CN107388584B - 一种阔通流的加热器导流装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阔通流的加热器导流装置，属于电站辅机领域，包括由外壳、底部的底板和末端的隔热板围成的腔体，腔体内对应蒸汽进口下方和换热管管束上方之间设有内顶板，换热管管束两侧还分别设有左内壳和右内壳，内顶板和左、右内壳将腔体分隔成上部的进汽腔体和下部的换热腔体，且内顶板和左、右内壳的末端与隔热板之间留有距离，进汽腔体的前端由盖板封闭，换热腔体内设有换热管管束，且左、右内壳与外壳之间通道由左、右条板封闭。本发明提高加热器在高负荷、高参数机组中的适用性，降低加热器爆管及换热管封口焊泄漏，提高加热器的投用率，提高发电机组效率。

Description

一种阔通流的加热器导流装置
技术领域
本发明属于电站辅机领域，尤其涉及高压加热器的过热段入口导流结构。
背景技术
电站用高压加热器设有过热段包壳，避免蒸汽直接与换热管管束接触，减少蒸汽对换热管的磨损破坏。随着电站机组参数的增大，蒸汽压力逐渐增大、温度不断提高、蒸汽流量逐级提升，致使过热段进口蒸汽流速增大，破坏动能增大。因而现有技术存在以下不足：
1.由于过热段入口通流能力低，蒸汽流速高、破坏动能大，蒸汽对管束的冲刷破坏强，换热管易发生振动，造成折流板处换热管爆管及换热管封口焊泄漏。
2.在蒸汽进口周边存在流动死区，形成漩涡，加剧了换热管的破坏，造成换热管频繁爆管。
发明内容
本发明的目的在于：提出一种阔通流的加热器导流装置，提高加热器在高负荷、高参数机组中的适用性，降低加热器爆管及换热管封口焊泄漏，提高加热器的投用率，提高发电机组效率。
本发明的目的通过下述技术方案来实现：
一种阔通流的加热器导流装置，包括由外壳、底部的底板和末端的隔热板围成的腔体，腔体内设有换热管管束，外壳上设有蒸汽进口，腔体内对应蒸汽进口下方和换热管管束上方之间设有内顶板，换热管管束两侧还分别设有左内壳和右内壳，内顶板和左、右内壳将腔体分隔成上部的进汽腔体和下部的换热腔体，且内顶板和左、右内壳的末端与隔热板之间留有距离，进汽腔体和换热腔体通过该处距离形成的通道连通，进汽腔体的前端由盖板封闭，换热腔体内设有换热管管束，且左、右内壳与外壳之间形成的通道由左、右条板封闭。
相对现有技术，本发明改变了外壳与过热段包壳的结构，扩大了蒸汽扩容空间，增加了导流装置的通流能力。优化顶板结构，过热段由顶部进汽改为顶部及侧面三面进汽，通过这些结构的改变从而降低蒸汽流速。同时优化了蒸汽流动通道，避免了入口处漩涡的产生。
本发明避免了高过热度的蒸汽与管板及筒节的直接接触，降低了管板及筒节的热负荷，优化了加热器的受力。增大了加热器导流装置的通流能力，降低过热段进口蒸汽的流速，避免管束的振动。优化蒸汽进口流通通道，避免进口处蒸汽漩涡的产生。
作为选择，左、右条板位于左、右内壳非末端位置(前端，或者前端和末端之间)，且在左、右条板与左、右内壳前端之间区域内顶板两侧延伸至与外壳密闭连接，在左、右条板与左、右内壳末端之间区域内顶板两侧延伸至与左、右内壳密闭连接并与外壳之间留有距离。该方案中，相对现有技术优化顶板结构，过热段由顶部进汽改为顶部及侧面三面进汽，蒸汽经左右通道(左、右内壳与外壳之间形成的通道)及顶部通道(进汽腔体)进入管束，通过这些结构的改变从而降低蒸汽流速。并可以通过调节左、右条板位置来调节蒸汽左右通道的通道面积大小，且越靠近左、右内壳前端通道面积越大，越靠近左、右内壳末端通道面积越小。
作为选择，左、右条板位于左、右内壳末端位置，内顶板两侧延伸至与外壳密闭连接。该方案中，左右板条与内顶板端板连接，取消蒸汽左右通道，仅从顶部通道进入管束。
作为选择，外壳为弧形的外弧板，左、右内壳为对应的左、右弧板，内顶板为沿外壳轴向的水平板。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；并且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。
本发明的有益效果：
1、降低了筒节及管板热负荷，避免筒节与管板选择耐高温材料，并节省了管板与筒节材料用量。
2、避免了管束振动，减少管束爆管事故及换热管封口焊泄漏事故，提高了加热器使用率及使用寿命，提高了发电机组效率。
3、避免了进口处蒸汽漩涡的产生，从而减少蒸汽进口换热管的爆管。
附图说明
图1是本发明实施例1的轴向剖面的剖视结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是本发明实施例1的径向剖面的剖视结构示意图；
图4是本发明实施例2的蒸汽流向示意图；
图中，1—蒸汽管座内衬管，2—盖板，3—外壳，4—内顶板，5—右内壳，6—右条板，7—左条板，8—左内壳，9—底板，10—隔热板，11—换热管管束，12—进汽腔体，13—换热腔体。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。
实施例1：
参考图1-3所示，并以图1的左边为各部件的前端，图1的右边为各部件的末端，图3中仅对换热管管束做了局部示意。一种阔通流的加热器导流装置，包括由外壳3、底部的底板9和末端的隔热板10围成的腔体，腔体内设有换热管管束11，外壳上设有蒸汽进口的蒸汽管座内衬管1，腔体内对应蒸汽进口的蒸汽管座内衬管1下方和换热管管束11上方之间设有内顶板4，换热管管束11两侧还分别设有左内壳8和右内壳5，内顶板4和左、右内壳8、5将腔体分隔成上部的进汽腔体12和下部的换热腔体13，且内顶板4和左、右内壳8、5的末端与隔热板10之间留有距离，进汽腔体12和换热腔体13通过该处距离形成的通道连通，进汽腔体12的前端由盖板2封闭，换热腔体13内设有换热管管束11，且左、右内壳8、5与外壳3之间形成的通道由左、右条板7、6封闭。
作为优选，如本实施例附图所示，整体结构为沿轴线剖开的半圆柱体，其中外壳3为弧形的外弧板，左、右内壳8、5为对应的左、右弧板，内顶板4为沿外壳3轴向的水平板，即平行底板9的水平板。左、右条板7、6位于左、右内壳8、5非末端位置(前端，或者前端和末端之间；图中为前端和末端之间靠末端)，且在左、右条板7、6与左、右内壳8、5前端之间区域内顶板4两侧延伸至与外壳3密闭连接，在左、右条板6、7与左、右内壳8、5末端之间区域内顶板4两侧延伸至与左、右内壳8、5密闭连接并与外壳3之间留有距离。
本实施例具体加工过程可参考如下：蒸汽管座内衬管1下端与外壳3焊接，上端与蒸汽进口管座焊接，外壳3与隔热板10焊接，内顶板4与外壳3焊接，然后用盖板2与外壳3、内顶板4相焊接，形成蒸汽进口流通通道。底板9与隔热板10相焊，在内顶板4与底板9之间装配左右内壳8、5并焊接，最后用左右条板7、6将外壳3与左右内壳8、5形成的通道封堵，左右条板6、7与外壳3、内顶板4、左右内壳8、5和底板9相焊密封。隔热板10钻换热管孔，并装配换热管管束11，管束与管板采用焊接+胀接装配。
参考图1、2所示，换热管管束11沿换热腔体13贯通隔热板10，蒸汽由蒸汽进口的蒸汽管座内衬管1进入进汽腔体12，被内顶板4阻挡后，蒸汽经左右通道(附图3中阴影通道区域)及顶部通道(即附图2中的阴影区域)进入换热腔体13，并在换热腔体13内与换热管管束11换热。
实施例2：
参考图4所示，图4中箭头为蒸汽流动方向。本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：左、右条板7、6位于左、右内壳8、5末端位置，内顶板4两侧延伸至与外壳3密闭连接。相对实施例1，左右板条7、6与内顶板4端板连接，取消蒸汽左右通道(附图3中阴影通道区域)，仅从顶部通道(即附图2中的阴影区域，进汽腔体12)进入管束。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种阔通流的加热器导流装置，包括由外壳、底部的底板和末端的隔热板围成的腔体，腔体内设有换热管管束，外壳上设有蒸汽进口，其特征在于：腔体内对应蒸汽进口下方和换热管管束上方之间设有内顶板，换热管管束两侧还分别设有左内壳和右内壳，内顶板和左、右内壳将腔体分隔成上部的进汽腔体和下部的换热腔体，且内顶板和左、右内壳的末端与隔热板之间留有距离，进汽腔体和换热腔体通过该处距离形成的通道连通，进汽腔体的前端由盖板封闭，换热腔体内设有换热管管束，且左、右内壳与外壳之间形成的通道由左、右条板封闭；左、右条板位于左、右内壳非末端位置，且在左、右条板与左、右内壳前端之间区域内顶板两侧延伸至与外壳密闭连接，在左、右条板与左、右内壳末端之间区域内顶板两侧延伸至与左、右内壳密闭连接并与外壳之间留有距离。
2.如权利要求1所述的阔通流的加热器导流装置，其特征在于：外壳为弧形的外弧板，左、右内壳为对应的左、右弧板，内顶板为沿外壳轴向的水平板。
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