高加组合式蒸冷器

蔺琪蒙 吕春俊

摘 要：高压加热器外置式蒸汽冷却器可进一步提高锅炉的给水温度，提高燃煤电厂的热效率，还可降低相应高加的温差应力，降低了机组运行成本。随着二次再热机组的普及，机组#2、#4高加均要設置外置式蒸汽冷却器，使其高压加热器系统更为复杂，给水管道布置更为拥挤，增加了设备投资成本。本文研究将两台原独立布置的蒸冷器优化为组合式蒸冷器，节省初投资的同时，提高了运行经济性，对二次再热机组的给水管道布置和蒸冷器均具有创新示范意义。

关键词：外置蒸汽冷却器 组合式蒸冷器 给水温度 温差应力 热效率

中图分类号：TQ052.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2018）01（a）-0073-03

外置蒸汽冷却器在高参数大容量再热机组中能充分利用回热抽汽的过热度，同时提高给水温度，从而提高循环效率。随着二次再热机组的普及，大型机组需设置两台外置式蒸汽冷却器，造成现场管道布置复杂，阻力增加。本文将两台原独立布置的蒸冷器优化为组合式蒸冷器，对系统的优劣性进行分析比较。

1 比较分析

由于二次再热提高了高压缸和中压缸第一级抽汽的过热度，当与之对应的加热器出口水温不变时，该加热器的换热温差加大，不可逆损失就会增加，因此需装设蒸汽冷却器。蒸汽冷却器有内置和外置两种。外置式蒸汽冷却器由于在连入热力系统的方式上较灵活、多样，且可直接提高给水温度，经济效果比内置式的要好，但是系统相对复杂，投资也相对较高。对于两个蒸冷器本身主要有串联和并联两种方式。经计算，两个外置式蒸汽冷却器串联或并联布置在#1高加后，热经济性相差无几，但由于串联给水系统阻力较大，并联方式能相对减少给水系统阻力。因此推荐采用两台外置式蒸汽冷却器并联的方式，布置在1号高加出口，提高给水温度10℃，从而进一步提高机组热效率。两台外置式蒸汽冷却器并联布置的系统图如图1所示。

由图1可知，两台蒸冷器造成给水管路布置复杂，现场检修空间较小，如果是百万机组双列布置，现场更为拥挤。因此，提出组合式蒸冷器方案，两台蒸冷器共用一路给水管道，大大简化现场管道的布置（如图2所示）。

2 整体方案

以2×660MW机组为例，常规方案中，给水流量的分配为：#2、#4两台蒸冷器各承担50%的总给水流量，即每台蒸冷器每小时的流量为900t，共1800t。在这900t给水进入蒸冷器后，有540t进入换热管，其余360t给水则从水室分隔板中旁路流走，不参与换热（如图3所示）。

采用组合式蒸冷器后，水室采用圆筒形式，中间设有水室分隔板。给水管分别设在上下两个腔室，采用下进上出流向。分隔板上开节流孔，用于流量分配。两侧两个管束流量仍为540t/台，水室内旁路720t，总给水流量为1800t，同常规方案一致（如图4所示）。

壳侧简述：加热器壳侧的设计参数，可分别根据平衡图（如图5所示）的参数独立设定，互不影响。两侧两个管束的换热计算也与原来分体形式的没有区别，可以直接应用。

壳侧的内部结构也无需调整，壳侧的制造流程，直至壳体横套完成，都没有变化。

水室设计：为避免热膨胀引起变形的问题，分隔板在水室内的安装方式为非焊接式，给水管与水室的对接形式为安放式，人孔座与水室的对接形式为插入式。水室内安装导向管，给水进入后，不直接冲向分隔板，而是向四周扩散，分散冲击。

性能校核：从100%到40%负荷之间，蒸冷器给水的流量分配保持稳定，且最终给水温度均满足平衡图要求（见表1）。

3 结语

高加组合式蒸冷器方案给水系统阻力减少约0.04MPa，提高了机组运行效率，同时可以优化电厂现场的管道布置，优化现场检修空间，降低了工程造价。经计算，每台机组可以节约电厂给水管道约20t，节约管道三通两个，大小头4个，弯头6个，两台机组合计节约工程投资造价约200万元。对二次再热机组给水管道布置和蒸冷器均具有创新示范意义。

参考文献

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