加熱器端差對(duì)經(jīng)濟(jì)性影響的分析

1、加熱器端差對(duì)經(jīng)濟(jì)性影響的分析在關(guān)于汽輪機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性問題上人們往往把目光放在汽輪機(jī)的初終參數(shù)上，認(rèn)為它們的變化對(duì)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性影響較大，這無疑是正確的。但分析整臺(tái)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性僅限于此也是不全面的，還應(yīng)關(guān)注汽輪機(jī)的回?zé)嵯到y(tǒng)，因?yàn)槠啓C(jī)的回?zé)嵯到y(tǒng)也有相當(dāng)?shù)墓?jié)能潛力，現(xiàn)代熱力發(fā)電廠的汽輪機(jī)組都無例外的采用了給水回?zé)峒訜幔責(zé)嵯到y(tǒng)既是汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是全廠熱力系統(tǒng)的核心，它對(duì)機(jī)組和電廠的熱經(jīng)濟(jì)性起著決定性的作用。一、 給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)及其優(yōu)點(diǎn)給水回?zé)峒訜嶂冈谡羝麩崃ρh(huán)中從汽輪機(jī)數(shù)個(gè)中間級(jí)抽出一部分蒸汽，送到給水加熱器中用于鍋爐給水的加熱，提高工質(zhì)在鍋爐內(nèi)吸熱過程的平均溫度，以提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。

2、給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)是原則性熱力系統(tǒng)最基本的組成部分，采用蒸汽加熱鍋爐給水的目的在于減少冷源損失，一定量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器中向空氣放熱，即避免了蒸汽的熱量被空氣帶走，使蒸汽熱量得到充分利用，熱耗率下降，同時(shí)由于利用了在汽輪機(jī)作過部分功的蒸汽加熱給水，提高了給水溫度，減小了鍋爐受熱面的傳熱溫差，從而減少了給水加熱過程中的不可逆損失，在鍋爐中的吸熱量也相應(yīng)減少。綜合以上原因說明給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)提高了機(jī)組循環(huán)熱效率，因此，汽輪機(jī)采用回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)對(duì)提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有決定性的作用，而回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)的運(yùn)行可靠性和運(yùn)行性能的優(yōu)劣，將直接影響整套機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。采用回?zé)峒訜嵫h(huán)的優(yōu)點(diǎn) （1）提高熱效

3、率。由于抽汽的原因，排至凝汽器的蒸汽量減少，冷源損失減少，所以循環(huán)熱效率提高。 （2）對(duì)于鍋爐來說，因給水溫度提高，鍋爐熱負(fù)荷降低，因此爐內(nèi)換熱面積減少，節(jié)約了鋼材用量。 （3）由于中間抽汽，使汽輪機(jī)末幾級(jí)的蒸汽流量減少，減少了汽輪機(jī)末幾級(jí)的流通面積，使末級(jí)葉片的長(zhǎng)度減少，解決了汽輪機(jī)末級(jí)葉片設(shè)計(jì)、制造的難題。 （4）由于進(jìn)入凝汽器的蒸汽量的減少，凝汽器的熱負(fù)荷減少，換熱面積也減少，減少了鋼材用量，節(jié)省了投資。二、 給水回?zé)峒訜崞?.1 給水回?zé)峒訜崞鞯姆诸惡徒Y(jié)構(gòu)2.1.1 加熱器的分類回?zé)峒訜崞魇侵笍钠啓C(jī)的某些中間級(jí)抽出部分蒸汽來加熱凝結(jié)水或鍋爐給水，以提高熱經(jīng)濟(jì)性的換熱設(shè)備。按傳熱方式的

4、不同，回?zé)峒訜崞骺煞譃榛旌鲜胶捅砻媸絻煞N?；旌鲜郊訜崞魇峭ㄟ^蒸汽和被加熱的水直接接觸、混合進(jìn)行傳熱的，因此混合式加熱器可以將水加熱到該加熱器蒸汽壓力下的飽和水溫度；表面式加熱器是通過金屬受熱面將蒸汽的凝結(jié)放熱量傳給管束內(nèi)的被加熱水，因此存在熱阻，一般不能將水加熱到該加熱器蒸汽壓力下的飽和溫度。給水加熱器按傳熱面配置方式，又可以分為一段式、兩段式和三段式加熱器。而根據(jù)水側(cè)的布置和流動(dòng)方向的不同，表面式加熱器又可分為立式和臥式兩種，其中立式加熱器又可分為順置式與倒置式。臥式加熱器內(nèi)給水沿水平方向流動(dòng)，立式加熱器內(nèi)給水沿垂直方向流動(dòng)；立式加熱器便于檢修，占地面積小，可使廠房布置緊湊。臥式加熱器傳熱效

5、果好，結(jié)構(gòu)上便于布置蒸汽冷卻段和疏水冷卻段，因而在現(xiàn)代大容量機(jī)組上得到了廣泛應(yīng)用。在整個(gè)回?zé)嵯到y(tǒng)中，按給水壓力分，一般將除氧器之后經(jīng)給水泵升壓后的回?zé)峒訜崞鞣Q為高壓加熱器，這些加熱器要承受很高的給水壓力；而將除氧器之前僅受凝結(jié)水泵較低壓力的回?zé)峒訜崞鞣Q為低壓加熱器；此外還有回收主汽門、調(diào)速汽門門桿溢汽及軸封漏汽來加熱凝結(jié)水的加熱器，稱為軸封加熱器。為了提高回?zé)嵝?，更有效地利用抽汽的過熱度，加強(qiáng)對(duì)疏水的冷卻，高參數(shù)大容量機(jī)組的高壓加熱器，甚至部分低壓加熱器又把傳熱面分為蒸汽冷卻段、凝結(jié)段和疏水冷卻段三部分。蒸汽冷卻段又稱為內(nèi)置式蒸汽冷卻器，它利用蒸汽的過熱度，在蒸汽狀態(tài)不變的條件下加熱給水，使

6、離開過熱段時(shí)的出水溫度接近于、或等于、甚至超過該抽汽壓力下的飽和溫度，以減小加熱器內(nèi)的換熱端差，提高熱效率。疏水冷卻段又稱為內(nèi)置式疏水冷卻器，它是利用剛進(jìn)入加熱器的低溫水來冷卻疏水，既可以減少本級(jí)抽汽量，又防止了本級(jí)疏水在通往下一級(jí)加熱器的管道內(nèi)發(fā)生汽化，排擠下一級(jí)抽汽，增加冷源損失。隨著加熱器容量的發(fā)展，還有的機(jī)組將蒸汽冷卻段或疏水冷卻段布置于該級(jí)加熱器殼體之外，形成單獨(dú)的熱交換器，稱為外置式蒸汽冷卻器或外置式疏水冷卻器。2.1.2 混合式加熱器和表面式加熱器的優(yōu)缺點(diǎn)比較混合式加熱器的優(yōu)點(diǎn):可將水直接加熱到蒸汽壓力下的飽和溫度，無端差，熱經(jīng)濟(jì)性高，它沒有金屬受熱面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，而且便于

7、匯集不同溫度的汽水，并能除去水中含有的氣體。但是，混合式加熱器也有其缺點(diǎn)：每臺(tái)加熱器的出口必須配置升壓水泵，有的水泵還需要在高溫下工作。增加了設(shè)備和投資，還使系統(tǒng)復(fù)雜化。（3）當(dāng)汽輪機(jī)變工況運(yùn)行時(shí)，升壓泵的入口還容易發(fā)生汽蝕。（4）如果單獨(dú)由混合式加熱器組成回?zé)嵯到y(tǒng)投入實(shí)際運(yùn)行，其廠用電量將大大增加，經(jīng)濟(jì)性反而降低。因此，火力發(fā)電廠一般只將其作為除氧器。表面式加熱器的缺點(diǎn)：由于金屬受熱面存在熱阻，給水不可能加熱到對(duì)應(yīng)壓力下的飽和溫度，不可避免地存在著端差，因此，與混合式加熱器相比，其熱經(jīng)濟(jì)性低，金屬耗量大，造價(jià)高，而且還要增加與之相配套的疏水裝置。優(yōu)點(diǎn)：由于表面式加熱器組成的回?zé)嵯到y(tǒng)比混合式的

8、回?zé)嵯到y(tǒng)簡(jiǎn)單，且運(yùn)行可靠，因而得到了廣泛的應(yīng)用。常用的表面式加熱器為管殼式加熱器。2.2 回?zé)峒訜崞鞯倪\(yùn)行加熱器是發(fā)電廠的重要輔機(jī)，加熱器的正常投運(yùn)與否對(duì)電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及滿發(fā)影響很大。機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的熱經(jīng)濟(jì)性，主要決定于設(shè)計(jì)和制造，但和運(yùn)行也有很大關(guān)系。 2.2.1 低壓加熱器的運(yùn)行 加熱器運(yùn)行中要注意監(jiān)視加熱器進(jìn)、出口水溫，加熱器汽側(cè)壓力、溫度，被加熱水的流量，疏水水位，加熱器的端差等。加熱器運(yùn)行中應(yīng)保持正常水位。水位過高會(huì)淹沒受熱面，影響換熱，同時(shí)這些凝結(jié)的飽和水，在機(jī)組負(fù)荷突降時(shí)，由于抽汽壓力的下降會(huì)使一部分飽和水汽化，變?yōu)闈耧柡驼羝?，于是夾帶著小水珠的濕飽和蒸汽就有可能倒流入汽輪機(jī)內(nèi)

9、，使葉片受到?jīng)_蝕，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致機(jī)組水沖擊。水位過低或無水位運(yùn)行，蒸汽將通過疏水管流入下一級(jí)，排擠下一級(jí)的抽汽，造成整個(gè)機(jī)組回?zé)峤?jīng)濟(jì)性下降，同時(shí)高速汽流沖刷疏水管還會(huì)加速管道的損壞。發(fā)生這種現(xiàn)象后，在相鄰的兩個(gè)加熱器中，汽側(cè)壓力低的加熱氣出口水溫比正常時(shí)高，這時(shí)應(yīng)檢查疏水調(diào)整門是否正常，以便及時(shí)處理。為防止蒸汽從空氣管進(jìn)入下一級(jí)加熱器，在空氣管上均裝有適當(dāng)?shù)墓?jié)流墊。 加熱器受熱面結(jié)垢后，將直接影響傳熱效果。結(jié)垢的原因往往是凝汽器銅管泄漏，循環(huán)水進(jìn)入凝結(jié)水側(cè)，使凝結(jié)水硬度增加，而排污或化學(xué)處理又不徹底，使蒸汽品質(zhì)和凝結(jié)水品質(zhì)下降，造成加熱器結(jié)垢。因此，運(yùn)行中必須監(jiān)視凝結(jié)水的硬度。 加熱器內(nèi)積存空

10、氣，同樣會(huì)影響傳熱效果，因?yàn)檫@些空氣會(huì)在管束表面形成氣膜，使熱阻增大，嚴(yán)重的阻礙了加熱器的熱傳導(dǎo)，降低了加熱器的換熱效率。特別是工作壓力低于1個(gè)絕對(duì)大氣壓的加熱器，由于管道、閥門等不嚴(yán)密處，可能漏入空氣，應(yīng)通過真空系統(tǒng)水壓試驗(yàn)找出泄漏處，并予以消除。另外加熱器長(zhǎng)期停運(yùn)也容易積聚大量的空氣。加熱器運(yùn)行中還要注意監(jiān)視其端差，差值越小說明加熱器的工作情況就越好。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)加熱器端差增大時(shí)，可以從以下幾個(gè)方面分析：（1）加熱器受熱面結(jié)垢，使傳熱惡化。（2）加熱器內(nèi)積聚空氣，增大了傳熱熱阻。（3）水位過高，淹沒了部分管束，減少了換熱面積。（4）抽汽門或止回閥未全開或卡澀，造成抽汽量不夠，抽汽壓力低。（5

11、）旁路門漏水或水室隔板不嚴(yán)使水短路。2.2.2 低壓加熱器的停運(yùn)低壓加熱器的停運(yùn)有正常運(yùn)行中的停運(yùn)和緊急故障停運(yùn)。正常停運(yùn)后，如果停運(yùn)的低壓加熱器處于飽和濕蒸汽區(qū)，將有可能使抽汽口處氣缸積聚疏水，造成后級(jí)動(dòng)葉的水沖蝕甚至損壞；如果停運(yùn)的低壓加熱器處于高壓軸封溢汽的回收點(diǎn)，則加熱器停運(yùn)后，軸封漏汽將進(jìn)入低壓缸，會(huì)對(duì)低壓缸的運(yùn)行工況造成影響。另外，加熱器的停運(yùn)還會(huì)影響機(jī)組的出力，若不減小汽輪機(jī)的進(jìn)汽量，則相應(yīng)加熱器抽汽口以及各級(jí)的通汽量將增大，特別是末級(jí)隔板和動(dòng)葉的受力情況將有較大的增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成末級(jí)葉片的損壞。因此，各汽輪機(jī)制造廠家對(duì)回?zé)嵯到y(tǒng)停運(yùn)后的汽輪機(jī)組的帶負(fù)荷情況均有明確的限制，機(jī)組運(yùn)

12、行中必須按其要求嚴(yán)格控制負(fù)荷，以確保機(jī)組的安全運(yùn)行。而低壓加熱器的緊急故障停運(yùn)是指低壓加熱器發(fā)生滿水現(xiàn)象時(shí)，端差增大，出口水溫降低，情況嚴(yán)重時(shí)汽側(cè)壓力的擺動(dòng)或升高造成抽汽管道和加熱器本體沖擊、振動(dòng)，需要緊急切除加熱器運(yùn)行。2.2.3 高壓加熱器的運(yùn)行高壓加熱器可以隨機(jī)投運(yùn)，也可以在一定負(fù)荷下熱態(tài)投運(yùn)。因?yàn)樵陔S機(jī)投運(yùn)中，負(fù)荷低，高壓加熱器疏水無法送入除氧器回收，疏水水位調(diào)整困難，而直排疏水又造成大量的汽水和熱量的損失，因此大型機(jī)組一般在啟動(dòng)中達(dá)到一定負(fù)荷時(shí)才投入高壓加熱器。高壓加熱器正常運(yùn)行中，要保持水位正常，嚴(yán)禁無水位和高水位運(yùn)行，水位自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置應(yīng)正常。高壓加熱器無水位運(yùn)行時(shí)：（1）蒸汽通過

13、疏水管進(jìn)入下一級(jí)高壓加熱器，從而減少下一級(jí)的抽汽量，影響回?zé)峤?jīng)濟(jì)性。（2）由于疏水的兩相流動(dòng)使疏水調(diào)節(jié)閥、疏水管發(fā)生嚴(yán)重的沖蝕，直接影響了高壓加熱器的安全運(yùn)行。（3）高壓加熱器無水位運(yùn)行時(shí)，蒸汽帶著被凝結(jié)的水珠流經(jīng)加熱器管束尾部，造成該部位管束的沖刷，尤其是對(duì)有疏水冷卻器的高壓加熱器，無水位運(yùn)行將使管束侵蝕成孔洞，從而發(fā)生泄漏現(xiàn)象。高壓加熱器水位過高，使管束換熱面積減小，給水溫度下降，影響回?zé)峤?jīng)濟(jì)性；容易造成保護(hù)動(dòng)作，而且一旦保護(hù)失靈，汽輪機(jī)將有進(jìn)水的可能。因此，在高壓加熱器運(yùn)行中嚴(yán)禁無水位或高水位運(yùn)行，對(duì)高壓加熱器水位要進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)視。 高壓加熱器汽側(cè)排空門在高壓加熱器運(yùn)行當(dāng)中應(yīng)一直保持全開，

14、將汽側(cè)空氣排至除氧器。因?yàn)榭諝饩奂趽Q熱面上，不僅影響著高壓加熱器的傳熱效果，同時(shí)還會(huì)引起高壓加熱器的腐蝕。定期記錄高壓加熱器的出入口溫度和抽汽壓力。如發(fā)現(xiàn)給水溫度降低，應(yīng)及時(shí)查明原因。比如檢查高壓加熱器水位是否過高，汽側(cè)排空門是否誤關(guān)，高壓加熱器旁路門（三通門）是否不嚴(yán)，出入口門是否未全開，高壓加熱器進(jìn)汽門、抽汽止回閥是否未全開等。對(duì)給水溫度降低這一情況可以根據(jù)汽輪機(jī)抽汽口壓力與加熱器汽側(cè)壓力之差的變化來分析。如果發(fā)現(xiàn)兩者的壓力差增加，則說明進(jìn)汽被節(jié)流；如汽側(cè)壓力等于或高于抽汽壓力，則說明水位過高。要注意發(fā)電機(jī)組負(fù)荷與高壓加熱器疏水自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度關(guān)系。當(dāng)負(fù)荷未變，調(diào)節(jié)閥開度增加時(shí)，高壓加熱

15、器管束可能出現(xiàn)泄漏，這時(shí)要立即確證高壓加熱器是否內(nèi)漏，如泄漏，應(yīng)立即停止高壓加熱器運(yùn)行。 此外，還要對(duì)高壓加熱器的保護(hù)、自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置要進(jìn)行定期試驗(yàn)，保證其動(dòng)作可靠；要對(duì)高壓加熱器的水側(cè)、汽側(cè)安全門進(jìn)行定期校驗(yàn)，同時(shí)如有可能應(yīng)進(jìn)行定期活動(dòng)試驗(yàn)；應(yīng)對(duì)高壓加熱器的水質(zhì)進(jìn)行定期化驗(yàn)；要嚴(yán)密監(jiān)視高壓加熱器的運(yùn)行狀況，當(dāng)汽輪機(jī)汽耗量過大，給水流量大于設(shè)計(jì)值，抽汽量增加及單個(gè)高壓加熱器的汽側(cè)停運(yùn)使后一級(jí)加熱器入口溫度降低，抽汽量增加發(fā)生時(shí)，即可認(rèn)為高壓加熱器超負(fù)荷運(yùn)行。2.2.4 高壓加熱器的停運(yùn)高壓加熱器的停運(yùn)可分為隨機(jī)停運(yùn)，帶負(fù)荷停運(yùn)和事故停運(yùn)。具備隨機(jī)滑參數(shù)停運(yùn)條件的高壓加熱器，應(yīng)隨機(jī)組的停運(yùn)而停運(yùn)加

16、熱器。當(dāng)需要帶負(fù)荷停運(yùn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制溫降率，按操作規(guī)程對(duì)其停運(yùn)。和低加相比，高壓加熱器發(fā)生事故較多，若高壓加熱器不投入運(yùn)行將會(huì)使機(jī)組的煤耗增加，而高壓加熱器的停運(yùn)，將使給水溫度降低，造成超高參數(shù)直流爐的水冷壁超溫及汽包爐的過熱汽溫升高。因此，停用某加熱器時(shí)，為保證相應(yīng)抽汽段以后汽輪機(jī)的各級(jí)不過負(fù)荷，應(yīng)該根據(jù)機(jī)組的具體情況減少負(fù)荷。2.2.5 除氧器的運(yùn)行鍋爐給水除氧是由除氧器來實(shí)現(xiàn)和完成的。除氧器是回?zé)嵯到y(tǒng)中的一個(gè)混合式加熱器，是用汽輪機(jī)的抽汽來加熱需除氧的鍋爐給水的。其作用有兩方面：一是提高給水品質(zhì)，除去給水中的溶氧和其他氣體，防止設(shè)備腐蝕；二是提高給水溫度，并匯集排汽、余汽、疏水、回水等，

17、以減少汽水損失。而在機(jī)組投運(yùn)后，由于各種原因，除氧器的抽汽點(diǎn)參數(shù)有時(shí)偏離設(shè)計(jì)值，甚至比設(shè)計(jì)值低得多。除氧器的低壓運(yùn)行，對(duì)除氧器本身來說，可能影響不大，但卻對(duì)高加的運(yùn)行造成了很大的損害。除氧器的出口水溫和除氧器抽汽口壓力有關(guān)，在正常情況下，除氧器的出口水溫基本上就是抽汽口壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度。如果抽汽口壓力過低，除氧器偏離設(shè)計(jì)值低壓運(yùn)行，其直接的后果就是除氧器的出口水溫過低，使高加長(zhǎng)期處于超負(fù)荷運(yùn)行，對(duì)鄰近除氧器的高加運(yùn)行產(chǎn)生影響，造成加熱器的損壞。 2.3 回?zé)嵯到y(tǒng)的影響因素汽輪機(jī)的回?zé)嵯到y(tǒng)主要是由高壓加熱器、低壓加熱器、除氧器和各種水泵及相關(guān)管道所構(gòu)成，而回?zé)峒訜崞魇瞧啓C(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)的核心組成構(gòu)

18、件，其運(yùn)行狀況直接影響到回?zé)嵯到y(tǒng)乃至整個(gè)熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性，主要表現(xiàn)在加熱器端差（包括運(yùn)行中的加熱不足）、壓損、散熱損失、切除加熱器和給水部分旁路等因素對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響，在這些因素中，加熱器端差的大小是反應(yīng)加熱器性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)，端差越小，則加熱器的熱經(jīng)濟(jì)性越高。2.4 加熱器端差及熱損失產(chǎn)生的原因加熱器端差又有上端差和下端差之分，其中上端差是指加熱器內(nèi)蒸汽壓力下所對(duì)應(yīng)的飽和溫度與加熱器出口水溫之差；下端差是指離開加熱器殼側(cè)的疏水出口溫度和進(jìn)入管側(cè)的給水進(jìn)口溫度之差。考慮到加熱器上端差對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響遠(yuǎn)比下端差大，如無特殊說明，一般文獻(xiàn)中加熱器端差均指上端差，因而本文也只對(duì)加熱器上端差進(jìn)

19、行分析討論。圖2.1是加熱器熱交換過程在T-S圖上的表示方式。過程線1-2是給水被加熱的升溫過程；3-4是加熱蒸汽凝結(jié)放熱過程；是加熱器的端差。在設(shè)計(jì)中有技術(shù)經(jīng)濟(jì)選定的端差，在運(yùn)行設(shè)備 中，由于各種原因產(chǎn)生給水加熱不足謂之運(yùn)行端差。經(jīng)濟(jì)上合理的端差值應(yīng)由技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算比較來決定，即比較當(dāng)端差值降低時(shí)得到的燃料節(jié)省和加熱器換熱面金屬消耗的增加費(fèi)用。燃料越貴，金屬越便宜，則降低端差越有利。一般表面式回?zé)峒訜崞鞯某隹诙瞬罴s為35。端差的存在和變化，雖沒有發(fā)生直接的明顯的熱損失，但卻增加了熱交換的不可逆性，產(chǎn)生了額外的冷源損失，降低了裝置的熱經(jīng)濟(jì)性。2.5 分析加熱器端差對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性影響的意義在再熱機(jī)

20、組中，高加的端差變化通常不但影響新蒸汽等效焓降，而且還會(huì)通過影響再熱器的吸熱量進(jìn)而影響循環(huán)吸熱量。加熱器端差增大，一方面導(dǎo)致加熱器出力下降，使能級(jí)較低的抽汽量減少，汽輪機(jī)的排汽量增大;另一方面使上一級(jí)加熱器的負(fù)荷增大，使能級(jí)較高的抽汽量增加，降低汽輪機(jī)的作功能力；而高壓加熱器端差過大又使循環(huán)吸熱量增加，這些因素導(dǎo)致汽輪機(jī)的循環(huán)效率下降，影響機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。因而定量分析加熱器端差對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響，對(duì)熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化、節(jié)能改造、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行管理有重要的意義。因此，對(duì)加熱器端差變化造成的機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響進(jìn)行定量的分析、計(jì)算是十分必要的。加熱器端差減小，機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性提高，每臺(tái)加熱器對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的

21、影響程度也是不一樣的，1號(hào)高加、3號(hào)高加、6號(hào)低加的端差變化對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響較大，不同容量機(jī)組加熱器端差變化對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響程度也不一樣，根據(jù)不同機(jī)組、不同加熱器，按實(shí)際情況選擇不同的加熱器端差以及對(duì)某些端差影響機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性較大的加熱器加強(qiáng)監(jiān)視與運(yùn)行維護(hù)是可取的。三、 回?zé)峒訜崞鞫瞬钤龃蟮脑蚍治黾案倪M(jìn)措施根據(jù)上述計(jì)算可以看出加熱器端差變化確對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性有較大影響，計(jì)算結(jié)果表明了加熱器端差減小可以提高機(jī)組熱效率，降低熱耗和標(biāo)準(zhǔn)煤耗率，節(jié)約煤炭，驗(yàn)證了加熱器端差越小，機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性越高，加熱器端差越大，機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性越低。因此，要利用加熱器端差對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響來實(shí)現(xiàn)對(duì)火電機(jī)組的節(jié)能改造，

22、就必須找到加熱器端差增大的原因，并提出切實(shí)可行的改進(jìn)措施，以減小加熱器的端差，實(shí)現(xiàn)火電機(jī)組的節(jié)能。3.1 回?zé)峒訜崞鞫瞬钤龃蟮脑蚍治霾煌瑱C(jī)組，不同加熱器，不同的運(yùn)行情況下，加熱器端差增大的原因也是不同的，具體情況要具體分析。下面是我對(duì)加熱器端差增大的可能原因作的簡(jiǎn)要總結(jié)：（1）回?zé)峒訜崞餍孤┒鹿?，影響加熱器的傳熱效果，?dǎo)致上下端差加大。其泄漏、堵管原因如下：加熱器設(shè)計(jì)、制造存在缺陷。主要表現(xiàn)在加熱器內(nèi)部管束與管板之間采用機(jī)械脹管、管口焊接的方式，脹接力與脹接長(zhǎng)度不夠，制造工藝、質(zhì)量較差。加熱器泄漏后，堵管工藝不良。主要表現(xiàn)在泄漏管在堵管前與管堵頭未進(jìn)行絞孔拂配焊接前未進(jìn)行預(yù)熱處理，焊接工藝差

23、。加熱器啟停時(shí)，給水溫度變化速度超標(biāo)。其中高壓加熱器是火力發(fā)電廠承壓最高的容器。承受著過熱蒸汽和鍋爐給水間的溫差和壓差，其工作條件很惡劣，其中又以管束與管板連接處的工作條件最為惡劣。在高壓加熱器投運(yùn)和解列過程中，若控制不當(dāng)，管束與管板連接處會(huì)受到很大的熱沖擊，這種應(yīng)力過大或多次交變，會(huì)損壞連接處結(jié)合面，造成管子端口泄漏。（2）實(shí)際運(yùn)行參數(shù)與設(shè)計(jì)值偏離較大，如給水流量、給水入口溫度等。由于機(jī)組在設(shè)計(jì)或制造上存在缺陷，或由于運(yùn)行調(diào)整和系統(tǒng)泄漏的原因，機(jī)組運(yùn)行的熱力性能指標(biāo)達(dá)不到設(shè)計(jì)值，使得機(jī)組在偏離設(shè)計(jì)值較大的工況下運(yùn)行。在額定負(fù)荷下，進(jìn)汽量是一定的，而熱量也是一定的，當(dāng)給水流量增大時(shí)溫升下降從而

24、導(dǎo)致加熱器上下端差增大。（3）加熱器水位的影響?；?zé)峒訜崞髟凇盎鶞?zhǔn)”水位運(yùn)行是保證加熱器性能的最基本條件。當(dāng)水位不方便監(jiān)視且不能實(shí)現(xiàn)水位自動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)，加熱器常維持低水位或無水位運(yùn)行。當(dāng)水位降低到一定程度時(shí)，疏水冷卻段水封散失，蒸汽和疏水一起進(jìn)入疏水冷卻段，疏水得不到有效冷卻，導(dǎo)致端差增大，經(jīng)濟(jì)性降低；更嚴(yán)重的是由于蒸汽冷卻段的出口在疏水冷卻段的上面，水封喪失后造成蒸汽短路，從蒸汽冷卻段出來的高速蒸汽會(huì)沖刷蒸汽冷卻段、凝結(jié)段最后在疏水冷卻段水封進(jìn)口形成水中帶汽的汽液兩相流，沖刷疏水冷卻段，引起管子振動(dòng)而損壞。同時(shí)，在低水位或無水位運(yùn)行時(shí)，由于抽汽通過疏水竄入下一級(jí)加熱器，使得大量高品位的蒸汽進(jìn)入低

25、品位區(qū)進(jìn)行加熱，能級(jí)的降低導(dǎo)致了蒸汽能量發(fā)生了貶值，低壓抽汽被迫排擠回汽輪機(jī)做功，最終使得機(jī)組經(jīng)濟(jì)性下降。（4）加熱器管束表面結(jié)垢，使傳熱惡化。加熱器長(zhǎng)期運(yùn)行后，會(huì)在管子內(nèi)外表面形成以氧化鐵為主的污垢，增大了傳熱熱阻，導(dǎo)致管子內(nèi)外溫差增大，降低了傳熱效果，增加了壓力損失，使回?zé)峒訜崞鞒隹跍囟冉档?，造成回?zé)峒訜崞鹘o水端差增大。（5）空氣積聚使傳熱效率降低。加熱器中不凝結(jié)氣體的來源是加熱器停用、檢修時(shí)滯留在加熱器殼側(cè)和水側(cè)的空氣，以及抽汽或疏水帶入或析出的不凝結(jié)氣體。不凝結(jié)氣體對(duì)加熱器熱力性能的影響有：在某些死區(qū)積聚形成不凝結(jié)氣體覆蓋層，減少了傳熱面積；在管子外壁凝結(jié)水膜周圍形成一個(gè)氣體層，使傳熱

26、熱阻增加；不凝結(jié)氣體的分壓力升高，導(dǎo)致蒸汽的分壓力下降，使凝結(jié)過程的有效飽和溫度下降，降低其對(duì)數(shù)平均溫差。由于上述影響，不凝結(jié)氣體的存在降低了傳熱效果并最終增大了加熱器的端差。（6）高加三通閥內(nèi)漏。高加進(jìn)、出水三通閥下限行程未調(diào)試好或閥門嚴(yán)密性差，會(huì)導(dǎo)致部分給水短走大旁路，影響高加出口水溫，進(jìn)而影響加熱器端差。（7）加熱器水室短路。高壓加熱器的水室靠焊接的水室隔板將水室分成進(jìn)水室和出水室。如果水室隔板焊接質(zhì)量不過關(guān)，必將導(dǎo)致部分高壓給水不流經(jīng)加熱鋼管而“短走旁路”。隨著高加運(yùn)行時(shí)間的積累，縫隙逐漸變大，高加出口溫度便會(huì)緩慢下降，進(jìn)而導(dǎo)致加熱器端差的變化。3.2 降低回?zé)峒訜崞鞫瞬畹母倪M(jìn)措施 在機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行過程中，由于各回?zé)峒訜崞鞫瞬钤龃蟮木唧w原因不同，因此我們面對(duì)不同的情況所采取的處理措施也不一樣。我們通常采取的措施主要如下有：回?zé)峒訜崞鞴苁蚬馨逍孤┦腔責(zé)峒訜崞鬟\(yùn)行中最常碰到的問題，如果發(fā)現(xiàn)加熱器管系泄漏時(shí)要立即停運(yùn)加熱器，減少管子的損壞數(shù)量，減輕損壞程度，并制定詳細(xì)的檢修措施、步驟和工藝。對(duì)于端口泄漏，應(yīng)刮去原有焊縫金屬再進(jìn)行補(bǔ)焊，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，消除?/p>