锅炉原理过热器与再热器

电力技术Electric Power Technology Vol.19No.8 Apr.2010第19卷　第8期2010年4月1　前言过热器、再热器属于蒸汽锅炉的主要辅助受热面。

作为锅炉的重要组成部件，其主要功能是在压力不变的情况下，将饱和蒸汽加热干燥到规定的温度，增加蒸汽的做功能力，提高整个蒸汽动力设备的经济性。

有无过热器、再热器是由锅炉的用途决定的。

对于电站工业锅炉，过热器、再热器管在其中的重要地位是不言而喻的。

因为过热器、再热器汽温与电站的循环效率关系极大，而且过热汽温和再热汽温的高低对于汽轮机本体叶片中的蒸汽湿度关系也很大。

汽温愈高，电站效率愈高，汽轮机未级湿度愈小。

同时过热器、再热器的壁温愈高，影响到过热器、再热器工作的可靠性；汽温愈低，电站效率也愈低，同时汽轮机未级湿度愈大，影响到汽轮机工作的安全性。

由于过热器、再热器管材对温度很敏感，通常电站锅炉过热器、再热器的工作温度要求控制在一个很有限的范围内。

可以说，运行中能否将过热器、再热器的工作温度控制在规定的范围内，是影响过热器、再热器工作安全性和可靠性的关键；过热器、再热器一旦超温或“过热”，将使其受损伤或急剧缩短其使用寿命。

如果超温或“过热”的数值过大或累计时间较长，则会造成管排变形甚至爆破，即通常所谓的爆管。

超温是导致过热器、再热器爆管的最主要和直接的原因，而形成超温的因素很多，既有因运行中集控操作人员不精心不负责任所致；也有因安装或检修过程中敷衍塞责蒙混过关而埋下的伏笔。

还有锅炉工况变化的因素，更有生产过程中急功近利不尊重客观规律所留下的隐患。

2　锅炉过热器、再热器运行的基本状况我厂现行在役锅炉型号为：DG2028/17.45-II3，锅炉型式为亚临界压力，中间一次再热的自然循环锅炉，双拱形单炉膛，燃烧器布置于下炉膛前后拱上，“W”型火焰燃烧方式，尾部双烟道结构，采用挡板调节再热汽温，固态排渣，全钢结构，全悬吊结构，平衡通风，露天布置。

锅炉烟气中所含粉尘(包括飞灰和炭黑)、硫和氮的氧化物都是污染大气的物质，未经净化时其排放指标可达到环境保护规定指标的几倍到数十倍。

控制这些物质排放的措施有燃烧前处理、改进燃烧技术、除尘、脱硫和脱硝等。

借助高烟囱只能降低烟囱附近地区大气中污染物的浓度。

烟气除尘所使用的作用力有重力、离心力、惯性力附着力以及声波、静电等。

对粗颗粒一般采用重力沉降和惯性力的分离，在较高容量下常采用离心力分离除尘静电除尘器和布袋过滤器具有较高的除尘效率。

湿式和文氏—水膜除尘器中水滴水膜能粘附飞灰，除尘效率很高还能吸收气态污染物。

WD卧式静电除尘器二、锅炉的分类和规格型号自然循环锅炉：利用水汽密度差产生的压头，提供循环动力。

直流锅炉：依靠水泵的压头来提供动力。

强制循环：锅炉下降管中加装了循环泵。

一.锅炉的分类1、按烟气在锅炉流动的状况分水管锅炉、锅壳锅炉（火管锅炉）、水火管组合式锅炉。

又称火床炉；将液体、气体或磨成粉状的固体燃料，喷入火室燃烧的炉膛称为室燃炉，又称火室炉；空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃烧，并适于燃烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉，又称流化床炉；利用空气流使煤粒高速旋转，并强烈火烧的圆筒形炉膛称为旋风炉。

燃稻壳蒸汽锅炉的内部结构图锅炉本体：炉膛、燃烧器、水冷壁、过热器、省煤器、再热器、空气预热器以及钢架炉壁。

水冷壁：吸收炉膛辐射热，汽化水。

过热器：饱和蒸汽加热到过热蒸汽。

再热器：将透平中低温蒸汽加热，以提高做功能力。

省煤器：把低温给水加热成温度较高的水。

空气预热器：预热空气，利用低温烟气加热进入锅炉的空气，提高其温度。

炉墙：减少锅炉散热损失，起保护作用。

燃烧器：使燃料合理燃烧。

辅助装置：磨煤装置：磨煤机、排粉机、粗粉及细粉分离器。

送风装置：送风机、风道、送风机将空气通过空气预热器送往炉子中。

隙挡板作为粗分离元件；中压以上的锅炉除广泛采用多种型式的旋风分离器进行粗分离外，还用百页窗、钢丝网或均汽板等进行进一步分离。

锅筒上还装有水位表、安全阀等监测和保护设施。

超临界锅炉过热器\再热器的汽温特性及调节分析摘要：本文对直流锅炉的过热器、再热器汽温特性、变化特点、汽温调节进行了简要分析，并结合我厂实际情况阐述锅炉汽温偏差产生的原因，提出超临界压力锅炉运行中应关注的问题，与电力同仁共勉。

关键词：直流锅炉超临界过热器再热器汽温21世纪以来，为了提高锅炉效率，最大限度的降低能源消耗，电站锅炉逐步向超临界锅炉方向发展。

超临界锅炉的汽温特性与传统的汽包炉汽温特性有明显的不同，汽温过高将引起管壁超温、金属蠕变寿命降低，会影响机组的安全性；汽温过低将引起循环热效率的降低。

根据计算，过热器在超温10～20℃下长期工作，其寿命将缩短一半以上；汽温每降低10℃，循环热效率降低0.5%，而且汽温过低，会使汽轮机排汽湿度增加，从而影响汽轮机未级叶片的安全工作。

通常规定蒸汽温度与额定温度的偏差值在-10～+5℃范围内。

下面对直流锅炉的汽温特性进行分析，不断摸索调整汽温的最佳手段，控制汽温在允许范围内，保证锅炉安全运行。

一、过热器或再热器汽温特性1、过热器或再热器出口汽温随锅炉负荷的变化规律称为过热器或再热器的汽温特性。

过热器的汽温特性如图1-1所示。

图1-1 过热器的汽温特性l―辐射式过热器；2、3―对流式过热器23随着锅炉负荷的变化，辐射式过热器的汽温特性与对流式过热器相反。

当锅炉负荷增加时，燃料消耗量和过热器中蒸汽的流量都相应增大，由于炉内火焰温度变化不大，辐射式过热器吸收的炉膛辐射热增大不多，相对于每干克蒸汽的辐射吸热量反而减小，因此辐射式过热器的出口汽温随锅炉负荷的增大而降低。

辐射式过热器的汽温特性见图1-1中的曲线1。

当锅炉负荷增大时，燃料消耗量增大，烟气流速增大，烟温升高、对流传热量增加，相对于每千克蒸汽的对流吸热量增加，因此对流式过热器的出门汽温随锅炉负荷的增大而增大。

对流式过热器的汽温特性见图1-1中曲线2、3，过热器离炉膛越远，过热器进口烟温越低，烟气对过热器的辐射换热份额越少，汽温随负荷增加而上升的趋势更加明显。

锅炉结构及工作原理锅炉结构及工作原理锅：是指锅炉的水汽系统，由汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器和省煤器等设备组成。

（1）锅的任务是使水吸热，最后变化成一定参数的过热蒸汽。

其过程是：给水由给水泵打入省煤器以后逐渐吸热，温度升高到汽包工作压力的沸点，成为饱和水；饱和水在蒸发设备（炉）中继续吸热，在温度不变的情况下蒸发成饱和蒸汽；饱和蒸汽从汽包引入过热器以后逐渐过热到规定温度，成为合格的过热蒸汽，然后到汽轮机做功。

汽包：汽包俗称锅筒。

蒸汽锅炉的汽包内装的是热水和蒸汽。

汽包具有一定的水容积，与下降管，水冷壁相连接，组成自然水循环系统，同时，汽包又接受省煤器的给水，向过热器输送饱和蒸汽；汽包是加热，蒸发、过热三个过程的分解点。

下降管：作用是把汽包中的水连续不断地送入下联箱，供给水冷壁，使受热面有足够的循环水量，以保证可靠的运行。

为了保证水循环的可靠性，下降管自汽包引出后都布置在炉外。

联箱：又称集箱。

一般是直径较大，两端封闭的圆管，用来连接管子。

起汇集、混合和分配汽水保证各受热面可靠地供水或汇集各受热面的水或汽水混合物的作用。

（位于炉排两侧的下联箱，又称防焦联箱）水冷壁下联箱通常都装有定期排污装置。

水冷壁：水冷壁布置在燃烧室内四周或部分布置在燃烧室中间。

它由许多上升管组成，以接受辐射传热为主受热面。

作用：依靠炉膛的高温火焰和烟气对水冷壁的辐射传热，使水（未饱和水或饱和水）加热蒸发成饱和蒸汽，由于炉墙内表面被水冷壁管遮盖，所以炉墙温度大为降低，使炉墙不致被烧坏。

而且又能防止结渣和熔渣对炉墙的侵蚀；筒化了炉墙的结构，减轻炉墙重量。

水冷壁的形式：1.光管式2.膜式过热器：是蒸汽锅炉的辅助受热面，它的作用是在压力不变的情况下，从汽包中引出饱和蒸汽，再经过加热，使饱和蒸汽成为一定温度的过热蒸汽。

省煤器：布置在锅炉尾部烟道内，利用烟气的余热加热锅炉给水的设备，其作用就是提高给水温度，降低排烟温度，减少排烟热损失，提高锅炉的热效率。

电站锅炉安全阀和省煤器一. 过热器的保护锅炉在运行中，必须对过热器、再热器提供必要的监视和保护手段，尤其在锅炉启动、停炉阶段，由于此时所处的工作条件差，更需要对过热器和再热器进行保护1.压力保护在屏式过热器进口管段上装有4只安全阀，过热器出口管段上装有2只动力泄放阀(PCV)，1只安全阀，末级过热器出口集箱上装有一只放气阀。

出口管道PCV阀和安全阀的整定压力低压进口管道安全阀的整定压力，因此，当锅炉超压时引起出口管道PCV阀和安全阀启跳时，能确保整个过热器系统中总有足够的蒸汽流过；而出口管道PCV阀的整定压力是低于过热器出口安全阀的，使安全阀避免经常动作而得到保护。

2.温度监测过热器系统的温度测点是在锅炉启停、运行时对过热蒸汽温度和管子金属壁温进行监视和保护的重要手段。

过热器系统温度的监视是通过设置在系统管道上不同位置的热电偶来实现的，管子金属壁温的监视是通过装设在过热器各级受热面出口段的壁温测点来实现的。

另外，减温水有足够地容量，能满足锅炉在各种工况正常运行。

二. 再热器的保护1.压力保护再热器进出口管道上分别设置安全阀。

出口管道上的安全阀整定压力低于再热器进口管道上的安全阀的整定值，因此在安全阀动作时，再热器中有足够的蒸汽流过，确保再热器得到有效的保护2.温度监测保护再热器系统温度的监视是通过设置在系统管道上不同位置的热电偶来实现的，管子金属壁温的监视是通过装设在再热器各级受热面出口段的壁温测点来实现的。

另外，在锅炉启动初期，还通过炉膛出口烟温探针的监控来实现对再热器的保护。

3.旁路保护采用高、低压串联旁路，可保证再热器在任何工况下都有蒸汽通过，可有效地保护再热器。

另外，过热器、再热器系统设有必要的监控和保护手段。

1)汽机旁路采用高、低压串联旁路，可保证。

2)屏式过热器进口管段上装有4只安全阀，过热器出口管段上装有2只动力泄放阀(PCV)，1只安全阀，末级过热器出口集箱上装有一只放气阀。

再热器进口管段上设有6只安全阀，出口管段上设有2只安全阀。

高压锅炉工作原理高压锅炉是一种常见的热能设备，广泛应用于工业生产、发电等领域。

它利用燃烧产生的热能，将水加热为蒸汽，从而实现能量转换。

本文将介绍高压锅炉的工作原理和相关的流程。

一、高压锅炉的结构高压锅炉由炉膛、水冷壁、蒸发器、过热器、再热器、引风机、鼓风机、除尘器、烟囱等组件组成。

1. 炉膛：炉膛是燃烧室，用于燃烧燃料生成高温烟气。

2. 水冷壁：水冷壁位于炉膛四周，用于吸收炉膛内高温烟气的热量。

3. 蒸发器：蒸发器是高压锅炉的核心部件，通过吸热汽水混合物，使水蒸发为蒸汽。

4. 过热器：过热器用于对蒸汽进行加热，使其温度进一步升高。

5. 再热器：再热器位于汽轮机出口处，将部分蒸汽再次加热，提高其温度。

6. 引风机：引风机用于将气体送入炉内，以维持燃烧的正常进行。

7. 鼓风机：鼓风机用于增加炉内燃料的供氧量，从而促进燃烧反应。

8. 除尘器：除尘器用于过滤烟气中的颗粒物质，净化排放。

9. 烟囱：烟囱用于排放烟气至大气中。

二、高压锅炉的工作原理高压锅炉的工作过程可以简单概括为燃烧、汽化、蒸发、过热、再热等阶段。

1. 燃烧：燃料经燃烧器燃烧后产生的高温烟气进入炉膛，并在炉内与空气进行充分的混合燃烧。

2. 汽化：炉膛内的热量传递给水冷壁，使其吸热并迅速蒸发，生成汽水混合物。

3. 蒸发：汽水混合物进一步通过蒸发器，吸热转化为饱和蒸汽。

4. 过热：饱和蒸汽通过过热器，再次加热，使其温度升高，成为高温高压的过热蒸汽。

5. 再热：部分过热蒸汽通过再热器再次加热，提高其温度，并与未经过再热的蒸汽混合。

6. 蒸汽推动汽轮机：高温高压的蒸汽通过管道输送至汽轮机，利用蒸汽的压力和动能驱动汽轮机旋转。

7. 蒸汽凝结：蒸汽经过汽轮机后，压力和温度降低，进入凝结器，通过冷却排出为水。

高压锅炉在工业生产中的作用举足轻重，其工作原理的理解和应用具有重要意义。

高压锅炉的运行需要遵循严格的操作规程和安全措施，以确保工作安全可靠。

同时，高压锅炉的能效效果也需要得到优化，以提高能源利用效率，减少资源浪费。

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1. 除氧水箱。

向锅炉提供除氧的给水，去除水中的溶解氧。

锅炉的说明书第一章：引言锅炉作为一种重要的热能设备，广泛应用于工业生产和民用领域。

本说明书将详细介绍锅炉的结构、原理、操作方法、维护保养等内容，旨在帮助用户正确使用和维护锅炉，确保其安全可靠运行。

第二章：锅炉的结构2.1 锅炉主体锅炉主体由炉膛、烟管、水管、过热器、再热器、空气预热器等组成。

炉膛是燃料燃烧的区域，烟管和水管负责传递热量和水蒸气。

过热器、再热器和空气预热器则用于提高锅炉的热效率。

2.2 炉排系统炉排系统由机械炉排和风冷炉排组成。

机械炉排负责将燃料均匀送入炉膛，并及时清除炉内积灰，保证燃烧的稳定性。

风冷炉排则用于冷却炉排，防止过热引起事故。

第三章：锅炉的工作原理3.1 燃烧系统锅炉燃烧系统由燃料供给系统、空气供给系统和点火系统组成。

燃料供给系统将燃料输送至炉膛，空气供给系统提供所需的氧气，点火系统用于点燃燃料。

3.2 循环系统循环系统负责将水送入锅炉，吸收炉内热量后产生蒸汽，再将蒸汽输送至用热设备。

循环系统包括给水泵、水箱、水管等组件，确保锅炉运行过程中水的循环流动。

第四章：锅炉的操作方法4.1 启动操作启动锅炉前，首先检查各个系统的运行状态，确保无异常情况。

然后按照操作规程逐步启动燃烧系统、循环系统和辅助设备，待锅炉运行稳定后，方可投入正常工作。

4.2 运行操作锅炉运行期间，操作人员应密切关注各项参数的变化，确保锅炉运行在安全、稳定、高效的状态。

定期检查燃料供给系统、循环系统和排污系统，及时清理积灰和污垢，保证锅炉的正常运行。

第五章：锅炉的维护保养5.1 清洁维护定期对锅炉进行清洗，清除炉内的积灰和污垢。

清洗过程中应注意安全，防止烫伤和化学品溅泼。

清洗后，及时检查各个部件的磨损情况，如有需要及时更换。

5.2 润滑维护锅炉各个运动部件应定期进行润滑，以减少摩擦和磨损。

使用适量的润滑剂，并按照规定的润滑周期进行维护保养，确保锅炉的正常运行。

第六章：锅炉的安全措施6.1 压力保护锅炉设有安全阀和过压保护装置，当锅炉内压力超过额定值时，安全阀会自动打开，释放压力，防止锅炉发生事故。