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
技術領域：
本實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 及一種臥式結構、三個傳熱段布置的u形管式高壓加熱器，可用于百萬等級的電站行業汽回熱系統中的單列布置的高壓加熱器系統中，屬于高壓加熱器技術領 域。
背景技術：
高壓給水加熱器是利用汽輪機的抽汽加熱給水的裝置，它可提高電廠熱效 率，節省燃料，并有助于機組安全運行。目前在我國大容量火電機組的發展中，臥式u形管高壓加熱器占有主導地位，但在超大型機組如百萬等級的火電中，由于設計、制造能力的限制，目前國內、外的高壓加熱器系統均采用雙列布置。但雙列布置的高加系統比較繁瑣，配套閥門和儀表控制系統的數量較單列高壓加熱器系統多一倍，占地面積大，由于容量大，因此換熱面積大、體積大，造成設計、制造困難。發明內容本實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。為實現以上目的，本實用新型的技術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、和給水進口管，半球形的水室設于管板的一側，自密封人孔設于半球形的水室端部中間，給水出口管和給水進口管設于半球形的水室端部的兩側，殼體設于管板的另一側，在殼體設有許多根u形管，u形管的兩個端口穿過 管板，其特征在于，u形管的u形端穿過凝結段、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，疏水出口管設于殼體的一側，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、體積大造成設計、制造困難，本實用新型采用單列、臥式、三段傳熱的百萬等級火電單列li形管式高加，系統布置簡單， 配套件數量減半，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、熱應力、蒸汽和疏水的沖擊情況更嚴重，本實用新型高加換熱采用逆流方式，即鍋妒給永 從給水進口進入下水室流入U形管，經過疏水冷卻段和凝結段和過熱蒸汽冷卻段 然后由上水室從給水出口流出進入上一級加熱器，蒸汽從蒸汽進口進入后，先進 入過熱蒸汽冷卻段，然后進入凝結段，利用飽和氣體的氣化潛熱加熱給水后，凝 結成飽和水，聚集在加熱器底部，再通過潛入式的虹吸口進入全流量封閉式的疏 水冷卻段，繼續釋放熱量，轉變為過冷水后，經疏水出口流出，再流向下級高加。對于大容量高壓加熱器在運行中，由于流體誘導，容易產生管束共振的問題， 本實用新型采取U形管防振柵架固定解決管束共振問題。管束換熱區域按所利用蒸汽熱能的性質分為過熱蒸汽冷卻段、凝結段和疏 水冷卻段三段，各自形成獨立的腔式，疏水冷卻段吸水口潛入凝結水中，通過虹 吸作用，將飽和水吸入疏水冷卻段中，加熱管側的給水，本實用新型采用內置式 排氣裝置，避免非凝結性氣體對管束造成的腐蝕和振動，維持換熱管良好的傳熱 效果。大容量的高壓加熱器在運行中，容易發生流體誘導振動。但流體誘導振動最 容易發生在過熱段和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遠超 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。縮短了彎頭部分的無支撐長度，確保高壓加熱器在運行中不會由于振動 損壞。本實用新型的優點是簡化了原百萬等級高加系統的布置，給水旁路閥、安全 閥、疏水調節閥、儀表閥以及各種儀表和高加配套件的數量減少了一半，還減少 了給水管道的數量，減少了管路阻力損失和設備維護工作量，節省電廠的廠房用 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構示意圖；圖2為過熱蒸汽冷卻段結構示意圖； 圖3為凝結段結構示意圖； 圖4為疏水冷卻段結構示意圖。 具休賣施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。 實施例如圖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構示意圖， 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、和給水進口管12，半球形 的水室2安裝在管板4的一側，自密封人孔1設于半球形的水室2端部中間，給 水出口管3和給水進口管12設于半球形的水室2端部的兩側，殼體7安裝在管 板4的另一側，在殼體7里設有許多根U形管8， U形管8的U形端穿過凝結段 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的兩個端口穿過管板4，疏水出口管11設于殼體7的一側，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構示意圖，所述的過熱蒸汽冷卻段5由蒸 汽進口管6、 U形管8、過熱蒸汽冷卻段外包殼13、過熱蒸汽冷卻段內包殼14、 過熱蒸汽冷卻段隔板15組成，過熱蒸汽冷卻段內包殼14安裝在過熱蒸汽冷卻段 外包殼13內，過熱蒸汽冷卻段隔板15平行安裝在過熱蒸汽冷卻段內包殼14內， U形管8穿過過熱蒸汽冷卻段隔板15,蒸汽進口管6設于過熱蒸汽冷卻段5上端 的殼體7上。如圖3所示，為凝結段結構示意圖，所述的凝結段9由U形管8、凝結段大 隔板21、 U形管防振柵架16和內置式排氣裝置17組成，U形管8穿過平行的凝 結段大隔板。內置式排氣裝置17安裝在最內排U形管內側。如圖4所示，為疏水冷卻段結構示意圖，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，在管側，鍋爐給水從給水進口 12進入下水室2流入U形管8，經過疏水冷卻段10，凝結段9和過熱蒸汽冷卻段5然后由上水室從給水出口 3流 出進入上一級加熱器。在殼側，來自于汽輪機的過熱蒸汽通過蒸汽接管座6進入 過熱蒸汽冷卻段5，過熱蒸汽就在這個區域內與給水進行熱交換。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內經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格計算的，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。蒸汽在凝結段凝9結成飽和水后，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入疏水冷卻段10。在疏水冷卻段10內，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流動的給 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行中，容易發生流體誘導振動。但流體誘導振動最 容易發生在過熱段和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遠超 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行中不會由于振動損壞。
權利要求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)、和給水進口管(12)，半球形的水室(2)設于管板(4)的一側，自密封人孔(1)設于半球形的水室(2)端部中間，給水出口管(3)和給水進口管(12)設于半球形的水室(2)端部的兩側，殼體(7)設于管板(4)的另一側，在殼體(7)設有至少一根U形管(8)，U形管(8)的兩個端口穿過管板(4)，其特征在于，U形管(8)的U形端穿過凝結段(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)設于殼體(7)的一側，U形管(8)由U形管防振柵架(16)固定。
2. 根據權利要求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)、過熱蒸汽冷卻段內包殼(14)、過熱蒸汽冷卻段隔 板(15)組成，過熱蒸汽冷卻段內包殼(14)設于過熱蒸汽冷卻段外包殼(13) 內，過熱蒸汽冷卻段隔板(15)平行設于過熱蒸汽冷卻段內包殼(14)內，U 形管(8)穿過過熱蒸汽冷卻段隔板(15),蒸汽進口管(6)設于過熱蒸汽冷 卻段(5)上端的殼體(7)上。
3. 根據權利要求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，所述的凝結段(9)由U形管(8)、凝結段大隔板(21)和內置式排 氣裝置(17)組成，U形管(8)穿過平行的凝結段大隔板(21),內置式排 氣裝置(17)設于最內排U形管內側。
4. 根據權利要求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，半球形的水室設于管板的一側，自密封人孔設于半球形的水室端部中間，給水出口管和給水進口管設于半球形的水室端部的兩側，殼體設于管板的另一側，在殼體設有至少一根U形管，U形管的兩個端口穿過管板，其特征在于，U形管的U形端穿過凝結段、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，疏水出口管設于殼體的一側，U形管由U形管防振柵架固定。本實用新型的優點是簡化了原百萬等級高加系統的布置，各種儀表和高加配套件的數量減少了一半，減少了給水管道的數量，減少了管路阻力損失和設備維護工作量，節省電廠的廠房用地，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 優先權日2006年12月20日
發明者任一峰, 劉志祥, 陳建生 申請人:上海動力設備有限公司