专利名称：百万等级单列布置的卧式u形管式高压加热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种百万等级单列布置的卧式u形管式高压加热器，尤其涉 及一种卧式结构、三个传热段布置的u形管式高压加热器，可用于百万等级的电站行业汽回热系统中的单列布置的高压加热器系统中，属于高压加热器技术领 域。
背景技术：
高压给水加热器是利用汽轮机的抽汽加热给水的装置，它可提高电厂热效 率，节省燃料，并有助于机组安全运行。目前在我国大容量火电机组的发展中，卧式u形管高压加热器占有主导地位，但在超大型机组如百万等级的火电中，由于设计、制造能力的限制，目前国内、外的高压加热器系统均采用双列布置。但双列布置的高加系统比较繁琐，配套阀门和仪表控制系统的数量较单列高压加热器系统多一倍，占地面积大，由于容量大，因此换热面积大、体积大，造成设计、制造困难。发明内容本实用新型的目的是提供一种能满足百万等的级单列布置的卧式u形管式高压加热器。为实现以上目的，本实用新型的技术方案是提供一种百万等级单列布置的卧式u形管式高压加热器，包括自密封人孔、半球形的水室、给水出口管、管板、 壳体，u形管、和给水进口管，半球形的水室设于管板的一侧，自密封人孔设于半球形的水室端部中间，给水出口管和给水进口管设于半球形的水室端部的两侧，壳体设于管板的另一侧，在壳体设有许多根u形管，u形管的两个端口穿过 管板，其特征在于，u形管的u形端穿过凝结段、u形管开口端的上端穿过过热 蒸汽冷却段，下端穿过疏水冷却段，疏水出口管设于壳体的一侧，u形管弯管处 由u形管防振栅架固定。高压加热器本体由于换热面积大、体积大造成设计、制造困难，本实用新型采用单列、卧式、三段传热的百万等级火电单列li形管式高加，系统布置简单， 配套件数量减半，可以大大减少投资成本及占地面积。由于单列布置的高加流量较双列布置的高加流量大一倍，其热冲击、热应力、蒸汽和疏水的冲击情况更严重，本实用新型高加换热采用逆流方式，即锅妒给永 从给水进口进入下水室流入U形管，经过疏水冷却段和凝结段和过热蒸汽冷却段 然后由上水室从给水出口流出进入上一级加热器，蒸汽从蒸汽进口进入后，先进 入过热蒸汽冷却段，然后进入凝结段，利用饱和气体的气化潜热加热给水后，凝 结成饱和水，聚集在加热器底部，再通过潜入式的虹吸口进入全流量封闭式的疏 水冷却段，继续释放热量，转变为过冷水后，经疏水出口流出，再流向下级高加。对于大容量高压加热器在运行中，由于流体诱导，容易产生管束共振的问题， 本实用新型采取U形管防振栅架固定解决管束共振问题。管束换热区域按所利用蒸汽热能的性质分为过热蒸汽冷却段、凝结段和疏 水冷却段三段，各自形成独立的腔式，疏水冷却段吸水口潜入凝结水中，通过虹 吸作用，将饱和水吸入疏水冷却段中，加热管侧的给水，本实用新型采用内置式 排气装置，避免非凝结性气体对管束造成的腐蚀和振动，维持换热管良好的传热 效果。大容量的高压加热器在运行中，容易发生流体诱导振动。但流体诱导振动最 容易发生在过热段和U形管弯头处。对于过热段，我们采用隔板支撑，对于U 形管弯头处，由于百万等级火电单列高压加热器其U形管弯头部分的长度远远超 过了一般高压加热器弯头部分的长度。因此我们在弯头处增加了 U形管防振栅 架固定。縮短了弯头部分的无支撑长度，确保高压加热器在运行中不会由于振动 损坏。本实用新型的优点是简化了原百万等级高加系统的布置，给水旁路阀、安全 阀、疏水调节阀、仪表阀以及各种仪表和高加配套件的数量减少了一半，还减少 了给水管道的数量，减少了管路阻力损失和设备维护工作量，节省电厂的厂房用 地，投资大大降低。
图1为百万等级单列布置的卧式U形管式高压加热器结构示意图；图2为过热蒸汽冷却段结构示意图； 图3为凝结段结构示意图； 图4为疏水冷却段结构示意图。 具休卖施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。 实施例如图1所示，为百万等级单列布置的卧式U形管式高压加热器结构示意图， 一种百万等级单列布置的卧式U形管式高压加热器，包括自密封人孔l、半球形 的水室2、给水出口管3、管板4、壳体7， U形管8、和给水进口管12，半球形 的水室2安装在管板4的一侧，自密封人孔1设于半球形的水室2端部中间，给 水出口管3和给水进口管12设于半球形的水室2端部的两侧，壳体7安装在管 板4的另一侧，在壳体7里设有许多根U形管8， U形管8的U形端穿过凝结段 9、 U形管8开口端上端穿过过热蒸汽冷却段5，下端穿过疏水冷却段IO， U形管 8的两个端口穿过管板4，疏水出口管11设于壳体7的一侧，U形管8由U形管 防振栅架16固定。如图2所示，为过热蒸汽冷却段结构示意图，所述的过热蒸汽冷却段5由蒸 汽进口管6、 U形管8、过热蒸汽冷却段外包壳13、过热蒸汽冷却段内包壳14、 过热蒸汽冷却段隔板15组成，过热蒸汽冷却段内包壳14安装在过热蒸汽冷却段 外包壳13内，过热蒸汽冷却段隔板15平行安装在过热蒸汽冷却段内包壳14内， U形管8穿过过热蒸汽冷却段隔板15,蒸汽进口管6设于过热蒸汽冷却段5上端 的壳体7上。如图3所示，为凝结段结构示意图，所述的凝结段9由U形管8、凝结段大 隔板21、 U形管防振栅架16和内置式排气装置17组成，U形管8穿过平行的凝 结段大隔板。内置式排气装置17安装在最内排U形管内侧。如图4所示，为疏水冷却段结构示意图，所述的疏水冷却段10由U形管8、 疏冷段包壳18和疏冷段隔板19和密封圆弧板20组成，疏冷段包壳18安装在U 形管8外，U形管8穿过相互平行的疏冷段隔板19。工作时，在管侧，锅炉给水从给水进口 12进入下水室2流入U形管8，经过疏水冷却段10，凝结段9和过热蒸汽冷却段5然后由上水室从给水出口 3流 出进入上一级加热器。在壳侧，来自于汽轮机的过热蒸汽通过蒸汽接管座6进入 过热蒸汽冷却段5，过热蒸汽就在这个区域内与给水进行热交换。蒸汽以合理的 横向和纵向流速掠过U形管8，最大限度的将热量传给给水。在过热蒸汽冷却段 5内经过热交换的蒸汽从敞开的一端横向流出，其温度接近饱和温度。过热蒸汽 冷却段5在加热器中所占的比例是严格计算的，要使出口蒸汽的温度合理，既能 最大程度的利用蒸汽的过热度，又要保证出口蒸汽是干蒸汽，不会对传热管造成 冲刷。蒸汽在凝结段凝9结成饱和水后，聚集到壳体下部，在压差的作用下，从 吸入口以最佳的速度进入疏水冷却段10。在疏水冷却段10内，饱和水受隔板19 的限制，纵向或横向从U形管8外掠过U形管束，将热量传给传热管内流动的给 水，并降低自身温度，成为过冷水后从加热器排出。大容量的高压加热器在运行中，容易发生流体诱导振动。但流体诱导振动最 容易发生在过热段和U形管弯头处。对于过热段，我们采用隔板支撑，对于U 形管弯头处，由于百万等级火电单列高压加热器其U形管弯头部分的长度远远超 过了一般高压加热器弯头部分的长度。因此我们在弯头处增加了合适的支撑。縮 短了弯头部分的无支撑长度，确保高压加热器在运行中不会由于振动损坏。
权利要求1. 一种百万等级单列布置的卧式U形管式高压加热器，包括自密封人孔(1)、半球形的水室(2)、给水出口管(3)、管板(4)、壳体(7)，U形管(8)、和给水进口管(12)，半球形的水室(2)设于管板(4)的一侧，自密封人孔(1)设于半球形的水室(2)端部中间，给水出口管(3)和给水进口管(12)设于半球形的水室(2)端部的两侧，壳体(7)设于管板(4)的另一侧，在壳体(7)设有至少一根U形管(8)，U形管(8)的两个端口穿过管板(4)，其特征在于，U形管(8)的U形端穿过凝结段(9)、U形管(8)开口端上端穿过过热蒸汽冷却段(5)，下端穿过疏水冷却段(10)，疏水出口管(11)设于壳体(7)的一侧，U形管(8)由U形管防振栅架(16)固定。
2. 根据权利要求1所述的百万等级单列布置的卧式U形管式高压加热器，其特 征在于，所述的过热蒸汽冷却段(5)由蒸汽进口管(6)、 U形管(8)、过热 蒸汽冷却段外包壳(13)、过热蒸汽冷却段内包壳(14)、过热蒸汽冷却段隔 板(15)组成，过热蒸汽冷却段内包壳(14)设于过热蒸汽冷却段外包壳(13) 内，过热蒸汽冷却段隔板(15)平行设于过热蒸汽冷却段内包壳(14)内，U 形管(8)穿过过热蒸汽冷却段隔板(15),蒸汽进口管(6)设于过热蒸汽冷 却段(5)上端的壳体(7)上。
3. 根据权利要求1所述的百万等级单列布置的卧式11形管式高压加热器，其特 征在于，所述的凝结段(9)由U形管(8)、凝结段大隔板(21)和内置式排 气装置(17)组成，U形管(8)穿过平行的凝结段大隔板(21),内置式排 气装置(17)设于最内排U形管内侧。
4. 根据权利要求1所述的百万等级单列布置的卧式U形管式高压加热器，其特 征在于，所述的疏水冷却段(10)由U形管(8)、疏冷段包壳(18)和疏冷 段隔板(19)和密封圆弧板(20)组成，疏冷段包壳(18)设于U形管(8) 外，U形管(8)穿过相互平行的疏冷段隔板(19)。
专利摘要本实用新型涉及一种百万等级单列布置的卧式U形管式高压加热器，半球形的水室设于管板的一侧，自密封人孔设于半球形的水室端部中间，给水出口管和给水进口管设于半球形的水室端部的两侧，壳体设于管板的另一侧，在壳体设有至少一根U形管，U形管的两个端口穿过管板，其特征在于，U形管的U形端穿过凝结段、U形管开口端的上端穿过过热蒸汽冷却段，下端穿过疏水冷却段，疏水出口管设于壳体的一侧，U形管由U形管防振栅架固定。本实用新型的优点是简化了原百万等级高加系统的布置，各种仪表和高加配套件的数量减少了一半，减少了给水管道的数量，减少了管路阻力损失和设备维护工作量，节省电厂的厂房用地，投资大大降低。
文档编号F22D1/28GK201096339SQ20062004922
公开日2008年8月6日 申请日期2006年12月20日 优先权日2006年12月20日
发明者任一峰, 刘志祥, 陈建生 申请人:上海动力设备有限公司