蒸汽锅炉的再热器结构及其要素
蒸汽锅炉的过热器结构及其要素
蒸汽锅炉的过热器结构及其要素一、蒸汽锅炉过热器的概念蒸汽锅炉过热器是蒸汽锅炉中的一个重要部件，用于使蒸汽的温度升高至超过饱和温度。
在蒸汽锅炉中，蒸汽从水管子里流出来，进入过热器，经过过热器里面的管子，再从管子里流出去，此时的蒸汽称为过热蒸汽。
过热器的作用是将蒸汽中的水份蒸发掉，将蒸汽的温度提高，并使蒸汽的过热度达到要求。
二、蒸汽锅炉过热器的结构过热器一般由进水接头、湍流鼓、弯管、过热面管和出口等组成。
其中，过热面管是过热器的关键部件，直接影响到过热蒸汽的质量和蒸汽锅炉的整体效率。
1.进水接头进水接头是连接过热器和蒸汽锅炉的一条管子，主要是向过热器引进水份，补充过热蒸汽中蒸发的水分。
2.湍流鼓湍流鼓是安装在进水接头后面的一种结构，主要作用是改变水流的方向，使水流在过热器中形成湍流状态，有利于水份蒸发和蒸汽过热。
3.弯管弯管是过热器中重要的构成部分，其作用是改变蒸汽流动的方向和速度，使蒸汽能更好地接触和被过热面管吸收热能。
4.过热面管过热面管是过热器的核心部件，通常由很多根小直径的管子组成。
这些小管子中包含着过热水蒸气，所以才叫做过热面管。
过热面管的材质一般采用铁、钢、铬镍钼合金等优质材料，并加工成螺纹形和叉形两种。
在设计过热器时，面积、长度、设计参数等都要考虑到，以确保过热面管能够充分吸收热能，保持过热蒸汽的质量。
5.出口出口是蒸汽锅炉过热器中的最后一个部分，主要作用是将过热蒸汽输送到蒸汽机、涡轮机或其他设备中进行使用。
三、蒸汽锅炉过热器的要素1.过热度过热度是指蒸汽的温度超过饱和温度的程度，通常以温差来表示。
对于高压大容量锅炉，过热度的设计应该合理，既要保证质量，又要提高效率，同时还要减少能耗。
2.面积面积是指过热器中过热面管的总面积，它与过热蒸汽的产量成正比。
过热器的面积大小与锅炉产生的蒸汽量和过热度有关，一般来说，面积越大，产量也就越大。
3.设计压力设计压力是指过热器能够承受的最大压力，也是过热器安全运行的保障。
《过热器和再热器》课件
入口和出口集箱
用于连接过热器和再热器的主管道 ，收集和分配蒸汽。
蒸汽入口和出口
控制蒸汽进入和离开过热器和再热 器的位置。
03
02
蛇形管
由多个弯曲的小管组成，用于热能 的传导和交换。
支撑结构
用于支撑蛇形管和其他部件，确保 设备的稳定运行。
04
材料选择和制造工艺
材料选择
根据使用环境和工况选择耐高温、耐腐蚀、高强度和 高可靠性的材料。
VS
泄漏
设备泄漏不仅会影响正常运行，还可能引 发安全事故。为预防泄漏，应定期检查设 备各部件的密封性，及时更换损坏的密封 件。
04 过热器和再热器的应用和发展
CHAPTER
应用领域和案例分析
应用领域
电力、化工、石油、食品等工业领域。
案例分析
某电厂过热器和再热器的设计、选型和使用情况，以及在运行中遇到的问题和解决方案 。
过热器和再热器的设计和制造需要考虑到传热效率、耐久性、安全性和经 济性等多个因素。
对未来研究和发展的建议
01
随着技术的发展和环保要求的提高，过热器和再热器
的性能和效率需要进一步提高。
02
新型的传热材料、高效的传热技术、先进的控制系统
等将会被应用到过热器和再热器的设计和制造中。
03
未来的研究和发展应该注重提高过热器和再热器的能
作用
过热器和再热器的主要作用是提高蒸 汽的温度和压力，以满足汽轮机的需 求，从而提高发电效率。
工作原理
过热器
过热器通过燃烧燃料加热锅炉中的水 ，使水蒸发成蒸汽，并对蒸汽进行过 热处理，使其达到更高的温度和压力 。
再热器
再热器接收从汽轮机高压缸排出的蒸 汽，对其进行再热处理，使其达到更 高的温度和压力，然后送回汽轮机中 低压缸继续做功。
电厂蒸汽锅炉原理过热器和再热器
调节出口汽温，也起保护作用。
电厂蒸汽锅炉原理过热器和再热器
再热器系统与调温
再热器与过热器布置的原则基本一致，再热器一般均为 对流式，分为低温段与高温段，
原则上再热器蒸汽不能采用喷水调温方式（经济性考 虑），
只设置事故喷水减温，在汽温过高时采用。
二、热偏差的危害
虽然管组出口蒸汽平均温度满足设计要求，但个别 受热面管子（偏差管）吸热偏多，引起该受热面管 金属超温，造成高温蠕变损坏
对不同类型的过热器，管壁金属温度与管内工质温 度的关系约为： ❖ 辐射式过热器：twb=tg+100℃ ❖ 对流式过热器：twb=tg+40℃
电厂蒸汽锅炉原理过热器和再热器
电厂蒸汽锅炉原理过热器和再热器
3．锅炉参数提高，容量增大，锅炉各受热面数量和 位置发生变化，过热受热面向炉膛移动（辐射式过 热器），工作条件更差；
4．设计或运行不当，很容易引起受热面金属超温， 长期超温会造成爆管，工质泄露，停机，是锅炉故 障最多的部件之一。
电厂蒸汽锅炉原理过热器和再热器
三、汽温调节
第一节概述第二节过热器和再热器的结构型式第三节过热器与再热器的热偏差第四节汽温调节第七章过热器和再热器一过热器和再热器的种类过热器与再热器的结构形式基本相同过热器与再热器的种类半辐射式对流辐射稀疏管屏布置在炉膛的上部对流式以对流传热方式为主密集蛇型管束布置在对流烟道辐射式以辐射传热方式为主布置在炉膛的壁面上二对流式过热器和再热器结构特点1
平行管进出口间的压差分布由联箱内的压力分布特性 （和管子本身的阻力特性）所决定。 在各平行管的管子结构基本相同的情况下，管子的阻力 不均匀可以不计。 不同联箱布置方式产生不同压力分布特性 不合理的联箱联结方式，会导致流量不均。
再热器
布置特点
再热器的布置形式遵循过热器的布置形式，有对流式、辐射式和半辐射式三种。
对流式再热器有逆流、顺流、混合流，单管圈、双管圈、多管圈，顺列、错列，立式、水平式，平行于前墙、 垂直于前墙。对流式再热器是主要吸收对流热的再热器。
辐射式再热器是指吸收炉膛辐射的再热器。
半辐射式再热器（就是屏式过热器）是指吸收炉膛辐射比较多（辐射吸热超过总热量的1/2）的再热器。
保护措施
在锅炉启动和事故停机时，再热器中没有蒸汽流过，或者蒸汽流量很小。为了防止再热器超温损坏，除采用 耐高温合金钢材料外，还应有保护措施，常用的有：控制锅炉启动速度;将再热器布置在低烟温区域；启动和事故 时引入主蒸汽冷却等。
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再热热源有两部分：一是新蒸汽，从主蒸汽联箱来，进人第二级再热器；另一部分是抽汽，来自高压缸的第 一级抽汽，进入第一级再热器。抽汽管路上设置有除湿器、止回阀及隔离阀口。为了使凝结水从汽水分离再热器 中及时排出，保证装置的有效和安全运行，每台汽水分离再热器设簧i个独立的疏水系统，即分离段疏水系统、抽 汽再热器疏水系统和新蒸汽再热器疏水系统。
再热器优点如下：
1、降低水蒸气的湿度，有利于保护汽轮机的叶片。
2、可以提高汽轮机的相对内效率和绝对内效率。
汽水分离
汽水分离再热器有两种，一种是立式，一种是卧式。我围田湾核电厂和秦山核电厂一期采用立式汽水分离再 热器，其他商用核电厂多采用卧式汽水分离再热器。下面以大亚湾核电厂‘的卧式汽水分离冉热器为例进行说明。
再热器材质选用原则和过热器相同，由于再热蒸汽较过热蒸汽冷却能力差，一般选择设计壁温会高于同温度 等级的过热器。高温再热器的金属管子一般用合金钢（合金元素总量超过5%的金属）管子。例如12CrlMoV、钢 102、SA213-T91、SA213-TP304、SA213-TP347等。
热电厂锅炉再热器的作用
热电厂锅炉再热器的作用热电厂是利用燃煤、燃气、核能等能源转化为电能的设施，而锅炉是热电厂中最重要的设备之一。
锅炉的再热器是锅炉系统中的一个重要部件，它的作用是将锅炉中产生的高温高压蒸汽再次加热，以提高蒸汽的温度和压力，从而提高锅炉的热效率和发电效率。
本文将从再热器的原理、结构和作用三个方面来介绍热电厂锅炉再热器的作用。
一、再热器的原理。
再热器是锅炉系统中的一个重要部件，它通常安装在锅炉的后部或高温高压蒸汽管道上。
再热器的原理是利用再热蒸汽对蒸汽进行再次加热，以提高蒸汽的温度和压力。
在锅炉中，燃烧燃料产生高温高压蒸汽，然后通过蒸汽管道输送到汽轮机中驱动汽轮机转动发电。
而经过汽轮机中的高压缸和中压缸后，蒸汽的温度和压力会下降，这时再热器就发挥作用了。
再热器中的再热蒸汽会对蒸汽进行再次加热，使蒸汽的温度和压力再次提高，然后再输送到汽轮机的低压缸中继续驱动汽轮机转动发电。
通过再热器的加热作用，可以使蒸汽的温度和压力得到提高，从而提高锅炉的热效率和发电效率。
二、再热器的结构。
再热器通常由再热器管束、再热器箱体、再热器隔板、再热器支撑和再热器隔热层等部件组成。
再热器管束是再热器中最重要的部件，它由许多再热器管子组成，再热蒸汽在这些管子中进行再次加热。
再热器箱体是再热器的外壳，用于固定再热器管束和隔离再热蒸汽。
再热器隔板和再热器支撑则用于支撑再热器管束和固定再热器箱体。
再热器隔热层则用于隔离再热器的高温，防止对周围环境造成影响。
再热器的结构设计和制造需要考虑到高温高压蒸汽对再热器的影响，以确保再热器的安全可靠运行。
三、再热器的作用。
再热器作为锅炉系统中的一个重要部件，具有以下几个作用：1. 提高蒸汽的温度和压力。
再热器的主要作用是对蒸汽进行再次加热，使蒸汽的温度和压力再次提高。
经过再热器的加热作用，蒸汽的温度和压力可以得到有效提高，从而提高汽轮机的工作效率和发电效率。
2. 减少汽轮机的中间冷却损失。
在汽轮机中，蒸汽在高压缸和中压缸中进行膨胀，蒸汽的温度和压力会下降，这时再热器就可以发挥作用了。
过热器和再热器PPT课件
B G
Qar,netb
保证煤水比即可以维持汽温的稳定。实际过程中控制中间点温度。
7
第四节 过热器和再热器的汽温特性
• 再热器的汽温特性
– 再热器的汽温特性原则上与过热器的汽温特性相似，但又 有其不同的特点 。
– 再热器的汽温受进口汽温影响，其工质进口参数决定于汽 轮机高压缸的排汽参数。
• 定压运行时，锅炉负荷降低，汽轮机高压缸排汽温度降低，再热 器的进口汽温也随之降低，所以出口汽温一般随之下降。
低)
低少)
调温幅度（℃） ～16
～40
～50
延迟时间（s）
65
75
90
32
旁路系统示意图
图6-24 保护再热器的旁路系统示意图 1—锅炉；2—高压缸；3—再热器；4—中压缸；6—凝汽器；7—高压旁路；
8—低压旁路
33
• 为维持过热汽温，需要适当提高B/G比：B不变，适当减小G，但机组 负荷降低；满负荷时，G不变，必须增加B，锅炉超出力运行，需 注意受热面金属温度，防止超温
4）受热面的污染情况 • 水冷壁结渣，过热汽温有所下降；过热器结渣、积灰，过热汽温下降明 显。
5）燃烧器运行（燃烧器的摆动、喷口的投入方式） • 火焰中心高度变化的影响类似于过量空气系数的影响。
3）给水温度
• 给水温度降低，产生一定蒸汽量所需的燃料量增加，与负荷变化相同， 对流传热量增加，辐射传热量变化较小。
• 对流式过、再热器汽温升高，辐射式过、再热器汽温基本保持不变。
4）受热面的污染情况 5）饱和蒸汽用量 6）燃烧器运行（燃烧器的摆动、喷口的投入方式） 7）燃料种类和成分
各因素对过热汽温的影响综合表
9
第五节 运行中影响汽温的因素
燃气锅炉的再热器结构及其要素
燃气锅炉的再热器结构及其要素燃气锅炉是一种常见的热能设备，我们在日常生活中经常使用。
燃气锅炉在热能转换过程中，会产生一定的余热。
而燃气锅炉的再热器就是利用锅炉的余热进行再次利用，从而提高能源利用效率。
本文将介绍燃气锅炉的再热器结构及其要素。
一、再热器的基本结构燃气锅炉的再热器是将烟气通过一定的反应，将余热转化为热能的设备。
再热器的基本结构由再热器筒、再热器膜管和支撑架组成。
其中再热器筒和再热器膜管是再热器的主体结构部分，而支撑架则是支撑再热器结构的重要部分。
再热器筒是由多节段筒体拼接而成，筒体内部设有蒸汽分配器和调节装置，能够实现对蒸汽的分配和调节。
再热器膜管则是通过多节弯曲的管段组成，这些管段被安装在再热器筒中，并且与筒体内的蒸汽分配器相连。
在使用过程中，热能由烟气向再热器膜管传递，蒸汽同时在再热器筒中循环。
当热能传递到再热器膜管内，通过蒸汽循环，实现了水蒸气的再次加热。
而这种加热方式可以循环多次，从而不断提高能源利用效率。
二、再热器的要素1. 再热器筒再热器筒是再热器的主结构部分，在燃气锅炉的运行过程中，承担着巨大的压力和热负荷。
因此，再热器筒的材料应具有出色的耐压和耐热性能，能够承受高温高压下的冲击和腐蚀。
2. 再热器膜管再热器膜管的材料应具有良好的导热性能和耐腐蚀性，能够在高温高压下保持稳定的性能。
此外，再热器膜管的加工精度也是影响再热器性能的重要因素，需要达到高水平的加工要求。
3. 支撑架支撑架是维持再热器筒和膜管的重要结构部分，在燃气锅炉的运行中，支撑架需要经受高温和高压的冲击，同时还需要承受机械振动的影响。
因此，支撑架的质量和稳定性也是重要的影响因素之一。
三、再热器的使用注意事项在燃气锅炉的运行过程中，再热器的使用也需要注意一些问题。
首先，需要注意燃气锅炉的正常运行状态，保证炉膛内的燃烧水平。
同时，在使用过程中，需要注意再热器的维护和清洗，保证膜管内部的畅通。
此外，在燃气锅炉的再热器结构设计中，还需要考虑到灰渣的排放和清理，避免因灰渣积累导致设备故障。
过热器-再热器-汽包
过热器过热器由五个主要部分组成：末级过热器、后屏过热器、分隔屏过热器、水平式低温过热器和立式低温过热器、顶棚和烟道包墙过热器。
末级过热器位于后屏过热器和后水冷壁吊挂管之间，共49片，管径为Φ42，以240mm的横向节距沿整个炉宽方向布置。
后屏过热器位于炉膛上方折焰角前，共20片，管径为Φ42，以600mm的横向节距沿整个炉膛宽度方向布置。
分隔屏过热器位于炉膛上方，前墙水冷壁和后屏过热器之间，共6排，每排4片小屏布置，管径为Φ42，以1800mm的横向节距沿整个炉膛宽度方向布置。
立式低温过热器位于尾部烟道后部转向室内，水平低温过热器上方，共55片，管径为Φ42，以220mm的横向节距沿炉宽方向布置。
水平低温过热器位于尾部竖井后烟道内，省煤器上方，共110片，管径为Φ42，以110mm的横向节距沿炉宽方向布置。
顶棚和后烟道包墙过热器由尾部烟道的顶棚、侧墙、前墙、后墙及中间分隔墙等部分组成，炉膛顶棚管形成了炉膛和水平烟道部分的顶棚，后烟道包墙形成垂直下行的两个烟道。
再热器再热器主要由两部分组成：末级再热器、水平低温再热器和立式低温再热器。
末级再热器位于水平烟道内，在水冷壁后墙吊挂管和尾部烟道前包墙管之间，共67片，管径Φ51，以180mm横向节距沿炉宽方向布置。
立式低温再热器位于尾部烟道前部转向室内，共55片，管径为Φ51，以220mm 的横向节距沿炉宽方向布置。
水平低温再热器位于尾部竖井前烟道内，共110片，管径为Φ51，以110mm的横向节距沿炉宽方向布置。
汽包工作流程如下1、从水冷壁来的汽水混合物经过汽包上部引入管进入汽包内部，沿着汽包内壁与弧形衬板形成的狭窄的环形通道流下，使汽水混合物以适当的流速均匀的传热给汽包内壁，这样克服了锅炉启停时汽包上下壁温差过大的困难，可以较快的启动。
2、进入汽包的汽水混合物分别进入汽水旋风分离器，利用改变流动方向时的惯性进行惯性分离，这是汽水混合物的第一次分离。
3、被分离出来的蒸汽仍带有不少水分，从分离器顶部进入波形板分离器，它装在旋风分离器顶部，带有部分水滴的蒸汽在波形板间的缝隙中流动，利用使水黏附在金属壁面上形成水膜往下流。
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蒸汽锅炉的再热器结构及其要素蒸汽锅炉是一种常见的热能转换装置，将燃料燃烧产生的热能
转变为蒸汽的动能，以推动机械设备工作。
在蒸汽锅炉中，热能
转换的效率对其工作功率和使用寿命产生着决定性的影响。
再热
器作为蒸汽锅炉的重要组成部分之一，可以有效减少排放，提高
蒸汽锅炉的效率。
本文将对蒸汽锅炉的再热器结构及其要素进行
分析和介绍，以帮助读者更好地了解和掌握蒸汽锅炉的再热器。
一、再热器的结构
再热器是蒸汽锅炉中用于增加蒸汽温度和减少烟气排放的设备，其结构可以被简单地描述为高温室、再热室和低温室三部分。
高
温室位于锅炉出口处，蒸汽经过高温室后进入再热室，再经过低
温室后排放到大气中。
在实际应用中，再热器的结构和尺寸可以
根据锅炉的具体工况和使用要求进行设计和优化。
二、再热器的要素
再热器在蒸汽锅炉中发挥着至关重要的作用，其复杂的结构设
计和制造要求需要我们从多个角度进行考虑和研究。
以下是再热
器的几个重要要素：
1、材质选择：由于再热器在高温和高压的情况下工作，因此
材质的选择至关重要。
传统的再热器材料主要包括碳钢、低合金钢、铬钼钢等。
但随着钢铁行业的快速发展，耐高温合金钢和不
锈钢等新材料的应用越来越广泛，它们具有一定的耐腐蚀性和高
温强度，可以在多次高温循环下保持良好的性能。
2、内部结构：再热器内部结构的设计直接影响着热交换效率。
目前常见的再热器结构有支管式、折流式、流行式、管束式等多种。
其中，支管式和管束式结构是应用比较广泛的两种结构类型。
支管式结构以弯管支撑蒸汽管束，既满足了长程蒸汽传热的要求，又能够有效降低蒸汽的流阻和压降；而管束式结构以管束为核心，采用多级换热的方式，热交换效率更高。
3、布局安排：再热器的布局安排是考虑全局因素，为了保证
锅炉的稳定和可靠性而必须考虑的要素。
布局安排应尽可能减少
降低热效率的因素，达到最大化的经济效益。
实际情况中，应根
据锅炉所处的环境和工作条件等因素进行具体安排。
4、调节控制：再热器的调节控制直接影响着锅炉的热效率和安全运行。
一般采用液压控制系统或空气压缩机控制系统对再热器进行调节控制，以保证锅炉的正常工作。
三、再热器的维护保养
再热器是蒸汽锅炉中耐用性最差的部分之一，常常容易受到高温腐蚀和烟气腐蚀的影响。
因此，对再热器的维护保养显得尤为重要。
以下是一些再热器维护保养的注意事项：
1、定期清洗：合理的清洁措施对保证再热器正常运行和保护其使用寿命至关重要。
可以采用水冲洗、蒸汽清洗、化学清洗等方法进行清洗，以去除再热器内部可能产生的腐蚀物质和污物。
2、定期检查：为了保证再热器的稳定和可靠性，必须定期对其进行检查和评估。
检测重点应包括热传递和流量表现、腐蚀程度、氧化和晶粒等。
3、装置维修：对于出现较大损伤的再热器装置，应采用适当的维修措施进行修复。
维修措施可以采用局部修补、中修或全面更换等方法。
总之，再热器是蒸汽锅炉中不可或缺组成部分，其结构设计和制造要求对锅炉的工作效率和使用寿命都有着决定性的影响。
在实际应用中，应根据锅炉的具体工况和使用要求对再热器进行优化和改进，以提高锅炉的热效率和稳定性。
同时，对再热器进行适当的维护保养，以保证其正常运行和延长使用寿命，也是十分必要的。