开题报告U形管高压加热器结构设计和热力计算.docx
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1、毕业设计(论文)开题报告 课 题 名 称: U形管高压加热器结构设计和热力计算 随着生产的发展和人民生活的提高,迫切需要更多的能源,尤其是电力的供应,而火力发电则是电力生产的重要组成部分。目前火力发电机组正向高参数、大容量方向发展,提高发电厂的效率、经济性、可靠性就成为人们迫切需要解决的新课题。在火力发电厂生产过程中,除了锅炉、汽轮机、发电机三大主机起着主导作用以外,还有着各种辅助设备对电厂的运行可靠行和经济性也起着非常重要的作用。给水回热系统作为发电厂热力系统的核心,它对电厂的热经济性起着决定性的作用。目前发电厂普遍采用了回热抽汽来加热锅炉给水,以提高吸热的平均温度,减少吸热的不可逆损失;同
2、时降低排汽参数,使蒸汽能够最大限度地在汽轮机中膨胀做功,减少冷源损失。于是在朗肯循环基础上采用回热循环,提高循环效率和热经济性。回热循环是提高电厂效率的措施之一,现代大型热电厂毫无例外的采用了回热循环,回热循环是由回热加热器、回热抽气管道、水管道、疏水管道等组成的一个加热系统,而回热加热系是该系统的核心。高压加热器是利用在汽轮机内已作过一部分功的蒸汽来加热给水,以减少排汽在凝汽器中的热损失,从而提高循环热效率。它可以提高电厂热效率,节省燃料,并有助于机组安全运行。因此,研究回热抽汽系统以及高压加热器的设计对提高电厂的热经济性具有重大的理论和实践意义在回热系统中,高压加热器是接在高压给水泵之后的
3、加热给水的表面式加热器。高压加热器一般由筒体、管板、U形管束和隔板等主要部件组成,筒体的右侧是加热器水室。它采用半球形,小开孔的结构形式。水室内有一分流隔板,将进出水隔开。给水是由给水进口处进入水室下部,通过U形管束吸热升温后从水室上部出水口处离开加热器,加热蒸汽由入口进入筒体,进过蒸汽冷却段,冷凝段,疏水冷却段后蒸汽由气态变为液态,最后由疏水出口流出。高压加热器是汽轮机最重要的辅助设备之一,如果发生故障,高压加热器一旦停运,给水只能通过旁路管道进入锅炉,这就会大大降低进入锅炉的给水温度,从而增加燃料耗量,增加发电成本,降低经济性。进入锅炉的给水温度降低,水在锅炉中的吸热量增加,相对于炉膛内热
4、负荷的蒸发量就减少,蒸汽在锅炉过热器中被加热度提高,引起过热蒸汽温度过高,过热器可能被烧坏,威胁锅炉安全。高压加热器停运,没有抽汽进入高压加热器,这部分蒸汽就继续在汽轮机内流通,造成汽轮机缸体与转子间的膨胀差增大,威胁汽轮机安全。因此电厂在高压加热器停运时往往降低发电负荷约为10%15%。由此可见,高压加热器是汽轮机车间热力系统中不可缺少的环节,如果运行中发生故障或操作失误,都会影响安全经济发电,甚至损坏设备和造成人身事故。以哈尔滨第三电厂600MW亚临界压力、一次中间再热、单轴、反动式、四缸四排汽机组为例。该机组回热系统由三台高压加热器、一台除氧器和4台低压加热器组成。汽轮机的主凝结水由凝结
5、水泵送出,依次流过轴封加热器、4台低压加热器,进入除氧器。然后由气动给水泵升压,经三级高压加热器加热,最终给水温度达到274.1 ,进入锅炉。其中高压加热器采用卧式布置,三段式U形管结构,疏水方式为逐级自流,水室则采用半球型封头。表1 高加回热系统抽汽参数项目单位H1H2H3抽气压力PjMpa5.8943.5931.612抽气温度tj380.9316.9429.1抽气焓hjKJ/kg3132.930163317.7加热器上端差t-1.700加热器下端差t15.55.55.5水侧压力pwMpa20.1320.1320.13抽汽管道压损pj%333图2 U形管式高压加热器的结构示意图由于高加的设计
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