本科毕业设计(火电机组加热器端差对经济性影响的分析)

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火电机组加热器端差对经济性影响的分析

摘 要:讨论汽轮机组的经济性问题,人们往往把目光放在汽轮机的初终参数上,认为它

们的变化对机组的经济性影响较大,这无疑是正确的。但分析整台机组的经济性仅限于此也是不全面的。还应关注汽轮机的回热系统,因为汽轮机的回热系统也有相当的节能潜力,认真分析其中存在的问题,也能找到节能的途径和办法 ,其中汽轮机热力系统中的加热器的运行情况,对机组经济性有较大的影响,主要表现在加热器的端差(包括运行中的加热不足)、抽汽管道压损、散热损失、切除加热器和给水部分旁路等因素对热经济性的影响。定量分析这些因素对热经济性的影响,对于机组节能和提高机组热经济性具有十分现实的意义。在这些因素中,传热端差的影响尤其大,本文运用等效热降理论,以600MW和350MW机组为例定量分析了加热器端差变化对机组热经济性的影响,结果表明加热器端差越小,机组的热经济性越高, 加热器端差越大,机组的热经济性越低,这为电厂给水回热系统节能改造提供了依据,本文还总结了加热器端差增大的原因,并提出了相应的改进措施。

关键词:加热器,端差,等效热降法,经济性

I

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The Analysis of Thermal Economicon Terminal Temperature

Difference of Heater in Power Unit

Abstract :Disscussing the economic issuses of turbine, people tend to pay a attention to the

initial and final parameters of the turbine, and think their changes will effect greatly on unit’s economy , which is undoubtedly correct. However, it is comprehensive to simply analyze . the economy of the entire unit. Because the heat recovery system of steam turbine has considerable potential for energy saving, we should also concern heat recovery system of steam turbine, and analyze the existing problems carefully to find the ways to energy saving. Heater terminal temperature difference of steam turbine thermal system can cause great infections on unit’s economy,and it mainly expresses the impacts about heater terminal temperature difference , the loss of pressure along pipe ,the loss of heat, the resection of high pressure feedwater heater ,and the bypass of supplying water,and so on.Analyzing the impact on unit’s hot economy by these factors has realistic significance for the unit’s energy saving and improving the unit’s hot economy. The terminal temperature difference influence greatly among these factors.This paper took the 600MW and 350MW units as an example, equivalent heat drop method was adopted for analyzing heater terminal temperature difference effect on unit’s economic. The results indicated:the smaller heater terminal temperature difference, the higher unit’s economic; the bigger heater terminal temperature difference,the lower unit’s economic,and it provided the evidence for energy saving.This paper summarised the reasons for increasing difference, and put forward measures for improvement.

Key words: heater ,terminal temperature difference ,equivalent heat drop method,

economy

II

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目 录

摘要??????????????????????????????????? Ⅰ Abstract??????????????????????????????????Ⅱ 1 前言??????????????????????????????????1 1.1 我国的能源现状和节能意义??????????????????????1 1.2 火电机组的节能分析?????????????????????????1 1.3 给水回热加热系统??????????????????????????1 1.4 采用回热加热循环的优点???????????????????????1 1.5 本文的主要工作???????????????????????????2 2 给水回热加热器?????????????????????????????3 2.1 给水回热加热器的分类和结构?????????????????????3 2.1.1 加热器的分类??????????????????????????3 2.1.2 混合式加热器和表面式加热器的优缺点比较?????????????3 2.2 回热加热器的运行??????????????????????????4 2.2.1 低压加热器的运行????????????????????????4 2.2.2 低压加热器的停运????????????????????????5 2.2.3 高压加热器的运行????????????????????????5 2.2.4 高压加热器的停运????????????????????????6 2.2.5 除氧器的运行??????????????????????????7 2.3 回热系统的影响因素?????????????????????????7 2.4 加热器端差及热损失产生的原因????????????????????7 2.5 分析加热器端差对机组热经济性影响的意义???????????????8 3 等效热降理论及其计算通式????????????????????????9 3.1 等效热降理论概述??????????????????????????9 3.2 基本概念??????????????????????????????9 3.3 方法应用??????????????????????????????10 4 加热器端差变化对经济性影响的计算分析??????????????????11 4.1 TC4F-980型600MW亚临界机组的回热系统 ??????????????? 11 4.1.1 其他参数????????????????????????????12

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4.1.2 等效热降计算??????????????????????????12 4.1.3 加热器端差的定量分析??????????????????????14 4.2 TC2F—38.6型350MW机组的回热系统 ????????????????? 18 4.2.1 其他参数????????????????????????????19 4.2.2 再热器吸热量计算????????????????????????19 4.2.3 加热器端差的定量分析??????????????????????19 4.3 计算结果的分析???????????????????????????23 5 回热加热器端差增大的原因分析及改进措施?????????????????25 5.1 回热加热器端差增大的原因分析??????????????????? 25 5.2 降低回热加热器端差的改进措施??????????????????? 26 6 结论 ????????????????????????????????? 28 参考文献????????????????????????????????? 29 附录??????????????????????????????????? 31 附录1:英文文献 ?????????????????????????????31 附录2:中文译文 ?????????????????????????????35

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1 前 言

1.1 我国的能源现状和节能意义

现如今全球能源供应日趋紧张,而我国更是如此,电能作为我国日常能源供应的主要能源,其消耗量非常大,并且目前我国电力行业形势严峻,特别是在用电高峰期电力供应明显不足,因此电力生产中的节能具有非常现实的意义,而我国以火力发电为主,目前我国的火力发电厂机组约占总装机容量的74.5%,因此如何进行火电机组的节能,提高火电机组的热经济性尤为重要。

1.2 火电机组的节能分析

在关于汽轮机组的经济性问题上人们往往把目光放在汽轮机的初终参数上,认为它们的变化对机组的经济性影响较大,这无疑是正确的。但分析整台机组的经济性仅限于此也是不全面的,还应关注汽轮机的回热系统,因为汽轮机的回热系统也有相当的节能潜力,现代热力发电厂的汽轮机组都无例外的采用了给水回热加热,回热系统既是汽轮机热力系统的基础,也是全厂热力系统的核心,它对机组和电厂的热经济性起着决定性的作用。

1.3 给水回热加热系统

给水回热加热指在蒸汽热力循环中从汽轮机数个中间级抽出一部分蒸汽,送到给水加热器中用于锅炉给水的加热,提高工质在锅炉内吸热过程的平均温度,以提高机组的热经济性。给水回热加热系统是原则性热力系统最基本的组成部分,采用蒸汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失,一定量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器中向空气放热,即避免了蒸汽的热量被空气带走,使蒸汽热量得到充分利用,热耗率下降,同时由于利用了在汽轮机作过部分功的蒸汽加热给水,提高了给水温度,减小了锅炉受热面的传热温差,从而减少了给水加热过程中的不可逆损失,在锅炉中的吸热量也相应减少。综合以上原因说明给水回热加热系统提高了机组循环热效率,因此,汽轮机采用回热加热系统对提高机组运行经济性有决定性的作用,而回热加热系统的运行可靠性和运行性能的优劣,将直接影响整套机组的运行经济性。

1.4 采用回热加热循环的优点

(1)提高热效率。由于抽汽的原因,排至凝汽器的蒸汽量减少,冷源损失减少,所以循环热效率提高。

(2)对于锅炉来说,因给水温度提高,锅炉热负荷降低,因此炉内换热面积减少,节

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件的高压加热器,应随机组的停运而停运加热器。当需要带负荷停运时,应严格控制温降率,按操作规程对其停运。和低加相比,高压加热器发生事故较多,若高压加热器不投入运行将会使机组的煤耗增加,而高压加热器的停运,将使给水温度降低,造成超高参数直流炉的水冷壁超温及汽包炉的过热汽温升高。因此,停用某加热器时,为保证相应抽汽段以后汽轮机的各级不过负荷,应该根据机组的具体情况减少负荷。

2.2.5 除氧器的运行

锅炉给水除氧是由除氧器来实现和完成的。除氧器是回热系统中的一个混合式加热器,是用汽轮机的抽汽来加热需除氧的锅炉给水的。其作用有两方面:一是提高给水品质,除去给水中的溶氧和其他气体,防止设备腐蚀;二是提高给水温度,并汇集排汽、余汽、疏水、回水等,以减少汽水损失。而在机组投运后,由于各种原因,除氧器的抽汽点参数有时偏离设计值,甚至比设计值低得多。除氧器的低压运行,对除氧器本身来说,可能影响不大,但却对高加的运行造成了很大的损害。除氧器的出口水温和除氧器抽汽口压力有关,在正常情况下,除氧器的出口水温基本上就是抽汽口压力对应的饱和温度。如果抽汽口压力过低,除氧器偏离设计值低压运行,其直接的后果就是除氧器的出口水温过低,使高加长期处于超负荷运行,对邻近除氧器的高加运行产生影响,造成加热器的损坏。

2.3 回热系统的影响因素

汽轮机的回热系统主要是由高压加热器、低压加热器、除氧器和各种水泵及相关管道所构成,而回热加热器是汽轮机回热系统的核心组成构件,其运行状况直接影响到回热系统乃至整个热力系统的热经济性,主要表现在加热器端差(包括运行中的加热不足)、压损、散热损失、切除加热器和给水部分旁路等因素对机组经济性的影响,在这些因素中,加热器端差的大小是反应加热器性能优劣的主要指标,端差越小,则加热器的热经济性越高。

2.4 加热器端差及热损失产生的原因

加热器端差又有上端差和下端差之分,其中上端差是指加热器内蒸汽压力下所对应的饱和温度与加热器出口水温之差;下端差是指离开加热器壳侧的疏水出口温度和进入管侧的给水进口温度之差。考虑到加热器上端差对机组经济性的影响远比下端差大,如无特殊说明,一般文献中加热器端差均指上端差,因而本文也只对加

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T43△τTr21TsS图2.1 加热器端差示意图 华北水利水电学院本科毕业论文

热器上端差进行分析讨论。图2.1是加热器热交换过程在T-S图上的表示方式。过程线1-2是给水被加热的升温过程;3-4是加热蒸汽凝结放热过程;??是加热器的端差。在设计中有技术经济选定的端差,在运行设备 中,由于各种原因产生给水加热不足谓之运行端差。经济上合理的端差值应由技术经济计算比较来决定,即比较当端差值降低时得到的燃料节省和加热器换热面金属消耗的增加费用。燃料越贵,金属越便宜,则降低端差越有利。一般表面式回热加热器的出口端差约为3~5℃。端差的存在和变化,虽没有发生直接的明显的热损失,但却增加了热交换的不可逆性,产生了额外的冷源损失,降低了装置的热经济性。

2.5 分析加热器端差对机组热经济性影响的意义

在再热机组中,高加的端差变化通常不但影响新蒸汽等效焓降,而且还会通过影响再热器的吸热量进而影响循环吸热量。加热器端差增大,一方面导致加热器出力下降,使能级较低的抽汽量减少,汽轮机的排汽量增大;另一方面使上一级加热器的负荷增大,使能级较高的抽汽量增加,降低汽轮机的作功能力;而高压加热器端差过大又使循环吸热量增加,这些因素导致汽轮机的循环效率下降,影响机组运行的经济性。因而定量分析加热器端差对机组热经济性的影响,对热力系统的设计优化、节能改造、现场运行管理有重要的意义。因此,对加热器端差变化造成的机组经济性的影响进行定量的分析、计算是十分必要的。

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3 等效热降理论及其计算通式

3.1 等效热降理论概述

等效热降是基于热力学的热功转换原理,考虑到设备质量、热力系统结构和参数的特点,经过严密的理论推演,导出Hj及?j等热力分析参量,用以研究热力转换及能量利用程度的一种方法。该方法主要用来分析蒸汽动力装置和热力系统,既可用于整体热力系统的计算,也可用于热力系统的局部定量分析。由于它抛弃了常规热平衡计算的缺点,无需全部重新计算便能查明系统变化的经济性,即可用局部运算替代整个热力系统的复杂计算,因而当用于热力系统局部定量分析时,等效热降法简捷而准确,且与一般热力学分析结果完全一致。因此,可借助等效热降法定量分析加热器端差对热机组经济性的影响。

3.2 基本概念

对于纯凝汽式汽轮机来说,1kg新蒸汽所做的功等于它的焓降,即:

h=hms-hc (3-1)

式中:h为新蒸汽所做的功; hms为新蒸汽进入汽轮机的初焓;hc为汽轮机的排汽焓,对于回热抽汽式汽轮机1kg新蒸汽所做的功为:

h=(hms-hc)( (3-2) -?1h1-hc)-?-?(?h?-hc)其中:h为新蒸汽所做的功;hms 为新蒸汽进入汽轮机的初焓;hc为汽轮机的排汽焓;h?为汽轮机第??级抽汽焓;??为抽汽份额。

对比可知:回热抽汽式汽轮机1kg新蒸汽所做的功小于纯凝汽式汽轮机,为将其与纯凝汽式汽轮机的焓降有所区别,将式(3-2)的焓降称作等效热降。

?z (1)等效热降:指回热抽汽式汽轮机lkg新蒸汽的作功,等效于?1-???y????1??kg新蒸汽?直达冷凝器的热降。其中:??为抽汽份额;y?为抽汽作功不足系数;??为任意抽汽级的编号;Z为抽汽级数。

(2)抽汽等效热降Hj:表示lkg抽汽流从加热器(Noj)处返回汽轮机的真实做功能力。抽汽等效热降计算通式为:

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j?1

Hj?(hj?hn)??r?1ArHr?kJ/kg?(3?3) qr

(3)抽汽效率?j :表示任意热量加到汽轮机的回热系统加热器(Noj)处时,该热量在汽轮机中转变为功的程度或份额。各抽汽等效热降Hj计算出后,按做功与加入热量之比,可得出相应的抽汽效率:

?j?Hj(3-4)

qj

式中 Ar—取?r或者?r,根据加热器型式而定; ?r—1kg给水在加热器j中的焓升; ?r—1kg疏水在加热器j中的放热量; r—加热器j后更低压力抽汽口脚码。

说明:①如果№j为汇集式加热器,则Ar均以?r代之;如果№j为疏水放流式加热器,则从j以下直到(包括)汇集式加热器用?r代替Ar;而在汇集式加热器以下,无论是汇集式或疏水放流式加热器,则一律以?r代替Ar。②qj、hj、hn,分别为加热器j中1kg抽汽的放热量、加热器j对应的1kg抽汽的焓、汽轮机排汽焓。③qr、Hr,分别为加热器r中1kg抽汽的放热量、加热器r中1kg抽汽的等效热降。

3.3 方法应用

加热器端差对机组热经济性的影响主要决定于端差的大小和相邻加热器抽汽效率之差的大小,此外,还与前面加热器有无疏水冷却器及疏水份额大小有关。因此,只要知道加热器端差的大小和相邻加热器抽汽效率之差的大小,便可应用等效热降法定量分析出加热器端差对机组热经济的影响。

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4 加热器端差变化对经济性影响的计算分析

4.1 TC4F-980型600MW亚临界机组的回热系统

美国西屋电气公司TC4F-980型600MW亚临界机组回热系统简图如图4.1所示。600MW亚临界汽轮机组为美国西屋电气制造的亚临界、一次中间再热、单轴、反动式、四缸四排汽、双背压、凝汽式机组,配汽包炉,额定设计主蒸汽压力16.706MPa,主蒸汽温度531.78℃,末级动叶高度为980.4mm(名义高度38.6英寸),汽轮发电机组额定设计功率为600MW。汽轮机的整个通流部分有四个汽缸组成,即1个单流高压缸,1个双流中压缸和2个双流低压缸。本机组有八级回热抽汽,回热系统中有三台高压加热器,四台低压加热器,一台除氧器,一台轴封加热器。本机组的热力系统由八段非调整回热抽汽组成,分别为3个高压加热器、1个除氧器和4个低压加热器,用于加热凝结水和锅炉给水。加热器疏水采用逐级自流方式,高加疏水引至除氧器,低加疏水最终引至凝汽器。8级回热加热器除除氧器为混合式加热器外,3个高加热器和4个低压加热器均为表面式加热器,并设有疏水冷却段,此外高加还设有过热蒸汽冷却段。该机组的原始数据已在表4-1中列出,根据等效热降理论可以计算出各级抽汽等效热降和抽汽效率。

hch4H4凝汽器h1,H1t1t2h2H2h5H5t5h3H3h6H6h7H7h8H8i1i2i3i5i6i7i8图4.1 600MW机组回热系统简图

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流大量减少。

在最新的粘性流分析中,可以精确分析了冲击波和边界层相互作用。因此,由于在动叶顶部和静叶根部的高马赫数状态设计了波状会聚型轮廓。Fig.S显示了与比较典型的亚音速叶损失数相比的出口马赫数的叶损失。对于高马赫数状态的亏损大幅减少。图6显示了马赫数轮廓线,这表明在通道里冲击波非常薄弱 2.2机械设计

为了提高振动强度,低压末级叶片采用了有在额定转速下连续成对振动特性的ISB结构,且由于解开变形叶片与相邻围带连在一起。在机械设计中,需要叶片的形状准确的随静态应力和振动应力的变化而变化。因此,三维有限元分析技术被用来进行变形,静态应力和振动应力的分析,这种技术利用叶片与外壳的摩擦和其巨大的变形可以来考虑叶片的非线性反应。

特别是,由于大尺寸叶根和叶顶使叶片可能减少约60%的静态局部应力,ISB结构用它来提高应力腐蚀开裂强度,腐蚀疲劳强度和决策支持系统。

考虑到非线性效应的情况下,准确分析大尺寸叶根和叶顶的静态应力。

旋转振动试验和汽轮机模拟试验的测量结果对型号作了标准界定。一个典型的三维有限元模型如图7和典型的静态应力分析结果显示在图8。

为了获得最大的结构流量,进行了数值模拟,改变了叶顶和围带的几何形状和间隙大小。

此外,使用从以往汽轮机模拟试验获得的激振力估算对更高工况下振动强度的校核进行详细的分析,以调整较低工况下的固有频率。计算模式图的示例如图9.

3.验证测试

先进叶片的效率和可靠性已经通过旋转振动试验和汽轮机将模拟试验得到验证 3.1旋转振动试验

为了确认在运行速度下的振动特性,旋转振动试验是用三菱重工有限公司的高砂机械厂的高速平衡设备进行的。经过实际叶片组装成一个实际的叶轮,转子测试在高速平衡设备的真空室内进行。

转子测试是使转子转速高达110%以上测量叶片喷嘴喷汽的固有频率。还需测量叶片的离心应力和叶片的变形。叶片振动特性不仅要在额度转速下测试,还要在低速和高循环的运行速度下测试,就如坎贝尔图所示。

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图11和12分别为高速平衡测试设备上54英寸叶片的转子测试的振动特性的试验结果。此外,图13为离心力作用导致的叶片变形的测试结果,这表明相邻的外罩轮流接触 3.2模型汽轮机试验

在校核的最后阶段,利用模型汽轮机试验设施所开发叶片的效率和可靠性都得到证实。该模型汽轮机测试设备,可测试蒸汽汽轮机全长可达52英寸的低压末级叶片,自1986年已经开始应用于所开发叶片的校核。

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新蒸汽等效热降增加

?H=?c4??6??5??6??0.76342?10??0.23913-0.17538??0.487机组效率相对提高?H0.487??i=?100%==0.041%H??H0.487+1200.44 热耗率降低

?kJ/kg?

?q?q??i?8074.2?0.041%?3.310 ??kJ/?kW?h??? 标准煤耗率降低

?bs?bs??i?0.3012?0.041%?0.123 ?g/(kW?h)? No7加热器端差减小??7=10kJ/kg的热经济效果 新蒸汽等效热降增加

?H=?c4??7??6??7??0.76342?10??0.17538-0.12929??0.352 ?kJ/kg? 机组效率相对提高?H0.352??i=?100%==0.029%H??H0.352+1200.44 热耗率降低

?q?q??i?8074.2?0.029%?2.342 ??kJ/?kW?h??? 标准煤耗率降低

?bs?bs??i?0.3012?0.029%?0.087 ?g/(kW?h)? No8加热器端差减小??8=10kJ/kg的热经济效果 新蒸汽等效热降增加

?H=?c??8??7??8?q72358.9?0.62792?10?0.12929?0.07105??0.346?kJ/kg?

q7???82358.9?10

式中:凝结水份额?c=0.62792

机组效率相对提高??i=?H0.346?100%==0.029%H??H0.346+1200.44

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热耗率降低

?q?q??i?8074.2?0.029%?2.342 ??kJ/?kW?h??? 标准煤耗率降低

?bs?bs??i?0.3012?0.029%?0.087 ?g/(kW?h)? 综合以上有该机组加热器端差对经济性的影响如下表4-5和4-6

表4-5 端差改变对?H和?Q的影响

?H ?Q 第1级 -5.204 -12.238 第2级 0.321 -0.150 第3级 1.150 2.050 第5级 0.449 0 第6级 0.487 0 第7级 0.352 0 第8级 0.346 0 表4-6 加热器端差对经济性的影响

项目,单位 效率相对提高 热耗率降低 标准煤耗率降低 ??% i,加热器 编号 No1 No2 No3 No5 No6 No7 No8 总计 0.041 0.033 0.016 0.037 0.041 0.029 0.029 0.226 ?q,kJ/(kW?h) ?b,g/(kW?h) s 3.230 2.664 1.292 2.987 3.310 2.342 2.342 18.167 0.120 0.099 0.048 0.111 0.123 0.087 0.087 0.675 4.3 计算结果的分析

本章运用等效热降法先后分别对600MW和350MW机组加热器端差的变化对机组经济性的影响进行了分析计算,由表4-2、表4-3、表4-5和表4-6可以得出加热器端差减小,机组热经济性提高,论证了前文假设,同时每台加热器对机组热经济性的影响程度也是不一样的,本文中1号高加、3号高加、6号低加的端差变化对机组经济性的影响较大,不同容量机组加热器端差变化对机组经济性的影响程度也不一样,本文中350MW机组比600MW

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机组的标准煤耗率降低大些,但600MW机组节约煤炭比350MW机组节约煤炭多。所以根据不同机组、不同加热器,按实际情况选择不同的加热器端差以及对某些端差影响机组热经济性较大的加热器加强监视与运行维护是可取的。

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5 回热加热器端差增大的原因分析及改进措施

根据上述计算可以看出加热器端差变化确对机组热经济性有较大影响,计算结果表明了加热器端差减小可以提高机组热效率,降低热耗和标准煤耗率,节约煤炭,验证了加热器端差越小,机组的热经济性越高,加热器端差越大,机组的热经济性越低。因此,要利用加热器端差对机组经济性的影响来实现对火电机组的节能改造,就必须找到加热器端差增大的原因,并提出切实可行的改进措施,以减小加热器的端差,实现火电机组的节能。

5.1 回热加热器端差增大的原因分析

不同机组,不同加热器,不同的运行情况下,加热器端差增大的原因也是不同的,具体情况要具体分析。下面是我对加热器端差增大的可能原因作的简要总结:

(1)回热加热器泄漏堵管,影响加热器的传热效果,导致上下端差加大。其泄漏、堵管原因如下:

1加热器设计、制造存在缺陷。主要表现在加热器内部管束与管板之间采用机械胀管、○

管口焊接的方式,胀接力与胀接长度不够,制造工艺、质量较差。

2加热器泄漏后,堵管工艺不良。主要表现在泄漏管在堵管前与管堵头未进行绞孔拂○

配.焊接前未进行预热处理,焊接工艺差。

3加热器启停时,给水温度变化速度超标。其中高压加热器是火力发电厂承压最高的○

容器。承受着过热蒸汽和锅炉给水间的温差和压差,其工作条件很恶劣,其中又以管束与管板连接处的工作条件最为恶劣。在高压加热器投运和解列过程中,若控制不当,管束与管板连接处会受到很大的热冲击,这种应力过大或多次交变,会损坏连接处结合面,造成管子端口泄漏。

(2)实际运行参数与设计值偏离较大,如给水流量、给水入口温度等。由于机组在设计或制造上存在缺陷,或由于运行调整和系统泄漏的原因,机组运行的热力性能指标达不到设计值,使得机组在偏离设计值较大的工况下运行。在额定负荷下,进汽量是一定的,而热量也是一定的,当给水流量增大时温升下降.从而导致加热器上下端差增大。 (3)加热器水位的影响。回热加热器在“基准”水位运行是保证加热器性能的最基本条件。当水位不方便监视且不能实现水位自动调节时,加热器常维持低水位或无水位运行。

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当水位降低到一定程度时,疏水冷却段水封散失,蒸汽和疏水一起进入疏水冷却段,疏水得不到有效冷却,导致端差增大,经济性降低;更严重的是由于蒸汽冷却段的出口在疏水冷却段的上面,水封丧失后造成蒸汽短路,从蒸汽冷却段出来的高速蒸汽会冲刷蒸汽冷却段、凝结段.最后在疏水冷却段水封进口形成水中带汽的汽液两相流,冲刷疏水冷却段,引起管子振动而损坏。同时,在低水位或无水位运行时,由于抽汽通过疏水窜入下一级加热器,使得大量高品位的蒸汽进入低品位区进行加热,能级的降低导致了蒸汽能量发生了贬值,低压抽汽被迫排挤回汽轮机做功,最终使得机组经济性下降。

(4)加热器管束表面结垢,使传热恶化。加热器长期运行后,会在管子内外表面形成以氧化铁为主的污垢,增大了传热热阻,导致管子内外温差增大,降低了传热效果,增加了压力损失,使回热加热器出口温度降低,造成回热加热器给水端差增大。

(5)空气积聚使传热效率降低。加热器中不凝结气体的来源是加热器停用、检修时滞留在加热器壳侧和水侧的空气,以及抽汽或疏水带入或析出的不凝结气体。不凝结气体对加热器热力性能的影响有:在某些死区积聚形成不凝结气体覆盖层,减少了传热面积;在管子外壁凝结水膜周围形成一个气体层,使传热热阻增加;不凝结气体的分压力升高,导致蒸汽的分压力下降,使凝结过程的有效饱和温度下降,降低其对数平均温差。由于上述影响,不凝结气体的存在降低了传热效果并最终增大了加热器的端差。

(6)高加三通阀内漏。高加进、出水三通阀下限行程未调试好或阀门严密性差,会导致部分给水短走大旁路,影响高加出口水温,进而影响加热器端差。

(7)加热器水室短路。高压加热器的水室靠焊接的水室隔板将水室分成进水室和出水室。如果水室隔板焊接质量不过关,必将导致部分高压给水不流经加热钢管而“短走旁路”。随着高加运行时间的积累,缝隙逐渐变大,高加出口温度便会缓慢下降,进而导致加热器端差的变化。

5.2 降低回热加热器端差的改进措施

在机组的实际运行过程中,由于各回热加热器端差增大的具体原因不同,因此我们面对不同的情况所采取的处理措施也不一样。我们通常采取的措施主要如下有: 1回热加热器管束或管板泄漏是回热加热器运行中最常碰到的问题,如果发现加热器管○

系泄漏时要立即停运加热器,减少管子的损坏数量,减轻损坏程度,并制定详细的检修措施、步骤和工艺。对于端口泄漏,应刮去原有焊缝金属再进行补焊,并进行适当的热处理,消除热应力;对于管子本身泄漏,应先查清管束泄漏的形式及位置,并选用合适的堵管工

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