CN102537932A

CN102537932A - 200mw小旁路卧式u形管高压给水加热器及加热方法

Info

Publication number: CN102537932A
Application number: CN2011104588555A
Authority: CN
Inventors: 张彦军; 赵彦华; 刘庆江; 唐卉; 孙同英; 杨林荣; 张春伟; 李崇超; 杨军; 刘娜; 李睿
Original assignee: Harbin Boiler Co Ltd
Current assignee: Harbin Boiler Co Ltd
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2031-12-31
Also published as: CN102537932B

Abstract

200MW 小旁路卧式U形管高压给水加热器及加热方法。高压给水加热器是锅炉给水回热系统中的关键设备之一，它是引入来自汽轮机抽出的蒸汽，来加热主给水，使给水达到所要求的温度，从而保证了电厂机组的出力并提高循环热效率。一种200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,其组成包括：管板（1），所述的管板一侧通过筒身（2）连接水室的封头（3），所述的管板另一侧连接壳体（4），所述的壳体靠近所述的管板的一侧内具有过热蒸汽冷却段（5）和疏水冷却段（6），所述的壳体的另一端内具有凝结段（7），U形换热管（8）穿过所述的过热蒸汽冷却段、疏水冷却段和凝结段。本发明用于锅炉给水加热器。

Description

200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器及加热方法

技术领域：

本发明涉及一种200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器及加热方法。

背景技术：

高压给水加热器是锅炉给水回热系统中的关键设备之一，它是引入来自汽轮机抽出的蒸汽，来加热主给水，使给水达到所要求的温度，从而保证了电厂机组的出力并提高循环热效率。如果机组的高压给水加热器不投运，将使净热耗增加，并且将迫使锅炉在不正常工况下运行，使设备故障率上升；将会使汽轮机隔板、叶片等部件所受的应力超过设计允许值，影响机组出力；还常常威胁其他设备的安全运行，甚至引起严重的设备损坏事故。

常规200MW以下等级机组高压加热器采用外置式蒸汽冷却器和疏水冷却器的配置即两大三小（两台立式纯凝结段的高压加热器、两台外置式蒸汽冷却器、一台外置式疏水冷却器）或两大两小（两台立式纯凝结段的高压加热器、一台外置式蒸汽冷却器、一台外置式疏水冷却器）并且采用大旁路布置，带来的问题是其中一台高加出现问题，整个高加系统就要退出热力系统的运行，会带来极大的损失，且系统设备较多，管路复杂。

发明内容：

本发明的目的是提供一种采用内置三段式，以过热蒸汽冷却段取代外置式蒸汽冷却器，以凝结段取代立式凝结段高加，以疏水冷却段取代外置式疏水冷却器。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,其组成包括：管板，所述的管板一侧通过筒身连接水室的封头，所述的管板另一侧连接壳体，所述的壳体靠近所述的管板的一侧内具有过热蒸汽冷却段和疏水冷却段，所述的壳体的另一端内具有凝结段，U形换热管穿过所述的过热蒸汽冷却段、疏水冷却段和凝结段。

所述的200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器, 所述的过热蒸汽冷却段、所述的疏水冷却段以及所述的凝结段内均具有隔板，所述的U形换热管穿过所述的隔板，所述的U形换热管在壳体内跨中对称布置，所述的管板采用深碗型结构，过热蒸汽冷却段进口区采用可滑动的调整环结构，且出口采用弧形通道结构。

所述的200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,所述的水室一端具有内置式人孔，所述的筒身上端具有给水出口接管，所述的筒身下端具有给水进口接管，所述的壳体下端具有疏水出口接管，所述的壳体上端具有蒸汽进口接管，所述的壳体尾部具有凝结段不凝结气体抽出口，所述的壳体中部具有疏水冷却段不凝结气体抽出口。

所述的200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,所述的过热蒸汽冷却段具有过热蒸汽冷却段包壳，所述的凝结段内装有内置式排气装置，所述的内置式排气装置装在所述的U形换热管内部及尾部；所述的疏水冷却段具有疏水冷却段包壳。

所述的200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,所述的换热管与所述的管板同心布置安装；所述的疏水冷却段的疏水入口采用虹吸式结构。

一种 200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器的加热方法,蒸汽从蒸汽接管入口进入过热段，在过热段内进行顺流放热，通过合理的计算，选择了最合适的隔板间隔，使蒸汽在过热段内稳定的流动，最后从靠近管板的包壳出口流入凝结段，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压加热器壳体。

有益效果：

1.本发明采用内置三段式，以过热蒸汽冷却段取代外置式蒸汽冷却器，以凝结段取代立式凝结段高压加热器，以疏水冷却段取代外置式疏水冷却器。整合后的小旁路高压加热器系统安全性高，设备数量少，占地面积小，运转效率明显提高，热损失显著降低。

本发明占地面积小，易于布置，安全性高，

3.本发明的U形换热管的布置方式为换热管同时穿过过热蒸汽冷却段包壳，疏水冷却段；换热管在壳体内跨中对称布置，从而使得换热管在过热段为连续布置，并且在管板和过热段隔板以及凝结段的隔板开孔连续密布，没有短路现象的发生，提高了热效率。

本发明的管板采用深碗型结构，力学性能好，增大了水室空间，减缓涡流对管端的冲蚀；合理的U形换热管的布置可以避免短路现象的发生，热效率得到了提高；过热蒸汽冷却段进口区采用可滑动的调整环结构，避免因热应力拉裂蒸汽入口套管，且出口采用弧形通道结构，避免蒸汽直接冲蚀管子。

本发明过热蒸汽冷却段及疏水冷却段包壳板采用整体压制，无焊接点，成型好，精度高，内部漏流小；疏水冷却段入口采用潜水槽结构，形成虹吸式吸入口，增大疏水控制区域，避免涡流、疏水闪蒸对疏水冷却管束侵蚀；蒸汽凝结段采用类似矩形的隔板设计，增大了蒸汽流动空间，沿蒸汽凝结段中心设有内置式排气装置，在运行过程中不间断地排除不凝性气体，保护管束免遭腐蚀，保证有良好的传热效果，在疏水冷却段上部设置不凝性气体排出口，保证启动时的设备安全以及运行时疏水冷却段的传热效果。

附图说明：

附图1为本产品的结构示意图。

附图2为附图1中管板的结构示意图。

附图3为附图2的A向示图。

具体实施方式：

实施例1：

1．一种200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,其组成包括：管板1，所述的管板一侧通过筒身2连接水室的封头3，所述的管板另一侧连接壳体4，所述的壳体靠近所述的管板的一侧内具有过热蒸汽冷却段5和疏水冷却段6，所述的壳体的另一端内具有凝结段7，U形换热管8穿过所述的过热蒸汽冷却段、疏水冷却段和凝结段。

实施例2：

实施例1所述的200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,所述的过热蒸汽冷却段与所述的疏水冷却段与所述的凝结段内均具有隔板9，所述的U形换热管在壳体内跨中对称布置，所述的管板采用深碗型结构，过热蒸汽冷却段进口区采用可滑动的调整环结构，且出口采用弧形通道结构。

实施例3：

上述的200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,所述的水室一端具有人孔10，所述的筒身上端具有给水出口接管11，所述的筒身下端具有给水进口接管12，所述的壳体下端具有疏水出口接管13，所述的壳体上端具有蒸汽进口接管14，所述的壳体尾部和中部具有不凝结气体排出口16，所述的壳体中部具有疏水冷却段不凝结气体抽出口21。

实施例4：

上述的200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,所述的过热蒸汽冷却段具有过热蒸汽冷却段包壳15，所述的凝结段内装有内置式排气装置17，所述的内置式排气装置装在所述的U形换热管内部及尾部；所述的疏水冷却段具有疏水冷却段包壳18。

实施例5：

上述的200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,所述的换热管与所述的管板同心布置安装；所述的疏水冷却段的疏水入口采用潜水槽19和疏水冷却段端板20结构形成虹吸式吸入口。

实施例6：

一种 200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器的加热方法,蒸汽从蒸汽接管入口进入过热段，在过热段内进行顺流放热，通过合理的计算，选择了最合适的隔板间隔，使蒸汽在过热段内稳定的流动，最后从靠近管板的包壳出口流入凝结段，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由饱和水变为过冷水后排出高加壳体。

实施例7：

上述实施例1所述的200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,由水室、管板、壳体、过热蒸汽冷却段、凝结段、疏水冷却段、U形换热管组成，卧式布置，水室在管板左侧，通过胀接+焊接与管板连接，在管板右侧上下布置过热段和疏水冷却段，并以隔板分开；壳侧其余部分为凝结段，U形换热管穿过各段的隔板，并与管板通过焊接的方式连接在一起。内置式排气装置置于U型管内部和壳侧尾部。

实施例8：

上述实施例1所述的200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,水室与管板及壳体连接，U形管与管板相连，管板右侧上下部分分别设置过热蒸汽冷却段和疏水冷却段，在过热蒸汽冷却段和疏水冷却段右方设置凝结段，通过U形换热管将三段联结成一体，在过热蒸汽冷却段上侧设置蒸汽进口接管，在疏水冷却段的下侧设置疏水出口接管。

实施例9：

上述实施例1所述的200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,所述的过热蒸汽冷却段由过热段、过热段隔板、U形管组成；所述的凝结段由凝结段隔板、内置式排气装置和U形换热管组成；U形换热管穿过凝结段隔板，内置式排气装置设置在U形换热管内部及尾部；所述的疏水冷却段由疏水段隔板、疏水段包壳、疏水段端板、疏水入口潜水槽和U形管组成，U形管穿过并排的疏水段隔板和疏水段端板。

Claims

1.一种200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,其组成包括：管板，其特征是：所述的管板一侧通过筒身连接水室的封头，所述的管板另一侧连接壳体，所述的壳体靠近所述的管板的一侧内具有过热蒸汽冷却段和疏水冷却段，所述的壳体的另一端内具有凝结段，U形换热管穿过所述的过热蒸汽冷却段、疏水冷却段和凝结段。

2.根据权利要求1所述的200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,其特征是：所述的过热蒸汽冷却段、所述的疏水冷却段以及所述的凝结段内均具有隔板，所述的U形换热管穿过所述的隔板，所述的U形换热管在壳体内跨中对称布置，所述的管板采用深碗型结构，过热蒸汽冷却段进口区采用可滑动的调整环结构，且出口采用弧形通道结构。

3.根据权利要求1或2所述的200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,其特征是：所述的水室一端具有内置式人孔，所述的筒身上端具有给水出口接管，所述的筒身下端具有给水进口接管，所述的壳体下端具有疏水出口接管，所述的壳体上端具有蒸汽进口接管，所述的壳体尾部具有凝结段不凝结气体抽出口，所述的壳体中部具有疏水冷却段不凝结气体抽出口。

4.根据权利要求1或2所述的200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,其特征是：所述的过热蒸汽冷却段具有过热蒸汽冷却段包壳，所述的凝结段内装有内置式排气装置，所述的内置式排气装置装在所述的U形换热管内部及尾部；所述的疏水冷却段具有疏水冷却段包壳。

5.根据权利要求1或2所述的200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,其特征是：所述的换热管与所述的管板同心布置安装；所述的疏水冷却段的疏水入口采用潜水槽虹吸式结构。

6.根据权利要求4所述的200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器,其特征是：所述的换热管与所述的管板同心布置安装；所述的疏水冷却段的疏水入口采用潜水槽虹吸式结构。

7.一种 200MW小旁路卧式U形管高压给水加热器的加热方法,其特征是：蒸汽从蒸汽接管入口进入过热段，在过热段内进行顺流放热，经隔板间隔，使蒸汽在过热段内稳定的流动，最后从靠近管板的包壳出口流入凝结段，在凝结段凝结为疏水，通过虹吸作用，将疏水经过疏水冷却段排出高压加热器壳体。