高压加热器热力计算和主要结构设计
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规 格
根 据 以往 经 验 设计 ， 般 高压 加 热器 的 一
化 的 ， 般 采 用汽 轮 机 额 定 工 况 （ ＭＣ ） 一 Ｔ Ｒ 作 为 设计 工况 ， 并根据 汽轮 机 调节 阀全 开 工况
Ｕ 型 管外径 为 １ｍｍ。 ６
换热 管弯 曲前 所 需 的最 小 壁厚 ｔｍｍ） （ ：
１ 、高压 加 热器热 力计 算及 设 计
高 压 加 热 器 的计 算 及 设 计 是 要 根 据 回 热 系统给 定 的给水 端 差 和疏 水 端 差 ， 考虑 是 否采 用 有过 热 蒸汽 冷 却 段和 疏 水 冷却 段 ， 并 通 过热 平 衡 计 算 和 传 热 系 数 计 算 合 理 布 置 其各 个 同传热 区段 的 换热 面 积 ， 后再 考 然
Ｑ一 加 热蒸 汽量 ，ｋ ／ ｇｈ；
Ｈ一 加 热 蒸汽焓 值 ，ｋ ａ ｋ 。 ｃ ｌ ｇ； ／
Ｈ 疏水 焓 值 ，ｋ ａ ｋ 厂 ｃ ｌ ｇ； ／
Ｄ 给 水流 量 ，ｋ ／ ｇｈ； ｈ一 给水 进 口焓值 ，ｋ ａ／ｇ： 。 ｃｌ ｋ ｈ 给水 出 １焓值 ，ｋ ａ ｋ 广 ： ３ ｃｌ ｇ； ／
ｄ 一Ｕ型 管外 直径 ，Ｉｍ ； ｒ－ Ｔ ｌ
对 于方 形或 转角方 形 管孔排 列 ：
Ｔ＝ ．．８／ ／ｒ １ １ ７ ５（ ｄ） ０ Ｔ
＾
徭 外 层 管 予 中 心 连 线 封 闭 面 积 ， 采爱箍藏晨 Ａ 一
ｍ ｍ ２；
Ｄ 厂
当量 直径 ，ＤＬ ４ ／ ＝ Ａ Ｃ，ｍｍ
电 机 组 的 效 率 。 践 证 明 ， 台 机 组 中 如 实 一
１ １ 根 据 高 压 加 热 器 的 热 力平 衡 计 算 校 核 ． 蒸汽进 汽 量
图１ 为高压加热器 的热力计算示意 图。 给 水从 ｔ加热到 所需的加热 蒸汽量 Ｑ （ｇ ＞ ｓ ｋ／ ： ｈ Ｑ＝ （２ １［１Ｈ － ｄ ，Ｄｗｈ一 ） Ｔ（ ） ｈ／ Ｈ 】 式中 ： （ １ 式 ）
Ｐ 设 计压 力 ，ＭＰ 一 ａ；
Ｓ 管 板 材 料 在 设 计 温 度 下 的许 用 应 一 力 ，ＭＰ ａ： Ｔ一 管 孔消 弱系 数 ； １
Ｖ 管 内流 体流 速 ，ｍ／ ； 一 ｓ
Ｕ 比容 ，ｍ ： 一 ／
ｒ Ｕ型管 内半径 ，ｍｍ ； Ｄ、 给 水流 量 ，ｋ ／。 ｇｈ
表 １不同材质管的管内最大流速 （ ｓ ｍ／ ）
管子材料
给水流速Ｖ
不锈钢
３Ｏ ．
铜镍合金
２７ ．
铜和锡黄铜
２６ ．
碳素钢
２４ ．
余 热 锅 炉
２ １． ０ ２１
３
其中， 对于 正 三角 形或 转 角三 角 形 管孔
排 列 ：ｒ＝ ．．０ ／ ／ｒ ｌ １０９ ７（ ｄ） Ｔ
Ｔ一 热量 散 热损 失 系数 ， １ 一般 取
０． ～ １ ９６ 。
虑各 连接 部 件 的结 构 ， 以保证 整 套 设 备 的性 能和结 构满足 用 户要求 。
由于 热 系 统 的 参 数 随 各 个 工 况 是 变
１２ 根 据 ｕ型 管 的 强 度 计 算 确 定 ｕ型 管 的 ．
Ｔ一 管孔 节 距 ，ｍｍ ：
Ｔ ＝ Ｃ／ （／１ ） ｂ Ｆ ｝ Ｐ— Ｒ Ｕ型 管弯 管半 径 ，ｍｍ ； — ｓ Ｕ型 管 在 设计 温 度 下 的许 用 应 力 ， —
Ｍ Ｐａ。
１３ 根 据 Ｕ型 管 中给 水 流 速 计 算 确 定 Ｕ型 ． 管根 数 ｎ 正常 工况 下 ， 给水 流速 在 算 术平 均温 度 下不 能超 过表 １ 定的流 速值 。 规
Ｖ＝ １ （ ６ ０ ｎｒ Ｄ ） ３ ０ｎ ） ／ ２ 式中 ： （ ３ 式 ）
Ｔ ＝ ＿１ Ｌ Ｐ［ ｄ／）Ｓ ｓ ０３ Ｄ ／ ｒ 】 Ｏ— Ｔ 式 ４及 式 ５中 ：
（ ５ 式 ）
Ｆ 管板 设计 系数 ， ＨＥ 表 ６１ 一 查 Ｉ ． Ｇ一计 算直 径 ，ｍｍ ；
照 以往 高压 加 热 器设 计 基础 上 ， 高压 加 热 器 的主 要 结构 设 计 进 行 探 讨 。 对
关键词 高压加 热器 热力计算 结构设计
０ 引言 、
（ ｖｗｏ 加 １ ％～ ５ 作 为 高 压 加 热 器 的 校 ） ０ １％
核 工况 。
高 压 加 热 器 的 设 计优 劣 直 接 影 响 到 发
余 热 锅 炉 ２ １ ． ０ ２１
高压 加热器热 力计算和主要 结构设 计
杭州锅炉集团股份有限公司 廖金磊
摘 要 高压加热 器是 电厂 回热 系统 的重要 辅机之 一 ， 它是 一种 利用汽轮机抽
汽加 热 给 水 以提 高 热 效 率 的换 热 设 备 。 文针 对 本公 司 高压 加 热 器 基 本 形 式 ， 参 本 在
２
余 热 锅 炉
２ １． ０ ２１
ｔ 霉
＇ ・ ｂ。
图１
ｔｐ ｄ ［＋ ／ Ｒ ］ ２ ＋ ． ） ＝ １ ｄ（ ） （Ｓ ０８ ４ ／ Ｐ
式中 ： Ｐ 设计 压 力 ，ＭＰ 一 ａ；
（ ２ 式 ）
１ ４ 调 整 管板 布 孔 方 式 及 强 度 计 算 确 定 管 ． 板厚度 在 确 定 管 子根 数 后 ， 布 置 管 孔 位 置 ， 可 分 别按 弯 曲应 力 和 剪切 应 力 求得 管板 厚 度 ， 根据 Ｔ ｂ和 Ｔ 的 较 大 值 加 腐 蚀 余 量 确 定 ｓ中 最终 管板 厚度 。
果 高 压 加 热 器 不 投 运 ， 使 机 组 净 热 耗 增 将
加 ， 耗 增加 ， 煤 出力 减 少 ， 并将 影 响 到 电站 许
多 设 备 的运 行 。 此 ， 压 加 热 器 的 合 理 设 因 高
计 以及 安全 、 定运 行 对 提 高机 组 热 效率 和 稳
整个 电站设 备经 济性起 着 重要 的作 用 。
根 据 以往 经 验 设计 ， 般 高压 加 热器 的 一
化 的 ， 般 采 用汽 轮 机 额 定 工 况 （ ＭＣ ） 一 Ｔ Ｒ 作 为 设计 工况 ， 并根据 汽轮 机 调节 阀全 开 工况
Ｕ 型 管外径 为 １ｍｍ。 ６
换热 管弯 曲前 所 需 的最 小 壁厚 ｔｍｍ） （ ：
１ 、高压 加 热器热 力计 算及 设 计
高 压 加 热 器 的计 算 及 设 计 是 要 根 据 回 热 系统给 定 的给水 端 差 和疏 水 端 差 ， 考虑 是 否采 用 有过 热 蒸汽 冷 却 段和 疏 水 冷却 段 ， 并 通 过热 平 衡 计 算 和 传 热 系 数 计 算 合 理 布 置 其各 个 同传热 区段 的 换热 面 积 ， 后再 考 然
Ｑ一 加 热蒸 汽量 ，ｋ ／ ｇｈ；
Ｈ一 加 热 蒸汽焓 值 ，ｋ ａ ｋ 。 ｃ ｌ ｇ； ／
Ｈ 疏水 焓 值 ，ｋ ａ ｋ 厂 ｃ ｌ ｇ； ／
Ｄ 给 水流 量 ，ｋ ／ ｇｈ； ｈ一 给水 进 口焓值 ，ｋ ａ／ｇ： 。 ｃｌ ｋ ｈ 给水 出 １焓值 ，ｋ ａ ｋ 广 ： ３ ｃｌ ｇ； ／
ｄ 一Ｕ型 管外 直径 ，Ｉｍ ； ｒ－ Ｔ ｌ
对 于方 形或 转角方 形 管孔排 列 ：
Ｔ＝ ．．８／ ／ｒ １ １ ７ ５（ ｄ） ０ Ｔ
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徭 外 层 管 予 中 心 连 线 封 闭 面 积 ， 采爱箍藏晨 Ａ 一
ｍ ｍ ２；
Ｄ 厂
当量 直径 ，ＤＬ ４ ／ ＝ Ａ Ｃ，ｍｍ
电 机 组 的 效 率 。 践 证 明 ， 台 机 组 中 如 实 一
１ １ 根 据 高 压 加 热 器 的 热 力平 衡 计 算 校 核 ． 蒸汽进 汽 量
图１ 为高压加热器 的热力计算示意 图。 给 水从 ｔ加热到 所需的加热 蒸汽量 Ｑ （ｇ ＞ ｓ ｋ／ ： ｈ Ｑ＝ （２ １［１Ｈ － ｄ ，Ｄｗｈ一 ） Ｔ（ ） ｈ／ Ｈ 】 式中 ： （ １ 式 ）
Ｐ 设 计压 力 ，ＭＰ 一 ａ；
Ｓ 管 板 材 料 在 设 计 温 度 下 的许 用 应 一 力 ，ＭＰ ａ： Ｔ一 管 孔消 弱系 数 ； １
Ｖ 管 内流 体流 速 ，ｍ／ ； 一 ｓ
Ｕ 比容 ，ｍ ： 一 ／
ｒ Ｕ型管 内半径 ，ｍｍ ； Ｄ、 给 水流 量 ，ｋ ／。 ｇｈ
表 １不同材质管的管内最大流速 （ ｓ ｍ／ ）
管子材料
给水流速Ｖ
不锈钢
３Ｏ ．
铜镍合金
２７ ．
铜和锡黄铜
２６ ．
碳素钢
２４ ．
余 热 锅 炉
２ １． ０ ２１
３
其中， 对于 正 三角 形或 转 角三 角 形 管孔
排 列 ：ｒ＝ ．．０ ／ ／ｒ ｌ １０９ ７（ ｄ） Ｔ
Ｔ一 热量 散 热损 失 系数 ， １ 一般 取
０． ～ １ ９６ 。
虑各 连接 部 件 的结 构 ， 以保证 整 套 设 备 的性 能和结 构满足 用 户要求 。
由于 热 系 统 的 参 数 随 各 个 工 况 是 变
１２ 根 据 ｕ型 管 的 强 度 计 算 确 定 ｕ型 管 的 ．
Ｔ一 管孔 节 距 ，ｍｍ ：
Ｔ ＝ Ｃ／ （／１ ） ｂ Ｆ ｝ Ｐ— Ｒ Ｕ型 管弯 管半 径 ，ｍｍ ； — ｓ Ｕ型 管 在 设计 温 度 下 的许 用 应 力 ， —
Ｍ Ｐａ。
１３ 根 据 Ｕ型 管 中给 水 流 速 计 算 确 定 Ｕ型 ． 管根 数 ｎ 正常 工况 下 ， 给水 流速 在 算 术平 均温 度 下不 能超 过表 １ 定的流 速值 。 规
Ｖ＝ １ （ ６ ０ ｎｒ Ｄ ） ３ ０ｎ ） ／ ２ 式中 ： （ ３ 式 ）
Ｔ ＝ ＿１ Ｌ Ｐ［ ｄ／）Ｓ ｓ ０３ Ｄ ／ ｒ 】 Ｏ— Ｔ 式 ４及 式 ５中 ：
（ ５ 式 ）
Ｆ 管板 设计 系数 ， ＨＥ 表 ６１ 一 查 Ｉ ． Ｇ一计 算直 径 ，ｍｍ ；
照 以往 高压 加 热 器设 计 基础 上 ， 高压 加 热 器 的主 要 结构 设 计 进 行 探 讨 。 对
关键词 高压加 热器 热力计算 结构设计
０ 引言 、
（ ｖｗｏ 加 １ ％～ ５ 作 为 高 压 加 热 器 的 校 ） ０ １％
核 工况 。
高 压 加 热 器 的 设 计优 劣 直 接 影 响 到 发
余 热 锅 炉 ２ １ ． ０ ２１
高压 加热器热 力计算和主要 结构设 计
杭州锅炉集团股份有限公司 廖金磊
摘 要 高压加热 器是 电厂 回热 系统 的重要 辅机之 一 ， 它是 一种 利用汽轮机抽
汽加 热 给 水 以提 高 热 效 率 的换 热 设 备 。 文针 对 本公 司 高压 加 热 器 基 本 形 式 ， 参 本 在
２
余 热 锅 炉
２ １． ０ ２１
ｔ 霉
＇ ・ ｂ。
图１
ｔｐ ｄ ［＋ ／ Ｒ ］ ２ ＋ ． ） ＝ １ ｄ（ ） （Ｓ ０８ ４ ／ Ｐ
式中 ： Ｐ 设计 压 力 ，ＭＰ 一 ａ；
（ ２ 式 ）
１ ４ 调 整 管板 布 孔 方 式 及 强 度 计 算 确 定 管 ． 板厚度 在 确 定 管 子根 数 后 ， 布 置 管 孔 位 置 ， 可 分 别按 弯 曲应 力 和 剪切 应 力 求得 管板 厚 度 ， 根据 Ｔ ｂ和 Ｔ 的 较 大 值 加 腐 蚀 余 量 确 定 ｓ中 最终 管板 厚度 。
果 高 压 加 热 器 不 投 运 ， 使 机 组 净 热 耗 增 将
加 ， 耗 增加 ， 煤 出力 减 少 ， 并将 影 响 到 电站 许
多 设 备 的运 行 。 此 ， 压 加 热 器 的 合 理 设 因 高
计 以及 安全 、 定运 行 对 提 高机 组 热 效率 和 稳
整个 电站设 备经 济性起 着 重要 的作 用 。