张海明，王振海（东管重工（沈阳）有限公司，辽宁沈阳 110141）

蛇形管高压加热器发展趋势及技术介绍

张海明，王振海
（东管重工（沈阳）有限公司，辽宁沈阳 110141）

主要介绍蛇形管高压加热器在我国发展的意义及前景，分析了制造难点，指出发展蛇形管高压加热器具有重大意义。关键词：蛇形管；集箱；三段；自密封

1　前言

2007年7月5日，我国首台国产百万千瓦发电机组—华电国际山东邹县发电厂8号机组，顺利通过168h满负荷试运行，正式投产发电，标志着我国的火电机组单台装机容量达到了国际先进水平，国内首台百万机组的高压加热器采用U型管高压加热器，是由国内自主设计及制造的。

相对于U形管高压加热器厚重的管板和球形封头而言，蛇形管高压加热器独特的连接手段则避免了热应力过于集中的问题。蛇形管高压加热器采用在母管上开孔来代替U形管高压加热器上传统的管板设计，母管壁厚只相当于相同条件下管板厚度的15%，因此，蛇形换热管布置比U形换热管布置更适合大容量机组的单列式高压加热器。目前最大容量蛇形管高压加热器的订货业绩是德国NEURATH电厂（计划2009年投运），其机组容量为1 100MW，其单台高压加热器重量230t，换热面积4 087m2，壳侧设计温度435℃，管侧设计压力38MPa，给水流量797kg/s。

综合我国近年来经济、技术和环境保护意识的发展来看，蛇形管高压加热器有取代现有的U形管高压加热器和盘管式高压加热器的趋势。

2　蛇形管集箱式高压加热器技术介绍（见图1）

图1　蛇形管集箱式高压加热器技术示意图

2.1蛇形管集箱式高压加热器有以下技术特点

（1）布置形式为单列、蛇形管集箱式、四流程、外壳为整体焊接结构。

（2）给水进出水室为集箱结构，蛇形管束通过集箱上的管座与集箱连接，在相同的压力和温度作用下，集箱的壁厚比管板薄得多，而且温度均匀，集箱出水（或进水）端直接通过套管与外壳焊接，另一端设有“自密封”装置，以备检查维修用。

（3）壳侧传热面由过热段，凝结段、疏冷段三段布置。过热段内，蒸汽在折流圈的引导下，沿着管子作二流线流动与管内给水作对流传热，蒸汽出该段时，尚有20℃左右的过热度，防止对换热管的冲蚀。

（4）过热蒸汽冷却段内的管子材料为15CrMo，高温性能较好，且壁厚较厚，故受热冲击影响要小些。蛇形管高压加热器疏水冷却段为部分流量浸没式结构，疏水浸没整个段，变负荷工况下，疏水波动时其影响也较少。

2.2蛇形管集箱式高压加热器优点

（1）蛇形管集箱式高压加热器将传统的管板式高压加热器的管板代之以给水进口集箱和给水出口集箱，如图1所示。两个集箱之间用蛇型换热管相连。蛇型换热管与集箱管座采用对接，采用该种方式，进入集箱的给水对蛇型换热管不产生直接冲蚀，有效地回避了高压加热器给水进口端的管板与换热管的焊缝及换热管内壁的冲蚀破坏造成的腐蚀。

（2）蛇形管集箱式高压加热器的蒸汽进口区空间较大，蒸汽流速得以较大程度降低，蒸汽的冲击力变小，有效地保护了换热管表面蒸汽滞流内层，使得换热管材表面壁温不会超过换热管材的蠕变温度，可有效地避免爆管。

（3）蛇形管高压加热器没有大型管板和厚球壳蛇形管高压加热器主要大型锻件是进出口集箱，如果有大口径厚壁管，可以不采用锻件。同时还可以省去大量的管板深孔加工，机械切削加工和大厚度深坡口焊接工作。蛇形管高压加热器的集箱结构不采用厚壁球壳，相对于U形管高压加热器的厚管板、后壁球壳板，蛇形管高压加热器要更节约锻件和厚壁板，从根本上更大量的节约钢材。

通过上述对超临界大型发电机组的U型管管板式高压加热器事故率较高原因的分析和集箱式高压加热器简介，我们认为600MW级及以上超临界大型发电机组的高压加热器应选用可靠性较高的集箱式高压加热器。

3　蛇形管加热器推广

生产、制造蛇形管高压加热器的前提条件是设计和技术推广。只有把设计先进性和降低经济成本的必要性推广出去，蛇形管高压加热器才有其市场，让更多的用户认可此产品，我们仍需努力。

[1] 凌峰.蛇形管式高压加热器在大型火电机组中的应用[J].电站辅机，2014，（03）.

[2] 胡名礼，陈光，姚孟.电厂300MW机组进口高压加热器与引进技术国产高压加热器特点比较与分析[J].电站辅机，1999，（04）.

High Pressure Heater Coils Trends and Technical Presentations

Zhang Hai-ming，Wang Zhen-hai

In view of the high pressure heater coil in the analysis of the significance and prospect of development，and manufacturing difficulty，pointed out that the development of our company coil high pressure heater is of great significance

coils；headers；three sections；self-sealing

TM621

A

1003-6490（2016）03-0069-01

2016-02-10

张海明（1981—），男，吉林长岭人，工程师，主要从事压力容器、锅炉的新产品研发工作。