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        高加組合式蒸冷器

        2018-05-07 06:52:04藺琪蒙呂春俊

        藺琪蒙 呂春俊

        摘 要:高壓加熱器外置式蒸汽冷卻器可進(jìn)一步提高鍋爐的給水溫度,提高燃煤電廠的熱效率,還可降低相應(yīng)高加的溫差應(yīng)力,降低了機(jī)組運(yùn)行成本。隨著二次再熱機(jī)組的普及,機(jī)組#2、#4高加均要設(shè)置外置式蒸汽冷卻器,使其高壓加熱器系統(tǒng)更為復(fù)雜,給水管道布置更為擁擠,增加了設(shè)備投資成本。本文研究將兩臺原獨(dú)立布置的蒸冷器優(yōu)化為組合式蒸冷器,節(jié)省初投資的同時(shí),提高了運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,對二次再熱機(jī)組的給水管道布置和蒸冷器均具有創(chuàng)新示范意義。

        關(guān)鍵詞:外置蒸汽冷卻器 組合式蒸冷器 給水溫度 溫差應(yīng)力 熱效率

        中圖分類號:TQ052.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2018)01(a)-0073-03

        外置蒸汽冷卻器在高參數(shù)大容量再熱機(jī)組中能充分利用回?zé)岢槠倪^熱度,同時(shí)提高給水溫度,從而提高循環(huán)效率。隨著二次再熱機(jī)組的普及,大型機(jī)組需設(shè)置兩臺外置式蒸汽冷卻器,造成現(xiàn)場管道布置復(fù)雜,阻力增加。本文將兩臺原獨(dú)立布置的蒸冷器優(yōu)化為組合式蒸冷器,對系統(tǒng)的優(yōu)劣性進(jìn)行分析比較。

        1 比較分析

        由于二次再熱提高了高壓缸和中壓缸第一級抽汽的過熱度,當(dāng)與之對應(yīng)的加熱器出口水溫不變時(shí),該加熱器的換熱溫差加大,不可逆損失就會(huì)增加,因此需裝設(shè)蒸汽冷卻器。蒸汽冷卻器有內(nèi)置和外置兩種。外置式蒸汽冷卻器由于在連入熱力系統(tǒng)的方式上較靈活、多樣,且可直接提高給水溫度,經(jīng)濟(jì)效果比內(nèi)置式的要好,但是系統(tǒng)相對復(fù)雜,投資也相對較高。對于兩個(gè)蒸冷器本身主要有串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式。經(jīng)計(jì)算,兩個(gè)外置式蒸汽冷卻器串聯(lián)或并聯(lián)布置在#1高加后,熱經(jīng)濟(jì)性相差無幾,但由于串聯(lián)給水系統(tǒng)阻力較大,并聯(lián)方式能相對減少給水系統(tǒng)阻力。因此推薦采用兩臺外置式蒸汽冷卻器并聯(lián)的方式,布置在1號高加出口,提高給水溫度10℃,從而進(jìn)一步提高機(jī)組熱效率。兩臺外置式蒸汽冷卻器并聯(lián)布置的系統(tǒng)圖如圖1所示。

        由圖1可知,兩臺蒸冷器造成給水管路布置復(fù)雜,現(xiàn)場檢修空間較小,如果是百萬機(jī)組雙列布置,現(xiàn)場更為擁擠。因此,提出組合式蒸冷器方案,兩臺蒸冷器共用一路給水管道,大大簡化現(xiàn)場管道的布置(如圖2所示)。

        2 整體方案

        以2×660MW機(jī)組為例,常規(guī)方案中,給水流量的分配為:#2、#4兩臺蒸冷器各承擔(dān)50%的總給水流量,即每臺蒸冷器每小時(shí)的流量為900t,共1800t。在這900t給水進(jìn)入蒸冷器后,有540t進(jìn)入換熱管,其余360t給水則從水室分隔板中旁路流走,不參與換熱(如圖3所示)。

        采用組合式蒸冷器后,水室采用圓筒形式,中間設(shè)有水室分隔板。給水管分別設(shè)在上下兩個(gè)腔室,采用下進(jìn)上出流向。分隔板上開節(jié)流孔,用于流量分配。兩側(cè)兩個(gè)管束流量仍為540t/臺,水室內(nèi)旁路720t,總給水流量為1800t,同常規(guī)方案一致(如圖4所示)。

        殼側(cè)簡述:加熱器殼側(cè)的設(shè)計(jì)參數(shù),可分別根據(jù)平衡圖(如圖5所示)的參數(shù)獨(dú)立設(shè)定,互不影響。兩側(cè)兩個(gè)管束的換熱計(jì)算也與原來分體形式的沒有區(qū)別,可以直接應(yīng)用。

        殼側(cè)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也無需調(diào)整,殼側(cè)的制造流程,直至殼體橫套完成,都沒有變化。

        水室設(shè)計(jì):為避免熱膨脹引起變形的問題,分隔板在水室內(nèi)的安裝方式為非焊接式,給水管與水室的對接形式為安放式,人孔座與水室的對接形式為插入式。水室內(nèi)安裝導(dǎo)向管,給水進(jìn)入后,不直接沖向分隔板,而是向四周擴(kuò)散,分散沖擊。

        性能校核:從100%到40%負(fù)荷之間,蒸冷器給水的流量分配保持穩(wěn)定,且最終給水溫度均滿足平衡圖要求(見表1)。

        3 結(jié)語

        高加組合式蒸冷器方案給水系統(tǒng)阻力減少約0.04MPa,提高了機(jī)組運(yùn)行效率,同時(shí)可以優(yōu)化電廠現(xiàn)場的管道布置,優(yōu)化現(xiàn)場檢修空間,降低了工程造價(jià)。經(jīng)計(jì)算,每臺機(jī)組可以節(jié)約電廠給水管道約20t,節(jié)約管道三通兩個(gè),大小頭4個(gè),彎頭6個(gè),兩臺機(jī)組合計(jì)節(jié)約工程投資造價(jià)約200萬元。對二次再熱機(jī)組給水管道布置和蒸冷器均具有創(chuàng)新示范意義。

        參考文獻(xiàn)

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