第六章港电2×660MW超超临界锅炉本体设备第一节过热器与再热器1.过热器和再热器的布置和结构1.1过热器和再热器的功用和特点:1.1.1过热器和再热器是电站锅炉的两个重要受热面，它们的功用是：将饱和蒸汽或低温蒸汽加热成为达到合格温度的过热蒸汽。调节蒸汽温度。当锅炉负荷、煤种等运行工况变化时，进行调节，保持其出口蒸汽温度在额定温度的-10℃～+5℃范围内。1.1.2与水冷壁和省煤器相比，过热器和再热器具有如下特点：1)由于过热器和再热器的出口处工质已达到其在锅炉中的最高温度，是锅炉中金属壁温最高的受热面，所以过热器和再热器的许多部分，特别是它们的末端部分需要采用价格较高的合金钢，甚至不锈钢。上锅超超临界机组锅炉受热面设计选材及温度裕度如表6-1所列。由于钢材的限制，现今绝大多数电站锅炉的过热蒸汽温度和再热蒸汽温度被限制在540～600C的水平。表6-1上锅超超临界机组锅炉受热面设计选材及温度裕度最高工管子中间计算管子强度计算许材料抗管子壁管子所处位置材质质温度点计算壁外壁温度用应力下的氧化温温裕度oC温oCoC许用温度oC度oCoC一、水冷壁1、螺旋管圈SA-213T2346851853356059342SA-213T23484534544562593282、垂直管圈SA-213T2348552052454259322二、过热器1、SH1及悬吊管省煤器上方SA-213T1248050550851555210SA-213T2348552052358859368悬吊管SA-213T23490540545563593232、SH1屏管SA-213T9252157958959765018SA-213T91516.253153556065029SA-213T9153054855257265024SA-213T91549572576588650163、SH2Super304H57760360763370030Super304H喷丸580617623636700194、SH3HR3C59062463064270018最高工管子中间计算管子强度计算许材料抗管子壁管子所处位置材质质温度点计算壁外壁温度用应力下的氧化温温裕度oC温oCoC许用温度oC度oCoCHR3C62064064665770017三、再热器SA-213T1247049049452155231SA-213T23514540544581593411、RH1SA-213T9153656356759965036Super304H喷丸56061261866970057HR3C581621627657700362、RH2HR3C62064264866970027通常为降低锅炉造价，尽量避免采用更高级别的合金钢，设计时，几乎使各级过热器和再热器金属管子的工作温度都接近极限温度。在这种情况下，若在超过其设计工作温度10一20℃下长期运行，会使其许用应力下降50％左右。为此，在锅炉运行中应保持汽温稳定，汽温的波动不应超过额定温度的-10～+5℃的范围。2)整个过热器或再热器的阻力，即工质压降不能太大。因大部分过热器和再热器都布置在较高烟温区域，为了使得它们的管子得到较好的冷却，就得使管内工质有较高的流速。工质流速越高，阻力越大，工质的压降就会越大。对于过热器，工质的压降越大，要求锅炉的工作压力越高，除给水泵的功率消耗越大外，水冷壁、分离器、储水罐等承压部件壁厚就需增大，它们的材料和制造成本就会提高。因此，一般要求整个过热器内工质的压降不超过其工作压力的10％。例如HG一2008/18.2和HG一1025/18.2锅炉为8.02％，DG一1025/18.3锅炉为7.5％。若再热器阻力大，工质压降大，则再热器出口蒸汽压力降低，进入汽轮机中压缸的蒸汽的做功能力也降低，这将影响电厂热力循环的经济性。一般电站锅炉允许再热器的最大压降为0.2MPa。3)过热器与再热器管壁的冷却条件较水冷壁和省煤器差。由于亚临界以下参数的蒸汽密度较水小，特别是再热蒸汽密度更小，在相同条件下，管壁与蒸汽之间的放热系数就小，蒸汽对管壁的冷却能力就差。且过热器与再热器内的工质温度又处在锅炉中最高部位。因此为使管壁金属得到有效冷却，避免烧损和爆管事故，必须使得管内蒸汽具有较高的流速。但是较高的流速会产生较大压降。综合考虑管壁冷却和压降的两个因素，建议过热器和再热器内的工质质量流速分别采用：对流过热器低温级，＝400～700kg／(m2•s)，高温级，＝700～1100kg／(m2•s)；半辐射式屏式过热器，=800～1200kg／(m