器
《锅炉原理》
工作特点：
第 四
1、流量大 Dzr=80%D
章
过 热
2、压力低 Pzr=（20-25%）P 3、温度高 tzr=tgr
器
与 再
工作条件比过热器更差：
热 器
1、由于P低，比容大，ρ小，α小， αzr= αgr/5。再热蒸汽
对管壁的冷却能力差，tbzr > tbgr 。
2、热力系统的经济性受再热系统阻力的影响很大。
A、结构不合理：在过热器管之间穿插蒸发受热面管子；
B、安装不严格：没有保证过热器管之间的节距；
C、运行中发现过热器受热面太多而将一些蛇形管割除；
个别蛇形管爆管损坏而将它割除。
§4-2过热器再热器的热偏差
《锅炉原理》
四、流量不均系数
第
四 流量不均与集箱的连接方式有关。根据联箱中的静压分
章
过 布情况，可判断流量分布。
§4-2过热器再热器的热偏差
第 一、热偏差定义
四 章
过 热 器
过热器（再热器） 由许多平行并列的
与 再
管子构成。
热
器
平行管列工质焓
增不均匀的现象称
为热偏差。
《锅炉原理》
§4-2过热器再热器的热偏差
《锅炉原理》
热偏差系数
第
四
章 过
ip
平行管子中偏差管内工质的
焓增和整个管组工质的平均
热 器
第 四 章
正常工作时，Tb,max=Tg（工质）+100～120℃。 要限制Tb,max，就要限制Tg。一般将辐射过热器设
过 计成低温过热器， Tgr”不要过高。
热
器 与
用15CrMo钢时， Tgr” ≤400℃
再 热
用12Cr1MoV钢时， Tgr”≤ 450℃
器
1、限制热流密度，尽量避开火焰温度最高的区域。
温烟区通常采用管子吊挂的
方式，以节省高合金钢的耗
量。
《锅炉原理》
三、对流过热器
第 四
章 流动方式
过 热 器 与 再 热 器
a、顺流 b、逆流 c、双逆流 d、混流布置
《锅炉原理》
三、对流过热器
《锅炉原理》
第 顺流
四 章
过 热
逆流
器
与
再
热
器 混流
优点：烟气温度最高处，蒸汽温度最低，管壁温度低。 缺点：温压小（工质侧），换热面积大，金属耗量多。 优点：温差大，换热面积小，金属耗量小。 缺点：烟气温度最高点和蒸汽温度最高点重合，易使
热
器 ④辐射吸热比例增大（吸收炉膛辐射热；在更高的烟温区
域，有较大的气体辐射层厚度，气室辐射热量增加），改
善了过热汽温的调节特性。
实践证明：屏式过热器能在1000-1300℃烟温区域可靠工 作，并具有稳定的汽温特性。