提高高压加热器运行可靠性的方法研究

摘要

高压加热器作为火电机组重要的辅助设备之一，其可靠性对机组的安全运行和经济性有着非常重要的意义。
　　针对1000MW机组中高压加热器泄露的问题，本文提出了一种在控制高压加热器温度变化一定的情况下，降低高压加热器各部位的汽水两侧压差，从而减少高压加热器泄露程度和次数的方案，即将主给水泵的位置由高压加热器进口移动到高压加热器的出口，并对主给水泵位置变化后所带来的问题进行了研究，并提出了相应的解决措施。结果表明：主给水泵的位置移动到高加出口，则高压加热器里的给水压力降低到9.5MPa，汽水两侧的压力降低的幅度为22.289MPa；并且不会对主给水泵的启动和运行带来影响。
　　针对主给水泵移至高压加热器出口后的热力系统，利用热平衡矩阵分析法对主给水泵位置变化后机组热经济性进行了计算。结果表明，主给水泵位置变化后，汽轮发电机组循环热效率提高了0.45％，全厂供电效率提高了0.006%，全厂供电标准煤耗减少了0.04g标准煤/(kW.h)。
　　针对主给水泵位置改变前后U型管与管板连接处应力的变化，建立了U型管与管板连接模型；利用ANSYS软件对主给水泵位置变化前后高加U型管与管板连接处三维耦合场模拟，选取具有代表性的3号高压加热器管板上半部的单元模型分别研究了连接处的温度场、应力分布以及强度和疲劳寿命。结果表明：主给水泵位置改变前后，温度载荷和机械载荷同时作用时，在靠近管与管板连接处的应力最大，分别为230MPa和125.98MPa；危险部位满足JB4732-1995规定的强度要求；允许的疲劳循环次数为28199次，主给水泵位置变化后，允许的疲劳循环次数趋近。

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第1章 绪论

1.1 本文研究背景及意义

1.2 高压加热器的结构简介

1.3 国内外研究现状

1.4 本文主要研究内容

第2章 大型机组高压加热器故障分析

2.1 火电厂高加故障的分类

2.2 高加主要故障原因分析

2.3 措施

第3章 主给水泵位置移至高加出口方法研究

3.1 问题的提出

3.2 主给水泵位置改变前后给水流程分析

3.3 前置泵出口压力的确定

3.4 安全可靠性分析

3.5 本章小结

第4章 主给水泵位置变化前后热经济性研究

4.1 计算模型

4.2 主泵位置变化前后局部参数变化计算

4.3 供电热经济性指标的计算

4.4 本章小结

第5章 高加U型管与管板连接处应力分析

5.1 有限元数值分析方法和ANSYS有限元分析简介

5.2 有限元几何模型的建立

5.3 计算结果及分析

5.4 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

致谢