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。
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。
汽水分离再热器有两种,一种是立式,一种是卧式。我围田湾
核电站和
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、
止回阀及
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。
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。