汽水分离再热器本体结构原理ppt课件

1、汽水分别再热器MSR李江伟2019年4月福清核电MSR引见第一章 GSS系统简介及其必要性第二章 MSR本体构造及任务原理第三章 MSR运转工况23第一章第一章 GSS系统简介及其必要系统简介及其必要性性 汽水分别再热器系统GSS由两台汽水分别再热器、6 台疏水箱及相应的蒸汽和疏水管道组成。整个系统总体上可分为汽水分别再热部分和疏水搜集回流部分。它安装在汽轮机高压缸排汽与中压缸进汽口之间，用于对高压缸排出蒸汽的除湿并使其具有一定的过热度。456 MSR的必要性6高压缸蒸汽高压缸蒸汽压力压力高压缸进高压缸进汽湿度汽湿度中压缸进中压缸进汽压力汽压力中压缸进中压缸进汽湿度汽湿度低压缸排低压缸排汽湿度

2、汽湿度允许值 5Mpa-7Mpa 0.25%12%-15%没有MSR情况 5Mpa-7Mpa 0.25%0.935610%-13%20%-25%添加MSR情况 5Mpa-7Mpa 0.25%0.9636010%7MSR安装作用：1，除去高压缸排汽中的水分。2，提高进入低压缸蒸汽的温度,使其具有一定的过热度。3，对汽水分别和再热过程中产生的疏水进展回收和利用。效果：1，大大改善了汽轮机低压缸的任务条件,提高了汽轮机的相对内效率。2，防止和减少湿蒸汽对汽轮机零部件的腐蚀作用。8第二章第二章 MSR本体构造及任务原本体构造及任务原理理 如何经过MSR的功能实现构造实现汽水分别与再热，并提高再热器效率

3、，有以下设计要点：1，如何提高预分别器与分别器的效率；2，如何提高一级、二级再热器的再热效率；3，如何防止再热器管系出现过冷景象，防止管子的腐蚀；4，如何优化构造设计，减少MSR的总压力降；MSR从构造组成上可分为以下主要部件：再热蒸气室 预分别器 下部内衬分别器 内件固定架一级/二级再热器壳体组件滑动支座MSR构造组成MSR的构造参数表设备部件设备部件 名称名称单位单位数值数值管系组件总长（一级/二级）m21，19外壳外直径（mm)mm4270重量t272换热面积m23385MSR壳休设计压力Mpa.a1.5MSR壳体设计温度300壳体材料/厚度SA 516 Gr 70 / 35 mmMSR

4、的构造参数表续设备部件设备部件 名称名称单位单位数值数值再热器U型管材料、数量（一级/二级）、外径、厚度SA 803 TP439 ，1313/1040，19.05mm，1.75mm管板材料、厚度（一级/二级）SA 350 LF2，350/450mmU型管与管板连接方式胀接+焊接湿蒸汽流量t/h130.7湿蒸汽进出口温度178.7/268.8加热蒸汽流量t/h144.6再热蒸汽室的构造 蒸汽室主要由一个3/4筒体、两个封头、人孔组件、加热蒸汽进口、疏水口、抽气口、隔 板以及膨胀节组成。蒸汽室3D图与实物图对比二级再热器的装配平衡管的作用(一)u 防止部分未凝结气存储起来排汽；u 实现管子进口内节

5、流孔管的运转；u 提供一套良好的排水安装。平衡管的作用二u 抽气系统排出再热器中的非凝结气体。它对于防止再热器换热管的间歇性淹没是必需的,而间歇性淹没可导致疲劳缺点。u 在冷态启动时对第一级和第二级再热器换热管进展预热。u 在汽轮机启动期间抽空再热器管道中的非凝结气体。汽水分别组合汽水分别的原理：汽水分别的原理：重力分别：利用蒸汽与水的密度差重力分别：利用蒸汽与水的密度差在一定空间中进展自然分别。在一定空间中进展自然分别。离心力分别：利用汽流旋转时蒸汽离心力分别：利用汽流旋转时蒸汽与水产生不同离心力进展分别。与水产生不同离心力进展分别。惯性力分别：利用汽流改动方向时惯性力分别：利用汽流改动方向

6、时，蒸汽与水产生不同惯性力进展，蒸汽与水产生不同惯性力进展分别。分别。水膜分别：利用蒸汽与水不同粘性水膜分别：利用蒸汽与水不同粘性，使水粘附在固定壁面构成水膜，使水粘附在固定壁面构成水膜流下进展分别。流下进展分别。预分别器的构造预分别器主要依托离心力实现汽水分别，它有8个分别叶片及4个锥形环组成，蒸汽受锥形环阻挠而改动方向，其中大颗粒水珠受离心力作用被甩出蒸汽，实现湿蒸汽第一次粗分别并使蒸汽均匀分布。蒸汽预分别原理图解预分别器预分别器预分别器的分析图 预分别器由锥环、圆筒、筋板焊接而成；各部件厚度为8mm，制造难点是焊接变形的控制。现场安装图下部内衬的构造 下部内衬成包壳状，可有效防止湿蒸汽的

7、腐蚀；它还用于MSR的筒身排水，防止水与水蒸汽分别后再次混合；还允许水再沸，但限定汽-水混合物的上升。分别器的构造 分别器主要由V形分别架与0.5mm的不锈钢波纹板组成，汽流携带的微小液滴在波形板作曲线运动，在离心力、惯性力以及附着力的作用，水滴不能随汽流偏转而撞击波形板面构成水膜，水膜受重力不断向下流动，并会聚成较大的水流而分开波形板。带钩波纹板带钩波纹板汽水分别器汽水分别器汽水混合物在波纹板间流动过程中多次改汽水混合物在波纹板间流动过程中多次改动流动方向，从而使夹带的小水滴被分别动流动方向，从而使夹带的小水滴被分别出来。波纹板上的多道挡水钩搜集板面水出来。波纹板上的多道挡水钩搜集板面水膜并

8、捕集蒸汽流中的水滴，分别出的水聚膜并捕集蒸汽流中的水滴，分别出的水聚集后沿凹槽流入疏水安装。集后沿凹槽流入疏水安装。 主要设备主要设备带带钩钩波波纹纹板板汽水分别再热器系统汽水分别再热器系统分别器的构造分别器下部构造 高压缸排汽湿度大约在14.3%左右，经过组合分 离器之后，可以分别出蒸汽中95%的水分，使蒸汽含水量降到0.5%左右。 经汽水分别过的蒸汽，再经过两级加热成为过热蒸汽，含水量降为零。温度和压力分别为268.8C、0.9636Map。 除湿效果除湿效果内件固定架的构造 内件固定架主要由Z型板、L型板、支撑板以及上方板组成；经过滚轮，可安装一级/二级再热管系。内件固定架装焊预分别器与

9、下部内衬再热器管系的构造 再热器管系是MSR的中心部件，它主要由管板、翅片换热管、节流孔板、支撑板、侧板、框板以及槽钢组成。 管板为防腐蚀，有9mm的堆焊层，钻有26262080个管孔，孔径为19.250-0.15，中心径为240.2；换热管 19.05 1.75为翅片式，可添加其换热面积，数量为13131040；支撑板用于固定换热管，孔径为19.250-0.1，中心径为240.1；槽钢用于将换热管系固定在内件固定架的滚轮上。一级再热器管系二级再热器管系为便于布置二级再热蒸汽室的疏水管，二级再热管为便于布置二级再热蒸汽室的疏水管，二级再热管系比一级再管系多暗室。系比一级再管系多暗室。再热器管系

10、再热器管系二级再热管系一级再热器的装配二级再热器的装配两端封头的焊接壳体组件的构造 壳体组件提供MSR各内件的安装空间，总长18.64m,外径4270，筒体厚度为35。其中开有7个人孔、蒸汽进出口各2个、一级/二级蒸汽进口各1个等。MSR的筒身有8段组成，每段又由两块块卷制焊接，再两段进展对焊。MSR筒体外部构造滑动支座的构造 MSR总共有两个滑动支座，经过底部的球轴承，可保证MSR在程度方向可挪动80mm。第三章 MSR运转工况 正常运转 根据以下工况进展的，属于正常运转: 两级加热器正常运转，热平衡在100%TMCR 工况下； 仅一级加热器正常运转； 仅二级加热器正常运转。 特殊运转 以下

11、工况属于异常运转： 两级加热器正常运转，并且截断和控制阀封锁； 厂内供电运转。一，启动 抽汽管道一翻开在实践负载为0%的情况下，一级加热器就开场吸收蒸汽。压力不断改动按实践比例加载温度也随载荷的添加而改动。原那么：必需防止以下情况： 翻开加热蒸汽阀时，管束遭到热冲击； 当管束是热的情况下例如热启动，由于短少加热蒸汽而冷却的情况； 管束顶部和底部之间的温度相差太大； 制止在无法预料的情况下，翻开全部的2 级蒸汽阀，这能够会破坏部分管板例如冷启动期间。 热梯度的最大允许值为4C/mm ，可以经过安装在管板上的热敏电阻来计算。对于两级再热器来，热梯度均有效。50二，在正常运转与非正常运转包括异常与启

12、停情况下，一级、二级排气系统的运转情况。 为了防止部分未凝结气存储起来，实现管子进口内节流孔管的运转，以及能在一切负荷下提供一套良好的排水安装，MSR 的进口流量与确保实现再热所需流量相比进展相应提高。在正常运转工况下此种情况下排气率为3%，一级疏水箱的顶部的气被排至给水储箱中，而在启动或者紧急情况或封锁情况下排气到冷凝器的排气率为6%，这部分气排至到冷凝器中。从开机启动到35%载荷期间，排气至冷凝器的操作是开放的；为了可以延续排气，在30%载荷下，开场排气至给水储箱。排气流量经过校准开孔确定。三，一级加热被隔离与重启一级再热系统封锁下运转：一级再热系统封锁下运转： 对于最大载荷，加热蒸汽进口

13、控制阀将流通蒸汽压力降低对于最大载荷，加热蒸汽进口控制阀将流通蒸汽压力降低到大约到大约3.3MPa，对低载荷那么降低到更小。在一级再热蒸汽，对低载荷那么降低到更小。在一级再热蒸汽阀在汽轮机高压缸上封锁期间，压力继续降低见阀在汽轮机高压缸上封锁期间，压力继续降低见10.2 曲线。曲线。 当一级再热器没有运转时，二级加热蒸汽系统上的控制阀当一级再热器没有运转时，二级加热蒸汽系统上的控制阀必需得到抑流，以坚持正常运转工况例如一级和二级同时必需得到抑流，以坚持正常运转工况例如一级和二级同时运转下的流量。此操作的目的是防止运转下的流量。此操作的目的是防止U 形管下部浸没，并形管下部浸没，并过冷。过冷。

14、在在100%热力载荷，没有任何限制下，压力到达热力载荷，没有任何限制下，压力到达3.3MPar，在正常运转工况下，实践可转换的热能将到达在正常运转工况下，实践可转换的热能将到达50%或更多。或更多。结果加热蒸汽流量也将会到达结果加热蒸汽流量也将会到达50%或更高，冷凝量也同样如或更高，冷凝量也同样如此。此。u 此流量最终将呵斥U 型管下部出现过冷的风险显著添加。U 型管下部过冷将会导致换热管内蒸汽流动不稳定，出现不正常振动，添加热应力以及破坏管束端部。u重新启动一级再热系统期间：u 为防止高温冲击管束，添加二级换热管进口压力，直到逆流二级加热蒸汽阀进口完全翻开或根据压力规律翻开需求的阀门，见1

15、0.1 压应力曲线四，二级再热停运与重启封锁二级加热器： 为了防止温度冲击，根据相对压力规律，二级加热蒸汽阀必需被封锁。一旦蒸汽控制阀被封锁，二级加热器就被隔离了。重启二级加热器： 被隔离的二级再热器处于过热蒸汽的温度，该过热蒸汽是在一级加热器加热后的。二级再热器必需被重启，同时为了防止热冲击，热蒸汽控制阀应逐渐翻开；为此，控制系统可以根据抑制载荷的蒸汽压力规律来添加压力。五，汽轮机跳闸，厂内供电平安岛运转u 跳闸将迅速封锁汽轮机及汽水分别再热器的进气口。这是为了坚持管束和类似零部件的温度，为此需求经过限制压力来限制压力卸料的时间。为了保证这些功能的实现，将封锁加热蒸汽冷凝疏水箱的排气口。只需在截断和控制阀出现破绽时，压力会减小。u 在岛运转工况下，发动机没有衔接电网，只需一些辅助设备有输入。在这种情况下，动力限于小部分的正常载荷，同时，排气至冷凝器。六，制止运转以下操作是不允许进展的： 一级加热器不运转，而