入下一根管子的进口。在中间集箱中水的流速总是低于管中的水速。水流汇集只会出现在该管组出口集箱处。

管内流速和集箱尺寸等因素对水流的汇3．2u形弯管的适应性

在N／E公司HRSG设计中U形弯管式省煤器结构已被证明是非常可靠的。原因之一是所有的u形弯管是通过与u形弯管内径相匹配的吊杆吊挂支撑在管组的上部。这种结构可防止局部的集中载荷或扭曲，允许U形弯管的每个支管在没有限制的情况下沿垂直方向自由膨胀。

在N／E公司的半流程省煤器设计中，U形弯管的两个支管连接到分开的两个下集箱上。这点非常重要，因为当水流经管圈时，随着水由后向前的流动使水受热向上，每个支管会有微小的温差。结果是每个支管会产生不同的膨胀率。如果不能适应这种不同的膨胀，就会产生热应力。

N／E公司认为，使管组最大程度地适应这些内部温差是可靠设计的关键。当u形弯管受热以及管组的重量推向外部集箱时，U形弯管承受的应力仅稍有增加。只有开始启动，第一、二排管温度较低时，这种情况才确实存在。当达到平衡后，这些应力就会消失。再循环系统可以减少或完全消除应力。

3．3空气的排空

与带上部u形弯管的省煤器有关的问题是u形弯管会形成气塞，致使个别的u形弯管故障。在N／E公司的设计中，省煤器设计时维持了最低的管侧水流速，该流速足以排除残留的空气，因此这些管子是自行排空的。

用集箱代替u形弯管的设计需要采用机械方式来排气。由于实际上取决于部件什么时候和以什么方式来排气，因此管组或连接管道的空气可能不会完全排尽。如果排气管设在连接管道上，空气必须逆着管组给水流动的方向上升到连接管的顶部，水流会阻止气泡到达排气管。由于位于集箱一端的排气管可能不会完全排尽集箱另一端的空气，因此集箱上的排气管也可能产生滞留的空气。

最后一个有关的问题是上部排气管会使水绕过管组或部分管组而直接旁路掉。如果个别的排气管道彼此没有隔离，大量的水会绕过管组而被旁路，减少了HRSG的能量回收。因为所有的排气阀通常不是远程操作的，操作者有可能难以接近某些个别的排气阀，特别是当阀门位于机组上部时。3．4汽化问题

对于周期性运行HRSG中省煤器的汽化问题，N／E公司将温度最高的一排半管子设计成向上流动。这些管排中产生的蒸汽上升并流到锅筒，经过这两排省煤器管子的出口温度通常等于或低于沸点。

其他设计采用排气管将最后一至两个省煤器集箱连接到锅筒。当到达汽化条件时，排气管有一个自动阀门可远程开启。然而，这种设计在向下流的管子中是毫无帮助的，由水流产生的力可能抵消了蒸汽的浮力。管子中发生汽化将阻碍管子内水的流动。对这种情况，在管子中设计为低流速是非常有效的。由于管中的流速低，一旦排气管阀门关闭也不必对汽化采取预防措施。另外，有些排气阀门的设计只用于充水，并不为汽化工况时使用。3．5降低热应力

启动状态水流刚形成时，由于急剧的温度变化，所有的进口集箱都产生了应力。此时，应力和不理想的水质会促成腐蚀疲劳。腐蚀疲劳失效一般发生在省煤器的进口。

N／E公司的设计将省煤器管子的应力减至最小，特别是在进口集箱和管子的连接处。N／E的设计采用直管连接到进口集箱，由于管子径向设置，直接插入集箱，就不会产生弯曲载荷导致扩大该连接处的局部应力。3．6运行和维护

N／E提供的省煤器是高度模块化设计的(图5)，每个管组带有一个进口和出口接管。因为这种设计不需排气，因此在机组顶部就没有排气管道、隔离阀、控制器或其他配件。此外，操作者不必记牢给管组排气。

如有必要对管组进行维修，可以切开管组底部的小口径疏水管线用来分离下部集箱(图6)。分开了下部集箱就可以进入到u形弯管的两端。在机组顶部不需搭建脚手架就可将下部集箱的u形弯管的两端塞住。如果上部u形弯管还需进行维修，则可通过顶棚进入。

有的省煤器设计每个管排都带有上下集箱，维护人员进入中间管束的泄漏处时非常困难，到达泄漏处需要割掉并重焊整个管区，或者切割并重焊大口径的连接管道。

HRSG的可靠性是极其重要的。机组设计中的最薄弱环节将导致被迫停机。优良的省煤器设计会致力于研究HRSG的管子失效的所有潜在机理。