蒸汽的流向與煙氣的流向可呈逆流,順流或混流,如圖5:根據煙氣與蒸汽相對流動方向劃分的過熱器型式圖所示((a)順流式;(b)逆流式;(c)雙逆流式;(d)混流式)。純逆流時,溫壓大,節省金屬,但管子壁溫高,故高溫過熱器常采用混流布置。
對于逆流布置的過熱器,蒸汽溫度高的那一段處于煙氣高溫區,金屬壁溫高,但由于平均傳熱溫差大,受熱面可少些,比較經濟,該布置方式常用于過熱器的低溫級(進口級)。對于順流布置的過熱器,蒸汽溫度高的那一段處于煙氣低溫區,金屬壁溫較低,安全性較好。但由于平均傳熱溫差最小,需要較大的受熱面,金屬耗量大,不經濟。所以,順流布置方式多用于蒸汽溫度較高的高溫級(最末級)。對于混流布置的過熱器,低溫段為逆流布置,高溫段為順流布置,低溫段具有較大的平均傳熱溫差,高溫段管壁溫度也不致過高,混流布置方式廣泛用于中壓鍋爐。高壓和超高壓鍋爐過熱器的最后一級也常采用這種布置方式。
流經過熱器和再熱器受熱面的煙氣流速的選取受多種因素的相互制約。高煙氣流速可提高傳熱系數,但管子的磨損也較嚴重;相反,過低的煙氣流速不僅會降低傳熱系數,而且還導致管子的嚴重積灰。在額定負荷時,對流受熱面的煙氣流速一般不宜低于6 m/s。在爐膛出口之后的水平煙道中,煙溫較高,灰粒較軟,對受熱面的磨損較小,常采用10~12 m/s以上的煙氣流速。在煙溫小于600~700℃的區域中,由于灰粒變硬,磨損加劇,煙氣流速一般不宜高于9 m/s。