[其他]汽水分离器与再热器的组合装置

说明书

本发明涉及一个汽水分离器与再热器的组合装置，特别是涉及能分离从核动力汽轮机排出的循环蒸汽中所含的水分的一个汽水分离器与再热器的组合装置。

在核电站里，高压汽轮机及低压汽轮机是串联连接的，从高压汽轮机排出的蒸汽是含有大量水分的湿蒸汽，这些水分会引起汽轮机叶片的腐蚀，并且降低汽轮机的效率。因此，必须把水分从蒸汽中分离出来，把不带水分的蒸汽输入到低压汽轮机中。为此，核电站中就在高压汽轮机和低压汽轮机中间放一个汽水分离器与再热器的组合装置，这样，不仅把高压汽轮机里排出的蒸汽中所含的水分分离出来，而且把除去水分的蒸汽再加热到过热状态，然后，输入低压汽轮机。此类汽水分离与再热装置一般由一对汽水分离器和放在一个单独的压力壳里的一个再热器组成，其细节已在一些资料中透露，例如：在授予Carnavos等人的美国专利3，712，272，授予Miller等人的美国专利3，713，278和授予Rabas的美国专利3，574，303中均有所报道。

根据Carnavos等人或Miller等人的发明中所示，一对汽水分离元件以V字形或倒V字形放置在一个壳体中，它们相对于垂直方向是斜的，这样就降低了汽水分离效率，相应地就必须增加其长度，从而使汽水分离器占据大的空间，结果产生了这样的问题，即壳的直径不能减小，汽水分离器与再热器的组合装置的体积就无法紧凑。通常，汽水分离器与再热器的组合装置安装在地面上，在该装置上方安装汽轮机，这样，壳体的直径与安放汽轮机的厂房的天花板的高度有关。因此，当壳体的直径减小时，汽轮机厂房的建设费用也随之减少。美国专利3，574，303透露了一对垂直放置且彼此相隔一定距离的汽水分离结构，但它有一对导管装在端部相对应的孔上，并分别纵向延伸到外面的腔室内，这就成为减小壳体直径的障碍。此外，由于排放疏水的管形出口与限定在一对汽水分离装置之间的中央室相连通，这样就产生了问题，即：通过汽水分离装置进入中央室的蒸汽由于喷射效应而吸收并夹带一部分疏水，这样就难以把水分从循环蒸汽中完全分离出去。

而且，在上述的此类汽水分离器和再热器的组合装置中，壳体的上下壁之间的温差在额定运行时高达70℃，在由于循环蒸汽温度增高而造成的部分负载的情况下，其温差可高达120℃，结果使壳体以驼背的形式变形，从而会损坏在壳体与限定蒸汽室的侧壁之间的接合部分。

鉴于以上的事实，本发明的目的之一是提供一个能有效地把循环蒸汽中含的水分分离出来并对除去水分的蒸汽进行再加热的汽水分离器与再热器的组合装置。

本发明的另外一个月的是提供一个能防止蒸汽从侧壁和壳体之间接合部分泄漏出去的汽水分离器与再热器的组合装置，这些侧壁限定了一条蒸汽通道，进行再热的蒸汽从该通道中流过。

为此，本发明提出了一种汽水分离器与再热器的组合装置，它包括一个轴向伸长的并且两端封闭的圆筒形壳体;一对水平隔板把圆筒形壳体内部分成上腔室和下腔室;在壳体的下腔室内有一对在其轴向排列并彼此相隔一定距离的汽水分离装置，在这两个分离装置之间形成一个中央室;一个封闭中央室及汽水分离装置底部的封闭结构，它与壳体相配合限定了圆筒形壳体与封闭结构间的蒸汽通道;一对布置在壳体上腔室并且彼此相隔一定距离的侧壁，它形成一条蒸汽道;使每一侧壁上边缘与所述壳体之间松散地相互连接的连接机构，以及至少有一个放在蒸汽道中用来再加热除去水分的蒸汽的再热器。

利用带有上述结构的汽水分离器与再热器的组合装置，把从高压汽轮机排出的湿蒸汽通过湿蒸汽进口输入圆筒形壳体，湿蒸汽冲击在封闭装置的下壁，这样湿蒸汽被分成左右两股蒸汽流。使蒸汽流改变方向流向汽水分离装置，当蒸汽通过汽水分离装置时，夹带在蒸汽流中的水滴被分离元件捕获，分离出来的水滴流入疏水室。除去水分的低湿度蒸汽从中央室向上流入蒸汽道，经过第一级和第二级再加热管束再次加热后输入低压汽轮机。

根据本发明，如上所述的中央室和汽水分离装置的底部由封闭结构完全封闭，通过湿蒸汽进口进入圆筒形壳体的湿蒸汽被分成左右两股蒸汽流，它们又分别改变方向流向汽水分离装置。留下来的水滴被收集在封闭结构内的疏水室中，结果除去水分的低湿度的蒸汽不夹带任何疏水，通过再热器把除去水分的蒸汽加至过热状态，然后可以把除去水分的过热蒸汽输送到下一级低压汽轮机内。