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。
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。
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,节约了钢材用量。
（3）由于中间抽汽，使汽轮机末几级的蒸汽流量减少，减少了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中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，表面式加热器又可分为立式和卧式两种，其中立式加热器又可分为顺置式与倒置式。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回热加热器称为低压加热器；此外还有回收主汽门、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又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下加热给水，使离开过热段时的出水温度接近于、或等于、甚至超过该抽汽压力下的饱和温度，以减小加热器内的换热端差,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，又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下的饱和温度，无端差，热经济性高，它没有金属受热面，结构简单，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:
每台加热器的出口必须配置升压水泵，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，升压泵的入口还容易发生汽蚀。
（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加，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，给水不可能加热到对应压力下的饱和温度,不可避免地存在着端差，因此,与混合式加热器相比，其热经济性低，金属耗量大，造价高，而且还要增加与之相配套的疏水装置。优点：由于表面式加热器组成的回热系统比混合式的回热系统简单，且运行可靠，因而得到了广泛的应用。常用的表面式加热器为管壳式加热器。
2。2 回热加热器的运行
加热器是发电厂的重要辅机,加热器的正常投运与否对电厂的安全经济运行及满发影响很大。机组实际运行的热经济性，主要决定于设计和制造，但和运行也有很大关系。
2。2。1 低压加热器的运行
加热器运行中要注意监视加热器进、出口水温，加热器汽侧压力、温度，被加热水的流量，疏水水位，加热器的端差等。加热器运行中应保持正常水位.水位过高会淹没受热面,影响换热，同时这些凝结的饱和水，在机组负荷突降时，由于抽汽压力的下降会使一部分饱和水汽化,变为湿饱和蒸汽，于是夹带着小水珠的湿饱和蒸汽就有
可能倒流入汽轮机内，使叶片受到冲蚀，严重时还会导致机组水冲击。水位过低或无水位运行,蒸汽将通过疏水管流入下一级,排挤下一级的抽汽，造成整个机组回热经济性下降，同时高速汽流冲刷疏水管还会加速管道的损坏。发生这种现象后，在相邻的两个加热器中,汽侧压力低的加热气出口水温比正常时高,这时应检查疏水调整门是否正常，以便及时处理.为防止蒸汽从空气管进入下一级加热器，在空气管上均装有适当的节流垫。
加热器受热面结垢后,将直接影响传热效果。结垢的原因往往是凝汽器铜管泄漏,循环水进入凝结水侧,使凝结水硬度增加,而排污或化学处理又不彻底，使蒸汽品质和凝结水品质下降，造成加热器结垢.因此，运行中必须监视凝结水的硬度。
加热器内积存空气，同样会影响传热效果,因为这些空气会在管束表面形成气膜,使热阻增大,严重的阻碍了加热器的热传导，降低了加热器的换热效率。特别是工作压力低于1个绝对大气压的加热器，由于管道、阀门等不严密处，可能漏入空气,应通过真空系统水压试验找出泄漏处,并予以消除.另外加热器长期停运也容易积聚大量的空气。
加热器运行中还要注意监视其端差，差值越小说明加热器的工作情况就越好。运行中发现加热器端差增大时，可以从以下几个方面分析：
(1)加热器受热面结垢，使传热恶化。
（2）加热器内积聚空气，增大了传热热阻。
（3)水位过高，淹没了部分管束,减少了换热面积.
(4）抽汽门或止回阀未全开或卡涩,造成抽汽量不够，抽汽压力低。
(5）旁路门漏水或水室隔板不严使水短路。
2.2。2 低压加热器的停运
低压加热器的停运有正常运行中的停运和紧急故障停运。正常停运后，如果停运的低压加热器处于饱和湿蒸汽区，将有可能使抽汽口处气缸积聚疏水，造成后级动叶的水冲蚀甚至损坏；如果停运的低压加热器处于高压轴封溢汽的回收点,则加热器停运后，轴封漏汽将进入低压缸，会对低压缸的运行工况造成影响。另外，加热器的停运还会影响机组的出力，若不减小汽轮机的进汽量，则相应加热器抽汽口以及各级的通汽量将增大，特别是末级隔板和动叶的受力情况将有较大的增加，严重时会造成末级叶片的损坏.因此，各汽轮机制造厂家对回热系统停运后的汽轮机组的带负荷情况均有明确的限制，机组运行中必须按其要求严格控制负荷，以确保机组的安全运行。而低压加热器的紧急故障停运是指低压加热器发生满水现象时，端差增大,出口水温降低，情况严重时汽侧压力的摆动或升高造成抽汽管道和加热器本体冲击、振动,需要紧急切除加热器运行。
2。2.3 高压加热器的运行
高压加热器可以随机投运，也可以在一定负荷下热态投运。因为在随机投运中，负荷低，高压加热器疏水无法送入除氧器回收，疏水水位调整困难，而直排疏水又造成大量的汽水和热量的损失，因此大型机组一般在启动中达到一定负荷时才投入高压加热器。
高压加热器正常运行中，要保持水位正常，严禁无水位和高水位运行，水位自动调节装置应正常.高压加热器无水位运行时：
（1）蒸汽通过疏水管进入下一级高压加热器,从而减少下一级的抽汽量，影响回热经济性。
（2)由于疏水的两相流动使疏水调节阀、疏水管发生严重的冲蚀，直接影响了高压加热器的安全运行。
(3)高压加热器无水位运行时,蒸汽带着被凝结的水珠流经加热器管束尾部,造成
该部位管束的冲刷，尤其是对有疏水冷却器的高压加热器，无水位运行将使管束侵蚀成孔洞，从而发生泄漏现象。高压加热器水位过高，使管束换热面积减小，给水温度下降,影响回热经济性;容易造成保护动作,而且一旦保护失灵,汽轮机将有进水的可能.
因此,在高压加热器运行中严禁无水位或高水位运行,对高压加热器水位要进行严密监视。
高压加热器汽侧排空门在高压加热器运行当中应一直保持全开，将汽侧空气排至除氧器.因为空气聚集在换热面上,不仅影响着高压加热器的传热效果，同时还会引起高压加热器的腐蚀。
定期记录高压加热器的出入口温度和抽汽压力.如发现给水温度降低,应及时查明原因。比如检查高压加热器水位是否过高，汽侧排空门是否误关，高压加热器旁路门（三通门）是否不严，出入口门是否未全开，高压加热器进汽门、抽汽止回阀是否未全开等。对给水温度降低这一情况可以根据汽轮机抽汽口压力与加热器汽侧压力之差的变化来分析。如果发现两者的压力差增加，则说明进汽被节流；如汽侧压力等于或高于抽汽压力，则说明水位过高。
要注意发电机组负荷与高压加热器疏水自动调节阀的开度关系.当负荷未变，调节阀开度增加时，高压加热器管束可能出现泄漏，这时要立即确证高压加热器是否内漏，如泄漏，应立即停止高压加热器运行。
此外，还要对高压加热器的保护、自动调节装置要进行定期试验，保证其动作可靠；要对高压加热器的水侧、汽侧安全门进行定期校验，同时如有可能应进行定期活动试验;应对高压加热器的水质进行定期化验；要严密监视高压加热器的运行状况，当汽轮机汽耗量过大,给水流量大于设计值，抽汽量增加及单个高压加热器的汽侧停运使后一级加热器入口温度降低，抽汽量增加发生时，即可认为高压加热器超负荷运行。
2。2.4 高压加热器的停运
高压加热器的停运可分为随机停运,带负荷停运和事故停运。具备随机滑参数停运条件的高压加热器，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；τ∆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。加热器端差减小,机组热经济性提高，每台加热器对机组热经济性的影响程度也是不一样的，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，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。
T 图2.1 加热器端差示意图
三、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.
3.1 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。
错误!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。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.
3.2 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: 错误!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艺，堵塞管子的2个端口.当加热器泄漏严重、堵管数量超过极限值的时候，应更换加热器管芯。
错误!注意加热器水位的调整和监视，使其在正常范围,并检查疏水调节阀是否正常，及时更换泄漏的疏水调节阀。若运行中加热器筒体内实际水位与水位计显示的水位有出入，可以通过水位调整试验来确定最低水位.当机组运行工况稳定以后，维持各参数不变,逐渐提高加热器水位，同时监视好疏水温度的下降情况，当疏水温度下降到接近稳定时说明已无蒸汽进入水封，再加上适当裕量即可定出最低水位值。
错误!有效地排放不凝结气体。在回热加热器投入运行前，打开回热加热器上的全部排空气门,等回热加热器运行正常后再按照规定关闭空气门，保留排汽到除氧器的空气门.运行中要保证放空气管路系统的畅通。为保证排汽节流孔前后压差,不宜将各排汽管并联接到除氧器，应分别将各加热器排汽管接到除氧器.
错误!严格按照规定的温升及温降速率启、停回热加热器,防止热冲击.一般情况下，回热加热器的温升率不应大于3℃／min，温降率不宜大于1．7℃／min。
错误!运行时要尽量避免严重过负荷工况运行.过负荷运行时，高压加热器进汽量加大．蒸汽在过热蒸汽冷却段中速度增大很多．激发局部管束振动，易造成局部管束疲劳损坏。
错误!严格控制锅炉给水pH值和含氧量，减少钢管表面的腐蚀。
○，7回热加热器出厂前必须做水压试验，合格后方能出厂。由于加热器水室短路,部分给水并未与蒸汽进行热交换，造成了给水温度的下降。厂家应提高制造质量，焊接工艺应采用亚焊。同时，一旦发现水室隔板焊接质量有问题，应及时处理。
错误!确保高加旁路阀无内漏。当高加端差增大，且高加大旁路阀后的温度测点明显低于高加出口水温时，则可能发生给水旁路阀泄漏，应及时联系检修人员进行处理，检查该阀门的严密性。
专业点评:
1、本文根据加热器端差变化对机组经济性影响进行了分析，提出了改善加热器端差的相关措施,供运行人员交流、学习。
2、我厂机组未设置1号高加、3号高加及6号低加，希望运行分析结合本厂实际，对影响机组安全、经济运行的问题进行分析，提出完善措施,以进一步提高机组安全、经济运行的性能。
加热器端差对经济性影响的分析 摘要：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。 关键词：加热器端差；机组经济性；影响 1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。加热器端 差减小，机组热经济性提高，每台加热器对机组热经济性的影响程度也是不一样的，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，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。 2回热加热器端差增大的原因分析
高压加热器疏水端差大原因分析及对策 摘要：高压加热器是汽轮机发电机组回热系统中的重要辅机设备，运行高压加热器可提高锅炉给水温度，降低机组能耗。本文从运行角度分析，根据系统运行参数、疏水装置、控制仪表附件以及操作人员水平等因素，分析了高压加热器疏水端差偏大的原因和危害，并提出详尽的应对策略，对高压加热器的设计、制造及电厂运行具有借鉴意义。 关键词：机组；高压；加热器；疏水；端差；偏大；原因；对策 前言 高压加热器是电厂回热系统中的重要组成设备，其运行性能的好坏，与机组的经济性密切相关。衡量高压加热器性能参数主要有给水温升、给水端差、疏水端差及管、壳程介质压降等，其中疏水端差(又称下端差)是指离开加热器壳侧的疏水温度与进入管侧的给水温度之差。本厂高压加热器实际运行时的疏水端差较设计值偏差较大，最高达22℃，大大降低了回热系统的经济性和安全性。因此，找出导致疏水端差过大的原因并采取措施降低疏水端差显得尤为重要。 设备简介：申皖公司一期两台汽轮机均采用上海汽轮机有限公司与德国西门子联合制造的产品，该机组四台高压加热器均为上海动力设备有限公司生产，其结构为卧式U型管管板式。A9（调整抽汽）、A8、A7（高压缸排汽）、A6级抽汽分别供给四台高压加热器，高压加热器疏水在正常运行时采用逐级串联疏水方式，最后一级（A6高加）疏至除氧器。 一、高压加热器疏水端差偏大的影响 本厂自2016年投产以来，#1机组四台高加疏水端差均不同程度的高于设计值（5.6℃），其中A8加热器疏水端差最高达22℃。疏水端差过大会导致以下三方面问题：一是高压加热器的实际换热量低；二是疏水端差过大意味着疏水温度过高，因此疏水温度更接近饱和温度，在疏水管中容易产生汽液两相流，疏水容积流量增加，流速加快，造成疏水管道振动。由于流速增加，流体将对管道产生很大得冲刷力，严重的会使疏水管道弯头吹损、破裂、危及加热器及回热系统的安全；三是疏水温度过高会加重下级高加的工作负荷，造成下级疏水端差进一步增大。 二、高压加热器疏水端差偏大的原因 本厂高压加热器为上海动力设备有限公司生产，在设计、制造方面已经比较成熟，本次分析暂且忽略设计、制造原因，仅从运行角度分析，系统运行参数、疏水装置、控制仪表附件以及操作人员水平等因素均可影响疏水端差数值，主要表现在以下几个方面: 高压加热器运行水位过低，不能浸没疏水冷却段的疏水入口，疏水中带有蒸汽，蒸汽就会进入疏水冷却段，使疏水温度增大，进而影响疏水冷却段内部的传热效果。 (2)压力表、温度计、液位计等系统仪表精度等级偏低或显示不准确；高压加热器系统内阀门密封不严，例如：危急疏水调节阀出现泄漏；正常疏水调节阀动作不灵敏，发生锈蚀等现象。 (3)水室内部的分程隔板、水室包壳板或管子与管板连接处出现泄漏，造成给水短路。 （4)汽轮机组及回热系统内其他换热设备未正常运行，造成高压加热器系统运行参数偏离设计值过大。
金堂电厂600MW#2高加下端差偏大的原 因及处理 摘要：针对金堂电厂600 MW亚临界燃煤火力发电机组，分析#2高压加热器下端差偏大的原因和系统缺陷，提出改进优化措施，提高高加运行的热经济性和安全稳定性。 关键词：高压加热器；端差；经济性 高压加热器，简称高加，是在火力发电厂中利用回热抽汽对锅炉给水进行加热的表面式换热装置，可以提高锅炉给水温度，降低机组能耗，从而提高机组热效率。我厂机组为N600-16.7/538/538-2型汽轮机，系东方汽轮机厂与日立公司合作设计生产的亚临界、一次中间再热、凝汽式、单轴、双背压、三缸四排汽、冲动式汽轮机。其中我厂#2高压加热器型号为JG-2300-2。 一、高压加热器的原理和结构 1、高压加热器的工作原理 一台加热器内部可分为蒸汽冷却段、凝结段、疏水冷却段三个换热部分，其每个阶段的具体工作原理如下：
蒸汽冷却段是利用从汽轮机抽出的蒸汽的一部分显热来提高给水温度的。它位于给水出口流程侧，并有包壳板密闭。采用蒸汽冷却段可以提高离开加热器 的给水温度，使其接近或略超过该抽汽压力下的饱和温度。从进口管进入的过热 蒸汽在一组隔板的导向下，以适当的线速度和质量速度均匀地流过管子，并使蒸 汽保留有足够的过热度以保证蒸汽离开该段时呈干燥状态。这样，当蒸汽离开该 段进入凝结段时，可以防止湿蒸汽冲蚀和水蚀的危害。 凝结段是利用蒸汽冷凝时的潜热来加热给水的。一组隔板使蒸汽沿着加热器 长度的方向均匀分布，起支撑传热管的作用。进入该段的蒸汽，根据汽体冷却原理，自动平衡，直至由饱和蒸汽冷凝成饱和的凝结水，并汇集在加热器的底部， 收集非凝结气体的排气管必须置于管束最低压力处以及壳内容易聚集非冷凝气体处。非冷凝气体的聚集影响了传热，因而降低了效率并造成腐蚀。 疏水冷却段是把离开凝结段的疏水的热量传给进入加热器的给水，而使疏水 温度降低到饱和温度以下。疏水冷却段位于给水进口流程侧，并有包壳密闭。疏 水温度降低后，当流向下一个压力较低的加热器时，减弱了在管道内发生汽化的 趋势。包壳板在内部与加热器壳侧的总体部分隔开，从端板和进口端保持一定的 疏水水位，使该段密闭。疏水进入该段，由一组隔板引导流动，从疏水出口管疏出。 2、高加的结构 隔板和支撑板：钢制隔板沿着整个长度方向布置，这些隔板支撑着管束并引 导蒸汽沿着管束按90度转折流过管子，隔板又借助拉杆和定距管固定。防冲板：在加热器里装置不锈钢防冲板，是为了防止进入壳侧液体和蒸汽不直接冲击管束，以免管束受冲蚀，延长管子使用寿命。这些防冲板都布置于壳体各进口处。 包壳板：过热蒸汽冷却段和疏水冷却段都用钢制包壳板封闭。 U型管：焊接或胀在管壁上。 二、高压加热器的端差及经济性 高压加热器端差的定义：一般来说加热器的端差是指上端差和下端差。
7．17运行分析 加热器端差，一般分为上端差和下端差。一般不加特别说明时，加热器端差都是指出口端差（加热器汽侧压力下的饱和水温度与出口水温度的差值）又称为上端差;我们在这里提到的端差则是指离开疏水冷却器的疏水温度与进口水温度间的差值，又称下端差。加热器疏水端差大,对机组影响主要是：降低经济性，并且可能会造成下一级加热器过热或冲刷,损坏加热器. 自七月十一日以来，＃3机组＃7高加下端差逐步增大，最高达到24℃（进水温度210℃，疏水温度234℃）为此，我们主要从以下几个方面进行分析和调整： 1、受热面污垢，汽侧空气排气不畅，使传热系统值减小，集聚空气，造成抽汽没有充分利用，从而造成端差增大。这样，我们从关小加热器连续排空一二次门入手，逐步进行开关试验。 2. 水位过低：大量抽汽经疏水管进入下一级加热器，大量排挤下一段抽汽，使热经济性下降，并可能使下级加热器汽侧超压，尾部管束冲蚀加大等，同时加速对本级疏水管道及阀门的冲刷，引起疏水管振动和疲劳破坏。所以我们从建立加热器疏水水位着手，关小加热器正常疏水汽液两相流前手动门，在调整过程中，应缓慢进行，避免加热器水位大幅波动，从而造成保护动作，高加解列。 3、正常疏水旁路门未关严，部分疏水走旁路，造成疏水水位过低。我们对加热器正常疏水汽液两相流旁路电动门进行了校紧处理。 4、事故疏水调节阀不严，造成疏水大量泄漏，造成疏水水位过
低。我们首先关闭事故疏水调节阀前后手动门，然后进行观察，从端差是否改变及管道阀门温度有无变化，来判定改阀门是否泄漏，根据泄漏量联系检修处理。 从试验的情况来看，我们的成果还是比较好的，疏水端差从24℃逐步降低到8℃，主要原因为＃7高加正常疏水前截门漏量较大所致，通过关小正常疏水前截门减小疏水量，＃7高加由250mm上升至262mm，下端差逐步回到正常值。
热力发电厂加热器端差应达值初探 【摘要】在电厂热力系统中，加热器作为重要辅机之一，影响整个发电厂经济性。对于其端差的确定影响其经济性考核，而制造厂给出的端差是额定工况下取得的，对于运行实际的指导作用十分有限。在运行实际中加热器端差受到加热器水位、管束清洁度等因素影响较大。本文通过分析、计算加热器端差的应达值，希望对加热器的运行优化调整、节能技术监督提供一些指导性的意见。 【关键词】加热器；端差；应达值；节能监督 0 引言 在电力行业中，发电机组以凝汽机为主，提高凝汽机组的运行经济性及安全性是当前节能工作的一项重要内容。加热器是重要的辅机之一，其运行水平直接影响电厂的热经济性。其中影响其经济型的主要因素有：加热器运行端差、抽汽压损、散热损失。抽汽压损与加热器安装高度、管路阻力、阀门压损有直接关系，而散热损失对其经济性影响几乎可以忽略不计。那么，换热端差就是衡量加热器性能优劣的主要指标，在换热面积一定的情况下，换热端差越小代表其换热性能越好，反之则越差。 端差具体分为加热器端差（TTD）和疏水端差（DCA），加热器端差也叫给水端差或上端差，其定义为加热器蒸汽入口压力下的饱和温度与给水出口温度的差值；疏水端差也叫下端差，其定义为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，如果没有明确的说明，一般文献多指上端差。 根据经济性计算并考虑电厂热力系统，燃料费用和材质，德国大电厂技术协会推荐的最佳端差见表1。（带过热蒸汽冷却段的加热器的端差可以是负值。） 表1 最佳端差推荐表 1 监测加热器端差的意义 制造厂提供的加热器端差，实在额定工况下取得的设计端差，而在实际运行中加热器端差的应达值一直是困扰工程技术人员的难题，是加热器节能监督中较为容易忽视的问题，也是造成对加热器经济性、安全性评价失真的原因。当加热器运行时，其加热器端差的应达值并不等于设计端差，其应达值是随着工况变化而变化的[1]，即使加热器不在设计端差下运行并不说明加热器一定发生故障，而只要达到加热器端差应达值，加热器的运行状况是正常的[2]。 1.1 加热器端差对机组的经济性的影响 加热器端差对机组经济性的影响主要表现在端差值过高和过低都会使机组
300MW机组高压加热器端差增大的原因及采取措施 马岩昕 （黑龙江华电齐齐哈尔热电有限公司） 摘要：针对300MW供热发电机机组，高压加热器端差高的情况，详细分析了高压加热器端差升高的原因，并认真查找其存在的问题，进而制定了详细的改进措施。改进措施实施后，高压加热器端差显著降低，机组的热经济性显著提高。该方法可给同类型机组，高压加热器高问题提供参考。 关键字：高压加热器；端差高；显著降低 某电厂两台机组均为哈尔滨汽轮机厂生产的C250／N300-16.7/537/537-73D型亚临界、一次中间再热、高中压合缸、双缸、双排汽、单轴、反动、凝汽式汽轮机。八段抽汽分别供给三台高压加热器、一台除氧器、四台低压加热器作加热汽源，回热抽汽与加热器组成回热加热系统，回热加热器对锅炉给水进行逐级加热的过程，叫热力循环。给水回热加热的意义在于采用给水回热以后，一方面，回热使汽轮机进入凝汽器的排汽量减少了，汽轮机冷源损失降低了；另一方面，加热提高了锅炉给水温度，使工质在锅炉内的平均吸热温度提高，使锅炉的传热温差降低，相应的减少了汽轮机的热耗量，提高汽轮机循环的热效率。 1 高压加热器的工作原理 高压加热器的加热分三个过程： 过热蒸汽冷却段：由于供给高加的蒸汽一般带有较高的过热度，热交换在过热蒸汽和给水之间进行时，给水就被加热到高于或等于蒸汽的饱和温度，这样就改进了传热效果。过热蒸汽冷却段用包壳板、套管和遮热板将该段管子封闭，内设隔板使蒸汽以一定的流速和方向流径传热面达到良好传热效果，又避免过热蒸汽与管板、壳体等直接接触，降低热应力，并使蒸汽保留有足够的过热度，以保证蒸汽离开该段时呈干燥状态，防止湿蒸汽冲蚀管子。该段设有高加给水的出口部位。 凝结段：由过热蒸汽冷却段来的带一定过热度的饱和蒸汽在此段和给水间进行热交换，通常该段的换热面积最大。蒸汽凝结段是用蒸汽凝结时放出的汽化潜热加热给水，带有一定过热度的蒸汽从两侧沿整个管系向心流进整个凝结段管束。不凝结气体由管束中心部位的排气管排出，排气管是沿整个凝结段设臵，确保不凝结气体及时有效地排出高加，以防止降低传热效果。 疏水冷却段：是将由凝结段来的蒸汽凝结水继续冷却放出热量来加热给水。而使凝结水的温度降至饱和温度以下，继续提高机组热效率，疏水冷却段同样是用包壳板、挡板和隔板等将该段的加热管束全部密封起来。带疏冷段的加热器，必须保持一个规定的液位，避免蒸汽漏到疏水冷却段中，造成汽水两相而冲蚀管子，并保证疏水端差满足设计要求。 2 高压加热器的热经济性分析 回热系统设臵高压加热器是为了降低汽轮机的热耗和有利于锅炉的可靠运行。一旦高压加热器解列，将使汽轮机的热耗增加，并影响锅炉运行。根据高压加热器出力对机组热耗率影响的研究，高压加热器出口温度每降低1℃，将使汽轮机热耗上升2kJ/（kW〃h）左右。此外，由于单列高压加热器布管数量较多，蒸汽在高压加热器内的流型分布复杂，易出现较大的换热死区，从而影响传热效果。 回热加热器是热力系统的重要设备之一，对火电机组热经济性的影响较大，特别是当高压加热器停运时，对热经济性的影响会更大。在汽轮发电机组实际运行中，高压回热加热器处于给水泵出口，承受的压力高，且在较高的温度下工作，运行条件差，发生故障的机会较多。一旦高压加热器发生故障，或因严重泄漏造成壳侧满水，有可能造成汽、水倒流入汽轮机，危
高压加热器端差大原因分析 【摘要】文章对本厂600MW亚临界空冷机组高压加热器下端差大的问题进行深入分析，重点介绍了造成#3高加下端差异常的原因。 【关键词】高加下端差、高加传热、高加疏水温度 一、府谷电厂简介 陕西省府谷电厂煤电一体一期（2×600MW）工程位于陕西省榆林市府谷县境内，规划 容量（2×600MW+4×1000MW）机组，全部采用空冷机组。 二、给水回热系统存在的问题 府谷电厂600MW的给水加热系统共设有3台高加、一台除氧器，3台低加，运行中我 们发现，#1机的#1、2高加，端差偏大，#3高加下端差不正常的偏低；#2机组的#1、2、 3高加下端差均偏大，尤其#2机#3高加一直在18℃以上。 高加端差有上端差：加热器进汽压力下的饱和温度与出水温度的差值称为上端差；下 端差：正常疏水温度与进水温度的差值称为下端差。 造成高加下端差增大的原因一般有以下几个方面：1、高加长期低水位运行，使高加 疏水不能充分冷却； 2、高加的水侧的水室存在短路现象；3、高加内部积聚空气使传热 效率降低；4、高加入口三通旁路电动门泄漏或进口联程阀开不到位造成小旁路泄漏，表 现为#1高加出口给水温度比高加后给水母管温度高；5、给水品质不合格，高加管束表面 积盐，影响换热效果6、温度测点是否准确。 高加下端差过大带来的问题：加热器下端差增大、疏水温度未得到应有的冷却，致使 蒸汽在本级加热器中的放热程度降低，加热用汽量增大；同时，疏水温度的提高及加热用 汽量的增大又导致下一级加热器用汽量的减少，即形成高品位抽汽增加，低品位抽汽减少，带来机组经济性的降低。
三、对高加运行中存在问题的分析 府谷电厂高加采用哈尔滨锅炉厂生产的型号为单列卧式U型管表面加热。下面我们对于#1、2机高加下端差大的问题，我们逐一对原因进行分析排除： 1、由于#1、2机投产以来就一直存在这种问题，且两台机大修过程中对高加进行彻底检查，均未发现异常情况，基本可以排除，高加结垢和内部损坏的原因。 2、检查#1高加出口水温和高加系统后给水母管温度，偏差不到1℃，可以排除高加给水旁路内漏。 感谢您的阅读，祝您生活愉快。
加热器端差热耗-概述说明以及解释 1.引言 1.1 概述 概述部分的内容： 加热器端差问题在工业生产和能源利用过程中具有重要意义。加热器端差是指加热器内外介质温度之差，也称为温度差异或温度梯度。在实际应用中，由于各种原因，加热器内外介质温度往往存在一定的差异，这种差异导致了热耗的产生。 加热器是将一种能量形式转化为热能的设备，广泛应用于工业生产、能源供应和家庭生活中。然而，加热器端差问题会导致能量的损失和浪费，降低了加热效率，增加了能源消耗。为了解决这个问题，减少能源的浪费，提高加热器的效率，对加热器端差的影响和原因进行深入研究显得尤为重要。 本文将首先对加热器端差的定义和原因进行介绍，探讨不同因素对加热器端差的影响。然后，将重点分析加热器端差对热耗的影响，阐明其给能源利用带来的负面影响。最后，我们将总结加热器端差对热耗的影响，提出改进加热器端差的建议，以期促进加热器效率的提高，减少能源的浪费。
通过对加热器端差问题的研究，可以为工业生产和能源利用的优化提供理论依据和技术支持。同时，也可以为开展相关领域的进一步研究提供参考和借鉴。 1.2 文章结构 文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织和结构安排，让读者对文章的内容有一个清晰的认识。本文将按照以下结构进行阐述： 首先，在引言部分，将概述加热器端差和热耗的主要内容和背景。介绍加热器端差的定义和原因，以及该问题对热耗的影响。 接下来，正文部分将深入讨论加热器端差的定义和原因。将解释加热器端差的概念，并分析其产生的原因。我们将探讨加热器设计中可能存在的问题，以及导致端差的因素，如管道设计的不当、流体运动不均衡等。 随后，正文部分将详细探讨加热器端差对热耗的影响。我们将分析端差对热交换效率的影响，以及可能导致能源浪费的结果。此外，我们还将讨论端差对加热器寿命和性能的影响，并探讨如何降低这些负面影响。 最后，结论部分将总结加热器端差对热耗的影响。我们将回顾文章的主要观点，并提出改进加热器端差的建议。这些建议可能包括改进设计、优化管道布局、增加调节措施等，以减少端差对热耗的不利影响。
300MW机组高压加热器端差解析与经济 性影响分析 摘要：阐述了300MW机组高压加热器的基本原理及运行状况和存在的问题，分析高压加热器端差大的原因及端差对机组经济性的影响，提出改善高加运行状况的措施。 关键词：高压加热器端差 300MW机组异常分析经济性 1 高压加热器概况 高压加热器，是利用汽轮机的部分抽汽对给水进行加热的装置，其运行状况不仅影响到火电机组的经济性，还影响到机组的安全运行。蓬莱电厂两台机组汽轮机的高压加热器采用三台单列卧式表面加热器。 1. 1. 高压加热器结构 （1）过热蒸汽冷却段。过热蒸汽冷却段用包壳板、套管和遮热板将该段管子封闭，内设隔板使蒸汽以一定的流速和方向流径传热面达到良好传热效果，又避免过热蒸汽与管板、壳体等直接接触，降低热应力，并使蒸汽保留有足够的过热度，以保证蒸汽离开该段时呈干燥状态，防止湿蒸汽冲蚀管子。该段设有高加给水的出口部位。 （2）凝结段。蒸汽凝结段是用蒸汽凝结时放出的汽化潜热加热给水，带有一定过热度的蒸汽从两侧沿整个管系向心流进整个凝结段管束。不凝结气体由管束中心部位的排气管排出，排气管是沿整个凝结段设置，确保不凝结气体及时有效地排出高加，以防止降低传热效果。
（3）疏水冷却段。疏水冷却段同样是用包壳板、挡板和隔板等将该段的加热管束全部密封起来。带疏冷段的加热器，必须保持一个规定的液位，避免蒸汽漏到疏水冷却段中，造成汽水两相而冲蚀管子，并保证疏水端差满足设计要求。 1.2 高压加热器端差增大的危害 如果高压加热器运行中的端差远高于设计值，以及由于内部损坏导致停运，对机组的热经济性影响很大。另外还可能伴随着产生受热面超温、轴向推力增大，甚至汽轮机水冲击等严重危害机组安全的现象。 2 高压加热器端差异常增大原因分析 2.1 高压加热器设计制造、检修维护、正常运行失误 （1）高加设计、制造存在缺陷。主要表现在：高加内部管系的管子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）泄漏管焊接前未进行预热处理，焊接工艺差。堵管焊口部位再泄漏现象频繁发生，保护性堵管带有较大的盲目性，许多管子被误堵，导致堵管数量大增，而由于焊接工艺差，使得保护性堵管焊口再泄漏，又对相临近的正常管子造成损害，以至于恶性循环，造成大量堵管。 （3）高加启停时，给水温度变化率超标。启停操作过快，管子与管板结合面受到很大的温度冲击，会产生很大的热应力叠加在机械应力上，当这种应力过大或多次交变，就会损坏这个结合面，使原有缺陷扩大，造成管子端口泄漏。 2.2 高压加热器过热段有局部泄漏 部分蒸汽未通过过热段而直接“短路”进入凝结段，使给水未得到充分加热，段差增加。 2.3 高压加热器水质不合格
330MW机组高压加热器下端差大原因分析及对策 摘要：端差是评定电厂高压加热器运行状况最直观的标准。端差的大小直接影 响高压加热器的经济性。本文通过对国家能源集团准能集团矸石发电公司二期 330MW亚临界机组高压加热器运行状况及存在问题进行了跟踪分析，找出了高 压加热器端差增大的原因。并通过改变高压加热器水位，高压加热器下端差明显 降低，提高了机组运行的经济性。并提出了降低高压加热器下端差解决措施及建议。并且，每年节约供电成本27.5万元，节能效果明显。 关键词：高压加热器；下端差；原因分析；对策 概述 国家能源集团准能集团矸石发电公司二期两台330MW机组为东方汽轮机厂 设计的高中压合缸机组，型式为亚临界、一次中间再热、双缸双排汽、直接空冷、凝汽式汽轮机。配置有三台高压加热器、一台除氧器、三台低压加热器。汽轮机 的7级非调整抽汽。加热器是汽轮机回热系统重要设备，其给水加热性能可用上 端差（又称出口端差）和下端差（又称入口端差）来表示。上端差是指加热器进 汽压力对应的饱和温度和给水出口温度之差；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。如果高压加热器运行中的端差高于设 计值较多，以及内部故障导致解列运行，对整个机组的热经济性影响很大。因此 通过试验、分析、调整和制定措施，使端差接近设计值，对提高机组热力系统的 经济性，具有十分重要的意义。 1 高压加热器运行现状及存在的问题 根据＃4机组高压加热器性能试验数据报告，#4机组高低压加热器上、下端 差都较设计值明显偏高，尤其是加热器下端差，#1、2号高压加热器比设计值高 出8℃以上，#3高压加热器甚至超过20℃。从表1可以看出，下端差偏离设计值较大，加热器端差的存在虽然没有发生直接明显的热损失，但是增加了热交换的 不可逆性，产生冷源损失降低了机组的热经济性。因此降低加热器端差对机组经 济运行尤为重要。 2 原因分析 2.1 高压加热器泄漏、堵管 #4机组的#1、2、3高压加热器系统采用卧式布置，受热面采用U形管管板式，U形管总数为1550根。高压加热器从投产到现在的运行情况，#1高加未出 现过泄露现象。#2高加堵管9根，#3高加堵管75根，堵管最严重。堵管率分别 为0、0.5%、4.8%。我厂采用堵管的方法来解决加热器水管破裂的问题，当堵塞 的管束过多时，就会造成传热面积减小而引起端差增大。 2.2高压加热器水位的影响 合理的基准水位运行是保证加热器性能的最基本条件，当水位降低到一定程度，疏水冷却段水封丧失，蒸汽和水一起进入疏水冷却段，疏水得不到有效冷却，致使加热器下端差增大。同时还会造成管路冲刷和排挤下一级加热器抽汽量，使 高能级抽汽作为低能级抽汽使用，造成机组的经济性大幅度降低。最为严重的是 疏水冷却段汽水两相流引起高压加热器振动造成高压加热器管束泄露，影响机组 的安全运行，长期低水位运行造成高压加热器频繁泄露，需要解列堵管，加快了 高压加热器使用寿命。当水位太高时，使蒸汽凝结放热的面积减小，表现为加热 不足，端差也会上升。从高压加热器性能数据可以看出，＃4机组三台高加下端
高加下端差大对机组经济性影响的分析 一、分析题目 高加下端差大对机组经济性影响的分析 二、分析原因或背景 加热器下端差增大、疏水温度未得到应有的冷却，致使蒸汽在本级加热器中的放热程度降低，加热用汽量增大；同时，疏水温度的提高及加热用汽量的增大又导致下一级加热器用汽量的减少，即形成高品位抽汽增加，低品位抽汽减少，带来机组经济性的降低。 三、分析内容 1．高加长期低水位运行，高加疏水不能充分冷却。当水位降低到一定程度，疏水冷却段水封丧失，蒸汽和疏水一起进入疏冷段，疏水得不到有效冷却，经济性降低；更严重的是，由于蒸汽冷却段的出口在疏冷段的上面，水封丧失后，造成蒸汽短路，从蒸汽冷却段出来的高速蒸汽一路冲刷蒸汽冷却段、凝结段，最后在疏水冷却段水封进口形成水中带汽的两相流，冲刷疏水冷却段，引起管子振动而损坏。同时，由于加热器疏水逐级自流到下一级，本级疏水的汽液两相流大量串入下一级加热器，排挤了下一级加热器的抽汽量，使高能级抽汽变为低能级使用，造成机组的经济性大幅度降低。 2．高加的水侧的水室存在短路现象。加热器水室内的进、出口水隔板损坏，进水与出水之间部分被短路，有一部分给水直接进入加热器水室出口侧而没有通过传热管，直接从加热器水室的出口出去了。 3．高加内部积聚空气使传热效率降低。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或水侧的空气，抽汽或疏水带入或析出的不凝结气体，不凝结气体的存在降低了传热效果，增加压力损失，使高加出口温度降低，造成高加下端差增大。 4．给水品质不合格，高加管束表面积盐，影响换热效果。还有加热器长期运行后，会在管子内外表面形成以氧化铁为主的污垢，降低了传热效果，增加压力损失，使高加出口温度降低，造成高加给水端差大。 5．由于运行人员责任心不强，他们为了使得高加水位在骤变负荷以及事故工况下，有更多的水位上升空间，给反应处理预留更多的时间，一些运行人员习
影响回热加热器端差因素分析 摘要：通过阐述“加热器”、“端差”等基本概念，扼要分析了端差对汽轮 机相对内效率的影响。根据影响加热器端差的因素，从设计、制造、安装与运行 维护方面进行了深入的分析。以实践为依据，列举针对存在的问题采取相应措施 后所取得的效果。 关键词：加热器；端差；影响因素；防范措施 0 引言 随着高参数、大容量汽轮发电机组快速服役以及汽轮发电机组设计、加工技 术日臻完善，仅仅依靠设计制造对提高汽轮机相对内效率已经没有多少潜力可挖。 影响汽轮机机组经济性的主要因素有初终端蒸汽参数、汽轮机相对内效率、 厂用电率等。受制于材料制约，进入汽轮机做功的初端蒸汽参数尚未超越超超临 界水平，终端低压缸排汽参数受制于机组阻塞背压不可能无限降低，汽轮机相对 内效率在无颠覆性认知情况下不可能有大的突破空间。在当前电力行业市场竞争 剧烈的形势下，如何在现有技术条件下尽可能提高火力发电设备的经济性就成了 当务之急[1]。 本文结合机组实际运行工况，详述影响汽轮机回热加热器端差的因素，并通 过案例分析消除影响因素后回热系统运行效果，为今后的设备制造、安装检验、 运行维护提供参考。 1 基本概念 1）回热加热器 “回热加热器”是指从汽轮机中间级抽出部分蒸汽来加热凝结水或锅炉给水 的热力设备[3]。 2）加热器端差
加热器端差有上下端差之分，上端差又称给水端差，下端差又称疏水端差。 “上端差”是指加热器抽汽压力下的饱和温度与加热器出口水温之差；“下端差”是指加热器疏水温度与加热器进口水温之差。 在加热器的型式、结构确定后，影响加热器换热效率的因素主要在于其端差是否达到设计值。 2 加热器端差分析 1）上端差大分析 上端差大，说明工质未充分被抽汽加热，也就是说本级抽汽加热能力不够，这就等于把本级加热器的加热任务推卸给了下一级加热器，增加了下一级加热器的加热量，相当于排挤了本级低品质抽汽，增加了下一级高品质抽汽量，致使汽轮机相对内效率降低。 1）下端差大分析 下端差大，说明加热器疏水没有被充分冷却，本级加热器抽汽换热的能力没有被充分利用就排到了下一级加热器，排挤了下一级加热器低品质的抽汽，增加了本级高品质抽汽量，致使汽轮机相对内效率降低。 3 影响加热器端差的因素 工程实践中回热加热器换热效果不佳的影响因素主要有以下4个方面： 1. 设计方面 随着高参数、大容量汽轮发电机组的快速推广应用，抽汽过热度越来越高，甚至过热度达到200 ℃以上，过热度越高，传热不可逆损失越大，加热器端差越大。为解决加热器传热过程中的不可逆损失，工程实践中通过设置内、外置蒸汽冷却器方式提高加热器传热效果，降低加热器端差。由下述加热器传热端差公式可知：
高压加热器端差变化对机组安全及经济性的影响分析 设备管理部汽机专业组陈建国 回热加热系统的运行可靠性和运行性能的高低，直接影响整套机组的运行经济性，加热器作为回热加热系统的重要设备，其投入率是经济指标中重要的一项考核指标。随着火力发电厂机组向大容量高参数发展，高压加热器承受的给水压力和温度相应提高；在运行中还将受到机组负荷突变、给水泵故障、旁路切换等引起的压力和温度的骤变，这些都会给高加带来损害。为此，除了在高加的设计、制造和安装时必须保证质量外，还要在运行维护等方面采取必要的措施，才能确保高加的长期安全运行。 1结构特点 高压加热器采用卧式布置，壳体是钢板焊构件。为了便于壳体拆移，安装了吊耳及壳体滚轮，使壳体在运行时能自由膨胀。水室组件由半球形封头、圆柱形筒头和管板组成。管板上钻有孔，以便于插入U型管束。水室设有压力密封人孔，便于水室的维修。 加热器专设内置式排汽系统，能有效的抽出壳体内部的不凝结气体，3台高加连续排汽分别接至除氧器，以提高传热效率和防止腐蚀内部零部件。疏水采用压差逐级自流，3号高加疏水最后流入除氧器。疏水调节装置采用疏水调节阀，根据加热器水位的变化控制疏水调节阀的开度来实现的。加热器设有安全可靠的水位保护装置，给水系统采用大旁路，当任一加热器水位高于HHH值(+160mm)时，三台高加汽、水侧全部出系，给水走大旁路系统。 高压加热器带有内置式蒸汽冷却段和疏水冷却段。蒸汽冷却段利用汽轮机抽汽的过热度来提高给水温度，使给水温度接近或略高于该加热器压力下的饱和温度。它位于给水出口流程侧，并用包壳板密封。 从蒸汽进口进入的过热蒸汽在一组隔板的导向下以适当的速度均匀地绕流加热管束，并使蒸汽留有足够的过热度以保证蒸汽离开该段时呈干燥状态。当蒸汽离开该段进入凝结段时，可防止湿蒸汽的冲蚀和水蚀损害。 凝结段是利用蒸汽凝结的潜热加热给水，一组隔板使蒸汽沿着加热器长度方向均匀分布并起支撑加热管的作用。进入该段的蒸汽，根据流体冷却原理，自动平衡，直到由饱和蒸汽冷凝为饱和的凝结水(疏水)，并汇集在加热器的尾部或底部，然后流向疏水冷却段。
加热器端差对机组经济性的影响 作者：张超 来源：《中国高新技术企业》2015年第14期 摘要：加热器端差是加热器进口抽汽压力基础上的饱和温度以及给水出口温度之差，对各级加热器端差的运行热经济性进行准确而快速的评价，对热力系统的设计和检修具有重要的意义。文章对加热器端差对机组经济性的相关影响进行了分析，希望能够通过此次的理论研究对实际操作起到一定指导作用。 关键词：加热器端差；机组经济性；热力系统；热平衡方法；数学模型文献标识码：A 中图分类号：TK223 文章编号：1009-2374（2015）14-0072-02 DOI：10.13535/https://www.doczj.com/doc/a119220129.html,ki.11-4406/n.2015.14.035 处在同一热力系统当中，各加热器型式和所处位置都在一定程度上有着差异，所以加热器端差对机组经济性所产生的相应影响也会存在着差异。在这一情况下，倘若只是将高压或者是低压作为界限，对其采取相同端差，这样就违反了科学性。如何更合理地解决这一端差影响就显得格外重要。 1 加热器端差的理论分析 1.1 加热器端差增大的原因分析 加热器在运行过程中，其自身会存在着端差问题，这一现状对热损失虽没有造成直接性的影响，但却对热交换不可逆性得到了增强，从而就产生了额外的冷源损失，这样就会使加热器装置的热经济效率大大降低。从实际情况来看，加热器端差在增大的问题上存在着多方面因素，其中受热面积垢以及加热器的抽空系统不良和部分冷水走旁路等，都会使得加热器端差增大，这样会致使回热系统当中的加热器出口水温发生降低的现状，在本级的抽汽量就会大幅度降低，而比其高的一组在抽汽量上就会得到增加，最终会使得整个机组的功能降低。 1.2 加热器端差理论方法分析 此次对加热器端差的研究主要是运用了热力系统矩阵热平衡方程式以及热耗变换系数的相关理论，在经过严密的数学推导作用下，对定功率基础上的加热器端差对机组热经济所产生影响的数学模型进行建立。通过这一模型的建立能够对热力系统自身的结构特点以及辅助汽水系统的影响进行分析，并能够针对多种形式的加热器和其间的多样连接方式下的机组热效率及端差间变化关系进行探究。从现阶段对加热器端差对机组热经济性的影响分析方法来看，主要就
解析加热器端差对电厂经济性的影响 摘要：电厂工作运行过程中，机组加热器端差对电厂的热经济有着直接的影响，本文主要通过对热力系统矩阵产生的热平衡，以及热耗变换系数理论进行了研究 分析，并且通过数学公式推导，建立起了一定功率条件下的加热器端差，对机组 热经济产生的影响。 关键词：加热器；电厂经济；端差 加热器端差的产生与边缘化，直接影响到了机组工作过程中的热经济程度。 当前主要采用的方式为等效热降法、矩阵法，有效分析出了定流条件下的加热器 端差对机组热经济所产生的影响。但是在机组设计和选型的过程中，通过对设备 的大修或者是技术改造之后，通常都要求输出的整体功率达到标准值，或者是在 不同的功率工作条件下，对其所产生的热经济进行了比较，此时保证定向流量一 定的条件下，所建立起来的数学模型就不再适用这种条件。基于对热力系统中的 矩阵平衡研究，重点引入了热耗变化系数，并且对机组内部的绝对工作效率与矩 阵热平衡方程式进行了求偏导，建立在一定功率工作条件下，对加热器端差对电 厂机组的热经济产生的影响进行了探讨。 1.加热器端差对机组经济性影响分析 在电厂机组运行工作过程中，回热加热器是机组热系统中至关重要的设备之一，在运行过程中对机组的安全性、经济性的影响非常明显，主要表现在对加热 器本身的端差产生的影响，其中主要包含的是加热程度不足、压力损耗、散热损 失以及去掉加热器之后对机组运行效率和经济性产生影响。通过对这些方面因素 的定量分析之后，对热经济的端差进行了有效的改进，通过节能改造、完善热力 设备以及改进机组运行条件等，不断提升设备热经济对电厂的发展具有重要的意义。在这些因素的发展过程中，其中传热端产生的影响比较明显。同时加热器端 差主要指的是加热蒸汽产生饱和温度后，和加热器出口端的水温之间产生的差值。 通过对加热器的热交换过程进行总结之后，在技术选定端差在设备的运行过 程中，因为各个方面原因，对加热不足的的运行端进行了分析，并且在各种不同 原因条件下，对机组的运行条件进行了有效处理，并且直接可以表现出一种良好 的电厂发展的经济程度，但是这在热交换的过程中，属于不可逆的范畴，产生额 外的冷源损失，并且在很大程度上降低了装置内的热力资源的交换程度。当前， 在电厂的等热降解的方式，对装置运行的热经济性的有效性进行了具体分析，同 时也可以借助热效应的方式来对设备运行进行分析和计算。 2.锅炉内部的原始数据参数 2.1汽轮机 机组型号：：N300- 16.17/535/535；机组新蒸汽工作参数：p0=16.17 MPa， t0=535 ℃，h0=3 396.188 587 k J/kg；机组再热蒸汽参数为：1）高压气缸排气量：：t2=324.66 ℃，prh=3.59 MPa，h2=337.642 5 k J/kg；2）压力缸体内部进气 量参数： trh=535 ℃，prh′=3.159 2 MPa，hrh=3 531.623 9 k J/kg；3）排汽整体压力值：pc=0.005 1 MPa，排汽焓hc=2 380.51 k J/kg。 2.2锅炉内部参数 在锅炉工作过程当中，内部连续蒸发量为：Db=970 t/h，pb=16.66 MPa，t b=540 ℃，hb=3 402.542 0 k J/kg；再发热蒸汽口的温度为：trh=535 ℃；所产 生的汽包压力值为：pqb=19.67 MPa；锅炉的热效应为ηb=0.92。锅炉内部通水之
一、加热器端差 (一)加热器端差的定义 表面式加热器的端差，有时也称为上端差(出口端差)，若不特别注明，通常都是指加热器汽侧出口疏水温度(饱和温度)与水侧出口温度之差。图3-1所示，加热蒸汽以过热状态1进入加热器筒体，放热过程中温度下降、冷凝至汽侧压力P′j下对应的饱和状态2，以疏水温度t sj离开加热器，而给水或凝结水则以温度为t wj+1的状态点a进入加热器水侧，吸热升温后以温度为t wj的状态点b离开。由于金属管壁传热热阻的存在及结构布置的原因，普通的表面式回热加热器的t wj比t sj要小，通常用θ=t sj-t wj代表加热器的端差。 显然，端差θ越小，热经济性就越好。我们可以从两个方面来理解：一方面，如果加热器出口水温t wj不变，端差减小意味着t sj不需要原来的那样高，回热抽汽压力可以降低一些，回热抽汽做功比X r增加，热经济性变好;另一方面，如果加热蒸汽压力不变，t sj不变，端差θ减小意味着出口水温t wj升高，其结果是减小了压力较高的回热抽汽做功比，而增加了压力较低的回热抽汽做功比，热经济性得到改善。例如一台大型机组全部高压加热器的端差降低1℃，机组热耗率就可降低约0.06%。 加热器端差究竟如何选择?从图3-1可看出，随着换热面积A的增加，θ是减小的，它们有如下关系 式中A——金属换热面积，m2; Δt——水出、进口的温度差，℃; K——传热系数，kJ/(m2·h·℃); G——水的流量，kg/h; c p——水的定压比热容，kJ/(kg·℃)。 因此，减小端差θ是以付出金属耗量和投资为代价的。我国某制造厂为节省成本，将端差增加1℃，金属换热面减少了4m2。各国根据自己钢材、燃料比价的国情，通过技术经济比较确定相对合理的端差。我国的加热器端差，一般当无过热蒸汽冷却段时，θ=3～6℃;有过热蒸汽冷却段时，θ=-1～2℃。机组容量越大，θ减小的效益越好，θ应选较小值。例如ABB公司600MW超临界燃煤机组，四台低压加热器端差均为℃;东芝350MW机组的四台低压加热器端差也为℃;国产优化引进型300MW机组最后三台低压热器均为℃。
加热器端差分为上端差和下端差两个数据，加热器设计及制造企业也是按上、下端差分别进行设计计算的。S8&_3L &W9 上端差是指加热器进口压力下的饱和温度与加热器水侧出水温度的差值；下端差是指加热器疏水温度与水侧进水温度的差值。 上下端差，也可以叫给水端差和疏水端差，只是叫法不太一样。其实5 h: X$M 我们平时主要调整的是疏水端差。 （1）上端差是指高压加热器抽汽饱和温度与给水出水温度之差；下端差是指高加疏水与高加进水的温度之差； （2）上端差过大，为疏水调节装置异常，导致高加水位高，或高加泄漏，减少蒸汽和钢管的接触面积，影响热效率，严重时会造成汽机进水； （3）下端差过小，可能为抽汽量小，说明抽汽电动门及抽汽逆止门未全开；或疏水水位低，部分抽汽未凝结即进入下一级，排挤下一级抽汽，影响机组运行经济性，另一方面部分抽汽直接进入下一级，导致疏水管道振动。 61yF 0凝汽器压力下的饱和温度与凝汽器冷却水出口温度之差称为端差。对一定的凝汽器，端差的大小与凝汽器冷却水入口温度、凝汽器单位面积蒸汽负荷、凝汽器铜管的表面洁净度，凝汽器内的漏入空气量以及冷却水在管内的流速有关。一个清洁的凝汽器，在一定的循环水温度和循环水量及单位蒸汽负荷下就有一定的端差值指标，；单位蒸汽负荷愈大，端差愈大，反之亦然。实际运行中，若端差值比端差指标值高得太多，则表明凝汽器冷却表面铜管污脏，致使导热条件恶化。端差增加的原因有： ①凝器铜管水侧或汽侧结垢；②凝汽器汽侧漏入空气；③冷却水管堵塞；④冷却水量减少等。我在运行中遇见过因水侧有空气导致出口%7h
温度升高影响端差，在开启空气门放空气后改善，而且要多开几次。 与我们的射气抽气器的出力问题有很大的关系，出力小的话端差就会变大 凝汽器压力下的饱和温度与凝汽器冷却水出口温度之差称为端差。通过端差，过冷度，出入口温差报表可分析凝汽器相关的问题，三项是基础冬季冷却水入口温度低，所以冬季的真空要比夏季的高，真空越高，真空系统的漏气量就越大，因此冬季的端差比夏季的大些.. 循环水出口温度-循环水入口温度=循环水温差 这个过大，说明凝汽器内铜管有堵塞、结垢、或是铜管泄露后采取的堵管措施，漏的多，堵得多，最后使可用的铜管不多了，总之就是说明凝汽器内铜管通流能力降低，所以进去的循环水温度不高，但是因为通流能力不畅，所以在凝汽器内与凝汽器内的排汽热交换过程中吸热过多，造成出口水温过高，因此温差较大，这个温差的作用就是判断这个的。 4y3F 7y5%T*@09 @3D 排汽温度—循环水出口温度=端差 %pT1Y6Kv 0F 端差较大，说明凝汽器内铜管结垢，换热不好，循环水出口温度不高，没有充分的与凝汽器内的排汽进行热交换，导致但是真空并不好，所以真空较低、排汽温度较高。排汽温度—凝结水温度=过冷度 这个要综合看，就是二个参数都得看，而且要结合当时的真空和运行工况来看，不能简单依据数值判断，包括上面的二个： 温差、端差都是一样的要求，楼主一定要记住了。先说说这个就是给你提个醒。
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
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 fact ors 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 temperatu re 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