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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/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。
什么是高压加热器的上、下端差？上端差过大、下端差过小有什么危害？
(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；下端差大原因或疏水水位低，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。
正常运行中，排除加热器泄漏的可能，引起加热器端差大(一般指下端差)的最大原因是加热器水位低以及内部积空气。
那么水位低将引起该高加疏水带汽，减少了抽汽的放热时间，即还未对给水充分换热就随同疏水被带走了，影响了回热热效率。
加热器中积聚过多空气同样严重影响换热，因为空气是不可凝结气体，它排挤了一部分凝结放热量，故回热效率降低。
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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。
火电机组加热器端差对机组经济性影响分析发布时间：2022-12-01T03:26:52.607Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷15期作者：许振洲[导读] 高压加热器是利用汽轮机的抽汽来加热锅炉给水；使给水达到所要求的温度，从而提高电厂的热效率和保证机组出力。
许振洲（山西大唐国际云冈热电有限责任公司山西大同 037039）摘要：高压加热器是利用汽轮机的抽汽来加热锅炉给水；使给水达到所要求的温度，从而提高电厂的热效率和保证机组出力。
低压加热器是利用汽轮机抽汽来加热锅炉给水的主要设备之一，它是汽轮机回热系统的重要组成部分。
能有效地提高凝结水温度和回收热量及工质，对提高电厂的经济效益具有重意义。
高、低加热器投运率是电厂重要的经济性考核指标，高压加热器解列情况下，影响机组煤耗升高10g/kwh。
高加正常投运下，其上下端差能够反应各加热器的换热效率。
本文就端差影响因素以及治理进行论述。
关键词：高压加热器、低压加热器、上端差、下端差正文：1、设备概述高压加热器主要部件包括:壳体、水室、管板、换热管、支撑板、防冲板、包壳板等。
1.1、壳体：壳体为全焊接结构。
依照技术条件壳体进行焊后热处理和无损检验,除安全阀接管外,高加的所有部件均为全焊接的非法兰结构。
1.2、水室：高加的水室由锻件与厚板焊接而成,封头为耐高压的半球形结构。
水室上设圆形人孔以便于进行检修。
圆形人孔为自密封结构,采用带加强环的不锈钢石墨缠绕垫。
水室内设有将球体分开的密闭式分程隔板,为防止高加水室内给水短路,在给水出口侧设有膨胀装置,以补偿温差引起的变形及瞬间水压突变引起的变形与相应的热应力。
给水进口侧设置有防冲蚀装置。
1.3、管板：采用与水室相连的锻件作为管板。
1.4、管子：高加使用U型管作为加热管。
1.5、管子支撑板：在换热管的全长上布置有一定定数量的支板,使然汽流能垂垂直刷管于以改进传热效果,并增加管管束的整体性,防振振动。
1.6、防冲板：为防止由蒸汽和上级疏水的冲击引起换热管的损坏,在蒸汽和上级疏水入口处均，设有不锈钢防冲板。
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。
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
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：
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。
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。
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）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降低回热加热器端差的改进措施
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。
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。
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。
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。
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。
严格控制锅炉给水pH值和含氧量，减少钢管表面的腐蚀。
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。
确保加热器旁路门无内漏。
当加热器端差增大，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门泄漏，应及时联系检修人员
进行处理，检查该阀门的严密性。
4结束语
总之，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、计算具
有重要的作用，通过对之前热力系统的设计进行优化、节能改造，降低加热器端差，机组热经济性明显得到提升，提高了电厂经济效益，对电厂的长久发展有着
重要的意义。
参考文献
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朱国栋,郑坚刚,李朋,张敬坤,俞亚勇,王超,刘友彪,张炜.加热器端差对机组热经济性的影响[J].浙江电力,2020,39(06):74-80.
[2]王匡,张勇.加热器端差对电厂经济性的影响[J].现代工业经济和信息化,2017,7(24):95-96.
3。
