蒸汽過熱器使鍋爐的重要組成部分.doc

蒸汽過熱器使鍋爐的重要組成部分，它的作用是把從汽包出來的飽和蒸汽加熱到具有一定過熱度的合格蒸汽，并要求在鍋爐變工況運(yùn)行時(shí)，保證過熱蒸汽溫度在允許范圍內(nèi)。汽輪機(jī)高壓缸的排汽先送到鍋爐的再熱器中，經(jīng)過再一次加熱升溫到一定的溫度后，返回到汽輪機(jī)的中低壓缸和低壓缸中繼續(xù)膨脹作功。通常，再熱蒸汽壓力為過熱蒸汽壓力的20%左右，再熱蒸汽溫度與過熱蒸汽溫度相近。我國(guó)125MW及以上機(jī)組都采用了中間再熱系統(tǒng)。 隨著蒸汽參數(shù)的提高，過熱蒸汽和再熱蒸汽的吸熱量份額增加，在現(xiàn)代高參數(shù)大容量鍋爐中，過熱器和再熱器的吸熱量占工質(zhì)總吸熱量的50%以上，因此，過熱器和在熱氣受熱面在鍋爐總受熱面中占有很大比例，須把一部分過熱器和再熱器受熱面布置在爐膛內(nèi)，即采用輻射式、半輻射式過熱器和再熱器。對(duì)流過熱器是指不知在對(duì)流煙道內(nèi)主要吸收煙氣對(duì)流放熱的過熱器；輻射式過熱器是指布置在爐膛中直接吸收爐膛輻射熱的過熱器，若輻射式過熱器設(shè)置在爐膛內(nèi)壁上，稱為墻式過熱器；若輻射式過熱器布置在爐頂，稱為頂棚過熱器；如輻射式過熱器懸掛在爐膛上部，稱為前屏過熱器。半輻射式過熱器是指布置在爐膛上部或爐膛出口煙囪處，既吸收爐內(nèi)的直接輻射熱，又吸收煙氣的對(duì)流放熱的過熱器，通常稱為屏式過熱器。在大型鍋爐中，為了采用懸吊結(jié)構(gòu)和敷管式爐墻，在水平煙道或尾部煙道內(nèi)壁布置了過熱器管，此種過熱器稱為包覆過熱器。耒陽電廠二期300MW機(jī)組鍋爐過熱器系統(tǒng)由頂棚過熱器、包墻管過熱器、一級(jí)過熱器、屏式過熱器和二級(jí)過熱器組成。工質(zhì)在整個(gè)過熱器系統(tǒng)的流程如下：汽包出來的飽和蒸汽頂棚過熱器及包墻過熱器一級(jí)過熱器進(jìn)口集箱一級(jí)過熱器一級(jí)過熱器出口集箱一級(jí)噴水減溫水屏式過熱器進(jìn)口集箱屏式過熱器屏式過熱器出口集箱屏式過熱器出口交叉連接管二級(jí)噴水減溫器二級(jí)過熱器進(jìn)口集箱35個(gè)分集箱二級(jí)過熱器進(jìn)口管組35個(gè)分集箱二級(jí)過熱器出口管組過熱器出口集箱經(jīng)主蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)高壓缸。為了提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，減少汽輪機(jī)末級(jí)葉片蒸汽濕度，我國(guó)125MW及以上機(jī)組都采用了中間再熱，將其輪機(jī)高壓缸排汽引入鍋爐的再熱器中，重新加熱到高溫，然后引入中壓缸作功。再熱器的進(jìn)汽是汽輪機(jī)高壓缸的排汽，它的壓力約為主蒸汽壓力的20%左右，溫度稍高于相應(yīng)的飽和溫度，流量約為主蒸汽流量的80%，離開再熱器后的蒸汽溫度約等于主蒸汽溫度。再熱器與過熱器相比，有以下幾個(gè)特點(diǎn)。再熱蒸汽壓力低，蒸汽與管壁之間的對(duì)流放熱系數(shù)削，再熱蒸汽對(duì)管壁的冷卻效果差；再熱蒸汽壓力低、溫度高、比容大，再熱蒸汽的容積流量比主蒸汽大的多，再熱蒸汽連接管道直徑比過熱蒸汽大；再熱蒸汽對(duì)汽溫偏差較敏感；再熱蒸汽出口氣溫受進(jìn)口氣溫的影響；當(dāng)汽輪機(jī)甩負(fù)荷或機(jī)組起停時(shí)，再熱蒸汽無蒸汽冷卻，可能燒壞，因此過熱器和再熱器之間裝有高壓旁路，將過熱蒸汽通過高壓旁路快速減溫減壓后引入再熱器，從而起到保護(hù)再熱器的作用。耒陽電廠二期300MW機(jī)組鍋爐再熱器系統(tǒng)由低溫再熱器、高溫再熱器以及兩者之間的過渡管組組成。再熱蒸汽的工作流程：高壓缸排汽經(jīng)再熱蒸汽冷管道事故噴水減溫器再熱器進(jìn)口集箱四組低溫再熱器管組過渡管組高溫再熱器管組再熱器出口集箱經(jīng)再熱器熱管道進(jìn)入汽輪機(jī)中壓缸。過熱器汽溫隨給水溫度的上升而降低，隨給水溫度的降低而提高，在機(jī)組運(yùn)行時(shí)常常會(huì)因高壓加熱器的停運(yùn)等原因而使給水溫度降低，由于大型鍋爐過熱器總體呈對(duì)流汽溫特性，如果給水溫度降低過多，有可能引起過熱蒸汽超溫，通常采用降低負(fù)荷運(yùn)行方法保證過熱器安全；隨著爐膛出口過量空氣系數(shù)增大，輻射式過熱器汽溫降低而對(duì)流式過熱器的氣溫增加；過熱氣溫和再熱汽溫隨火焰中心位置的降低而下降；爐膛受熱面結(jié)渣或集灰，會(huì)使?fàn)t內(nèi)輻射熱量減少，過熱器區(qū)煙溫提高，因而汽溫增加；過熱器本身嚴(yán)重集灰、結(jié)渣或管內(nèi)結(jié)垢時(shí)，將導(dǎo)致汽溫下降；火焰中心位置升高，其出口汽溫升高，反之，火焰中心位置降低，過熱汽溫和再熱汽溫下降；飽和蒸汽濕度增大，過熱汽溫下降，反之，過熱氣溫上升。通常采用的汽溫調(diào)節(jié)方法有：使用噴水減溫器，噴水減溫是將水直接噴入過熱蒸汽中，水被加熱、汽化和過熱，吸收蒸汽中的熱量，達(dá)到調(diào)節(jié)汽溫的目的，耒陽電廠二期自然循環(huán)鍋爐采用兩級(jí)減溫，總噴水量為鍋爐負(fù)荷的5%8%，第一級(jí)布置在屏式過熱器前，作為整個(gè)過熱器汽溫的粗調(diào)，同時(shí)還可保證屏的安全運(yùn)行，噴水量略大于總噴水量的一半；第二級(jí)布置在末級(jí)過熱器之前，作為過熱器出口汽溫的細(xì)調(diào)，同時(shí)還可保證末級(jí)過熱器的安全運(yùn)行，減溫器的噴水來自給水泵出口的高壓水；汽氣熱交換器；蒸汽旁通法；煙氣再循環(huán)；分隔煙道擋板調(diào)溫法，當(dāng)再熱器布置在鍋爐尾部煙道內(nèi)時(shí)，為了調(diào)節(jié)再熱氣溫，有時(shí)把尾部煙道用隔墻分開，分別將再熱器和低溫過熱器布置在兩個(gè)并聯(lián)的煙道中，在它們后面布置省煤器，在出口處設(shè)有可調(diào)煙氣擋板，調(diào)節(jié)煙氣擋板