高压加热给水加热器产品概述.doc

1 DN1200高加器产品概述1.1 高加器种类及特点1.1.1 按压力分类: (1)中压高加：中压6.5Mpa；次高压9.7Mpa。(2)高压高加：高压19Mpa；超高压24Mpa（一般设计压力Pd=20Mpa） 亚临份31Mpa（一般为Pd=28Mpa）；超临份=37Mpa 。 1.1.2 按结构分类：（1）管板式-U形管管板式；（2）集箱式-螺旋管集箱式（俗称盘香管式）。U形管管板式可分为：正置立式，倒置立式，卧式三种。200MW的机组基本上都为正置立式居多；100MW200MW有采用倒置式； 300MW及以上大型机组高加几乎都采用卧式布置。 在电厂中，回热循环是由高压加热器来实现的。回热循环的上述优点弥补了因采用高压加热器系统增大的投资，而在运行上也提高了整个电厂的经济性。在现代大型电厂中广泛采用回热循环。采用回热循环主要有以下优点：（1）提高热效率。由于抽汽的原因，排至凝汽器的蒸汽量减少，冷源损失减少，所以循环热效率提高。（2）对于锅炉来说，因给水温度提高，锅炉热负荷降低，因此炉内换热面积减少，节约了钢材用量。（3）由于中间抽汽，使汽轮机末几级的蒸汽流量减少，减少了汽轮机末几级的流通面积，使末级叶片的长度减少，解决了汽轮机末级叶片设计、制造的难题。（4）由于进入凝汽器的蒸汽量的减少，凝汽器的热负荷减少，换热面积也减少，减少了钢材用量，节省了投资。1.2 DN1200高加器结构分析U型管式高加器主要由水室，管系，壳体三大部件组成。图1为组成高加器的主要结构部件。图1 高加器的结构简图1.2.1 水室：水室是高加重要的高压给水集散及输入输出的腔室，由半球形封头、人孔、给水管、出水管和给水分隔板、管板组成。其中球形封头壁厚90mm，直径为600mm由于展开毛坯直径尺寸不超过2500mm，采用整块钢板热冲压成型。进出水管和人孔座采用20MnMo级锻件加工而成，与水室封头采用插入式全焊透角接接头。1.2.2 管系：管系是高压加热器实现热交换的关键部件，它由U形管、隔板、不凝结气体抽出管等组成。U形管均为整体弯制。U形管与管板的连接采用爆炸胀接和管口密封焊的工艺。管系使用整体隔板，增强管系的钢性，可以有效的控制管系的振动。高加换热管采用优质碳素钢（20G），中低压机组可采用162.2的20G。一般钢管制造厂均可按不同的弯管半径，弯好后供货。1.2.3 壳体：壳体是热交换器的主要部件，其加工工艺过程与储罐的筒体基本相同，但是要求比较严格，主要是控制其圆度和直线度，一保证管系的顺利装配。另外筒体内径过大或圆度引起的间隙不均匀，会引起壳体介质的短路而达不到预期的设计要求。壳体直径为1200mm，采用板材卷制制成。1.2.4 零件图高加器的零件图，图中均包括名称、材料、数量、重量以及相应标准，详细参数如表1所示。表1 零件简图及相应参数序号名称材料数量单重（kg）零件图及尺寸1管板20MnMo12570 2支座Q235-A1636.33折流板Q235-A8554隔板装置Q235-A1116.95连接装置Q235-A129.426补强管16Mn11.95 7拉杆12 L=4700Q235-A 64.178筒体 DN1200 &=16 H=567216MnR 127269椭圆封头 EHA1200X1616MnR1207.81.3 DN1200高加器基本工作原理高加器中的U形管式高加器有着各种各样的形式，国内外较典型的高加器结构有正置立式U形管式高加，卧式U型管式高加，倒置立式U型管式高加，正置立式螺旋管式高加，倒置立式螺旋管式高加，正置立式腰圆形高加，倒置立式蛇形管式高加，正置立式可卸U型管式高加等。本次毕业设计选用正置立式U形管式高加，此类高加大量应用于国内200MW超高压机组配套的高压加热器，其传热方式为过热蒸汽冷却段-凝结段二段式，传热面为20号碳钢高压管（即20G），管子规格为162.2，管孔三角形排列，管子爆炸胀接再焊接在管板上，管板的上边缘与水室相焊接，下边缘与汽室壳体相焊接，成为全焊接结构。水室顶部有自密封人孔盖不能自水室内取出，用铰链固定在水室封头内壁，水室内装有用不锈钢制造的分程隔板，进水口装设有稳流筒以布散水流，防止水市内给水形成漩涡而磨损管口。汽室壳体圆筒用16MnR钢板卷制焊接而成。给水在管内为两流程，即只经过一次U形管，给水从进水口经稳流筒进入水室，再从管板上的管口流入U形管子内，管子外的加热蒸汽即抽汽的热量经管壁传给管内流动的给水，被加热的给水流出U形管进入分程隔板隔开的水室出口侧，通过出水口流出加热器。加热蒸汽从壳体进汽口进入过热蒸汽冷却段罩壳内，经不锈钢防冲板的阻挡，然后蒸汽分上下两路扫过管子外表面，经折流板导流多次转弯后流出罩壳至冷凝段。它分两路流动的目的为降低流到管板下表面的蒸汽温度，在靠近管板下表面处还设有一整圆的遮热板以阻挡高温的加热蒸汽，这同样是为了降低管板下表面的温度，减少管子和管板焊缝的温度应力。在凝结段即壳体内，蒸汽自上而下流动，因隔板的导流而转弯，延长在加热器的停留时间，蒸汽逐渐被冷却凝结成疏水，它沿着隔板水平流向壳体内壁，再向下汇流到壳体底部，经疏水阀排出，疏水温度为蒸汽压力下相应的饱和温度。在壳体下部装有抽空气管，运行中不断地抽出蒸汽内携带的空气等不凝气体。在壳体下部装有上级疏水进口管，它是一个钻有很多空的壁厚管，疏水进入后被降压扩容排出扩容蒸汽，壁厚管能耐冲刷腐蚀。壳体底部有裙式支座，固定在混凝土基础上。该高加器一套三台，他们为设置疏水冷却段，仅二号高加器另外装有外置独立的疏水冷却段。一号高加另设有蒸汽冷却器以提高最终高加出口给水温度。1.4 DN1200高加器技术参数本次设计高压给水加热器主要设计参数主要壳程和管程工作压力，工作温度，设计压力，设计温度，换热面积以及容器类别等等，详细参数如表2所示表2 高加器主要设计参数壳程管程工 作 压 力 /MPa2.4720.0工 作 温 度/ C318.1221.3设 计 压 力/ MPa2.6022.0设 计 温 度 /C320225物 料 名 称蒸汽，水水换 热 面 积 / m550焊接接头系数0.851.0腐 蚀 裕 量/ mm1.01.0容 器 类 别三1.5DN1200高加器制造技术条件(1)本设备按GB151-1999管壳式换热器及JB/T3343-1993高压加热器制造技术条件进行制造、检验和验收,并接受压力容器安全技术监察规程的监督。(2)换热管按照GB/T5310-1995,其外径偏差为0.20mm壁厚偏差为%10。(3)焊接接头型式及尺寸除图中注明外,按HG20583-1997中规定;对接焊接接头为DU4或DU27、DU35;接管与壳体、封头的焊接接头为G2和G37(焊透),带补强的接管与封头壳体的焊接接头为G29角焊接接头的焊脚尺寸按较薄板的厚度;法兰的焊接按相应法兰标准中的规定。(4)换热管与管板的连接采用强度焊加贴胀。(5)容器上的A类和B类焊接接头应进行射线检测,壳程检测长度不少于各条焊接接头长度的20%,且不小于250mm,结果以JB/T4730.2-2005中级为合格。管程检测长度100%,结果以符合JB/T4730。2-2005中级为合格,合格后,以20%超声检测进行复验，符合JB/T4730.3-2005