鍋爐省煤器及過熱器再熱器系統運行分析任務8.2省煤器的運行和布置省煤器的磨損01省煤器的起動保護及操作02省煤器的布置03省煤器的磨損省煤器的磨損1.磨損的定義：攜帶固態灰粒的煙氣，以一定流速流過受熱面時，灰粒對受熱面的每次撞擊都會削去微小的金屬屑，這種現象稱為飛灰磨損。2.磨損的危害：磨損會使受熱面管壁漸變薄，最終導致泄漏和爆破事故，直接威脅鍋爐安全運行；同時停爐更換磨損部件還要耗費大量的工時和鋼材。省煤器的磨損3.磨損的機理氣流對管子表面的沖擊有兩種。沖擊角為90°時稱為垂直沖擊，小于時稱為斜向沖擊，如圖所示。垂直沖擊引起的磨損叫沖擊磨損。斜向沖擊受熱面的沖擊力可分解為法線方向和切線方向的分力。法向分力引起沖擊磨損，切向分力引起磨擦磨損。圖1灰粒對管子表面的沖擊（a）垂直沖擊；（b）斜向沖擊省煤器的磨損圖2受熱面管子的飛灰磨損1—空氣預熱器管子；2—上管板（b）煙氣在管內縱向沖刷30度-50度受熱面的磨損是不均勻的，不僅是煙道截面不同部位受熱面的磨損不均勻，而且沿管子周界的磨損也是不均勻的。（a）煙氣在管外橫向沖刷150-200mm省煤器的磨損4.影響磨損的因素1飛灰速度2飛灰濃度3飛灰撞擊率4灰粒特性5管束的結構特性煙速不得超過9m/s。飛灰濃度大，磨損加劇。撞擊率與多種因素（有關。灰粒越粗越硬，磨損越嚴重。縱向沖刷比橫向輕。橫向沖刷時，錯列比順列嚴重。省煤器的磨損5.減輕磨損的措施2加裝防磨裝置1控制煙氣流速磨損是不均勻的，常在管子易磨損部位加裝防磨裝置。降低煙氣流速能減輕磨損，煙氣流速降低增加積灰和堵灰，煙氣流速應控制適當，不宜超過9m/s。省煤器的磨損圖3省煤器的防磨裝置1—護瓦；2—護簾；3—鋼條（a）彎頭處的護瓦和護簾；（b）穿過煙氣走廊區的護瓦；（c）彎頭護瓦；（d）防磨鋼條省煤器的磨損圖4管式空氣預熱器的防磨裝置1—內套管；2—耐火混凝土；3—管板；4—焊接短管（a）（b）內部套管；（c）外部焊接短管省煤器的起動保護及操作省煤器的起動保護及操作原因：省煤器起動時，常是間斷給水，省煤器中的水處于停滯狀態。易造成管壁超溫燒壞。一般保護方法是在省煤器進口與汽包下部之間裝有不受熱的再循環管。或是在省煤器出口與除氧器之間裝有一根帶閥門的再循環管。圖5省煤器的再循環管1—自動調節閥；2—逆止閥；3—進口閥；4—再循環門；5—再循環管省煤器的起動保護及操作圖6省煤器與除氧器之間的再循環管1—自動調節閥；2—逆止閥；3—進口閥；4—省煤器；5—除氧器；6—再循環管；7—再循環門；8—出口閥省煤器的結構及布置省煤器的結構及布置（一）鋼管式省煤器的結構及工作原理1—進口聯箱；2—出口聯箱；3—蛇形管；S1—橫向節距；S2—縱向節距平行排列的蛇形管組成。常采用42～51mm的管子以提高運行的安全性，管子壁厚3～6mm，通常為錯列布置，結構緊湊按高度可分成幾段，每段高度為1～1.5m，段間空間為0.6～0.8m與其相鄰的空氣預熱器間留0.8～1m高的空間12省煤器一般多臥式布置在尾部煙道中，其工作原理就是利用水在蛇形管內自下而上流動，煙氣在管外自上而下橫向沖刷管壁，以實現煙氣與給水之間的熱量交換。工作原理：優點省煤器大多采用光管受熱面，省煤器的膜式受熱面是很有前途的，優點是強化傳熱，節約材料，減少磨損。省煤器的結構及布置（二）省煤器的布置201202按蛇形管的排列方式可分為順列布置和錯列布置兩種。錯列布置傳熱效果好，結構緊湊并能減少積灰，得到廣泛采用。按蛇形管在煙道中的放置方式有縱向布置和橫向布置兩種。縱向布置定義橫向布置定義省煤器的結構及布置圖3省煤器蛇形管在煙道中的布置方式(a)蛇形管垂直于爐膛后墻布置(b)、(c)蛇形管平行于爐膛后布置省煤器的結構及布置縱橫向布置的特點：VS縱向布置的特點：橫向布置的特點：管子較短，支吊比較簡單：平行工作的管子數目較多，因而水的流速較低。但全部蛇形管嚴重局部磨損，檢修工作量大。多用于大容量的鍋爐。蛇形管排數少，管內水速較高；管子較長，支吊比較復雜，但能減輕飛灰磨損，防護維修較簡便。多用于中小容量鍋爐。省煤器的結構及布置（三）省煤器的支吊方式方式支承結構與懸吊結構兩種。省煤器用懸吊結構時，一般省煤器出口聯箱引出管就是懸吊管，用省煤器出口給水來進行冷卻，工作可靠。省煤器的結構及布置圖4省煤器的支承結構簡圖1—省煤器蛇形管；2—支桿；3—支持梁；4—省煤器出口聯箱；5—托架；6—U形螺栓；7—立柱；8—尾部煙道側墻；9—省煤器進口聯箱；10—與第一級省煤器的連接管省煤器的結構及布置圖5國產230t/h鍋爐省煤器的懸吊結構簡圖1—出口聯箱；2—引出管；3—上級省煤器；5—防磨罩；6—下級省煤器；7—吊架省煤器的結構及布置為避免在汽包壁上因溫差熱應力或金屬熱疲勞使汽包產生裂紋，在省煤器引出管與汽包連接處加套管，防止汽包壁的損傷。（四）省煤器引出管與汽包的連接省煤器的結構及布置圖6省煤器引出管與汽包壁之間的連接套管（a）給水引入汽包水空間時的內部套管（b）給水引入汽包汽空間時的外部套管1—給水；2—汽包壁省煤器的結構及布置（五）省煤器設計中應考慮的問題問題省煤器蛇形管中的水流速度影響傳熱和管內壁金屬的腐蝕。一般沸騰式省煤器蛇形管進口水速不應低于1.0m/s省煤器管外煙速應考慮傳熱、磨損和積灰三方面的影響。一般，在7～13m/s的范圍內選取NO.1蛇形管水流速度影響NO.2管外煙速的影響

省煤器的結構及布置省煤器的布置省煤器的布置尾部受熱面：在現代鍋爐中，省煤器和空氣預熱器裝在鍋爐煙道的最后，進入這些受熱面的煙溫不高，故把它們統稱為尾部受熱面。尾部受熱面在尾部煙道中的布置方式有：單級布置雙級布置省煤器和空氣預熱器的布置圖7尾部受熱面雙擊布置的煙氣和工質的溫度分布圖2.雙級布置省煤器與空氣預熱器成交錯布置1.單級布置由一級省煤器和一級空氣預熱器組成（a）單級布置（b）雙級布置鍋爐省煤器及過熱器再熱器系統運行分析任務8.1省煤器的作用結構及布置作用及種類01省煤器的結構及布置02作用及種類作用及種類（一）省煤器的作用省煤器是利用鍋爐尾部煙道中煙氣的熱量來加熱給水的一種熱交換器。01利用鍋爐尾部煙氣的熱量加熱鍋爐給水節省燃料改善了汽包的工作條件降低了鍋爐造價02省煤氣結構示意圖作用及種類鋼管省煤器鑄鐵省煤器沸騰式非沸騰式（二）省煤器的種類按出口水溫按材料過熱器再熱器受熱面的布置水預熱蒸發過熱過熱蒸汽過熱器再熱器受熱面的布置隨壓力升高加熱熱比例增加蒸發熱比例減小過熱熱比例增加因此，隨壓力升高，加熱受熱面及過熱受熱面面積增加，蒸發受熱面面積減小過熱器再熱器受熱面的布置中壓煤粉爐，過熱器布置在爐膛出口少量凝渣管束之后的煙道內，其吸收的熱量能適應蒸汽過熱熱的需要對于高壓煤粉爐，就必須把部分過熱器布置在爐膛內超高壓、亞臨界壓力和超臨界壓力的鍋爐，上述布置特征就更明顯了。并且還把部分再熱器布置在爐膛內過熱器再熱器受熱面的布置鍋爐省煤器及過熱器再熱器系統運行分析任務8.4過熱器與再熱器（一）分類01對流式過熱器02分類對流型輻射型半輻射型傳熱方式大型鍋爐聯合型過熱器蒸汽高溫段采用對流型低溫段采用輻射或半輻射型三種型式降低受熱面管壁鋼材溫度過熱器分類再熱器以對流型為主，并位于高溫對流型過熱器之后煙氣溫度較低處，因為再熱蒸汽壓力較低、蒸汽密度較小、放熱系數較低蒸汽比熱也較小，其受熱面管壁金屬溫度比過熱器更高再熱器再熱器特點及布置對流式過熱器對流型過熱器布置在鍋爐煙道內進行對流換熱的過熱器01由蛇形管并聯組成，進出口分別由聯箱連接02有逆流、順流和混合流三種流動方式03立式和臥式兩種放置方式04安全經濟問題：工質質量流速及煙速05流動方式煙氣與管內蒸汽相對流動方向逆流順流混合流傳熱溫差大，節省金屬。但金屬壁溫很高，工作條件最差壁溫較低，工作安全。但其傳熱溫差最小，耗用的金屬最多綜合了逆流和順流優點流動方式蒸汽的低溫段采用逆流布置，蒸汽的高溫段采用順流布置。既安全，又獲得較大的傳熱溫差，所以得到廣泛的應用。放置方式立式放置在水平煙道內支吊方便，管內積水不易排出，鍋爐點火時由于通汽不暢易使管子過熱臥式放置在垂直煙道內疏水、排汽方便，但支吊復雜常以有工質冷卻的受熱面管子作為懸吊管放置方式蛇形管束結構蛇形管由無縫鋼管制成，其外徑一般為32~42mm,壁厚為3~9mm順列管束錯列管束0102蛇形管的排列方式有順列和錯列兩種順列管束易積灰但積灰很容易被吹清，傳熱效果不如錯列錯列管束的吹灰通道較小，不易積灰，但吹灰器不易把管束表面積灰吹掃清除；有利于傳熱蛇形管束結構01管束的排列特性用橫向相對節距s1/d與縱向相對節距s2/d表示02垂直于煙氣流動的方向稱橫向，平行于煙氣流動的方向稱縱向03多數過熱器高溫水平煙道中采用立式順列布置，s1/d=2～3.5，s2/d=2.5～4質量流速選取兩個因素①蒸汽對管壁的冷卻能力②蒸汽在管內流動引起的壓力降損失為了保證過熱器管子金屬的可靠冷卻，蒸汽應有一定的質量流速，它與受熱面的熱負荷有關。處于高溫煙氣區的受熱面的熱負荷大，蒸汽質量流速應該較高。過熱器的蒸汽質量流速蒸汽質量流速越高，流動壓力降也越大為了保證機組的熱效率，整個過熱器系統的壓力降應不超過其工作壓力的10％對流過熱器低溫段：ρw=400～800kg/(m2·s)對流過熱器高溫段：ρw=800～1100kg/(m2·s)Top過熱器的蒸汽質量流速多管圈結構蛇形管的管徑與并聯管數應適合蒸汽質量流速的要求。由于鍋爐寬度的增加滯后于鍋爐容量的增加，大容量鍋爐為了使對流過熱器與再熱器有合適的蒸汽流速，常做成雙管圈、三管圈或更多的管圈，以增加并聯管數。過熱器的蒸汽質量流速傳熱效果選取合理的煙速，既有較好的傳熱效果，又能防止受熱面的磨損和積灰磨損煙溫到600~700℃以下煙速不宜高于9m/s積灰煙氣流速不宜低于6m/s對流過熱器的煙氣流速鍋爐省煤器及過熱器再熱器系統運行分析任務8.5過熱器及再熱器（二）屏式過熱器01輻射式過熱器02再熱器03過熱器與再熱器系統04屏式過熱器屏式過熱器1.種類大屏前屏后屏布置特點：大屏或前屏過熱器布置在爐膛上前部，屏間距離較大，屏數較少，吸收爐膛內高溫煙氣的輻射傳熱。后屏過熱器布置在爐膛出口處，屏數相對較多，屏間距相對較小，既吸收爐膛內的輻射熱，又吸收煙氣沖刷受熱面時的對流傳熱，故又稱為半輻射式過熱器。（a）前屏（b）大屏（c）后屏屏式過熱器屏式過熱器大型鍋爐采用屏式過熱器的主要原因是：010203吸收爐膛內輻射熱量適應大容量高參數鍋爐過熱器吸熱量增加，水冷壁吸熱量相對減少的需要并使爐膛出口煙氣溫度限制在合理的范圍內四角布置屏式過熱器對煙氣流的偏轉能起到阻尼和導流的作用。后屏過熱器的橫向距比對流管束大很多；有利于防止結渣。煙氣通過后屏煙溫下降也防止了其后的對流管束結渣屏式過熱器2.屏式過熱器（1）基本結構為了-將并列管保持在同一平面內，每片屏用自身的管子作包扎管，將其余的管子扎緊。每片屏由聯箱并聯15～30根U形管或W形管組成。s1＝600-2800mm。屏式過熱器圖8-14屏的型式（a）U形；（b）W形；（c）雙U形（并聯）；（d）雙U形（串聯）屏的結構型式有U形、W形、雙U形等數種屏式過熱器屏的固定結構的基本任務是固定屏的橫向節距、縱向節距，保持屏片的平整。屏的固定結構有汽冷管夾型、滑動塊等（2）固定結構屏式過熱器屏的并聯管數是由工質的質量流速確定的屏位于爐膛上部，熱負荷很高，管間壁溫差80～90℃，煙速應控制在5～6m/s左右。為了屏受熱面的安全工作，必須采用較高的質量流速

w，一般推薦

w=700～1200kg/(m2

s)。3.屏的并聯管數輻射式過熱器輻射式過熱器布置方式010203爐膛壁管式頂棚管式煙道包覆管式輻射式過熱器壁式過熱器布置結構及作用水平煙道，轉向室及垂直煙道的周壁也都布置包墻管過熱器。由于貼墻壁的煙氣流速極低，所吸收的對流熱量很少，主要吸收輻射熱。現代大型鍋爐廣泛采用平爐頂結構，全爐頂上布置頂棚管式過熱器，吸收爐膛及煙道內的輻射熱量。輻射式過熱器工作特點布置在爐膛內高熱負荷區內的壁式過熱器，必須采用較高的質量流速，推薦

w=1000～1500kg/(m2

s)為了降低其管壁金屬溫度，常將其作為低溫過熱器段受熱面。為簡化了爐墻結構和爐墻重量，并減少了爐膛煙道的漏風量。采用膜式受熱面結構，一般選用內徑40mm左右的管子作受熱面。過熱器與再熱器系統過熱器與再熱器系統根據鍋爐參數、容量要求，從安全經濟角度綜合考慮管壁不超溫，調溫手段靈活，循環熱經濟性高，鋼材消耗少，流動阻力小等因素，選擇合理的方案中低壓鍋爐，由于過熱汽溫不高，所以過熱器面積不大，一般采用純對流式過熱器，系統比較簡單。它主要考慮順流、逆流的合理組合，能夠保證管壁的工作可靠，同時受熱面消耗的金屬也少高壓以上鍋爐多采用輻射與對流組合式過熱器若采用從輻射到對流逆流組合方式，受熱面就得采用昂貴的高合金鋼作材料。若采用輻射到對流順流組合方式，既能有效地冷卻管壁，又能在相同的熱偏差條件下使蒸汽的溫升較小。大大改善了輻射過熱器的工作條件過熱器與再熱器系統輻射－包墻管－低溫對流（逆流）－輻射－半輻射－高溫對流（順流）受熱面的組合模式為：國產大中型鍋爐的過熱器系統多采用混流組合方式。它是綜合了上述兩種組合方式的優點而形成的。混流組合安全啟停二、過熱器與再熱器的安全啟停安全啟停1.過熱器與再熱器啟動初期的保護(1)立式蛇形管積水與排除積水的條件圖

立式蛇形管積水排除過程（a）積水靜止狀態（b）排水水柱最高狀態二、過熱器與再熱器的安全啟停（2）排水措施汽輪機沖轉前放掉過熱器、再熱器中的積水。汽輪機沖轉前，過熱器、再熱器的出口蒸汽可通過以下途徑排放：開向空排汽閥，蒸汽排放大氣開疏水門，工質通過疏水管道排放開汽輪機旁路立式蛇型管的積水還可靠煙氣對其加熱蒸發逐漸疏通。沒有達到疏通前必須限制受熱的進口煙溫2、過熱器與再熱器啟動后期的保護啟動后期是指機組并網后的升負荷階段燃燒未調整至最佳狀態，燃燒中心偏高、熱偏差偏大、燃料投入量與蒸汽流量不匹配等在啟動過程中防止過熱器、再熱器管壁金屬超溫的三種方法降低燃燒中心位置投運的燃燒器均勻對稱，或定期調換燃燒器合理使用噴水減溫器0102033、啟動與停運過程中蒸汽參數調節旁路系統對蒸汽參數的調節過熱器旁路系統，調節汽溫原理是改變受熱面內蒸汽流量，在燃料量不變時，蒸汽流量減小汽溫上升，蒸汽流量增加汽溫下降01蒸汽壓力與溫度要滿足汽輪機各工況的進汽要求02過熱器與再熱器受熱面金屬不超溫03主蒸汽溫度變化率<=l—1.5℃／min，再熱汽溫度變化率<=2℃／min鍋爐省煤器及過熱器再熱器系統運行分析任務8.6熱偏差基本概念01熱偏差產生原因02減少熱偏差的措施03基本概念基本概念0102并列工作的管子中個別管內工質的焓增偏離管組平均工質焓增的現象，稱為熱偏差。大小可用熱偏差系數來表示。受熱面并聯管中個別管子工質焓增與并聯管子的平均焓增的比值稱為熱偏差系數： （一）基本概念

基本概念

由于

基本概念引入熱負荷不均系數結構不均系數流量不均系數

則

基本概念熱偏差系數與熱負荷不均系數、結構不均系數成正比與流量不均系數成反比并聯管中熱負荷不均系數和結構不均系數大，而流量不均系數小的個別管子熱偏差大，壁溫度高可見：

通常把管壁金屬溫度到達金屬材料的最高許用值時的熱偏差稱為允許熱偏差：熱偏差產生原因熱偏差產生原因1.熱負荷不均系數由于結構和運行上的各種原因，各平行管存在不同程度的熱負荷不均的現象，偏差管子的熱負荷不均系數可能大于1，也可能小于1。 爐膛中靠近爐壁的煙氣溫度比爐膛中部的低。爐膛中部煙氣流速快，故在爐膛出口處的對流過熱器中部的熱負荷不均系數一般在1.2~1.3。煙氣走道概念：煙氣走道中的受熱面熱負荷不均系數較大熱偏差產生原因屏式過熱器同屏各排管子的熱負荷有很大的差別，面對爐膛的第一排管子角系數最大，熱負荷最高。圖8-17屏管沿著管排深度角系數的變化熱偏差產生原因2.流量不均系數工質在管內流動的壓力平衡公式表示為：（1）并聯管流量不勻的影響因素

熱偏差產生原因

（）

R=

n—沿程摩擦阻力系數式中—管子局部阻力系數總和上式表明管圈進出口壓降、工質密度、阻力特性是影響管內工質流量的四個因素，是造成流量不均的基本原因熱偏差產生原因（2）水平放置的聯箱中的靜壓變化過熱器并聯管進出口聯箱一般都水平放置進口聯箱又稱分配聯箱出口聯箱又稱匯集聯箱蒸汽從聯箱端部引入，沿聯箱長度不斷分配給各并聯管子聯箱中的蒸汽流量

，流速

按能量守恒原理，動能

壓力能故聯箱中的靜壓p

同時，蒸汽在聯箱中的流動阻力，使靜壓力沿著流動方向有所下降（圖中陰影部分即是流動阻力）圖8-18分配聯箱中的附加靜壓熱偏差產生原因圖8-19匯集聯箱的附加靜壓匯集聯箱的附加靜壓變化如圖所示。它與分配聯箱的區別主要是蒸汽在聯箱中的流動阻力使附加靜壓增大。熱偏差產生原因（b）Π形連接（a）Z形連接（3）聯箱典型連接聯箱典型連接的方法有Π形和Z形兩種圖8-20Z形與U形連接及聯箱靜壓分布Z形連接方式各并列管圈的蒸汽流量偏差最大。圖b所示的Π形連接，各并列管圈的流量分配均勻熱偏差產生原因（4）阻力特性和密度的影響阻力特性系數與管子的結構特性、粗糙度等有關。屏式過熱器的最外圈管最長，阻力最大，因而流量最小，但它卻是受熱最強的管。導致外圈管的熱偏差最大。當并列管熱負荷不均受熱強的管吸熱量多、工質溫度高，使密度減小；因而蒸汽流量減小。受熱不均流量不均，使熱偏差增大。并聯管中偏差管阻力常數Rp越大的管子，其流量不均系數越小，也即偏差管的流量Gp越小偏差管受熱越強，其蒸汽密度

p越小，相應流量Gp也小熱偏差產生原因過熱器與再熱器產生熱偏差的原因010203并列管受熱不均蒸汽流量不均管圈的阻力特性的影響工質密度的大小04減少熱偏差的措施過熱器與再熱器減少熱偏差的措施（1）受熱面分段串聯大型鍋爐的過熱器與再熱器都設計成分段串聯的方式，控制每段受熱面的焓增不大于250～420kJ/kg，通常對高溫段取較小的焓增。一般，過熱器分成四、五段或更多段，再熱器分成兩、三段。過熱器與再熱器減少熱偏差的措施010203單管連接聯箱端頭連接并左右交錯多管連接左右交錯圖8-21過熱器與再熱器的段間連接（a）單管連接（b）聯箱端頭連接左右交錯（c）多管連接左右交錯（2）段間連接過熱器與再熱器減少熱偏差的措施（3）受熱面結構圖8-22管束中輻射層厚度偏差（a）多管圈的內圈管子；（b）管束前煙氣空間過熱器與再熱器減少熱偏差的措施010203受熱面結構減少管束前煙氣空間的深度04管束的橫向節距與縱向節距在各排管子中都要均勻屏式過熱器外圈管子受熱較強，受熱面積較多，流動阻力較大，一般采用以下幾種方法減小其熱偏差（見下圖）增大聯箱直徑減小附加靜壓過熱器與再熱器減少熱偏差的措施圖8-23屏式過熱器減小外圈管熱偏差的方法（a）外圈管子截短；（b）外圈管子短路；（c）內外圈管子交錯；（d）內外圈管屏交錯鍋爐省煤器及過熱器再熱器系統運行分析任務8.7汽溫調節汽溫要求01汽溫特性02汽溫調節裝置03汽溫要求汽溫要求負荷在70%～100%額定負荷范圍內時，蒸汽溫度與額定汽溫的偏差值范圍應為－10～＋5℃。必須設置可靠的汽溫調節裝置，維持汽溫穩定。汽溫特性汽溫特性蒸汽溫度與鍋爐負荷的關系，稱為汽溫特性隨著鍋爐負荷增加，輻射過熱器的出口汽溫下降吸熱量決定于爐膛煙氣的平均溫度。隨著鍋爐負荷增加，的出口汽溫下降輻射式過熱器隨著鍋爐負荷的增加，出口汽溫升高。對流過熱器出口煙溫越低，輻射傳熱的影響越小，汽溫隨負荷增加而升高的幅度越大對流過熱器汽溫變化特性比較平穩，但仍具有一定的對流特性汽溫特性半輻射式過熱器汽溫特性輻射與對流多級組合的過熱器2高參數大容量鍋爐的過熱器均由對流、輻射、半輻射三種型式組合而成，過熱汽溫的變化較平穩，但仍具有對流特性1隨著鍋爐參數提高，蒸汽過熱器吸熱量的份額相應增大，蒸發吸熱量的份額相應減小再熱器的汽溫特性特性一具有更明顯的對流特性特性二受高壓缸排汽的影響，當負荷減少時出口汽溫比對流過熱器下降得更多汽溫特性汽溫特性影響汽溫的因素有煙氣側和蒸汽側兩個方面爐膛過量空氣系數給水溫度燃燒器工況等010203汽溫調節裝置汽溫調節裝置0103050204汽溫調節的靈敏度，即調節慣性和延遲時間要小結構簡單可靠汽溫調節負荷范圍大對熱效率的影響小節約鋼耗對汽溫調節裝置的基本要求汽溫調節裝置01汽溫的調節方法可分為：蒸汽側調節和煙氣側調節蒸汽側通常是改變蒸汽的熱焓來調節汽溫。主要方法是在減溫器中，用水冷卻蒸汽，常用的減溫器為噴水式。這種調溫方法只能減溫，而不能升溫02煙氣側調節是用改變過熱器、再熱器所在區域的煙氣放熱量來調節汽溫常用的方法有分隔煙道擋板、改變火焰中心高度及煙氣再循環。這種調溫方式既能降溫又能升溫汽溫調節裝置減溫水通過噴嘴霧化后噴入蒸汽的減溫器稱混合式減溫器。它由霧化噴嘴、連接管、保護管及外殼等組成（1）混合式減溫器汽溫調節裝置混合式減溫器結構簡單，調節幅度大，慣性小，調節靈敏度高，有利于自動調節，在現代大型鍋爐中得到廣泛的應用汽溫調節裝置減溫器調節汽溫的設計原理減溫器的作用是降低蒸汽溫度采用減溫器調節汽溫時，過熱器的設計吸熱量應略大些在高負荷時用減溫器來降低高出額定值部分的汽溫以維持汽溫的額定值汽溫調節裝置沒有汽溫調節下的額定汽溫對應負荷越低，通過調節能維持的額定汽溫的負荷范圍越寬，鍋爐的性能越好汽溫調節裝置混合式減溫器適用于過熱汽溫的調節再熱汽溫的調節不宜用混合式減溫器因為水噴入再熱蒸汽后汽輪機中低壓缸蒸汽流量增加，在機組負荷一定時勢必減少高壓缸的蒸汽流量，也就是高壓蒸汽的作功減少，低壓蒸汽的作功增加，使機組的循環熱效率降低汽溫調節裝置混合式減溫器在過熱器系統中的布置如圖所示（a）減溫器布置在過熱器出口圖4混合式減溫器a出口；b中間；c進口；2額定汽溫（b）減溫器布置在過熱器中間（c）減溫器布置在過熱器進口汽溫調節裝置減溫點的選擇是一個很重要的問題01減溫點的選既應保證汽溫調節靈敏，又能保護工作條件較差的受熱面02減溫次數也應選擇得當03汽溫調節裝置汽溫調節裝置汽－汽熱交換器是用過熱蒸汽來加熱再熱蒸汽，以調節再熱汽溫度。它接在高溫過熱器的輻射部分與對流部分之間這種調溫方式調節幅度較大，它本身金屬消耗量大，運行可靠性低。當負荷降低時，輻射過熱器出口汽溫升高，正好用來加熱溫度降低的再熱蒸汽（2）汽－汽熱交換器汽溫調節裝置汽溫調節裝置低再進口設三通閥（3）蒸汽旁通法汽溫調節裝置煙氣擋板調節汽溫裝置是用來調節再熱汽溫度（4）煙氣擋板調節汽溫裝置旁通煙道再熱器與省煤器煙氣擋板調節汽溫裝置平行煙道再熱器與過熱器并聯汽溫調節裝置（4）煙氣擋板調節汽溫裝置原理是通過擋板改變再熱器的煙氣流量，使煙氣側的放熱系數變化，從而改變其傳熱量，其出口汽溫隨之變化。汽溫調節裝置旁路煙道法原理鍋爐負荷降低時，煙氣擋板開度關小，再熱器煙氣流量增多，再熱汽溫上升至額定值。旁通煙道煙氣流量減少，進入省煤器的煙氣溫度下降，省煤器吸熱量減少，使過熱汽溫升高。缺點是煙氣擋板溫度高，進入省煤器的煙氣溫度不均勻，有較大的煙溫偏差。分析旁通煙道方式的缺點汽溫調節裝置再熱汽溫升高的同時過熱汽溫也有所升高。它克服了旁通煙道的缺點，擋板位于煙溫較低處，下級省煤器的進口煙溫比較均勻。再熱器與省煤器并聯法原理汽溫調節裝置鍋爐負荷降低時，再熱器側擋板開大，過熱器側擋板關小，再器煙氣流量增加，過熱器的煙氣流量減小；使再熱汽溫升高，過熱器汽溫下降，形成反相調節，在調節負荷范圍內過熱汽溫都高于額定值，再用減溫器降低其溫度至額定值。再熱器與過熱器并聯法原理汽溫調節裝置（5）改變燃燒器傾角的汽溫調節采用擺動式燃燒器，燃燒器的傾角在運行中可上下調節01燃燒器傾斜角與爐膛吸熱量、爐膛出口煙溫之間的關系再熱器與過熱器都是對流傳熱為主的受熱面，在調節傾角時它們的吸熱量發生了相應的變化，出口汽溫也隨著改變。02受熱面吸熱量變化的大小主要決定其布置位置，越靠近爐膛出口的受熱面的吸熱量變化越大03汽溫調節裝置現代大型鍋爐一般都用改變燃燒器傾角來調節再熱汽溫，在調節過程中對過熱汽溫的影響用改變混合式減溫器的噴水量來修正再熱器的主要受熱面盡可能布置在靠近爐膛出口處燃燒器擺動角度與再熱汽溫及過熱汽溫的關系盡可能與再熱器及過熱器的負荷—汽溫特性匹配，以減少過熱器的減溫水量鍋爐設計中應注意以下幾點鍋爐省煤器及過熱器再熱器系統運行分析任務8.8過熱器與再熱器的煙氣側問題及安全啟停積灰01煙氣側的高溫腐蝕02安全啟停03過熱器與再熱器的積灰過熱器與再熱器的積灰積灰：煙氣中的飛灰沉積在管束外表面的現象稱為積灰0102積灰的危害使傳熱量減少，煙氣流動阻力增大，嚴重時鍋爐出力被迫降低會引起受熱面金屬腐蝕等一、飛灰010203低熔灰（700～850℃）中熔灰（900～1100℃）高熔灰(1600～2800℃)是飛灰的主要成分（灰按易熔程度可分為三部分）二、高溫過熱器和高溫再熱器的積灰01高溫過熱器和高溫再熱器布置在煙溫高于700~800℃的煙道內管子外表面的灰層由兩部分組成內層灰緊密與管子粘結牢固02外層灰松散容易清除二、高溫過熱器和高溫再熱器的積灰低熔灰在爐膛高溫煙氣區成為氣態，隨著煙氣流向煙道由于煙溫高，低熔灰還未凝固，當它接觸溫度較低的受熱面時就凝固在受熱面上，形成粘性灰層粘性灰層一些中熔、高熔灰粒被粘附在粘性灰層中。煙氣中的氧化硫氣體在對灰層的長期作用下，形成白色硫酸鹽的緊密結實灰層，這個過程稱為燒結燒結二、高溫過熱器和高溫再熱器的積灰隨灰層厚度增加，其外表面溫度升高，低熔灰的粘結結束。但中熔和高熔灰在緊密結實灰層表面進行著動態沉積，形成松散而且多孔的外灰層。外灰層內灰層的堅實程度稱為燒結強度。燒結強度越大的灰層越難以清除。此外，灰中的氧化鈣含量大于40％的煤，開始積在管外表的是松散的灰層，但是當煙氣中存在氧化硫氣體時，在高溫長期作用下，也會燒結成堅實的灰層內灰層圖1管表面灰的沉積燒結三、低溫過熱器和低溫再熱器的積灰煙氣溫度低于600~700℃的煙道內的低溫過熱器與低溫再熱器在其管子表面形成松散的積灰層。因為此處煙溫較低，低熔灰已凝固成固體顆粒，氧化鈣無燒結現象。表示在不同煙氣流速下管表面松散灰層的形成圖圖2形成松散的積灰層形成原因三、低溫過熱器和低溫再熱器的積灰隨著煙氣的流線運動，在管表面積灰是極少的細徑灰群(<10μm)在煙氣繞流管子流動時，由于灰粒運動的慣性，直接接觸管子，沉積在管子外表面，是形成松散灰層的主要灰群中徑灰群(10～30μm)具有較大的動能，在撞擊管子表面的灰層時起著破壞灰層的作用粗徑灰群(>30μm)三、低溫過熱器和低溫再熱器的積灰結論CONCLUSION中徑灰和粗徑灰對積灰的作用是相反的，灰層的最終厚度決定于中徑灰在管子表面的連續沉積和粗徑灰對灰層的連續破壞的動態平衡與煙氣流速