蒸气过热器

《化工名词》（一）（石油炼制·煤制油及天然气·生物质制油）。 2100433B

利用再生烟气的热能，通过换热将饱和蒸气加热成为过热蒸气的能量回收设备。

过热器的作用是将蒸气从饱和温度加热到额定的过热温度。在锅炉负荷或其他工况变动时，应保证过热温度的波动在允许的范围内。 在电站锅炉中，蒸气过热器是锅炉的一个必备的重要部件，在很大程度上影响着锅炉的经济性和运行安全性。过热器分为对流过热器、半辐射屏式过热器、辐射式过热器（墙式过热器）和包墙管过热器。

所有的过热器均在大型锅炉中使用，过热器常与水冷壁和气包配合作用，单独将过热器用于加热蒸气来提高蒸气品质的方法较少使用或运行时不稳定。直接提高蒸气品质的方式有2种，一种是用电将饱和蒸气加热成过热蒸气，另一种就是用燃料燃烧产生的高温烟气对饱和蒸气加热，使蒸气品质满足生产工艺要求。用电将饱和蒸气加热成过热蒸气比较流行，但是耗电量和占地面积大，投资和运行成本高；然而用燃料燃烧产生的高温烟气对饱和蒸气加热是新型技术，这项技术符合国家的节能降耗政策。 2100433B

工业用输送蒸气的管道一般用GB/T 8163的 20无缝钢管。过热蒸气参考 GB /T 8163 的 20 无缝钢管在不同温度下的许用应力表来选取钢管。若一般的饱和蒸气， 参考饱和蒸气与温度对应表来确定温度，再选取钢管的直径和壁厚。在蒸气管道输送过程中，其法兰会随着温度的升高而降低其最高允许工作压力。故参考 20 钢制法兰在不同温度下的最高允许工作压力( 表压) 来选取法兰。如果用管道输送过热蒸气， 到用汽点前再减温减压: 输送压力为2.8MPa， 输送过热蒸气的管道按照GB /T 8163 选用 20 钢管(Φ139.7mm × 6.3 mm) ， 管道单重为 20.72 kg /m；相对应的过热蒸气流速为 32.9m /s; 温度为 350 ℃ 的过热水蒸气法兰选用 PN63 的法兰等级。

如果在源头就减温减压， 直接减到 1. 6 MPa 饱和蒸气，要输送 16 t /h 的蒸气， 按 GB /T 8163 选用 20 钢管( Φ168.3 mm × 5.6 mm) ，管道单重为 22.47 kg /m，相对应的蒸气流速为 21.8 m /s， 法兰选用 PN25 的法兰等级，见表 1。

结果表明把同样质量的过热蒸气变为饱和蒸气输送，体积增大，管道直径增大，蒸气流速变慢，法兰等级减低。长距离输送蒸气管道间连接一般为直接焊接，所用法兰很少，所以在法兰上增加的投资极其有限，而管道的重量可以节约很多(从 22.47 kg /m 降到 20.72kg /m) ，用管道输送过热蒸气可以节约成本， 经济性比较好。过热蒸气在管道输送过程中， 除了冷启动时基本没有积聚的冷凝水排出， 大大地减少了输送过程中的热损失。饱和蒸气在管路输送的过程中会有冷凝水积聚排出，损失能耗。蒸气远距离输送过程中有压力损失.，管路、弯头、阀门等管路损失， 如果饱和蒸气远距离输送到用汽点时难以准确控制蒸气的压力和温度。饱和蒸气远距离输送， 易产生水击， 因此需要在蒸气输送管网中增加疏水器来避免或减少输送中的水击问题。所以无论选用外供蒸气还是自备蒸气的制浆造纸厂，在输送过程中应尽量输送过热蒸气，到用汽点前再减温减压。

锅炉运行工况的变化，例如负荷高低、燃料变化、燃烧工况变动等,都对过热器出口汽温有影响,所以在电站锅炉中都有调节锅炉出口汽温使其稳定在规定值的手段。常用手段有：①用喷水式或表面式减温器直接调节汽温；②用摆动燃烧器改变炉膛出口烟气温度；③用烟气再循环调节过热器吸热量。锅炉负荷升高时，对流式过热器的进出口蒸汽温度升高值增大，辐射式过热器的温度升高值减小。若将对流式、辐射式和半辐射式过热器合理组合配置，则可在负荷、燃烧工况等变化时使出口汽温变化较小。过热器管组中各并联管子的吸热量和蒸汽流量在运行中都会有差别。为避免个别管子中温度过高，在大型锅炉中把过热器分成若干管组，用炉外的集箱对各管组蒸汽进行混合并用导汽管使各管组换位，以避免各管间出现过大的温度差。