過熱器再熱器省煤器空預器課件

過熱器再熱器省煤器空預器課件1第四講過熱器、再熱器、省煤

器、空預器及其系統(tǒng)第四講過熱器、再熱器、省煤

器、空預器及其系統(tǒng)2一、過熱器和再熱器（一）作用：1、過熱器的作用：將汽包分離出來的飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽?！襁^熱蒸汽：對飽和蒸汽繼續(xù)加熱，使蒸汽溫度升高并超過沸點溫度（飽和溫度），所得到的蒸汽稱為過熱蒸汽。

●過熱度：過熱蒸汽的溫度與飽和蒸汽的溫度之差。過熱度越大，則表示蒸汽所儲存的熱能越多，對外做功的能力越強。2、再熱器的作用：將汽輪機高壓缸作過功的蒸汽，送回鍋爐再次加熱成具有一定過熱度的蒸汽后，再送入汽輪機中、低壓缸繼續(xù)做功。

一、過熱器和再熱器3（二）過熱器和再熱器的工作特性：1、過熱器的工作特性：（1）工質(zhì)溫度高、傳熱性能差、又處于高溫煙氣段，金屬壁溫高；（2）過熱器管子存在熱偏差，使個別管子的管壁溫度非常高，達到金屬使用極限?！駸崞睿涸诓⒘泄ぷ鞯氖軣崦婀茏又校掣軆?nèi)工質(zhì)吸熱不均的現(xiàn)象。

（二）過熱器和再熱器的工作特性：42、再熱器的工作特性：比過熱器條件更差（1）為了保證傳熱溫差，布置在煙氣溫度高、熱負荷大的區(qū)域。（2）管內(nèi)是中壓高溫蒸汽，其比體積大，為減小流動阻力，蒸汽流速不能過高。（3）再熱蒸汽壓力較低，所以密度小，加之流速較低，蒸汽對管壁的冷卻能力更差，所以管壁溫度更高；（4）再熱蒸汽的比熱容小，對熱偏差更敏感?！癖葻崛荩ū热荩簡挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃所吸收的熱量（或降低1℃所釋放的熱量）。2、再熱器的工作特性：比過熱器條件更差5（三）過熱器和再熱器的種類●根據(jù)傳熱方式分類：過熱器和再熱器種類●根據(jù)工質(zhì)溫度的不同，工程上常稱為：低溫過（再）熱器、高溫過（再）熱器。對流式：以對流傳熱方式為主，密集蛇形管束，布置在對流煙道。輻射式：以輻射傳熱方式為主，布置在爐膛頂部。半輻射式：對流+輻射，稀疏管束，布置在爐膛出口處。（三）過熱器和再熱器的種類對流式：以對流傳熱方式為主，密集輻6▲三種基本傳熱方式（P41）：導熱（熱傳導）：同一固體熱量從高溫部分傳遞到低溫部分；相互接觸的固體之間，熱量從高溫物體傳遞到低溫物體。對流換熱：流體流動時與所接觸的固體面之間發(fā)生的熱量傳遞。輻射換熱：在不相接觸的物體之間，熱量以電磁波的形式傳遞?！N基本傳熱方式（P41）：導熱（熱傳導）：同一固體熱量從7輻射式過熱器半輻射式對流式輻射式半輻射式對流式8高溫過熱器：高溫過熱器：91、對流式過熱器和再熱器的結(jié)構(gòu)特點：（1）按煙氣與管內(nèi)蒸汽的流動方向可分為：順流、逆流、混合流。順流逆流雙逆流串聯(lián)混合流1、對流式過熱器和再熱器的結(jié)構(gòu)特點：順流逆流雙逆流串聯(lián)混合流10串聯(lián)混合并聯(lián)混合串聯(lián)混合并聯(lián)混合11

順流式過熱器與再熱器特點：蒸汽最高溫端在煙氣低溫區(qū)，管壁溫較低，管子安全性好；平均傳熱溫差小，傳熱性能差，經(jīng)濟性差。適用：過熱器與再熱器的高溫級。逆流式過熱器與再熱器特點：平均傳熱溫差大，傳熱性能好，經(jīng)濟性好；但蒸汽最高溫在煙氣高溫區(qū)，管壁溫高，管子安全性差；適用：過熱器與再熱器的低溫級。雙逆流和混合流過熱器與再熱器特點：利用逆流布置的傳熱性能好優(yōu)點，又將蒸汽最高溫端避開了煙氣的高溫區(qū)，所以，既保證了經(jīng)濟性，又改善了安全性。適用：高參數(shù)大容量鍋爐的過熱器與再熱器的高溫級。順流式過熱器與再熱器逆流式過熱器與再熱器雙逆流和混12（2）管圈結(jié)構(gòu)：單根管圈、多重管圈?！裼绊懀汗苋υ黾?，工質(zhì)流動阻力增加，流速就降低?！襁m用：機組容量大，蒸汽量增加，為了保證管內(nèi)流速，管圈必須增加。煙氣煙氣（2）管圈結(jié)構(gòu)：單根管圈、多重管圈。煙氣煙氣13（3）根據(jù)蛇型管的布置方式：立式、臥式。

（3）根據(jù)蛇型管的布置方式：立式、臥式。14臥式：臥式：15立式：立式：16立式（垂直式）：布置在水平煙道。優(yōu)：吊掛方便，膨脹自由，積灰少。缺：停爐時易造成積水，再次啟動時會造成氣塞和水擊。臥式（水平式）：布置在垂直煙道。優(yōu)：疏水方便。缺：易積灰，支吊結(jié)構(gòu)較復雜。立式（垂直式）：布置在水平煙道。17（4）根據(jù)蛇形管排列方式：順列、錯列?！皴e列：傳熱性能好；但煙氣阻力大，磨損嚴重，易結(jié)渣和積灰，不易吹灰?！耥樍校簜鳠嵝阅茌^差；但煙氣阻力小，減小磨損，改善結(jié)渣和積灰情況，容易吹灰。（4）根據(jù)蛇形管排列方式：順列、錯列。18前屏大屏后屏2、輻射過（再）熱器：以吸收爐膛輻射熱為主。（1）布置特點：在爐膛主部。（2）主要形式：前屏和屏過熱器、墻式過熱器、頂棚過熱器。①屏式過熱器：屏式過熱器.AVI輻射過熱器半輻射過熱器前屏大屏后屏2、輻射過（再）熱器：以吸收爐膛輻射熱為主。輻射19②墻式過（再）熱器：結(jié)構(gòu)與水冷壁相似，受熱器緊貼爐墻；布置在爐膛上部的墻上；集中或間隔布置。頂部上部全高適用：屏式、墻式過熱器均布置在熱負荷大的區(qū)域，為了防止管壁超溫，做低溫加熱器。熱負荷：燃料在鍋爐內(nèi)燃燒時單位時間所內(nèi)釋放的熱量。②墻式過（再）熱器：結(jié)構(gòu)與水冷壁相似，受熱器緊貼爐墻；布置在20③頂棚過熱器：在爐膛頂部，熱負荷小，用于簡化爐頂結(jié)構(gòu)。③頂棚過熱器：在爐膛頂部，熱負荷小，用于簡化爐頂結(jié)構(gòu)。213、半輻射過熱器與再熱器又稱后屏過（再）熱器方式換熱：對流+輻射3、半輻射過熱器與再熱器又稱后屏過（再）熱器224、包覆墻過熱器與再熱器：緊貼在水平煙道、轉(zhuǎn)向室、垂直煙道的內(nèi)壁?！锇矇^熱器屬于墻式過熱器的一種。水平煙道垂直煙道（尾內(nèi)煙道或豎井煙道轉(zhuǎn)向室4、包覆墻過熱器與再熱器：緊貼在水平煙道、轉(zhuǎn)向室、垂直煙道的23●再熱器的結(jié)構(gòu)特點：a.采用大管徑、多管圈結(jié)構(gòu)，用于降低流速，以減小流動阻力。b.盡量減少中間混合與交叉流動，以減小再熱系統(tǒng)壓降。●再熱器的結(jié)構(gòu)特點：24鍋爐本體汽水設(shè)備布置及工作流程示意圖1—省煤器；2—鍋筒；3—下降管；4—水冷壁；5—頂棚管過熱器6—包墻管過熱器7—前屏過熱器；8—后屏過熱器；9—高溫對流過熱器10—低溫再熱器11—高溫再熱器12—空氣預熱器13—燃燒器。14—低溫過熱器去汽機中壓缸去汽機高壓缸12119875爐膛21水平煙道由汽機高壓缸來給水341314脫硝10鍋爐本體汽水設(shè)備布置及工作流程示意圖1—省煤器；去汽機中壓缸25二、過熱器、再熱器系統(tǒng)：（一）過熱器和再熱器的溫度特性：1.過熱器的溫度特性：出口溫度隨負荷的變化。對流式半輻射式輻射式對流式過熱器的出口蒸汽溫度隨著負荷的升高而升高。輻射式過熱器的出口蒸汽溫度隨著負荷的升高而降低。半輻射式過熱器的出口蒸汽溫度隨著負荷波動，變化很小。二、過熱器、再熱器系統(tǒng)：對流式半輻射式輻射式對流式過熱器的出262.再熱器的溫度特性與過熱器的溫度特性一致，但其變化幅度更大?！癫还苁沁^熱器還是再熱器，對流式與輻射式均呈相反的溫度特性。且因為鍋爐中的對流式換熱面比輻射式換熱面多，所以當機組負荷增加時，蒸汽溫度呈升高趨勢。2.再熱器的溫度特性與過熱器的溫度特性一致，但其變化幅度更大27（二）汽溫調(diào)節(jié)1.汽溫調(diào)節(jié)的必要性：汽溫過高，加速鋼材的高溫蠕變，縮短其壽命，嚴重時會導致過（再）熱器爆管。汽溫過低，會降低循環(huán)效率。2.過熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)：以蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)為主，煙氣側(cè)調(diào)節(jié)為輔。（1）蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)：主要以噴水減溫方式。（2）煙氣側(cè)調(diào)節(jié)：改變爐膛火焰中心的位置；改變流經(jīng)受熱面的煙氣量（在水平煙道、尾部煙道內(nèi)，過熱器與再熱器是并行布置，通過擋板調(diào)節(jié)）。3.再熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)：以煙氣側(cè)調(diào)節(jié)（煙氣擋板）為主，以蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)（噴水減溫）為輔。（二）汽溫調(diào)節(jié)28《庫車二期鍋爐技術(shù)協(xié)議》：汽溫調(diào)溫方式為過熱器調(diào)溫主要以噴水減溫（二級）調(diào)節(jié)；再熱器調(diào)溫主要以尾部煙道擋板調(diào)溫為主，再熱器進口設(shè)置事故噴水調(diào)溫，不再設(shè)置再熱器出口微量噴水減溫器。過熱器減溫水取自給水泵出口、高加前的主給水管道；再熱器減溫水取自給水泵中間抽頭（~10.0MPa）?！稁燔嚩阱仩t技術(shù)協(xié)議》：汽溫調(diào)溫方式為過熱器調(diào)溫主要以噴水293.噴水減溫：將冷卻水直接噴入蒸汽中使蒸汽降溫。與表面式減溫器相比，噴水減溫具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)靈敏、調(diào)溫能力大等優(yōu)點；但對冷卻水的品質(zhì)要求較高，一般采用鍋爐給水作為冷卻水水源。在高壓以上的鍋爐中給水品質(zhì)較好，故普遍采用噴水式減溫器。

蒸汽3.噴水減溫：將冷卻水直接噴入蒸汽中使蒸汽降溫。與表面式減溫30過熱器再熱器省煤器空預器課件31××再熱蒸汽事故噴水××再熱蒸汽事故噴水324.尾部煙道擋板調(diào)節(jié)再汽溫方式：鍋爐的尾部煙道分隔成2個或3個并列的煙道，在各個煙道中分別布置不同的鍋爐受熱部件，在其出口處設(shè)置煙氣擋板。利用擋板改變各并列煙道中的煙氣流量，達到調(diào)溫的目的。這種調(diào)溫方法對燃料品種的適用范圍較廣，既可提高也可降低汽溫，但調(diào)溫惰性較大。

4.尾部煙道擋板調(diào)節(jié)再汽溫方式：鍋爐的尾部煙道分隔成2個或333三、省煤器省煤器.avi1.定義：省煤器----利用鍋爐尾部煙道中的熱量的來加熱給水的低溫受熱面。三、省煤器省煤器.avi34管束水平放置；煙氣在管束外側(cè)，由上至下流動；給水在管內(nèi)，由下至上流動。省煤器管束水平放置；煙氣在管束外側(cè)，由上至下流動；省煤器352.作用：（1）吸收尾部煙道中的煙氣熱量，降低鍋爐排煙溫度，提高鍋爐熱效率，節(jié)約燃料。（2）降低鍋爐造價：幫助完成水的加熱任務(wù)，可減少水冷壁受熱面，以造價低的省煤器代替造價高的水冷壁受熱面。（3）改善汽包的工作條件：提高進入汽包的給水溫度，減小給水與汽包的溫差，減小汽包壁的熱應力。2.作用：363.分類：按出口工質(zhì)狀態(tài)，可分為沸騰式、非沸騰式2種。（1）沸騰式省煤器：出口水溫達到飽和溫度，并有部分水汽化的省煤器?！襁m用：中低壓鍋爐。中低壓力下，水轉(zhuǎn)化成蒸汽所需要的加熱水的熱量小，而水的汽化潛熱大，所以將一部分蒸發(fā)任務(wù)從水冷壁轉(zhuǎn)移到省煤器。這樣既可以防止因爐膛溫度過低，引起燃燒不穩(wěn)定、爐膛出口煙溫過低，造成過（再）熱器受熱面金屬用量增加；還可以充分發(fā)揮省煤器作用?！駞?shù)特點:沸騰率一般為10%-15%，最多不超過20%沸騰率：省煤器出口的蒸汽占入口水的質(zhì)量百分比。3.分類：按出口工質(zhì)狀態(tài)，可分為沸騰式、非沸騰式2種。沸騰率37（2）非沸騰式省煤器：出口水溫低于對應壓力下的飽和溫度的省煤器。（一般低于30℃左右）●適用：超高壓及以上的高參數(shù)大容量鍋爐。隨著壓力升高，水轉(zhuǎn)化成蒸汽所需要的加熱水的熱量大，而水的汽化潛熱小，所以將加熱水的任務(wù)由省煤器轉(zhuǎn)移到水冷壁。這樣可以防止爐膛溫度和爐膛出口溫度過高而引起受熱面結(jié)渣；還可以使水從下聯(lián)箱進入水冷壁時不出現(xiàn)汽化，保持供水均勻性，保證水的良好循環(huán)。思考題：為什么中低壓參數(shù)的中小容量鍋爐要采用沸騰式省煤器？而超高壓及以上參數(shù)的大容量鍋爐要采用非沸騰式省煤器？庫車二期工程，鍋爐的省煤器采用非沸騰式省煤器。（2）非沸騰式省煤器：出口水溫低于對應壓力下的飽和溫度的省煤38★隨著壓力升高，水轉(zhuǎn)變成蒸汽所需要的預熱熱逐漸增大，汽化潛熱逐漸減小。（P25）★隨著壓力升高，水轉(zhuǎn)變成蒸汽所需要的預熱熱逐漸增大，汽化潛熱393、積灰、磨損問題★受熱面積灰1.定義：積灰----當攜帶飛灰的煙氣流經(jīng)受熱面時，部分灰粒沉積在受熱面上的現(xiàn)象。2.積灰的危害：（1）降低傳熱效果，影響經(jīng)濟性、安全性。

（2）積灰嚴重時，會堵塞部分煙氣通道，使煙氣阻力增加，增加引風機電耗。3.措施：（1）控制煙速度。（2）采用吹灰器定期吹灰。3、積灰、磨損問題40★尾部受熱面磨損磨損----當攜帶大量固態(tài)飛灰的煙氣以一定速度流過受熱面時，灰粒撞擊受熱面，700℃以下的煙氣有足夠的硬度和動能，在沖擊力的作用下，能削去管壁微小金屬而造成磨損。2.危害：使受熱面管壁逐漸減薄，強度降低，最終導致泄漏或爆管。3.磨損類型：垂直沖擊：沖擊磨損。斜向沖擊：沖擊磨損+切削磨損?！镂膊渴軣崦婺p414.磨損的影響因素：煙氣速度、飛灰濃度、灰粒特性、管束的結(jié)構(gòu)特性、飛灰撞擊率、管壁溫度。5.措施：（1）控制煙氣流速；（2）加裝防磨裝置。濃相區(qū)敷高耐磨澆注料，在彎頭處加裝防磨瓦、防磨套管等。

4.磨損的影響因素：42庫車二期工程，《鍋爐技術(shù)協(xié)議》：省煤器管束采用大管徑順列布置（外徑φ51mm），光管布置

。省煤器迎煙氣側(cè)第一排管子布置防磨蓋板，防止省煤器管組磨損。管束上還有可靠的防磨裝置，省煤器實際平均煙氣流速建議控制在8～9m/s。在吹灰器的有效范圍內(nèi)，省煤器應設(shè)有防磨護板，以防吹壞管子。

省煤器管束與四周墻壁間裝設(shè)防止煙氣偏流的阻流板；鍋爐設(shè)置省煤器灰斗，待脫硝裝置安裝后才打開。庫車二期工程，《鍋爐技術(shù)協(xié)議》：43順列布置錯列布置順列布置錯列布置44順列布置的光管省煤器順列布置：便于吹灰，便于管組懸吊；但沒有錯列布置結(jié)構(gòu)緊湊、傳熱效果好、積灰比較嚴重的優(yōu)點。順列布置的光管省煤器順列布置：便于吹灰，便于管組懸吊；但沒有45順列布置的鰭片式省煤器鰭片式省煤器增加煙側(cè)換熱面積，增大煙氣流通截面，降低煙速，減少磨損。順列布置的鰭片式省煤器鰭片式省煤器增加煙側(cè)換熱面積，增大煙氣46防磨蓋板

防磨蓋板

47阻流板阻流板：在管束布置的空檔位置安裝防止煙氣通過的板，防止煙氣通過管束時發(fā)生偏斜。阻流板阻流板：在管束布置的空檔位置安裝防止煙氣通過484.省煤器的啟動保護（1）必要性分析：汽包鍋爐啟動期間，省煤器的進水是不連續(xù)的，當停止進水時，省煤器中的水不流動，易造成管壁超溫，甚至爆管。（2）保護措施：在省煤器進口管與鍋爐下降管之間裝設(shè)再循環(huán)管。4.省煤器的啟動保護49爐膛脫硝除塵器脫硫空預器汽包省煤器低過低再高再高過屏過煙囪高壓缸中壓缸高壓缸排汽下降管下聯(lián)箱水冷壁煙氣余熱利用裝置燃燒器省煤器灰斗爐膛脫硝除塵器脫硫空預器汽包省煤器低過低再高再高過屏過煙囪高50鍋爐啟動過程中，鍋爐不需要進水時，關(guān)閉鍋爐進水門后，打開再循環(huán)門；鍋爐需要進水時，必須先關(guān)閉再循環(huán)門，再打開進水閥。當鍋爐進入連續(xù)進水階段后，關(guān)閉省煤器再循環(huán)門。省煤器再循環(huán)∽∽運行操作要領(lǐng)：鍋爐啟動過程中，鍋爐不需要進水時，關(guān)閉鍋爐進水門后，省煤器再51過熱器再熱器省煤器空預器課件52四、空氣預熱器1.定義：空氣預熱器----利用鍋爐尾部煙道熱量加熱空氣的熱交換器。★尾部受熱面：指省煤器和空氣預熱器。四、空氣預熱器532.作用：（1）降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率。（2）改善燃料的著火條件和燃燒過程，降低不完全燃燒損失，提高鍋爐熱效率。（3）熱空氣進入爐膛，減少了空氣的吸熱量，有利于提高爐膛溫度，強化爐膛的輻射傳熱。（4）熱空氣能作為制粉系統(tǒng)的干燥劑和輸粉介質(zhì)。2.作用：543.分類：管式空預器、回轉(zhuǎn)式空預器。（1）管式空預器：●原理：煙氣的熱量通過管壁連續(xù)地傳給空氣?！窆ぷ鬟^程：煙氣自上而下在管內(nèi)縱向通過；空氣在管外橫向沖刷。3.分類：管式空預器、回轉(zhuǎn)式空預器。55●管式空預器的特點：優(yōu)：結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝、檢修方便，工作可靠，漏風小。缺：結(jié)構(gòu)尺寸大，金屬用量大。●管式空預器應用：中、小容量鍋爐?！窆苁娇疹A器的特點：56（2）回轉(zhuǎn)式空預器：屬于再生式空預器?！窆ぷ髟恚菏篃煔夂涂諝饨惶娴赝ㄟ^金屬受熱面來加熱空氣。●分類：按轉(zhuǎn)動部件可分為受熱面回轉(zhuǎn)式空預器（容克式）、風罩回轉(zhuǎn)式空預器（謬勒式）（2）回轉(zhuǎn)式空預器：屬于再生式空預器。57①受熱面回轉(zhuǎn)式空預器（容克式空預器）●原理：煙氣傳熱給蓄熱元件，蓄熱元件回轉(zhuǎn)一定角度將熱量傳遞給空氣。（風煙不動，受熱面動）①受熱面回轉(zhuǎn)式空預器（容克式空預器）58三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預熱器庫車二期工程，鍋爐配備2臺容克式三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預熱器，主軸垂直布置，煙氣和空氣以逆流方式換熱。353℃出口340℃三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預熱器庫車二期工程，鍋爐配備2臺容克式三分倉59爐膛脫硝除塵器脫硫空預器汽包省煤器低過低再高再高過屏過煙囪高壓缸中壓缸高壓缸排汽下降管下聯(lián)箱水冷壁煙氣余熱利用裝置燃燒器空預器灰斗在鍋爐正常運行時，不排灰，用于空氣預熱器檢修時沖洗排漿煙氣分兩路進入2臺三分倉空預器；在空氣預熱器進口煙道上裝有電動擋板門，允許單側(cè)空氣預熱器運行。爐膛脫硝除塵器脫硫空預器汽包省煤器低過低再高再高過屏過煙囪高60②風罩回轉(zhuǎn)式空預器（謬勒式空預器）：●原理：受熱面和煙罩靜止不動，風罩分上、下罩由電機帶動同步旋轉(zhuǎn)，風、煙交遞通過受熱面，經(jīng)蓄熱元件傳傳熱。（受熱面不動，風煙移動）②風罩回轉(zhuǎn)式空預器（謬勒式空預器）：61●回轉(zhuǎn)式空預器的特點：優(yōu)：結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間較小；金屬用量小，重量輕；受熱面溫度較管式高，不易低溫腐蝕。缺：漏風嚴重，結(jié)構(gòu)復雜?！襁m用：高參數(shù)大容量鍋爐。●回轉(zhuǎn)式空預器的特點：624.空預器低溫腐蝕問題：（1）定義：低溫腐蝕----當受熱面壁溫低于煙氣露點時，煙氣中的硫酸蒸汽在受熱面上凝結(jié)所造成的腐蝕?！駸煔饴饵c：燃料中的S燃燒后，生成SO2及少量的SO3，另外，在高溫或有原子氧的情況下，SO2也可氧化生成SO3。SO3與煙氣中的水蒸氣形成酸霧（硫酸蒸汽），酸霧凝結(jié)時的溫度，稱為煙氣露點。（煙氣露點（85-100℃）遠高于水蒸汽的露點。）4.空預器低溫腐蝕問題：632.危害：（1）導致空預器穿孔，使大量空氣漏入煙道煙氣，加大引風機負荷；使爐內(nèi)空氣不足，燃燒惡化。（2）造成低溫黏結(jié)性積灰，影響傳熱，嚴重時還會堵塞煙道。2.危害：643.防止空預器低溫腐蝕的措施：（1）減少煙氣中SO3的生成量：對于高硫煤燃燒，采用低氧燃燒（過量空氣系數(shù)1.01-1.02）。（2）提高空氣器冷段壁溫：采用空預器熱風再循環(huán)；采用暖風器。（3）空預器采用耐腐蝕材料：對于回轉(zhuǎn)式空預器采用搪瓷波形板、陶瓷磚片等。庫車二期工程：設(shè)置暖風器以提高空預器的進風（一、二次風）溫度，同時在空預器低溫段采用耐腐蝕鋼。。

3.防止空預器低溫腐蝕的措施：庫車二期工程：設(shè)置暖風器以提高65暖風器：空氣進入空預器之前，先用汽機引出的低壓抽汽對空氣進行加熱。庫車二期工程：暖風器疏水由排至除氧器暖風器：空氣進入空預器之前，先用汽機引出的低壓抽汽對空氣進行66爐膛脫硝除塵器脫硫空預器汽包省煤器低過低再高再高過屏過煙囪高壓缸中壓缸高壓缸排汽下降管下聯(lián)箱水冷壁煙氣余熱利用裝置燃燒器暖風器爐膛脫硝除塵器脫硫空預器汽包省煤器低過低再高再高過屏過煙囪高67空氣預熱器（買方自行采購，數(shù)據(jù)僅供參考）空預器空氣預熱器（買方自行采購，數(shù)據(jù)僅供參考）空預器68過熱器再熱器省煤器空預器課件69過熱器再熱器省煤器空預器課件70第四講過熱器、再熱器、省煤

器、空預器及其系統(tǒng)第四講過熱器、再熱器、省煤

器、空預器及其系統(tǒng)71一、過熱器和再熱器（一）作用：1、過熱器的作用：將汽包分離出來的飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽。●過熱蒸汽：對飽和蒸汽繼續(xù)加熱，使蒸汽溫度升高并超過沸點溫度（飽和溫度），所得到的蒸汽稱為過熱蒸汽。

●過熱度：過熱蒸汽的溫度與飽和蒸汽的溫度之差。過熱度越大，則表示蒸汽所儲存的熱能越多，對外做功的能力越強。2、再熱器的作用：將汽輪機高壓缸作過功的蒸汽，送回鍋爐再次加熱成具有一定過熱度的蒸汽后，再送入汽輪機中、低壓缸繼續(xù)做功。

一、過熱器和再熱器72（二）過熱器和再熱器的工作特性：1、過熱器的工作特性：（1）工質(zhì)溫度高、傳熱性能差、又處于高溫煙氣段，金屬壁溫高；（2）過熱器管子存在熱偏差，使個別管子的管壁溫度非常高，達到金屬使用極限?！駸崞睿涸诓⒘泄ぷ鞯氖軣崦婀茏又?，某根管內(nèi)工質(zhì)吸熱不均的現(xiàn)象。

（二）過熱器和再熱器的工作特性：732、再熱器的工作特性：比過熱器條件更差（1）為了保證傳熱溫差，布置在煙氣溫度高、熱負荷大的區(qū)域。（2）管內(nèi)是中壓高溫蒸汽，其比體積大，為減小流動阻力，蒸汽流速不能過高。（3）再熱蒸汽壓力較低，所以密度小，加之流速較低，蒸汽對管壁的冷卻能力更差，所以管壁溫度更高；（4）再熱蒸汽的比熱容小，對熱偏差更敏感。●比熱容（比容）：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃所吸收的熱量（或降低1℃所釋放的熱量）。2、再熱器的工作特性：比過熱器條件更差74（三）過熱器和再熱器的種類●根據(jù)傳熱方式分類：過熱器和再熱器種類●根據(jù)工質(zhì)溫度的不同，工程上常稱為：低溫過（再）熱器、高溫過（再）熱器。對流式：以對流傳熱方式為主，密集蛇形管束，布置在對流煙道。輻射式：以輻射傳熱方式為主，布置在爐膛頂部。半輻射式：對流+輻射，稀疏管束，布置在爐膛出口處。（三）過熱器和再熱器的種類對流式：以對流傳熱方式為主，密集輻75▲三種基本傳熱方式（P41）：導熱（熱傳導）：同一固體熱量從高溫部分傳遞到低溫部分；相互接觸的固體之間，熱量從高溫物體傳遞到低溫物體。對流換熱：流體流動時與所接觸的固體面之間發(fā)生的熱量傳遞。輻射換熱：在不相接觸的物體之間，熱量以電磁波的形式傳遞?！N基本傳熱方式（P41）：導熱（熱傳導）：同一固體熱量從76輻射式過熱器半輻射式對流式輻射式半輻射式對流式77高溫過熱器：高溫過熱器：781、對流式過熱器和再熱器的結(jié)構(gòu)特點：（1）按煙氣與管內(nèi)蒸汽的流動方向可分為：順流、逆流、混合流。順流逆流雙逆流串聯(lián)混合流1、對流式過熱器和再熱器的結(jié)構(gòu)特點：順流逆流雙逆流串聯(lián)混合流79串聯(lián)混合并聯(lián)混合串聯(lián)混合并聯(lián)混合80

順流式過熱器與再熱器特點：蒸汽最高溫端在煙氣低溫區(qū)，管壁溫較低，管子安全性好；平均傳熱溫差小，傳熱性能差，經(jīng)濟性差。適用：過熱器與再熱器的高溫級。逆流式過熱器與再熱器特點：平均傳熱溫差大，傳熱性能好，經(jīng)濟性好；但蒸汽最高溫在煙氣高溫區(qū)，管壁溫高，管子安全性差；適用：過熱器與再熱器的低溫級。雙逆流和混合流過熱器與再熱器特點：利用逆流布置的傳熱性能好優(yōu)點，又將蒸汽最高溫端避開了煙氣的高溫區(qū)，所以，既保證了經(jīng)濟性，又改善了安全性。適用：高參數(shù)大容量鍋爐的過熱器與再熱器的高溫級。順流式過熱器與再熱器逆流式過熱器與再熱器雙逆流和混81（2）管圈結(jié)構(gòu)：單根管圈、多重管圈?！裼绊懀汗苋υ黾?，工質(zhì)流動阻力增加，流速就降低。●適用：機組容量大，蒸汽量增加，為了保證管內(nèi)流速，管圈必須增加。煙氣煙氣（2）管圈結(jié)構(gòu)：單根管圈、多重管圈。煙氣煙氣82（3）根據(jù)蛇型管的布置方式：立式、臥式。

（3）根據(jù)蛇型管的布置方式：立式、臥式。83臥式：臥式：84立式：立式：85立式（垂直式）：布置在水平煙道。優(yōu)：吊掛方便，膨脹自由，積灰少。缺：停爐時易造成積水，再次啟動時會造成氣塞和水擊。臥式（水平式）：布置在垂直煙道。優(yōu)：疏水方便。缺：易積灰，支吊結(jié)構(gòu)較復雜。立式（垂直式）：布置在水平煙道。86（4）根據(jù)蛇形管排列方式：順列、錯列?！皴e列：傳熱性能好；但煙氣阻力大，磨損嚴重，易結(jié)渣和積灰，不易吹灰?！耥樍校簜鳠嵝阅茌^差；但煙氣阻力小，減小磨損，改善結(jié)渣和積灰情況，容易吹灰。（4）根據(jù)蛇形管排列方式：順列、錯列。87前屏大屏后屏2、輻射過（再）熱器：以吸收爐膛輻射熱為主。（1）布置特點：在爐膛主部。（2）主要形式：前屏和屏過熱器、墻式過熱器、頂棚過熱器。①屏式過熱器：屏式過熱器.AVI輻射過熱器半輻射過熱器前屏大屏后屏2、輻射過（再）熱器：以吸收爐膛輻射熱為主。輻射88②墻式過（再）熱器：結(jié)構(gòu)與水冷壁相似，受熱器緊貼爐墻；布置在爐膛上部的墻上；集中或間隔布置。頂部上部全高適用：屏式、墻式過熱器均布置在熱負荷大的區(qū)域，為了防止管壁超溫，做低溫加熱器。熱負荷：燃料在鍋爐內(nèi)燃燒時單位時間所內(nèi)釋放的熱量。②墻式過（再）熱器：結(jié)構(gòu)與水冷壁相似，受熱器緊貼爐墻；布置在89③頂棚過熱器：在爐膛頂部，熱負荷小，用于簡化爐頂結(jié)構(gòu)。③頂棚過熱器：在爐膛頂部，熱負荷小，用于簡化爐頂結(jié)構(gòu)。903、半輻射過熱器與再熱器又稱后屏過（再）熱器方式換熱：對流+輻射3、半輻射過熱器與再熱器又稱后屏過（再）熱器914、包覆墻過熱器與再熱器：緊貼在水平煙道、轉(zhuǎn)向室、垂直煙道的內(nèi)壁?！锇矇^熱器屬于墻式過熱器的一種。水平煙道垂直煙道（尾內(nèi)煙道或豎井煙道轉(zhuǎn)向室4、包覆墻過熱器與再熱器：緊貼在水平煙道、轉(zhuǎn)向室、垂直煙道的92●再熱器的結(jié)構(gòu)特點：a.采用大管徑、多管圈結(jié)構(gòu)，用于降低流速，以減小流動阻力。b.盡量減少中間混合與交叉流動，以減小再熱系統(tǒng)壓降?！裨贌崞鞯慕Y(jié)構(gòu)特點：93鍋爐本體汽水設(shè)備布置及工作流程示意圖1—省煤器；2—鍋筒；3—下降管；4—水冷壁；5—頂棚管過熱器6—包墻管過熱器7—前屏過熱器；8—后屏過熱器；9—高溫對流過熱器10—低溫再熱器11—高溫再熱器12—空氣預熱器13—燃燒器。14—低溫過熱器去汽機中壓缸去汽機高壓缸12119875爐膛21水平煙道由汽機高壓缸來給水341314脫硝10鍋爐本體汽水設(shè)備布置及工作流程示意圖1—省煤器；去汽機中壓缸94二、過熱器、再熱器系統(tǒng)：（一）過熱器和再熱器的溫度特性：1.過熱器的溫度特性：出口溫度隨負荷的變化。對流式半輻射式輻射式對流式過熱器的出口蒸汽溫度隨著負荷的升高而升高。輻射式過熱器的出口蒸汽溫度隨著負荷的升高而降低。半輻射式過熱器的出口蒸汽溫度隨著負荷波動，變化很小。二、過熱器、再熱器系統(tǒng)：對流式半輻射式輻射式對流式過熱器的出952.再熱器的溫度特性與過熱器的溫度特性一致，但其變化幅度更大?！癫还苁沁^熱器還是再熱器，對流式與輻射式均呈相反的溫度特性。且因為鍋爐中的對流式換熱面比輻射式換熱面多，所以當機組負荷增加時，蒸汽溫度呈升高趨勢。2.再熱器的溫度特性與過熱器的溫度特性一致，但其變化幅度更大96（二）汽溫調(diào)節(jié)1.汽溫調(diào)節(jié)的必要性：汽溫過高，加速鋼材的高溫蠕變，縮短其壽命，嚴重時會導致過（再）熱器爆管。汽溫過低，會降低循環(huán)效率。2.過熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)：以蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)為主，煙氣側(cè)調(diào)節(jié)為輔。（1）蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)：主要以噴水減溫方式。（2）煙氣側(cè)調(diào)節(jié)：改變爐膛火焰中心的位置；改變流經(jīng)受熱面的煙氣量（在水平煙道、尾部煙道內(nèi)，過熱器與再熱器是并行布置，通過擋板調(diào)節(jié)）。3.再熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)：以煙氣側(cè)調(diào)節(jié)（煙氣擋板）為主，以蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)（噴水減溫）為輔。（二）汽溫調(diào)節(jié)97《庫車二期鍋爐技術(shù)協(xié)議》：汽溫調(diào)溫方式為過熱器調(diào)溫主要以噴水減溫（二級）調(diào)節(jié)；再熱器調(diào)溫主要以尾部煙道擋板調(diào)溫為主，再熱器進口設(shè)置事故噴水調(diào)溫，不再設(shè)置再熱器出口微量噴水減溫器。過熱器減溫水取自給水泵出口、高加前的主給水管道；再熱器減溫水取自給水泵中間抽頭（~10.0MPa）。《庫車二期鍋爐技術(shù)協(xié)議》：汽溫調(diào)溫方式為過熱器調(diào)溫主要以噴水983.噴水減溫：將冷卻水直接噴入蒸汽中使蒸汽降溫。與表面式減溫器相比，噴水減溫具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)靈敏、調(diào)溫能力大等優(yōu)點；但對冷卻水的品質(zhì)要求較高，一般采用鍋爐給水作為冷卻水水源。在高壓以上的鍋爐中給水品質(zhì)較好，故普遍采用噴水式減溫器。

蒸汽3.噴水減溫：將冷卻水直接噴入蒸汽中使蒸汽降溫。與表面式減溫99過熱器再熱器省煤器空預器課件100××再熱蒸汽事故噴水××再熱蒸汽事故噴水1014.尾部煙道擋板調(diào)節(jié)再汽溫方式：鍋爐的尾部煙道分隔成2個或3個并列的煙道，在各個煙道中分別布置不同的鍋爐受熱部件，在其出口處設(shè)置煙氣擋板。利用擋板改變各并列煙道中的煙氣流量，達到調(diào)溫的目的。這種調(diào)溫方法對燃料品種的適用范圍較廣，既可提高也可降低汽溫，但調(diào)溫惰性較大。

4.尾部煙道擋板調(diào)節(jié)再汽溫方式：鍋爐的尾部煙道分隔成2個或3102三、省煤器省煤器.avi1.定義：省煤器----利用鍋爐尾部煙道中的熱量的來加熱給水的低溫受熱面。三、省煤器省煤器.avi103管束水平放置；煙氣在管束外側(cè)，由上至下流動；給水在管內(nèi)，由下至上流動。省煤器管束水平放置；煙氣在管束外側(cè)，由上至下流動；省煤器1042.作用：（1）吸收尾部煙道中的煙氣熱量，降低鍋爐排煙溫度，提高鍋爐熱效率，節(jié)約燃料。（2）降低鍋爐造價：幫助完成水的加熱任務(wù)，可減少水冷壁受熱面，以造價低的省煤器代替造價高的水冷壁受熱面。（3）改善汽包的工作條件：提高進入汽包的給水溫度，減小給水與汽包的溫差，減小汽包壁的熱應力。2.作用：1053.分類：按出口工質(zhì)狀態(tài)，可分為沸騰式、非沸騰式2種。（1）沸騰式省煤器：出口水溫達到飽和溫度，并有部分水汽化的省煤器?！襁m用：中低壓鍋爐。中低壓力下，水轉(zhuǎn)化成蒸汽所需要的加熱水的熱量小，而水的汽化潛熱大，所以將一部分蒸發(fā)任務(wù)從水冷壁轉(zhuǎn)移到省煤器。這樣既可以防止因爐膛溫度過低，引起燃燒不穩(wěn)定、爐膛出口煙溫過低，造成過（再）熱器受熱面金屬用量增加；還可以充分發(fā)揮省煤器作用。●參數(shù)特點:沸騰率一般為10%-15%，最多不超過20%沸騰率：省煤器出口的蒸汽占入口水的質(zhì)量百分比。3.分類：按出口工質(zhì)狀態(tài)，可分為沸騰式、非沸騰式2種。沸騰率106（2）非沸騰式省煤器：出口水溫低于對應壓力下的飽和溫度的省煤器。（一般低于30℃左右）●適用：超高壓及以上的高參數(shù)大容量鍋爐。隨著壓力升高，水轉(zhuǎn)化成蒸汽所需要的加熱水的熱量大，而水的汽化潛熱小，所以將加熱水的任務(wù)由省煤器轉(zhuǎn)移到水冷壁。這樣可以防止爐膛溫度和爐膛出口溫度過高而引起受熱面結(jié)渣；還可以使水從下聯(lián)箱進入水冷壁時不出現(xiàn)汽化，保持供水均勻性，保證水的良好循環(huán)。思考題：為什么中低壓參數(shù)的中小容量鍋爐要采用沸騰式省煤器？而超高壓及以上參數(shù)的大容量鍋爐要采用非沸騰式省煤器？庫車二期工程，鍋爐的省煤器采用非沸騰式省煤器。（2）非沸騰式省煤器：出口水溫低于對應壓力下的飽和溫度的省煤107★隨著壓力升高，水轉(zhuǎn)變成蒸汽所需要的預熱熱逐漸增大，汽化潛熱逐漸減小。（P25）★隨著壓力升高，水轉(zhuǎn)變成蒸汽所需要的預熱熱逐漸增大，汽化潛熱1083、積灰、磨損問題★受熱面積灰1.定義：積灰----當攜帶飛灰的煙氣流經(jīng)受熱面時，部分灰粒沉積在受熱面上的現(xiàn)象。2.積灰的危害：（1）降低傳熱效果，影響經(jīng)濟性、安全性。

（2）積灰嚴重時，會堵塞部分煙氣通道，使煙氣阻力增加，增加引風機電耗。3.措施：（1）控制煙速度。（2）采用吹灰器定期吹灰。3、積灰、磨損問題109★尾部受熱面磨損磨損----當攜帶大量固態(tài)飛灰的煙氣以一定速度流過受熱面時，灰粒撞擊受熱面，700℃以下的煙氣有足夠的硬度和動能，在沖擊力的作用下，能削去管壁微小金屬而造成磨損。2.危害：使受熱面管壁逐漸減薄，強度降低，最終導致泄漏或爆管。3.磨損類型：垂直沖擊：沖擊磨損。斜向沖擊：沖擊磨損+切削磨損?！镂膊渴軣崦婺p1104.磨損的影響因素：煙氣速度、飛灰濃度、灰粒特性、管束的結(jié)構(gòu)特性、飛灰撞擊率、管壁溫度。5.措施：（1）控制煙氣流速；（2）加裝防磨裝置。濃相區(qū)敷高耐磨澆注料，在彎頭處加裝防磨瓦、防磨套管等。

4.磨損的影響因素：111庫車二期工程，《鍋爐技術(shù)協(xié)議》：省煤器管束采用大管徑順列布置（外徑φ51mm），光管布置

。省煤器迎煙氣側(cè)第一排管子布置防磨蓋板，防止省煤器管組磨損。管束上還有可靠的防磨裝置，省煤器實際平均煙氣流速建議控制在8～9m/s。在吹灰器的有效范圍內(nèi)，省煤器應設(shè)有防磨護板，以防吹壞管子。

省煤器管束與四周墻壁間裝設(shè)防止煙氣偏流的阻流板；鍋爐設(shè)置省煤器灰斗，待脫硝裝置安裝后才打開。庫車二期工程，《鍋爐技術(shù)協(xié)議》：112順列布置錯列布置順列布置錯列布置113順列布置的光管省煤器順列布置：便于吹灰，便于管組懸吊；但沒有錯列布置結(jié)構(gòu)緊湊、傳熱效果好、積灰比較嚴重的優(yōu)點。順列布置的光管省煤器順列布置：便于吹灰，便于管組懸吊；但沒有114順列布置的鰭片式省煤器鰭片式省煤器增加煙側(cè)換熱面積，增大煙氣流通截面，降低煙速，減少磨損。順列布置的鰭片式省煤器鰭片式省煤器增加煙側(cè)換熱面積，增大煙氣115防磨蓋板

防磨蓋板

116阻流板阻流板：在管束布置的空檔位置安裝防止煙氣通過的板，防止煙氣通過管束時發(fā)生偏斜。阻流板阻流板：在管束布置的空檔位置安裝防止煙氣通過1174.省煤器的啟動保護（1）必要性分析：汽包鍋爐啟動期間，省煤器的進水是不連續(xù)的，當停止進水時，省煤器中的水不流動，易造成管壁超溫，甚至爆管。（2）保護措施：在省煤器進口管與鍋爐下降管之間裝設(shè)再循環(huán)管。4.省煤器的啟動保護118爐膛脫硝除塵器脫硫空預器汽包省煤器低過低再高再高過屏過煙囪高壓缸中壓缸高壓缸排汽下降管下聯(lián)箱水冷壁煙氣余熱利用裝置燃燒器省煤器灰斗爐膛脫硝除塵器脫硫空預器汽包省煤器低過低再高再高過屏過煙囪高119鍋爐啟動過程中，鍋爐不需要進水時，關(guān)閉鍋爐進水門后，打開再循環(huán)門；鍋爐需要進水時，必須先關(guān)閉再循環(huán)門，再打開進水閥。當鍋爐進入連續(xù)進水階段后，關(guān)閉省煤器再循環(huán)門。省煤器再循環(huán)∽∽運行操作要領(lǐng)：鍋爐啟動過程中，鍋爐不需要進水時，關(guān)閉鍋爐進水門后，省煤器再120過熱器再熱器省煤器空預器課件121四、空氣預熱器1.定義：空氣預熱器----利用鍋爐尾部煙道熱量加熱空氣的熱交換器。★尾部受熱面：指省煤器和空氣預熱器。四、空氣預熱器1222.作用：（1）降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率。（2）改善燃料的著火條件和燃燒過程，降低不完全燃燒損失，提高鍋爐熱效率。（3）熱空氣進入爐膛，減少了空氣的吸熱量，有利于提高爐膛溫度，強化爐膛的輻射傳熱。（4）熱空氣能作為制粉系統(tǒng)的干燥劑和輸粉介質(zhì)。2.作用：1233.分類：管式空預器、回轉(zhuǎn)式空預器。（1）管式空預器：●原理：煙氣的熱量通過管壁連續(xù)地傳給空