防汽輪機固體顆粒侵蝕的蒸汽管道裝置的製作方法
2023-06-01 02:46:16 1
專利名稱：防汽輪機固體顆粒侵蝕的蒸汽管道裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及火力發電廠的主蒸汽、高溫再熱蒸汽管道系統，尤其涉及超(超) 臨界機組主蒸汽、高溫再熱蒸汽管道系統。
背景技術：
隨著我國電力行業的快速發展，大批600麗級、1000麗超(超)臨界機組已成為火
力發電領域的主要機型。伴隨著機組蒸汽溫度的提高，蒸汽水分子中的氧與受熱面的金屬元素發生氧化反應，即蒸汽氧化現象，當過熱器或再熱器的金屬工作溫度大於570°C時，這種氧化的速度會大大增加，導致管內出現氧化層。在機組啟動、負荷變化時，受熱面會受到較大的冷熱衝擊，由於氧化層的熱脹係數遠較母材低，因此，管道內的氧化層容易鬆動或脫落。當蒸汽流速達到一定時，這些氧化物被蒸汽吹離，一般呈片形狀態，隨蒸汽流動方向運動並逐步加速，由於其單位質量遠大於蒸汽，在管道彎頭處蒸汽轉向時，氧化皮在離心力的作用下撞向管壁，出現變形或破碎，到直管道後再次被加速，直致撞向下一個轉彎處，每次撞擊後氧化皮因比面積增加更易被加速，如此反覆多次，最終沿主蒸汽管道或高溫再熱蒸汽管道進入汽輪機，衝擊高壓缸或中壓缸的第一級葉片，造成葉片衝蝕，長期以往，將威脅汽輪發電機組的安全運行，降低汽輪機的效率，引起電廠發電煤耗增加，經濟性降低。目前，超(超)臨界機組防止固體顆粒侵蝕的措施有兩種，一是在汽輪機製造過程中，對高壓缸和中壓缸的第一級葉片採用耐磨合金鋼或外噴防磨合金塗料，這種方法只能延緩、而不能避免固體顆粒侵蝕；二是設置汽輪機旁路系統，旁路系統有一級旁路和高低壓二級串聯兩種方式，在機組啟停階段，鍋爐受熱面及管道內的固體顆粒可以通過旁路系統排往凝汽器而得以清除，但不能解決機組運行階段的固體顆粒侵蝕問題。600MW級超(超)臨界機組的主蒸汽管道和高溫再熱蒸汽管道一般採用2-1-2布置方式，即主蒸汽管道和高溫再熱蒸汽管道分別從鍋爐過熱器和再熱器的出口集箱的兩側引出，然後分別匯成一根母管，到汽輪機前再分成兩根支管分別接入汽輪機高壓缸左右側主汽關斷閥和中壓缸左右側再熱關斷閥；1000麗超超臨界機組的主蒸汽管道和高溫再熱蒸汽管道一般採用2-2布置方式，即主蒸汽管道和高溫再熱蒸汽管道分別從鍋爐過熱器和再熱器的出口集箱的兩側引出，分別接入汽輪機高壓缸左右側主汽關斷閥和中壓缸左右側再熱關斷閥。傳統的蒸汽管道轉彎是在管道1及管道3間採用彎頭2連接，如圖1所示，主蒸汽、高溫再熱蒸汽管道系統均沒有採取固體顆粒分離措施。
發明內容本實用新型的目的在於防止超(超)臨界汽輪機固體顆粒侵蝕，保障汽輪發電機組的安全運行和電廠的經濟性，降低電廠煤耗。本實用新型的目的通過以下方案實現包括三通管、盲管，三通管的進口端與連接鍋爐過熱器或再熱器的出口集箱的管道連接，出口端與連接汽輪機高壓缸主汽關斷閥或中壓缸再熱關斷閥的管道連接，三通管的滯流端與盲管連接。[0007]本實用新型還包括疏水管道及設置於疏水管道上的疏水閥門，疏水管道與盲管連接。本實用新型所述的三通管的出口端傾斜設置。本實用新型三通管的出口端由斜管、管件及小角彎頭依次相連構成。本實用新型結構簡單，在600MW級、1000MW超(超)臨界機組的主蒸汽管道或高溫再熱蒸汽管道上加以實施，利用固體顆粒轉彎時的慣性力，使進入汽輪機的主蒸汽和高溫再熱蒸汽全部經過一次或二次的汽固分離，可有效降低蒸汽攜帶的固體顆粒含量，減輕或避免固體顆粒對超(超)臨界汽輪機的侵蝕，提高汽輪發電機組運行的安全性和經濟性。如沿蒸汽流動方向在垂直管道與水平管道的轉彎處實施，可充分利用地球引力的加速作用， 汽固分離效果更佳。
圖1為傳統的蒸汽管道轉彎結構示意圖；圖2為本實用新型實施例1結構示意圖；圖3為本實用新型實施例2結構示意圖。
具體實施方式
以下結合實施例並對照附圖對本實用新型進行詳細說明。實施例1採用本實施例組件替代彎頭2，具體由三通管4、盲管5、疏水管道9及設置於疏水管道上的疏水閥門10構成。三通管4的進口端與與連接鍋爐過熱器或再熱器的出口集箱的管道1焊接，出口端與連接汽輪機高壓缸主汽關斷閥或中壓缸再熱關斷閥的管道3焊接， 滯流端與盲管5焊接，疏水管道9的進口端與盲管5焊接，出口端與疏水閥門10焊接。實施例2本實施例的三通管4的出口端傾斜設置，出口端由斜管6、管件7及小角彎頭8依次相連構成，其它結構及連接方式與實施例1相同。
權利要求1.一種防汽輪機固體顆粒侵蝕的蒸汽管道裝置，其特徵是包括三通管、盲管，三通管的進口端與連接鍋爐過熱器或再熱器的出口集箱的管道連接，出口端與連接汽輪機高壓缸主汽關斷閥或中壓缸再熱關斷閥的管道連接，三通管的滯流端與盲管連接。
2.根據權利要求1所述的防汽輪機固體顆粒侵蝕的蒸汽管道裝置，其特徵是還包括疏水管道及設置於疏水管道上的疏水閥門，疏水管道與盲管連接。
3.根據權利要求1或2所述的防汽輪機固體顆粒侵蝕的蒸汽管道裝置，其特徵是三通管的出口端傾斜設置。
4.根據權利要求3所述的防汽輪機固體顆粒侵蝕的蒸汽管道裝置，其特徵是三通管的出口端由斜管、管件及小角彎頭依次相連構成。
專利摘要本實用新型提供一種防汽輪機固體顆粒侵蝕的蒸汽管道裝置，採用三通管代替彎頭，包括三通管、盲管，三通管的進口端與連接鍋爐過熱器或再熱器的出口集箱的管道連接，出口端與連接汽輪機高壓缸主汽關斷閥或中壓缸再熱關斷閥的管道連接，三通管的滯流端與盲管連接。還包括疏水管道及設置於疏水管道上的疏水閥門，疏水管道與盲管連接。本實用新型利用蒸汽轉彎時固體顆粒離心力大的特點，實現固體顆粒與蒸汽的分離，減輕或避免固體顆粒對超(超)臨界汽輪機的侵蝕，提高汽輪發電機組運行的安全性和經濟性。
文檔編號F17D1/06GK202252845SQ201120397860
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月19日 優先權日2011年10月19日
發明者黎維華 申請人:江西省電力設計院