CN204404159U - 一种改进型高压加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种改进型高压加热器，包括截去封头的高压加热器、增设封头和加长筒身，所述加长筒身的一端与所述增设封头密封连接，另一端与所述截去封头的高压加热器密封连接，所述增设封头包括疏水接入口。本实用新型为需要加设疏水接入口的高压加热器改造提供了可行的结构设置。

Description

一种改进型高压加热器

技术领域

本实用新型涉及发电厂领域，尤其涉及一种改进型的高压加热器。

背景技术

当前在发电厂的高压加热器疏水系统中，一般采用逐级自流的疏水方式，而当需要加装新的高压加热器作为末级高压加热器时，对于已建电厂来说，由于原末级高压加热器在设计时选用的加热器一般不会设置疏水接入口，所以在安装项目设计时会考虑将加装的高压加热器的疏水越级疏入原末级高压加热器的前级高压加热器，即将加装的高压加热器与原末级加热器的疏水管道并联后一起疏入上述前级高压加热器。

根据工质流向对高加从小到大进行编号，假定原末级高压加热器为N，增设的末级高压加热器则为N+1。部分电厂也有根据工质流向对高加从大到小进行编号，即N、N-1、N-2…1；因而新增的末级高压加热器则命名为0号高加。

以某发电厂最初设计的高加系统为例，A8为末级高压加热器(根据工质流向对高加从小到大进行编号)，高压加热器疏水方式为逐级自流，最后汇入除氧器，自加装超级高压加热器A9后，由于原有高压加热器A8作为末级加热器没有设计可接入疏水的接口，故A9超级加热器的疏水方式是越级疏入高压加热器A7(A8的前级高压加热器)，如图1所示。

采用越级疏入相比逐级疏水方式来说，一方面经济性相对较差，另一方面，由于超级高压加热器A9和高压加热器A8的疏水参数不同，两路疏水管道在进入高压加热器A7前汇合再进入，会对进入高压加热器A7前的汇合管道带来一定冲击，同时，对高压加热器的水位控制也带来一定影响。

若如果能通过高压加热器A8的改造，增设疏水的接入口，便可实现超级高压加热器A9的疏水逐级自流方式到高压加热器A8，这样由于超级高压加热器A9的疏水进入高压加热器A8，高压加热器A8所需要的热源蒸汽的抽气量也必然减少，同时，由于进入高压加热器A7的疏水由原来超级高压加热器A9及高压加热器A8两路疏水变为只有高压加热器A8的一路疏水，一方面，由于A8抽汽量减少，故进入高压加热器A7的总疏水量变少，另一方面，高压加热器A8进入高压加热器A7的疏水热值相对超级高压加热器A9进入高压加热器A7的疏水热值低，因而进入高压加热器A7的总疏水热量减少了，从而高压加热器A7所需要的热源蒸汽的抽汽量增多。这种低压抽汽量增多，高压抽汽量减少的变化，相当于使用低品质蒸 汽排挤高品质蒸汽回高压缸作功，使得热经济性提高。

传统的末级高压加热器，不存在疏水接入口，因此若要在原有已成型的高压给水加热器上再增设疏水接入口，目前的工艺根本无法实现，主要困难点是在于高压加热器的壁厚大(例如上述发电厂的高压加热器A8壁厚达95mm)，增设疏水口，需要补强。当前本领域中尚没有可行的技术方案能解决该问题。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种改进型的高压加热器，其是在原有高压加热器(未设置疏水接入口)基础上增设了疏水接入口，为需要加设疏水接入口的高压加热器改造提供了可行的结构设置。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型提供了一种在原有未设置疏水接入口的高压加热器基础上，改造后获得的改进型高压加热器，其包括截去封头的高压加热器(未设置疏水接入口的高压加热器)、增设封头和加长筒身，所述加长筒身的一端与所述增设封头密封连接，另一端与所述截去封头的高压加热器密封连接，所述增设封头包括疏水接入口。

进一步地，所述增设封头和所述加长筒身的管壁厚度和管径尺寸与所述截去封头的高压加热器相同。

进一步地，所述增设封头与所述加长筒身的轴向总长度大于所述截去封头的高压加热器的被截去的封头的轴向长度。

进一步地，所述疏水接入口的中心轴线与所述截去封头的高压加热器的中心轴线重合或平行。

进一步地，所述加长筒身还包括设置在其内侧的挡板，所述挡板从所述加长筒身延伸进入所述截去封头的高压加热器内。

进一步地，所述挡板是环形结构，且其中心轴线与所述增设封头的中心轴线重合。

本实用新型的改进型高压加热器具有以下优点：

1、为末级高压加热器的增设疏水接入口改造，提供了可行的结构设置。

2、从结构上看，在安装增设封头时，可以将对换热管的影响降到最低。

3、保证了发电厂在增设末级高压加热器时仍可实现逐级自流的疏水方式，使系统更加稳定，显著提高热经济性。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是一种现有的高压加热器疏水系统中越级疏水的结构示意图；

图2是一种未设置疏水接入口的高压加热器一端的示意图；

图3是基于本实用新型的，将图2的高压加热器进行改造后的改进型高压加热器一端的示意图；

图4显示了图2的高压加热器的封头切割位置；

图5是图3的改进型高压加热器中，加长筒身与截去封头的高压加热器在连接处的局部剖视图；

图6是图5中加长筒身与截去封头的高压加热器焊接后的热处理工艺曲线图。

具体实施方式

图1是某发电厂的现有的高压加热器疏水系统，其中超级高压加热器A9是在后续新增的末级高压加热器，由于当时作为末级高压加热器的高压加热器A8没有设置疏水接入口，故超级高压加热器A9越级疏水至高压加热器A7，经济性差且不利于系统稳定。由于无法通过现有工艺在高压加热器A8开设疏水接入口，为此本实施例提供了一种将高压加热器A8的结构进行改造的技术方案，进而获得了一种改进型高压加热器。

图2是改造前的高压加热器A8封头一端的结构示意图，其中包括封头1、换热管2。图3是图2相同位置的，经改造后的高压加热器A8的结构示意图，其中图2中的封头1已被截去，替换为密封连接的增设组件3，其是由增设封头31和加长筒身32组成的，加长筒身32的两端分别与增设封头31和截去封头1的高压加热器A8密封连接，本实施例中采用焊接方式连接；并且增设封头31上设置了疏水接入口4。本实施例中，增设封头3的外形与封头1基本相同，它们具有相同的管壁厚度、内径和轴向长度，也可以选择适于连接的其他外形结构。由于设置了加长筒身32，使疏水接入口4与换热管2间有一段安全距离。并且疏水接入口4、增设封头31、加长筒身32和高压加热器A8的中心轴线重合。从而改造后的高压加热器A8，使高压加热器疏水系统不再需要越级疏水，而可以实现逐级自流。

以下进一步详述本实施例的高压加热器A8的改造过程，以说明本实用新型的改进型高压加热器可以通过现有工艺实现。

首先割除高压加热器A8的封头，为确保不损坏换热管，如图4所示，沿第一道切割线5切除高压加热器A8的部分封头，在第二道切割线6位置处放入环形不锈钢防护板后在此位置再进行第二道切割，从而避免了在进行第二道切割时损坏换热管。即完成了对于封头的割除。

随后将制作好的增设封头31和加长筒身32预先连接形成增设组件3(也可以直接制作一体成型的增设组件3)，再与高压加热器A8的筒身进行焊接，如图5所示，在加长筒身的内径处设置有环形的挡板7，其平行于加长筒身的侧壁8和高压加热器A8的侧壁9并从加长筒身的一侧延伸进入高压加热器A8内，从而可以在对 加长筒身与高压加热器A8的筒身进行焊接时，阻挡由焊接所造成的飞溅和熔融物质，以保护高压加热器A8的内部装置。图5中标识的加长筒身和高压加热器的壁厚以及挡板7的具体尺寸仅针对本实施例，可以根据改造对象的实际情况进行相应调整。并且图5中还指示了焊接的中间层10和盖面层11，以及焊接的坡口角度和焊接方式，但不限于以上这些焊接工艺参数，可根据实际情侣选择合适的焊接工艺。

焊接完成后，需要立即局部热处理，进行热处理的工艺曲线如图6所示。最后进行探伤、水压试验。改造完成的高压加热器即如图3所示。

图1中的某电厂的高压加热器疏水系统，经过对高压加热器A8的改造，进而实现了高压加热器疏水系统的疏水逐级自流，以下是系统改造后的节能量计算：当机组在500MW负荷时，超级高压加热器A9抽汽流量最大，以500MW负荷工况为例进行计算，改造前，超级高压加热器A9与高压加热器A8的疏水都进入高压加热器A7，其中，超级高压加热器A9的疏水量约为35.5kg/S，疏水焓值为1102kJ/kg；高压加热器A8的疏水量约为12.37kg/S，疏水焓值为1022kJ/kg；改造后，超级高压加热器A9进入高压加热器A8的疏水量依然为35.5kg/S，疏水焓值为1102kJ/kg，高压加热器A8抽汽焓值为3231.2kJ/kg，高压加热器A8进入高压加热器A7的疏水焓值不变，仍为1022kJ/kg，因而高压加热器A8所需抽汽量可少35.5×(1102－1022)/(3231.2－1022)＝1.29kg/S。

故高压加热器A8进入高压加热器A7的疏水量只有35.5+12.37－1.29＝46.58kg/S。进入高压加热器A7总的疏水热量为46.58×1022＝47604.76kW，而改造前进入高压加热器A7疏水热量为35.5×1102+12.37×1022＝51763.14kW，故输入的疏水热量相对减少51763.14－47604.76＝4158.38gW，而高压加热器A7抽汽焓值为3162.2kJ/G，又高压加热器A7的疏水焓值为808.6故高压加热器A7需多抽汽4158.38/(3162.2-808.6)＝1.77。

根据分汽流作功方法计算：

改造前高压加热器A7抽汽量为29.97kg/S，高压加热器A8抽汽量为12.37kg/S。高压加热器A7抽汽与高压加热器A8抽汽分别作功：

W7＝(3599.3－3162.2)×29.97＝13099.89kW

W8＝(3599.3－3231.2)×12.37＝4553.40kW

由于改造对其它分汽流作功影响极小，因此不再进行计算。故高压加热器A7分汽流与高压加热器A8分汽流总作功为：W7+W8＝17653.3kW

改造后，由于高压加热器A7抽汽量增加，高压加热器A8抽汽量减少，故高压加热器A7抽汽与高压加热器A8抽汽分别作功：

W7＝(3599.3－3162.2)×(30.2+1.77)＝13974.1kW

W8＝(3599.3－3231.2)×(12.37－1.29)＝4078.6kW

两者总作功为：W7+W8＝18052.7kW，因而改造后，多作功 18052.7-17653.3＝399.4kW。从而发电机多作功率为399.4×0.989＝395kW。

考虑到机组在满负荷时，超级高压加热器A9抽汽量为0，即改造对满负荷运行无影响，因而进行加权平衡计算，按照每年每台机组运行7200小时，上网电价0.4元每度电进行计算：

每年每台机组可节约费用：

395*7200*0.4/2＝56.88万元；

即两台机组每年可节约113.76万元。

从以上数据可见，经济效益相当可观。

需进一步说明的是，本实用新型同样也适用于在增设新的末级高压加热器之前，就考虑将新增的末级高加(若根据工质流向对高加从小到大进行编号，原末级高加编号为N，新增的末级高加则为N+1；若根据工质流向对高加从大到小进行编号，即N、N-1、N-2…1；因而新增的末级高压加热器则命名为0号高加)的疏水可直接疏入本实用新型的改进型高压加热器。从而实现逐级疏水的方式。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种改进型高压加热器，其特征在于，包括截去封头的高压加热器、增设封头和加长筒身，所述加长筒身的一端与所述增设封头密封连接，另一端与所述截去封头的高压加热器密封连接，所述增设封头包括疏水接入口。

2.如权利要求1所述的高压加热器，其特征在于，所述增设封头和所述加长筒身的管壁厚度和管径尺寸与所述截去封头的高压加热器相同。

3.如权利要求1所述的高压加热器，其特征在于，所述增设封头与所述加长筒身的轴向总长度大于所述截去封头的高压加热器的被截去的封头的轴向长度。

4.如权利要求1所述的高压加热器，其特征在于，所述疏水接入口的中心轴线与所述截去封头的高压加热器的中心轴线重合或平行。

5.如权利要求1所述的高压加热器，其特征在于，所述加长筒身还包括设置在其内侧的挡板，所述挡板从所述加长筒身延伸进入所述截去封头的高压加热器内。

6.如权利要求5所述的高压加热器，其特征在于，所述挡板是环形结构，且其中心轴线与所述增设封头的中心轴线重合。