高压加热器的设计

1高压加热器的设计火力发电厂的高压给水加热器〔〕是利用汽轮机的抽汽加热锅炉给水的装置。电厂配置了给水加热系统以后，可以提高电厂热效率轮机已作局部功的蒸汽来加热锅炉给水。汽轮机在高压缸中间的抽气用作3#，2#高加进汽，在中压缸抽汽可供给1#高加进汽。给水通过蒸汽及饱和水的加热后，在进入锅炉气包之前已加热到较高的温度，可削减燃煤的加热过程，使电厂热效率提高。假设高加发生故障而停运，届时给水就即改道旁路管道而进入锅炉，水在锅炉中吸取热量增加。因此降低了锅炉的蒸汽蒸发量，造成过热器中的蒸汽过热度提高，有可能造成过热器被烧坏，高加停运，汽轮机的膨胀差增10~15%。按压力分类〔以高加给水侧压力划分〕中压高加：中压6.5Mpa；次高压9.7Mpa。高压高加：高压19Mpa；超高压24Mpa〔一般设计压力Pd=20Mpa〕亚临份31Mp〔Pd=28Mp；超临份=37Mpa。按构造分类：管板式-----U形管管板式；集箱式 螺旋管集箱式〔俗称盘香管式。U200MW的机组根本组高加几乎都承受卧式布置。2按传热区段分类：1.单纯分散段；234.过热5.单一疏冷段〔即外置独立的输水冷凝器6.过热段〔即外置独立的过热蒸汽冷却器。〔外置式“疏冷”蒸冷“已很少承受。一般在小型机组设计成二段式，而大中型高加在构造上可能时，都装设”疏冷段“即按三段式设计。三.高加的构造设计GB150GB151水室的设计：水室有短节、封头、进出水接收、人孔及分程隔板组成。水室筒体：DN1200mm可减薄钢板厚度或将充裕的金属用于开孔补强，同时又能省去圆筒形的短节。一般小机组的高加承受20R及16MnR的钢板；大中型机组的水室由于压力16MnR19Mn613MnNiMoNbR(BHW35,13MnNiMo54,DIWA353超临界机组进出口接收承受20MnMoNbⅢ再外接WB36〔15NiCuMoNb5-5-4〕接收与300MWDIWA353.t95.600MW机组高加“球封”已承受t125mm20MnMoⅢ的锻件。人孔设计人孔的设计构造目前有两种构造。1.内压自紧式密封构造：国内外承受此构造的人孔设计构造形式较广泛，一般300×400mm封垫。该构造充分利用了内压的自紧力，使预紧的螺栓直径大大减小，一般承受压越高密封的轴向力越大。2..伍德式自严密封构造：〔8M30×3.5栓东锅及局部制造厂承受此种形式。它亦是利用内压力来推动顶盖利用〕来拉紧顶盖到达预严密封。当检修时，顶盖可以取出，增大了检修空间。以上两种自紧式密封，使水室的人孔构造简洁，轻松。较之于平垫或双锥密封占用设备空间要小得多，密封也牢靠。因此，以上自紧式密封构造，已在高加设备设计上占据了确定的地位。分程隔板设计：性。假设分程隔板不能密封，势必造成给水未经加热就旁路出口，降低了出水温16mm厚的钢板。管系的设计：管系由管板、蒸汽出口管+短筒体、U形换热管、过热段、冷凝段及疏冷段、空气抽出管等组成。管板的设计：管板是高加设备中最重要的的零件之一，一般为Ⅳ级大锻600MW660mm〔中心部位600mm〕加工这样的一块管板的本钱达上百万元。300MW420mm〔380mm，钻孔数为16.25+0.15的孔达2700个粗糙度为 钻孔要求垂直保证管桥距离以便0于装配时顺当穿管。一般大机组的管板钻孔需要数控深孔钻床才能满足管板的来加工孔眼。管板与管子焊接的这一面在管板粗加工后还需堆焊软金属〔在60以防换热器管端部水流的冲刷破损时，可吸取焊接剩余应力，防止焊口产生裂纹〔MnMoC-Mn焊后剩余应力较大，易产生裂纹。因此，高加管板需要较多简单而精细的加工工序才能完成，制造本钱亦较高.它是重要而价贵的关键零件之一。换热管设计：高加换热管一般承受优质碳素钢〔如20G〕或C-Mn钢的高压无缝钢管〔如SA-556MBSA-556MC1×220G2 22

U型无缝钢管。一般钢管制造厂均可按不同的弯管半径，弯好后供货。例如：江苏宜兴周密钢管厂的国产可替代进口管。高加换热管是高加进展回热的重要界面，由于不断受到高温、高压水的冲刷；2m/s100～125mm给水对管子的冲蚀尤为严峻。因此，最好在管口端加设“防冲套管”为好，以提高换热管的使用寿命。假设管子与管板的连接承受焊接＋液压胀接。那么对-0

%假设有负偏差，简洁造成液压胀管O管有负偏差。假设正偏差太大则会造成胀杆插不进换热管或插入困难。过热段，冷凝段与疏冷段设计3.2.3.1过热段——高温抽气进入过热段包壳内。经过隔板造成蒸汽多道折25-30℃〔T=T+25℃〕时，出口2 S至冷凝段。在高温蒸汽入口对冲部位应设有不锈钢防冲挡板。以免高温蒸汽直接冲击换热管。过热段出口高于饱和温度25℃是为了保持管子壁面的枯燥。假设低于饱和温度时会分散水，在高速的蒸汽带水的冲击下会引起冲刷磨蚀。过热段内蒸汽的传热系数低，约为冷凝段的28%左右。故蒸汽流速较高是为了改善热交换。25m/s。冷凝段——不管是立式还是卧式筒体，在水位线以上均为蒸汽。蒸汽与管外341.7倍，虽然卧式下面管排的水膜亦较厚，但平均传热效果卧式优于立式。疏冷段——为了充分利用热量提高给水温度；设立疏冷段使疏水出口温度低5.6℃~8.3℃大机组一般5.6℃〔可确定为最小下端差。此端差称为下端差DCA〔DrainCnbcoolerapproach〕.抽气压力下饱和温度与给水出口之温度差称为上端差TTD(TerminalTemperatureDifference).疏冷段是由包壳与疏冷端板组焊而成的密封腔，假设满足不了下端差的规定值。疏冷端板为保证密封，一般设计厚度为δ70mm，端板孔径大小与公差与管板一样。在端板靠最外侧可考虑开两条槽，在蒸汽进入换热管与端板孔的缝隙内后，利用槽内液膜的外表张力而加强密封效果；槽深0.5mm槽宽3mm。另一种设计是端板加工公差放松通过端板厚度70mm之内贴胀30-40mm〔已有前例即不再在端板处进展贴胀的方法。空气抽出管——高加壳内的空气等不分散气体的积聚与停滞在换热管区域会形成类似绝热层一样影响液膜的热交换以及对金属的侵蚀。因此布置抽空气管，由蒸汽携带而排放至扩容器、除氧器或凝汽器内。排放量约为0.5%进入高加的蒸汽量。每台高加的空气抽出管应连续地排放空气，并各自单独连接到扩容器、除氧器或凝汽器中而不能将排气管接到下一级高加上。否则造成最终一级高加的空气膜层太大增加，严峻影响传热，降低了给水出口温度而电厂效率下降，还将降低管子使用寿命。因此，这样系统设计是错误的。整个管系由拉杆固定多层隔板后，用螺母固定后并点焊结实。隔板间距一般Φ16mm1200mm〔即两块支撑隔板中间有一块是带缺口的隔板。实际隔板间距为不大于600mm，这是HEI的规定U200mm300MW承受夹板条框架拉紧〔δ1.5mm的夹板条插入每排弯管的间隙，在外部用长螺栓定位固定设滚轮，便于管系的装入以及在检修时，将筒体检修切割线割开后，电厂可将整100×1.5mm〔卧式高加一般设在上半圆〕以防切割时割伤换热管。下半圆可不设扁钢圈，切割火焰向下吹割时，不会伤及换热管。在高加的上级疏水进口的筒体内应装设不锈钢防冲挡板。使疏水不直接冲击换热管，并45°的斜挡板能使水流引向筒体的无换热管空间，造成一个小的扩容室。在疏水扩容闪蒸局部成为蒸汽时，有一格空间回路集中，而不使蒸汽直冲管子。壳体的设计：壳体由筒体、底封头、支座、水位掌握装置及安全附件等辅件组成。立式高加一般配裙式支座。卧式高加一般配固定支座〔设置在管板处〕与滚仅供设备检修时，装上滚轮退出壳侧外壳用。水位掌握装置有以下配置与接口——磁翻板式水位计与接口，单室平衡容器反接口，电接点信号管水位计及接口。一般水位计、平衡容器与接口之间应配置截止阀，以便高加在不解列的条件下，只要关闭截止阀即可更换水位掌握仪器。现在磁翻板水位计供给商均可配置带电远传掌握的水位计。即水位计在现场可按红色翻板的高度知道水位的高度。带电传掌握的水位计则可将信号远传至集控室进展远地监视掌握水位。点接点信号管水位计上布置有电接点报警信号源。它的各个5警点。高水位、高高水位报警，切除水位、低水位、低低水位报警。水位到达报警水位时，可自动连接到声或光的报警装置进展报警，以引起操作人员的留意并准时处理。四.高加系统的自动保护。假设一旦换热管裂开或管口焊缝严峻泄漏，给水大量冲入高加汽侧壳体。这时可能产生二种状况：第一种是使壳体内疏水水位猛烈上升和蒸汽压力快速上升，同时使高加给水侧灌入汽轮机而造成严峻的停机事故。其次种状况是由于壳体蒸汽压力快速上升，当安全阀来不及排放时，可能造成壳体超压甚至发生爆破事故。而这两种状况可能是同时进展的。因此，整个系统的安全保护是相当重要的。当高加管子裂开或严峻泄漏时，保护装置能马上动作；准时切断高加的给水，防止高压水进入汽轮机；同时开通旁通管，使给水不通过高加而流向锅炉，以防锅炉断水。这一回路系统中应设置给水阀〔进口阀，止回阀〔出口阀〕水阀的电磁阀组成。通电磁阀的电源，这些相应动作使得给水阀的阀瓣下移，关闭了给水阀的同时亦开启了旁路管通道，使给水流向旁通管。流量的目的〔即水位高时，放大流通截面；水位低时，加大流通截面。五.高加产品综述高加是较典型的U形管式换热器，并随着电站机组的大型化，高加作为电厂回热系统的重要部件也相应跟着大型化、高参数与简单化，技术难度亦随着它的重要性而加大。由于大电站假设一旦停机时的经济损失将是巨大的。例如：配1000MW超临界机组的高加的制造难度及动用的大型加工设备已经很可观。nob8mm4760Φ16.25+0.15的管孔。单件管板0重量达净重11.7机及氦检漏检查仪器等。蒸汽进口段筒节尺寸为Φ2120/Φ19