畢業(yè)設(shè)計---電廠鍋爐蒸汽系統(tǒng)及汽溫調(diào)節(jié)優(yōu)化分析

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）</p><p>　　題　　　　目 電廠鍋爐蒸汽系統(tǒng)及汽溫調(diào)節(jié)優(yōu)化分析 </p><p>　　并列英文題目 Power plant boiler steam systems and steam temperature control optimization a

2、nalysis </p><p>　　系　　部　動力工程系　　　 專業(yè)　電廠熱能動力裝置 　　</p><p>　　姓　　名 　　 班級　 熱動0902　　 </p><p>　　指導教師　 　

3、　　　職稱　　　　　　 　</p><p>　　論文報告提交日期　2012年5月30號</p><p>　　摘要：火力發(fā)電廠設(shè)備運行中，對鍋爐的各大系統(tǒng)、設(shè)備必須有深刻的了解；進而分析研究電廠鍋爐過熱器再熱器的結(jié)構(gòu)型式、氣溫特性及影響汽溫變化的因素和汽溫調(diào)節(jié)方法，從而對鍋爐蒸汽系統(tǒng)及汽溫調(diào)節(jié)進行優(yōu)化分析,并對氣溫調(diào)節(jié)進行改進，使機組更加經(jīng)濟的運行。對DG-1900/25.4-II

4、1超臨界鍋爐的基本情況和蒸汽系統(tǒng)汽溫調(diào)節(jié)方法進行研究，加深對大容量、高參數(shù)鍋爐的認識，更加全面系統(tǒng)的融會所學知識。</p><p>　　關(guān)鍵字：系統(tǒng)設(shè)備 汽溫特性 汽溫變化因素 氣溫調(diào)節(jié) 大容量高參數(shù)</p><p>　　Abstract: the equipment of power plant operation, the boiler 's systems, equ

5、ipment must have a profound understanding; and analysis of boiler superheater reheater structures, temperature characteristics and effect of steam temperature change factors and steam temperature regulation method, there

6、by the boiler steam system and steam temperature regulation optimization analysis. On the basic condition of DG-1900/25.4-II1 supercritical boiler and steam system steam temperature regulation methods to </p><

7、p>　　Keywords: system equipment steam temperature change factors temperature regulation large capacity and high parameters</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　、引言</b></

8、p><p>　　第二章、火力發(fā)電廠鍋爐的基本情況</p><p>　　第一節(jié)、電站鍋爐的設(shè)備及作用 第二節(jié)、電站鍋爐的工作過程 第三節(jié)、鶴壁豐鶴600MW鍋爐特點及設(shè)備概述</p><p>　　第三章、600MW鍋爐過熱器、再熱器及存在的問題</p&

9、gt;<p>　　第一節(jié) 、過熱器和再熱器的作用和特點 第二節(jié) 、過熱器和再熱器型式和結(jié)構(gòu) 第三節(jié) 、過熱器、再熱器的氣溫特性 </p><p>　　第四節(jié) 、過熱器、再熱器運行中存在的問題 </p><p>　　第四章、過熱蒸汽溫度的調(diào)節(jié)</p>&l

10、t;p>　　第一節(jié)、影響氣溫變化的因素</p><p>　　第二節(jié)、過熱器蒸汽溫度的調(diào)節(jié)</p><p>　　第三節(jié)、再熱器蒸汽溫度的調(diào)節(jié)</p><p>　　第五章、氣溫調(diào)節(jié)的優(yōu)化方案 </p><p>　　第一節(jié)、氣溫調(diào)節(jié)優(yōu)化分析</p><p>　　第二節(jié)、過熱蒸汽溫度控制優(yōu)化策略</p>

11、<p>　　第三節(jié)、燃水比調(diào)整與減溫噴水的協(xié)調(diào)優(yōu)化手段</p><p><b>　　、外文翻譯</b></p><p><b>　　第一章 引言</b></p><p>　　超臨界鍋爐指鍋爐內(nèi)工質(zhì)的壓力在臨界點以上的鍋爐。鍋爐內(nèi)的工質(zhì)都是水，水的臨界壓力是:22.115MPA 374.15 ℃；在這個壓力和溫

12、度時，水和蒸汽轉(zhuǎn)化汽化潛熱等于零，不存在兩相區(qū)，即水變成蒸汽是連續(xù)的，并以單相形式進行，就叫水的臨界點，爐內(nèi)工質(zhì)壓力低于這個壓力就叫亞臨界鍋爐，大于這個壓力就是超臨界鍋爐，目前,國內(nèi)將工質(zhì)壓力大于26MPa被稱為超超臨界鍋爐,準確的說應(yīng)該叫高效超臨界鍋爐。 </p><p>　　超臨界、超超臨界火電機組具有顯著的節(jié)能和改善環(huán)境的效果，超超臨界機組與超臨界機組相比，熱效率要提高1.2%，一年就可節(jié)約6000噸優(yōu)質(zhì)煤

13、。未來火電建設(shè)將主要是發(fā)展高效率高參數(shù)的超臨界（SC）和超超臨界（USC）火電機組，它們在發(fā)達國家已得到廣泛的研究和應(yīng)用。 </p><p>　　我國超臨界鍋爐技術(shù)研發(fā)狀況超超臨界鍋爐技術(shù)于上個世紀90年代初在歐洲問世，是國際上最為先進的燃煤發(fā)電技術(shù)，具有煤耗低、環(huán)保性能好、技術(shù)含量高的特點。超超臨界機組的發(fā)電效率比我國近期主要采用的亞臨界機組高出10％，比超臨界機組高出6～8％。1998年，最早投入運行的超超臨

14、界機組安裝在丹麥的Nordjyllands發(fā)電廠，由丹麥BWE公司設(shè)計生產(chǎn)，發(fā)電效率創(chuàng)造了新的世界記錄，達到47％。 </p><p>　　我國于2002年把開發(fā)超超臨界鍋爐列為國家863重大項目攻關(guān)計劃，2003年原國家經(jīng)貿(mào)委和科技部都把超超臨界鍋爐列入國家重大技術(shù)裝備研制計劃。 </p><p>　　我國當前在建電廠項目中主要采用亞臨界機組和超臨界機組，亞臨界機組以國產(chǎn)為主，超臨界機組

15、主要依靠進口，已經(jīng)投入運行的超臨界機組有10余臺。 </p><p>　　與超超臨界機組有關(guān)的主要運行數(shù)據(jù)：我國目前運行的發(fā)電廠，平均發(fā)電效率在35％以下，單電煤耗為380克標準煤以上；我國設(shè)計生產(chǎn)的亞臨界機組的發(fā)電效率在38％左右，單電煤耗約350克標準煤；我國引進的超臨界機組的發(fā)電效率在41％左右，單電煤耗約310克標準煤；以三菱、日立為代表的日本超超臨界機組發(fā)電效率在48％左右，單電煤耗約265克標準煤。如

16、果采用超超臨界技術(shù)發(fā)電，和我國現(xiàn)在運行的機組效率相比，每度電至少可以節(jié)煤50克，按現(xiàn)在的裝機容量，每年可節(jié)煤兩億噸。 </p><p>　　2004年11月23日凌晨1時17分,由中國東方電氣集團公司東方鍋爐為華能沁北電廠提供的國產(chǎn)首臺60萬千瓦超臨界鍋爐順利通過168小時試運行并投入商業(yè)運行。該項目成功填補60萬千瓦超臨界鍋爐國產(chǎn)化空白。東方電氣由此躋身為全球大容量電站鍋爐品種最齊全的鍋爐制造商。 </p

17、><p>　　為抓住國家電力快速發(fā)展的機遇,東方電氣把列為國家重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化攻關(guān)計劃的60萬千瓦超臨界機組鍋爐作為開發(fā)重點。從2002年5月15日與沁北電廠正式簽訂供貨合同后,東方電氣僅用23個月就完成國外大公司要用27個月才能完成的研制任務(wù),比合同期提前4個月零8天,創(chuàng)造出國內(nèi)外研制同類產(chǎn)品最短周期的新紀錄。 </p><p>　　華能沁北電廠一期工程是我國首臺600MW國產(chǎn)化超臨界燃煤

18、機組依托項目，建設(shè)規(guī)模為120萬千瓦，安裝2臺600MW國產(chǎn)化超臨界參數(shù)燃煤發(fā)電機組。機組主設(shè)備國產(chǎn)化方案按照引進技術(shù)、聯(lián)合設(shè)計、合作生產(chǎn)的方式，鍋爐采用了東方鍋爐（集團）股份有限公司引進日本巴布科克—日立公司技術(shù)制造的DG1900/25.4—Ⅱ1型鍋爐，汽輪發(fā)電機采用哈爾濱汽輪機廠引進日本三菱公司技術(shù)制造的CLN600—24.2/566/566型汽輪發(fā)電機。 </p><p>　　國產(chǎn)首臺60萬千瓦超臨界示范機

19、組鍋爐的研制成功和投入運行,用事實證明60萬千瓦超臨界鍋爐、100萬千瓦超超臨界機組鍋爐硬件制造100國產(chǎn)化完全可以實現(xiàn)。這一國產(chǎn)化重大技術(shù)裝備的研制成功,將大大降低60萬千瓦超臨界機組鍋爐的采購成本,為全國范圍內(nèi)普及高效率、低煤耗、低污染排放的60萬千瓦超臨界機組創(chuàng)造了條件。據(jù)測算,如果今后全國60萬千瓦及以上超臨界機組能占到發(fā)電設(shè)備的50以上,每年就可節(jié)省煤炭幾億噸。這將對我國電力工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠影響 </p>&l

20、t;p>　　第二章、火力發(fā)電廠鍋爐的基本情況</p><p>　　在火力發(fā)電廠中，鍋爐是三大主機（鍋爐、汽輪機、發(fā)電機）之一，其作用是將燃料在爐內(nèi)燃燒加熱爐水并生成一定數(shù)量和質(zhì)量的過熱蒸汽。</p><p>　　現(xiàn)在火力發(fā)電廠全部采用以下生產(chǎn)過程：燃料在鍋爐1內(nèi)燃燒并放出熱量，加熱從汽包來的鍋爐給水形成飽和蒸汽，經(jīng)過熱器進一步加熱后成為具有一定溫度和壓力的過熱蒸汽，過熱蒸汽經(jīng)蒸汽管道

21、進入汽輪機膨脹做功，帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電。在汽輪機中做完功的蒸汽排入凝汽器，在凝汽器中，蒸汽被冷卻水冷卻成凝結(jié)水，凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵升壓后進入低壓加熱器，利用汽輪機的抽氣加熱后進入除氧器除氧，除氧后的凝結(jié)水連同補給水由給水泵打入高壓加熱器，給水在高壓加熱器中利用汽輪機抽氣1進一步提高溫度后重新回到鍋爐中利用。</p><p>　　有上可知火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程中存在著三種形式的能量轉(zhuǎn)換：在鍋爐中燃料的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?/p>

22、的熱能；在汽輪機中的蒸汽熱能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子的機械能；在發(fā)電機中轉(zhuǎn)子的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?lt;/p><p>　　第一節(jié)、電站鍋爐的設(shè)備及作用</p><p><b>　　鍋爐設(shè)備系統(tǒng)圖</b></p><p>　　鍋爐本體設(shè)備是鍋爐的主要組成部分，由汽水系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)兩大部分組成。鍋爐汽水系統(tǒng)由省煤器、汽包、下降管、聯(lián)箱、水冷壁、過熱器、再熱器等個組成

23、，其主要任務(wù)是有效吸收燃料放出的熱量，使鍋爐給水蒸發(fā)并形成具有一定溫度和壓力的過熱蒸汽。</p><p>　　鍋爐燃燒系統(tǒng)由爐膛、煙道、燃燒器、空氣預(yù)熱器等組成，其主要作用是使燃料在爐內(nèi)良好燃燒，放出熱量。鍋爐的輔助設(shè)備主要包括通風設(shè)備、制粉設(shè)備、給水設(shè)備、除塵除灰設(shè)備等。通風設(shè)備主要包括送風機、引風機、煙道、風道煙囪等，其主要作用是提供燃料燃燒和煤粉干燥所需的空氣，并將燃燒生成的煙氣排出爐外。制粉系統(tǒng)主要包括原

24、煤倉、給煤機、磨煤機、粗粉分離器、細粉分離器、排粉風機及其管道組成，其主要作用是將原煤干燥并磨制成合格的煤粉，并將煤粉送到爐膛進行燃燒。給水設(shè)備由給水泵和給水管路組成，其主要作用是可靠地向爐內(nèi)供水。除塵、除灰設(shè)備主要任務(wù)是清除飛灰和燃料燃燒后的灰渣。</p><p>　　鍋爐的附件主要包括安全閥、水位計、吹灰器、熱工儀表和控制設(shè)備等。此外，鍋爐本體還有爐墻和構(gòu)架：爐墻用來構(gòu)成封閉的爐膛和煙道；構(gòu)架用來支撐和懸吊汽

25、包、鍋爐受熱面、爐墻等。</p><p>　　第二節(jié)、電站鍋爐的工作過程</p><p>　　電站煤粉爐的工作過程包括：1、煤粉制備過程 2、煤粉燃燒過程 3、鍋爐給水的吸熱過程 4、過熱蒸汽的制備 5.給風排煙過程。</p><p>　　具體工作過程為煤在原煤倉經(jīng)給煤機進入磨煤機，煤在磨煤機中被由空氣預(yù)熱器來的熱風干燥，并磨制成煤粉，有排粉風機送至燃燒器。煤粉和空

26、氣的混合物在爐內(nèi)燃燒放熱，燃燒成高溫的火焰和煙氣在爐膛和煙道中流動時，依次將熱量傳遞給水冷壁屏式過熱器高溫過熱器再熱器低溫過熱器省煤器和空氣預(yù)熱器。然后由除塵器除掉煙氣中的飛灰，最后由引風機將煙氣送至煙囪排往大氣。</p><p>　　燃料燃燒需要的空氣，有冷風入口經(jīng)送風機升壓后，送入空氣預(yù)熱器，被煙氣加熱成熱空氣，然后由熱風出口沿熱風道將其一部分連同由送風機出口來的冷風送入磨煤機，用于干燥和輸送煤粉。另一部分直

27、接送入爐膛作為二次風參與助燃。燃料燃燒生成后生成的灰，少部分較粗的爐膛由爐膛下部的排渣裝置排出，大部分</p><p>　　細的飛灰由煙道尾部的除塵器收集，連同排渣裝置排出的灰渣由灰渣泵送往灰場。</p><p>　　給水經(jīng)給水泵升壓后送入鍋爐省煤器，在省煤器中被煙氣加熱升溫，送入汽包，然后沿下降管經(jīng)下聯(lián)箱進入水冷壁，水在水冷壁中吸收爐內(nèi)高溫火焰和煙氣的輻射熱量，部分水蒸發(fā)形成汽水混合物流

28、入汽包。在汽包中由汽水分離裝置進行汽水分離，分理出的飽和蒸汽進入過熱器，在過熱器中被進一步加熱成過熱蒸汽。</p><p>　　第三節(jié)、鶴壁豐鶴600MW鍋爐特點及設(shè)備概述</p><p>　　1、豐鶴600WM機組直流鍋爐特點</p><p>　　直流鍋爐依靠給水泵的壓頭將鍋爐給水一次通過預(yù)熱、蒸發(fā)、過熱各受熱面而變成過熱蒸汽。其工作原理是：在直流鍋爐蒸發(fā)受熱面中

29、，由于工質(zhì)的流動不是依靠汽水密度差來推動的，而是通過給水泵壓頭來實現(xiàn)的，工質(zhì)一次通過各受熱面，蒸發(fā)量D等于給水量G，故可認為直流鍋爐的循環(huán)倍率K=G/D=1。 </p><p>　　直流鍋爐沒有汽包，在水的加熱受熱面和蒸發(fā)受熱面間，及蒸發(fā)受熱面和過熱受熱面漸無固定的分界點，在工況變化時，各受熱面長度會發(fā)生變化。</p><p>　　直流鍋爐管子工質(zhì)的狀態(tài)和參數(shù)的變化示意圖&

30、lt;/p><p>　　沿直流鍋爐管子工質(zhì)的狀態(tài)和參數(shù)的變化情況于上圖，由于要克服流動阻力，工質(zhì)的壓力p沿受熱面長度不斷降低；工質(zhì)的含值h沿受熱面長度不斷增加；工質(zhì)溫度t在預(yù)熱段不斷不上升，而在蒸發(fā)段由于壓力不斷下降，工質(zhì)溫度不斷降低，在過熱段工質(zhì)溫度不斷上升；工質(zhì)的比容v沿受熱面不斷上升。采用超臨界壓力的鍋爐，直流鍋爐是唯一能采用的鍋爐型式。</p><p>　　2、豐鶴600WM機組直流鍋

31、爐設(shè)備概述</p><p>　　2.1.1本公司采用東方鍋爐廠有限責任公司引進技術(shù)制造的超臨界參數(shù)變壓本生型鍋爐，單爐膛、一次再熱、平衡通風、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐。鍋爐型號為：DG-1900/25.4-Ⅱ1。</p><p>　　2.1.2鍋爐燃用的設(shè)計和煤種均為鶴壁貧煤（燃煤成份見燃煤特性表），點火用油為＃0輕柴油。</p><p>&

32、lt;b>　　2.1.3燃燒器：</b></p><p>　　2.1.3.1本鍋爐采用按BHK技術(shù)設(shè)計的性能優(yōu)異的低NOx軸向旋流煤粉燃燒器(HT-NR3)技術(shù)。燃燒方式采用前后墻對沖燃燒，前后墻各布置3層，每層各有8只HT-NR3燃燒器（前后墻各4只），總共24只。在最上層煤粉燃燒器上方，前后墻各布置1層燃盡風噴口，每層布置6只，共12只燃盡風口。</p><p>　　

33、2.1.3.2燃燒器布置時充分考慮了燃燒器之間的相互影響，靠近側(cè)墻的燃燒器與側(cè)墻有足夠的距離，避免發(fā)生水冷壁結(jié)焦和高溫腐蝕，旋流煤粉燃燒器所有調(diào)節(jié)機構(gòu)都在試運行燃燒調(diào)整時設(shè)定，運行中不需要再做</p><p>　　2.1.3.3燃油裝置主要由油槍及其氣動推進器組成。其中點火油槍共24 套，啟動油槍共8套。 </p><p>　　2.1.4鍋爐啟動系統(tǒng)為內(nèi)置式啟動系統(tǒng)，包括二個啟動分離器，

34、一個貯水箱。在正常運行中分離器不與系統(tǒng)隔離，作為系統(tǒng)流程的一個部件。</p><p>　　2.1.5鍋爐爐膛斷面尺寸為（寬×深×高）：19419.2×15456.8×67000mm，水冷壁采用全焊接膜式水冷壁，下部水冷壁及冷灰斗布置為螺旋管圈，其出口經(jīng)水冷壁中間聯(lián)箱混合后進入垂直水冷壁管屏。</p><p>　　2.1.6省煤器位于后豎井后煙道內(nèi)低溫

35、過熱器的下方,沿煙道寬度方向順列布置.給水從爐右側(cè)直接進入省煤器進口集箱,經(jīng)省煤器蛇形管,進入省煤器出口集箱,從爐右側(cè)通過一根下降管分成32根下水連接管引入螺旋水冷壁。</p><p>　　2.1.7過熱器由頂棚過熱器、包墻過熱器、低溫過熱器、屏式過熱器及高溫過熱器組成，頂棚過熱器布置在爐膛及水平煙道頂部。包墻過熱器布置在尾部煙道頂部、前后墻、側(cè)墻及中間隔墻。低溫過熱器布置在尾部雙煙道的后部煙道中。屏式過熱器布置

36、在爐膛上部。高溫過熱器布置在折焰角上部的水平煙道中。過熱器減溫水分為兩級，每級兩只，一級布置在屏式過熱器入口集箱處，二級布置在屏式過熱器出口集箱與高溫過熱器入口集箱的連接管道上。</p><p>　　2.1.8再熱器分為低溫再熱器和高溫再熱器，低溫再熱器布置在尾部雙煙道的前部煙道中，高溫再熱器布置在水平煙道中。</p><p>　　2.1.9過熱汽溫采用噴水減溫，布置有兩級，兩側(cè)可以分別調(diào)

37、節(jié)。再熱汽溫以煙氣擋板調(diào)節(jié)為主，同時在低溫再熱器出口管道上布置再熱器事故噴水減溫器作為輔助調(diào)節(jié)手段，非正常情況下可采用事故噴水調(diào)節(jié)再熱汽溫。</p><p>　　2.1.10制粉系統(tǒng)采用正壓直吹式系統(tǒng)，由兩臺一次風機（動葉可調(diào)軸流式）提供介質(zhì)流動動力，磨煤機采用北京電力設(shè)備總廠的ZGM113G型中速輥式磨煤機，采用東方鍋爐廠引進技術(shù)生產(chǎn)的旋流噴燃器前、后墻對沖燃燒，燃燒系統(tǒng)設(shè)計采用分級燃燒和濃淡燃燒等技術(shù)，可有效

38、降低NOX排放量和降低鍋爐最低穩(wěn)燃負荷，設(shè)計最低不投油最低穩(wěn)燃負荷不大于45%B-MCR(855t/h)。另配有兩臺密封風機為系統(tǒng)提供密封風。</p><p>　　2.1.11風煙系統(tǒng)配有兩臺動葉調(diào)節(jié)軸流式送風機、兩臺靜葉調(diào)節(jié)軸流式引風機。空氣預(yù)熱器為三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。</p><p>　　2.1.12鍋爐爐膛共布置有34只短吹灰器，爐膛上部及煙道布置了30只長伸縮式吹灰器，布置在再

39、熱器省煤器的4只半伸縮式吹灰器,空氣預(yù)熱器也布置有兩只伸縮式吹灰器。爐膛出口兩側(cè)各裝設(shè)一只煙氣溫度探針，并設(shè)置爐膛監(jiān)視閉路電視系統(tǒng)。</p><p>　　2.1.13鍋爐配置了除塵效率達99.6%以上的靜電除塵器以及煙氣脫硫裝置，排渣系統(tǒng)采用刮板式撈渣機。</p><p>　　2.1.14鍋爐規(guī)范：</p><p>　　2.1.14.1鍋爐設(shè)備參數(shù)</p>

40、;<p>　　2.1.14.2設(shè)計煤種及校核煤種：本工程煤質(zhì)為貧煤，屬中低灰、低硫、中高發(fā)熱量的優(yōu)質(zhì)動力煤。其燃煤及灰渣主要成分特性。</p><p>　　第三章、600MW鍋爐過熱器、再熱器</p><p>　　調(diào)節(jié)鍋爐的蒸汽溫度主要是控制過熱器出口與再熱器出口的溫度，所以在此論文中對過熱器和再熱器做以下了解是必要的。</p><p>　　第一節(jié)

41、過熱器和再熱器的作用和特點</p><p>　　1、過熱器和再熱器的作用</p><p>　　過熱器將飽和蒸汽加熱成具有一定溫度和壓力的過熱蒸汽，并且在鍋爐變工況運行時，保證過熱蒸汽參數(shù)在允許范圍內(nèi)變動；再熱器是將汽輪機高壓缸排汽送回到鍋爐加熱到與過熱蒸汽溫度相等（相近）的再熱溫度，然后再送到中壓缸及低壓缸中膨脹做功，以提高汽輪機尾部葉片蒸汽的干度，且保證再熱蒸汽參數(shù)在允許范圍內(nèi)變動，以提

42、高電廠循環(huán)熱效率的熱交換設(shè)備。一般再熱蒸汽壓力為過熱壓力的20%左右。過熱器和再熱器式電站鍋爐受熱面的重要組成部分，而且是工作溫度最高、工作條件較差的受熱面。</p><p>　　提高蒸汽初壓是提高電廠循環(huán)效率的另一途徑，但過熱器壓力的進一步提高受到汽輪機排汽濕度的限制，因此為了提高循環(huán)效率且減少排汽濕度，采用再熱器成為必然。過熱器出口的過熱蒸汽又稱為主蒸汽或一次氣，有主蒸汽管送至汽輪機高壓缸。高壓缸的排汽由低溫

43、蒸汽管道送至再熱器，經(jīng)再一次加熱升溫到一定的溫度后，返回汽輪機中壓缸和低壓缸繼續(xù)膨脹做功。</p><p>　　2、過熱器和再熱器的布置</p><p>　　過熱器設(shè)計和布置時，必須保證其受熱面管子外壁溫度低于鋼材的抗腐蝕和氧化溫度，并保證其高溫持久強度。</p><p>　　蒸汽參數(shù)提高，使鍋爐受熱面的布置也相應(yīng)發(fā)生變化。低壓鍋爐的蒸汽溫度約為350-370℃，這

44、時加熱過熱蒸汽所需的熱量不多，但由于壓力低，水的氣化潛熱大，水的蒸發(fā)熱量卻較多，爐膛輻射熱量不能滿足水蒸發(fā)所需要的熱量，因此，在對流過熱器前一般還要布置大量對流蒸發(fā)管束。中壓鍋爐，其爐膛輻射熱和所需蒸發(fā)熱大致相當，過熱器一般就直接布置在爐膛出口的少量凝渣管束之后。對于高壓鍋爐，由于氣化潛熱減少，爐內(nèi)的輻射熱已超過所需的蒸發(fā)熱，而且過熱蒸汽和加熱水的熱量較多，這時必須把一部分過熱器受熱面布置在爐內(nèi)，即采用所謂輻射式和半輻射式過熱器。同樣，

45、也可以把一部分爐內(nèi)水冷壁作為輻射式省煤器。隨著鍋爐容量的增大和蒸汽壓力的提高，水蒸汽所需熱量繼續(xù)減少，而蒸汽過熱熱進一步增加，必然要把過熱器和再熱器布置在更高煙溫區(qū)，以增加過熱熱占爐內(nèi)吸熱量的比例。因此，超高壓力、亞臨界壓力和超臨界壓力的鍋爐，必須采取更多的輻射式和半輻射式過熱器和再熱器。</p><p>　　3、過熱器和再熱器的工作特點</p><p>　　1）過熱器和再熱器是鍋爐內(nèi)工質(zhì)

46、溫度最高的部件； 2）蒸汽（特別是再熱蒸汽）冷卻管子的能力較差。 3）管子金屬安全是過、再熱器設(shè)計和鍋爐安全運行中的重要問題。（材料是先進超臨界、超超臨界機組的關(guān)鍵技術(shù)之一。） 因此，為了保證長期金屬安全，在過、再熱器的設(shè)計和運行中，應(yīng)注意如下問題： 1) 運行中應(yīng)保持汽溫穩(wěn)

47、定：汽溫的波動不應(yīng)超過±（5～10）℃。2) 過熱器和再熱器要有可靠的調(diào)溫手段，使運行工況在一定范圍內(nèi)變化時能維持額定的汽溫。 3) 盡量防止或減少平行管子之間的熱偏差。 通過過熱器和再熱器的比較來分析下再熱器特點：</p><p>　　再熱蒸汽壓力低，蒸汽與管壁之間的對流放熱系數(shù)小，對于

48、超高壓機組，再熱蒸汽的對流放熱系數(shù)只有過熱氣的25%。再熱蒸汽對管壁的冷卻效果較差，而再熱蒸汽出口溫度與過熱蒸汽相同，為了使再熱器管壁不超溫，在出口段采用高級合金鋼，并且讓再熱器盡量布置在煙氣溫度較低區(qū)域。</p><p>　　雖然再熱蒸汽的質(zhì)量流量約為主蒸汽流量的80%左右，但由于再熱蒸汽壓力低、溫度高、比容大，再熱蒸汽的容積流量比主蒸汽大的多，因此再熱蒸汽連接管道直徑比主蒸汽管道大，再熱器本身采用大管徑多管圈

49、受熱面，管子的直徑為42-60mm，管圈數(shù)為5-8。</p><p>　　再熱蒸汽側(cè)阻力的大小直接影響機組熱效率，阻力每增加0.98MPa，汽輪機的汽耗增加0.28%，因此再熱蒸汽管道和再熱器本身的阻力越小越好。再熱器本身的阻力一般限制在0.2MPa左右，再熱器內(nèi)工質(zhì)等得到流速一般在250-400kg/（m·s）之間。</p><p>　　再熱器對氣溫偏差較敏感。在相同溫度下，蒸

50、汽的比熱隨著壓力的降低而減小，因此再熱蒸汽的比熱比過熱蒸汽的比熱低。</p><p>　　再熱器出口氣溫受進口汽溫的影響。單元機組在定壓下運行時，汽輪機高壓缸排汽溫度隨著負荷的降低而降低，再熱進口溫度也降低，從而使再熱器出口汽溫降低。對于對流式再熱器，其對流氣溫特性更加顯著，氣溫調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)幅度比過熱器大。</p><p>　　當汽輪機甩負荷或機組啟停時，再熱器無蒸汽冷卻，可能燒壞，因此在過熱

51、器和再熱器之間裝有高壓旁路，將過熱蒸汽通過高壓旁路上的快速減溫減壓裝置引入再熱器，從而起到保護再熱器的作用。</p><p>　　第二節(jié) 、 過熱器和再熱器型式和結(jié)構(gòu)</p><p>　　再熱器有多種結(jié)構(gòu)形式，現(xiàn)在一般按照受熱面的傳熱方式分類，分為對流式、輻射式及半輻射式三種形式。高壓以上的大型鍋爐鍋爐大多采用輻射、半輻射與對流型多級布置的聯(lián)合型過熱器，過熱器的高溫段采用對流型，低溫段采用

52、輻射或半輻射型，以降低受熱面管壁鋼材溫度。再熱器實際上相當于中壓蒸汽的過熱器，但再熱蒸汽溫度比中壓蒸汽溫度高很多。再熱器以對流型為主，并位于高溫對流型過熱器之后煙氣溫度較低處，因為再熱蒸汽壓力較低、蒸氣密度較小，放熱系數(shù)較低，蒸汽比熱容也較小，其受熱面管壁溫度比過熱器更高。但有時候有些鍋爐的部分低溫蒸汽段再熱器采用輻射型，布置在爐膛上部吸收爐膛的輻射熱。 </p><p>　　1）、對流過、再熱器</p&g

53、t;<p>　　布置在鍋爐對流煙道中，主要以對流傳熱方式吸收煙氣熱量的過、再熱器，稱為對流過、再熱器。其一般采用蛇形管式結(jié)構(gòu)，即有進出口聯(lián)箱連接許多并列蛇形管構(gòu)成。對流過熱器根據(jù)煙氣與管內(nèi)蒸汽的相對流動方向，可以分為逆流、順流和混合流三種方式。</p><p>　　所謂逆流方式（a），煙氣的流向與煙氣的總體的流向相反。逆流布置時蒸汽溫度高的一段管子處于煙氣高溫區(qū)，金屬壁溫高，必須考慮其安全性。逆流方

54、式由于煙氣和蒸汽的平均溫差較大，所需受熱面較少，可節(jié)約鋼材，但蒸汽高溫段即最高溫度處恰恰是煙氣最高溫度處，使該處受熱面的金屬管壁溫度較高，工作條件最差。因此這種布置方式常用于過熱器的低溫區(qū)。順流布置方式（b）其蒸汽溫度高的，一段位于煙氣低溫區(qū)，金屬壁溫較低，安全性好，但由于傳熱溫差小，所需受熱面較多，金屬耗量最多，經(jīng)濟性差。因此順流布置方式多用于蒸汽溫度較高的最末級?；旌狭鞑贾梅绞?c），綜合了逆流和順流的優(yōu)點，蒸汽低溫段采用逆流方式，

55、蒸汽的高溫段采用順流布置方式。這樣既獲得較大的平均傳熱溫差，又能相對降低管壁金屬最高溫度，因此在高壓鍋爐中得到了廣泛應(yīng)用。</p><p>　　根據(jù)受熱面的放置方式可分為立式和臥式兩種</p><p>　　垂直式過熱器用于立式水管鍋爐，水平式過熱器用于臥式水管鍋爐。</p><p>　　在電站鍋爐中，垂直式過熱器（多用于П型）通常布置在爐膛出口的水平煙道中，其優(yōu)點是

56、結(jié)構(gòu)簡單，吊掛方便，結(jié)灰渣較少，得到了廣泛的應(yīng)用。其主要缺點是停爐后管內(nèi)積水難以排除，長期停爐將引起管子腐蝕。在升爐時，由于管內(nèi)積存部分水，在工質(zhì)流量不大時，可能形成氣塞而將管子燒壞，因此在升爐時應(yīng)控制過熱器的熱負荷，在空氣沒有完全排除以前，熱負荷不應(yīng)過大。</p><p>　　布置在尾部豎井中的對流過熱器以及塔式和箱式鍋爐的過熱器采用水平布置方式。水平式過熱器的優(yōu)點是易于疏水排氣，但支吊比較困難，在高溫煙區(qū)通常

57、采用管子吊掛的方式，以節(jié)省高合金鋼的耗量。</p><p>　　對流過熱器由大量平行并列的蛇形管所組成,其進出口與集箱相連,蛇形管外徑通常采用φ51, φ54, φ57mm的無縫鋼管，壁厚3～9mm，由強度計算確定。過熱器所用的材料取決于工作溫度。過熱蒸汽溫度低于425℃的小容量鍋爐，過熱器管可全部采用碳素鋼管；對于450℃的中壓鍋爐，通常低溫段采用碳素鋼管，高溫段采用低合金鋼管；對于高壓鍋爐的過熱器通常采用優(yōu)質(zhì)

58、合金鋼管。</p><p>　　為保證過熱器中工質(zhì)流速，過熱器蛇形管可以布置成單管圈或多管圈，這樣就可以在煙道截面不變的條件下，使蒸汽通道截面增加一倍或幾倍，亦即在煙氣流速不變的條件下，可使蒸汽流速降低一半或更多。在現(xiàn)代大型鍋爐中，常采用多管圈的型式。相反，在小型鍋爐中，由于煙道寬度相對過大，為提高蒸汽流速，可在集箱內(nèi)裝置隔板，將過熱器受熱面沿煙道寬度方向分成幾組，串連成二段或三段。</p><

59、;p>　　根據(jù)管子的排列方式，對流過熱器可分為順列（a）和錯列（b）布置兩種方式如下圖。</p><p>　　在煙氣流速和管子排列特性等相同條件下，錯列橫向沖刷受熱面的傳熱系數(shù)比順列的大，但由于錯列管束的吹灰通道小，錯列管束的外表積灰難于吹掃干凈，或者為了增大吹灰通道，不得不把橫向節(jié)距過分地增大，從而降低了煙道的利用率；而順列管束的外表積灰很容易被吹灰器所清除。國內(nèi)絕大數(shù)鍋爐，在高溫水平煙道中采用立式的順列

60、布置的受熱面（可以避免燃燒多灰分燃料時產(chǎn)生結(jié)渣和減輕積灰的程度）。通常，在尾部豎井煙道中采用臥式錯列布置的受熱面。為提高鍋爐運行的可用率和可靠性，大型鍋爐在尾部豎井煙道中也有采用臥式順列布置的受熱面。</p><p>　　為了保證對流過熱器管子金屬得到足夠的冷卻，管內(nèi)工質(zhì)必須保證一定的質(zhì)量流速，流速越高管子的冷卻效果越好，但工質(zhì)的壓降也越大，通常過熱器系統(tǒng)允許的壓降不宜超過過熱器壓力的8%-10%。對流過熱器低溫

61、級的質(zhì)量流速建議采用400-700，高溫級建議700-1100.。</p><p>　　流經(jīng)過熱器和再熱器受熱面的煙氣流速的選取受多種因素的影響。高溫煙氣流速可提高傳熱系數(shù)，但管子的磨損也比較嚴重；相反，過低的煙氣流速不僅降低傳熱系數(shù)，而且還導致管子的嚴重積灰。在額定負荷時，對流受熱面的煙氣流速一般不宜低于6m/s。在爐膛出口之后的水平煙道中，煙溫較高，灰粒較軟，對受熱面的磨損較小，常采用10-12m/s以上的煙

62、速。在煙溫小于600-700攝氏度的區(qū)域中，由于灰粒變硬，磨損加劇，煙氣流速一般不宜高于9m/s。

63、 </p><p>　　2）輻射式過、再熱器</p><p>　　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。輻射式過熱器有多種布置方式，若布置在爐膛內(nèi)壁上稱為墻式過熱器；若布置在爐頂稱為頂棚過熱器；若輻射式過熱器懸掛在爐膛上部稱為前屏過熱器。在高參數(shù)大容量再熱

64、鍋爐中，蒸汽過熱及再熱的吸熱量占的比例，蒸發(fā)吸熱的比例減小，因此，為了在爐膛中布置足夠的受熱面以降低爐膛出口煙溫，就需要布置輻射式過熱器。在大型鍋爐中布置輻射式過熱器對改善氣溫調(diào)節(jié)特性和節(jié)省金屬消耗是有力的。</p><p>　　3）半輻射式過、再熱器</p><p>　　半輻射式過熱器是指布置在爐膛上部或爐膛出口煙窗處,既吸收爐內(nèi)的直接輻射熱又吸收煙氣的對流放熱的過熱器，通常又稱為屏式過

65、熱器。屏式過熱器有前屏、大屏、和后屏三種，而前屏和大屏的過熱器布置在爐膛前部，屏間距離較大，屏數(shù)較少，吸收爐膛內(nèi)高溫煙氣的輻射傳熱量。而后屏過熱器則相反，其既吸收爐內(nèi)的直接輻射熱又吸收煙氣的對流放熱的過熱器，通常又稱為半輻射式過熱器。</p><p>　　半輻射過熱器由進出口聯(lián)箱及焊在聯(lián)箱上的許多U形管緊密排列成管屏組成，它像屏風一樣把爐膛上部分割成若干個空間，管屏通常懸掛在爐頂構(gòu)架上，可以自由向下膨脹，為了增強

66、屏的剛性，相鄰兩屏用他們本身的管子相互連接，有時在屏的下部用中間的管子把其余的管子包扎起來。半輻射式過熱器熱負荷較高，為了降低管壁溫度以提高受熱面工作的安全性，屏式受熱面管內(nèi)的蒸汽的流速應(yīng)比同樣壓力下的對流過熱器高。</p><p>　　第三節(jié)、過熱器、再熱器的氣溫特性</p><p>　　過熱器、再熱器出口氣溫隨鍋爐負荷變化的關(guān)系特性稱為氣溫特性。</p><p>

67、;　　對流過熱器，隨著鍋爐負荷增加，煙氣流速增大，對流換熱量增加，蒸汽的含增大，對流過熱器的出口氣溫將增加，如下圖曲線2所示；在輻射過熱器中與此相反，隨著鍋爐負荷的增加，由于爐膛火焰的平均溫度增加有限，輻射傳熱量增加不多，跟不上蒸汽流量的增加，使工質(zhì)的含增減小，因此隨著鍋爐負荷的增加輻射過熱器出口氣溫下降，如下圖曲線1,；半輻射式過熱器的氣溫特性介于對流和輻射式過熱器的氣溫特性之間如下圖曲線3。</p><p>

68、　　氣溫特性示意圖 </p><p>　　再熱器的氣溫特性原則上與過熱器的氣溫特性相似，但又有不同的特點，在再熱器中，其工質(zhì)進口參數(shù)決定于汽輪機高壓缸的排氣參數(shù)，在負荷降低時，汽輪機的高壓缸的排氣溫度降低，再熱器進口氣溫也隨之降低，所以再熱器的出口氣溫一般也是隨負荷降低而下降的。為了保持再熱器出口氣溫不變必須吸收更多的熱量。當鍋爐負荷從額定負荷降到70%負荷時，再熱器進口氣溫約下降30-50攝氏度，再加上

69、再熱蒸汽的壓力較低，蒸汽比熱容較小，因此，再熱氣溫的變化幅度較大。若再熱器采用較多的輻射和半輻射式受熱面，其氣溫特性將得到改善。采用變壓運行方式，再熱器的氣溫特性也可以得到改善。</p><p>　　第四節(jié)、過熱器、再熱器運行中存在的問題 </p><p>　　1、過熱器和再熱器的積灰</p><p>　　煙氣中的飛灰沉積在管束外表面的現(xiàn)象稱為積灰。積灰使傳熱量減少

70、，煙氣流動阻力增大，嚴重鍋爐出力被迫降低；積灰還會引起受熱面金屬腐蝕。因此，將管束積灰減少到最低量，經(jīng)常保持受熱面清潔，是鍋爐設(shè)計、運行的重要任務(wù)。</p><p>　　燃燒后產(chǎn)生的灰分，其中一部分在爐膛高溫區(qū)熔化，聚結(jié)成大塊渣落入爐底稱為爐渣，其他隨煙氣離開爐膛的細灰稱為飛灰。</p><p>　　1)、高溫過熱器和高溫再熱器的積灰</p><p>　　高溫過熱器

71、和高溫再熱器布置在煙溫高于700～800℃的煙道內(nèi)。管子外表面的灰層由兩部分組成。內(nèi)層灰緊密，與管子粘結(jié)緊密；外層灰松散，容易清除。</p><p>　　低熔灰在爐膛內(nèi)高溫煙氣區(qū)成為氣態(tài)，隨煙氣流向煙道。由于高溫過熱器、高溫再熱器區(qū)的煙溫高，低熔灰還未凝固哦，但當它接觸溫度較低的受熱面時就凝固在受熱面上，形成粘性灰層。同時，一些中熔、高熔灰粒被粘附在粘性灰層中。煙氣中的氧化硫氣體在對灰層的長期作用下，形成白色硫酸

72、鹽的緊密結(jié)實灰層，這個過程稱為燒結(jié)。內(nèi)灰層的堅實程度稱為燒結(jié)程度。燒結(jié)程度越大的灰層越難以清除。燒結(jié)強度和溫度、灰中Na2O、K2O的含量及燒結(jié)時間等因素有關(guān)。爐內(nèi)過量空氣系數(shù)、燃燒方式和爐膛結(jié)渣等都會影響進入對流煙道的煙氣溫度，從而影響燒結(jié)程度。燒結(jié)強度隨著時間而增大，時間越長越結(jié)實，故積灰必須及時清除。</p><p>　　對灰中含鈣較多的燃料，設(shè)計過熱器與再熱器應(yīng)重點考慮防止燒結(jié)成堅實灰層或減輕其危害性的措

73、施，如加大管子橫向中心節(jié)距，減小管束深度，采用立式管束，以及裝置有效的吹灰器，保證每根管子都能被吹灰和易于將積灰清除。</p><p>　　2）、低溫過熱器和低溫再熱器的積灰</p><p>　　煙氣溫度低于600～700℃的煙道內(nèi)的低溫過熱器與低溫再熱器的管子表面上易形成松散的積灰層。因為該處煙溫較低，低熔灰已凝固成固體顆粒，CaO等灰也無燒結(jié)現(xiàn)象。</p><p&g

74、t;　　松散灰層的形成原因：細徑灰群隨著煙氣的流線運動，再管表面積灰是極少的；中徑灰群在煙氣繞流管子流動時，由于灰粒運動的慣性，直接接觸管子，沉積在管子外表面，是形成松散灰層的主要灰群。粗徑灰具有較大的動能，在撞擊管子表面的灰層時起著破壞灰層的作用。因此，中徑灰和粗徑灰對積灰的作用是相反的，灰層的最終厚度決定于中徑灰在管子表面的連續(xù)沉積和粗徑灰對灰層的連續(xù)破壞的動態(tài)平衡。一般水平管與傾斜管的積灰比垂直管嚴重。不同煙氣流速下管表面松散灰程

75、度也不同。管背面的積灰比正面嚴重，因為管正面受到煙氣流的直接沖刷，管背面存在渦流區(qū)，只有在煙氣流速小于5m/s時才有管正面明顯積灰。</p><p>　　2、過熱器和再熱器的高溫腐蝕</p><p>　　對于高參數(shù)的高溫過熱器與再熱器的管束，以及管束的固定件、支吊件，他們的工作溫度很高，煙氣和飛灰中的有害成分與金屬發(fā)生化學反應(yīng)，使管壁變薄、強度下降，這稱為高溫腐蝕。</p>

76、<p>　　1）、燃煤爐:高溫過熱器與高溫再熱器管表面的內(nèi)灰層含有較多的鈣金屬，它與飛灰中的鐵、鋁等成分，以及通過松散的外灰層擴散進來的氧化硫煙氣，經(jīng)過較長時間的化學作用，生成堿金屬的復合硫酸鹽。硫酸鹽(Na3Fe(SO4)3、KAl(SO4)2等)復合物，對高溫過熱器與高溫再熱器金屬發(fā)生強烈的腐蝕。煤粉鍋爐溫度高于510℃以上時才發(fā)生此問題。 </p><p>　　2）、燃油爐:在爐膛高溫區(qū)會發(fā)

77、生V2O5氣體，同時燃油中含有氧化鈉時，產(chǎn)生熔點很低 (600℃)的5V2O5·Na2O·V2O4復合物。當過熱器、再熱器以及固定件、支吊件的溫度達到610℃或以上時，就會在它的表面形成液態(tài)灰層，它對碳鋼、低合金鋼及奧氏體鋼等都會發(fā)生腐蝕作用。當煙氣中存在氧化硫時，產(chǎn)生Na2S2O7與V2O5,合在一起具有更嚴重的腐蝕作用。內(nèi)灰層溫度接近600℃時就發(fā)生腐蝕，700～950℃ 時腐蝕最嚴重。燃油鍋爐的這種高溫腐蝕又稱

78、為釩腐蝕。</p><p>　　3、減少或防止高溫積灰與腐蝕的措施</p><p>　　1）、主蒸汽溫度不宜過高 2）、控制爐膛出口煙溫 3）、管子采用順流布置，加大管間節(jié)距

79、高溫對流受熱面，尤其是處于高溫煙區(qū)的末級過熱器和再熱器，采用順流布置并加大橫向節(jié)距，能有效地防止積灰搭橋，減輕積灰和腐蝕。 4）、選用抗腐蝕材料 （1）、高鉻鋼管 （2）、雙金屬擠壓管 （3）、防護涂層 （4）、

80、管子表面滲鉻或滲鋁 5）、采用添加劑 </p><p>　　生成的K2Mg2(SO4)3取代了K3Fe(SO4)3，使管壁上的黏結(jié)性灰層轉(zhuǎn)變成松散性灰層，因而也可減輕高溫腐蝕。</p>

81、<p>　　6）、其他 （1）、定期吹灰并提高吹灰效果（2）、低氧燃燒</p><p>　　4、過熱器、再熱器的熱偏差分析</p><p><b>　　1）熱偏差概念</b></p><p>　　過熱器及再熱器是由許多并列管子組成的，管子的尺

82、寸、內(nèi)部阻力系數(shù)和所受熱負荷可能各不相同。因此，每根管子中蒸汽的焓增也就不相同，這種現(xiàn)象就叫做過熱器（再熱器）的熱偏差。</p><p><b>　　1.1）吸熱不均</b></p><p>　　影響過熱器、再熱器管圈之間吸熱不均的因素較多，有結(jié)構(gòu)因素，也有運行因素。</p><p>　　受熱面的污染（如過熱器、再熱器的結(jié)渣或積灰）會使管圈間吸

83、熱不均。結(jié)渣和積灰總是不均勻的，部分管圈結(jié)渣或積灰，使其他管圈的吸熱可能會有所增加。</p><p>　　爐內(nèi)溫度場和熱流的不均將影響輻射式和對流式過熱器、再熱器的吸熱。爐內(nèi)溫度場和熱流均是三維的，爐膛中四面爐壁的熱負荷可能各不相同。對于某一壁面來說，沿其寬度和高度的熱負荷分布不均，以及沿爐膛寬度、深度溫度分布的不均，都將會不同程度的在爐膛出口、對流水平煙道中延續(xù)下去，引起爐膛出口和對流煙道受熱面的吸熱不均，而且

84、，離爐膛出口越近，這種影響就越大。爐膛中心的溫度較高，而沿著水冷壁的四周則溫度較低；煙道中心煙氣流速較高而煙道兩側(cè)流速較慢；四角切圓燃燒鍋爐爐內(nèi)的氣流旋轉(zhuǎn)引起爐膛出口處溫度不均勻；另一方面，鍋爐在運行中，爐內(nèi)燃燒調(diào)整不當也會造成熱負荷的偏差，如火焰中心位置的偏斜、部分受熱面被污染等。</p><p><b>　　流量不均</b></p><p>　　并列工作的過熱器蛇

85、形管中，其影響管子間流量不均的因素很多，聯(lián)箱連接方式的不同以及因并行管圈間管徑、長度的差異而導致的阻力系數(shù)的不同，也就是結(jié)構(gòu)不均會引起流量不均。此外，吸熱不均也會引起流量不均。過熱器（再熱器）聯(lián)箱連接方式的不同，會引起并列管圈進出口端靜壓的差異。如下圖所示為過熱器聯(lián)箱的某些連接方式：</p><p>　　在Z形連接的管組中如圖（a），蒸汽的出口（分配）聯(lián)箱左端引入，并從出口（匯集）聯(lián)箱的右端導出。在進口聯(lián)箱中，沿

86、聯(lián)箱長度方向，工質(zhì)流量因逐漸分配給各蛇形管而不斷減少，在進口聯(lián)箱的右端蒸汽流量下降到最小值。與此相應(yīng)，動能也因沿聯(lián)箱長度方向逐漸降低，而靜壓則逐步升高，進口聯(lián)箱中靜壓分布如圖中（a）中上面一根曲線所示；出口聯(lián)想靜壓分布如下面一根曲線所示。這樣在Z形連接管組中，管圈兩端的壓差有很大差異，因而導致流量不均，左邊管圈的工質(zhì)流量最小，右邊管圈的工質(zhì)流量最大。</p><p>　　在U形連接管組中如圖（b），兩個聯(lián)箱內(nèi)靜壓

87、的變化有著相同的方向，因此并列管之間兩端的壓差相差較小，其流量不均比Z形連接方式小的多。所以，在多管均勻引入和導出的連接系統(tǒng)中，沿聯(lián)箱長度方向靜壓的變化對流量不均的影響將減小到最低。</p><p>　　2）減輕熱偏差的措施</p><p>　　減輕熱偏差主要有兩方面的措施：一方面是在設(shè)計上，合理的布置系統(tǒng)及其連接，改善屏式過熱器和再熱器的結(jié)構(gòu)以減少流量不均；另有一方面是在運行上，通過合理

88、調(diào)整燃燒，減少吸熱不均。具體措施如下：</p><p>　?。?）、將在再熱器、過熱器分級，機間進行中間混合，便減少每一級過熱器、再熱器焓增，這樣出口汽溫的偏差也會減少。</p><p>　?。?）、級間進行交叉流動，以消除兩側(cè)煙氣的熱力偏差。在再熱器系統(tǒng)中一般不宜采用左右交叉，其目的是為了減少系統(tǒng)的流動阻力，以提高再熱蒸汽的做功能力。</p><p>　?。?）、

89、連接管與過熱器（再熱器）的進出口聯(lián)箱之間采用多管引入和多管引出的連接方式，減少各管之間壓差差異。</p><p>　?。?）、減少屏前或管束前煙氣空間尺寸，減少屏間、片間煙氣空間的差異。受熱面前煙氣空間深度越小，煙氣空間對同屏同片各管輻射傳熱的偏差也越小。用水冷或氣冷定位管固定各屏或各片受熱面，以防止其擺動、并使煙氣空間固定，傳熱穩(wěn)定。</p><p>　?。?）、適當均衡并列各管的長度和

90、吸熱量，增大部分管段的管徑，減少其阻力。</p><p>　?。?）、減少爐膛出口煙氣殘余旋轉(zhuǎn)，減輕爐膛出口及水平煙道的左右煙溫偏差，減少過熱蒸汽、再熱蒸汽的左右汽溫偏差，防止過熱器、再熱器超溫爆管。其主要措施有：</p><p>　　1)、在爐膛上部加裝分隔屏（前屏）過熱器，以減少爐膛出口煙氣殘余旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)能量，從而使煙氣均流，以減少水平煙道受熱面的左右流動偏差和左右煙溫偏差。</

91、p><p>　　2）、部分二次風反切，以減少爐膛出口煙氣的殘余旋轉(zhuǎn)能量。</p><p>　　（7）、運行方面措施，是在設(shè)備投產(chǎn)或大修后，必須做好爐內(nèi)冷態(tài)空氣動力場試驗和熱態(tài)燃燒調(diào)整試驗。在正常運行時，應(yīng)根據(jù)鍋爐出力要求合理投運燃燒器，調(diào)整好爐內(nèi)燃燒。煙氣要均勻充滿爐膛空間，避免產(chǎn)生偏斜和沖刷屏式過熱器。盡量使沿爐寬方向煙氣流量和溫度分布比較均勻，控制水平煙道左右煙溫偏差不能過大。及時吹灰，防

92、止出現(xiàn)因結(jié)渣和積灰而引起的受熱不均現(xiàn)象。</p><p>　　第三章、過熱蒸汽溫度的調(diào)節(jié)</p><p>　　蒸汽參數(shù)是鍋爐運行的重要監(jiān)控參數(shù)之一，蒸汽參數(shù)包括蒸汽壓力和溫度，當然每臺鍋爐都有明確規(guī)定的額定汽溫值，并要求在運行中不能有過大的偏差，這就需要汽溫調(diào)節(jié)發(fā)揮起作用。氣溫過高會使鍋爐受熱面及蒸汽管道金屬材料的蠕變速度加快，影響使用壽命；汽溫過低會引起機組熱效率降低，使汽耗率增大；過熱

93、汽溫和再熱汽溫變化過大，除使管材及有關(guān)部件產(chǎn)生蠕變和疲勞損壞外，還將引起汽輪機差脹的變化，甚至產(chǎn)生機組振動，危及機組的安全運行。</p><p>　　第一節(jié)、影響氣溫變化的因素</p><p>　　如我們所知影響過熱器、再熱器蒸汽溫度變化的因素有很多，下面簡要的說明影響氣溫的主要因素。 1、鍋爐負荷

94、 過熱蒸汽或再熱蒸汽系統(tǒng)一般具有對流氣溫特性，即鍋爐負荷升高（下降），氣溫也隨之上升（或下降）。但如果過熱器系統(tǒng)具有輻射特性則呈相反趨勢。而半輻射受熱面因為同時吸收爐內(nèi)輻射熱量和煙氣沖刷的對流熱量，故它的氣溫特性介于對流和輻射式過熱器的氣溫特性之間，汽溫隨鍋爐負荷的變化是比較小的。特別需要指出的是，因為負荷降低時，再

95、熱器入口汽溫（汽輪機高壓缸的排汽溫度）相應(yīng)降低，這就使得再熱器出口蒸汽溫度的下降比過熱器要嚴重的多。</p><p>　　過量空氣系數(shù) 當送入爐膛的過量空氣量增加時，爐膛溫度水平降低，輻射傳熱減弱，輻射過熱器出口汽溫降低；對于對流過熱器，則由于燃燒生成的煙氣量增多，煙氣流速增大，對流傳熱加強，導致出口

96、過熱汽溫升高。風量減小時則相反。</p><p>　　噴水減溫水量 </p><p>　　在超臨界機組中，一般把噴水減溫做為對過熱蒸汽的細調(diào)使用，用噴水量的多少來改變過熱器出口的溫度，使蒸汽溫度維持在正常范圍內(nèi)。</p><p>　　4、給水溫度

97、 給水溫度升高，產(chǎn)生一定蒸汽量所需的燃料量減少，燃燒產(chǎn)物的容積也隨之減少，煙氣流速下降，同時爐膛出口煙溫降低，從而使過熱汽溫下降。在電廠運行中，如果高壓加熱器出現(xiàn)故障不能投入時，給水溫度下降，會使過熱器出口汽溫顯著升高。 5、燃料性質(zhì)

98、 燃煤中的水分和灰分增加時，燃煤的發(fā)熱量降低。為了保證鍋爐蒸發(fā)量，必須增加燃煤量，相應(yīng)增大了煙氣容積。同時，水分的蒸發(fā)和灰分本身溫度的提高均需吸收爐內(nèi)熱量，使爐內(nèi)溫度水平降低，輻射傳熱量減少。此外，水分的增加也使煙氣容積增大，煙速提高，對流傳熱量增加，使出口汽溫升高。</p><p>　　煤粉變粗時，煤粉在爐內(nèi)的燃盡的時間增長，火焰中心上移，爐膛出口煙溫升高。過熱器

99、吸熱量增加，最終導致汽溫升高。 6、受熱面結(jié)渣 過熱器之前的受熱面發(fā)生積灰或結(jié)渣時，會使爐內(nèi)輻射傳熱量減少，進入過熱器區(qū)域的煙溫增高，因而使過熱汽溫上升；過熱器本身嚴重積灰、結(jié)渣或管內(nèi)結(jié)垢時，將導致汽溫下降。

100、 7、火焰中心高度 燃燒器運行方式改變時，如擺動燃燒器噴嘴向下傾斜或是多排燃燒器從上排噴嘴切換至下排時，由于火焰中心下移，會使汽溫下降。反之汽溫則會升高?；鹧嬷行奈恢?，爐內(nèi)輻射吸熱份額下降，布置在爐膛上部和水平煙道內(nèi)的再熱器會因為傳熱溫壓增加而多吸熱，使其出口氣溫升高。火焰中心移動，再熱器吸熱量的變化和鍋爐效率的變化將引起過熱器吸熱量的

101、變化，火焰中心位置上移，過熱汽溫下降。</p><p>　　8、燃料、給水比(煤水比)</p><p>　　只要燃料、給水比的值不變，過熱汽溫就不變。只要保持適當?shù)拿核?，在任何負荷和工況下，直流鍋爐都能維持一定的過熱汽溫。鍋爐負荷不變當燃料量增加水量不變過熱蒸汽溫度增加，當給水量增加燃料量不變時過熱蒸汽溫度減小。</p><p>　　第二節(jié)、過熱器蒸汽溫度的調(diào)節(jié)&

102、lt;/p><p>　　汽包鍋爐的過熱汽溫調(diào)節(jié)大都采用噴水減溫器。噴水減溫器是將減溫水直接噴入過熱蒸汽中，降低蒸汽的熱焓，以達到調(diào)節(jié)過熱汽溫的目的。由于噴水減溫是以汽水直接接觸的方式工作的，故其調(diào)節(jié)幅度大、慣性小、調(diào)節(jié)靈敏，易于自動化，加上其結(jié)構(gòu)簡單，因此在過熱汽溫調(diào)節(jié)中得到廣泛采用。在噴水減溫中，噴入的水與蒸汽直接混合，因而對水質(zhì)的要求很高，應(yīng)保證噴水后的過熱蒸汽中的含鹽量及含硅量符合規(guī)定的要求。通常用給水泵出口的

103、給水作為減溫水，利用給水和減溫器之間的壓差，達到有效噴射減溫的目的。</p><p>　　在600MW機組的鍋爐中，過熱器的減溫器都采用多孔噴管式減溫器。多孔噴管式減溫器主要由多孔噴管（噴嘴）和混合管組成，布置在蒸汽連接管道內(nèi)，噴水方向和氣流方向一致。減溫器采用多孔形，以減少每個噴孔的噴水量，有利于蒸汽的迅速混合。為避免管壁與噴管相焊后在連接處產(chǎn)生因減溫水與蒸汽間存在溫差及減溫水量變化所引起的溫差應(yīng)力，因此在噴管