CN106402837A - 一种火电二次再热机组组合式蒸汽冷却器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种火电二次再热机组组合式蒸汽冷却器，其特征在于，包括圆柱形水室，圆柱形水室的两端分别通过蒸冷器管板连接一个蒸冷器壳体，两个蒸冷器壳体内各设有一个蒸冷器管束，圆柱形水室内设有水室分隔板将圆柱形水室分隔为两部分，给水出口管、给水进口管设在圆柱形水室的不同部分上，且上下两部分分别通过两侧蒸冷器管束连通。两台蒸汽冷却器共用一个水室，将水室平分为上、下两个腔室，水室两端则是两台蒸汽冷却器的管束和壳体。该设备安装与1号高加和锅炉之间，利用汽轮机第2级和第4级抽汽的过热度，对给水进行加热，提高锅炉的最终给水温度，进一步提高机组热效率。

Description

一种火电二次再热机组组合式蒸汽冷却器

技术领域

本发明适用于火电超超临界二次再热机组回热系统中，对锅炉给水进行最终一级加热的设备。

背景技术

超超临界二次再热机组是当今燃煤机组中技术含量最多、蒸汽参数最高、通流效率最好、制造难度最大的机组。由四级高压加热器(包括两台蒸汽冷却器)、一级除氧器和五级低压加热器组成十级回热系统。

蒸汽冷却器是二次再热火电机组配套的重要辅机设备，其作用是利用给水加热系统中，过热度较高的再热蒸汽加热末级高加的给水，以进一步提高锅炉给水温度，从而提高机组的热效率。

采用二次再热技术的机组，回热系统要比常规机组复杂许多，主蒸汽两次进入锅炉进行再热。因此，系统中设置了两台外置式蒸汽冷却器，分别采用不同的两路再热汽作为加热汽源对给水进行加热。而这相互独立的两台蒸汽冷却器则给电厂现场设备布置和给水管道排布带来了难题。常规的蒸冷器采用的是典型的管壳式换热器，换热管采用U形管。所有的U形管安装与管板和支撑板中，形成管束。管束由壳体包住，壳体安装与管板一侧。管板的另一侧安装水室和进出水管，作为管侧给水的进出口通道。

如果两台蒸汽冷却器独立设计，分开布置，则每台蒸冷器各有一个水室和一组进出水管。而系统中则需要设置两条相互独立的半流量给水管道。由于给水参数高、流量大的原因，设置两条独立给水管会增加成本和现场布置的难度。

发明内容

本发明所要解决的问题是二次再热机组中，蒸汽冷却器布置复杂的问题。

采用组合式蒸汽冷却器，则只需一条全流量给水管道，就可以满足系统要求，大大简化了管道布置。而且一条全流量给水管道的管件(包括三通、弯头)等较两条半容量给水管道少，相应管系流阻小，机组运行效率相应提高。

同时，独立设置的两台蒸汽冷却器，因管道布置无法保证各工况给水流阻分配与给水流量分配互相协调、达到设计值的需要，会影响换热效果；而组合式蒸 汽冷却器的两侧给水及旁路流量分配可以精确设计，满足换热效果。

因此，为了解决上述问题，本发明提供了如下技术方案：

一种火电二次再热机组组合式蒸汽冷却器，其特征在于，包括圆柱形水室，圆柱形水室上设有给水出口管、给水进口管；圆柱形水室的两端分别通过蒸冷器管板连接一个蒸冷器壳体，两个蒸冷器壳体内各设有一个蒸冷器管束，圆柱形水室内设有水室分隔板将圆柱形水室分隔为两部分，给水出口管、给水进口管设在圆柱形水室的不同部分上，且上下两部分分别通过两侧蒸冷器管束连通。

优选地，所述水室分隔板上设有内旁路节流孔板。

两台蒸汽冷却器共用一个水室，水室结构为圆柱形，长度方向设置水室分隔板，将水室平分为上、下两个腔室。水室两端分别连接两块管板，两块管板的另一侧，则是两台蒸汽冷却器的管束和壳体。

该设备安装与1号高加和锅炉之间，利用汽轮机第2级和第4级抽汽的过热度，对给水进行加热，提高锅炉的最终给水温度，进一步提高机组热效率。

附图说明

图1为本发明提供的组合式蒸汽冷却器的总体示意图；

图2为图1中A-A面的剖视图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例

图1为组合式蒸汽冷却器的总体示意图，包括圆柱形水室4，圆柱形水室4上设有给水出口管6、给水进口管7；圆柱形水室4的两端分别通过左蒸冷器管板3、右蒸冷器管板8连接左蒸冷器壳体1、右蒸冷器壳体10，左蒸冷器壳体1、右蒸冷器壳体10内分别设有左蒸冷器管束2、右蒸冷器管束9。圆柱形水室4内设有水室分隔板5将圆柱形水室4分隔为上下两部分，给水出口管6与圆柱形水室4的上半腔室连通，给水进口管7与圆柱形水室4的下半腔室连通。水室分隔板5上设有内旁路节流孔板11。

设备运行时，系统给水从给水进口管7进入圆柱形水室4下半腔室后，分别向左右两侧分流，进入左蒸冷器管束2、右蒸冷器管束9；而两路再热蒸汽则分别进入对应的两侧蒸冷器壳体，对其中的管束进行加热；左蒸冷器管束2、右蒸 冷器管束9均使用U形换热管，管内给水经过换热后重新进入圆柱形水室4的上半腔室，在上半腔室室内混合后从给水出口管6流出。

在整个过程中，两套蒸冷器管束和壳体独立运行，仅给水在水室内分流和合流。所以，管束和壳体可以根据各自的工况独立设计。

当系统对经过蒸汽冷却器加热的给水流量有额外要求时，如仅需对一定比例的给水进行加热，则设备需要对余下部分的给水进行旁路，即这部分给水不再经过组合式蒸冷器中的任何一台管束。为达到这个效果，可以采用在水室分隔板上设置内旁路节流孔的方式，对设备进行设计。

根据系统要求的流量分配比例，通过对设备管侧压力降的计算和流场分析，计算出合适的内旁路节流孔尺寸。使用耐冲蚀性能优异的不锈钢材料制造内旁路节流孔板11，并将内旁路节流孔板11安装于水室分隔板5上。

Claims (2)

1.一种火电二次再热机组组合式蒸汽冷却器，其特征在于，包括圆柱形水室(4)，圆柱形水室(4)上设有给水出口管(6)、给水进口管(7)；圆柱形水室(4)的两端分别通过蒸冷器管板连接一个蒸冷器壳体，两个蒸冷器壳体内各设有一个蒸冷器管束，圆柱形水室(4)内设有水室分隔板(5)将圆柱形水室(4)分隔为两部分，给水出口管(6)、给水进口管(7)设在圆柱形水室(4)的不同部分上，且上下两部分分别通过两侧蒸冷器管束连通。

2.如权利要求1所述的火电二次再热机组组合式蒸汽冷却器，其特征在于，所述水室分隔板(5)上设有内旁路节流孔板(11)。