第5章 锅炉受热面

1、第五章第五章 锅炉受热面及工作特点锅炉受热面及工作特点工质在锅炉中的吸热是通过布置各种工质在锅炉中的吸热是通过布置各种受热面受热面来完成来完成的。由于受热面所处的的。由于受热面所处的烟温区域不同烟温区域不同，受热面所起的，受热面所起的作作用也不同用也不同。锅炉受热面的典型布置形式锅炉受热面的典型布置形式12-水冷壁水冷壁 13-屏式过热器屏式过热器14-高温过热器高温过热器 19-再热器再热器 20-低温过热器低温过热器 23-省煤器省煤器 27-空预器空预器工质进入锅炉后，给水需经过预热工质进入锅炉后，给水需经过预热蒸发蒸发过热、过热、再热再热送出锅炉，过程中给水经历了三种不同的加热状送出锅

2、炉，过程中给水经历了三种不同的加热状态，针对三种加热状态，锅炉设置了三种不同的受热面：态，针对三种加热状态，锅炉设置了三种不同的受热面：水的预热：省煤器水的预热：省煤器水的蒸发：蒸发受热面，主要是水冷壁水的蒸发：蒸发受热面，主要是水冷壁蒸汽的过热：过热器蒸汽的过热：过热器其他受热面还包括：其他受热面还包括：汽轮机高压缸排汽再热：再热器汽轮机高压缸排汽再热：再热器空气的预热：空预器。空气的预热：空预器。以上五种受热面即为现代电站锅炉的以上五种受热面即为现代电站锅炉的主要受热面主要受热面。一般。一般水冷壁布置在炉膛四周的炉墙上，过热器和再热器布置水冷壁布置在炉膛四周的炉墙上，过热器和再热器布置在水

3、平烟道内，省煤器和空预器布置在尾部烟道内在水平烟道内，省煤器和空预器布置在尾部烟道内。v 一、水冷壁的作用：一、水冷壁的作用：水冷壁是布置在炉膛四周以水冷壁是布置在炉膛四周以辐射换热辐射换热为主的为主的蒸发受热蒸发受热面面，管内工质一般为汽水混合物。其作用如下：，管内工质一般为汽水混合物。其作用如下：1. 吸收炉内火焰辐射热，使水加热并蒸发为饱和蒸汽。吸收炉内火焰辐射热，使水加热并蒸发为饱和蒸汽。2. 保护炉墙，减少熔渣和高温对炉墙的破坏。保护炉墙，减少熔渣和高温对炉墙的破坏。3. 使炉膛出口烟温降到允许值，避免对流受热面结渣。使炉膛出口烟温降到允许值，避免对流受热面结渣。4. 强化传热，减少

4、锅炉总受热面面积，降低金属耗量。强化传热，减少锅炉总受热面面积，降低金属耗量。5. 减轻炉墙重量，便于采用悬吊结构。减轻炉墙重量，便于采用悬吊结构。二、水冷壁的结构：二、水冷壁的结构：水冷壁可分为光管式、膜式、销钉式、内螺纹管式等。水冷壁可分为光管式、膜式、销钉式、内螺纹管式等。1. 光管水冷壁：光管水冷壁：光管水冷壁是由内外壁均光滑的一排无光管水冷壁是由内外壁均光滑的一排无缝钢管组成，一般是贴近炉墙内壁、相互平行的垂直缝钢管组成，一般是贴近炉墙内壁、相互平行的垂直布置，上端与锅筒或上集箱连接，下端与下集箱连接。布置，上端与锅筒或上集箱连接，下端与下集箱连接。护板护板绝热层绝热层耐火层耐火层管

5、子管子光管水冷壁光管水冷壁特点特点：制造安装简单，但：制造安装简单，但对炉墙保护作用小，炉膛对炉墙保护作用小，炉膛漏风严重。现代大型锅炉漏风严重。现代大型锅炉使用较少，小型锅炉仍有使用较少，小型锅炉仍有使用。使用。2. 膜式水冷壁：膜式水冷壁：各光管之间用鳍片或扁钢焊接成一组管各光管之间用鳍片或扁钢焊接成一组管屏，四壁连成一个整体。现代大型锅炉多采用此结构。屏，四壁连成一个整体。现代大型锅炉多采用此结构。膜式水冷壁有两种结构，一种是光管与扁钢的焊接，膜式水冷壁有两种结构，一种是光管与扁钢的焊接，另一种是轧制鳍片管焊接。另一种是轧制鳍片管焊接。 特点：特点： 炉膛气密性好，漏风小，降低排炉膛气密

6、性好，漏风小，降低排烟温度，提高锅炉效率。烟温度，提高锅炉效率。 保护炉墙免受高温烟气冲刷，减保护炉墙免受高温烟气冲刷，减轻炉内结渣。轻炉内结渣。 辐射受热面积大，鳍片成本较低，辐射受热面积大，鳍片成本较低，可降低受热面金属耗量。可降低受热面金属耗量。 无需耐火层，只需轻型绝热层，无需耐火层，只需轻型绝热层，减轻炉墙重量，利于悬吊布置。减轻炉墙重量，利于悬吊布置。光管扁钢膜式水冷壁光管扁钢膜式水冷壁轧制鳍片管膜式水冷壁轧制鳍片管膜式水冷壁绝绝热热层层2. 膜式水冷壁：膜式水冷壁：各光管之间用鳍片或扁钢焊接成一组管各光管之间用鳍片或扁钢焊接成一组管屏，四壁连成一个整体。现代大型锅炉多采用此结构。

7、屏，四壁连成一个整体。现代大型锅炉多采用此结构。膜式水冷壁有两种结构，一种是光管与扁钢的焊接，膜式水冷壁有两种结构，一种是光管与扁钢的焊接，另一种是轧制鳍片管焊接。另一种是轧制鳍片管焊接。 特点：特点： 炉墙蓄热量少，炉膛升温快，缩炉墙蓄热量少，炉膛升温快，缩短启停时间，利于负荷调节。短启停时间，利于负荷调节。 防止水冷壁管壁超温，相邻管子防止水冷壁管壁超温，相邻管子可辅助冷却。可辅助冷却。 刚性较好，增强炉膛抗爆能力。刚性较好，增强炉膛抗爆能力。 设计及制造工艺较复杂。设计及制造工艺较复杂。光管扁钢膜式水冷壁光管扁钢膜式水冷壁轧制鳍片管膜式水冷壁轧制鳍片管膜式水冷壁绝绝热热层层3. 销钉式水

8、冷壁：销钉式水冷壁：为保证燃烧器区域高温，利于低挥发为保证燃烧器区域高温，利于低挥发分煤的着火燃烧，可在光管式或膜式水冷壁管上焊接分煤的着火燃烧，可在光管式或膜式水冷壁管上焊接销钉，用于敷设卫燃带。销钉可使铬矿砂耐火材料与销钉，用于敷设卫燃带。销钉可使铬矿砂耐火材料与水冷壁牢固连接。水冷壁牢固连接。销钉光管水冷壁卫燃带销钉光管水冷壁卫燃带销钉膜式水冷壁卫燃带销钉膜式水冷壁卫燃带1-水冷壁管水冷壁管 2-销钉销钉 3-铬矿砂耐火材料铬矿砂耐火材料4. 内螺纹管水冷壁：内螺纹管水冷壁：为确保水冷壁安全可靠，在炉内为确保水冷壁安全可靠，在炉内高高热负荷区域热负荷区域的水冷壁管多采用内螺纹管。工质在管

9、内的水冷壁管多采用内螺纹管。工质在管内流动时产生强烈的扰动，把液体压向壁面，强迫汽泡流动时产生强烈的扰动，把液体压向壁面，强迫汽泡脱离管壁被脱离管壁被旋转向上旋转向上的水带走，破坏汽膜，加强汽水的水带走，破坏汽膜，加强汽水混合物对管壁的放热，混合物对管壁的放热，增强冷却增强冷却效果。采用内螺纹管效果。采用内螺纹管可有效可有效防止膜态沸腾防止膜态沸腾产生，避免传热恶化和管壁超温。产生，避免传热恶化和管壁超温。内螺纹管水冷壁内螺纹管水冷壁三、自然循环锅炉蒸发受热面：三、自然循环锅炉蒸发受热面：1. 自然循环工作原理：自然循环工作原理：蒸发受热面内的蒸发受热面内的工质，依靠下降管中的水与上升管中工质

10、，依靠下降管中的水与上升管中的汽水混合物之间的密度差所产生的的汽水混合物之间的密度差所产生的压力差进行循环。压力差进行循环。2. 过程：过程：水由给水泵压送，经省煤器预水由给水泵压送，经省煤器预热后进入汽包。下降管位于炉膛外不热后进入汽包。下降管位于炉膛外不受热，管内工质为水，上升管即水冷受热，管内工质为水，上升管即水冷壁受热，管内工质为汽水混合物，下壁受热，管内工质为汽水混合物，下降管内水的密度大于上升管内汽水混降管内水的密度大于上升管内汽水混合物的密度，在密度差作用下，推动合物的密度，在密度差作用下，推动工质在封闭蒸发系统中循环流动。工质在封闭蒸发系统中循环流动。自然循环回路自然循环回路汽

11、包汽包下降管下降管水冷壁（上升管）水冷壁（上升管） 汽包汽包自然循环锅炉水循环系统自然循环锅炉水循环系统1-省煤器省煤器 2347-水冷壁水冷壁 5-汽包汽包 6-供水分配管供水分配管 8-省煤器再循环管省煤器再循环管 9-悬吊管悬吊管 10-集中下降管集中下降管 11-供水管供水管 12-汽水混合物引出管汽水混合物引出管自然循环锅炉蒸自然循环锅炉蒸发受热面系统主发受热面系统主要包括：要包括：汽包汽包，下降管下降管（集中下（集中下降管、分配器、降管、分配器、供水管），布置供水管），布置在四面炉墙上的在四面炉墙上的水冷壁及集箱水冷壁及集箱，汽水混合物引出汽水混合物引出管管等。等。给水给水3. 布

12、置特点：布置特点：大容量锅炉沿炉膛周界热大容量锅炉沿炉膛周界热负荷分布不均，造成水冷负荷分布不均，造成水冷壁吸热不均。而壁吸热不均。而并列管受并列管受热不均是造成水循环故障热不均是造成水循环故障的主要原因的主要原因。为提高水循。为提高水循环可靠性，将热负荷及结环可靠性，将热负荷及结构相近的水冷壁划分成独构相近的水冷壁划分成独立的循环回路。每个回路立的循环回路。每个回路有相应的水冷壁管、上下有相应的水冷壁管、上下联箱、供水管和汽水混合联箱、供水管和汽水混合物引出管。物引出管。某锅炉水冷壁回路划分示意图某锅炉水冷壁回路划分示意图1-集中下降管集中下降管 2-供水管供水管 3-水冷壁下联箱水冷壁下联

13、箱 4-水冷壁管水冷壁管数字：各下集箱接出水冷壁管数数字：各下集箱接出水冷壁管数某锅炉水冷壁回路划分示意图某锅炉水冷壁回路划分示意图1-集中下降管集中下降管 2-供水管供水管 3-水冷壁下联箱水冷壁下联箱 4-水冷壁管水冷壁管数字：各下集箱接出水冷壁管数数字：各下集箱接出水冷壁管数共分为共分为32个循环回路。前、个循环回路。前、后、两侧各后、两侧各8个回路。来个回路。来自省煤器的给水经汽包分自省煤器的给水经汽包分别进入别进入4个大直径个大直径集中下集中下降管降管，其下端分别接一个，其下端分别接一个分配器，并通过分配器，并通过96根根供水供水管管与与32个个下集箱下集箱相连。然相连。然后经后经3

14、2组组648根根膜式水冷膜式水冷壁管壁管向上流动，水被逐渐向上流动，水被逐渐加热形成汽水混合物，再加热形成汽水混合物，再通过上集箱由导汽管引入通过上集箱由导汽管引入汽包，进行汽水分离。汽包，进行汽水分离。 3. 水冷壁的固定：水冷壁的固定：在小容量锅炉中，水冷壁通常采用支撑下集箱的办法来固在小容量锅炉中，水冷壁通常采用支撑下集箱的办法来固定，热膨胀向上进行。大型电站锅炉水冷壁与上下集箱直定，热膨胀向上进行。大型电站锅炉水冷壁与上下集箱直接焊接，采用接焊接，采用上部固定下部自由膨胀上部固定下部自由膨胀的方法固定。即将水的方法固定。即将水冷壁的上集箱悬吊在锅炉钢架上，下集箱由水冷壁悬吊着。冷壁的上

15、集箱悬吊在锅炉钢架上，下集箱由水冷壁悬吊着。凝渣管：凝渣管：布置在炉膛出口具有较大节距的蒸发受热面。早布置在炉膛出口具有较大节距的蒸发受热面。早期布置防渣管的目的是让这部分受热面吸收烟气热量，烟期布置防渣管的目的是让这部分受热面吸收烟气热量，烟温进一步降低，使飞灰凝固，防止布置在其后节距较小的温进一步降低，使飞灰凝固，防止布置在其后节距较小的过热器管上结渣，而且凝渣管自身节距较大，结渣可能性过热器管上结渣，而且凝渣管自身节距较大，结渣可能性较小。凝渣管是由后墙水冷壁在炉膛出口位置拉稀形成。较小。凝渣管是由后墙水冷壁在炉膛出口位置拉稀形成。现代大容易电站锅炉中的凝渣管用于联络上联箱至汽包，现代大

16、容易电站锅炉中的凝渣管用于联络上联箱至汽包，及悬吊后墙水冷壁，故又称及悬吊后墙水冷壁，故又称悬吊管悬吊管。冷灰斗、折焰角冷灰斗、折焰角也是也是由水冷壁弯曲得到。由水冷壁弯曲得到。四、控制循环锅炉蒸发受热面：四、控制循环锅炉蒸发受热面：控制循环工作原理：控制循环工作原理：压力提压力提高，汽水密度差减小，为了高，汽水密度差减小，为了保证受热蒸发管内有足够的保证受热蒸发管内有足够的流量循环，在蒸发系统的下流量循环，在蒸发系统的下降管系统内加装循环泵降管系统内加装循环泵8，以，以增强工质循环流动的推动力。增强工质循环流动的推动力。蒸发受热面内的工质循环除蒸发受热面内的工质循环除了依靠水与汽水混合物密度

17、了依靠水与汽水混合物密度差外，主要依靠循环泵。差外，主要依靠循环泵。l-l-汽包；汽包；2-2-下降管；下降管；3-3-汇集联箱；汇集联箱；4-4-循环泵；循环泵；5-5-循循环泵出口阀；环泵出口阀；6-6-循环泵出水管；循环泵出水管；7-7-环形联箱（下水环形联箱（下水包）；包）；11-11-后墙延伸水冷壁；后墙延伸水冷壁；12-12-水冷壁出口联箱；水冷壁出口联箱；13-13-汽水引出管；汽水引出管；14-14-折焰角折焰角 15-15-省煤器再循环管省煤器再循环管2. 过程：过程：大直径大直径集中下降管集中下降管从汽包从汽包底部引出并与底部引出并与汇集联箱汇集联箱连接，连接，循环循环泵泵

18、通过吸入短管与汇集联箱相连，通过吸入短管与汇集联箱相连，循环泵通过出水管与循环泵通过出水管与环形下水包环形下水包（由前、后、左右四侧水包组成）（由前、后、左右四侧水包组成）连接。连接。 经由经由水冷壁管水冷壁管、上集箱上集箱和和导导汽管汽管，回到，回到汽包汽包。下降管中的水通。下降管中的水通过过汇集联箱汇集联箱分配到各循环泵，可均分配到各循环泵，可均衡循环泵的入口流量，有利于提高衡循环泵的入口流量，有利于提高循环泵运行的可靠性。循环泵运行的可靠性。控制循环锅炉水循环系统控制循环锅炉水循环系统3. 特点：特点：采用采用循环泵循环泵使循环回路能克服较大的流动阻力，使循环回路能克服较大的流动阻力，因

19、此控制循环的蒸发系统有如下特点：因此控制循环的蒸发系统有如下特点： 水冷壁可根据锅炉形状自由布置，水冷壁可根据锅炉形状自由布置，不必按吸热量不同划不必按吸热量不同划分多个回路分多个回路。 可采用可采用小直径水冷壁管小直径水冷壁管，节省金属耗量；汽包内可采用，节省金属耗量；汽包内可采用更高效的汽水分离器，可减小汽包直径。更高效的汽水分离器，可减小汽包直径。 工质质量流速较高，对管子冷却条件好，工质质量流速较高，对管子冷却条件好，循环倍率循环倍率比自比自然循环小，一般为然循环小，一般为2 5。循环稳定，不易出现循环异常，循环稳定，不易出现循环异常，但可能出现流动不稳定、脉动等。但可能出现流动不稳定

20、、脉动等。 水冷壁下联箱（水冷壁下联箱（环形下水包环形下水包）内可装置）内可装置节流圈节流圈来调节各来调节各水冷壁管的水流量，减小水冷壁的热偏差。水冷壁管的水流量，减小水冷壁的热偏差。 循环泵制约系统可靠性，并使设备制造和运行费用增加。循环泵制约系统可靠性，并使设备制造和运行费用增加。4. 循环泵：循环泵： 泵的叶轮泵的叶轮2和电动机转子和电动机转子5装在同一主轴装在同一主轴4上，置于相互上，置于相互连通的密封压力壳体内，泵连通的密封压力壳体内，泵与电动机结合成一整体，没与电动机结合成一整体，没有普通电动机之间连接的联有普通电动机之间连接的联轴器结构，没有轴封，从根轴器结构，没有轴封，从根本上

21、消除了泵泄漏的可能性。本上消除了泵泄漏的可能性。 电动机与泵体由主螺栓和电动机与泵体由主螺栓和法兰进行联接。循环泵完全法兰进行联接。循环泵完全悬挂在下降管下端，在锅炉悬挂在下降管下端，在锅炉热态时可以随下降管一起向热态时可以随下降管一起向下自由膨胀。下自由膨胀。245五、直流锅炉蒸发受热面：五、直流锅炉蒸发受热面：1. 直流锅炉工作原理：直流锅炉工作原理：靠给水泵的压头，给水一次通过靠给水泵的压头，给水一次通过锅炉各受热面产生蒸汽。给水经省煤器加热后，流经锅炉各受热面产生蒸汽。给水经省煤器加热后，流经蒸发受热面，在其中全部蒸发汽化为蒸汽，蒸汽在过蒸发受热面，在其中全部蒸发汽化为蒸汽，蒸汽在过热

22、器中加热为过热蒸汽。因此直流锅炉循环倍率热器中加热为过热蒸汽。因此直流锅炉循环倍率K=1，并且不存在汽包。并且不存在汽包。2. 特点：没有汽包特点：没有汽包，不构成循环不构成循环，工质靠水泵压头作强，工质靠水泵压头作强制流动，炉膛水冷壁可自由布置。直流锅炉水冷壁形制流动，炉膛水冷壁可自由布置。直流锅炉水冷壁形式主要有式主要有螺旋管圈式螺旋管圈式和和立式管屏式立式管屏式两种。两种。1-给水泵给水泵 2-省煤器省煤器 3-水冷壁水冷壁 4-汽水分离器汽水分离器 5-再循环泵再循环泵 6-过热器过热器直流锅炉蒸发受热面系统直流锅炉蒸发受热面系统在超临界和超超临界压在超临界和超超临界压力下，不存在汽水

23、两相共存力下，不存在汽水两相共存现象，水的蒸发热为零。但现象，水的蒸发热为零。但当负荷变动时现代火电机组当负荷变动时现代火电机组多采用多采用变压运行变压运行，即随负荷，即随负荷降低，锅炉压力也降低。当降低，锅炉压力也降低。当锅炉压力低于临界压力时，锅炉压力低于临界压力时，出现汽水两相共存区，因此出现汽水两相共存区，因此在水冷壁和过热器之间需设在水冷壁和过热器之间需设置置汽水分离器汽水分离器和和再循环泵再循环泵。螺旋管圈式水冷壁：螺旋管圈式水冷壁：由若干根水冷壁组成管带，也可由若干根水冷壁组成管带，也可焊接为膜式水冷壁，每根管子围绕四面炉墙焊接为膜式水冷壁，每根管子围绕四面炉墙倾斜盘旋倾斜盘旋上

24、升上升，无水平段，各管带均匀分布在炉膛四壁，任一，无水平段，各管带均匀分布在炉膛四壁，任一高度上管带的受热几乎完全相同。高度上管带的受热几乎完全相同。 管子长度大，管间热负荷均匀，管子长度大，管间热负荷均匀，热偏差小热偏差小。 管内工质可保证管内工质可保证较高的质量流较高的质量流速速，减轻传热恶化。，减轻传热恶化。 制造和安装工艺复杂，支吊困难。制造和安装工艺复杂，支吊困难。水泵功耗大。水泵功耗大。适用于超临界和亚临界压力锅炉。适用于超临界和亚临界压力锅炉。立式管屏式水冷壁：立式管屏式水冷壁：制造工艺简单，可借助水冷壁管制造工艺简单，可借助水冷壁管本身进行支吊，但管间热偏差大，因此多采用内螺纹

25、本身进行支吊，但管间热偏差大，因此多采用内螺纹管并加装节流圈。立式管屏式水冷壁可分为一次垂直管并加装节流圈。立式管屏式水冷壁可分为一次垂直上升型和多次垂直上升型。上升型和多次垂直上升型。 (a)a. 一次垂直上升型：一次垂直上升型：给水给水一次一次流经全部四面流经全部四面墙水冷壁管屏，墙水冷壁管屏，没有下降管没有下降管，管屏沿高度，管屏沿高度分为上、中和下部三个辐射区，各区段之分为上、中和下部三个辐射区，各区段之间设有混合器，用以消除平行管子间的热间设有混合器，用以消除平行管子间的热偏差。偏差。特点：特点：系统简单，流动阻力小；相系统简单，流动阻力小；相邻管间热偏差相对较小；可采用全悬吊结邻管

26、间热偏差相对较小；可采用全悬吊结构；但负荷较小时质量流速较小，可能造构；但负荷较小时质量流速较小，可能造成传热恶化。或采用小管径保证流速，但成传热恶化。或采用小管径保证流速，但使水冷壁刚性和承载能力变差。使水冷壁刚性和承载能力变差。节流圈节流圈 (a) (b)b. 多次垂直上升型：多次垂直上升型：炉膛下部炉膛下部高热负荷区高热负荷区布置布置多个串联回路，炉外加设多个串联回路，炉外加设下降管下降管，形成多次，形成多次垂直上升管屏。可保证水冷壁内足够高的工垂直上升管屏。可保证水冷壁内足够高的工质质量流速，避免传热恶化，管径也不至过质质量流速，避免传热恶化，管径也不至过小。在上部较小。在上部较低热负

27、荷区低热负荷区仍采用仍采用一次垂直上一次垂直上升升管屏。管屏。特点：特点：可保证高热负荷区有较高的可保证高热负荷区有较高的质量流速，达到充分冷却的目的；可避免采质量流速，达到充分冷却的目的；可避免采用刚度差的小直径管；工质流程长，系统阻用刚度差的小直径管；工质流程长，系统阻力较大，水泵功耗较大；相邻两屏内工质的力较大，水泵功耗较大；相邻两屏内工质的含汽率不同，管间壁温差大，使各屏热膨胀含汽率不同，管间壁温差大，使各屏热膨胀不同。应尽量不同。应尽量减少管屏串联的次数减少管屏串联的次数。下部螺旋管下部螺旋管圈式水冷壁圈式水冷壁上部立式管上部立式管屏式水冷壁屏式水冷壁联箱联箱连接连接直流锅炉水冷壁典

28、型布置方式直流锅炉水冷壁典型布置方式直流锅炉的炉膛以折焰角部直流锅炉的炉膛以折焰角部位为大致分界，将水冷壁划位为大致分界，将水冷壁划分为下辐射区和上辐射区。分为下辐射区和上辐射区。上辐射区上辐射区内温度水平和热负内温度水平和热负荷较低，一般采用结构简单荷较低，一般采用结构简单的的一次垂直上升型水冷壁一次垂直上升型水冷壁，以便采用全悬吊结构，并且以便采用全悬吊结构，并且热偏差较小，不会造成膜式热偏差较小，不会造成膜式水冷壁的损坏。水冷壁的损坏。下辐射区下辐射区为为燃烧区，烟温水平和热负荷燃烧区，烟温水平和热负荷都很高，多采用都很高，多采用螺旋管圈式螺旋管圈式水冷壁水冷壁，以减小热偏差保护，以减小

29、热偏差保护管子。上下辐射区水冷壁之管子。上下辐射区水冷壁之间采用间采用联箱连接联箱连接。蒸蒸 汽汽 的的 净净 化化蒸汽品质及要求蒸汽品质及要求蒸汽污染原因蒸汽污染原因汽水分离及蒸汽清洗装置汽水分离及蒸汽清洗装置锅炉水质工况及处理锅炉水质工况及处理锅筒汽水分离元件的选择及布置锅筒汽水分离元件的选择及布置蒸汽品质及要求蒸汽品质及要求一、蒸汽污染对热力设备的危害一、蒸汽污染对热力设备的危害 蒸汽含盐过多时将严重影响锅炉和汽轮机等热力设备的安全运行。带有杂质的蒸汽进入过热器内，一部分杂质就会沉积在管壁上，形成盐垢，盐垢会增加管子的流动阻力和管壁传热的热阻，使管壁温度升高，甚至使管子破裂；另一部分杂质

30、仍存在蒸汽中，随蒸汽进入汽轮机内，在汽轮机内蒸汽压力是逐步降低的，因蒸汽压力降低而使杂质析出，沉积在汽轮机的流通部分（喷管、叶片），使流通截面减小或变形，会降低汽轮机的效率，甚至影响汽轮机的出力；同时流动阻力增加，轴向推力和叶片应力增大；若转子积盐不均匀还会引起振动，造成事故。因此要限制蒸汽携带的杂质量，进行蒸汽净化。蒸汽品质及要求蒸汽品质及要求二、蒸汽质量标准二、蒸汽质量标准 为了保证锅炉、汽轮机等热力设备长期安全经济的运行，我国火力发电厂水汽质量标准对蒸汽的含盐量提出了明确的要求。 表51列出了电厂锅炉的蒸汽质量标准。 为防止汽轮机沉积金属氧化物，对蒸汽中的铜和铁的含量也做出了相应的规定，

31、见表52。 蒸汽污染原因蒸汽污染原因 进入锅炉的给水，虽然经过炉外水处理，但总含有一定的盐分。当给水进入锅炉汽包以后，由于在蒸发受热面不断产生蒸汽，在产汽过程中，会使蒸汽携带各种化学杂质（如氯化物、硫酸盐、碳酸盐、氢氧化物、硅酸盐等）。蒸汽中的杂质是从两个方面带来的，一是机械携带；二是选择性携带。由此可见，锅炉给水中含有杂质是蒸汽被污染的根源，而蒸汽的机械携带和选择性携带是蒸汽污染的途径。一、饱和蒸汽的机械携带一、饱和蒸汽的机械携带1. 定义：蒸汽中携带水滴，而水滴内溶解有杂质。蒸汽进入过热器后，水滴被蒸干，盐类杂质一部分就沉积在过热器的管壁上，一部分悬浮在过热蒸汽中。2. 蒸汽泡破裂带水的过

32、程：蒸汽泡破裂带水的过程：（1）气泡在水内上浮（2）气泡到达水面（3）水膜破裂，形成小水滴（4）气泡破裂处，液体向中心集中形成波峰，抛出几个大水滴。3. 蒸汽湿度蒸汽湿度：对于中、低压锅炉而言，蒸汽是由于携带水滴而含盐，所以每公斤蒸汽中的盐量就是每公斤蒸汽所携带的水滴中的盐量。 4. 蒸汽带水的原因蒸汽带水的原因 蒸汽中的水滴是气泡穿出水面时水膜破裂或汽水混合物直接进入锅筒空间时发生碰撞而形成的。最初的水滴都具有一定的初速，但在蒸汽流中，水滴与蒸汽间存在相对运动，水滴的动能很快就因摩擦或转换为位能而消耗掉。此时水滴受到三方面力的作用，即蒸汽流对水滴的摩擦力（拉曳力）、水滴本身自重的重力、蒸汽对

33、水滴的浮力。5. 影响蒸汽带水的主要因素影响蒸汽带水的主要因素 （1）锅炉负荷锅炉负荷D（蒸汽产量）的影响：（蒸汽产量）的影响：一方面D增加表示产生汽泡数目多，汽泡数目多形成的水滴量就多；另一方面D增加表示蒸汽流速增大，蒸汽流速高使水滴的飞升直径增大，汽流携带的水滴数就多，从而使蒸汽的湿度增加，即蒸汽带水量增加。（2）工作压力的影响：工作压力的影响：随工作压力的增高，对应的饱和温度增大，水分子间的相互引力减小，使水的表面张力减小，水的表面张力减小将导致形成水滴的直径小。 此外，压力增高时，蒸汽密度加大，汽水密度差减小，飞升直径增大。因此，蒸汽带水量随压力增高而增大。 （3）蒸汽空间高度的影响蒸

34、汽空间高度的影响 ：当形成的水滴直径大于飞升直径时，水滴可以从汽流中落下，但此时需要足够的分离空间高度，使水滴失去向上的初速度而开始下降。如果空间高度不够，水滴将来不及从汽流中分离出来，当蒸汽在进入锅筒上方集汽设备时，蒸汽流速提高，就又会把这些水滴带走。所以锅筒要有一定的汽空间高度。（4）锅水含盐量的影响：锅水含盐量的影响：锅水含盐量增加，水的表面张力系数变小，从而使汽泡直径变小，再加上液体粘度增加，这将使汽泡上浮速度变慢，引起汽包水位进一步上涨，汽水共腾，使汽空间减小，蒸汽湿度增大。二、饱和蒸汽的选择性携带二、饱和蒸汽的选择性携带定义：定义：某些盐类杂质能直接溶解在蒸汽中，溶解度的大小与蒸汽

35、压力、锅水含盐的成分有关。随着压力增加，溶解能力增大。由于溶解是有选择性的，因此称为选择性携带 。分配系数分配系数 ：表示某种盐类溶解在蒸汽中的能力。 选择性携带系数选择性携带系数Km：对于高压蒸汽的含盐量要包括以上两个部分，因此称为选择性携带系数Km。1.高压蒸汽溶盐的特点（1）饱和蒸汽和过热蒸汽都具有溶解盐分的能力；（2）随着压力的提高，蒸汽溶解盐分的能力增强；（3）高压蒸汽的溶盐具有选择性2. 硅酸在蒸汽中的溶解特性（1）溶解度最大（2）以分子形式溶解在蒸汽中 3. 硅酸对于高压锅炉的危害 盐分沉积在流通通道内，减小流通面积，增加摩擦汽水分离及蒸汽清洗装置汽水分离及蒸汽清洗装置一、汽水分

36、离装置的设计原则一、汽水分离装置的设计原则 （1）应尽可能避免锅筒蒸发面和汽空间的局部负荷增高，使蒸汽均匀穿过水面和引出。（2）削弱进入锅筒的汽水混合物的动能，缓和它对水面的冲击。（3）使汽水混合物具有急转多折的流动路线，以充分利用离心力和惯性力的分离作用。此外，应注意及时把分离下来的水导走，以避免再次被蒸汽携带。（4）创造大量的水膜表面积，以粘附更多的水滴。（5）阻力不能过大。（6）便于制造、安装和检修。 二、汽水分离装置二、汽水分离装置1、一次分离元件：任务：消除进入锅筒的汽水混合物的动能，并把蒸汽和水初步分开包括：旋风分离器、挡板、立式节流板、水下孔板、集汽管、蜗壳式分离器。 2、二次分

37、离元件：任务：把蒸汽中携带的细小水滴分离出来，并把蒸汽从锅筒上部均匀引出。包括：波形板分离器、钢丝网分离器、匀汽孔板。3、旋风分离器 a、原理：旋风分离器是由2-3mm厚的钢板制成的圆筒。汽水混合物从进口蜗壳以切线方向进入旋风分离器，靠离心力的作用将水滴抛向筒壁，使汽与水分离，然后在旋风筒内受重力作用，蒸汽从顶部装有波形板分离器的顶帽进入锅筒的蒸汽空间，水则由下部进入水空间。 b、优点： （1）利用汽水混合物的进口动能，在圆筒中旋转产生的离心力比重力大得多，分离效果好 （2）避免冲击现象产生 （3）蒸汽不从锅筒的水容积中通过，锅水浓度对蒸汽品质影响较小，能在锅水浓度较高的条件下工作。 （4）蒸

38、汽负荷分布比较均匀。汽水混合物的进口速度5-8m/s，阻力损失为5000-20000Pa。 4、波形板分离器：通常用作二次分离元件。与旋风分离器配合使用时，放在分离器的顶部；与挡板等配合使用时，单独放在锅筒上部蒸汽引出口之前。由许多波形板组成，蒸汽沿波形板作曲线运动，在流道方向改变时，汽流中的水滴受惯性力作用撞到波形板上，逐渐形成水膜，水膜靠重力作用沿波形板作曲线下落运动。特点：（1）有惯性分离，又有膜式粘附作用。（2）水平式分离器只适用于低蒸汽流速。（3）立式分离器分离效果更好。5、挡板：能够消除汽水混合物的动能，并将汽水混合物初步分离。作为一次分离元件。有入口挡板和缝隙挡板。6、立式节流板

39、：孔板、弧形罩和封板组成。利用孔板的节流阻力，迫使汽流沿锅筒长度均匀分配，达到均匀蒸汽速度的目的，防止局部地区蒸汽流速高而带走水滴。小孔后有弧形罩迫使汽流两次转弯然后流向锅筒汽空间，利用惯性作用使水滴分离。可以与入口挡板联合使用，也可以与水下孔板联合使用。 7、水下孔板：布置在水空间的平孔板，利用小孔的节流作用，使蒸汽在孔板下形成汽垫，使蒸汽气泡均匀地溢出水面。同时水下孔板也能消除汽水混合物的动能。8、钢丝网分离器：多数用于二次分离元件。由细金属丝编织成丝网，将多层丝网组合在一起即成钢丝网分离器。当汽流通过丝网时，汽流中的细小水滴粘附在网上，达到汽水分离的目的。 9、匀汽孔板：安装在锅筒顶部蒸

40、汽出口处，其作用原理与水下孔板相同，也是利用小孔的节流作用，使蒸汽沿锅筒长度分布均匀，避免局部蒸汽流速高，带水滴多。板上小孔直径为5-6 mm，小孔中蒸汽流速，中压取8-10 m/s；高压取6-8 m/s。 三、三、 蒸汽清洗装置蒸汽清洗装置1. 任务：降低蒸汽中的溶盐，尤其是降低蒸汽中溶解的硅酸，以改善蒸汽的品质。2. 原理：用给水清除已溶解在蒸汽中的盐类，即减少蒸汽的选择性携带。当蒸汽从小孔中穿过进入水层，该水层由清洁的给水组成，含盐量很少。当蒸汽与水层接触时，已溶解在蒸汽中的一部分盐类会转溶于给水中，这样可以减少蒸汽中溶解的盐。3. 清洗装置：要能使给水与蒸汽充分直接接触，并具有一定的接

41、触时间。目前多采用平板起泡穿层装置。主要设计参数：蒸汽穿孔速度为1.3-1.6m/s,平板厚度2-3mm，孔径5-6mm。4. 影响清洗效果的因素：清洗水量、清洗水品质、水层的厚度、清洗前蒸汽的含盐量和蒸汽流速等。锅炉水质工况及处理锅炉水质工况及处理一、锅水工况及处理一、锅水工况及处理1.锅水品质及对锅炉工作的影响 锅水品质通常是指单位容积（或质量）的锅水含有的盐量。锅水含盐量增加会使蒸汽含盐量按比例增加。汽水共腾现象：汽水共腾现象：锅水含盐量增加会引起锅水起泡沫，水位膨胀，泡沫层使锅筒内的蒸汽空间减少；同时泡沫使蒸汽和水滴难以分离，因而使蒸汽的湿度增加。 二、锅炉排污二、锅炉排污 排污是控制

42、锅水含盐量、改善蒸汽品质的重要途径之一。排污就是把一部分锅水排掉，以便保证锅水中的含盐量和水渣在规定的范围内，以改善蒸汽品质并防止水冷壁结水垢和受热面腐蚀 。 排污可分为连续排污和定期排污两种。 三、给水品质及处理1. 给水品质 给水含盐量将影响锅水含盐量，进而影响蒸汽含盐量，因此应采取办法保证锅炉给水的品质。 2.给水处理（1）中压锅炉：一般以化学软水作为补给水，采用自制冷凝水的减温方式或采用面式减温器。 （2）高压锅筒锅炉：用于凝汽式电厂，以化学除盐水、蒸馏水、凝结水作为补给水，一般采用直接喷水减温方式；用于热电厂，一般以化学除盐水作为补给水，如补给水量大，也可采用化学软水作为补给水，采用

43、自制冷凝水的减温方式。 （3）超高压锅炉：用于凝汽式电厂，以化学除盐水、凝结水作为补给水，一般采用直接喷水减温方式。 锅筒汽水分离元件的选择及布置锅筒汽水分离元件的选择及布置一、选择原则：1、低参数锅炉：产生的蒸汽常直接用于工艺过程，可采用简单的分离元件-挡板、水下孔板、集汽管、蜗壳式分离器。2、中参数锅炉：基本上用于电站锅炉，可采用旋风分离器、挡板、波形板分离器、钢丝网分离器、匀汽孔板3、高参数锅炉：可采用旋风分离器、挡板、波形板分离器、钢丝网分离器、匀汽孔板和蒸汽清洗装置。 思考题：思考题：1、名词解释：机械携带、选择性携带2、某蒸汽锅炉过热器爆管，试分析其产生的原因？3、蒸汽带水的影响因

44、素有哪些?v 一、过热器和再热器的作用与型式：一、过热器和再热器的作用与型式：随着锅炉参数的提高，蒸汽过热及再热热量的比例随着锅炉参数的提高，蒸汽过热及再热热量的比例不断提高，因此须采用大量的过热器和再热器。不断提高，因此须采用大量的过热器和再热器。1. 作用：作用：过热器过热器是将饱和蒸汽或低温蒸汽加热至额定参数的是将饱和蒸汽或低温蒸汽加热至额定参数的过热蒸汽过热蒸汽。再热器再热器是将汽轮机高压缸排汽加热到与是将汽轮机高压缸排汽加热到与过热蒸汽温度相等（或相近）的再热温度，然后送过热蒸汽温度相等（或相近）的再热温度，然后送至中低压缸中作功。至中低压缸中作功。调节蒸汽温度调节蒸汽温度。当锅炉负

45、荷、煤种等运行工况变化。当锅炉负荷、煤种等运行工况变化时，保持出口蒸汽温度在额定温度的时，保持出口蒸汽温度在额定温度的-105范围内。范围内。再热循环再热循环T-S图图再热循环的使用，不但可再热循环的使用，不但可以提高循环的热效率，而以提高循环的热效率，而且可以使汽轮机排汽湿度且可以使汽轮机排汽湿度控制在允许范围内。控制在允许范围内。但再热器系统阻力会使蒸但再热器系统阻力会使蒸汽在汽轮机内的作功能力汽在汽轮机内的作功能力下降，因此再热系统力求下降，因此再热系统力求简单，整个再热器的压降简单，整个再热器的压降不高于不高于0.2MPa。2. 工作特点：工作特点：外部烟温高，内部汽温高，冷却条件差，

46、安全裕度小。外部烟温高，内部汽温高，冷却条件差，安全裕度小。过热器和再热器外部烟气温度很高，过热器和再热器外部烟气温度很高，6001400，越，越靠近炉膛烟温越高。靠近炉膛烟温越高。过热器再热器内的蒸汽温度也很高，可达过热器再热器内的蒸汽温度也很高，可达540以上。以上。管壁冷却条件差。蒸汽密度比水小，尤其是再热蒸汽管壁冷却条件差。蒸汽密度比水小，尤其是再热蒸汽密度更小，因此蒸汽与管壁之间对流放热系数小，蒸密度更小，因此蒸汽与管壁之间对流放热系数小，蒸汽对管壁的冷却能力差。为了保证冷却，避免超温爆汽对管壁的冷却能力差。为了保证冷却，避免超温爆管，须提高管内蒸汽流速。但提高流速会增大压降，管，须

47、提高管内蒸汽流速。但提高流速会增大压降，使蒸汽作功能力下降。因此使蒸汽作功能力下降。因此管内蒸汽流速须综合考虑管内蒸汽流速须综合考虑管壁冷却和压降两个因素。管壁冷却和压降两个因素。管壁温度很高，特别是管壁温度很高，特别是末端部分壁温最高末端部分壁温最高，为了尽量，为了尽量降低金属材料成本，管子的工作温度都接近于允许使降低金属材料成本，管子的工作温度都接近于允许使用温度的极限值，金属安全裕度很小。用温度的极限值，金属安全裕度很小。在过热器和再热器设计运行中，须注意：在过热器和再热器设计运行中，须注意：应保持汽温稳定，汽温波动不超过额定温度的应保持汽温稳定，汽温波动不超过额定温度的-105。过热器

48、和再热器要有可靠的调温手段，使运行工况在一过热器和再热器要有可靠的调温手段，使运行工况在一定范围内变化时能维持额定的汽温。定范围内变化时能维持额定的汽温。尽量减少平行管子之间的热偏差。尽量减少平行管子之间的热偏差。3. 过热器与再热器的结构型式：过热器与再热器的结构型式：按传热方式，过热器和再热器可分为按传热方式，过热器和再热器可分为对流式、辐射式、对流式、辐射式、半辐射式半辐射式。大型电站锅炉多采用三种串级布置。大型电站锅炉多采用三种串级布置。（1）对流式：）对流式：布置在锅炉对流烟道内，主要吸收烟气对布置在锅炉对流烟道内，主要吸收烟气对流热的过热器和再热器。按不同的分类方式，可分为：流热的

49、过热器和再热器。按不同的分类方式，可分为：逆流：逆流：传热温压大，传热效果好，节约受热面面积，金传热温压大，传热效果好，节约受热面面积，金属耗量少。但高温蒸汽出口管段恰好位于高温烟气区，属耗量少。但高温蒸汽出口管段恰好位于高温烟气区，管子出口端壁温高。管子出口端壁温高。逆流布置多用于低温级或进口段。逆流布置多用于低温级或进口段。顺流：顺流：传热温压小，传热效果较差，受热面积大，金属传热温压小，传热效果较差，受热面积大，金属耗量多，但高温蒸汽出口管段烟气温度较低，利于管子耗量多，但高温蒸汽出口管段烟气温度较低，利于管子出口端壁面冷却。出口端壁面冷却。顺流布置多用于高温级或出口段。顺流布置多用于高

50、温级或出口段。混合流：混合流：先先经经逆流逆流传热段，传热段，再再经经顺流顺流传热段，折中布置。传热段，折中布置。根据烟气和管内蒸汽的相对流向：根据烟气和管内蒸汽的相对流向：按管子的布置方式：按管子的布置方式：立式：立式：布置在水平烟道内，支吊布置在水平烟道内，支吊简单，不易积灰，不利疏水。简单，不易积灰，不利疏水。卧式：卧式：布置在尾部竖井中，支吊布置在尾部竖井中，支吊复杂，多采用有工质冷却的受热复杂，多采用有工质冷却的受热面管子作为悬吊管，便于疏水。面管子作为悬吊管，便于疏水。按管子的排列方式：按管子的排列方式：顺列：顺列：传热差，金属耗量传热差，金属耗量大，易清灰，高温烟区。大，易清灰，

51、高温烟区。错列：错列：传热好，不易清灰，传热好，不易清灰，尾部烟道。尾部烟道。顺列顺列 错列错列s1s2蒸汽与烟气流速的选择：蒸汽与烟气流速的选择：蒸汽流速：蒸汽流速：必须保证过热器和再热器管子金属的可靠必须保证过热器和再热器管子金属的可靠冷却，并且要控制整个过热器或再热器的压降，一般冷却，并且要控制整个过热器或再热器的压降，一般过热器不应超过其工作压力的过热器不应超过其工作压力的10%，再热器一般不应，再热器一般不应超过超过0.2MPa。烟气流速：烟气流速：应综合考虑传热效果、管子的磨损和积灰应综合考虑传热效果、管子的磨损和积灰情况。烟气流速过高，传热效果较好，但管子的磨损情况。烟气流速过高

52、，传热效果较好，但管子的磨损严重；烟速过低，传热效果差，且导致管子严重积灰。严重；烟速过低，传热效果差，且导致管子严重积灰。烟温高时，灰粒较软，对受热面磨损小，烟速可高一烟温高时，灰粒较软，对受热面磨损小，烟速可高一些；烟温低时，灰粒变硬，磨损加剧，烟速不可过高。些；烟温低时，灰粒变硬，磨损加剧，烟速不可过高。蛇形管的结构蛇形管的结构单管圈单管圈 双管圈双管圈 多管圈多管圈过热器的蛇形管可以做成单管圈、双管圈或多管过热器的蛇形管可以做成单管圈、双管圈或多管圈，这圈，这与锅炉的容量和管内必须维持的蒸汽流速有关与锅炉的容量和管内必须维持的蒸汽流速有关。在烟气通路截面不变并保持烟气流速的情况下，可通

53、在烟气通路截面不变并保持烟气流速的情况下，可通过改变管圈数目来改变蒸汽速度。如由单管圈变为双过改变管圈数目来改变蒸汽速度。如由单管圈变为双管圈，蒸汽通路截面积增大一倍，蒸汽速度降为原来管圈，蒸汽通路截面积增大一倍，蒸汽速度降为原来的一半，而过热器若顺列布置，则管圈的增加不影响的一半，而过热器若顺列布置，则管圈的增加不影响烟气通路截面和烟气流速。烟气通路截面和烟气流速。（2）半辐射式：）半辐射式：布置在炉膛上部或炉膛出口烟窗处，既布置在炉膛上部或炉膛出口烟窗处，既接收炉内的直接辐射热，又吸收烟气的对流热的受热面。接收炉内的直接辐射热，又吸收烟气的对流热的受热面。通常也称通常也称屏式屏式过热器过热

54、器/再热器。屏式过热器可分为前屏再热器。屏式过热器可分为前屏过热器和后屏过热器。过热器和后屏过热器。前屏过热器：前屏过热器：布置在炉膛上部，布置在炉膛上部，节距较大节距较大。作用：降低炉膛出口烟温，减少烟气扰动作用：降低炉膛出口烟温，减少烟气扰动和旋转，降低沿烟道宽度的热偏差，改善和旋转，降低沿烟道宽度的热偏差，改善过热蒸汽或再热蒸汽的汽温特性。也称分过热蒸汽或再热蒸汽的汽温特性。也称分隔屏。隔屏。后屏过热器：后屏过热器：布置在炉膛出口，布置在炉膛出口，节距较小节距较小。作用：有效降低进入密集的对流受热面的作用：有效降低进入密集的对流受热面的烟气温度，防止对流受热面结渣。烟气温度，防止对流受热

55、面结渣。屏式受热面的结构：屏式受热面的结构：由焊在联箱上的许多由焊在联箱上的许多U形管紧密排列成管屏组成的。形管紧密排列成管屏组成的。管屏悬挂在炉顶梁上，受热后能向下自由膨胀，为了管屏悬挂在炉顶梁上，受热后能向下自由膨胀，为了增加屏的刚性，保持屏平面平整，保持各屏之间的节增加屏的刚性，保持屏平面平整，保持各屏之间的节距，管屏用自身的管子作为夹持管，将管屏夹紧。距，管屏用自身的管子作为夹持管，将管屏夹紧。注意：注意：屏平面与烟气流向平行屏平面与烟气流向平行。屏式受热面的热偏差：屏式受热面的热偏差：屏式受热面所处烟温较高，可达屏式受热面所处烟温较高，可达1200，平行管子接，平行管子接触到的烟气温

56、度有明显差别，接受的炉内辐射热也不触到的烟气温度有明显差别，接受的炉内辐射热也不同，造成平行管之间的吸热偏差较大。同时，屏式受同，造成平行管之间的吸热偏差较大。同时，屏式受热面内外圈管子间的管长相差很大，导致蒸汽流量不热面内外圈管子间的管长相差很大，导致蒸汽流量不同，因此屏式受热面各平行管之间热偏差可高达同，因此屏式受热面各平行管之间热偏差可高达80 90。为了保证受热面安全运行，屏式受热面多作为。为了保证受热面安全运行，屏式受热面多作为低温受热面低温受热面，且采用较高的质量流速，使管壁得到冷，且采用较高的质量流速，使管壁得到冷却。屏的却。屏的最外围最外围U形管工质行程长，又受高温烟气直形管工

57、质行程长，又受高温烟气直接冲刷，接受炉膛辐射热最多，壁温最高。尤其是接冲刷，接受炉膛辐射热最多，壁温最高。尤其是底底部部，多采用比其他部分高一级的钢材制造。，多采用比其他部分高一级的钢材制造。屏式过热器防止外圈管子超温的改进措施屏式过热器防止外圈管子超温的改进措施（a） （b） （c） （d）（a）外圈两管子截短）外圈两管子截短（b）外圈管子短路）外圈管子短路（c）内外圈管子交叉）内外圈管子交叉（d）外圈管子短路与内外圈管子交叉）外圈管子短路与内外圈管子交叉（3）辐射式：）辐射式：布置在炉内壁面上直接吸收炉膛辐射热的布置在炉内壁面上直接吸收炉膛辐射热的过热器，一般是指布置在直流锅炉的上辐射区的

58、过热器。过热器，一般是指布置在直流锅炉的上辐射区的过热器。由于直接受到火焰的高温辐射，为避免辐射式过热器的由于直接受到火焰的高温辐射，为避免辐射式过热器的管壁温度过高，多将其作为过热器的管壁温度过高，多将其作为过热器的低温级低温级使用，并保使用，并保持较高的质量流速，保证其冷却条件。持较高的质量流速，保证其冷却条件。（4）顶棚和包覆过热器）顶棚和包覆过热器（附加受热面）：（附加受热面）：顶棚过热器：顶棚过热器：布置在布置在炉膛顶部炉膛顶部的膜式受热面，一般悬吊的膜式受热面，一般悬吊在钢梁上。吸热量不大，主要在钢梁上。吸热量不大，主要用于用于支承炉顶的耐火材料支承炉顶的耐火材料和保温材料，并保持

59、锅炉的严密性。和保温材料，并保持锅炉的严密性。包覆过热器：包覆过热器：布置在布置在水平烟道和尾部竖井水平烟道和尾部竖井的壁面上的膜的壁面上的膜式受热面，类似水冷壁。烟气温度较低，且仅受烟气单式受热面，类似水冷壁。烟气温度较低，且仅受烟气单面冲刷，烟速也低，因此吸热量少，主要面冲刷，烟速也低，因此吸热量少，主要作用作用是形成烟是形成烟道壁面，提高锅炉严密性，减少烟道漏风。道壁面，提高锅炉严密性，减少烟道漏风。二、过热器和再热器的汽温调节：二、过热器和再热器的汽温调节：汽温调节的重要性：汽温调节的重要性：a. 汽温过高：汽温过高：锅炉受热面及蒸汽管道材料的蠕变速度锅炉受热面及蒸汽管道材料的蠕变速度

60、，使用寿命使用寿命，若受热面严重超温甚至导致爆管。汽轮机，若受热面严重超温甚至导致爆管。汽轮机某些部件也会受到影响。某些部件也会受到影响。b. 汽温过低：汽温过低：机组热效率机组热效率，汽轮机末几级叶片的蒸汽湿，汽轮机末几级叶片的蒸汽湿度度，汽轮机效率，汽轮机效率，叶片侵蚀，叶片侵蚀。c. 汽温变化过大：汽温变化过大：金属疲劳损坏，引起汽轮机转子与汽缸金属疲劳损坏，引起汽轮机转子与汽缸之间的相对胀差变化，增大振动。之间的相对胀差变化，增大振动。 要求：要求：过热器过热器5，再热器再热器 -10 +5。1. 汽温特性：汽温特性：过热器或再热器出口过热器或再热器出口蒸汽温度蒸汽温度与与锅炉负荷锅炉