一种给水管加热装置及方法与流程

本发明涉及蒸汽锅炉废热利用领域，尤其是一种可避免给水管管座热疲劳，利用废热加热的装置及方法。

背景技术：

1、目前在电站锅炉运行当中，锅筒中的锅水因为连续不断地蒸发而逐渐浓缩，使水表面附近含盐浓度最高。所以需要连续排出高浓度锅水，补充清洁的给水，从而改善锅水品质。因锅筒上给水管的进水温度大约在250℃左右，而锅筒的运行温度为相应压力下的饱和蒸汽温度，大约在350℃左右。因此，在给水管的入口附近有一定的温差存在。并且在检修期间，多个规范标准要求对锅筒、集箱等管座角焊缝进行无损检测，尤其tsg 11-2020《锅炉安全技术规程》j3.15.1规定：对给水管管座角焊缝进行100%表面无损检测以及100%超声检测。

2、由此可见，给水管管座检测非常重要，且越来越受到重视。管座产生裂纹的原因大致分两种：一是由于套管制作不合要求，导致给水管与锅筒在正常工作过程中，进水管座与锅筒壁温相差较大，给水管在周期性变化的温差应力作用下产生了疲劳破坏；二是由于锅筒的水位上下波动较大，在水位波动的范围内，形成交变温差应力，导致热疲劳裂纹的产生。并且在后期补焊过程中，要考虑材料的综合力学性能、焊前预热、焊后的热处理以及坡口形式等多方面因素，一旦处理不好，还会留下安全隐患。

3、以上两种原因有一个共同的特点，即都是受温差影响。因此只要解决温差问题，就可以大大缓解裂纹产生，防患于未然。因此需要设计一种装置，既可将给水管管座附近管段的管壁温度加热至与锅筒筒壁温度相近，同时又可以利用连续排污的废热。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的利用废热将给水管加热的装置及方法，以解决因温差引起热疲劳而产生裂纹的问题，保障锅炉安全稳定运行，并且可回收连续排污管所排出锅水中的部分热量。

2、本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种给水管加热装置，其特征是，包括密封盘和壳体，所述密封盘的连接面上开设有固定孔，通过紧固螺栓与壳体连接；所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体的顶部设有压力传感器、温度传感器、连续排污进汽管和饱和蒸汽取样进汽管，所述连续排污进汽管和饱和蒸汽取样进汽管上分别安装有电磁阀，所述上壳体和下壳体的连接面上开设有固定孔，通过紧固螺栓相互连接；所述上壳体的侧面开设有固定孔，通过紧固螺栓与密封盘固定；所述下壳体的底部设有排汽管，侧面开设有固定孔，通过紧固螺栓与密封盘固定。

3、进一步的，通过连续排污进汽管引入锅水加热给水管。

4、进一步的，所述密封盘的内壁贴有密封层，所述密封盘的数量为4个。

5、进一步的，所述饱和蒸汽取样进汽管可对壳体内的腔体空间进行定期清洗。

6、加热方法如下：

7、锅炉启动前，根据给水管的管径选择适当的密封盘，密封盘为可更换的配件，且内壁贴有密封层，防止蒸汽泄露。分别将上壳体和下壳体与各自的密封盘固定。在靠近锅筒的给水管上，将壳体上下两部分扣合，通过紧固螺栓连接紧密。

8、当锅炉运行时，饱和蒸汽取样进汽管上的电磁阀处于常闭状态，从连续排污进汽管引入锅水进入壳体内部的腔体内扩容变为蒸汽，将给水管加热后，从下壳体的排汽管排出。由于在上壳体上安装有压力传感器和温度传感器，当壳体内腔体的压力超过定值时，连续排污进汽管上的电磁阀自动调节开度，防止过大的压力引起蒸汽泄露；当进入腔体内的锅水温度低于给水管的温度时，连续排污进汽管上的电磁阀自动关闭，同时饱和蒸汽取样进汽管上的电磁阀开启，代替连续排污进汽管进行加热。若未发生连续排污进汽管上的电磁阀关闭的情况，即连续排污进汽管引入的锅水常态化加热给水管，饱和蒸汽取样进汽管上的电磁阀定期开启，对腔体内的空间进行清洗，保证给水管的外壁不结垢，以免影响换热。

9、本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

10、1、目前给水管只采取保温措施，不对给水管加热，给水温度完全取决于省煤器加热温度和保温措施；本发明加热用汽来自锅筒内部锅水，与锅筒温差小，加热效果好。

11、2、目前连续排污内锅水排入扩容器，闪蒸后再进行利用，浪费了部分汽化潜热；连续排污水为锅筒工作压力下的饱和水，温度高、焓值大，本发明对连续排污水的热量就近进行了回收利用。

12、3、安装灵活、管路布置方便。装置靠近锅筒安装，极大地缩短了连续排污管和饱和蒸汽取样管的管程，接管方便。

13、4、密封盘为可更换的配件，可根据给水管的管径定做，且内壁贴有密封层，能够防止蒸汽泄露；可适配各种管径给水管，密封性好。

14、5、装设有压力传感器、温度传感器与联动电磁阀保护装置；电磁阀可根据信号调整阀门开度，防止压力过大引起蒸汽泄露，或切换电磁阀，用饱和蒸汽取样进汽管进行加热。

15、6、可定期清洗；饱和蒸汽取样进汽管可对腔体内的空间进行定期清洗，保证给水管外壁不结垢，以免影响换热。

技术特征：

1.一种给水管加热方法，其特征是，给水管加热装置包括密封盘（1）和壳体，所述密封盘（1）的连接面上开设有固定孔，所述壳体包括上壳体（2）和下壳体（12），所述上壳体（2）的顶部设有压力传感器（5）、温度传感器（6）、连续排污进汽管（3）和饱和蒸汽取样进汽管（7），所述连续排污进汽管（3）和饱和蒸汽取样进汽管（7）上分别安装有电磁阀（4），所述下壳体（12）的底部设有排汽管（10），所述上壳体（2）和下壳体（12）的连接面上均开设有固定孔，所述上壳体（2）和下壳体（12）的侧面均开设有固定孔，所述上壳体（2）和下壳体（12）通过紧固螺栓（8）连接，所述密封盘（1）通过紧固螺栓（8）分别连接在上壳体（2）和下壳体（12）的两侧；

2.根据权利要求1所述的给水管加热方法，其特征是，所述密封盘（1）的内壁贴有密封层，所述密封盘（1）的数量为4个。

技术总结本发明公开了一种给水管加热装置及方法，装置包括密封盘和壳体，密封盘的连接面上开设有固定孔，通过紧固螺栓与壳体连接；壳体包括上壳体和下壳体，上壳体的顶部设有压力传感器、温度传感器、连续排污进汽管和饱和蒸汽取样进汽管，连续排污进汽管和饱和蒸汽取样进汽管上分别安装有电磁阀，上壳体和下壳体的连接面上开设有固定孔，通过紧固螺栓相互连接；上壳体的侧面开设有固定孔，通过紧固螺栓与密封盘固定；下壳体的底部设有排汽管，侧面开设有固定孔，通过紧固螺栓与密封盘固定。具有加热效果好、与锅筒温差小的特点，加热用汽来自锅筒内部锅水，对连续排污水热量进行回收利用，可定期清洗，保证给水管外壁不结垢，以免影响换热。技术研发人员：梁亚飞,曹品彪,张平,荆树春,刘金秋,张长东,马振华受保护的技术使用者：华电电力科学研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18