屏式過熱器

屏式過熱器通常也稱半輻射式過熱器，是指布置在爐膛上部或爐膛出口煙窗處，既接受爐內的直接輻射熱，又吸收煙氣的對流熱的受熱面。屏式過熱器相鄰兩屏間保持較大距離，可起到降低爐膛出口煙氣溫度及凝渣的作用，防止後面的受熱面結渣。同時，它也是現代大型鍋爐過熱器受熱面的主要組成部分。

基本介紹

• 中文名：屏式過熱器
• 外文名：Plate superheater
• 別稱：半輻射式過熱器
• 作用：降低爐膛出口煙氣溫度
• 分類：立式、垂直疏水式與臥式屏式
• 學科：電力工程

簡介

屏式過熱器多採取臥置組合，以節省組合支架的鋼材消耗量，增加穩定性。由於前屏出廠時已焊成單片管屏，沒有現場組合焊，所以前屏一般都是單片或幾片一組進行吊裝。後屏組件常包括一、二級減溫器，並有較多的現場焊口，所以後屏採取組合比單裝有利。

為了保持管屏間的橫向間距，增加固定性，管屏間常利用凸出的一根弓形管將每兩片管屏搭接在一起。組合時須對弓形管的位置、凸出的尺寸等進行檢查，以確保每對管屏連線順利，距離準確，就位後的管屏能處於懸垂、平行狀態。

在經過檢查、找正好的組合支架上，劃定集箱與各管片的位置線，測好間距，做好標記。集箱組合前應先完成劃線定點及管座的編號工作，然後將集箱就位，找正後將集箱臨時固定。對集箱內部全面清理檢查後，將管口全部臨時封閉好。將兩邊上的兩片管屏吊入組合架，經檢查、調整後與集箱焊接好，並在此兩片管屏的外檔，臨時設定斜撐，以防管屏傾倒或走樣。以兩邊裝好的管屏為基準並在自由端拉線，依次將其餘管屏一片片地就位、找正、臨時固定。為防止U形或W形管變形，各片管屏兩面需用臨時夾板夾牢，管屏就位、找正好之後，應隨即將臨時夾板的底部與組合架下部的橫向槽鋼焊牢，各夾板的頂部也套用角鐵相互拉牢，以增加組件的穩定性。

管排與集箱對口焊接之前，管1∶3應做好角度為35°的坡1∶3，對口間隙為1~2mm，鈍邊為0.5mm，距管口 10~15mm內、外範圍內應清理乾淨。臨時固定集箱時，應採用包箍等方法進行，不可在集箱上點焊。

組合件的質量要求與對流過熱器相同。屏式過熱器不論是單片吊裝，還是組件吊裝，都由於體積、質量相對較小而較為簡單。找正的質量要求也與對流過熱器相同。

屏式過熱器的結構

屏式過熱器由外徑為32~42mm的鋼管和集箱組成，一般吊懸在爐膛上部或爐膛出口處。每片屏中的管數一般為15~30根，根據所需蒸汽流速確定。屏與屏之間的節距(s₁)為500~1000mm，每片屏中管子之間的節距(s₂)與管外徑之比(s₂/d)為1.1~1.25。屏式過熱器同時吸收對流傳熱量和輻射傳熱量，所吸收的對流熱或輻射熱在總吸熱量中的份額依屏式過熱器所在位置確定。

1、立式屏式過熱器

屏式過熱器的U形管作直立布置，如下圖所示。立式結構簡單，支撐方便，但排氣疏水性差。

立式屏式過熱器

2、臥式屏式過熱器

屏式過熱器的管子作臥式布置，如下圖所示。其優缺點與立式屏式過熱器相反。

臥式屏式過熱器

3、 垂直疏水式屏過熱器

其結構如下圖所示。這種屏式過熱器的特點為疏水方便，支撐較臥式的簡單，但結構稍複雜。

垂直疏水式屏過熱器

屏式過熱器的使用

概述

此種過熱器是由許多摺疊管平行安裝在一起的，管與管之間有很寬的間隙，而且與氣流是平行的，其示意見下圖。

進氣道有不鏽鋼做的外殼作保護，外殼是用特殊的黏合劑粘上的。熱傳遞是靠輻射而不是對流，正因為如此這些過熱器可以安裝在較熱的位置，而管束卻不行（在焚燒城市廢物時煙氣溫度高達800℃），因為管束容易堵塞和腐蝕。在這些屏式過熱器上，污垢厚度達2cm時就會固定下來。由於沒有了阻塞，手工清洗和相關停產就會大大減少。由於輻射傳遞，蒸汽溫度可以在一年多的時間裡保持恆溫，在這期間不會有腐蝕發生。

環境效益

屏式過熱器可以承受高超熱蒸汽溫度，實用且穩定。

適用性

可以安裝在有兩三個煙道的任一個鍋爐中。

經濟性

套用在煙氣溫度較高的區域（第二煙道、第三煙道）時，要比採用管束式過熱器便宜得多。可能會增加建設成本，但這需要全面考慮，因為採用此種過熱器也可能會延長換熱器的壽命。

套用的驅動力

高熱蒸汽溫度下的更長運行周期。