過熱器和再熱器過熱器、再熱器的結構及汽溫特性熱偏差調溫設備和過熱器、再熱器系統一、蒸汽溫度調節的意義及要求二、蒸汽側調溫方法單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統三、煙氣側調溫方法四、大型鍋爐過熱器、再熱器系統舉例

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統一、蒸汽溫度調節的意義及要求當蒸汽溫度過高，超過設備部件的允許工作溫度時，將加速鋼材的高溫蠕變，使設備壽命縮短，嚴重超溫則會導致過熱器或再熱器超溫爆管。當蒸汽溫度過低，將使電廠的循環熱效率降低。此外，再熱蒸汽溫度的降低，還可能使汽輪機末幾級的蒸汽濕度增大，造成葉片沖蝕，影響其的安全運行。允許波動范圍是額定汽溫的-10~+5C。蒸汽溫度的調節可分為蒸汽側調節和煙氣側調節兩大類。

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統二、蒸汽側調溫方法

1.噴水減溫器2.微量噴水減溫器和事故噴水減溫器

3.噴水減溫器的布置

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統1.噴水減溫器現代鍋爐蒸汽側調溫方法基本上都采用噴水減溫器。噴水減溫器的結構簡單、操作方便、調溫靈敏，調溫范圍大，易于實現自動調節，因此它是電廠鍋爐過熱蒸汽的主要調溫手段。噴水減溫器布置在蒸汽聯箱或某段蒸汽管道內。噴水減溫器的結構形式很多，按噴水方式分為噴頭式和管式減溫器。目前常用的是多孔噴管式減溫器。

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統2.微量噴水減溫器和事故噴水減溫器因為噴水增加了再熱蒸汽的流量，使汽輪機中、低壓缸的做功量增大，若機組負荷一定，則必須減少高壓缸的做功量，即用中壓蒸汽做功替代部分高壓蒸汽做功，電廠循環熱效率將降低。一般再熱器中每噴入1%的給水，循環熱效率降低0.1%~0.2%。再熱蒸汽溫度的調節，一般不宜采用噴水減溫器作為主要調節手段。再熱蒸汽溫度的調節通常采用煙氣側調溫方法作為主要手段而為了精確地調節再熱蒸汽溫度，用微量噴水減溫器（輔助噴水減溫器）作為輔助調節手段，進行再熱汽溫的細調。微量噴水減溫器通常布置在高溫再熱器的連接管道內。減溫水一般來自于給水泵的中間抽頭。

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統2.微量噴水減溫器和事故噴水減溫器

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統3.噴水減溫器的布置減溫器應布置在工作溫度較高的受熱面之前，以保證安全；同時在保證安全的前提下，減溫器的位置應盡量靠近過熱器出口，以減小汽溫調節的時滯性。現代大型鍋爐的過熱器系統復雜、分級較多，因此減溫器也采用兩級或三級減溫的布置方案。

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統3.噴水減溫器的布置

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統3.噴水減溫器的布置在兩級減溫布置方案中，一級減溫器通常設置在后屏過熱器之前，以保護后屏安全，并對汽溫進行粗調；二級減溫器設置在高溫對流過熱器進口（或中間），作為細調，并保護高溫對流過熱器安全。在三級減溫布置方案，第一級設置在前屏過熱器進口端作為粗調，并保護前屏安全。第二級設置在前、后屏過熱器之間，保護后屏安全和對汽溫進行粗調。第三級設置在高溫對流過熱器進口，對汽溫進行細調，并保護高溫對流過熱器安全。

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統3.噴水減溫器的布置

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統300MW鍋爐過熱蒸汽系統

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統300MW鍋爐再熱蒸汽系統

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統600MW鍋爐主蒸汽系統

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統三、煙氣側調溫方法煙氣側調溫原理是通過改變流經過熱器、再熱器的煙氣流量或煙氣溫度，以改變煙氣的放熱量，從而改變蒸汽吸熱量，來達到調節汽溫的目的。煙氣側的調溫一般作為調節再熱汽溫的主要手段。其方法有：改變火焰中心位置、采用分隔煙道擋板或煙氣再循環等。改變火焰中心位置采用分隔煙道擋板煙氣再循環

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統1.改變火焰中心位置通過改變火焰中心沿爐膛高度的位置，使爐膛出口煙溫改變，進而達到調節蒸汽溫度的目的。

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統2.分隔煙道擋板當再熱器布置在垂直煙道時，將煙道用隔墻分開，低溫對流過熱器和再熱器分別布置在相互隔開的兩個并列煙道內，其后布置省煤器，在省煤器后面裝設可調節的煙道擋板。通過改變煙道擋板的開度，可以改變流經兩個煙道的煙氣量，從而改變再熱汽溫。這種調溫方式設備簡單，操作方便，但擋板應布置在煙溫低于400

C的區域，否則擋板易燒損變形，使調節失靈，同時還應注意減少煙氣對擋板的磨損。

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統分隔煙道中受熱面的安裝

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統分隔煙道中受熱面的安裝

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統3.煙氣再循環煙氣再循環是利用再循環風機將省煤器后的部分煙氣（約250~350

C）抽出，再從冷灰斗下部或靠近爐膛出口處送入爐膛，以改變鍋爐輻射和對流受熱面的吸熱量，從而達到調節汽溫的目的。在實際運行中，鍋爐汽溫的調節應綜合采用多種方法，以求調溫的靈敏性、可靠性和運行的經濟性。

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統四、大型鍋爐過熱器、再熱器系統舉例國產高壓以上鍋爐的都采用了串聯混合流組合方式。其基本組合模式1.過熱器系統低溫對流過熱器輻射過熱器半輻射過熱器包覆墻過熱器頂棚過熱器高溫對流過熱器這種組合方式的特點是既能獲得比較大的傳熱溫差，節省了過熱器受熱面積；又能保證受熱面安全；同時還能獲得較平穩的汽溫特性。

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統四、大型鍋爐過熱器、再熱器系統舉例

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統四、大型鍋爐過熱器、再熱器系統舉例

單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統四、大型鍋爐過熱器、再熱器系統舉例2.再熱器系統有兩種布置方式，一種是采用純對流再熱器；另一種是采用“墻式輻射再熱器

半輻射屏式再熱器

高溫對流再熱器”順流組合模式。

作業1、過熱蒸汽溫度的調節方法是什么？2、再熱蒸汽的溫度如何調節？單元三調溫設備和過熱器、再熱器系統3、分析過熱、再熱蒸汽系統的典型構成方式。過熱器和再熱器過熱器、再熱器的結構及汽溫特性熱偏差調溫設備和過熱器、再熱器系統一、過熱器、再熱器作用及工作特性

二、過熱器、再熱器型式和結構單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性

三、過熱器、再熱器的汽溫特性

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性一、過熱器、再熱器作用及工作特性過熱器工作特點過熱器和再熱器作用再熱器工作特點小結

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性過熱器和再熱器作用過熱器的作用再熱器的作用將鍋爐產生的飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽。受合金鋼材高溫強度的限制，過熱蒸汽溫度為540~565C。將汽輪機高壓缸排出的蒸汽送回到鍋爐再加熱到與過熱蒸汽相同溫度的再熱蒸汽后，再送往汽輪機中低壓缸做功。

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性過熱器工作特點過熱器管內流過的是高溫蒸汽，其傳熱性能較差，對管壁冷卻能力較低。而過熱器一般又布置在煙氣溫度較高的地方，因此其管壁工作溫度很高。另外，在運行中過熱器并列各管之間還存在著熱偏差，使個別管子的管壁溫度非常高。

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性再熱器工作特點(1)再熱器管內流過的是中壓高溫蒸汽，蒸汽的比容大，應采用較低的蒸汽流速，以減小流動阻力，否則蒸汽壓降過大，使汽輪機中低壓缸進汽壓力降低，造成汽輪機熱耗增加。再熱系統的壓降一般不超過再熱蒸汽壓力的10%。(2)再熱蒸汽密度小，流速低，蒸汽對管壁的冷卻能力更差。(3)再熱蒸汽的比熱容小，對熱偏差敏感，即在相同的熱偏差條件下，再熱器出口蒸汽的溫度偏差比過熱器大，容易引起管子超溫。此外，為了保證再熱蒸汽溫度，減少再熱器耗用的鋼材，再熱器也通常布置在煙氣溫度較高的區域，因此再熱器的工作條件比過熱器更差，管壁更容易超溫。

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性小結采用蒸汽再熱后，一般可使電廠的熱效率提高4%~6%。國產超高壓及以上壓力機組普遍采用了再熱器。再熱蒸汽來自于汽輪機高壓缸做了部分功的排汽，其壓力約為過熱蒸汽壓力的20%~25%；再熱后的溫度一般與過熱蒸汽溫度相同；流量約為過熱蒸汽流量的80%。過熱器、再熱器工作時的管壁溫度都很高，且工作條件差，在運行中容易發生管壁溫度超過金屬材料的極限耐熱溫度。若壁溫長時間超過鋼材的極限耐熱溫度，則會造成管子脹粗以致爆管損壞。為了保證安全，除了從結構、布置上選擇最佳的過熱器、再熱器系統以及采用可靠和靈敏的調溫手段以外，還必須采用優質的耐熱合金鋼來制造。

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性二、過熱器、再熱器型式和結構(一)過熱器型式和結構(二)再熱器的型式和結構特點圖:亞臨界壓力2008t/h汽包鍋爐過熱器再熱器系統系統結構及布置

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性(一)過熱器型式和結構2.輻射過熱器1.對流過熱器3.半輻射過熱器4.包覆墻過熱器

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性1.對流過熱器01對流過熱器布置在對流煙道中，以對流傳熱為主，吸收煙氣的熱量。它由進、出口聯箱及許多并列的蛇形管組成。0203對流過熱器有單管圈、雙管圈和多管圈。按煙氣與管內蒸汽的相對流動方向，對流過熱器可分為順流、逆流、雙逆流和混合流等四種布置方式。

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性對流過熱器布置方式順流布置管子安全性好；傳熱性能較差。常用在過熱器的高溫級。逆流布置傳熱溫差最大，傳熱性能最好，管子安全性差。因此，逆流布置常用在低溫級。雙逆流和混合流布置的對流過熱器利用了逆流布置傳熱性能好的優點，又將蒸汽溫度的最高端避開了煙氣的高溫區，從而改善了蒸汽高溫端管壁的工作條件。常采用兩側逆流中間順流的并聯混合流布置方式。

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性對流過熱器布置方式

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性支吊簡單，膨脹自由，且不易積灰；缺點是停爐后的積水不易排出，將造成停爐期間的腐蝕，另外在啟動初期，工質流量不大時，可能形成氣塞導致管子過熱損壞。立式疏水方便，但容易積灰，支吊結構復雜。臥式蛇形管放置方式

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性對流過熱器的蛇形管排列方式有順列和錯列兩種。順列和錯列錯列傳熱性能比順列管束強，但順列管束的有利于防止結渣和減輕磨損，且煙氣流動阻力也比錯列管束的小。錯列管束的吹灰通道較小，吹灰器的吹灰管不能進入管束內部，造成管束的積灰不易吹掃清除，若增大節距以增大吹灰通道，則降低了煙道空間的利用程度；而順列管束的積灰就較容易吹掃。

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性01國產鍋爐的對流過熱器，一般在水平煙道中采用立式順列布置；在垂直煙道中則采用臥式錯列布置。在大型機組鍋爐中則趨向于全部采用順列布置。02在結構上，為保持蛇形管束縱向節距、橫向節距固定和平整，現代鍋爐常采用梳形板、管夾、汽冷定位管等固定裝置。

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性2.輻射過熱器輻射過熱器是指布置在爐膛上部，以吸收爐膛輻射熱為主的過熱器屏式輻射過熱器墻式輻射過熱器頂棚過熱器布置方式屏式輻射過熱器由進、出口聯箱和管屏組成，做成一片一片“屏風”形式的受熱面，管屏沿爐寬相互平行地懸掛在爐膛上部靠近前墻處（所以又稱為前屏過熱器）。

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性輻射過熱器類型對爐膛上升的煙氣能起到分隔和均流的作用，故也有的稱之為分隔屏或大屏（屏寬度尺寸較大的）。屏式輻射過熱器結構與水冷壁相似，其受熱面緊靠爐墻，通常布置在爐膛上部的墻上，集中布置在某一區域或與水冷壁管間隔布置。屏式和墻式輻射過熱器所處區域的熱負荷很高，為防止管壁超溫，保證其安全工作，通常作為低溫過熱器。墻式輻射過熱器布置在爐膛頂部，一般采用膜式受熱面結構。采用頂棚過熱器的目的主要是用來構成輕型平爐頂，即在頂棚上直接敷設保溫材料而構成爐頂，使爐頂結構簡化。頂棚過熱器輻射過熱器類型

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性輻射過熱器類型頂棚過熱器

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性輻射過熱器類型屏式輻射過熱器

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性輻射過熱器類型墻式輻射過熱器

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性3.半輻射過熱器半輻射過熱器布置在爐膛出口處，既接受爐膛的輻射熱量，又吸收煙氣對流熱的過熱器。半輻射過熱器也采用掛屏形式，又稱后屏過熱器。

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性4.包覆墻過熱器在大型鍋爐的水平煙道、轉向室和垂直煙道內壁，一般都布置有包覆墻過熱器。由于靠近爐墻處的煙氣溫度和煙氣流速都較低，因此包覆墻過熱器的輻射和對流吸熱量都很少。這樣布置包覆墻過熱器的主要作用則是：便于采用敷管式爐墻，以簡化煙道爐墻的結構和重量，為懸吊結構創造了條件；同時提高了爐墻的嚴密性，減少了煙道漏風。在中低參數的鍋爐中一般只采用對流過熱器。而現代大型鍋爐則采用了“輻射─半輻射─對流”等多種型式的串聯組合式過熱器。

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性敷管爐墻水冷壁車間

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性(二)再熱器的型式和結構特點1.再熱器的型式有對流式再熱器和“墻式輻射再熱器—屏式半輻射再熱器—對流再熱器”多級串聯組合式再熱器。墻式輻射再熱器一般布置在爐膛上部的前墻和兩側墻上前側，作為低溫再熱器；屏式半輻射再熱器一般布置在后屏過熱器之后；對流再熱器則布置在高溫對流過熱器之后的煙道中。

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性低溫再熱器

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性(二)再熱器的型式和結構特點2.再熱器的結構再熱器的結構與過熱器相似，根據其工作特性其結構特點有01為降低流速，以減小流動阻力，再熱器采用大管徑、多管圈結構。其管徑一般為42~63mm，管圈數為5~9圈，甚至更多。02盡量減少中間混合與交叉流動，以減小再熱系統壓降。

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性(二)再熱器的型式和結構特點2.再熱器的結構

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性三、過熱器、再熱器的汽溫特性汽溫特性是指過熱器或再熱器出口蒸汽溫度與鍋爐負荷之間的關系，即t=

(D)。不同型式的過熱器和再熱器，其汽溫特性不同。

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性三、過熱器、再熱器的汽溫特性1.過熱器的汽溫特性對流過熱器的汽溫特性是：出口汽溫隨鍋爐負荷的增大而升高；反之，鍋爐負荷減小則出口汽溫降低。因為：當鍋爐負荷增大時，一方面燃料量和空氣量均增加，燃燒產生的煙氣量隨之增加，爐膛出口的煙氣溫度和煙氣流速也相應升高，使對流過熱器的傳熱溫差和傳熱系數都增大，對流傳熱量增加；另一方面，流經對流過熱器蒸汽流量也相應增大。但對流傳熱量增加幅度大于蒸汽流量的增加幅度，故單位質量過熱蒸汽的吸熱量增大，出口汽溫升高。

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性三、過熱器、再熱器的汽溫特性1.過熱器的汽溫特性

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性三、過熱器、再熱器的汽溫特性1.過熱器的汽溫特性輻射過熱器的汽溫特性與對流過熱器相反，即鍋爐負荷增大時，出口汽溫降低；反之，鍋爐負荷減小時，出口汽溫升高。因為：當鍋爐負荷增大時，一方面燃料量增加后，爐膛內平均溫度升高，使輻射傳熱量增加；另一方面，流經輻射過熱器的蒸汽流量也相應增大，而且蒸汽流量增大幅度大于輻射傳熱量增加的幅度，使單位質量的蒸汽吸熱量減小，出口汽溫降低。

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性三、過熱器、再熱器的汽溫特性1.過熱器的汽溫特性半輻射過熱器由于兼有輻射和對流兩種傳熱方式，因此其汽溫特性比較平穩。一般情況下，半輻射過熱器中對流吸熱的成分稍大些，故汽溫特性近似于對流特性。對于“輻射─半輻射─對流”組合式過熱器，若配合和布置恰當可以獲得比較平穩的汽溫特性。其汽溫特性與半輻射過熱器相似。半輻射對流輻射

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性三、過熱器、再熱器的汽溫特性2.再熱器的汽溫特性再熱器的汽溫特性與過熱器的汽溫特性基本相似。但再熱汽溫隨負荷而變化的幅度比過熱汽溫的大。因為負荷變化時，再熱器入口汽溫也要發生變化。以對流再熱器為例，當負荷降低時，再熱器入口汽溫（高壓缸的排汽溫度）也要降低，這就使負荷降低時再熱汽溫的下降比對流過熱器出口汽溫的下降嚴重。

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性三、過熱器、再熱器的汽溫特性蒸汽管道

單元一過熱器、再熱器的結構及汽溫特性作業1、從傳熱角度分，過熱器有哪幾種？2、分析是過（再）熱器的汽溫特性。過熱器和再熱器過熱器、再熱器的結構及汽溫特性熱偏差調溫設備和過熱器、再熱器系統一、熱偏差的概念二、熱偏差產生的原因單元二熱偏差三、減輕熱偏差的措施

單元二熱偏差一、熱偏差的概念在并列工作的管組中，部分管內蒸汽的焓增大于整個管組平均焓增的現象稱為熱偏差。這些管子叫偏差管。偏差管中蒸汽的焓增量

hp與整個管組蒸汽的平均焓增量

hpj之比，稱為熱偏差系數

，即

=

hp/

hpj

單元二熱偏差一、熱偏差的概念

單元二熱偏差二、熱偏差產生的原因1.煙氣側的熱負荷不均2.蒸汽流量不均

單元二熱偏差1.煙氣側的熱負荷不均過熱器、再熱器并列管的熱負荷不均，使各管的吸熱不均，這樣各管蒸汽的焓增不同而產生熱偏差。造成熱負荷不均有結構方面的因素，也有運行方面的因素。

單元二熱偏差影響因素01爐膛中溫度不均。02煙道中“煙氣走廊”03在鍋爐運行中，燃燒調整不當，使火焰偏斜；燃燒器負荷不一致；水冷壁局部結渣或積灰；煙道再燃燒等，都會造成煙氣溫度分布不均勻，使熱負荷不均。此外，過熱器、再熱器局部結渣或積灰，也會使并列各管熱負荷嚴重不均。04對于屏式過熱器，中間屏的受熱最強，兩側的屏受熱較弱。對同一片屏，最外管圈由于直接接受火焰的輻射受熱最強，而越往里圈的管子由于受外圈的遮擋，受熱越弱。因此，屏式過熱器最外管圈是偏差管。

單元二熱偏差影響因素由上可見，只要是沿煙道截面各處的煙氣溫度或煙氣流速分布不均時，就會造成過熱器、再熱器管子的熱負荷不均。而且熱負荷不均不可避免，當熱負荷不均時，還會引起蒸汽流量不均。因為熱負荷高的管子吸熱多，蒸汽溫度高、比容大，蒸汽流動阻力增加，而流量減少，進一步加大了熱偏差程度。

單元二熱偏差2.蒸汽流量不均在同樣的熱負荷下，當并列各管的蒸汽流量不均勻時，流量小的管子蒸汽焓增大，蒸汽溫度和管壁溫度高；而流量大的管子蒸汽焓增小，蒸汽溫度和管