專利名稱：百萬等級單列布置的臥式u形管式高壓加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種百萬等級單列布置的臥式u形管式高壓加熱器，尤其涉 及一種臥式結(jié)構(gòu)、三個(gè)傳熱段布置的u形管式高壓加熱器，可用于百萬等級的電站行業(yè)汽回?zé)嵯到y(tǒng)中的單列布置的高壓加熱器系統(tǒng)中，屬于高壓加熱器技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
高壓給水加熱器是利用汽輪機(jī)的抽汽加熱給水的裝置，它可提高電廠熱效 率，節(jié)省燃料，并有助于機(jī)組安全運(yùn)行。目前在我國大容量火電機(jī)組的發(fā)展中，臥式u形管高壓加熱器占有主導(dǎo)地位，但在超大型機(jī)組如百萬等級的火電中，由于設(shè)計(jì)、制造能力的限制，目前國內(nèi)、外的高壓加熱器系統(tǒng)均采用雙列布置。但雙列布置的高加系統(tǒng)比較繁瑣，配套閥門和儀表控制系統(tǒng)的數(shù)量較單列高壓加熱器系統(tǒng)多一倍，占地面積大，由于容量大，因此換熱面積大、體積大，造成設(shè)計(jì)、制造困難。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能滿足百萬等的級單列布置的臥式u形管式高壓加熱器。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種百萬等級單列布置的臥式u形管式高壓加熱器，包括自密封人孔、半球形的水室、給水出口管、管板、 殼體，u形管、和給水進(jìn)口管，半球形的水室設(shè)于管板的一側(cè)，自密封人孔設(shè)于半球形的水室端部中間，給水出口管和給水進(jìn)口管設(shè)于半球形的水室端部的兩側(cè)，殼體設(shè)于管板的另一側(cè)，在殼體設(shè)有許多根u形管，u形管的兩個(gè)端口穿過 管板，其特征在于，u形管的u形端穿過凝結(jié)段、u形管開口端的上端穿過過熱 蒸汽冷卻段，下端穿過疏水冷卻段，疏水出口管設(shè)于殼體的一側(cè)，u形管彎管處 由u形管防振柵架固定。高壓加熱器本體由于換熱面積大、體積大造成設(shè)計(jì)、制造困難，本實(shí)用新型采用單列、臥式、三段傳熱的百萬等級火電單列l(wèi)i形管式高加，系統(tǒng)布置簡單， 配套件數(shù)量減半，可以大大減少投資成本及占地面積。由于單列布置的高加流量較雙列布置的高加流量大一倍，其熱沖擊、熱應(yīng)力、蒸汽和疏水的沖擊情況更嚴(yán)重，本實(shí)用新型高加換熱采用逆流方式，即鍋妒給永 從給水進(jìn)口進(jìn)入下水室流入U(xiǎn)形管，經(jīng)過疏水冷卻段和凝結(jié)段和過熱蒸汽冷卻段 然后由上水室從給水出口流出進(jìn)入上一級加熱器，蒸汽從蒸汽進(jìn)口進(jìn)入后，先進(jìn) 入過熱蒸汽冷卻段，然后進(jìn)入凝結(jié)段，利用飽和氣體的氣化潛熱加熱給水后，凝 結(jié)成飽和水，聚集在加熱器底部，再通過潛入式的虹吸口進(jìn)入全流量封閉式的疏 水冷卻段，繼續(xù)釋放熱量，轉(zhuǎn)變?yōu)檫^冷水后，經(jīng)疏水出口流出，再流向下級高加。對于大容量高壓加熱器在運(yùn)行中，由于流體誘導(dǎo)，容易產(chǎn)生管束共振的問題， 本實(shí)用新型采取U形管防振柵架固定解決管束共振問題。管束換熱區(qū)域按所利用蒸汽熱能的性質(zhì)分為過熱蒸汽冷卻段、凝結(jié)段和疏 水冷卻段三段，各自形成獨(dú)立的腔式，疏水冷卻段吸水口潛入凝結(jié)水中，通過虹 吸作用，將飽和水吸入疏水冷卻段中，加熱管側(cè)的給水，本實(shí)用新型采用內(nèi)置式 排氣裝置，避免非凝結(jié)性氣體對管束造成的腐蝕和振動(dòng)，維持換熱管良好的傳熱 效果。大容量的高壓加熱器在運(yùn)行中，容易發(fā)生流體誘導(dǎo)振動(dòng)。但流體誘導(dǎo)振動(dòng)最 容易發(fā)生在過熱段和U形管彎頭處。對于過熱段，我們采用隔板支撐，對于U 形管彎頭處，由于百萬等級火電單列高壓加熱器其U形管彎頭部分的長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超 過了一般高壓加熱器彎頭部分的長度。因此我們在彎頭處增加了 U形管防振柵 架固定?？s短了彎頭部分的無支撐長度，確保高壓加熱器在運(yùn)行中不會由于振動(dòng) 損壞。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是簡化了原百萬等級高加系統(tǒng)的布置，給水旁路閥、安全 閥、疏水調(diào)節(jié)閥、儀表閥以及各種儀表和高加配套件的數(shù)量減少了一半，還減少 了給水管道的數(shù)量，減少了管路阻力損失和設(shè)備維護(hù)工作量，節(jié)省電廠的廠房用 地，投資大大降低。

圖1為百萬等級單列布置的臥式U形管式高壓加熱器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為過熱蒸汽冷卻段結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為凝結(jié)段結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為疏水冷卻段結(jié)構(gòu)示意圖。 具休賣施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例如圖1所示，為百萬等級單列布置的臥式U形管式高壓加熱器結(jié)構(gòu)示意圖， 一種百萬等級單列布置的臥式U形管式高壓加熱器，包括自密封人孔l、半球形 的水室2、給水出口管3、管板4、殼體7， U形管8、和給水進(jìn)口管12，半球形 的水室2安裝在管板4的一側(cè)，自密封人孔1設(shè)于半球形的水室2端部中間，給 水出口管3和給水進(jìn)口管12設(shè)于半球形的水室2端部的兩側(cè)，殼體7安裝在管 板4的另一側(cè)，在殼體7里設(shè)有許多根U形管8， U形管8的U形端穿過凝結(jié)段 9、 U形管8開口端上端穿過過熱蒸汽冷卻段5，下端穿過疏水冷卻段IO， U形管 8的兩個(gè)端口穿過管板4，疏水出口管11設(shè)于殼體7的一側(cè)，U形管8由U形管 防振柵架16固定。如圖2所示，為過熱蒸汽冷卻段結(jié)構(gòu)示意圖，所述的過熱蒸汽冷卻段5由蒸 汽進(jìn)口管6、 U形管8、過熱蒸汽冷卻段外包殼13、過熱蒸汽冷卻段內(nèi)包殼14、 過熱蒸汽冷卻段隔板15組成，過熱蒸汽冷卻段內(nèi)包殼14安裝在過熱蒸汽冷卻段 外包殼13內(nèi)，過熱蒸汽冷卻段隔板15平行安裝在過熱蒸汽冷卻段內(nèi)包殼14內(nèi)， U形管8穿過過熱蒸汽冷卻段隔板15,蒸汽進(jìn)口管6設(shè)于過熱蒸汽冷卻段5上端 的殼體7上。如圖3所示，為凝結(jié)段結(jié)構(gòu)示意圖，所述的凝結(jié)段9由U形管8、凝結(jié)段大 隔板21、 U形管防振柵架16和內(nèi)置式排氣裝置17組成，U形管8穿過平行的凝 結(jié)段大隔板。內(nèi)置式排氣裝置17安裝在最內(nèi)排U形管內(nèi)側(cè)。如圖4所示，為疏水冷卻段結(jié)構(gòu)示意圖，所述的疏水冷卻段10由U形管8、 疏冷段包殼18和疏冷段隔板19和密封圓弧板20組成，疏冷段包殼18安裝在U 形管8外，U形管8穿過相互平行的疏冷段隔板19。工作時(shí)，在管側(cè)，鍋爐給水從給水進(jìn)口 12進(jìn)入下水室2流入U(xiǎn)形管8，經(jīng)過疏水冷卻段10，凝結(jié)段9和過熱蒸汽冷卻段5然后由上水室從給水出口 3流 出進(jìn)入上一級加熱器。在殼側(cè)，來自于汽輪機(jī)的過熱蒸汽通過蒸汽接管座6進(jìn)入 過熱蒸汽冷卻段5，過熱蒸汽就在這個(gè)區(qū)域內(nèi)與給水進(jìn)行熱交換。蒸汽以合理的 橫向和縱向流速掠過U形管8，最大限度的將熱量傳給給水。在過熱蒸汽冷卻段 5內(nèi)經(jīng)過熱交換的蒸汽從敞開的一端橫向流出，其溫度接近飽和溫度。過熱蒸汽 冷卻段5在加熱器中所占的比例是嚴(yán)格計(jì)算的，要使出口蒸汽的溫度合理，既能 最大程度的利用蒸汽的過熱度，又要保證出口蒸汽是干蒸汽，不會對傳熱管造成 沖刷。蒸汽在凝結(jié)段凝9結(jié)成飽和水后，聚集到殼體下部，在壓差的作用下，從 吸入口以最佳的速度進(jìn)入疏水冷卻段10。在疏水冷卻段10內(nèi)，飽和水受隔板19 的限制，縱向或橫向從U形管8外掠過U形管束，將熱量傳給傳熱管內(nèi)流動(dòng)的給 水，并降低自身溫度，成為過冷水后從加熱器排出。大容量的高壓加熱器在運(yùn)行中，容易發(fā)生流體誘導(dǎo)振動(dòng)。但流體誘導(dǎo)振動(dòng)最 容易發(fā)生在過熱段和U形管彎頭處。對于過熱段，我們采用隔板支撐，對于U 形管彎頭處，由于百萬等級火電單列高壓加熱器其U形管彎頭部分的長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超 過了一般高壓加熱器彎頭部分的長度。因此我們在彎頭處增加了合適的支撐。縮 短了彎頭部分的無支撐長度，確保高壓加熱器在運(yùn)行中不會由于振動(dòng)損壞。
權(quán)利要求1. 一種百萬等級單列布置的臥式U形管式高壓加熱器，包括自密封人孔(1)、半球形的水室(2)、給水出口管(3)、管板(4)、殼體(7)，U形管(8)、和給水進(jìn)口管(12)，半球形的水室(2)設(shè)于管板(4)的一側(cè)，自密封人孔(1)設(shè)于半球形的水室(2)端部中間，給水出口管(3)和給水進(jìn)口管(12)設(shè)于半球形的水室(2)端部的兩側(cè)，殼體(7)設(shè)于管板(4)的另一側(cè)，在殼體(7)設(shè)有至少一根U形管(8)，U形管(8)的兩個(gè)端口穿過管板(4)，其特征在于，U形管(8)的U形端穿過凝結(jié)段(9)、U形管(8)開口端上端穿過過熱蒸汽冷卻段(5)，下端穿過疏水冷卻段(10)，疏水出口管(11)設(shè)于殼體(7)的一側(cè)，U形管(8)由U形管防振柵架(16)固定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的百萬等級單列布置的臥式U形管式高壓加熱器，其特 征在于，所述的過熱蒸汽冷卻段(5)由蒸汽進(jìn)口管(6)、 U形管(8)、過熱 蒸汽冷卻段外包殼(13)、過熱蒸汽冷卻段內(nèi)包殼(14)、過熱蒸汽冷卻段隔 板(15)組成，過熱蒸汽冷卻段內(nèi)包殼(14)設(shè)于過熱蒸汽冷卻段外包殼(13) 內(nèi)，過熱蒸汽冷卻段隔板(15)平行設(shè)于過熱蒸汽冷卻段內(nèi)包殼(14)內(nèi)，U 形管(8)穿過過熱蒸汽冷卻段隔板(15),蒸汽進(jìn)口管(6)設(shè)于過熱蒸汽冷 卻段(5)上端的殼體(7)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的百萬等級單列布置的臥式11形管式高壓加熱器，其特 征在于，所述的凝結(jié)段(9)由U形管(8)、凝結(jié)段大隔板(21)和內(nèi)置式排 氣裝置(17)組成，U形管(8)穿過平行的凝結(jié)段大隔板(21),內(nèi)置式排 氣裝置(17)設(shè)于最內(nèi)排U形管內(nèi)側(cè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的百萬等級單列布置的臥式U形管式高壓加熱器，其特 征在于，所述的疏水冷卻段(10)由U形管(8)、疏冷段包殼(18)和疏冷 段隔板(19)和密封圓弧板(20)組成，疏冷段包殼(18)設(shè)于U形管(8) 外，U形管(8)穿過相互平行的疏冷段隔板(19)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種百萬等級單列布置的臥式U形管式高壓加熱器，半球形的水室設(shè)于管板的一側(cè)，自密封人孔設(shè)于半球形的水室端部中間，給水出口管和給水進(jìn)口管設(shè)于半球形的水室端部的兩側(cè)，殼體設(shè)于管板的另一側(cè)，在殼體設(shè)有至少一根U形管，U形管的兩個(gè)端口穿過管板，其特征在于，U形管的U形端穿過凝結(jié)段、U形管開口端的上端穿過過熱蒸汽冷卻段，下端穿過疏水冷卻段，疏水出口管設(shè)于殼體的一側(cè)，U形管由U形管防振柵架固定。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是簡化了原百萬等級高加系統(tǒng)的布置，各種儀表和高加配套件的數(shù)量減少了一半，減少了給水管道的數(shù)量，減少了管路阻力損失和設(shè)備維護(hù)工作量，節(jié)省電廠的廠房用地，投資大大降低。
文檔編號F22D1/28GK201096339SQ20062004922
公開日2008年8月6日 申請日期2006年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月20日
發(fā)明者任一峰, 劉志祥, 陳建生 申請人:上海動(dòng)力設(shè)備有限公司