一种内置疏水冷却段的蒸汽转换装置的制作方法

1.本发明涉及一种釜式蒸发器，用于管侧加热蒸汽凝结并过冷、壳侧给水蒸发产生蒸汽，属于电厂用蒸汽发生器设计领域。


背景技术：

2.釜式蒸发器是一种产生蒸汽的换热器，给水在壳侧被加热成饱和蒸汽，加热介质在换热管内放热。釜式蒸发器包括水室筒身、水室分程隔板、水室进出口、管板、换热管、过渡段、壳侧斜锥壳、壳侧筒身、支撑隔板组、给水进口和蒸汽出口等(如图1所示)。
3.用于蒸汽转换系统中的釜式蒸发器，其加热介质为蒸汽，其在管内凝结。为了尽可能将加热蒸汽的能量转移到被加热的给水侧，通常蒸汽转换系统会将加热蒸汽凝结到过冷状态。
4.通常管内凝结的换热器，在设计时管侧的出口需要设定为饱和水状态，如果需要继续过冷，则需要将凝结下的饱和水排至一个疏水罐中，在疏水罐中建立一个稳定的水位。然后再从疏水罐中将饱和水输送到另一台蒸发器管侧继续放热变成过冷水，即实际的工艺流程如图2所示。
5.因此，为了实现蒸汽转换系统的设计要求，系统中需要设置2台釜式蒸发器和1台外置疏水罐。这样会对设备的成本、现场布置以及系统的运行控制带来一定的难度。
6.随着蒸汽转换系统容量的增加，整个蒸汽转化系统的设备数量非常多，这会给带来投资成本的增加和设备现场、管道布置空间的增大。


技术实现要素：

7.本发明是要提供一种内置疏水冷却段的蒸汽转换装置，通过设置两组不同的管束(凝结管束和过冷管束)，并在水室内建立稳定水位，将两台蒸发器和疏水罐合并到一台设备中，减少设备数量；减少系统管道的布置；降低运行控制的难度；降低设备的投资成本；减少现场布置的空间。
8.为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种内置疏水冷却段的蒸汽转换装置，为具有凝结管束和过冷管束的釜式蒸发器，包括水室筒身、凝结管束、过冷管束，所述水室筒身内部通过水室上分程隔板和水室下分程隔板分成三个独立的空间，并在上下空间中分别设置凝结管束、过冷管束。
9.进一步，所述釜式蒸发器通过在水室筒身内部建立稳定水位、设置不同功能的管束在同一台釜式蒸发器中实现加热蒸汽的凝结和过冷两种功能。
10.进一步，所述凝结管束与过冷管束之间通过设置在中部空间中的支撑隔板组进行相互支撑。
11.进一步，所述上部空间连通水室筒身上的水室蒸汽进口和壳侧筒身上的蒸汽出口。
12.进一步，所述下部空间连通水室筒身上的水室凝结水出口和壳侧筒身上的给水进
口。
13.进一步，所述内置疏水冷却段的蒸汽转换装置中加热蒸汽通过水室蒸汽进口进入水室筒身内，然后通过凝结管束加热给水产生蒸汽，在冷却成饱和水后返回到水室筒身中，而后再通过过冷管束继续加热给水产生蒸汽，最后产生的过冷水通过水室凝结水出口排除蒸发器；冷侧的给水通过给水进口进入到壳侧筒身内，通过过冷管束和凝结管束与加热侧的蒸汽/水进行换热产生饱和蒸汽，并通过蒸汽出口排出蒸汽转换装置。
14.本发明的有益效果是：
15.本发明的带有内置疏水冷却段的釜式蒸发器可以减少设备的数量和系统管道的布置，有利于系统运行的控制，提升系统的经济性；除此之外，此蒸发器还能节省设备的布置空间。
16.本发明的内置疏水冷却段的蒸汽转换装置通过设置两组不同的管束(凝结管束和过冷管束)，并在水室内建立稳定水位，将两台蒸发器和疏水罐合并到一台设备中。这样的设置具有以下优势：(1)减少设备数量；(2)减少系统管道的布置；(3)降低运行控制的难度；(4)降低设备的投资成本；(5)减少现场布置的空间。
附图说明
17.图1为常规釜式蒸发器结构示意图；
18.图2为蒸汽转换系统的工艺流程图；
19.图3为带内置疏水冷却段的蒸发器结构图；
20.图中：1.水室筒身；2.水室蒸汽进口；3.水室凝结水出口；4.水室下分程隔板；5.水室上分程隔板；6.蒸汽出口；7.给水进口；8.壳侧筒身；9.换热管(过冷管束)；10.换热管(凝结管束)。
具体实施方式
21.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
22.如图3所示，本发明的一种内置疏水冷却段的蒸汽转换装置为具有凝结管束和过冷管束的釜式蒸发器，由水室筒身1、水室上分程隔板5、水室下分程隔板4、水室蒸汽进口2、水室凝结水出口3、管板12、换热管(凝结管束)10、换热管(过冷管束)9、过渡段11、壳侧斜锥壳13、壳侧筒身8、支撑隔板组14、给水进口7和蒸汽出口6等组成，其中水室上分程隔板5和水室下分程隔板4将水室筒身1内部分成3个独立的空间，并在上下空间中分别设置换热管(凝结管束)10和换热管(过冷管束)9。其中，换热管(凝结管束)10与换热管(过冷管束)9之间通过设置在中部空间中的支撑隔板组14进行相互支撑；上部空间连通水室筒身1上的水室蒸汽进口2和壳侧筒身8上的蒸汽出口6；下部空间连通水室筒身1上的水室凝结水出口3和壳侧筒身8上的给水进口7。
23.该釜式蒸发器通过在水室筒身1内部建立稳定水位、设置不同功能的管束(换热管(凝结管束)和换热管(过冷管束)9)，在同一台设备中实现加热蒸汽的凝结和过冷两种功能。
24.本发明的内置疏水冷却段的蒸汽转换装置工作过程为：加热蒸汽通过水室蒸汽进口2进入水室筒身1内，然后通过换热管(凝结管束)10加热给水产生蒸汽，在冷却成饱和水
后返回到水室筒身1中，而后再通过换热管(过冷管束)9继续加热给水产生蒸汽，最后产生的过冷水通过水室凝结水出口3排除蒸发器；冷侧的给水通过给水进口7进入到壳侧筒身8内，通过换热管(过冷管束)9和换热管(凝结管束)10与加热侧的蒸汽/水进行换热产生饱和蒸汽，并通过蒸汽出口6排出设备。


技术特征：
1.一种内置疏水冷却段的蒸汽转换装置，其特征在于：为具有凝结管束和过冷管束的釜式蒸发器，包括水室筒身、凝结管束、过冷管束，所述水室筒身内部通过水室上分程隔板和水室下分程隔板分成三个独立的空间，并在上下空间中分别设置凝结管束、过冷管束。2.根据权利要求1所述的内置疏水冷却段的蒸汽转换装置，其特征在于：所述釜式蒸发器通过在水室筒身内部建立稳定水位、设置不同功能的管束在同一台釜式蒸发器中实现加热蒸汽的凝结和过冷两种功能。3.根据权利要求1所述的内置疏水冷却段的蒸汽转换装置，其特征在于：所述凝结管束与过冷管束之间通过设置在中部空间中的支撑隔板组进行相互支撑。4.根据权利要求1所述的内置疏水冷却段的蒸汽转换装置，其特征在于：所述上部空间连通水室筒身上的水室蒸汽进口和壳侧筒身上的蒸汽出口。5.根据权利要求1所述的内置疏水冷却段的蒸汽转换装置，其特征在于：所述下部空间连通水室筒身上的水室凝结水出口和壳侧筒身上的给水进口。6.根据权利要求1所述的内置疏水冷却段的蒸汽转换装置，其特征在于：所述内置疏水冷却段的蒸汽转换装置中加热蒸汽通过水室蒸汽进口进入水室筒身内，然后通过凝结管束加热给水产生蒸汽，在冷却成饱和水后返回到水室筒身中，而后再通过过冷管束继续加热给水产生蒸汽，最后产生的过冷水通过水室凝结水出口排除蒸发器；冷侧的给水通过给水进口进入到壳侧筒身内，通过过冷管束和凝结管束与加热侧的蒸汽/水进行换热产生饱和蒸汽，并通过蒸汽出口排出蒸汽转换装置。

技术总结
本发明涉及一种内置疏水冷却段的蒸汽转换装置，为具有凝结管束和过冷管束的釜式蒸发器，包括水室筒身、凝结管束、过冷管束，所述水室筒身内部通过水室上分程隔板和水室下分程隔板分成三个独立的空间，并在上下空间中分别设置凝结管束、过冷管束。所述釜式蒸发器通过在水室筒身内部建立稳定水位、设置不同功能的管束在同一台釜式蒸发器中实现加热蒸汽的凝结和过冷两种功能。本发明的带有内置疏水冷却段的釜式蒸发器可以减少设备的数量和系统管道的布置，有利于系统运行的控制，提升系统的经济性；除此之外，此蒸发器还能节省设备的布置空间。置空间。置空间。


技术研发人员：张磊磊 杨志刚 杨洁 王强
受保护的技术使用者：上海电气电站设备有限公司
技术研发日：2022.06.15
技术公布日：2022/10/27