锅炉原理过热器及再热器资料

电厂锅炉原理及设备一、锅炉原理锅炉是一种将水加热并产生蒸汽的设备，它是电厂中最重要的设备之一。

电厂锅炉的原理是将燃料燃烧产生的热能传递给水，使水发生蒸发，产生高温高压的蒸汽，蒸汽通过汽轮机转化为机械能，再通过发电机转化为电能。

锅炉的主要组成部分包括炉膛、水冷壁、过热器、再热器、空气预热器、除尘器和废气处理设备等。

二、锅炉设备1. 炉膛炉膛是锅炉的核心部分，是燃料燃烧的地方。

炉膛的形状和大小根据燃料种类和燃烧方式不同而不同。

例如，燃煤锅炉的炉膛通常为长方形或圆形，而燃气锅炉的炉膛通常为水平或倾斜的圆筒形。

2. 水冷壁水冷壁是一种由水管组成的壁，它将炉膛内的高温烟气与水管中的水隔开，以保护锅炉壁和增加热量传递面积。

水冷壁的材料通常是钢管或合金钢管。

3. 过热器过热器是一种将蒸汽加热至高温的设备，它可以将蒸汽的温度提高到540℃以上，以提高汽轮机的效率。

过热器通常安装在锅炉的后部，烟气从水冷壁经过过热器后进入再热器。

4. 再热器再热器是一种将蒸汽再次加热的设备，它可以使蒸汽的温度再次提高，以进一步提高汽轮机的效率。

再热器通常安装在过热器的后面，烟气从再热器经过空气预热器后进入除尘器。

5. 空气预热器空气预热器是一种将进入锅炉的空气预先加热的设备，它可以提高燃烧效率和减少污染物排放。

空气预热器通常安装在锅炉的前部，烟气从除尘器经过空气预热器后排放到大气中。

6. 除尘器除尘器是一种将烟气中的固体颗粒物过滤掉的设备，以减少污染物排放。

除尘器通常采用静电除尘、布袋除尘或湿式除尘等技术。

7. 废气处理设备废气处理设备是一种将烟气中的二氧化硫、氮氧化物等有害气体去除的设备，以减少大气污染。

废气处理设备通常采用脱硫、脱硝等技术。

三、锅炉的应用锅炉广泛应用于电力、化工、钢铁、纺织、造纸等行业。

其中，电力行业是锅炉的主要应用领域，电厂锅炉是电力产业的核心设备之一。

例如，中国大唐集团公司的南京南瑞热电厂，采用的是两台超超临界机组，每台机组配套的锅炉蒸汽参数为25.4MPa/571℃，发电机额定功率为1000MW。

第4章过热器与再热器4.1 过热器与再热器的结构型式过热器的作用是将蒸汽从饱和温度加热到额定的过热温度。

在锅炉负荷或其它工况变动时，应保证过热温度的波动处在允许的范围之内。

在现代电站锅炉中，蒸汽过热器是锅炉的一个必备的重要部件，在很大程度上影响着锅炉的经济性和运行安全性。

在工业锅炉中，一般采用饱和蒸汽，常把过热器看作为辅助受热面，过热汽温不超过400℃，通常布置在对流管束中间的烟温小于700～800℃的区域中，工作是可靠的。

在电站锅炉中，提高过热蒸汽的参数是提高火力发电站热经济性的重要途径。

过热蒸汽参数的提高受到金属材料的限制。

过热器的设计必须确保受热面管子的外壁温度低于钢材的抗氧化允许温度并保证其机械强度。

随着锅炉用金属材料的发展，我国电站锅炉已普遍采用了高压高温（9.8MPa，540℃）和超高压参数（13.7MPa，540和555℃），并已发展亚临界压力参数（16.7MPa，540和555℃），国外已有不少锅炉采用超临界压力（24.5MPa，540～570℃）参数，也有个别机组采用更高的压力和温度参数。

随着蒸汽压力的提高，为了减少汽轮机尾部的蒸汽湿度以及进一步提高电站的热经济性，在高参数电站中普通采用中间再热系统，即将汽轮机高压缸的排汽再回到锅炉中加热到高温，然后再送到汽轮机的中压缸及低压缸中膨胀作功。

这个再加热的部件称为再热器。

通常把高压过热器中加热的蒸汽称为（一次）过热蒸汽，再热器中加热的蒸汽称为再热蒸汽（二次过热蒸汽）。

再热蒸汽的参数与热力循环的经济性有关。

一般，再热蒸汽的压力大致为过热蒸汽压力的五分之一左右，温度与一次过热汽温相近。

例如我国125MW，400t/h锅炉中，过热蒸汽的参数为13.7MPa，555℃；再热蒸汽的进出口压力为2.5／2.35MPa，温度也为555℃。

200MW，670t/h锅炉中，过热蒸汽的参数为13.7MPa，540℃；再热蒸汽进出口压力为2.7／2.5MPa，温度也为540℃。

锅炉的工作原理及工作特性锅炉是一种将液体（通常是水）加热转化为蒸汽或者热水的设备。

它是工业生产和生活中常用的热能转换设备之一。

下面将详细介绍锅炉的工作原理及工作特性。

一、锅炉的工作原理锅炉的工作原理基于热力学第一定律，即能量守恒定律。

锅炉通过燃烧燃料产生热能，将热能传递给锅炉内的工质（通常是水），使其温度升高或者转化为蒸汽。

锅炉的主要组成部份包括炉膛、燃烧器、烟道、水冷壁、过热器、再热器、空气预热器、除尘器等。

1. 燃烧系统：燃烧系统由燃料供应系统和空气供应系统组成。

燃料供应系统将燃料输送到燃烧器中，空气供应系统提供所需的氧气。

燃烧器中的燃料与空气混合后，在炉膛中燃烧产生高温燃烧气体。

2. 烟道系统：燃烧产生的烟气通过烟道系统排出。

烟道系统包括烟道、烟囱和风机。

烟道中的烟气在与锅炉内的工质进行热交换后，温度降低，通过烟囱排出。

3. 水冷壁系统：水冷壁是锅炉内部的一种冷却设备，用于吸收炉膛中高温燃烧气体的热量。

水冷壁由管子组成，内部通过循环水来吸收热量，保持壁面温度在安全范围内。

4. 过热器和再热器：过热器和再热器用于进一步提高工质的温度。

过热器将蒸汽加热至高温高压状态，再热器将蒸汽再次加热，提高其能量利用效率。

5. 空气预热器：空气预热器用于提高燃料燃烧的效率。

它通过将烟气中的余热传递给空气，使空气预热，减少燃料的消耗。

6. 除尘器：除尘器用于净化烟气中的固体颗粒物。

它通过过滤或者静电除尘等方法，将烟气中的灰尘和颗粒物去除，保护环境。

二、锅炉的工作特性1. 热效率高：锅炉的热效率是衡量锅炉性能的重要指标之一。

热效率高意味着锅炉能够更有效地利用燃料产生热能。

现代高效锅炉的热效率可以达到90%以上。

2. 稳定可靠：锅炉在工作过程中需要保持稳定的燃烧和热交换。

稳定可靠的锅炉能够提供稳定的热能输出，满足工业生产和生活的需求。

3. 调节性能好：锅炉需要根据实际需要进行热负荷的调节。

调节性能好的锅炉能够快速响应负荷变化，并保持稳定的工作状态。

电站锅炉过热器和再热器的布置和特点一. 过热器与再热器结构型式1.对流过热器对流过热器布置在锅炉的对流烟道中，主要依靠对流传热从烟气中吸收热量。

在中小型锅炉中，一般采用纯对流式过热器，在大型锅炉中，采用复杂的过热器系统，然而对流过热器仍是其中主要的部分。

对流过热器有垂直布置和水平布置的两种型式。

垂直式过热器通常布置在炉膛出口的水平烟道中，其优点是结构简单，吊挂方便，结灰渣较少，得到了广泛的应用。

其主要缺点是停炉后管内积水难以排除，长期停炉将引起管子腐蚀。

在升炉时，由于内积存部分水，在工质流量不大时，可能形成气塞而将管子烧坏，因此在升炉时应控制过热器的热负荷，在空气没有完全排除以前，热负荷不应过大。

布置在尾部竖井中的对流过热器以及塔式和箱式锅炉的过热器采用水平布置的方式。

水平式过热器的优点是易于疏水排气，但支吊比较困难，在高烟温区通常采用管子吊挂的方式，以节省高合金钢的耗量。

对流过热器是由大量平行连接的蛇形管束所组成，其进出口与集箱相连，蛇形管采用外径为32-42mm的无缝钢管制成，壁厚3-7mm，由强度计算确定，过热器所用材料决定于其工作温度。

吊挂和定距零件由于没有工质冷却，工作温度高，通常采用高Cr，Ni材料。

过热器的布置按蒸汽与烟气的流动方向可成顺流、逆流、双逆流或混流布置，如图2.7-1所示。

逆流布置的温压最大，但工作条件最差，顺流布置的温压最小，耗用金属最多。

一般在低烟温区采用逆流，在高烟温区采用混流布置。

图7-18 过热器中蒸汽与烟气流动方向图（a）顺流（b）逆流（c）双逆流（d）混流过热器并联蛇形管的数目由蒸汽及烟气的流速确定。

蒸汽流速系根据管子必须的冷却条件和流动阻力不致过大的原则来选取。

通常过热器系统的总流动阻力应不超过过热蒸汽出口压力的10％。

过热器中烟气流速根据管子不受磨损和不易积灰以及通过技术经济比较来选择，在燃煤炉中，一般为10～14m/s，在油炉和气炉中，则可提高到20m/s。

过热器
锅炉中将蒸汽从饱和温度进一步加热至过热温度的部件，又称蒸汽过热器。

大部分工业锅炉不装设过热器，因为许多工业生产流程和生活设施只需要饱和蒸汽。

在电站、机车和船用锅炉中，为了提高整个蒸汽动力装置的循环热效率，一般都装有过热器。

再热器
再热器实质上是一种把作过功的低压蒸汽再进行加热并达到一定温度的蒸汽过热器，再热器的作用进一步提高了电厂循环的热效率，并使汽轮机末级叶片的蒸汽温度控制在允许的范围内。

为了提高大型发电机组循环热效率，广泛采用中间再热循环。

从锅炉过热器出来的主蒸汽在汽轮机高压缸作功后，送到再热器中再加热以提高温度，然后送入汽轮机中压缸继续膨胀作功，称为一次中间再热循环，可相对提高循环效率4～5％。

有些大型机组，在中压缸后再次将排汽送回锅炉加热，称为两次中间再热循环,可再相对提高循环效率的2％左右。

个别试验机组甚至采用三次中间再热循环。

采用再热循环后,锅炉-汽轮机装置的热力系统、结构和运行调节都变得复杂，造价增加，故在100兆瓦以上的发电机组中才采用,通常只采用一次中间再热。

省煤器
省煤器（英文名称Economizer）就是锅炉尾部烟道中将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面，由于它吸收的是比较低温的烟气，降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率，所以称之为省煤器。

空气预热器
air pre-heater空气预热器就是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热面。

用于提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗。

锅炉过热器、再热器系统及蒸汽管道吹管措施一、锅炉过热器系统1.1 运行原理锅炉过热器是锅炉主体中加热面积最大、出口蒸汽温度最高的部分。

它的主要作用是将从锅炉主体中出来的锅炉水汽包中产生的湿度去除掉，使其成为饱和蒸汽，从而提高蒸汽的干度和温度。

过热器的工作原理是通过将锅炉主体中出来的饱和蒸汽进行加热，使其达到超过饱和状态，从而成为过热蒸汽，最终进入蒸汽管道输送至用电设备。

1.2 过热器设备结构过热器通常由多组管束和支承结构组成。

管束内部是多根螺旋或直管装置，通常采用无缝钢管或不锈钢管制作。

支承结构通常由根据压力等级制造的板式物品和悬挂支撑结构组成。

此外，还需要加入上、下管盘、隔板、罩壳等结构。

1.3 过热器运行中的问题及解决方法•过热器泄漏过热器泄漏主要是由于管束或支承结构等故障所引起，这种情况下应采取相应的修理措施，如更换管束或支承构件。

•过热器铭牌或标记损坏过热器运行中，如果铭牌或标记损坏，会造成过热器的风险增大，需要立即更换或修理。

•过热器内产生氧化物过热器内部产生氧化物将严重影响蒸汽质量和经济性，需要采用化学清洗、物理捣毁和高压水冲洗等措施进行清理。

二、再热器系统2.1 运行原理再热器系统与过热器系统类似，同样是加热主汽流中的蒸汽，提高其温度。

再热器与过热器的主要区别在于，它在蒸汽流经过热器后，在温度降低前再次进入加热器加热。

这种再加热的目的是进一步提高主汽流中蒸汽的温度，进而提高锅炉输出蒸汽的温度。

2.2 再热器的设计和结构再热器与过热器不同的是，再热器通常由两个或三个管束组成，设计更加复杂，结构也更加严格。

其中，再热器中的每个管束内部均包含多个钢管或不锈钢管制成的螺旋或直管形式，管束之间则采用隔板结构对其进行支撑。

2.3 再热器系统的问题及解决方法•初级侧回路泄漏如果再热器的初级侧回路泄漏，将严重影响再热器的工作效率，需要采取相应的修理措施，如更换管束或支承构件。

•额定功率下蒸汽温度过高如果再热器蒸汽温度过高，将导致其效率降低，严重的甚至会危及锅炉的正常运行。

锅炉过热器和再热器课件过热器1.设备概述本炉过热器由顶棚过热器、包覆过热器、低温过热器、前屏辐射式过热器和末级过热器五个部分组成，现场布置情况如下：1.1顶棚过热器：布置在炉膛及水平烟道的顶部。

因其吸热量很小，故其主要作用是构成轻型平炉顶顶棚过热器由232根管及进出口联箱组成,管子中63.5x5.7,平均节距115mm,管长18697mm,顶棚管自顶棚过热器入口联箱引出，从炉膛前墙顶部呈水平方向并延伸至再热器之后的顶棚过热器出口联箱（即包覆管过热器入口联箱）。

顶棚管及其敷设炉墙的重量由进出口联箱及设置在管段中间的吊杆来承受，经吊杆及与之相连接的吊杆将其传至锅炉横梁上。

1.2包覆管过热器：是布置在锅炉转向室顶部和竖井烟道四周的贴墙管,因其吸热量很小，其作用主要在于简化烟道部分炉墙，将包覆管过热器悬吊在炉顶梁上，在包覆管上敷设炉墙，可以简化炉墙结构，并减轻炉墙重量。

包覆管过热器由出入口联箱以及转向室顶部包覆管、前后墙包覆管（均为232根，节距为115mm）以及两侧墙包覆管组成，管子规格为①64.5x4.5,节距为115mm。

包覆管过热器进口联箱横卧在转向室顶部的入口部位，标高55627mm o顶棚过热器出来的一部分蒸汽经与入口联箱相连的单排对流管束引入前包覆管。

对流管束构成了水平烟道和尾部烟道的结合面。

对流管束管径为，管节距为230mm o一部分蒸汽顺着顶棚管的流动方向进入转向室顶部包覆管，蒸汽在右后墙改变方向进入后墙包覆管，将蒸汽引入包覆管出口环行联箱；另一部分由入口联箱引出的侧包墙连通管将蒸汽引入两侧包墙管后进入包覆管出口环行联箱，即低温省煤器入口联箱；所有包覆管过热器均通过联箱及其所连接的吊杆悬吊在炉顶梁上。

1.3低温过热器：由蛇行管及其进出口联箱组成。

蛇行管沿竖井高度分为三段：入口段和中间段管组采用逆流水平布置，中间留有1150mm的检修空间；出口管段的管组采用立式顺流布置；全部管子均为平行顺列布置。