高压给水加热器[火用]传递系数特性分析

高压加热器换热系数
高压加热器的换热系数是指单位时间内通过加热器单位表面积
的热量传递量与温度差的比值。

换热系数是描述热传导性能的重要
参数，它受到多种因素的影响。

首先，换热系数受到加热器材料的影响。

材料的热传导性能直
接影响换热系数，通常来说，导热性能好的材料具有较高的换热系数。

其次，流体的性质也会影响换热系数。

流体的流动状态、粘度、密度等参数都会对换热系数产生影响，流体的性质越好，换热系数
通常也会越高。

此外，加热器的结构和设计也会对换热系数造成影响。

加热器
的表面积、形状、流体流动方式等设计参数都会对换热系数产生影响，合理的设计可以提高换热系数。

另外，温度差也是影响换热系数的因素之一。

一般来说，温差
越大，换热系数也会越高。

总的来说，高压加热器的换热系数受到材料、流体、设计和温度差等多种因素的影响，需要综合考虑这些因素来评估和提高换热系数。

希望这些信息对你有所帮助。

高压加热器的概念及原理高压加热器是一种将流体加热到高温状态的设备。

其原理是利用加热元件将电能或其他形式的能量转化为热能，使流体温度升高。

高压加热器通常由以下几个主要部分组成：加热元件、加热管路、温度控制系统和安全保护装置。

首先，加热元件是高压加热器的核心部分，通常采用电阻加热器或燃气加热器。

电阻加热器通过将电能转化为热能，通过加热元件的导电材料，将热能传递给流体，使其升温。

燃气加热器则通过燃烧燃气产生的高温燃烧气体，将热能传递给流体。

其次，加热管路是将加热元件与流体之间进行热能传递的介质。

在加热管路中，流体流经加热元件，通过与加热元件的接触，吸收热能并升温。

加热管路通常由耐高温、耐压的金属材料制成，以保证加热过程的安全稳定进行。

然后，温度控制系统是对高压加热器的温度进行监测和控制的装置。

它通常包括温度传感器、控制器和执行器。

温度传感器用于感知加热器内部的温度，并将其信号传送给控制器。

控制器根据温度传感器的信号，调节加热元件的加热功率，以达到所需的温度。

执行器则根据控制器的指令，调节加热元件的工作状态。

通过温度控制系统，可以精确地控制高压加热器的温度，提高加热过程的稳定性和效率。

最后，安全保护装置是为了确保高压加热器在使用过程中的安全性而设置的装置。

常见的安全保护装置包括过温保护装置、压力保护装置和断电保护装置。

过温保护装置可以监测加热器的温度，当温度超过设定值时，立即切断加热元件的电源，避免温度过高导致设备损坏或事故发生。

压力保护装置监测管路中的压力，如果压力超过安全范围，会自动切断加热元件的供电，防止压力过高引发事故。

断电保护装置可以监测电源的状态，当发生断电时，及时切断加热元件的电源以防止意外发生。

综上所述，高压加热器通过加热元件将能量转化为热能，使流体升温。

通过加热管路、温度控制系统和安全保护装置，实现了加热过程的控制和保护。

高压加热器广泛应用于工业生产中，例如蒸汽发生器、热风炉、锅炉等领域，为高温工艺提供所需的热能。

高压加热器工作原理
高压加热器是一种用于增加流体温度的装置。

其工作原理可通过以下步骤来解释：
1. 流体进入高压加热器：初始温度较低的流体通过进口管道进入高压加热器。

2. 高压气体通过加热装置：在高压加热器内部，高压气体通过加热装置，比如加热管或者电加热元件。

3. 加热过程：高压气体释放的热能使得流体的温度逐渐升高。

流体中的分子开始具有更高的热能。

4. 高温流体离开加热器：经过加热过程后，高温的流体通过出口管道离开高压加热器。

高压加热器的工作原理主要依赖于加热装置中的热能传递。

加热装置中的高压气体通过传导和对流的方式将热量传递给流体，使其温度升高。

还要注意的是，高压加热器通常用于处理在高压环境下的流体，因此其设计和材料均需要能够承受高压力。

第39卷,总第230期2021年11月,第6期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGY Vol.39,Sum.No.230Nov.2021,No.61000MW 火电机组高压加热器效率研究陈增辉1,刘　磊2(1.大唐东营发电有限公司,山东　东营　257000;2.大唐东北电力试验研究院,吉林　长春　130000)摘　要:高压加热器作为现代大型火电机组重要的辅机,其性能会直接影响整个机组的性能,为深挖加热器性能,达到节能减排目的。

文章介绍了高压加热器效率的计算方法,并以某1000MW 机组高压加热器系统为算例,给出了高压加热器的效率与热效率结果对比,计算结果显示效率更能清晰反应加热器端差变化时的性能的变化,能更好指导加热器节能减排工作。

关键词:高压加热器;性能;效率;算例;节能减排中图分类号:TK011 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2021)06-0538-04Research on a 1000MW Thermal Power Unit High PressureWater Heater Exergy EfficiencyCHEN Zeng -hui,LIU Lei(1.Datang Dongying Power Generation Co.,Ltd.,Dongying 257200,China;2.Datang Northeast Electric Power Test &Research Institute,Changchun 130051,China)Abstract :As an important auxiliary unit of modern large -scale thermal power unit,the performance of high -pressure heater will directly affect the performance of the whole unit.This paper introduces the calculation method of the exergy efficiency of the high pressure heater,and compares the exergy efficiency with the thermal efficiency of the high pressure heater system of a 1000MW unit.The results show that the exergy efficiency can clearly reflect the change of the performance of the heater when the end differ⁃ence changes,and can guide the work of energy saving and emission reduction of the heater.Key words :high -pressure heater;performance;exergy efficiency;computational example;energy sav⁃ing and emission reduction收稿日期　2020-09-28 修订稿日期　2021-03-10作者简介:陈增辉(1964~),男,本科,高级工程师,长期从事火电厂运行与节能方面工作。

汽机技术高压加热器知识讲解1、高压加热器作用：利用汽轮机的抽汽来加热锅炉给水，提高给水温度，减少了锅炉受热面的传热温差，从而减少了给水加热过程的不可逆损失，在锅炉中的吸热量也相应减少。

另一方面，汽轮机抽汽的利用，减少了冷源损失，使蒸汽热量得到充分利用，热耗率下降。

为了减小加热器端差，提高表面式加热器的热经济性，现代大型机组的高压加热器和少量低压加热器采用了联合式表面加热器。

此类加热器一般由以下三部分组成：1）过热蒸汽冷却段当抽汽过热度较高时，导致回热器的换热温差加大，不可逆换热损失也随之增大，为此在高压加热器和部分低压加热器装设了过热蒸汽冷却段,只利用抽汽蒸汽的过热度，蒸汽的过热度降低后，再引至凝结段，以减小总的不可逆换热损失。

在该冷却段中，不允许加热蒸汽被冷却到饱和温度，因为达到该温度时，管外壁会形成水膜，使该加热段蒸汽的过热度被水膜吸附而消失，没有被给水利用，因此在此段的蒸汽都保留有剩余的过热度。

在该段中，被加热水的出口温度接近或略低于抽汽蒸汽压力下的饱和温度。

2）凝结段加热蒸汽在此段中是凝结放热，其出口的凝结水温是加热蒸汽压力下的饱和温度，因此被加热水的出口温度，低于该饱和温度。

3）疏水冷却段设置该冷却段的作用是使凝结段来的疏水进一步冷却，使进入凝结段前的被加热水温得到提高，其结果一方面使本级抽汽量有所减少，另一方面，由于流入下一级的疏水温度降低，从而降低本级疏水对下级抽汽的排挤，提高了系统的热经济性。

实现疏水冷却的基本条件是被冷却水必须浸泡在换热面中，是一种水-水热交换器,该加热段出口的疏水温度,低于加热蒸汽压力下的饱和温度。

一个加热器中含有上面三部分中的两段或全部。

一般认为蒸汽的过热度超过50℃~70。

（:时，采用过热蒸汽冷却段比较有利，因此低压加热器采用过热蒸汽冷却段的很少。

只采用了凝结段和疏水冷却段的加热器,其端差较大。

2、主要技术参数进入加热器的给水水质PH值：8.0~9.0硬度：0μmol∕L;氢电导率：≤0.15μs∕cm;溶解氧：3O~15Oμg∕L;铁离子：≤5μg∕L;铜离子：≤2μg∕L;钠离子：≤3μg∕L;二氧化硅：≤10μg∕L o3、结构特点高压加热器均由水室、管系和壳体等组成的卧式结构。

高压加热器工作原理
高压加热器是一种常用的热交换设备，其主要工作原理是通过使用高压流体来加热流体或气体。

高压加热器通常由一个密封的容器组成，容器中有两个管道，一个用于进入高压流体，另一个用于流出加热后的流体。

在进入加热器之前，被加热的流体（也可以是气体）通过入口管道进入加热器。

同时，高压流体也通过另一个管道进入加热器。

当高压流体进入加热器时，它会通过加热器内的热交换表面，将热量传递给流体或气体。

这个热量传递过程主要取决于高压流体和被加热流体之间的温度差异。

由于高压流体的温度通常比被加热流体的温度高，因此热量会自然地从高压流体传递到被加热流体。

一旦热量传递完成，被加热的流体或气体会通过出口管道离开加热器。

同时，高压流体也会通过另一个管道离开加热器。

在这个过程中，需要确保高压流体和被加热流体之间的交叉污染最小化，以及高压流体的压力和温度保持在合适的范围内。

高压加热器广泛应用于许多工业领域，特别适用于需要将低温流体或气体加热到较高温度的场景。

其工作原理简单而高效，能够快速实现对流体或气体的加热需求。

高压给水加热器设计使用说明书（岱海电厂2×600MW亚临界机组高压加热器）06.3618.023编制：校核：审核：哈尔滨锅炉厂有限责任公司二OO四年八月二十日目录一、概述二、高压给水加热器技术数据三、高压给水加热器结构四、高压给水加热器的运行与维护五、高压给水加热器换热管泄漏检修方法六、高压给水加热器防腐及贮存方法七、检验一、概述1、说明高压给水加热器（简称高加）是火力发电厂回热系统中的重要设备，它是利用汽轮机的抽汽来加热锅炉给水，使其达到所要求的给水温度，从而提高电厂的热效率并保证机组出力。

高加是在发电厂内最高压力下运行的设备, 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剧变，这些都将给高加带来损害。

为此，高加除了在设计、制造和安装时必须保证质量外，还应加强运行、监视和维护，加强操作人员业务素质培训，才能确保高压加热器处于长期安全运行和完好状态。

本机组高加的运行维护和使用除按本说明书外，用户还应按有关规程，根据实际情况对高加进行使用、维护和监视，以满足电厂安全，经济和满发的要求。

2、主要设计制造标准2.1 美国机械工程学会“ASME”法规第Ⅷ篇第一分篇2.2 美国热交换器学会“HEI”表面式给水加热器标准2.3 GB150-1998《钢制压力容器》2.4 JB4730-94《压力容器无损探伤》2.5《压力容器安全技术检察规程》2.6 哈锅HG40.2002.014《引进型高压加热器制造、检验和验收技术条件》3、系统布置本机组高加系统采用单系列、卧式大旁路布置，有三台高加（从锅炉的方向依次称为第1、2、3高加）及附件组成：即JG-2150-1高加，JG-2200-2高加，JG-1650-3高加和附件。

在给水进入锅炉前，主给水从除氧器水箱经给水泵进入高加管程，在高加内通过汽轮机抽汽对主给水进行加热。

高加为逐级疏水，在正常情况时3号高加疏水去除氧器。

危急情况下高加疏水去凝汽器（或疏水扩容器）。

高压加热器的热传导与流体动力学特性研究概论高压加热器是工业生产中常用的一种设备，主要用于进行高温高压下的液体或气体加热。

其热传导和流体动力学特性的研究对于提高加热器的效率和性能具有重要意义。

本文将从以下几个方面对高压加热器的热传导和流体动力学特性进行研究。

一、高压加热器的热传导特性1. 热传导机制热传导是指不同温度物体之间的能量传递。

在高压加热器中，热传导的机制主要包括导热和对流传热。

导热是指通过固体的热传导实现的能量传递，而对流传热是指通过流体的循环传递实现的能量传递。

了解这些机制对于优化加热器的设计和提高热传导效率非常重要。

2. 热传导模型热传导模型是研究加热器热传导特性的基础。

常用的热传导模型有一维传热模型和二维传热模型。

一维传热模型适用于简化的情况，如直管热传导或平板热传导。

而二维传热模型则适用于更复杂的几何结构，如螺旋管道或多层板热传导。

通过建立合适的热传导模型，可以对加热器的热传导特性进行定量分析和优化。

3. 材料热导率材料热导率是指材料导热性能的指标。

高压加热器中常使用的材料具有较高的热导率，以便更好地传导热量。

例如，金属材料如铜、铝等具有较高的热导率，常用于高压加热器管道的制造。

了解材料的热导率对于预测加热器的导热能力和效率非常重要。

二、高压加热器的流体动力学特性1. 流场分析流场分析是研究高压加热器内部流体流动规律的一种方法。

通过数值模拟和实验测试可以获得加热器内部的流体速度、压力和温度分布等信息。

了解流场特性对于优化加热器的设计和提高流体动力学性能非常重要。

2. 流体阻力流体阻力是指流体在加热器内部流动过程中所受到的阻力。

流体阻力直接影响流体的流速和能量损失。

通过对流体阻力进行研究，可以选择合适的管道尺寸和流体速度，以减小能量损失并提高加热器的效率。

3. 换热系数换热系数是指流体在加热器内部和外部的热交换效率。

换热系数的大小直接影响加热器的热交换能力。

通过研究换热系数，可以了解加热器的换热效果，从而优化设计和提高热传导性能。

高压加热器传递函数高压加热器传递函数一、引言高压加热器是一种重要的加热设备，广泛应用于化工、电力、冶金等领域。

其主要功能是将低温低压的流体加热至高温高压状态，以满足生产和工艺需求。

在设计和使用高压加热器时，需要了解其传递函数，以便进行性能评估和优化设计。

二、高压加热器传递函数的定义高压加热器传递函数是指输入信号与输出信号之间的数学关系。

在高压加热器中，输入信号为流体的温度和压力，输出信号为流体的温度和压力。

因此，高压加热器传递函数可以表示为：Tout(s)/Tin(s) = H1(s)Pout(s)/Pin(s) = H2(s)其中，s为复频变量。

三、高压加热器传递函数的求解方法1. 基于物理模型的求解方法基于物理模型的求解方法是通过建立高压加热器的物理模型来推导出其传递函数。

具体步骤如下：（1）建立高压加热器的物理模型，并列出其控制方程；（2）进行拉普拉斯变换，得到传递函数表达式；（3）根据传递函数表达式，确定高压加热器的稳定性和动态特性。

2. 基于实验数据的求解方法基于实验数据的求解方法是通过对高压加热器进行实验测试，并对测试结果进行数据分析来推导出其传递函数。

具体步骤如下：（1）设计实验方案，包括输入信号和采样方式等；（2）进行实验测试，并记录输入输出信号的变化；（3）利用系统辨识技术，对实验数据进行处理和分析，得到传递函数表达式；（4）根据传递函数表达式，确定高压加热器的稳定性和动态特性。

四、高压加热器传递函数的应用1. 性能评估通过高压加热器传递函数可以评估其性能是否满足要求。

例如，可以计算其响应时间、稳态误差、抗干扰能力等指标，并与要求进行比较。

2. 优化设计通过高压加热器传递函数可以优化其设计参数。

例如，可以通过调整控制参数或改变结构形式来改善其动态特性或稳定性。

3. 控制系统设计高压加热器传递函数是控制系统设计的重要基础。

通过了解其传递函数，可以选择合适的控制策略和参数，以实现对高压加热器的精确控制。

(火用)传递系数的定义及其影响机制
成庆林;周海莲;项新耀
【期刊名称】《华北电力大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2009(036)003
【摘要】在建立(火用)传递唯象方程的基础上,讨论了(火用)传递过程动力、阻力、速率之间的关系,指出(火用)传递研究的核心应是确定(火用)传递系数,分析其影响因素,以便控制和调节(火用)传递过程.运用量纲对比的方法推导了热量、动量及质量的(火用)传递系数,分析表明影响(火用)传递系数的宏观因素包括其对应的能量传递系数、过程不可逆性及其他非自身强度场.(火用)传递系数的分子运动理论研究,从微观层面揭示其内在机制,即(火用)传递系数本质上与分子本身的物理性质及表征分子运动剧烈程度的温度有关.
【总页数】4页(P43-46)
【作者】成庆林;周海莲;项新耀
【作者单位】大庆石油学院,提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江,大
庆,163318;大庆石油学院,提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江,大庆,163318;大庆石油学院,提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江,大庆,163318
【正文语种】中文
【中图分类】TK123
【相关文献】
1.火烧注气井等效热(火用)传递系数的实验测定研究 [J], 成庆林;刘扬;项新耀
2.传递系数方法中传递系数的影响因素探讨 [J], 许强
3.高压给水加热器(火用)传递系数特性分析 [J], 张明智;赵博;任敬科
4.逆流换热器(火用)传递系数分析 [J], 张明智;任敬科;徐培培;魏博
5.冷却风量影响烧结余热竖罐回收中(火用)传递系数实验研究 [J], 董辉;冯军胜;李磊;王爱华
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高压加热器传递函数详解引言在工业和实验室应用中，加热器是常见的设备之一。

高压加热器是一种专用的加热设备，用于在高压环境下加热流体或气体。

它主要由加热元件和控制系统组成，能够根据需要提供所需温度和压力。

高压加热器传递函数是用来描述高压加热器的输入和输出之间关系的数学模型。

通过研究和分析高压加热器的传递函数，我们能够更好地理解其工作原理，并进行性能分析、设计优化和控制算法的开发。

本文将从定义、用途和工作方式三个方面详细解释高压加热器传递函数，并给出具体的数学表示和示例。

定义高压加热器传递函数是指描述高压加热器输入和输出之间传递特性的数学表达式。

它可以用来表示加热器对输入信号的响应，并对输出信号进行预测和控制。

高压加热器通常被建模为一个线性、时间不变的系统，这意味着它具有恒定的传递特性。

高压加热器传递函数由输入变量和输出变量之间的关系决定，可以用数学方程和图形表示。

用途高压加热器传递函数的建立和分析对于以下方面具有重要意义：1. 性能分析通过研究高压加热器传递函数，我们可以了解加热器的动态响应特性，如响应时间、频率响应等。

这有助于评估加热器的工作性能，发现潜在问题并进行改进。

2. 控制系统设计高压加热器通常需要与控制系统配合使用，实现精确的温度和压力控制。

通过分析加热器的传递函数，我们可以设计合适的控制算法，并确定控制参数，以实现期望的响应和稳定性。

3. 设备优化通过建立高压加热器的传递函数模型，我们可以进行仿真和优化，找到最佳的工作参数和结构设计。

这可以提高加热器的效率、降低成本，并满足特定应用的需求。

工作方式高压加热器传递函数的工作方式可以通过以下步骤概括：1. 建立数学模型首先，我们需要根据加热器的物理特性建立数学模型。

这通常涉及到流体力学、热力学和传热学等知识。

根据加热器的输入和输出变量，我们可以推导出表示它们之间关系的数学方程。

2. 线性化处理高压加热器往往存在非线性特性，为了进行传递函数分析和设计控制算法，我们通常需要对加热器的数学模型进行线性化处理。

§2.2.5 高压给水加热器系统AHP一、系统功能利用汽轮机高压缸抽汽加热给水，将主给水泵出口148.3°C的给水加热至230.4°C以提高热力循环的经济性。

另外，5级、6级和7级高加还分别接收汽水分离再热器壳体和第一级及第二级再热器的疏水，6级和7级高加分别接收汽水分离再热器第一级及第二级再热器扫气，回收热量，并起到了排除抽汽和排放蒸汽中不凝气体的作用。

二、系统组成高压给水加热器（AHP）是介于APA系统与ARE系统之间的一个系统，是汽机热力循环中的重要组成部分。

高压给水的加热分三级，共有两列，每列包括一个5级、一个6级和一个7级加热器，给水在容量各为50%的双列流道内进行。

在每列加热器的进口和出口，各设置闸板式电动隔离阀和一条设置有闸板式电动隔离阀的旁路管线，用来保持给水的输送流量。

正常运行时双列均应投入运行，特殊条件下也可允许单列运行。

5级、6级和7级加热器分别使用汽机高压缸不同抽汽口的抽汽，将给水加热后送往ARE系统，提供蒸汽发生器二次侧给水。

每列加热器给水进、出口各设一台闸板式电动隔离阀（014、015、016、017VL），另设一条旁路管线隔离阀018VL。

如果疏水系统失效或加热器管子破裂，需要隔离该列或两列加热器时，就应打开电动旁路阀，以保持给水疏送通畅。

高压给水加热器的充水通常是通过除氧器重力充水或由除氧器系统（ADG）的除氧循环泵ADG001PO进行的。

三、系统描述1、给水侧由给水泵APA送来的给水分别进入两列5级高压加热器进口水室，经U形管从出口水室流出，最后进入7级高加进口水室，同样经U型管从另一侧流出至给水母管汇合，通过给水流量控制系统（ARE）分别送到两台蒸汽发生器。

见高压加热器系统流程图图1。

当疏水被堵塞或U形管破裂使加热器水位升至3高水位时，该列出入口隔离阀可在规定时间内关闭，为确保给水畅通，应打开高压加热器旁路管线上的电动旁路阀。

2、抽汽侧5级、6级和7级高压加热器分别从汽轮机高压缸7级、5级和3级叶片后抽汽。

1 DN1200高加器产品概述1.1 高加器种类及特点1.1.1 按压力分类:(1)中压高加：中压 6.5Mpa；次高压9.7Mpa。

(2)高压高加：高压19Mpa；超高压24Mpa（一般设计压力Pd=20Mpa）亚临份31Mpa（一般为Pd=28Mpa）；超临份=37Mpa 。

1.1.2 按结构分类：（1）管板式-----U形管管板式；（2）集箱式----螺旋管集箱式（俗称盘香管式）。

U形管管板式可分为：正置立式，倒置立式，卧式三种。

200MW 的机组基本上都为正置立式居多；100MW~200MW有采用倒置式；300MW及以上大型机组高加几乎都采用卧式布置。

在电厂中，回热循环是由高压加热器来实现的。

回热循环的上述优点弥补了因采用高压加热器系统增大的投资，而在运行上也提高了整个电厂的经济性。

在现代大型电厂中广泛采用回热循环。

采用回热循环主要有以下优点：（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。

1.2 DN1200高加器结构分析U型管式高加器主要由水室，管系，壳体三大部件组成。

图1为组成高加器的主要结构部件。

图1 高加器的结构简图1.2.1 水室：水室是高加重要的高压给水集散及输入输出的腔室，由半球形封头、人孔、给水管、出水管和给水分隔板、管板组成。

其中球形封头壁厚90mm，直径为Φ600mm由于展开毛坯直径尺寸不超过Φ2500mm，采用整块钢板热冲压成型。

进出水管和人孔座采用20MnMoⅢ级锻件加工而成，与水室封头采用插入式全焊透角接接头。