[其他]汽輪機(jī)排放管防腐蝕系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86100730
• 申請(qǐng)日: 1986-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN1005122B
• 公開（公告）日: 1989-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅伯特·德拉普;喬治·約瑟夫·希爾弗斯特里;霍姆·加·哈格羅夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西屋電氣公司
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 王申;王憲模

一種連接到核發(fā)電廠高壓蒸汽輪機(jī)排放系統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)排放管，它包括一潮氣予分離器，用于在蒸汽通過排放套的排放噴口之前除去水滴。腐蝕防護(hù)裝置設(shè)置在排放罩和潮氣分離再熱器之間的緊挨管道彎曲部的地方。

本發(fā)明論及一種用于蒸汽輪機(jī)排放系統(tǒng)的流體傳輸裝置，特別論及一種減少汽輪機(jī)中排放管腐蝕的流體傳輸裝置。經(jīng)過汽輪發(fā)電機(jī)排放系統(tǒng)的潮氣，典型的是經(jīng)過核發(fā)電廠的高壓汽輪機(jī)排放系統(tǒng)的潮氣，可使連接在汽輪機(jī)的排放罩和潮氣分離再熱器之間的跨接管道系統(tǒng)受到腐蝕。在核發(fā)電廠中將高壓汽輪機(jī)與潮氣分離再熱器連接起來(lái)的排放管道遭受到嚴(yán)重的腐蝕損害。這種損害是由直徑約為100微米或更大的粗水滴的高速碰撞所致。在壓水反應(yīng)堆的蒸汽發(fā)生系統(tǒng)中，產(chǎn)生的飽和蒸汽壓約為70公斤/公分²。當(dāng)膨脹過程在汽輪機(jī)的高壓階段開始時(shí)，潮氣便緊接著形成。在高壓階段時(shí)，排放氣按質(zhì)量計(jì)算通常包含約11%的水。在進(jìn)入低壓階段以前。潮濕蒸汽通過高壓汽輪機(jī)的排放罩，經(jīng)排放管道系統(tǒng)進(jìn)入潮汽分離再熱器。在一低仰角接在排放罩上的排放管通常稱作跨接管。所有現(xiàn)代各種類型的核發(fā)電廠的高壓蒸汽輪機(jī)至少有兩根跨接排放管。在有些高壓蒸汽輪機(jī)中，有第三根排放管，它接在排放罩的頂端中心，這也叫跨接管。

在核發(fā)電廠中，跨接排放管的腐蝕是一個(gè)共同的問題，可以認(rèn)為，排放管的腐蝕是由潮濕水滴高速撞擊所造成的，關(guān)于腐蝕的研究證明，直徑在1微米至1000微米的水滴對(duì)腐蝕損害起了一種很強(qiáng)的作用，而且所有的腐蝕損害很可能是由直徑大于10微米的粒子造成的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在通常的排放罩內(nèi)，濕蒸汽在排放罩內(nèi)急劇地旋轉(zhuǎn)，排放罩起著一種很有效的潮氣分離器的作用。然而現(xiàn)有的排放罩沒有裝上收集水的裝置，在現(xiàn)有的排放罩中，一般說(shuō)來(lái)，在排放罩壁上形成的水膜被席卷到排放噴口，因而水膜在席卷過程中將會(huì)形成相當(dāng)大的水滴再次由蒸汽流帶走，這些水滴的直徑約為1000微米。

在典型的高壓核能汽輪機(jī)中，即在入口具有壓力為70公斤/公分²的汽輪機(jī)中，當(dāng)蒸汽離開高壓汽輪機(jī)的最后一排葉片時(shí)，作為液體流動(dòng)質(zhì)量的百分率約為11%。因?yàn)檫M(jìn)入排放罩的總的蒸汽流速通常是2.7×10⁶公斤/小時(shí)，所以11%的潮氣相當(dāng)于潮氣流流速為3×10⁵公斤/小時(shí)。以小水滴（直徑約為1微米或更小的水滴）存在的液體量和以大小滴（直徑約為100微米或更大的水滴）存在的液體量是不清楚的，估計(jì)大水滴的量在10%到30%之間。此量當(dāng)然依賴于在汽輪機(jī)中最后的液體取出點(diǎn)的位置，即使按最小的量進(jìn)行估計(jì)，也有大約30，000公斤/小時(shí)的水以大水滴的形式進(jìn)入到每一排放罩。然而，在核發(fā)電站進(jìn)行的測(cè)量表明，更具代表性的數(shù)據(jù)是9，000公斤/小時(shí)（總水量的30%）。

當(dāng)氣流離開環(huán)形的膨脹通道（葉柵）時(shí)，它分流了并在排放罩內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使得它可以通過排放噴口之一離開排放罩。在這一過程中，離心作用使潮氣同蒸汽分開，并將潮氣集結(jié)在壁上。已經(jīng)計(jì)算出，在相當(dāng)小的，或初始形成的、平均直徑約為1微米的水滴中，有0.12%被離心分離到壁上。在典型的系統(tǒng)中，初始形成的水滴在每一排放罩中流速估計(jì)約為2.1×10⁵公斤/小時(shí)（總潮氣流的70%）。初始形成水滴的0.12%被分離相當(dāng)于有250公斤/小時(shí)的水被分離到壁上。與此相反，如果假定粗水滴具有平均直徑100微米，則有68%的水滴被分離到排放罩的壁上，這相當(dāng)于6×10⁴公斤/小時(shí)的水分離沉積到壁上。在每一個(gè)排放罩中從蒸汽流中離心分離出的總水量可以取作為6×10⁴公斤/小時(shí)。

沉積在排放罩壁上的水將被卷向排放噴口，水運(yùn)動(dòng)的主要機(jī)理是蒸汽流賦與的轉(zhuǎn)向力作用。重力的作用是第二位的。通常，在噴口端面垂直朝上的系統(tǒng)中。水向著垂直向上的噴口被席卷，而在以某一角度朝下指向的噴口系統(tǒng)中，水被卷向著朝下的每一個(gè)噴口，在這兩種系統(tǒng)中，被席卷的水幾乎一樣多，除非在排放的壁上裝有收集水的裝置，否則沉積在壁上的水將從排放噴口上形成的水平逸出，當(dāng)其進(jìn)入排放管時(shí)，重新形成在氣流中被傳送的水滴，產(chǎn)生一種高質(zhì)量的超水滴流。這種超粗水滴直徑從幾百到上千微米，它很快由排放管的蒸汽加速到大約76米/秒的速度，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)水滴的直徑和水滴的速度對(duì)排放管的腐蝕速度起著很大的作用。