[實(shí)用新型]一種提高高壓加熱器投入率的過(guò)熱段結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720078707.3
• 申請(qǐng)日: 2017-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206469247U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王強(qiáng);余雛麟;鄧科;季敏東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號(hào): F22G3/00
• 分類號(hào): F22G3/00
• 代理公司: 成都泰合道知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司51231
• 代理人: 孫恩源

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及高壓加熱器領(lǐng)域，尤其涉及高壓加熱器的過(guò)熱段結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

高壓加熱器是火力發(fā)電廠和核電廠給水回?zé)嵯到y(tǒng)中的重要設(shè)備，其性能和可靠性直接影響機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。近些年來(lái)，高參數(shù)、大容量機(jī)組不斷增加，機(jī)組頻繁的啟動(dòng)和急劇的負(fù)荷變化，`使加熱器的運(yùn)行條件越來(lái)越惡劣。高壓加熱器在實(shí)際運(yùn)行中，一旦發(fā)生泄漏，就必須退出運(yùn)行，檢修處理。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外已運(yùn)行的高壓加熱器的調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)高壓加熱器管束易發(fā)生損壞的部位有：(1)過(guò)熱蒸汽冷卻段（以下簡(jiǎn)稱過(guò)熱段）蒸汽入口最外圍兩三排管子，(2)過(guò)熱段出口附近的管子，（3）管束中心最內(nèi)幾排的管子。

具體的，造成高壓加熱器泄漏的原因有很多，僅從設(shè)計(jì)角度考慮，較為常見(jiàn)的有以下三個(gè)方面：（1）沖刷侵蝕：蒸汽流道小，蒸汽流速高時(shí)，尤其是蒸汽中含有水霧，汽水長(zhǎng)期沖刷，管子外壁逐漸變薄，在熱應(yīng)力和汽水壓差作用下，U形管薄弱部位會(huì)出現(xiàn)鼓包、開(kāi)裂甚至爆破，最終產(chǎn)生泄漏；（2）管子振動(dòng)：管束自由段長(zhǎng)度（無(wú)支撐跨度）過(guò)長(zhǎng)，蒸汽流速高時(shí)，管束在蒸汽擾動(dòng)力作用下產(chǎn)生振動(dòng)，當(dāng)激振力頻率與管束固有頻率或其倍數(shù)吻合時(shí)，會(huì)引起管束共振，振幅大大增加，導(dǎo)致管束損壞，產(chǎn)生泄漏；（3）管束中心位置U形管最小彎曲半徑小，制造中彎管變形量大，局部管壁被拉薄，運(yùn)行中對(duì)管壁沖刷較大，易以損壞。

導(dǎo)致上述原因的出現(xiàn)，主要是由于現(xiàn)有高壓加熱器過(guò)熱段結(jié)構(gòu)存在以下不足：（1）雖然蒸汽入口處采用防沖擋板設(shè)計(jì)，但最外圍管子受汽水沖刷仍非常嚴(yán)重（防沖擋板可見(jiàn)中國(guó)專利公告號(hào)CN2753964Y中所指的擋汽板（5））；（2）過(guò)熱段出口處易出現(xiàn)蒸汽流速高，濕度大，發(fā)生汽水沖刷；（3）管束自由段長(zhǎng)度（無(wú)支撐跨度）大，易產(chǎn)生振動(dòng)；（4）管束中心位置U形管最小彎曲半徑小，局部管壁較薄，U形管運(yùn)行中易損壞。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高壓加熱器過(guò)熱段結(jié)構(gòu)，以有效控制高壓加熱器U形管的泄漏率，提高高壓加熱器投入率，為電廠帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種提高高壓加熱器投入率的過(guò)熱段結(jié)構(gòu)，包括殼體和蒸汽進(jìn)口，所述殼體的一側(cè)設(shè)有管板，殼體內(nèi)布置有U形管，U形管的端口固定在所述的管板上，且在管板與所述的過(guò)熱段之間設(shè)置有遮熱板，所述的蒸汽進(jìn)口位于管板附近的殼體上，位于所述蒸汽進(jìn)口的下方，U形管的上方并排設(shè)置有多個(gè)防沖桿。

可將現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中U形管束最外圍三排區(qū)域的管子替換為所述的防沖桿，該防沖桿可采用金屬件。現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置在蒸汽入口處的防沖擋板，雖然有一定的蒸汽阻擋作用，但是被擋的蒸汽折向后仍然會(huì)直接沖刷到最外圍的U形管。而布置本實(shí)用新型的防沖桿后，當(dāng)過(guò)熱蒸汽進(jìn)入后，會(huì)首先沖刷該防沖桿，然后再流向下方的U形管，從而避免了U形管直接受沖刷的情況，對(duì)抑制管壁變薄有較大作用。

進(jìn)一步的，還包括包殼，包殼為半圓弧形結(jié)構(gòu)，布置在過(guò)熱段末段的U形管的外圍；所述的包殼，底部通過(guò)底板密封，靠近凝結(jié)段的一側(cè)通過(guò)第二擋板密封，靠近過(guò)熱段前段的一側(cè)通過(guò)第一擋板密封且第一擋板的底部與所述底板之間留有間隙供蒸汽通過(guò)；所述包殼的頂部還開(kāi)設(shè)有缺口供包殼內(nèi)的蒸汽流入凝結(jié)段。蒸汽進(jìn)入后，先相對(duì)于U形管橫向向下流經(jīng)過(guò)熱段前段，再經(jīng)過(guò)所述的間隙縱向流入過(guò)熱段末段進(jìn)入包殼，在包殼內(nèi)橫向向上流動(dòng)，最終從頂部的缺口流出，進(jìn)入凝結(jié)段，因此蒸汽在過(guò)熱段內(nèi)折向流動(dòng)后，在流出過(guò)熱段時(shí)，流速得到降低，從而減輕了對(duì)管壁的沖刷，且流出后的蒸汽會(huì)沿殼體內(nèi)壁逐漸均勻分布到整個(gè)凝結(jié)段中。

進(jìn)一步的，在所述蒸汽進(jìn)口與包殼頂部的缺口之間設(shè)置有阻止蒸汽通過(guò)的密封板。該密封板可防止蒸汽進(jìn)入后不流經(jīng)下方的U形管而直接流至包殼的上方，然后流入凝結(jié)段，達(dá)不到換熱目的，即該密封板防止了蒸汽短路的發(fā)生。

進(jìn)一步的，最內(nèi)側(cè)的U形管布置在第一擋板底部與底板之間的所述間隙的上方。該間隙為位于最內(nèi)側(cè)U形管下方的蒸汽流道，該流道連通了過(guò)熱段的前段和末段。現(xiàn)有技術(shù)中由于位于最內(nèi)側(cè)的U形管的最小彎曲半徑較小，導(dǎo)致U形管彎曲后，管壁較薄，易損壞，而本實(shí)用新型最內(nèi)側(cè)的U形管在該間隙上方，使得其布置位置有所抬高，從而增大了最小彎曲半徑，避免了因彎曲半徑過(guò)小，管子在制作時(shí)局部管壁過(guò)薄，受沖刷后容易受損的情況。

進(jìn)一步的，所述防沖桿的一端穿過(guò)遮熱板固定在所述的管板上，另一端固定在所述的第一擋板上。

進(jìn)一步的，所述底板的一端固定在第二擋板上，另一端固定在遮熱板上。

進(jìn)一步的，所述的防沖桿為實(shí)心的金屬桿件。