CN102434874A - 核电卧式高压给水加热器及加热方法 - Google Patents

Abstract

核电卧式高压给水加热器及加热方法。高压加热器是电站回热系统里的最重要的设备之一，它的安全经济运行，对电厂的运行可靠性和经济性也起着非常重要的作用。本发明其组成包括：壳体（ 1 ），所述的壳体一端连接管板（ 2 ），所述的管板连接半球形封头（ 3 ），所述的管板另一端偏心安装管系（ 16 ），在所述的管系中装有不锈钢排气管组件（ 17 ），所述的管系穿过带有防震条的圆形支撑隔板（ 18 ），所述的壳体另一端连接椭圆半球形封头（ 4 ），所述的壳体内装有凝结段（ 5 ）和疏水冷却段（ 6 ），所述的凝结段与所述的疏水冷却段一端连接换热 U 型管（ 7 ）。本发明用于 1000MW 等级及以上核能发电机组的卧式给水加热器。

Description

核电卧式高压给水加热器及加热方法

技术领域：

本发明涉及一种用于核电厂1000MW及以上机组的高压加热器，具体涉及一种核电卧式高压给水加热器及加热方法。

背景技术：

高压加热器是电站回热系统里的最重要的设备之一，它的安全经济运行，对电厂的运行可靠性和经济性也起着非常重要的作用，目前大型机组的高压加热器都采用卧式布置。

近年来，国家为了节能减排，大力发展新能源的应用，根据我国核电中长期发展规划，到2020年核电发电量将占到总发电量的4％，预计装机容量达到4000万千瓦，在建1800万千瓦。对于大型先进压水堆核电技术，通过自主开发和消化吸收,最终达到独立自主设计能力，建立起完善的中国核电设计、制造体系，实现核电设备制造标准化、系列化和规模化目标。

目前国内的核电站大部分都是引进在国外有着成熟使用经验的核电技术，并且在国外已经开始了对新型核电技术的研究，为了加快核电技术自主化，我国也开始了对新型压水堆核电机组技术的研究。

发明内容：

本发明的目的是提供一种大容量、高参数机组，换热效率高，安全性能好，建造成本低的核电卧式高压给水加热器。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种核电卧式高压给水加热器,其组成包括：壳体，所述的壳体一端连接管板，所述的管板连接半球形封头，所述的管板另一端偏心安装管系，在所述的管系中装有不锈钢排气管组件，所述的管系穿过带有防震条的圆形支撑隔板，所述的壳体另一端连接椭圆半球形封头，所述的壳体内装有凝结段和疏水冷却段，所述的凝结段与所述的疏水冷却段一端连接换热U型管。

所述的核电卧式高压给水加热器,所述的不锈钢排气管组件包括带有小孔的一组排气管。

所述的核电卧式高压给水加热器,所述的半球形封头连接给水出口接管、自密封人孔和给水进口接管，所述的半球形封头内具有水室。

所述的核电卧式高压给水加热器，所述的壳体上部连接蒸汽进口接管和上级疏水入口接管，所述的壳体下部连接疏水出口接管，所述的壳体上具有再热器疏水入口。

一种核电卧式高压给水加热器加热方法,在壳体两侧分别设置再热器疏水入口、蒸汽进口、疏水出口及仪表接口；再热器疏水和加热蒸汽分别由再热器疏水入口和蒸汽进口进入壳体侧面与换热管内给水进行热交换，使给水温度升高;再热器疏水进入后发生闪蒸与加热蒸汽在凝结段被冷却成疏水，通过疏水出口排出；在给水加热器本体内部，再热器疏水闪蒸成蒸汽和加热蒸汽进入加热器本体，在温度场、压力场及结构布置等多种因素影响下，沿给水加热器轴向流动同时且沿给水加热器径向向心流动，并把热量通过换热管传递给给水。

有益效果：

1.本发明的管系采用偏心布置，提高了管系中心在高加本体上的位置，使得在核电机组大疏水量的情况下正常水位的水容积增加，使换热管在运行工况下全部参加换热，增大了实际有效换热面积，有效的提高了换热效率。

本发明在管系中心部位设置不锈钢排气管组件，及时排出蒸汽中不凝结气体，更有利于热量交换，进一步提高给水加热器的换热效率。

本发明壳侧的管系支撑隔板形状为圆形，在有限的空间内增加了布管根数，降低了给水流速，使得给水对换热管的冲蚀减小，并且减小给水沿程阻力损失，提高换热效率。

本发明在管束上设置了新型防震条，有效的降低了壳侧内管束振动，增加了核电高加的整体安全性；其水室半球形封头形式为半球形，水室分层隔板采用一张钢板制成，制造工艺简单，介质流动平稳，减缓冲蚀，安全性能高

5.本发明采用一种新的管系管束防震结构，通过本结构使得管系安全性更高，避免了管系在实际运行中发生振动。

本发明在管系中心部位设置不锈钢排气管组件，排气管上按计算结果设置小孔，用于给水加热器运行时排除蒸汽中的不凝结气体，提高换热效率。

本发明能够完全掌握1000MW等级核电高加的设计特点，解决了核电高加性能计算、结构设计、系统设计等难点。实现了核电高压加热器全部的自主设计和制造，并为配更大容量核电机组高压加热器奠定技术基础，以形成具有全部自主知识产权专有技术的配大型压水堆核电站的高压加热器。

附图说明：

附图1为本产品的结构示意图。

附图2为附图1管系偏心安装的结构示意图。

附图3为附图1安装疏水出口接管的结构示意图。

附图4为附图3的A向结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种核电卧式高压给水加热器,其组成包括：壳体1，所述的壳体一端连接管板2，所述的管板连接半球形封头3，所述的管板另一端偏心安装管系，在所述的管系中装有不锈钢排气管组件16，所述的管系穿过带有防震条的圆形支撑隔板17，所述的壳体另一端连接椭圆半球形封头4，所述的壳体内装有凝结段5和疏水冷却段6，所述的凝结段与所述的疏水冷却段一端连接换热U型管7。

所述的核电卧式高压给水加热器,所述的不锈钢排气管组件包括带有小孔的一组排气管。

实施例2：

实施例1所述的核电卧式高压给水加热器,所述的半球形封头连接给水出口接管8、自密封人孔9和给水进口接管10，所述的半球形封头内具有水室11。

实施例3：

实施例1所述的核电卧式高压给水加热器，所述的壳体上部连接蒸汽进口接管12和上级疏水入口接管13，所述的壳体下部连接疏水出口接管14，所述的壳体上具有再热器疏水入口15。

实施例4：

一种核电卧式高压给水加热器加热方法,在壳体两侧分别设置再热器疏水入口、蒸汽进口、疏水出口及仪表接口；再热器疏水和加热蒸汽分别由再热器疏水入口和蒸汽进口进入壳体侧面与换热管内给水进行热交换，使给水温度升高；再热器疏水进入后发生闪蒸与加热蒸汽在凝结段被冷却成疏水，通过疏水出口排出；在给水加热器本体内部，再热器疏水闪蒸成蒸汽和加热蒸汽进入加热器本体，在温度场、压力场及结构布置等多种因素影响下，沿给水加热器轴向流动同时且沿给水加热器径向向心流动，并把热量通过换热管传递给给水。

实施例5：

上述实施例所述的核电卧式高压给水加热器,由水室、管板、壳体、凝结段、疏水冷却段、U形换热管组成、再热器疏水入口、疏水出口、蒸汽入口组成；

管系采用偏心布置，提高了管系中心在高加本体上的位置，使得在核电机组大疏水量的情况下正常水位的水容积增加，使换热管在运行工况下全部参加换热。

再热器疏水通过再热器疏水接口进入到加热器内，由于压力变化发生闪蒸现象，闪蒸出的蒸汽与汽轮机抽汽的加热蒸汽一同进入加热器凝结段，通过合理的布置使蒸汽在凝结段内稳定的沿高压加热器轴向和径向向心同时流动并换热管内给水进行换热，在凝结段凝结为疏水，最后通过虹吸作用，将疏水经过疏水冷却段排出高加壳体。

实施例6：

上述实施例所述的核电卧式高压给水加热器,壳侧分别设置再热器疏水入口、蒸汽入口、疏水出口及仪表接口等接口；再热器疏水和加热蒸汽分别由再热器疏水入口和蒸汽入口进入壳侧与换热管内给水进行热交换，使给水温度升高;再热器疏水进入后发生闪蒸与加热蒸汽在凝结段被冷却成疏水，通过疏水出口排出。

在给水加热器本体内部，再热器疏水闪蒸成蒸汽和加热蒸汽进入本体，在温度场、压力场及结构布置等多种因素影响下，沿给水加热器轴向流动同时且沿给水加热器径向向心流动，并把热量通过换热管传递给给水。

Claims (5)

1.一种核电卧式高压给水加热器,其组成包括：壳体，其特征是：所述的壳体一端连接管板，所述的管板连接半球形封头，所述的管板另一端偏心安装管系，在所述的管系中装有不锈钢排气管组件，所述的管系穿过带有防震条的圆形支撑隔板，所述的壳体另一端连接椭圆半球形封头，所述的壳体内装有凝结段和疏水冷却段，所述的凝结段与所述的疏水冷却段一端连接换热U型管。

2.根据权利要求1所述的核电卧式高压给水加热器,其特征是：所述的不锈钢排气管组件包括带有小孔的一组排气管。

3.根据权利要求1所述的核电卧式高压给水加热器,其特征是：所述的半球形封头连接给水出口接管、自密封人孔和给水进口接管，所述的半球形封头内具有水室。

4.根据权利要求1所述的核电卧式高压给水加热器，其特征是：所述的壳体上部连接蒸汽进口接管和上级疏水入口接管，所述的壳体下部连接疏水出口接管，所述的壳体上具有再热器疏水入口。

5.一种核电卧式高压给水加热器的加热方法,其特征是：在壳体两侧分别设置再热器疏水入口、蒸汽进口、疏水出口及仪表接口；再热器疏水和加热蒸汽分别由再热器疏水入口和蒸汽进口进入壳体侧面与换热管内给水进行热交换，使给水温度升高;再热器疏水进入后发生闪蒸与加热蒸汽在凝结段被冷却成疏水，通过疏水出口排出；在给水加热器本体内部，再热器疏水闪蒸成蒸汽和加热蒸汽进入加热器本体，在温度场、压力场及结构布置等多种因素影响下，沿给水加热器轴向流动同时且沿给水加热器径向向心流动，并把热量通过换热管传递给给水。

Images