虽然锅炉过热器管并列在汽包与联箱或两个联箱之间,但由于过热器进出口联箱的连接方式不同,各根过热器管的长度不等,形状不完全相同,都会引起每根过热器管的流量不均匀。在过热器的传热过程中,主要热阻在烟气侧,约占全部热阻的60%,而蒸汽侧的热阻很小,仅占全部热阻的3%。由于过热器的传热温差较大,可达350一650℃,各根过热器管温度的差别对传热温差的影响很小,因此可以认为流量较小的过热器管的吸热量并不减少,这些过热器管内的蒸汽温度必然要上升。
蒸汽流量小的过热器管,因蒸汽流速降低,蒸汽侧的放热系数下降,过热器管与蒸汽的温差增大。在过热器管内清洁的情况下,过热器管的壁温决定于蒸汽温度和蒸汽与过热器管的温差。因此蒸汽流量偏差最易使流量偏少的过热器管超温。
低温段过热器,由于蒸汽入口温度为饱和温度,最高不会超过临界温度374.15℃,出口温度通常在400℃以下,过热器管的材质为20钢,允许使用温度不超过480℃,过热器管的安全裕量较大,蒸汽流量偏差造成的超温危险较小。高温段过热器由于出口汽温较高,为了节省投资,过热器管材质的安全裕量较小,因此蒸汽流量偏差造成的过热器管超温的危险相对来讲较大。
为了保持锅炉受热面的清洁,降低排烟温度以提高锅炉热效率,受热面,主要是对流受热面要定期除灰。因为锅炉热效率提高,如维持锅炉蒸发量不变,送入炉膛的燃料量减少,炉膛出口的烟气温度和烟速降低,过热器的吸热量因传热温差和烟气侧的放热系数降低而减少,造成过热汽温下降。如保持燃料量不变,则炉膛出口烟气温度和烟速不变,由于蒸汽流量增加,单位质量蒸汽的吸热量减少,使过热器出口汽温下降。因此,对流受热面除灰,无论是维持蒸发量不变还是保持燃料量不变,均使汽温下降。
省煤器除灰的结果是因受热面清洁,省煤器吸热量增加,对于沸腾式省煤器来说是沸腾度提高,对于非沸腾式省煤器来讲,进入汽包的给水温度提高了。其影响与提高给水温度对汽温的影响相类似。
预热器除灰的结果是预热器出口的风温升高,炉膛温度提高,辐射传热增加,炉膛出口烟温下降,使过热器的吸热量减少,汽温降低。
过热器除灰时,一方面由于过热器管清洁了,过热器吸热增多使汽温上升,另一方面,由于锅炉热效率提高,燃料量减少又使汽温降低。因此,过热器除灰对汽温的影响不如省煤器和预热器除灰对汽温的影响那样明显。
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