高压加热器疏水排气系统管道设计分析

皮也沒$POWEREQUIPMENT第33卷第3期2019年5月Vol.33,No.3May.2019与制造；高压加热器疏水排气系统管道设计分析周华，沈勤峰(中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司，上海200063)摘要：从参数设定、管道布置及支吊架设置三方面对高压加热器疏水管道及安全阀排气管道设计中的问题进行归纳总结。以某工程2号高压加热器疏水管道为例进行参数的计算和选取，对优化管道布置及支吊架设置给出了相应的方案&关键词：高压加热器；疏水管道；排气管道；管道布置；支吊架设置中图分类号：TK223.32文献标志码:A文章编号：1671-086X(2019)03-0197-04AnalysisonPipingDesignfortheDrainandVentSystemofHigh-pressureHeatersZhouHua,ShenQinfeng(EastChinaElectricPowerDesignInstituteCo.,Ltd.ofChinaPowerEngineeringConsultingGroup,Shanghai200063,China)Abstract:Fallibleproblemsexistinginpipingdesignforthedrainandventsystemofhigh-pressureheatersweresummarizedfromtheaspectsofparametersetting,pipinglayoutandthedesignofsupportsandhangers.TakingtheNo.2high-pressureheaterofacertainengineeringprojectasanexample,theparametersofrelateddrainpipewerecalculatedanddetermined,withsomemeasuresproposedtooptimizethelayoutofpipingsystemandthedesignofsupportsandhangers.Keywords:high-pressureheater；drainpipe；ventpipe；pipingdesign；designofsupportsandhangers近年来我国火电机组主蒸汽压力达到28〜及支吊架设置三方面对高加疏水管道及安全阀排气35MPa、温度达到600H，再热蒸汽温度为610H或620H。作为回热循环的要，原高压加热器（简称高加）疏水管道的设计已不能满行要求。笔者依据现行规范及标准，结合国内1000MW、管道设计进行了归纳总结，并提出了解决方法&1参数设定调节阀后的疏水管道温度、压力算法不一,修改较多，必须对介质、保温、支吊架间距进行重新核算&高加疏水系统流程图见图1&660MW二次再热机组的设计，从参数设定、管道布置图1高加疏水系统流程图收稿日期20180227；修回日期20180507作者简介：周华（1985—%女，高级工程师，主要从事热机专业的设计工作&E-mail:[e-mail]・198・第33卷1.1设计压力及温度根据规程加热水管道设计压力应取汽轮阀全开（VWO）工况下抽汽压力的1.1倍，且不小于0.1MPa。当管道中疏水静压引起压力升高值大于抽汽压力的3%时，应考虑静压的影响。加热水管道设计温度应取该加热汽管道设计压力对应的温度工&入外置式蒸汽，加热水管道的设计压力、温度选取方法不变；但是蒸汽I器热器的疏水管道设计温度应考蒸汽的存在,取抽汽设计温度&例如，某工程汽轮机在VWO工况下二级抽汽（靠近抽汽口）绝对压力为6.67MPa,则高加疏水管道设计压力为7.23MPa,大于0.1MPa,要求。加热水管道设计温度为设计压力7.23MPa所对应的饱和温度288.9H&1.2正常疏水管道运行压力及温度水管高水（水）逐级下一级高加，最入除氧器的管道&正常疏水管水阀行压力近似取汽轮机在VWO工况下的抽汽（靠近加热器）压力，调节阀后运行压力取在VWO工况下的下一级抽汽（靠热）压力&根据热平衡，二级抽汽（靠近加热器口）压力为6.48MPa，三级抽汽（靠近加热器口）压力为3.64MPa。疏水调节阀前运行温度近似取在VWO工况下疏水冷却段至下一级加热水管道温度&计算阀行温度时，水阀看作，等焙考虑，根据阀行压力和温度查出焙为1087kj/kg,根据阀行压力得阀行温度&1.3危急疏水管道运行压力及温度危急疏水管当加热器水位异常升高到设定值时，紧急排出疏水的管道&管从热器的危急疏水（凝结段）接入凝汽L水立管或凝汽急水管水阀行压力取汽轮机在VWO工况下的抽汽（靠近加热器）压力，运行温度取运行压力下的温度&疏水阀后压力应为凝汽水立管或1式扩容器运行压力，一般取0.30〜0.35MPa&1.4蒸汽冷却器的危急疏水管道压力及温度蒸汽的危急疏水管同级外置式蒸汽冷却器疏水出口至同级高加疏水进口的管道&这部分工况较复杂，管道布置时通常设计成U形,运行时水封&外置式蒸汽水出管温较高，高进管温较&设计时运行压力近似取汽轮机在VWO工况下的汽（靠汽口）压力，运行温度取运行压力下的温度&在运用计算进行计算时，外置蒸汽水出口管道介质气体（图2中节点号4010〜4150）,参数取抽汽参数，高加进管道模拟成水（图2号4150〜4450）。U形管外置式蒸汽冷却器疏水出口侧水应于高进高&4010为置蒸汽水出，4450为高进&该工程高加疏水管道参数见表1&表1高加疏水管道参数项目设计压力/MPa设计温度/H运行压力/MPa行温/H正常疏水阀前7.23288.96.48250.4正常疏水阀后7.23288.93.64244.7危急疏水阀前7.23288.96.48280.6危急疏水阀后7.23288.90.30133.5蒸汽冷却器来危急疏水7.23553.46.67283.0（蒸汽）蒸汽急水7.23553.46.67536.5（高加侧）2管道布置水管的置考水的阀、疏水阀的位置满足操作的要求&2.1疏水调节阀后管道布置阀水对管道冲刷非常严重，尤其是第3期周华等：高压加热器疏水排气系统管道设计分析・199・弯头部位。在工程设计中，疏水调节阀后管道管径，管道采用合金钢。布置时注:-阀后管量短，调节阀尽量靠水进口，减少二相的管线，并避局起和过多弯曲!时阀后管道热器或凝汽相接见图3（节点3500为凝汽器系统疏水立管）阀后的改为三通抗流体冲刷，三通t宜采用盲法兰，见图4（节点2600为凝汽f包式扩容器接口，节点2420处为盲法兰）。图3疏水管置1图4疏水管置22.2阀门布置咼加疏水调节阀一般米用气动执行机构，执行较大！1.6行〕的运行行程，所间较大。当执行置时，须要考行方管道相碰；当执行水置时，须要考行管道相碰&设计时必须考行方，在中调整好，见图5。正常疏水管道进入下一级加热器时，如果接口在加热方!垂直管道不宜，否则阀高，不宜操作&凝汽水立管或凝汽附水阀门集中，应统a划，并设置台&2.3加热器安全阀排气管道为了保护加热器的安全，高加壳体均装有弹簧安全阀，在加热压时进行泄压。加热:全阀排气管置时要阀后管道的角]题。安全阀通常采用法兰连接，法兰孔的位置限制了安全阀不可能以任意角。如果设计时全阀阀后管道为不角度，现场可能无法安，假设安全阀法兰有8个法兰孔，则阀后管道角为45。的倍数；如果法兰结，排气管宜采用与加热线成90。布置&图6为安全阀管置&另外，根据DL/T5366—2014《发电厂汽水管道应力计算程》第7・3・4条，安全阀管次应力要求可适当，建议不超过许用应力的115%&EL—管道中心标高图5加热器危急疏水阀门组布置图3支吊架设置3.1疏水管道支吊架设置疏水管水调节阀前后存在一定的压差，当疏水汽化时，形成的汽液两相流对管，引起管道系统振动。因此必设置支吊架，在管应力：及接力与力矩满足要求的下，适当装设固定、导向支架,提高管&水管不长，能设置刚性支吊架的地方全部设置性，并根据主梁柱结构管适当设置水&・200・第33卷危急疏水管道从各加热器接至凝汽器附近,管道较长&首先应选择热位移较设置固定支架，并限制了该点管道6个方向的自由度，可使管道系统幅度提高；然后根据主卜梁柱结构，适当增设水平方束，特别是调节阀附近。有条件时在调节阀附近设置导向支架,见图7(a)(节点4500为凝汽)；如果水平管较长，而阀门附近管道较短无法设置导向支架时，可设置支架，见图7(b)(节点2500为凝汽器系统输水立管接口)。(a)调节阀直通式，接入凝汽器背包式扩容器图7危急疏水管道支吊架设置3.2安全阀排气管道支吊架设置全阀排气管道支吊架设置时没有刚性吊架或支架，当安全阀动作，管道支吊架不能承受全阀动作反力&中加热全阀出口第不易设置支撑支架，须要在安全阀排气管道穿楼板处考虑设置支架，在应力力与力矩满足要求的下，可设置为固定支架&另外在设置管道热胀的导向支架，管根部不&固定支I的导向支架设计时要考全阀排气反向力&4结语了解电厂高加疏水系统中管道设计的注意点，避免易错，正确拟定设计参数，合理规置管道设置支吊架，才能提供资料的准确率,保证图纸质量，减小校核、审核后的修改量，减少现场，提升设计质量，提高工作效率&参考文献：中华人民共和国住房和城乡建设部.电厂动力管道设计规范：GB50764—2012:S*.北京：中国计划出版社,2012.国家能源局•火力发电厂汽水管道设计规范:DL/T5054—2016[S*.北京：中国电力出版社，2016.