再热器有多种结构形式，现在一般按照受热面的传热方式分类，分为对流式、辐射式及半辐射式三种形式。高压以上的大型锅炉大多采用辐射、半辐射与对流型多级布置的联合型过热器，过热器的高温段采用对流型，低温段采用辐射或半辐射型，以降低受热面管壁钢材温度。再热器实际上相当于中压蒸汽的过热器，但再热蒸汽温度比中压蒸汽温度高很多。再热器以对流型为主，并位于高温对流型过热器之后烟气温度较低处，因为再热蒸汽压力较低，蒸汽密度较小，放热系数较低，蒸汽比热容也较小，其受热面管壁温度比过热器更高。但有时候有些锅炉的部分低温蒸汽段再热器采用辐射型，布置在炉膛上部吸收炉膛的辐射热。

1.对流式过热器、再热器

布置在锅炉对流烟道中，主要以对流传热方式吸收烟气热量的过热器、再热器，称为对流过热器、对流再热器。其一般采用蛇形管式结构，即由进、出口联箱连接许多并列蛇形管构成。对流过热器根据烟气与管内蒸汽的相对流动方向，可以分为逆流、顺流和混合流三种方式。

所谓逆流方式，烟气的流向与烟气的总体的流向相反，如图61（a）所示。逆流布置时蒸汽温度高的一段管子处于烟气高温区，金属壁温高，必须考虑其安全性。逆流方式由于烟气和蒸汽的平均温差较大，所需受热面较少，可节约钢材，但蒸汽高温段即最高温度处恰恰是烟气最高温度处，使该处受热面的金属管壁温度较高，工作条件最差。因此这种布置方式常用于过热器的低温区。顺流布置方式如图61（b）所示，其蒸汽温度高的一段位于烟气低温区，金属壁温较低，安全性好，但由于传热温差小，所需受热面较多，金属耗量最多，经济性差。因此顺流布置方式多用于蒸汽温度较高的最末级。混合流布置方式如图61（c）所示，综合了逆流和顺流的优点，蒸汽低温段采用逆流方式，蒸汽的高温段采用顺流布置方式。这样既获得较大的平均传热温差，又能相对降低管壁金属最高温度，因此在高压锅炉中得到了广泛应用。

图61　对流过热器形式

（a）逆流；（b）顺流；（c）混合流

根据受热面的放置方式可分为立式和卧式两种。

垂直式过热器用于立式水管锅炉，水平式过热器用于卧式水管锅炉。

在电站锅炉中，垂直式过热器（多用于Π型）通常布置在炉膛出口的水平烟道中，其优点是结构简单，吊挂方便，结灰渣较少，得到了广泛的应用。其主要缺点是停炉后管内积水难以排除，长期停炉将引起管子腐蚀。在升炉时，由于管内积存部分水，在工质流量不大时，可能形成气塞而将管子烧坏，因此在升炉时应控制过热器的热负荷，在空气没有完全排除以前，热负荷不应过大。

布置在尾部竖井中的对流过热器以及塔式和箱式锅炉的过热器采用水平布置方式。水平式过热器的优点是易于疏水排气，但支吊比较困难，在高温烟区通常采用管子吊挂的方式，以节省高合金钢的耗量。

对流过热器由大量平行并列的蛇形管所组成，其进出口与集箱相连，蛇形管外径通常采用φ51、φ54、φ57的无缝钢管，壁厚3～9mm，由强度计算确定。过热器所用的材料取决于工作温度。过热蒸汽温度低于425℃的小容量锅炉，过热器管可全部采用碳素钢管；对于450℃的中压锅炉，通常低温段采用碳素钢管，高温段采用低合金钢管；对于高压锅炉的过热器通常采用优质合金钢管。

为保证过热器中工质流速，过热器蛇形管可以布置成单管圈或多管圈，这样就可以在烟道截面不变的条件下，使蒸汽通道截面增加一倍或几倍，亦即在烟气流速不变的条件下，可使蒸汽流速降低一半或更多。在现代大型锅炉中，常采用多管圈的形式。相反，在小型锅炉中，由于烟道宽度相对过大，为提高蒸汽流速，可在集箱内装置隔板，将过热器受热面沿烟道宽度方向分成几组，串连成2段或3段。(www.daowen.com)

根据管子的排列方式，对流过热器可分为顺列和错列布置两种方式，如图62所示。

图62　对流过热器的布置

（a）顺列；（b）错列

在烟气流速和管子排列特性等相同条件下，错列横向冲刷受热面的传热系数比顺列的大，但由于错列管束的吹灰通道小，错列管束的外表积灰难于吹扫干净，或者为了增大吹灰通道，不得不把横向节距过分地增大，从而降低了烟道的利用率；而顺列管束的外表积灰很容易被吹灰器所清除。国内绝大多数锅炉，在高温水平烟道中采用立式的顺列布置的受热面（可以避免燃烧多灰分燃料时产生结渣和减轻积灰的程度）。通常，在尾部竖井烟道中采用卧式错列布置的受热面。为提高锅炉运行的可用率和可靠性，大型锅炉在尾部竖井烟道中也有采用卧式顺列布置的受热面。为了保证对流过热器管子金属得到足够的冷却，管内工质必须保证一定的质量流速，流速越高管子的冷却效果越好，但工质的压降也越大，通常过热器系统允许的压降不宜超过过热器压力的8%～10%。

流经过热器和再热器受热面的烟气流速的选取受多种因素的影响。高温烟气流速可提高传热系数，但管子的磨损也比较严重；相反，过低的烟气流速不仅降低传热系数，而且还导致管子的严重积灰。在额定负荷时，对流受热面的烟气流速一般不宜低于6m/s。在炉膛出口之后的水平烟道中，烟温较高，灰粒较软，对受热面的磨损较小，常采用10～12m/s以上的烟速。在烟温小于600～700℃的区域中，由于灰粒变硬，磨损加剧，烟气流速一般不宜高于9m/s。

2.辐射式过热器、再热器

辐射式过热器是指布置在炉膛中直接吸收炉膛辐射热的过热器。辐射式过热器有多种布置方式：若布置在炉膛内壁上，称为墙式过热器；若布置在炉顶，称为顶棚过热器；若辐射式过热器悬挂在炉膛上部，称为前屏过热器。在高参数大容量再热锅炉中，蒸汽过热及再热的吸热量占的比例很大，蒸发吸热的比例减小，因此，为了在炉膛中布置足够的受热面以降低炉膛出口烟温，就需要布置辐射式过热器。在大型锅炉中布置辐射式过热器，对改善汽温调节特性和节省金属消耗是有利的。

3.半辐射式过热器、再热器

半辐射式过热器是指布置在炉膛上部或炉膛出口烟窗处，既吸收炉内的直接辐射热又吸收烟气的对流放热的过热器，通常又称为屏式过热器。屏式过热器有前屏、大屏和后屏三种：前屏和大屏的过热器布置在炉膛前部，屏间距离较大，屏数较少，吸收炉膛内高温烟气的辐射传热量；而后屏过热器则相反，其既吸收炉内的直接辐射热又吸收烟气的对流放热，通常又称为半辐射式过热器。

半辐射过热器由进出口联箱及焊在联箱上的许多U形管紧密排列成管屏组成，它像屏风一样把炉膛上部分割成若干个空间，管屏通常悬挂在炉顶构架上，可以自由向下膨胀，为了增强屏的刚性，相邻两屏用它们本身的管子相互连接，有时在屏的下部用中间的管子把其余的管子包扎起来。半辐射式过热器热负荷较高，为了降低管壁温度以提高受热面工作的安全性，屏式受热面管内的蒸汽的流速应比同样压力下的对流过热器高。