锅炉基础知识过热器与喷水减温器-河南省热丰锅炉有限公司

　　一、过热蒸汽 　　1、过热蒸气的定压形成过程 　　分为以下三个阶段：未饱和水的定压预热,饱和水的定压汽化，干饱和蒸汽的定压过热未饱和水的定压预热阶段所加入的热量叫液体热；饱和水的定压汽化阶段所加入的热量叫汽化热；干饱和蒸汽的定压过热阶段加入的热量叫过热热。

　　(1)饱和蒸汽:在某一压力下,将水加热至沸腾,饱和水开始汽化,水逐渐边成蒸汽,这时蒸汽的温度就等于饱和温度.这时状态的蒸汽就称为饱和蒸汽 　　(2)过热蒸汽是在饱和蒸汽的基础上继续加热,超过该压力下的饱和蒸汽的温度就是过热蒸汽

2、主蒸汽温度变化对锅炉运行中的影响 　　（1）汽温过高会加快金属材料的蠕变，还会使过滤器、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，会造成过热器爆管根据实际运行中过热器发生的损坏情况来看，其损坏的主要原因大多数是因为金属严重超温或频繁过热而形成的蠕变造成的。

因而汽温过高对设备的安全有很大的威协 　　（2）汽温过低会使汽轮机几级的蒸汽湿度增加，对叶片的侵蚀作用加剧(对再热机组，此问题主要反应在再热汽温过低上)严重时会发生水冲击，威胁汽轮机的安全，而且当压力不变时汽温降低蒸汽的焓必然减少。

因而蒸汽的作功能力减少，汽轮机的汽耗就必然增加所以汽温过低还会使发电厂的经济性降低 　　3、蒸汽侧的主要影响因素 　　（1）锅炉负荷的变化辐射过热器的汽温变化特性是负荷增加时汽温降低负荷减少时汽温升高对流过热器的汽温变化特性是负荷增加时汽温升高，负荷减少时汽温降低。

而半辐射过热器汽温随锅炉负荷变化比较平稳 　　（2）饱和蒸汽湿度的变化正常工况下饱和蒸汽的湿度一般变化很小，但当工况变动，尤其是水位过高锅炉负荷突然增加，以及因炉水品质恶化而发生汽水共腾时，将会使饱和蒸汽的带水量即饱和蒸汽的湿度大大增加。

由于增加的水分在过热器中汽化要多吸收热量，在燃烧工况不变的情况下，用于使干饱和蒸汽过热的热量相应减少，因而将使热蒸汽温度下降当饱和蒸汽大量带水，将造成过热汽温急剧下降 　　（3）减温水的变化在采用减温器的过热器系统中，当减温水温度和流量变化时，将引起过热器蒸汽侧总需热量的变化，则汽温就会相应地发生变化。

此外当表面式减温器发生漏泄时，也会使汽温下降 　　二、过热器 　　1、过热器 　　是锅炉中将一定压力下的饱和水蒸气加热成相应压力下的过热水蒸气的受热面 　　2、过热器材料 　　锅炉运行中如果管子承受的温度超过材料的持久强度﹑疲劳强度或表面氧化所容许的温度限值﹐则会发生管子爆裂等事故。

过热器管壁金属在锅炉受压部件中承受的温度﹐因此必须采用耐高温的低碳钢和各种铬钼合金钢等﹐在的温度部分有时还要用奥氏体铬镍不锈钢 　　3、类型 　　按传热方式可分为对流式﹑辐射式和半辐射式﹔按结构特点可分为蛇形管式﹑屏式﹑墙式和包墙式。

（1）对流式过热器最为常用﹐采用蛇形管式它具有比较密集的管组﹐布置在 450～1000℃烟气温度的烟道中﹐受烟气的横向和纵向冲刷烟气主要以对流的方式将热量传递给管子﹐也有一部分辐射吸热量 　　（2）辐射或半辐射式过热器：屏式过热器由多片管屏组成﹐布置在炉膛内上部或出口处﹐属于辐射或半辐射式过热器。

　　（3）敷在炉膛内壁上的墙式过热器为辐射式过热器﹐较少采用包墙式过热器用在大容量的电站锅炉中构成炉顶和对流烟道的壁面﹐外面敷以绝热材料组成轻型炉墙 　　4、过热器的布置方式 　　过热器的布置，按工质与烟气的相对流动方向可分为顺流、逆流、混合流等方式。

工质与烟气流动方向一致时称顺流，相反时称逆流，顺流与逆流兼有时称为混合流 　　（1）顺流布置的过热器，传热温差较小，所需受热面较多，蒸汽出口处烟温较低，受热面金属壁温也较低这种布置方式工作较安全，但经济性较差，一般使用于蒸汽温度的末级（高温段）过热器。

　　（2）逆流布置时，具有较大的传热温差，可节省金属耗量，但蒸汽出口恰好处于较高的区域，金属壁温高，对安全不利这种布置方式一般用于过热器的低温段（进口级），以获取较大的传热温差，又不使壁温过高 　　（3）混合布置是上述两种布置方式的折中方案，在一定程度上保留了它们的优点，克服了它们的缺点。

5、过热器反冲洗 　　（1）过热器为什么要反冲洗：从水冷壁来的汽水混合物，虽然经汽包里的汽水分离装置分离后，绝大部分水从中分离出来进入汽包的水容积，但仍有很少量的炉水随蒸汽进入过热器混在蒸汽中的少量炉水含盐量比蒸汽大得多，这部分炉水吸收热量后成为蒸汽，而炉水含有的盐分则沉积在过热器管的内壁上；盐垢的导热系数只有钢材的几十分之一，盐垢使过热器管壁温度显著升高，过热器有过热烧坏的危险，使用寿命也将缩短。

盐垢的存在还会在停炉期间产生垢下腐蚀过热器管内壁结的盐垢一般都溶于水，所以可以采取定期用给水反洗过热器管的方法将盐垢洗掉 　　（2）反冲洗方法：一般锅炉在过热器出口联箱上接有反冲洗管线反冲洗的流程是：集汽集箱进水---高过---低过---汽包---水冷壁---水冷壁联箱定期排污阀排水。

只要进出口水的含盐量基本相同，过热器管内积的盐垢可以认为都洗掉了 　　反冲洗的间隔时间，可根据炉子运行的具体情况而定，一般锅炉大修前要进行过热器反冲洗过热器一般一年冲洗一次，防止过热器内壁结垢引起过热器爆管。

反冲洗一般也在新炉子煮炉后期，将水从过热器反蒸汽向回来，清洗过热器用 　　6、过热器热偏差 　　（1）热偏差在并列管束中（一个管屏），个别管子内工质吸热量与整个管屏的平均工质焓增值不一致的现象，称为热偏差。

也就是并列管子中，各管受热情况不一样的现象出现热偏差时，对于过热器、再热器和非沸腾式省煤器，表现为受热面出口工质（蒸汽或水）温度不一致；对于蒸发受热面，则表现为出口工质的质量含汽量不一样 　　（ 2）过热器产生热偏差原因。

⑴锅炉受热面的吸热不均结构不均；运行工况（残余旋转）；受热面污染（积灰结焦、结垢） 　　⑵流量不均又称水力不均结构不均 　　三、喷水式减温器 　　1、向调温水蒸气直接喷入雾化冷却水，使之蒸发为水蒸气并与调温水蒸气良好混合以降低调温水蒸气温度的装置，称为喷水减温器。

　　2、喷水式减温器类型：结构为： 　　(1) 文丘里式，使蒸汽高速流过喉部，引射水室中的冷却水并使其雾化后与蒸汽混合； 　　(2)旋涡式，使冷却水从旋涡式喷嘴中喷出雾化后与蒸汽混合； 　　(3)多孔喷管式，使冷却水从多孔喷管中喷出雾化后与蒸汽混合。

3、喷水式减温器类型特点，喷水减温器一般布置在两级过热器之间 　　（1）因喷水直接与水蒸气混合，故对水质要求较高对给水品质好的凝汽式电厂，可直接用给水作喷水对给水品质较差的中、高压电厂，还可采用自制冷凝水的喷水减温系统。

　　（2）结构简单，调温幅度大(可达50℃--65C)，调节温度灵敏，易于实现自动化，因此，锅炉中普遍采用。

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