本發(fā)明涉及蒸汽發(fā)生器試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶軸向預(yù)熱器蒸汽發(fā)生器的試驗(yàn)方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

標(biāo)準(zhǔn)蒸汽發(fā)生器（SG）的原理是：進(jìn)入SG的給水與位于給水環(huán)上面的分離器與干燥器的再循環(huán)水相混合，隨后，混合水流入壓力圍板和管束圍板之間，直到管板；然后這種混合水以360°角的扇形面同時(shí)流入熱支路面和冷支路面的管束。

在標(biāo)準(zhǔn)蒸汽發(fā)生器（SG）的模擬試驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)于SG模擬體的二次側(cè)一般都是都是采用氮?dú)饣蛘哒羝M(jìn)行穩(wěn)壓。但對(duì)于帶軸向預(yù)熱器的SG模擬體而言，試驗(yàn)過(guò)程中需要依靠試驗(yàn)?zāi)M體自身的換熱能力實(shí)現(xiàn)對(duì)二次側(cè)水介質(zhì)的升溫升壓過(guò)程，因此，帶軸向預(yù)熱器SG模擬體的二次側(cè)穩(wěn)壓器在試驗(yàn)過(guò)程中必須進(jìn)行隔離。這樣，就存在一個(gè)在試驗(yàn)過(guò)程中如何建立帶軸向預(yù)熱器SG模擬體初始液位的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種帶軸向預(yù)熱器蒸汽發(fā)生器的試驗(yàn)方法，該試驗(yàn)方法是針對(duì)帶軸向預(yù)熱器蒸汽發(fā)生器的特殊性對(duì)現(xiàn)有試驗(yàn)方法進(jìn)行的改進(jìn)，本發(fā)明在不使用穩(wěn)壓器的情況下，能夠保持帶軸向預(yù)熱器蒸汽發(fā)生器的二次側(cè)壓力穩(wěn)定在合理范圍內(nèi)，該試驗(yàn)方法也可以經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)易調(diào)整后推廣到其他不能使用穩(wěn)壓器的試驗(yàn)工況中去。

此外，本發(fā)明還提供一種帶軸向預(yù)熱器蒸汽發(fā)生器的試驗(yàn)方法的應(yīng)用

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種帶軸向預(yù)熱器蒸汽發(fā)生器的試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

1）、試驗(yàn)前，分別對(duì)一次側(cè)和二次側(cè)進(jìn)行充水排氣，并開(kāi)展打壓試驗(yàn)；

上述操作能夠確保試驗(yàn)回路的壓力設(shè)備以及管路的良好密封性，檢查并確認(rèn)各子系統(tǒng)處于正常狀態(tài)；

2）、打壓試驗(yàn)完成后，一次側(cè)和二次側(cè)保持滿水狀態(tài)，然后先啟動(dòng)二次側(cè)的第二循環(huán)泵，再啟動(dòng)一次側(cè)的第一循環(huán)泵，此時(shí)二次側(cè)保持穩(wěn)壓器始終為隔離狀態(tài)；

3）、對(duì)一次側(cè)啟動(dòng)加熱電源，逐步提升功率至一次側(cè)所需的壓力和入口溫度；

4）、通過(guò)排水閥對(duì)二次側(cè)多次進(jìn)行排水，直至建立殼體內(nèi)的初始水位；

5）、依據(jù)預(yù)定試驗(yàn)工況，測(cè)量相關(guān)的熱工參數(shù)，開(kāi)展正式試驗(yàn)；

6）、完成一組試驗(yàn)工況后，通過(guò)調(diào)節(jié)二次側(cè)冷端入口和二次側(cè)熱端入口的流量和溫度，重復(fù)步驟1）至步驟5），開(kāi)展下一組工況試驗(yàn)，直至完成全部試驗(yàn)工況；

7）、切斷一次側(cè)加熱電源，并保持二次側(cè)入口流量一定時(shí)間，等帶軸向預(yù)熱器蒸汽發(fā)生器開(kāi)始逐步冷卻后，再切斷二次側(cè)進(jìn)水。

以往對(duì)于SG的模擬試驗(yàn)的二次側(cè)都是采用氮?dú)饣蛘哒羝€(wěn)壓器進(jìn)行穩(wěn)壓，在帶軸向預(yù)熱器SG模擬試驗(yàn)中，對(duì)于二次側(cè)不能使用穩(wěn)壓器的工況下，如何開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)，沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)。

因此，本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種在帶軸向預(yù)熱器SG試驗(yàn)中不使用穩(wěn)壓器的情況下，能夠保持SG模擬體二次側(cè)壓力穩(wěn)定在合理范圍內(nèi)的試驗(yàn)方法。該試驗(yàn)方法也可以經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)易調(diào)整后推廣到其他不能使用穩(wěn)壓器的試驗(yàn)工況中去。

在帶軸向預(yù)熱器SG的模擬試驗(yàn)中，二次側(cè)壓力變化過(guò)程如圖4所示。從附圖4中可見(jiàn)，在“泄壓點(diǎn)”左側(cè)，二次側(cè)壓力不斷上升。由于二次側(cè)是在滿水的情況下啟動(dòng)，隨著一次側(cè)對(duì)二次側(cè)不斷加熱，如果不對(duì)二次側(cè)進(jìn)行泄壓，二次側(cè)介質(zhì)必然不斷升溫升壓。因此，在二次側(cè)壓力達(dá)到一定值時(shí)，必須對(duì)二次側(cè)進(jìn)行泄壓操作。在二次側(cè)進(jìn)行泄壓操作后，二次側(cè)的壓力會(huì)達(dá)到一個(gè)“壓力平衡點(diǎn)”，此時(shí)，二次側(cè)壓力的上升速率會(huì)比較平緩。試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)二次側(cè)需要多次進(jìn)行泄壓操作，直至建立二次側(cè)初始的試驗(yàn)液位。

通過(guò)設(shè)計(jì)一次側(cè)和二次側(cè)起泵的順序和壓力，對(duì)二次側(cè)多次進(jìn)行泄壓操作的方式，使二次側(cè)穩(wěn)壓器在隔離的情況下，也能夠正常開(kāi)展SG相關(guān)的試驗(yàn)。

在不能使用穩(wěn)壓器的帶軸向預(yù)熱器SG相關(guān)試驗(yàn)中，都可以應(yīng)用本發(fā)明所述試驗(yàn)方法。

進(jìn)一步地，步驟3）中升溫速度小于30℃/h。

進(jìn)一步地，一次側(cè)的起泵壓力為0.1～5.0MPa，溫度為5～264℃；二次側(cè)的起泵壓力為0.1～2.0MPa，溫度5～212℃。

進(jìn)一步地，一次側(cè)的工作壓力為0.1～15.0MPa，溫度為5～342℃；二次側(cè)的工作壓力為0.1～10.0MPa，溫度5～311℃。

進(jìn)一步地，帶軸向預(yù)熱器蒸汽發(fā)生器包括包括殼體，殼體的下端設(shè)置有管板，管板上設(shè)置有U形管，U形管一端與一次側(cè)入口連通，另一端與一次側(cè)出口連通，所述管板上在U形管的外側(cè)環(huán)設(shè)有一次圍筒，所述管板上設(shè)置有隔離板，所述隔離板將一次圍筒內(nèi)部分隔成冷支路和熱支路，所述管板上在冷支路的外側(cè)設(shè)置有二次圍板，所述一次圍筒的下部在隔離板的兩側(cè)均設(shè)置有通孔，所述殼體的頂部設(shè)置有濕蒸汽出口，所述殼體上設(shè)置有與濕蒸汽出口連接的二次側(cè)熱端入口和二次側(cè)冷端入口，所述二次側(cè)熱端入口與熱支路配合，所述二次側(cè)冷端入口與冷支路配合。

標(biāo)準(zhǔn)蒸汽發(fā)生器（SG）在產(chǎn)生可利用的蒸汽的同時(shí)，產(chǎn)生濕蒸汽，濕蒸冷凝后形成飽和水再回流利用形成再循環(huán)水，再循環(huán)水與給水混合后流入壓力圍板和管束圍板之間，直到管板； 由于現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)蒸汽發(fā)生器（SG）內(nèi)，沒(méi)有根據(jù)換熱管兩側(cè)溫度的不同進(jìn)行區(qū)分，進(jìn)而在循環(huán)水和給水混合后全部與標(biāo)準(zhǔn)蒸汽發(fā)生器（SG）內(nèi)部的水混合，這樣一導(dǎo)致將原有溫度較高的水介質(zhì)的溫度降低，進(jìn)而導(dǎo)致預(yù)熱效果差，蒸汽產(chǎn)生較為緩慢。

本發(fā)明所述殼體具體是指一種壓力容器罐，所述換熱管具體是指一種熱流體流通的管道，其與一次側(cè)入口連通的一端通入熱流體，熱流體在殼體內(nèi)將熱量傳遞給殼體內(nèi)的水介質(zhì)后，由一次側(cè)出口排出加熱后由進(jìn)入換熱管，所述一次圍筒具體是指將換熱管與水介質(zhì)隔開(kāi)的結(jié)構(gòu)，其上設(shè)置有通孔，所述通孔用于使一次圍筒外側(cè)的水介質(zhì)進(jìn)入到其內(nèi)側(cè)，次圍筒的設(shè)置能夠避免再循環(huán)水和給水直接與換熱管接觸；所述隔離板的底部與管板連接相對(duì)稱(chēng)的2個(gè)側(cè)壁與一次圍筒的內(nèi)側(cè)連接，所述熱支路具體是指換熱管進(jìn)入熱流體的一端周?chē)鷧^(qū)域；所述冷支路具體是指換熱管熱流體流出的一端周?chē)鷧^(qū)域；所述二次圍板具體是指一種半圓弧狀的結(jié)構(gòu)，其作用是與一側(cè)圍筒之間形成導(dǎo)入從二次側(cè)冷端入口進(jìn)入的再循環(huán)水和給水的通道，在殼體與一側(cè)圍筒之間形成導(dǎo)入從二次側(cè)熱端入口進(jìn)入的再循環(huán)水通道，進(jìn)而避免從二次側(cè)冷端入口進(jìn)入的再循環(huán)水和給水與從二次側(cè)熱端入口進(jìn)入的再循環(huán)水在殼體內(nèi)混合；所述一次側(cè)入口具體是指熱流體進(jìn)入換熱管的結(jié)構(gòu)，所述一次側(cè)出口具體是指熱流體流出換熱管的結(jié)構(gòu)；所述二次側(cè)冷端入口具體是指溫度較低的在循環(huán)水流入殼體內(nèi)的結(jié)構(gòu)，所述二次側(cè)熱端入口具體是指溫度較高的在循環(huán)水流入殼體內(nèi)的結(jié)構(gòu)；為使蒸汽發(fā)生器的效果最佳化，只用少量再循環(huán)水同給水相混合；其余再循環(huán)水直接流入返回?zé)嶂?；所述二次?cè)冷端入口和二次側(cè)熱端入口優(yōu)選設(shè)置在與換熱管頂端配合的位置。

本發(fā)明通過(guò)在殼體內(nèi)設(shè)置相互配合的一次圍筒、二次圍板和隔離板，在一次圍筒內(nèi)形成熱支路和冷支路，通過(guò)設(shè)置二次側(cè)冷端入口和二次側(cè)熱端入口，將從濕蒸汽出口出來(lái)的再循環(huán)水分成溫度較高的熱部分和冷部分，熱部分由二次側(cè)熱端入口進(jìn)入到熱支路，冷部分由二次側(cè)冷端入口進(jìn)入到冷支路，如此結(jié)構(gòu)，能夠充分利用再循環(huán)水的余熱，溫度較高的再循環(huán)水在熱支路能夠快速的蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，提高預(yù)熱效果。

進(jìn)一步地，帶軸向預(yù)熱器蒸汽發(fā)生器還涉及試驗(yàn)回路，所述試驗(yàn)回路包括熱源流體回路和再循環(huán)水回路，所述熱源流體回路為再循環(huán)水和給水提供熱源，所述再循環(huán)水回路包括換熱器、第二循環(huán)泵，換熱器將濕蒸汽出口的濕蒸汽冷卻成給定溫度的飽和水后通過(guò)屏蔽泵分成冷回路和熱回路，所述冷回路用于將溫度較低的飽和水回流到U形管的冷端，所述熱回路用于將溫度較高的飽和水回流到U形管的熱端。

本發(fā)明所述屏蔽泵為現(xiàn)有技術(shù)，是能夠驅(qū)動(dòng)不同溫度的流體循環(huán)起來(lái)的循環(huán)泵；所述U形管的熱端具體是指熱流體進(jìn)入的一端，所述U形管的冷端具體是指熱流體在U形管內(nèi)換熱后流出的一端。

一種帶軸向預(yù)熱器蒸汽發(fā)生器的試驗(yàn)方法的應(yīng)用，該試驗(yàn)方法應(yīng)用于水介質(zhì)、蒸汽介質(zhì)或流體介質(zhì)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明確定了SG試驗(yàn)中一次側(cè)和二次側(cè)的起泵壓力，可以有效防止循環(huán)泵氣蝕。

2、本發(fā)明明確了SG試驗(yàn)中一次側(cè)和二次側(cè)的起泵順序，可以有效防止出現(xiàn)局部升溫過(guò)快。

3、本發(fā)明明確了二次側(cè)建立初始液位的具體步驟，確保試驗(yàn)可以按照預(yù)定工況進(jìn)行。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1是帶軸向預(yù)熱器蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是帶軸向預(yù)熱器蒸汽發(fā)生器在徑向上的截面圖；

圖3是試驗(yàn)回路的流程圖；

圖4是二次側(cè)試驗(yàn)泄壓過(guò)程的壓力變化圖。

附圖中標(biāo)記及對(duì)應(yīng)的零部件名稱(chēng)：

1-殼體，2-一次圍筒，3-二次圍板，4-管板，5-U形管，6-隔離板，7-濕蒸汽出口，8-一次側(cè)入口，9-一次側(cè)出口，10-二次側(cè)熱端入口，11-二次側(cè)冷端入口，12-熱支路，13-冷支路，14-排水閥，15-換熱器，16-第二循環(huán)泵，17-第一循環(huán)泵， 110-熱源流體回路，220-再循環(huán)水回路，221-冷回路，222-熱回路，330-一次側(cè)，440-二次側(cè)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1：

如圖1至圖3所示，一種帶軸向預(yù)熱器蒸汽發(fā)生器的試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

1）、試驗(yàn)前，分別對(duì)一次側(cè)330和二次側(cè)440進(jìn)行充水排氣，并開(kāi)展打壓試驗(yàn)；

2）、打壓試驗(yàn)完成后，一次側(cè)330和二次側(cè)440保持滿水狀態(tài)，然后先啟動(dòng)二次側(cè)440的第二循環(huán)泵16，再啟動(dòng)一次側(cè)330的第一循環(huán)泵17，此時(shí)二次側(cè)440保持穩(wěn)壓器18始終為隔離狀態(tài)；

一次側(cè)330的起泵壓力為0.1MPa，溫度為5℃；二次側(cè)440的起泵壓力為0.1MPa，溫度為5℃；

3）、對(duì)一次側(cè)330啟動(dòng)加熱電源，逐步提升功率至一次側(cè)330所需的壓力和入口溫度；升溫速度小于25℃/h；

一次側(cè)330的工作壓力為0.1MPa，溫度為5℃；二次側(cè)440的工作力為0.1MPa，溫度為5℃；

4）、通過(guò)排水閥14對(duì)二次側(cè)440多次進(jìn)行排水，直至建立殼體1內(nèi)的初始水位；

5）、依據(jù)預(yù)定試驗(yàn)工況，測(cè)量相關(guān)的熱工參數(shù)，開(kāi)展正式試驗(yàn)；

6）、完成一組試驗(yàn)工況后，通過(guò)調(diào)節(jié)二次側(cè)冷端入口11和二次側(cè)熱端入口10的流量和溫度，重復(fù)步驟1）至步驟5），開(kāi)展下一組工況試驗(yàn)，直至完成全部試驗(yàn)工況；

7）、切斷一次側(cè)330加熱電源，并保持二次側(cè)440入口流量一定時(shí)間，等帶軸向預(yù)熱器蒸汽發(fā)生器開(kāi)始逐步冷卻后，再切斷二次側(cè)440進(jìn)水。

其中，帶軸向預(yù)熱器蒸汽發(fā)生器包括包括殼體1，殼體1的下端設(shè)置有管板4，管板4上設(shè)置有U形管5，U形管5一端與一次側(cè)入口8連通，另一端與一次側(cè)出口9連通，所述管板4上在U形管5的外側(cè)環(huán)設(shè)有一次圍筒2，所述管板4上設(shè)置有隔離板6，所述隔離板6將一次圍筒2內(nèi)部分隔成冷支路13和熱支路12，所述管板4上在冷支路13的外側(cè)設(shè)置有二次圍板3，所述一次圍筒2的下部在隔離板6的兩側(cè)均設(shè)置有通孔，所述殼體1的頂部設(shè)置有濕蒸汽出口7，所述殼體1上設(shè)置有與濕蒸汽出口7連接的二次側(cè)熱端入口10和二次側(cè)冷端入口11，所述二次側(cè)熱端入口10與熱支路12配合，所述二次側(cè)冷端入口11與冷支路13配合。

其中，帶軸向預(yù)熱器蒸汽發(fā)生器還涉及試驗(yàn)回路，所述試驗(yàn)回路包括熱源流體回路110和再循環(huán)水回路220，所述熱源流體回路110為再循環(huán)水和給水提供熱源，所述再循環(huán)水回路220包括換熱器15、第二循環(huán)泵16，換熱器15將濕蒸汽出口7的濕蒸汽冷卻成給定溫度的飽和水后通過(guò)屏蔽泵分成冷回路221和熱回路222，所述冷回路221用于將溫度較低的飽和水回流到U形管5的冷端，所述熱回路用于將溫度較高的飽和水回流到U形管5的熱端。

實(shí)施例2：

如圖1至圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1相比，具有以下區(qū)別：

一次側(cè)330的起泵壓力為5.0MPa，溫度為264℃；二次側(cè)440的起泵壓力為2.0MPa，溫度為212℃；

一次側(cè)330的工作壓力為15.0MPa，溫度為342℃；二次側(cè)440的工作壓力為10.0MPa，溫度為311℃；

實(shí)施例1或?qū)嵤├?所述該試驗(yàn)方法應(yīng)用于水介質(zhì)、蒸汽介質(zhì)或流體介質(zhì)。

實(shí)施例1或?qū)嵤├?所述該試驗(yàn)方法能夠應(yīng)用于開(kāi)展帶軸向預(yù)熱器SG模擬試驗(yàn)或開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)SG模擬試驗(yàn)。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。