汽水分离再热器工作原理是什么呢 故障分析处理

火力发电厂中的锅炉：其核心功能与构造

在火力发电厂中，锅炉作为核心设备，担当着将燃料燃烧产生的热能转化为高温高压蒸汽的重要角色。锅炉本体的结构复杂而精细，旨在确保这一功能的完美实现。其结构包括炉膛、水平烟道和垂直烟道（尾部烟道）。

主要部件方面，锅炉按照燃烧系统和汽水系统进行设置。空气预热器、喷燃器、省煤器汽包、下降管、水冷壁、过热器以及再热器等，每一个部件都承载着重要的功能。其中，空气预热器分层布置在垂直烟道中，利用烟气加热空气，为磨煤机、排粉机、一次风箱和二次风箱提供热风源。

喷燃器则位于炉膛四角（或前后墙），当煤粉被送入喷燃器后，一次风将其吹入炉膛。二次风口紧邻喷燃器，为燃烧过程注入助燃空气。直吹式锅炉会将煤粉直接吹入炉膛，随后形成飞灰（细灰和粗灰）和灰渣。

飞灰随烟气经过水平烟道和垂直烟道，最终到达除尘器。在这里，烟气中98%以上的细灰被有效去除，落入除尘器下部的灰斗中。而极少部分的细灰则随烟气通过吸风机排入大气。炉底则负责接收灰渣，并通过除灰设备将其清除出锅炉。

省煤器同样分层布置在垂直烟道中，其主要功能是利用烟气加热给水，再将其送往汽包。汽包则位于锅炉顶部，它在锅炉的汽水循环中起到了至关重要的作用，包括接收来水、储水和进行汽水分离。下降管、水冷壁下联箱以及强制循环泵等部件，都在确保水循环的正常进行。水冷壁作为炉膛四周的排管，负责将燃料热量转化为汽水混合物。

接下来是过热器和再热器的功能介绍。过热器位于炉膛上部和水平烟道，负责将蒸汽加热并调节至所需温度。而再热器则位于水平烟道和垂直烟道，其主要功能是将汽轮机高压缸做功后的蒸汽再次加热，使其达到一定的温度后回到汽轮机中压缸继续做功。大型锅炉通常通过高低压旁路系统保护再热器，而进口大型锅炉则主要通过控制炉膛出口烟气温度来实现这一功能。但实际操作中仍存在一些问题，如再热器管子氧化加速、存在爆管漏泄隐患等。针对这些问题，一些改进措施正在实施中，例如在大型锅炉二次汽管道加装向空排气装置等。

随着水处理的完成，纯净的水被送入锅炉中，被逐渐加热至一个特定的温度。紧接着，燃料与氧气被引入，燃烧反应随即发生，产生高温高压的烟气。这些烟气在换热器中传递热量给水，使其转化为蒸汽。为了保证环境的安宁，燃烧后产生的废气将通过烟囱平稳排放。

锅炉中的蒸汽过热器是其核心组件之一，它的任务是将从汽水分离器或汽包中流出的饱和蒸汽转化为具有过热温度的合格蒸汽。在锅炉运行工况变化时，过热蒸汽温度需要在允许的范围内进行微调。

为了提升电厂的效率，提高蒸汽的初压和初温是关键。虽然提高初温受到限制，因为金属材料的耐热性能是一道难以逾越的屏障，但大多数电厂的过热蒸汽温度仍被控制在540至550摄氏度之间。提高蒸汽的初压也能增加循环热效率，进一步提高过热蒸汽压力会受到汽轮机排汽湿度的制约。

为了提高循环热效率并降低排汽湿度，再热器应运而生。实质上，再热器是一种中压过热器，其工作原理与过热器相似。再热蒸汽的压力大约为过热蒸汽压力的20%，温度则与之相近。采用一次再热可以使循环热效率提高4至6%，而二次再热则能进一步提升2%。

在锅炉中，高参数大容量锅炉的过热器和再热器的吸热量占据工质总吸热量的半数以上。它们在锅炉总受热面中占比较大，因此部分过热器和再热器受热面需要置于炉膛内，这就涉及到了辐射式、半辐射式过热器和再热器的应用。

在高温烟气区，过热器和再热器内部的流动的是高温蒸汽，其传热性能较差，导致管壁温度较高。为了降低锅炉成本，需要尽可能使用普通的合金钢。在设计过热器和再热器时，金属几乎都工作在其温度的极限附近。材料的选择取决于其工作温度，如碳钢适用于较低温度，而更高温度则需要合金钢或奥氏体合金钢。

过热器和再热器的设计与运行遵循几个主要原则：防止金属温度超过材料的允许值，在较大的负荷范围内维持额定汽温，防止表面积灰、磨损和腐蚀等。为了保证锅炉的安全运行，其受压元件必须具备超压保护功能，并配备足够数量的安全阀。

关于汽水分离再热器的工作原理、故障分析处理以及过热器的原理，我们在此分享到此为止。如果您的问题得到解决，我们深感欣慰。让我们期待下一次的和交流！