一种加热器疏水冷却段结构及加热器的制作方法

本发明涉及汽轮机发电，具体说是一种加热器疏水冷却段结构及加热器。

背景技术：

1、目前，当前大型热力发电厂系统设计时广泛采用回热循环，回热循环通过配置给水加热器来实现。给水加热器是提高热力发电厂经济性的重要设备，根据给水加热器内汽水换热方式的不同，通常在结构上区分为过热段、饱和段及疏冷段。加热器的过热段是利用汽轮机级段过热抽汽的显热来加热形管内的给水，蒸汽经隔板多道折流后，过热蒸汽会被冷却至高于饱和温度25℃-30℃；饱和段利用抽汽的潜热来加热形管内的给水，蒸汽与管外避免接触，由于壁面温度低于蒸汽饱和温度，蒸汽被冷凝成水；疏冷段则是利用凝结水的显热来加热形管内的给水。设立疏冷端使得疏水出口温度低于饱和温度，并使疏水出口温度与高加给水温度差为5.6℃-8.3℃，大机组一般为5.6℃。

2、当前工程设计中，疏冷段主要采用虹吸式结构，通过虹吸孔口将疏冷段外的饱和水抽吸到疏冷段内并送至下一级加热器。目前受电力调峰等因素的影响，发电机组运行工况复杂，加热器不仅要在额定工况下运行，同时还可能承受各种非正常工况的影响，因此加热器水位将出现明显的上下波动现象。如图1和图2所示，目前常用的疏冷段为平面端壁设计形式，当工况变化导致加热器水位摆动时，虹吸式结构的平衡状态极易被破坏，部分饱和段蒸汽将会进入到疏冷段内，这导致汽液两相流动现象的发生，使得加热器疏水端差增大，进而加剧了下一级加热器管壁冲刷从而使管壁变薄，严重者出现爆管等安全事故。

3、因此，研发适用于加热器宽域水位运行的加热器疏水冷却段结构，对发电汽轮机组的常态化宽负荷运行的安全性保障具有十分重大的意义。

技术实现思路

1、（一）要解决的技术问题

2、本发明提供了一种加热器疏水冷却段结构及加热器，解决由汽轮机负荷快速变化引起的加热器水位大幅摆动工况下，疏水冷却段虹吸作用失效的问题。

3、（二）技术方案

4、为解决上述问题，本发明一方面提供一种加热器疏水冷却段结构，包括：虹吸入口段结构；所述虹吸入口段结构包括端板；所述端板具有负曲率凸起的端壁面。

5、优选地，还包括在虹吸入口段设置局部渐缩型线型入射倾斜通道结构。

6、优选地，所述入射倾斜通道结构的进出口面积缩放比、渐缩线缩放角以及渐扩线启始扩张位置，根据疏水冷却段结构运行水位确定。

7、优选地，所述端壁面的曲面造型通过改变控制型线上控制点的坐标，调整控制型线的曲率分布来实现。

8、优选地，所述端板包括：加热器疏水冷却段结构的上游侧疏水冷却端板以及下游侧疏水冷却端板。

9、另一方面，本发明还提供一种加热器，包括：过热段结构、饱和段结构、以及加热器疏水冷却段结构。

10、（三）有益效果

11、本发明提供的加热器疏水冷却段结构及加热器，可保障在汽轮机负荷快速变化引起的加热器水位大幅摆动工况下，加热器疏水冷却段仍可高效运行，保障机组安全可靠性。

技术特征：

1.一种加热器疏水冷却段结构，其特征在于，包括：虹吸入口段结构；所述虹吸入口段结构包括端板；所述端板具有负曲率凸起的端壁面。

2.如权利要求1所述的加热器疏水冷却段结构，其特征在于，还包括：在虹吸入口段设置局部渐缩型线型入射倾斜通道结构。

3.如权利要求2所述的加热器疏水冷却段结构，其特征在于，所述入射倾斜通道结构的进出口面积缩放比、渐缩线缩放角以及渐扩线启始扩张位置，根据疏水冷却段结构运行水位确定。

4.如权利要求1或2所述的加热器疏水冷却段结构，其特征在于，所述端壁面的曲面造型通过改变控制型线上控制点的坐标，调整控制型线的曲率分布来实现。

5.如权利要求1所述的加热器疏水冷却段结构，其特征在于，所述端板包括：加热器疏水冷却段结构的上游侧疏水冷却端板以及下游侧疏水冷却端板。

6.一种加热器，其特征在于，包括：过热段结构、饱和段结构、以及如权利要求1至5任一项所述的加热器疏水冷却段结构。

技术总结本发明涉及汽轮机发电技术领域，具体说是一种加热器疏水冷却段结构及加热器。该加热器疏水冷却段结构，包括：虹吸入口段结构；所述虹吸入口段结构包括端板；所述端板具有负曲率凸起的端壁面。本发明提供的加热器疏水冷却段结构及加热器，可保障在汽轮机负荷快速变化引起的加热器水位大幅摆动工况下，加热器疏水冷却段仍可高效运行，保障机组安全可靠性。技术研发人员：朱孔有,邓凡良,杨晓冬,刘汉立,程永生,陈飚,房会军,李春雨,张国军,贾明锁,杨剑平,段志荣,张博受保护的技术使用者：大庆石油管理局有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/12