锅炉过热器和再热器课件.docx

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64.5x4.5 ,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。顶棚过热器出来的一部分蒸汽经 一旦两个位置确定后，再确定调节阀控制系统的电气零点量程与机械零 点量程一致，且0100 %之间要有良好的线性，这个线性一般靠调整放大器或者定位器能实现，需要反复调整。上述调试完成以后调出阀门的反馈，反馈要求与阀门的开度指令线性, 这样在系统运行以后一般能满足要求。4、再热汽温的调节对于中间再热锅炉，与主蒸汽温度相似，再热汽温偏离额定值同样会影 响机组运行的经济性和可靠性。例如再热汽温偏低，将使汽轮机汽耗量 增加，再热汽温过高，可能会造成金属材料的损坏，特别是再热汽温的 急剧改变，将会导致中压缸与转子间的胀差发生显著变化，有可能引起 汽轮机的剧烈振动和事故，威胁设备的安全，因此，运行中也要采取必 要的调节措施，使再热汽温保持在规定的范围之内。再热汽温与主蒸汽温度一样，也受到锅炉机组各种运行因素的影响，如 锅炉负荷、给水温度、燃料性质、燃烧工况以及受热面的清洁程度等工 况都将引起再热汽温发生变化，本炉再热器布置在水平烟道内，故再热 汽温的变化呈对流特性。但是，由于再热蒸汽的压力低，因而再热蒸汽 比热较主蒸汽为少，这样，等量的蒸汽在获得相同热量时再热汽温的变 化就比主汽温度大。此外，再热汽温还受到汽轮机工况的影响，在过热 器中，进口蒸汽温度始终等于汽包压力下的饱和温度，而在再热器中, 进口蒸汽温度则随汽机负荷的增加而升高，随负荷的减少而降低，所以, 再热汽温的波动要较主汽温度为大。本炉的再热蒸汽温度主要是通过在炉膛底部注入热风予以调节的，在锅 炉最大连续出力时，热风注入挡板开度为零，随着负荷的降低，逐渐增 大炉底注入的热风量，并相应减少二次风和三次风量，使总风量与燃煤 量相适应，由于炉底热风的注入，抬高了炉膛火焰中心的位置，使得炉 膛出口烟气温度升高，增加了再热器的吸热量，使再热汽温能够维持在 额定值。在高负荷不正常运行条件下，可投入事故喷水减温，使再热汽温不至于 超过允许高限。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。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。13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。入口段管组管子为51x4.6，为三管圈，沿烟道宽度方向分为230排， 即有3x230根并列蛇行管。管排节距为U5,管子节距为71.1mm ,中 间段管组与入口段管组相同。低温过热器水平段蛇行管的重量由两排共 230根省煤器悬吊管悬吊。出口段管组位于转向室入口，是由低温过热器水平段蛇行管伸延的出口 垂直段。管径51x4.6/5.0 ,沿烟道宽度方向分为115排，每排6根 并列管，管排节距230mm ,管子节距71.1/750管组内管圈弯曲半径 为81.9mm。为保持纵向节距的固定及管束平面的平整，在管束下部设 一道管夹，管束上部的并列管由带板焊在一起，其悬吊结构通过出口联 箱及管屏吊箍，吊在炉顶梁上。1.4 屏式过热器：从初级过热器出来的蒸汽分四个独立的汽流离开出口 联箱（锅炉两侧各为两个），每个汽流在进入相应的屏式过热器入口集 箱前，通过各自的一级减温器纵向布置在炉膛的上部由2个进口联箱、2个出口联箱及32片U型管屏组成。炉内屏高14000mm ,屏宽 3122mm ,屏间距离805mm。每屏有并列管28根，管径38x6.3。 直管段管距为5mm，弯管段管距为12mm。屏过入口段管材为BS 3059 PT2 622490 S2 CAT2 ;出口段管材为：BS 3059 PT2 91 S2 CAT2O两管段焊口在入口侧标高44100mm左右 （+43845mm吹灰孔以上）;为保持同屏管面整齐，使屏间管具有均匀的纵横向节距，在管排不同高度上向外圈管算起分别由10、11、14、 15、20、21根管弯成环绕管，环绕管贴紧管屏两侧表面的横向管将管 屏压紧，在出入口段管屏靠近下部位置管子的左侧或右侧焊有隔片套板, 以保持管子的纵向节距。前屏过热器进出口联箱纵向平行布置在炉膛顶 部，进出口联箱直径出口联箱直径为，前屏进出口联箱分别与32个管 屏的进出口导管（进口139.7x15，出口168.3x16 ）的小联箱相连。（入口联箱168.3x25 ,出口联箱193.7x30 ）,从前屏过热器出口 联箱出来的蒸汽分四个汽流通过连通管再跨接到末级过热器的进口联 箱，其各自的二级减温器作为过热汽温的细调及校正左右侧汽温偏差之 用。1.5 末级过热器：由进出口联箱及32片U型管屏组成。每片管屏由22 根管子平行弯曲而成，末级屏纵向布置在炉膛出口处，炉内屏高13915mm ,屏宽3551.1mm ,屏间距离805mm ,管子直径44.5x 7.6，管子节距62.3mm。末级过热器入口管材为BS 3059 PT2 622490 S2 CAT2 ,出口管材为BS 3059 PT2 91 S2 CAT2O材质改变焊口在入 口段距管屏底部8761mm处;其管屏结构与屏过相似，其环绕管分别 是8、9、12、13、18、19 ;末级过热器有两个进口联箱，经32根 209.7x28的导管与32个进口小联箱(0219.1x28 )相连，其32个 出口小联箱(219.1x34 )经32根193.7x20的导管与出口集汽联 箱相连，集汽联箱为。2 .蒸汽流程及设备规范2.1 蒸汽流程由汽包出来的饱和蒸汽通过饱和蒸汽引出管汇集于顶棚过热器的入口 联箱，然后流经顶棚过热器管进入包覆管过热器入口联箱，该联箱出来 的蒸汽分四路，有两路通过连接管将蒸汽分别引入两侧包覆管的入口联 箱，另一路经转向室顶部包覆管并折转进入后包覆管，最后一路经对流 管束进入前包覆管，这四路经过包覆管后的蒸汽最终汇集到出口环形联 箱，即低温过热器的入口联箱；蒸汽经低温过热器蛇行管后，通过低温 过热器的蒸汽在一级喷水减温后经左右交叉然后进入屏式过热器入口 联箱，并经分配管分配至前过入口小联箱(入口短管箱)经屏过管进入 出口小联箱(出口短管箱)屏式过热器出来的蒸汽经2级喷水减温后进 入末级过热器入口联箱经分配管至分配联箱，在末级过热器管屏进入出 口分配联箱，最后集中在末过出口联箱到汽机高压缸。再热器1.设备概述本锅炉的再热器为单级布置，汽机高压缸排汽通过二根连通管进入再热 器进口联箱，从出口联箱出来的再热蒸汽被送入汽机中压缸，在高压缸 排汽和再热器进口联箱之间的蒸汽连通管上，装有事故喷水减温器。该再热器布置在末级过热器之后，占据了锅炉的整个前廊烟道，主要吸 收烟气冲刷管束的对流热量。为保证受热面管子的正常工作，再热器采 用混流布置，即蒸汽首先在管中逆流传热，至前厅倒转回路烟温较高的 区域后，变为顺流传热，另外根据再热器管段在烟流中的不同位置，采 用了四种不同的金属材料，使得设备能够经济安全的运行。2 .设备结构及规范2.2 设备结构 再热器由进出口联箱及后厅和前厅蛇行管组成，再热器为8管圈结构, 沿烟道高度方向排列，共115排，管排节距为230mm ,每隔2根顶棚 管布置一排蛇行管，管子节距75mm。由于再热器管采用了四种不同等级的金属材料，因此有三个材料变更焊 口，将再热器蛇行管分为四段，即：冷段入口段、冷段过渡（出口）段、 热段过渡（入口）段、热段出口段。相应管径规格分别为54x4.5、 54x4.5、54x4.6、51x4.5。管子穿越顶棚的部位，在管子上装有 63x4.5的用于密封的管套。为了保持管束处于同一平面及纵向节距的均衡，在蛇行回路上采用管夹 结构固定再热器管子，在管束上部转弯处的某些部位的管间焊有连接带 板；再热器采用全悬吊结构，在再热器进出口联箱及倒U型弯头处，均 设有吊杆，将其重量悬吊在炉顶横梁上。蒸汽温度的调节汽温偏离额定值过大时，会影响锅炉和汽轮机运行的安全性和经济性。 汽温过高，会加快金属材料的蠕变，还会使过热器、蒸汽管道、汽轮机 高压部分等产生额外的热应力，因而缩短设备的使用寿命，当发生严重 超温时，甚至会造成过热器管爆破。汽温过低，会使汽轮机最后几级 的蒸汽湿度增加，对叶片的侵蚀作用加剧，严重时将会发生水冲击，威 胁汽轮机的安全，而且当压力不变汽温降低时，蒸汽焰减小，蒸汽的做 功能力相应减小，汽轮机的汽耗必然增加，降低了电厂运行的经济性。1.为保证锅炉的安全经济运行，本锅炉在所有工况运行期间，对过热和 再热汽温的偏差值有如下要求：（以下数据仅为参考）（1）每天负荷变化四次，最大温度偏差为5;(2 )过热汽温比额定值高2(TC或再热汽温比额定值高出25(条件下 的运行时间为：每天不超过20分钟，每年不超过122小时，并认为在 以上汽温条件下运行，累计运行时间不超过如下范围时，对设备的使用 寿命没有影响；对于过热器400小时/年对于再热器175小时/年2、过热汽温的调节本炉采用喷水式减温器，将给水直接喷射到过热蒸汽中以降低蒸汽温度, 这种调温方式只能使蒸汽减温而不能升温。为了保证在各种工况下汽温 维持额定值，过热器的受热面积都适当地设计得大一些，使在低负荷时 不投用减温器能得到正常的汽温，而在高负荷时则利用减温器来降低汽 ;日/-Un.©按设计要求，本锅炉应能在50%负荷至锅炉最大连续出力负荷范围内 保证过热汽温在额定值，为此，锅炉在50%负荷时，能够维持额定汽 温，并在此负荷点将减温器投入运行。随着负荷的增加，逐渐调整减温 水量，使得过热汽温在要求的范围之内。本锅炉装置有两级喷水减温器。第一级作为粗调节，第二级作为细调节， 以此比较准确地控制过热器出口主蒸汽温度，使其符合规定数值。此外，当汽温问题成为运行中的主要矛盾时，可以在燃烧工况允许的范 围由调节送风量，以改变流经过热器的烟气量，达到调节过热汽温的目 的。3、常见的过热器温控制系统影响过热器温的因素很多，从理论上来讲，使过热器温度发生变化的措 施都可以作为调节手段。但是不论何种扰动因素，并非一扰动汽温就立 即变化，而是有一定的时滞，同时，汽温的变化又是逐渐上升的经过一 段后才稳定在新的数值上，从调节的要求来看，总是希望调节通道的时 滞和时间常数尽可能小一些，这样可使调节灵敏和调节品质较高。根据 生产过程的实际情况，过热器温调节常用的方法有以下两种：(1)、改变烟气侧热量烟气侧的扰动一般是由于炉内燃料量或空气量的变动而引起过热器区 烟气流量和温度的变化,这个过程是很快的通常几秒钟内就会对整个过 热器发生作用，这是调节汽温的一种较好的调节方法，通常采用改变烟 气量或烟气温度来实现。改变烟气量的调节方法就是在与过热器烟道并联的旁路烟道中，装有作 为调节机构的特殊挡板组成。该调节阀的主要缺点是调节挡板处在高温 的工作条件下其材料和冷却都较困难。改变烟气温度的调节方法通常是移动炉膛内的燃烧中心，以改变辐射受 热面和对流受热面的吸热量分配比例，从而改变进入过热器烟道的烟气 温度。我厂W型火焰炉可以通过改变一次风量大小来改变火焰中心的 位置，近而达到改变过热器温的目的。(2)、改变减温水量利用改变减温水量来调节过热汽温，喷水减温器一般安装在两段过热器 中间动态响应特性比较好，因为直接把水喷入蒸汽中，以使过热汽温降 低，喷水减温的优点是调节范围大，设备又不复杂，故喷水减温已普遍 使用。过热器减温水管道上一般安装三个阀门，一个是调节阀，一个是气动截 止阀，一个是电动截止阀，因为过热器系统是高温高压，一旦锅炉跳闸， 前后截止阀和调节阀会全部联锁关掉，安全手段三保险，其中前面的气 动截止阀还与中间的调节阀联锁，调节阀开其跟着全开，调节阀关到0 % ,其随之全关，当然还有其他条件。如果是两级减温锅炉左右两侧相同的位置会各有一套，联锁逻辑是一样 的。调节阀有的电厂用的电动的，有的电厂用的是气动的，无论是那一 种原理是一样的，调试步骤少有差别。首先，要与机务人员定出机械行 程的全关位置减少漏流量；全开位置，保证最大喷水流量。