1000MW机组回热系统高压加热器选型分析

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1、S而电力安全技术第18卷(2016年第11期)1000MW机组回热系统高压加热器选型分析马永杰(甘肃电投常乐发电有限责任公司，甘肃兰州730046)[摘要]介绍了大容量单、双列高压加热器的设计和制造情况，以及厂家为提高运行经济性和安全性作出的工艺改进，在此基础上分析比较了2种配置方案的优缺点，指出单列高压加热器为最优方案。[关键词]高压加热器；回热系统；设计参数；选型0引言高。单列高加具有简单、阀门少、管道短、布置方便的优势，但有一些零部件、元件需特别定货或高压加热器(以下简称“高加”)在火力发电国外进口，所以制造周期略长。某制造厂生产的

2、厂的给水回热系统中占有非常重要的地位，其安全、1000MW机组单、双列高加结构尺寸分别如表2，可靠的运行可以提高整个机组的循环热效率，降低3所示。煤耗。因此，高加的选型对汽轮机回热系统、给水系统运行的经济性和安全性具有较大影响。表1单双列高加系统优缺点对}匕单列高加系统双列高加系统总投资小总投资大1高加容量配置及单、双列系统优缺点占地面积小占地面积大管道少，系统布置简单管道多，系统布置复杂配套阀门和仪表控制数量少，配套阀门和仪表控制系统的数相应控制简单量多我国已投入运行的超超临界机组高加大多数采如果发生问题，大旁路高加全如果发生问题，可以

3、只解列一用双系列布置方式，但近几年单系列布置方式逐渐部解列，对机组影响较大列，对锅炉的给水进口温度不会造成很大的冲击，保证锅炉的运增多。单系列布置可以节省电厂占地空间，降低系行安全单列高加本体双列高加本体统布置难度及阀门附件的数量，但却增加了设备设换热面积大，体积大，设计制换热面积小，体积小，设计制计、制造及安装的难度。造困难造容易汽、水容量大，受热冲击、流设备安全性较高(1)高加容量配置。在1000MW超超临界机体诱导振动、局部应力集中、大流量的疏水波动等影响大组中，有的采用单台容量为50％(双列)的高加，设备运行控制要求高设备运行控制

4、要求相对较低也有的采用单台容量为100％(单列)的高加。近年来，随着制造工艺的不断提高，目前100％(单列)2．2加工制造高加已成为百万千瓦机组主流配置。对于l000MW机组双列高加而言，其外型尺(2)单、双列高加系统和本体的优缺点对比结寸同600MW超临界机组100％容量高加基本相果如表1所示。同，差别在于水室壁厚和管板厚度增加。除原材料需要从国外进口外，国内的制造厂家已经具备了设2高加的设计制造计和加工制造超超临界高压加热器的条件，目前已投产的600—1000MW超超临界机组的配套高加均2．1设计参数已实现国产化。600—1000MW

5、机组高加的容量及参数都较对于单列高加而言，因l000MW机组参数较一一第l8卷(2016年第11期)电力安全技术生主=垡hengchanyixian高，加热器的直径和厚度与双列高加相比增加了很设备投资费用稍高，比单列高加费用高25％，给多，产品的重量成了重要问题。单列高加与双列高水系统、加热器疏水系统、抽汽系统的阀门投资费加相比有以下几个制造难点：用和土建的投资费用也较高；单列、U型管高加的(1)整体重量和各个部件的重量受制于制造厂抽汽管道阀门少、抽汽管径大、管件少、抽汽压降现有的设备；小，加热系统热经济性好于双列、U型管高加，且(2)管

6、板材料的采购、加工和起重能力；土建投资成本低，有利于厂房的设备布置。(3)球形封头材料的采购和加工能力。3三大动力厂高加制造的工艺情况表2单列高加结构尺寸(参考值)由于l000MW机组单列高加本体容量大，因封头型式椭圆封头椭圆封头椭圆封头此换热面积大、体积大，造成设计、制造困难，而壳体最大外径，mm274027802670且易受到热冲击、流体诱导振动、局部应力集中、加热器长度，m10．512．712．5抽手抽芯子6大流量的疏水波动等影响，三大动力厂一直致力于尺寸．07．47．8m，对高加制造工艺进行改进优化。壳体材料SA387Grl1eL

7、1R(筒节／筒身)SA516Gr70(1)加强重量控制，减少承重要求。厂家对高管束材料SA556GrC2SA5：56GrC2SA556GrC2加各个部件均进行了优化，可以将单台高加重量控水室与壳体连接方式焊接式焊接式焊接式制在190t之内。水室材料13MnNiMoRl3MnNiMoRl3MnNiMoR水室进口DN600DN600DN600(2)优化连接结构，减轻应力影响。高加的半水室出口DN600DN600DN600球型水室封头壁厚较厚，在与高加管板的连接处较壳体上抽汽进口DN300DN35013N400易产生裂纹。针对这个问题，厂家对高

8、加关键部件水室接管材质20MnMo20MnMo20MnMo进行了强度计算及球形封头与管板连接处的有限元抽汽接管材质15CrMo15CrMo15CrMO应力分析计算，保证其结构的合理性。疏水接管