再热器 :蒸汽过热器

更新时间:2024-09-20 14:36

再热器是设置在锅炉内用于将汽轮机高压缸排汽再加热到所要求参数的部件。由管子和集箱组成。蒸汽和烟气分别在管内、外流过。按传热方式的不同,再热器可分为对流式和辐射式。对流式再热器布置在对流烟道内,辐射式再热器布置在炉膛内。

再热器的作用是将汽轮高压缸的排汽再一次加热,使其温度与过热汽温相等或相近,然后再送到中、低压缸膨胀做功。蒸汽再热一方面可以增加蒸汽的做功能力,提高电厂的循环热效率:;另一方面也可以降低汽轮机排汽的湿度,提高末级叶片的安全性。同时在影响再热汽温的因素变化时,保证再热汽温处于正常的温度波动范围之内。

再热器的工作特点是: 外部烟温高,内部汽温高,冷却条件差,安全裕度小。

布置特点

再热器的布置形式遵循过热器的布置形式,有对流式、辐射式和半辐射式三种。

对流式再热器有逆流、顺流、混合流,单管圈、双管圈、多管圈,顺列、错列,立式、水平式,平行于前墙、垂直于前墙。对流式再热器是主要吸收对流热的再热器。

辐射式再热器是指吸收炉膛辐射的再热器。

半辐射式再热器(就是屏式过热器)是指吸收炉膛辐射比较多(辐射吸热超过总热量的1/2)的再热器。

再热器材质选用原则和过热器相同,由于再热蒸汽较过热蒸汽冷却能力差,一般选择设计壁温会高于同温度等级的过热器。高温再热器的金属管子一般用合金钢(合金元素总量超过5%的金属)管子。例如12CrlMoV、钢102、SA213-T91、SA213-TP304、SA213-TP347等。

再热器优点

为了提高大型发电机组循环热效率,广泛采用中间再热循环。从锅炉过热器出来的主蒸汽在汽轮机高压缸作功后,送到再热器中再加热以提高温度,然后送入汽轮机中压缸继续膨胀作功,称为一次中间再热循环,可相对提高循环效率4~5%。有些大型机组,在中压缸后再次将排汽送回锅炉加热,称为两次中间再热循环,可再相对提高循环效率的2%左右。个别试验机组甚至采用三次中间再热循环。采用再热循环后,锅炉汽轮机装置的热力系统、结构和运行调节都变得复杂,造价增加,故在100兆瓦以上的发电机组中才采用,通常只采用一次中间再热。

再热器优点如下:

1、降低蒸汽的湿度,有利于保护汽轮机的叶片。

2、可以提高汽轮机的相对内效率和绝对内效率。

汽水分离

汽水分离再热器有两种,一种是立式,一种是卧式。我围田湾核电站秦山核电站一期采用立式汽水分离再热器,其他商用核电厂多采用卧式汽水分离再热器。下面以大亚湾核电站‘的卧式汽水分离冉热器为例进行说明。

从核岛蒸汽发生器来的主蒸汽在汽轮机高压缸总分逐级膨胀做功,蒸汽的压力和温度也随之降低,离开高压缸末级叶片的排汽湿度高达14.3%,。这样的蒸汽若引入低压缸,将对低压缸叶片产生刷蚀。同时也增加湿汽损失:为r改善低压缸的工作条件,在汽轮机运行层、低压缸的两侧,应各布置一台汽水分离再热器。高压缸的排汽进入汽水分离再热器后,首先经过分离段,将其中98%的水分分离出来,然后经过第一、二级再热器分别用抽汽和新蒸汽进行再热,在每个汽水分离再热器内再热后的蒸汽,由i根热段再热管道分别输送到低压缸。每根管道与低压缸进口相接。每根管道上设置一个低压截止阀和一个低压调节阀

再热热源有两部分:一是新蒸汽,从主蒸汽联箱来,进人第二级再热器;另一部分是抽汽,来自高压缸的第一级抽汽,进入第一级再热器。抽汽管道上设置有除湿器、止回阀隔离阀口。为了使凝结水从汽水分离再热器中及时排出,保证装置的有效和安全运行,每台汽水分离再热器设簧i个独立的疏水系统,即分离段疏水系统、抽汽再热器疏水系统和新蒸汽再热器疏水系统。

保护措施

在锅炉启动和事故停机时,再热器中没有蒸汽流过,或者蒸汽流量很小。为了防止再热器超温损坏,除采用耐高温合金钢材料外,还应有保护措施,常用的有:控制锅炉启动速度;将再热器布置在低烟温区域;启动和事故时引入主蒸汽冷却等。

参考资料

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