加热器端差对经济性影响的分析

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1、加热器端差对经济性影响的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，还应关注汽轮机的冋热系统，因为汽轮机的冋热系统也冇相当的节能潜力，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。一、给水回热加热系统及其优点给水回热加热指在蒸汽热力循环屮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

2、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和应减少。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，汽轮机釆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。采用回热加热循环的优点(1)

3、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，节约了钢材用量。(3)由于屮间抽汽，使汽轮机末几级的蒸汽流量减少，减少Y汽轮机末几级的流通面积，使末级叶片的长度减少，解决了汽轮机末级叶片设计、制造的难题。(4)由于进入凝汽器的蒸汽量的减少，凝汽器的热负荷减少，换热面积也减少，减少了钢材用量，节省了投资。二、给水回热加热器2.1给水回热加热器的分类和结构2.1.1加热器的分类回热加热器是指从汽轮机的某些屮间级抽出部分蒸汽来加热凝结水或锅炉给水，以提高热经济性的换热设备。按传热方式

4、的不同，回热加热器可分为混合式和表面式两种。混合式加热器是通过蒸汽和被加热的水直接接触、混合进行传热的，因此混合式加热器可以将水加热到该加热器蒸汽压力下的饱和水温度；表面式加热器是通过金属受热面将蒸汽的凝结放热量传给管束内的被加热水，因此存在热阻，一般不能将水加热到该加热器蒸汽压力下的饱和温度。给水加热器按传热面配置方式，又可以分为一段式、两段式和三段式加热器。而根据水侧的布置和流动方向的不同，表面式加热器乂可分为立式和卧式两种，其中立式加热器乂可分为顺罝式与倒置式。卧式加热器内给水沿水平方向流动，立式加热器内给水沿垂直方向流动；立式加热器便于检修，占地面积小，可使厂房布置紧凑。卧式加热

5、器传热效果好，结构上便于布置蒸汽冷却段和疏水冷却段，因而在现代大容量机组上得到了广泛应用。在整个回热系统中，按给水压力分，一般将除氧器之后经给水泵升压后的回热加热器称为高压加热器，这些加热器要承受很高的给水压力；而将除氧器之前仅受凝结水泵较低压力的冋热加热器称为低压加热器；此外还有冋收主汽门、调速汽门门杆溢汽及轴封漏汽来加热凝结水的加热器，称为轴封加热器。为了提高回热效率，更有效地利用抽汽的过热度，加强对疏水的冷却，高参数大容量机组的高压加热器，甚至部分低压加热器乂把传热面分为蒸汽冷却段、凝结段和疏水冷却段三部分。蒸汽冷却段又称为内置式蒸汽冷却器，它利用蒸汽的过热度，在蒸汽状态不变的条件

6、下加热给水，使离开过热段吋的出水温度接近于、或等于、其至超过该抽汽压力1的饱和温度，以减小加热器A的换热端差，提高热效率。疏水冷却段又称为内置式疏水冷却器，它是利用刚进入加热器的低温水来冷却疏水，既可以减少本级抽汽量，乂防止了本级疏水在通往下一级加热器的管道内发生汽化，排挤下一级抽汽，增加冷源损失。随着加热器容量的发展，还有的机组将蒸汽冷却段或疏水冷却段布置于该级加热器壳体之外，形成单独的热交换器，称为外置式蒸汽冷却器或外置式疏水冷却器。2.1.2混合式加热器和表面式加热器的优缺点比较混合式加热器的优点:可将水直接加热到蒸汽压力卜的饱和温度，无端差，热经济性高，它没有金属受热面，结构简单

7、，造价低，而且便于汇集不同温度的汽水，并能除去水中含有的气体。但是，混合式加热器也有其缺点：每台加热器的出U必须配置升压水泵，有的水泵还需要在高温下工作。增加了设备和投资，还使系统复杂化。(3)当汽轮机变工况运行时，升压泵的入门还容易发生汽蚀。(4)如果单独由混合式加热器组成回热系统投入实际运行，其厂用电量将大大增力口，经济性反而降低。因此，火力发电厂一般只将其作为除氧器。表面式加热器的缺点：由于金属受热面存在热阻，给水不可能加热到