2020年4月7日

（1）按管子排列方式分类
顺列：传热系数小 错列：管壁磨损严重
2020年4月7日
（2）按蒸汽和烟气的相对流动方向分类
顺流式
• 传热温差小，所需受热面多，蒸汽出口烟温低，壁温低；工作安全，经济性差；用于 高温段（末级）
逆流式
• 传热温差大，节省金属耗量，壁温高；安全性差；用于低温段（进口）
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第二节 过热器和再热器的结构型式 及其气温特性
一、对流式过（再）热器
1. 布置位置：水平烟道或垂直竖井
2. 传热方式：吸收烟气对流放热量
3. 结构：蛇形管 + 进、出口联箱
4. 分类
（1）管子排列方式 （2）蒸汽和烟气相对流动方向 （3）受热面布置方式
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低过出汽吊管
一定温度（540~550℃）的
过热蒸汽
2. 再热器
汽轮机高压缸排气加热到tzr
（与tgr相等或相近）
中压缸、低压缸中膨胀做功
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第一节 过热器和再热器的作用及其特点
二、蒸汽参数的选择
1. 金属材料性能：540 ~ 550℃ 2. 运行中保持气温稳定：气温波动不超过+5 ~ －10℃ 3. 可靠调温手段：维持额定气温 4. 减少并联管间热偏差
积灰、结渣不均匀
（2）炉内温度场和速度场不均 • 原因
a. 燃烧器设计或锅炉运行：风速、煤粉浓度不 均，火焰中心偏斜，残余旋转 b. 对流受热面横向节距不均，形成烟气走廊 c. 屏过辐射角系数随管排数的变化规律
• 后果
a. 沿壁面宽度、高度热负荷差别大 b. 烟道中部热负荷大，两侧小
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第一节 过热器和再热器的作用及其特点
三、布置
1. 原则
确保受热面管子外壁温度 < 钢材抗腐蚀 和氧化温度，保证其高温持久强度
2. 方法分类
（1）低压锅炉：对流过热器前布置对流蒸 发管束
（2）中压锅炉：直接布置在凝渣管束后
（3）高压锅炉：辐射、半辐射式过热器
（4）超高、亚临界、超临界压力锅炉：更 多辐射、半辐射式过（再）热器
双逆流式 混流式
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（2）按蒸汽和烟气的相对流动方向分类
烟速：过大磨损
过小传热系数小
工质质量流速：压力降适当
蛇形管形式
强化传热措施
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（3）按受热面的布置方式分类
垂直式：结构简单，吊挂方便，积灰少；凝结水不易排除 水平式：易疏水，支吊复杂
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（1）设备投产或大修后，做好炉内冷态空气动力场和热态燃烧调整试验 （2）正常运行时，根据负荷合理投运燃烧器，调整好炉内燃烧 （3）及时吹灰
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四、过热器的热偏差计算
1. 假设条件
2. 计算热偏差公式
（1）热力不均导致流量不均 （2）热力不均导致蒸汽出口温度不均 （3）热力不均导致过热器出口处管外壁温度不均
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五、汽温特性
过（再）热器出口汽温随锅炉 负荷变化的关系
1. 汽包锅炉
（1）过热器 （2）再热器
2. 直流锅炉
3. 蒸汽温度与额定值偏差
（1）过热器：±5℃ （2）再热器：＋5℃和－10℃
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六、典型的过热器与再热器系统
1. 系统布置原则
（1）满足蒸汽参数要求 （2）具有灵活调温手段 （3）运行中管壁不超温 （4）较高经济性
二、辐射和半辐射过热器和再热器的结构形式
1. 布置位置：更高烟温区 2. 传热方式：吸收炉膛辐射热 3. 结构类型 （1）屏式 （2）墙式
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屏式过热器
前屏
• 位置：炉膛上部 • 作用：降低炉膛出口烟温，减
少烟气扰动和旋转，改善过、 再热蒸汽汽温特性 • 缺点：热偏差大，易超温
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屏式过热器
后屏
• 位置：炉膛出口处 • 传热方式：辐射热 + 烟气
对流热
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三、壁式过（再）热器
1. 布置位置：炉膛水冷壁上部，紧贴炉墙或水冷壁 2. 传热方式：辐射式受热面 3. 结构
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三、壁式过（再）热器
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四、顶棚过热器和包覆管过热器结构
1. 顶棚过热器
电厂锅炉原理及设备
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第七章 过热器和再热器
第一节
过热器和再热器的作用及其特点
第二节 第三节
过热器和再热器的结构型式及其气温特性
热偏差
第四节
蒸汽温度的调节
第五节
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对流受热面的高温积灰和高温腐蚀
第一节 过热器和再热器的作用及其特点
一、作用
1. 过热器
饱和蒸汽
（3）采用多管引入（出）连接方式 （4）内、外圈管交叉布置 （5）减少屏前或管束前烟气空间尺寸 （6）均衡并列各管的长度和吸热量，增
大热负荷较高管子的管径 （7）分隔屏过热器每片屏分组 （8）过（再）热器采用不同管径、壁厚
及材料 （9）消除炉膛出口烟气余旋
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三、减小热偏差的措施
2. 运行方面
（1）位置：炉顶 （2）作用：支撑炉顶耐火、保温材料，保持锅炉气密性
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炉顶底部根部密封图
2020年4月7日
炉顶密封保温施工
2020年4月7日
炉顶密封保温施工
2020年4月7日
四、顶棚过热器和包覆管过热器结构
2. 包覆管过热器
（1）位置：水平烟道和尾部竖井壁面上 （2）作用：形成炉壁并成为敷管炉墙载体
2. 分级（分段）
（1）减少热偏差：每级焓增≤250~420 kJ/kg （2）蒸汽温度选取：钢材性能 （3）汽温调节反应速度
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再热汽采用调节尾部烟气挡板调温方式 的典型过热器和再热器系统
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再热汽采用燃烧器摆角调温方式 的典型过热器和再热器系统
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第三节 热偏差
二、影响热偏差的因素
2. 流量不均系数
（1）连接方式
（2）热力不均对流量不均的影响
G
K0 v0 Kp vp
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三、减小热偏差的措施
1. 结构设计方面
（1）分级布置，中间混合 （2）沿烟道宽度方向左右交叉流动（过热器适用）
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三、减小热偏差的措施
1. 结构设计方面
一、热偏差的概念
1. 概念
受热面由许多并联管子组成→每根管子的结构、热负荷和工质流 量大小不完全一致→工质焓增不同
2. 热偏差系数
q p Fp
hp Gp qp Fp / Gp qF h0 q0F0 q0 F0 G0 G
G0
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二、影响热偏差的因素
1. 热力不均系数
（1）受热面的污染