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【推荐】再热器内流动和传热过程

发布时间:2023年01月16日    点击:[1]人次

低压再热器管束和高压再热器管束都为U型。低压再热器管内的加热蒸汽为高压缸抽汽,高压再热器管内的加热蒸汽则来自主蒸汽,压力和温度都更高,加热蒸汽都沿着水平U型管束由高向低流。循环蒸汽刚进入再热管束时,温度最低,加热蒸汽的热负荷最高,若这部分管束加热蒸汽流量不足,那么出口处将可能发生凝结水过冷现象,凝结水在出口处逐渐汇聚形成一道水柱将前后蒸汽隔开。由于水柱前后有压差,高压蒸汽将过冷凝结水高速推出管外,后续蒸汽到达原本的凝结水管段,而凝结水和高温蒸汽有温差,这就使管壁温度交替变化,给管子造成了热疲劳。同时,这也会使管子与管板焊接处温度反复波动,频繁的热胀冷缩引起振动最终使焊缝开裂,疏水管道也会因凝结水的冲击受损。解决这个问题的有效措施是采用不完全凝结的方法,使未凝结的蒸汽在管内带动凝结水向前流动,以消除凝结水阻塞,从而使管内汽水两相混合物的速度更均匀,管壁温度沿流程分布也更稳定。管内出口一般都要留有2%以上的蒸汽,这部分未凝结的蒸汽称为扫排汽。由于折弯半径越大的U型管束热负荷越高,为了使扫排汽比例都为2%,就需要在加热蒸汽进口处加装孔板来使每排管束进汽量更合理。孔板开口由外侧管子向内侧管子逐渐变小,通过合理的设计可使每个管子的扫排汽都接近2%,但这种方法使用较少,不仅因为扫排汽的总量较大造成浪费,而且蒸汽流过孔板后压力降低,总的相变潜热量会减少,势必会降低热效率,当MSR低负荷运行时这种情况会更加明显。循环蒸汽被再热器加热时的压力跟中低压缸进口蒸汽压力直接相关,最优的再热压力应该能够使低压缸蒸汽做功膨胀线接近常规火电机组低压缸膨胀线,这样可以将成熟的火电机组汽轮机低压缸设计适当改进后进行应用,不需要从头设计,且其运行特性也很熟悉。循环蒸汽是降速后进入汽水分离器和再热管束的,这是为了满足汽水分离要求以及避免高速蒸汽引起的管束振动损伤,所以当循环蒸汽要离开MSR时速度增大很快,这可能会引起管束的大幅振动导致管束磨损和断裂,也会造成管束支撑板变形。对于一定结构的MSR,其循环蒸汽出口段流速应该满足使出口处的管束仅仅只有小幅稳定振动。

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