过热器系统及其疏水.docx

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过热器系统及其疏水

过热器系统及其疏水

过热器系统及其疏水

过热器的作用。

将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽。

一、过（再）热器的设计布置原则：

1）确保过（再）热器外壁温度低于干菜的抗腐蚀和抗氧化温度，并保证其高温持久强度。

2）对厚壁蒸气管道和联箱，温度变化率因限制在3℃以内。

3）行中保持温度稳定，气温的波动范围不超过-5-10℃。

4）过（再）热器系统气温特性好，并有可靠的调温手段，确保在较大的负荷范围内能通过调温装置保持气温在额定值。

保持额定气温的负荷范围：

对燃煤汽包锅炉为60%-100%额定负荷；对直流锅炉为30%-100%额定负荷。

5）尽量避免或减少并联管间的热偏差，防止发生高温积灰和高温腐蚀。

二、过热器的布置形式

蒸汽参数的提高影响着锅炉收入面的不知。

随着锅炉容量的增大和蒸汽参数的提高，水蒸气所需热量的减少，二蒸发过热热增加，必然包更多的过热器和再热器布置炉膛内，甚至跟高的烟温区，以增加过热热占炉内其热量的比例，降低炉膛出口烟温，避免对流受热面结焦，过热器的金属消耗也因此减少。

过热器布置在不同的位置，换热方式也不同，按换热方式，可将过热器分为对流、辐射及半辐射三种形式，通常采用串及方式将他们

构成过热器系统和再热器系统。

对流过热器一般采用蛇形管式，布置在水平烟道或尾部竖直烟道，主要吸收烟道气的对流放热，对流过热器的结构形式较多；按管子的排列形式，可分为错列和顺列两种；按受热面的放置形式，可分为立式和水平式两种；按蒸汽和烟气的相对流动方向，可分为顺流、逆流、双逆流和混流布置四种。

过热器的蛇形管可做成单管圈、双管圈和多管圈形式。

在烟道宽度预先的情况下，为了满足烟气柳树和蒸汽流速的要求，大容量锅炉的过热器一般采用多管圈式，在烟速不变的前提下，可降低蒸汽流速。

增强对流换热的措施有鳍片管、肋片管、内螺纹管。

放置在炉膛中直接吸收火焰辐射热的过热器称为辐射过热器，在大型锅炉中布置辐射过热器对改善气温调节特性及减少材料有利。

辐射过热器的布置方式很多，除了布置成屏式过热器外，还可以不知在炉膛的四周称为墙式器，强势过热器可布置在炉膛上部，也可至上

而下布置在一面墙上。

布置在炉墙上部可以不接受火焰中心的强烈辐射，对工作不利，但这使路下部水冷壁管的高度缩短，不利于水循环；至上而下布置在一墙上的过热器对水循环无影响，但靠近火焰中心管子受热很强。

炉膛热负荷高，管冷却差，壁温较高，工作条件差，因此对金属材料有更高的要求同事还要解决锅炉启动和低负荷时的安全性和过热器管与水冷壁管膨胀不一致的问题。

半辐射式过热器由外径为32~42mm的钢管及联箱组成，由于制作成屏风形式称为屏式过热器。

一般吊悬在炉膛上部或炉膛出口处既吸收对流热又吸收辐射热吸收的对流热和辐射热的比例依布置位置而定。

屏与屏之间的节距一般为500~1000mm，屏中管数一般为15~30根，根据所需蒸汽流速确定，每根管子之间的节距和管径为1.1~1.25.有的锅炉装有两组屏式过热器，靠近炉前的叫前屏过热器，靠近炉膛出口的叫后屏过热器，前者属于辐射式过热器属于对流式过热器。

三、过热器的组成

过热器受热面由四部份组成，第一部份为顶棚及后竖井烟道四壁及后竖井分隔墙；第二部份是布置在尾部竖井后烟道内的低温过热器；第三部份是位于炉膛上部的屏式过热器；第四部份是位于折焰角上方的高温过热器。

过热器系统按蒸汽流程分为：

顶棚过热器、包墙过热器/分隔墙过热器、低温过热器、屏式过热器及高温过热器。

按烟气流程依次为：

屏式过热器、高温过热器、低温过热器。

整个过热器系统布置了一次左右交叉，即屏过出口至高温过热器进口进行一次左右交叉，有效地减少了锅炉宽度上的烟气侧不均匀的影响。

锅炉设有两级四点喷水减温，每级喷水分两侧喷入，每侧喷水均可单独地控制，通过喷水减温可有效减小左右两侧蒸汽温度偏差。

（一）

顶棚过热器及后竖井区域包墙过热器

来自启动分离器的蒸汽由连接管进入顶棚过热器入口集箱。

顶棚过热器上设有专供检修炉膛内部的炉内检修平台用人孔。

蒸汽从顶棚出口集箱通过若干根连接管分别引入中隔墙、前、后包墙，后竖井两侧包墙及水平烟道两侧包墙入口集箱，通过包墙管加热后分别到包墙出口集箱。

所有包墙过热器均为全焊接膜式壁结构。

后竖井下部集箱引出连接管到包墙混合集箱，从混合集箱再引连接管到低过进口集箱。

前烟道低再蛇形管支撑在前包墙和中隔墙上，后烟道省煤器吊挂管支吊低过、省煤器蛇形管，重量由省煤器吊挂管吊杆传递到炉顶大板梁上。

省煤器吊挂管管子规格随低过、省煤器管外径的不同而变径。

（二）

低温过热器

左右两侧各个包墙混合集箱分别引两根连接管从两端送入低温过热器进口集箱。

低温过热器布置在后竖井后烟道内，分为水平段和垂直出口段。

整个低温过热器为顺列布置，蒸汽与烟气逆流换热。

低温过热器水平段管组通过省煤器吊挂管悬吊在大板梁上，垂直出口段通过与低温过热器出口集箱相连而由集箱吊架悬吊在大板梁上。

（三）

屏式过热器

经过低温过热器加热后，蒸汽经低过出口连接管、一级减温器及屏过进口连接管后引入屏过进口混合集箱，通过混合集箱进入每个屏过进口分配集箱。

辐射式屏式过热器布置在炉膛上部区域，在炉深方向布置了2排，两排屏紧挨着布置，每一排管屏沿炉宽方向布置若干片屏。

屏式过热器蛇形管均由集箱承重并由集箱吊杆传至大板梁上。

每片屏式过热器出口分配集箱与屏过出口混合集箱相连，蒸汽在混合集箱中混合后，经屏过出口连接管、二级减温器及高过进口连接管引入高温过热器。

为保证管屏的平整，防止管子的出列和错位及焦渣的生成，屏式过热器布置有定位滑动块等结构，定位滑动块采用zg1cr20ni14si2材料，可靠性高。

为防止吹灰蒸汽对受热面的冲蚀，在吹灰器附近蛇形管排上均设置有防蚀盖板。

为减小流量偏差使同屏各管的壁温比较接近，在屏过进口集箱上管排的入口处设置了不同尺寸的节流圈。

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（四）高温过热器

蒸汽从高过入口集箱经蛇形管加热后进入高过出口集箱，品质合

格蒸汽由连接管从出口集箱两端引出，炉前合并成单根蒸汽导管送入汽轮机高压缸。

高过蛇形管位于折焰角上部，沿炉宽方向布置有若干片，每片管屏由若干根管子并联绕制而成。

高过蛇形管屏入口段重量由中间两排管承重并传递到入口集箱（集箱底部两排管接头设计为平行的非径向开孔）上，其余管子重量均通过u型承重块逐根传递到中间两管。

管屏出口段重量由一过渡梁支撑，由吊杆传递到高过出口集箱上。

u型承重块示意图见图7。

为保证管屏的平整，防止管子的出列和错位及焦渣的生成，高过蛇形管间布置有定位滑动块，定位滑动块采用zg1cr20ni14si2，可靠性高。

为防止吹灰蒸汽对受热面的冲蚀，在吹灰器附近蛇形管排上均设置有防蚀盖板。

为减小流量偏差使同屏各管的壁温比较接近，在高过进口集箱上管排的入口处设置了不同尺寸的节流圈。

四、减温水系统

过热器喷水系统。

减温水取自省煤器出口连接管，过热器减温水总管路出来后分成两路，一路至一级减温器，一路至二级减温器；一级、二级减温水又分别分成两路，每路上均设置有流量测量装置和调节阀，供调节减温水流量用，在调节阀前、后设置有截止阀。

再热器喷水系统：

作为再热器事故状态下控制再热蒸汽温度的喷

水减温装置，设置于冷再出口管道上，减温水取自给水泵中间抽头，主路上设置有闸阀；后分成两路，每路上均设置流量测量装置和调节阀，调节阀后设置有截止阀。

五、锅炉范围内其它管路

a）疏水。

锅炉疏水汇集集箱位于炉侧，疏水点设在给水管道、下降管分配集箱、螺旋水冷壁出口混合集箱、水平烟道侧墙进口连接管、顶棚出口集箱、包墙出口混合集箱、屏过进出口集箱、高过进出口集箱、高过出口管道、低再进口管道、高再出口集箱、高再出口管道、贮水罐水位调节阀进口管道、过热器喷水管路、再热器喷水管路等处。

疏水管路上均串联2只截止阀。

b）取样：

锅炉设有给水、再热蒸汽、过热蒸汽、储水罐出口、疏扩出口取样点。

水取样设在给水操纵台，再热蒸汽取样设在再热器出口连接管上，过热蒸汽取样设在过热器出口连接管上，分离器储水罐疏水管路上还设有一个取样点。

所有取样配供2个串联的截止阀。

c）放空气：

在省煤器出口、螺旋水冷壁及垂直水冷壁出口混合集箱、汽水分离器出口管路、低过出口连接管、屏过出口连接管、高过出口连接管、过热器一、二级减温水管道、低再出口连接管以及高再出口集箱上设置了放空气管，以便在锅炉水压、锅炉上水时将管内的空气尽快排出。

放空气管设2个串联的截止阀。

d）充氮：

锅炉设有充氮接口，分别设置在省煤器出口集箱、汽水分离器出口管路、低过出口连接管、高过出口连接管以及再热器出口连接管的放空气管路两个截止阀之间，作为停炉时锅炉水冷壁、过热器、

再热器充氮保护用。

六、过热器危险点分析

危险点预防措施

1..过热器内积水点火前，汽机必须将通向凝汽器的主汽管疏水门

（或向空排汽门）开启，主汽管门开度情况，司机及时通知司炉。

2..过热器管子过热严禁关小主汽管疏水门（或向空排汽门），赶火升或损坏

压。

严格监视汽包上下壁温差不超过规定值，当升到额定压力时不应超过规定温度。

应使蒸汽温度维持低干额定温度至少50～60℃。

七、过热器的事故分析

过热器管爆破

一、现象：

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1、爆破处有响声，炉膛负压变正。

2、蒸汽压力降低，汽温变化（进口损坏汽温高，出口损坏汽温低）蒸汽流量不正常地小于给水流量。

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3、两侧烟温差大，爆破后烟温降低。

4、爆破严重时，烟道不严密处向外冒汽。

二、原因：

1、材质不良，焊接不合格。

2、飞灰磨损，蒸汽品质不合格。

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3、减温水调节不当，造成过热器管内水塞。

4、长期超温运行，使管壁过热

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5、过热器局部结焦及堵灰，使过热器受热不均。

6、吹灰器安装位置不正确，管壁冲刷磨损。

三、处理：

1、泄漏不严重，能维持汽压和水位时，报告值长，降负荷、参数运行，请示停炉，并加强检查，监视发展情况。

2、若泄漏严重，难以维持运行或对邻近管子有威胁，情况继续恶化时，应立即停炉。

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3、保留一台引风机运行，待炉内蒸汽基本消失后停止。

继续上水保持汽包水位。

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