[实用新型]一种应用于火电厂蒸汽管道内的颗粒捕集回收装置

说明书

技术领域

本实用新型属于能源利用领域，涉及一种颗粒捕集回收装置，具体涉及一种应用于火电厂蒸汽管道内的颗粒捕集回收装置。

背景技术

火电厂蒸汽管道中，提高主蒸汽初温和初压可以显著降低燃煤机组的热耗率，提高发电效率。然而，随着蒸汽初参数的提高，锅炉及蒸汽管道内壁的高温氧化加剧。在机组启停阶段或频繁变负荷调峰运行时，管道内壁氧化膜内应力迅速增大，进而发生大范围的开裂剥落。上述过程产生的氧化皮颗粒被蒸汽携带进入汽轮机，对汽轮机主调汽门、调节级和再热级喷嘴、动叶、围带和汽封等通流部件造成严重的冲蚀破坏(SPE)，大大降低了机组初参数提高带来的经济性优势。此外，进入汽轮机的部分氧化皮颗粒，在离心力和高温的综合作用下堆积在动叶围带内表面。这不仅降低了机组的通流能力，对机组的安全运行也带来隐患。

目前，汽轮机制造商普遍采用优化叶片型线和叶片表面强化技术来减缓汽轮机叶栅的冲蚀状况。其中，优化叶片型线为主动控制措施，通常采用后加载叶型、子午收缩叶型或斜置静叶结构来降低喷嘴尾缘的冲蚀强度。叶片表面强化技术为被动防磨措施，如通过在叶片表面渗硼、热喷涂或等离子镀膜来提高叶片表面硬度。这些措施在一定程度上延长了叶片的服役寿命。但是，在电厂实际运行中，由于不合理的工艺参数产生的涂层缺陷和质量不稳定，叶片表面防磨涂层的抗冲蚀性能并未得到充分发挥。特别是当锅炉老化产生的大尺寸氧化物颗粒进入汽轮机后，防磨涂层将快速失去抵抗作用。显然，如果能将对叶片及涂层产生严重危害的150μm以上大尺寸颗粒在进入汽轮机之前分离出主蒸汽，那么配合优化叶片型线及强化涂层技术，叶片高效做功寿命将得到显著延长，如果能够开发出一种装置，该装置能够实现对火电厂蒸汽管道内蒸汽中颗粒的捕集，将极大的降低蒸汽中颗粒对叶片及涂层磨损。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种应用于火电厂蒸汽管道内的颗粒捕集回收装置，该装置能够实现火电厂蒸汽管道内蒸汽中颗粒的捕集。

为达到上述目的，本实用新型所述的应用于火电厂蒸汽管道内的颗粒捕集回收装置包括弯管、导流板、蒸汽直流段及回收利用站，其中，弯管及蒸汽直流段沿火电厂蒸汽流通的方向依次分布，且蒸汽直流段的入口与弯管的出口相连通，导流板位于蒸汽直流段内，且导流板与蒸汽直流段之间设置有第一支撑板、第二支撑板及第三支撑板，其中，第二支撑板的端部与第一支撑板的一端相连接，第三支撑板的端部与第一支撑板的另一端相连接，且导流板、第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板及蒸汽直流段的内壁围成端部开口的颗粒捕集腔，其中，颗粒捕集腔端部的开口正对弯管的出口，颗粒捕集腔的底部出口与回收利用站相连通。

颗粒捕集腔的底部出口经排汽管与回收利用站相连通。

弯管对应的弧心角为90°，且弯管的曲径比大于1.7。

导流板的侧面为与蒸汽直流段侧面相配合的弧形结构，且导流板的长度为蒸汽直流段直径的1.3-1.6倍。

第一支撑板、第二支撑板及第三支撑板焊接固定于蒸汽直流段的内壁上。

颗粒捕集腔为圆弧形结构，且颗粒捕集腔对应的弧心角为150°-180°。

导流板与蒸汽直流段内壁之间的间距为蒸汽直流段管径的1％-3％。

导流板的表面、颗粒捕集腔的内壁及外壁均涂覆有抗磨损涂层。

排汽管的直径为蒸汽直流段内径的1/8-1/10，颗粒捕集腔底部出口与弯管出口之前的距离为蒸汽直流段内径的1.2倍-1.5倍。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的应用于火电厂蒸汽管道内的颗粒捕集回收装置在具体操作时，蒸汽经弯管进入到蒸汽直流段中，其中，蒸汽中的颗粒在弯管中受到离心力及惯性力的作用贴近弯管的内壁运动，并最终在蒸汽气流的带动下进入到颗粒捕集腔中，从而实现火电厂蒸汽管道内蒸汽中颗粒的捕集，其中，颗粒捕集腔中回收到的颗粒进入到回收利用站中。需要说明的是，本实用新型利用弯管进行蒸汽中颗粒的捕集，减少颗粒对汽轮机通流部件的冲蚀及沉积危害，并且结构简单，操作方便，实用性极强。

附图说明

图1a为本实用新型的结构示意图；

图1b为图1a中A-A方向的截面图；

图2为本实用新型中导流板3的结构示意图；

图3为本实用新型的颗粒捕集效率η_p随颗粒尺寸d_p及输送蒸汽量Q_s的变化图；

图4为本实用新型的压损及对系统热耗的影响示意图。