大型卧式高压加热器结构特点浅谈

177中国设备工程 EngineeringhinaC Plant中国设备工程 2018.10 （上）高压加热器是发电厂回热系统中常见的重要设备之一，它利用汽轮机抽汽来加热锅炉给水，既提高了电厂的循环热效率、节省了燃料，又对电厂的安全稳定和经济运行起到了很重要的作用。随着我国发电设备单机容量的不断扩大，电站辅机设备的发展方向已日趋高参数和大型化，大型卧式压加热器大都采用全焊接、U 形管管板式的结构，与一般 U 形管换热器相同，主要是由水室部分、管束部分、壳体部分、支承结构 4 大部件组成，其中管束部分由 U 形换热管、拉杆、定距管、包壳、顶板、底板等将整个换热部分分为过热段、饱和段和疏冷段三段。1 水室部分水室封头采用半球形封头，此种封头主要承受薄膜应力作用，结构变化平缓均匀，应力集中倾向较小。人孔采用了伍德密封这种高压自紧密封结构，很好地保证了密封性能、拆卸和检修也很方便。高压加热器故障有一部分来自于水室里面，主要为：（1）分程隔板泄漏，造成高压加热器给水“短路”；（2）分程隔板及紧固螺栓被冲坏，焊缝拉裂；（3）管端泄漏。因此为了预防以上故障的发生，设计上主要考虑以下几方面：（1）水室分程隔板组件由隔板、盖板、门板及紧固件等组成，隔板与管板相焊接的地方进行满焊，并进行相应的无损检测，盖板与门板的连接采用盲孔螺纹连接形式，既方便检修，又能有效地防止泄漏。

（2）水室分隔结构采用柔性连接结构，如：在隔板外面加罩壳，既避免了刚性连接结构在运行中由于给水进出口压差、热膨胀或冲击等造成的分隔结构撕裂的缺点，又可有效防止水室短路而引起给水端差偏高。（3）设计合理的水室尺寸、给水进出口位置与大小及管程流速，避免和降低管端冲蚀。（4）给水进口侧增加防冲装置，在管板上的 U 形管口内加装不锈钢防冲内衬管，或是采用多孔稳流板、镇流板、栅形板及多孔压板等装置来对不锈钢防冲内衬管进行辅助保护，都有显著的效果。但是，后者存在结构设计复杂的问题。（5）管板的厚度要保证足够的刚性，管子与管板的焊接采用平口焊接，并采用液压胀，焊后进行高灵敏度氦检漏，以保证管子与管板连接及密封可靠。2 管束部分高压加热器管束采用笼式整体结构，既有较好的刚性，换热管又能自由膨胀。管束根据传热区域不同，按需设置 3 个传热段，即过热段、饱和段和疏冷段。设计时需要注意各个腔室分开，特别是过热段和疏冷段一定要保证密封。（1）过热段采用罩壳、顶板、底板焊接的方式形成整个封闭式包壳空间，靠近管板的部分采用隔热板，使过热蒸汽与管板不接触，蒸汽进口处采用内套管与包壳外部焊接再与接管焊接的插入式结构，顶板处设置不锈钢防冲挡板防止蒸汽冲刷管子，这种结构更便于设备的组装和焊接，也有效地阻止了蒸汽进入饱和段。

段内设置上下缺口的折流板，过热蒸汽在该段内以逆流或逆、顺混合的方式进行换热，不仅换热效果良好，也有效地降低了阻力损失。蒸汽的出口区应设有较大的蒸汽通道，即最后一块折流板与饱和段第一块隔板之间的距离尽可能大，避免蒸汽流速过快或温度过低而带有水汽造成出口区管子损坏，有效的保护管束。（2）饱和段又叫蒸汽凝结段，是高压加热器主要的传热区，其刚性和稳定性由拉杆、隔板和定距管维持，隔板是采用上下大开口的结构型式，加快了蒸汽流通速度，增大了蒸汽的流动空间，而且在根本上杜绝了高速蒸汽和它的凝结水珠因撞击管子外表面所容易导致的坑蚀现象。为了阻止不凝气体聚集在管子外部影响传热，该段管束中心处还设有先进的排气装置贯穿整个饱和段，已达到排除不凝气体，保护管子并确保换热效果。（3）疏冷段是一严密封闭的钢结构包壳，密封性要求很高，一旦发生泄漏，蒸汽就会进入该段造成汽水混合冲刷管子，就容易造成管子破坏，因此所有焊缝均做了无损检测，以确保焊缝的密封性。设计时应注意以下 2 个方面：疏冷段端板的密封和疏水入口的大小及型式，两者都是为防止蒸汽进入疏冷段。疏冷段端板的密大型卧式高压加热器结构特点浅谈胡建娟( 华西能源工业股份有限公司，四川 自贡 643000)摘要：本文简述了大型卧式高压加热器水室部分、管束部分的主要结构和给水入口端、U 形管尾部结构、导向装置、支座等部件的结构特点。关键词：高压加热器；结构特点中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2018）10（上）-0177-02万方数据