加热器端差对经济性影响的分析

维普资讯
第３ ６卷 第 ２期 ２０ ０ ７年 ６月
热 力 透 平
Ｔ ＥＲ Ｈ ＭＡＬ Ｔ Ｒ ＮＥ Ｕ ８Ｉ
Ｖ０ ． ６ ＮＯ ２ １３ ．
Ｊｎ ０ ７ ｕｅ２ ０
加热器端差对机 组热 经济性影 响 的改进计算模 型
李 娟， 张春发
文献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ： ６ ２ ５４ （０ ７ ０ —０ １ －０ １ ７ — ５ ９ ２０ ）２ １ ５ ５
Ｉ ｒ ｖ ｄ Ｃ ｌｕ ａｉｎ Ｍ ｏ ｅ ｆＩ ｆｕ ｎ ｅｏ ａｅ ｅｍｉａ ｅ ｅａ ｕ ｅ ｍｐ ｏ ｅ ａｃ ｌｔ ｄ ｌｏ ｎ ｅ ｃ ｆＨｅ ｔｒＴ ｒ ｎ ｌ ｍｐ ｒ ｔｒ ｏ ｌ Ｔ
ｍｏ ｅ ｉ ｄ ｔｒ ｎ ｄ ａ ｃ ｒ ｉ ｏ ｔ ｅｉｆ ｅ ｃ ｆ ａ ｈ ｈ ａｅ ｅｍｉａ ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｉ ｅｅ ｃ ｆＮ３ ０ １ ． ／ ｄ ｌｓ ｅ ｍｉ ｃｏ ｄｎ ｔ ｈ ｌ ｎ ｅｏ ｃ ｅ ｔｒｔｒ ｎ ｌ ｅ ｅａｕ ｅｄｆ ｒｎ ｅｏ ０ — ７ ｅ ｅ ｇ ｎｕ ｅ ｆ ６ ５ ７ ５ ７ｕ ｉ ｏ ｙ ｌ ｅｆ ｉ ｃ ．Ｂ ａｃ ｌ ｉｎ ｉ ｉ ｄ ｍｏ ｓｒｔｄｔ ａ ｅ ｄ ｌ ａ ｄ ａ ｔｇ ｔ ｃ ｕ ａｅ ３ ／ ３ ｎｔ ｎｃ ｃ ｆ ｃ ｎ ｙ ｙｃ ｌ ａ ｏ ， ｔ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｈ ｓ ｖ ｎａ ｅ ｈａ ｃ ｒ ｔ ｅ ｉｅ ｕ ｔ ａ ｈ ｔ ｍｏ ａ ｗｉ
性 的影响主要决定于端差 的大小 和相邻加种 小 指 标 分析 中 ， 高压 加 热器投 入率是 汽 轮机 方 面 的 主要 小 指标 之 一 ， 但 在机组 实际运 行 时不 难 发现 ， 热 器 端 差 的变 化 加 是经 常发生 的 ， 而且 有时 还变化很 大 ， 析加 热器 分 端差 的变化对经 济性 的影 响 日益 引起关 注 。准 确 而快速地 评价各 级加 热器端差 所造 成 的运 行 能量 损 失 ， 把它作 为 回热 系 统 及辅 助设 备 的运 行 经 并 济性 诊断分 析 主要 的技 术 指 标 ， 于 改善 热 力 系 对 统 的 设计 、 价 检 修效 果 、 善 加 热 器 的 运行 状 评 完 况 、 分挖 掘 回热 潜力具 有十分 重要 的意 义 。 充 加热器端差是指加热蒸汽的饱和温度与加热器 出口水温之 差 。端 差 的存在 和变化 ， 生了额外 的 产 冷源损失 ， 降低 了装 置 的热经济性 。端差 对热 经济

ＶｏＪ ３９ Ｎｏ ２ （ ｒ Ｎｏ． ３ ． ． Ｓｅ ． ２１ ）
清 除焊 渣 、 瘤和 飞溅物 等 ， 属表面 应平整 并平 滑 焊 金 过 渡到母 材 ， 补焊处 不允许 存在 裂纹 、 未熔合 、 气孔 、
４ 补 焊 处 理
经检验 确定 裂纹全 部 消除后 ， 电焊 补焊 ， 用 检验 合格 后 回装 割下 的加强 筋 ， 焊接工 艺如下 。 ａ 坡 口形 式 要能 保证 焊 接 质量 、 充 金属 尽 量 ． 填
４ 加 热 器 端 差 对 热 力 循 环 经 济 性 的影 响
加 热器端 差对 机组 经 济性 的影 响主 要取 决于端 差 的大 小 、 邻加 热 器 抽 汽 能位 的能 级差 和 机 组本 相 身 的经济 指标 高低 。 用等 效热 降理 论 ， 对吉 林省 利 针 在用 的哈 尔滨 汽 轮 机厂 有 限 责任 公 司 （ 以下 简称 哈 汽 ）５ ３ ０ＭＷ 供 热 机 组 和北 京 北 方重 型 汽 轮 机有 限 责任 公 司 （ 下 简 称 北 重 ） ３ 以 ３ ０ＭＷ 供 热 机 组 ２种 ３ ０ＭＷ 级 机型 ， ０ 分析 计 算 各加 热 器 上端 差 比设 计 值高 ５ Ｃ、 端 差 比设 计值 高 １ 下 ０ Ｃ时 ， 机组 经 济 对
器下 端差 过大 原 因如下 。
ａ 加热 器低 水位 运行 。对 于 带有 疏水 冷却 段包 ． 壳形 式 的加 热 器 ， 运 行 中水 位 偏 低则 汽 水 混 合 物 在 直接 进 入疏 水 冷 却段 包 壳 内 ， 得 疏水 出 口温 度偏 使 高 ， 热器 下端 差偏 大 ； 于没有 疏水 冷却 段包 壳形 加 对 式 的加热 器 ， 运 行 中水 位 偏 低 则加 热 器 疏 水不 能 在 或 只有 少量 被进 一步 冷却 ， 成疏 水端 差增 大 ； 造 因此 加 热 器运 行 中水 位 控 制 的偏 低 ， 造 成 加 热器 下 端 将

（ 华北 电力 大 学 能 源与动 力 工程 学院 ， 河北 保 定 ０ １０ ） ７ ０３ 摘 要 ： 热 器上 端差 作 为影 响加 热器运 行性 能 的主要 因素之 一 。在 多元扰 动 下 热力 系统 加 能效分 析 模 型基 础 上 ， Ｃ Ｎ ６ ２ ．／ ６ ／ ６ 以 Ｌ ６ ０— ４ ２ ５ ６ ５ ６机组 为 例 ， 算 了各 级加 热 器上 端 差 对机 组 计 能效影 响 的强度 系数 ， 并绘 制 出强度 系数 关 于机 组 运行 负荷 的 比较 图和 趋 势 图 ， 定量 地 分析 了 各级 加 热 器上 端 差对机 组 热经 济性 的影 响。 结果 表 明 ， 该机 组 在 实际运行 中， 密切监 视 和 重 应 点控 制 １号 、 ５号和 ６号加 热 器的上 端 差 的 ， 机 组 能安 全 高效 地运 行 。这 项 工 作 可 以为 其他 使 类型 机组 的 同类 问题 提供 参考 。 关键 词 ： 端 差 ； 力 系统能 效分析 模型 ； 上 热 强度 系数 ； 热经济 性 中 图分类 号 ：Ｋ ８ 文献标 志码 ： 文 章编 号 ：０９— ２０（０２ ０ ００ ０ Ｔ ２４ Ａ １０ ３ ３ ２ １ ）８— ０ １— ４
２１ ０２年第 ８期 （ 总第 １６期 ） ７
应用 能 源技术
ｌ
ｄ ｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ３ ６ ／．ｓ ．０ ９— ２ ０ ２ １ ． ８ ０ １ ｓ
加 热 器 端 差对 机 组 运 行 热 经 济 性影 Ｈ 的定 量 分析 向
闫顺 林 ， 申赫男 ， 红颖 。 兰 李 钊
ＹＡＮ ｕ —ｉ ＳＨＥＮ — ｎ， ＬＡＮ ｎ — ｉ ｇ， Ｌ ａ Ｓｈ ｎ ｌ ｎ， Ｈｅ ｎａ Ｈｏ ｇ ｙ ｎ ＩＺｈ ｏ
（ｎｔ ｕｅｏ ｎ ｒ ｙａ ｄＰ ｗ ｒＥ ｇｎ ｅｉｇＮ ｒｈ Ｃ ｉａＥ ｅｔｉ Ｐ ｗ ｒ Ｉｓ ｔｔ ｆ ｅｇ ｎ ｏ ｅ ｎ ｉｅｒｎ ｏ ｔ ｈｎ ｌｃｒ ｏ ｅ ｉ Ｅ ｃ Ｕ ｉｅｓ ｙ Ｂ ｏ ｉｇ０ １ ０ ，Ｃ ｉａ ｎｖｒｉ ， ａ ｄｎ ７ ０ ３ ｈｎ ） ｔ

ｐ ｗ ｒ ｎ ｒｍ ｎ．Ｔ ｋｎ ｌ ａ ｓｐ ｒｆ ｉ ｌ ０ Ｍ ｕ ｉ ａ ｅｅ ｒｈ ｏｊｃ ， ｅｒｓｌ ｆ ｔ ｘ ｗ ｓｃｍｐ ｒｄｗ ｔ ｅ ｏ ｅ ｃｅ ｅ ｔ ａ ｉｇｕｔ —ｕ ｅ ｉ ｃ Ｏ ０ Ｗ ｎ ｓｒｓａｃ ｂｅ ｔｔ ｕｔ ｏ ｒ ａ ｏ ａｅ ｉ ｔ ｉ ｒ ｃｔａ １ ｔ ｈ ｅ ｓ ｍａ ｉ ｈｈ
ｒ ｓ ｌｓ ｏ ｒ ａ ｎ ｒ ｙ ｂ ｌ ｎ ｅ ｍｅ ｈ ｄ Ｔｈｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｈａ ｈｅ ｍａｒｘ ｍｏ ｅ ｓ ｃ ｎｖ ｎｉｎ ，ａ ｉ ｎｄ ａ ｃ ｒ ｔ． ｅ ｕ ｔ ｆｎｏｍ ｌｅ ｅ ｇ ａ ａ ｃ ｔ ｏ ． ｅ ｕ ｔｓ ｏ ｔ ｔｔ ｔｉ ｄ ｌｗａ ｏ ｅ ｅ ｔ ｒ ｐ ｄ ａ ｃ ｕ ａｅ
Ｋｅ ｒ ｓ ｔ ｅ ｍａ ｙ ｔ ｍ ；ｔ ａ ｘ ｒ ｃ ｉ ｎ ｐ ｅ ｓ ｒ ｓ ；ｈ ａ ｃ ｎ ｍｙ；ｍａ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ：ｈ ｒ ｌｓ ｓｅ ｓｅ ｍ ｅ ｔ ａ ｔ ｒ ｓ ｕ ｅ ｌ ｓ ｅ ｔｅ ｏ ｏ ｏ ｏ ｔｉ ｘ
０ 前
言
回热 加 热 器 是 热 力 系 统 的 重 要 设 备 之 一 。其 运 行 水 平
Ｃ Ｅ ｉ ｉ ，Ｉ ａ ＴＡ ｏｇ ｅｇ ， Ａ ｉ — ｅ Ｈ ＮＬ— ｎ Ｌ Ｙ ｎ ，ＩＮＳｎ— ｎ Ｈ ＯＱｎ ｚ ｘ ｆ ｇｈ
（ ｌ ｔｃＰ ｗ ｒＳ ｒｅ ｅｉ ｓｔｔ ｏ ｎ ｎＰｏｉｃ ，ｈ ｎｚｏ ５ ０ ０， ｈｎ ； １Ｅｅ ｒ ｏ ｅ ｕｖｙＤ ｓ ｎＩ ｔｕｅ ｆ ｃｉ ｇ ｎ ｉ Ｈｅａ ｒｖｎｅ Ｚ ｅ ｇｈ ｕ４ ０ ０ Ｃ ｉａ
２ Ｍ ＯＥ ’ ｙ Ｌ ｂ ｏ ｎ ｉｉｎ Ｍ ｏ ｉ ｒｎｇ ａ ｎ ｒ ｌｏ ｏ ｒ Ｐ ａ ｔＥｑ ｉ ｍｅ ｔ Ｓ Ｋｅ ａ ｆＣｏ ｄ ｔｏ ｎ ｔｉ ｎｄ Ｃｏ ｔｏ ｆＰ ｗｅ ｌ ｎ ｕ ｐ ｎ ， ｏ

( 1) : ( 2)
1 加热器端差影响机组热经济性的物理
模型
当第 i 级加热器在运行中出现给水加热不足 , 则体现在该级加热器出口水焓 t i 变化 Δ t i , 若压力高
收稿日期 :2006 - 10 - 31 ; 修订日期 :2007 - 05 - 16 作者简介 : 刘 强 (1981 - ) ,男 ,山东邹城人 ,南京工程学院助教 .
1
(
σ h - η ti - η tσ Δ t
( 7)
( 8)
该矩阵的第 i - 1 行和第 i 行分别为 - 1 和 1 , 其余各元素为零 。 矩阵 Aτ 对 t i 求偏导恒有 : 0 … ω 0 - 1 … - 1 9Aτ ( 13) = 1 … 1 0 9 ti 0 … 0 0 0 … … … … … ω 0 0 0 0 0 0 0 该矩阵的第 i - 1 行和第 i 行的前 i - 1 个元素 分别为 - 1 和 1 ,其余各元素为零 。现针对加热器不 同类型及连接方式展开讨论 : ( 1) 对第 1 级加热器 : 9A 9Af 9Aτ 、 、 是 z ×z 的 0 矩阵 ,而 : 9 t1 9 t1 9 t1 αT 9 =α 0 ] (A - 1 ) T fw [ 1 0 … 9 t1 对抽汽效率有 [4～5 ] : σ T A η = Δh
( 12)
( 4)
点 [3 ,6～8 ] ,故有 : τ 9 = [0 … 0 - 110… 0 ]T 9 ti
( 5)
上式右侧括号内的第一项是端差的变化对汽轮 机做功量的影响 , 第二项是端差变化对再热吸热量 的影响 ,二者之差就是保持主汽流量不变时 ,端差对 机组热经济性的影响 。 σ、 t i 的变化不会对 h0 、 hc 、 h i 等强度量产生影 响 ,对轴封漏汽等在汽轮机内做功产生的影响可忽 略 ,故由式 ( 1) 和式 ( 2) 有 : αT σ 9w 9 ( 6) =h 9t i 9t i 9 ( q0 + qrh) 9t 1 αT 9 σ=9t i 9t i 9t i 则内效率的绝对变化量为 : η 9 t Δ η Δt i t = 9t i 由式 ( 5) ～式 ( 8) 得内效率的相对变化 : δ η η t =Δ t/ η t 9αT 9t i

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。

i / i。

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。

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。

端差之差
９．３７ ６．３ ５．２４ ６．６８ １４．２５
８９．１５
８６．１５
６８．４８
６５．４８
加热不足，△ｑ
４１．１９８９
２７．２８５ ２
２２．５５８ ５
２８．１６８４
５９．９９ｌ ８
３ ３
ｅｉ
Ｏ．０８７ ２５８ ０．１５ｌ ５８ Ｏ．１８５ ６５６ ０．０４２９８８ ０．０７６ ８２３
Ｏ．９５ Ｏ．３３
万方数据
万方数据
３７４
汽轮机技术
第４８卷
衰２
编号
８号加热器 ７号加热器 ６号加热器
除氧器 ４号加热器 ３号加热器 ２号加热器 ｌ号加热器
编号 ８号加热器 ７号加热器 ６号加热器 ４号加热器 ３号加热器 ２号加热器 ｌ号加热器
压力，Ｂ“
６３．２１２
设计工况与实际运行端差对照及其它相关参数
设计工况
△码＝厶下７（，７：一１７；）＝１．１８４７５ｋＪ／ｋｇ 同时新蒸汽吸热量增加：
△Ｑ，：△ｒ，ｆ鲤照一鲤盘１：ｏ．５１３４２ｋＪ／ｋｇ
、 ｑ７
９８ ７
相对效率变化量为：
２］再矿２ 却６田７，：笔＃笺丑：ｏ．ｕ‘１２１ｚ０ｕ∞０５斗４％ ％
热耗率减少： 却７＝却７×ｇ＝９．９儿２４ｋＪ／（ｋＷ·ｈ）
标准煤耗率减少： Ｉ铀圻＝·Ｓ叼７×６５＝０．３６８ ５３９／（ｋＷ·ｈ）
对于动叶不可调的循环水泵，循环水流量只能通过改变循环水泵的运行台数来进行调节，这样，循环水的流量和泵的耗功差异很大。通过循环水泵 不同运行方式下的试验，并根据机组的微增出力情况进行经济比较，寻找机组在不同负荷及不同冷却水温情况下的最佳背压，确定循环水泵的最优运行 方式，并以此指导运行，达到节能降耗的目的。

种减小端差的措施都将提高 回热加热器的造价 ， 增 加 电厂 的建 设 投资 。 因此 ， 合理 的端差 应对 机组 的燃 料 消耗 和设 备 折 旧费用进 行综 合技 术经 济 比较后 确
定 。 目前我 国制造 的 回热 加 热器 上端 差 一般 低 于 ３
界、 一次 中间再热、 冲动式 、 单轴 、 三缸 四排汽 、 双背
黄 萍 力 ， 君 诏 徐
ＨＵＡＮＧ Ｐｎ － ｉ， ＸＵ Ｊ ｎ ｚ ａ 。 ｉｇ ｌ ｕ － ｈ ｏ
（． 电网公司电力科 学研究 院，广西 １ 广西 南宁 ５ ０ ２ ；２塔里木油 田公 司，新疆 ３０ ３ ． 库尔勒 ８ １０ ） ４０ ０
摘要 ： 运用等效 热降理论 ， 以广西某 电厂 ２台 ６０Ｍ 机组为例 ， ０ Ｗ 用性 能考核试验所取数据对各 回热加热器端差进行了热经
原则性 热力 系统 图如 图 １ 所示 。
显 。 由 于 ７号 、 低 加 缺 少 温 度 测 点 ，现仅 以 １ ８号
号 —６号 加热器 进行 分析 。
当机组 运行 处 于 ６０ＭＷ 工 况时 ，从 ： １ 可 ０ 夷 中
以看 出除 １ 、 号 、 号高加下端差和 ３ 号 ２ ３ 号高加上 端差偏离设计值较大外 ，其他各端差均与设计值差 别 甚小 。 于是 针对 １ 、 、 高加下 端差 和 ３号 号 ２号 ３号
０ ６ １ ／ｋ ・ ） ． ３ （Ｗ ｈ 。 ０ ｇ
试 验 时 加 设 计 试 验 时 加 设 计 上 试 验 时 加 设 计 下 热器温升 温升 热器上端差 端差 热器下端差 端差
１ 号高加下端差高出设计值 ４ ． ７℃，焓差 △ 为 ２ ． Ｊ ｇ疏水 份额 为 ００ ５ ２则 １ ｇ 蒸 ０１ ｋ／ ， ８ ｋ ． ， 新 ７５ ｋ

（ 北 电力 科 学 研 究 院有 限责 任 公 司 ， 京 １０ ４ ） 华 北 ０ ０ ５
摘
要 ： 高压 加 热 器疏 水 温 度 高的 原 因进 行 了全 面分 析 ， 对 由疏 水 温 度 变 化 对 机 组 安 全 及 经 济性 的 影 响 进 行 了
全 面论 述和 计 算 ， 实汽 轮机 的 回 热 系统 有 一 定 的节 能潜 力 。 证
１ 机 组 概 况
三河发 电有 限责 任公 司 的汽轮 机是 亚 Ｉ 临界一 次 中间再 热机 组 ， 组 容量 为 ３ ０ＭＷ ， 机 ５ 汽轮 机 由 日 本 三 菱 重 工 高 砂 制 造 厂 供 货 ， 号 为 型 ＴＣ Ｆ ４ ． ， ２ 一 ０ ５ 系单 轴 双 缸 双排 汽 反 动 单 背 压 凝 汽 式 汽 轮机 。该 机设 有 ８级 回热抽 汽 ， 别送 往 ３ 分 级 高加 、 除氧器 和 ４级 低加 。高压 加热 器 由上海 １个
讨 论 汽 轮 机 组 的 经 济 性 问题 ， 们 往 往 把 人 目光 放 在 汽 轮 机 的 初 终 参 数 上 ， 为 它 们 的 变 认 化 对 机 组 的 经 济 性 影 响 较 大 ， 无 疑 是 正 确 这
的 分 析 ， 出 其 中 的 不 合 理 因 素 ， 析 产 生 这 找 分 些 不 合 理 因 素 的 根 源 ， 中找 出 解 决 的 办 法 ， 从 达 到 降 耗 的 效 果 ， 节 能 工 作 者 的重 要 工 作 。 是 本 文结 合 三河发 电有 限责 任公 司汽 轮机 回热 系统 高 压加 热 器 存在 的端 差 问题 ， 问题 的提 出 从 到分 析解决 ， 以及取得 的经济效 果 ， 进行 全面 的介
关 键 词 ：高压 加 热 器 ； 水 温度 ； 差 ； 全 ； 济 性 ； 疏 误 安 经 影响 中 图分 类号 ： ＴＫ２ ４ ９ ６ ． 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ３ ９ ７ （ ０ ７ ０ — ０ ８ ０ １ ０— １ １ ２ ０ ）５０ ３— ２

ｗａ ｏ ａ ｅ ｉ ｈ ｅ ｕ ｔ ｏ ｏ ｍａ ｎ ｒ ｙ ｂ ｌｎ ｅ ｍｅｈ ｄ Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ｔａ ｈ ｔ ｘ ｍｏ ｅ ａ ｏ ｖ ｎ ｅ ｔ ｓ ｃ ｍｐ ｒｄ ｗ ｔ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｆ ｎ ｒ ｌｅ ｅ ｇ ａａ ｃ ｔｏ ． ｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔ ｔｅ ｍａｒ ｄ ｌｗ ｓ ｃ ｎ ｅ ｉ ｎ ． ｈ ｓ ｉ
Ｔ ｅＡｎ ｌｓｓｏ ｈ ｒ ｌＥ ｏ ｏ ｃ ｏ ｅ ｍｉａ ｅ ｅａｕ ｅ Ｄｉｅ ｅ ｃ ｈ ａｙ ｉ ｆ ｅｍａ ｃ ｎ ｍｉ ｎ Ｔ ｒ ｎ ｌＴ ｍｐ ｒｔｒ ｆ ｒ ｎ ｅ Ｔ ｆ
０ ａｅ ０ ＭＷ ｉ ｆＨｅ ｔｒｉ １ ０ ｎ ０ Ｕｎｔ
Ｚ Ａ ｉ— ｎ ， Ｉ ａ ， Ｉ Ｎ Ｓ ｎ — ｎ Ｈ ０ Ｊ ｓ ｇ Ｌ ｎ ＴＡ ｏ ｇｆ ｇ ｎｏ Ｙ ｅ （ ０ ’ ＫｙＬｂｏＣｎｉ ｎＭ ｎｏ ｎ ｄＣｎ ｏｏ Ｐｗ ｒ ｌ ｔ ｑｉ ｅｔ Ｍ Ｅ Ｓ ｅ ａ ｏｄｉ ｏｉｒ ｇ ｎ ｏｔ ｌｆ ｏｅ Ｐ ｎ Ｅｕ ｍ ｎ， ｆ ｔ ｏ ｔ ｉ ａ ｒ ａ ｐ
Ｎ Ａ ｈｎ ｌｃ ｃＰ ｗ ｒ ｎｖｒｔ， ａｄｎ ７０ ３ Ｃ ｉ ） ｏ ｈＣ ｉａＥｅｔ ｏ ｅ ｉｅｓｙＢ ｏｉ ０ １０ 。ｈｎ ｉ ｒ Ｕ ｉ ｇ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｅ ａｕ ｔ ｇ ｅ ａ ｔ ｅ ｔｅ ｏ ｏ ｆ ｕ ｉ ｃ ｕ ｅ ｙ ｔ ｒ ｎ ｌｔｍｐ ｒｔ ｒ ｉ ｅ ｅ ｃ ｆｈ ａｅ ｓ ｓｇ ｉ ｃ ｎ ｅ ｆｒ ｓｒ ｃ ： ｖ ｌ ａｉ ｘ ｃｌ ｈ ａ ｃ ｎ ｍｙ ｏ ｎ ｔ ａ ｓ ｄ ｂ ｅ ｍｉ ａ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｄｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｅ ｔ ｒ ｉ ｉｎｆ ａ ｃ ｏ ｎ ｙ ｆ ｉ
排 焓； 气 ∑
为 封 应 汽轮 的 量； 于 轴 漏汽 在 机中 做功 对

（２）管子本身泄漏的原因：管子受到冲刷侵蚀，给水 ｐＨ 值 不合格引起腐蚀，管子振动过大，管子本身材质及工艺不良。
（３）高加水侧出入口，汽侧进汽门发生泄漏，主要由制造工 艺不良所致。
（４）水室隔板泄漏（进、出水室）又称高加内部水室短路，高 加进水不经过加热器直接从高加出水室流出，主要是由高加水 室隔板制造工艺不良，密封不好导致。
热态的偏差，５ 台机组的高加普遍存在下端差大
于设计值 ５～７ ℃（下端差标准为 ５．６ ℃） 的现
给水出口
象，甚至出现因高加运行水位不合理、疏水口汽
水两相流造成该区域管束与隔板振动磨损而断 独立的分流隔板 裂、高加解列的事件。以 ４ 号机组为例，１ 号、２
号、３ 号高加端差分别为 １３ ℃、１３ ℃、１１ ℃，较
０ ＋３０ ＋６０ ＋９０
＋１２０
＋１５０
— ６０１．８ ６０２ ６０２．４
６０２．２
６０１．６
— ６．２０ ６．２０ ６．１９／６．１３ ６．２１／６．１５ ６．２１／６．１３
— ３９５ ３９５ ３９６
３９５
３９６
— ２４３ ２４３ ２４４
２４４
２４４
— ２７９ ２７９ ２７９
２７９
２７９
— ２５４ ２５４ ２５３
在 ４ 号机组大修时，对高加进行了彻底检查，隔板水室完
好不存在漏水现象，内部结垢情况正常，检查抽气逆止门开关
回位正常，核查高加旁路门不存在漏水，加热器运行中连续排
气门保持常开，高加水位按照厂家热平衡图计算零位标定正
确。但是实际中高加运行端差偏大，为此专业技术人员认为有
必要对高加水位热态零位进行查找、标定，调整热态零位，抬高
装备应用与研究◆Zhuangbeiyingyong yu Yanjiu

毕业设计加热器运行故障对发电厂热经济性的影响分析系别---------------专业热能与动力工程班级 -----------姓名---------指导教师----------下达日期年月日设计时间自年月日至年月日加热器运行故障对发电厂热经济性的影响分析摘要高压加热器是给水回热系统的重要设备，其性能和运行的可靠性直接影响机组的经济性和安全性。

本文首先阐述了给水高压加热器在火电厂中的重要作用，简单介绍了高压加热器的结构和工作原理，对高压加热器在运行中暴露的问题进行的深入分析，结合高压加热器的结构和系统的布置介绍了高加本体、附件及系统的常见故障，并介绍了高加设备及系统故障诊断方法和具体措施。

指出了高加泄漏及疏水管振动对机组经济性安全性的影响，详细介绍了高加泄漏和疏水管振动的原因、危害、及处理措施。

分析了高加运行中存在的问题对给水温度的影响，阐述了高加运行对温度变化控制及疏水水位控制的重要性。

本文最后从高加启停方式、高加自动保护、高加疏水系统改造、高加运行中的监视和运行方式的改变及高加的维护检修五个方面提出了高加优化运行的措施。

关键词：高压加热器；故障诊断；优化运行Analysis of the impact of operational failure heater on heateconomy of power plantABSTRACTHigh-pressure heater is an important equipment of feed-water system, its performance and reliability in operation directly influences the economy and security of the unit. This paper discusses the important role of high pressure feedwater heater in power plant, introduces the structure and working principle of the high pressure heater, in-depth analysis of high pressure heater in the operation of the problems, combined with the structure and system of high pressure heater arrangement introduces common faults of high body, accessories and system, and introduces the high-pressure equipment and system fault diagnosis methods and specific measures. Points out the high leakage and drain pipe vibration effect on unit economic security, introduces the reason, high leakage and drain pipe vibration hazards, and treatment measures. Analysis of the existing problems in the operation of high pressure feedwater temperature, expounds the importance of high operation temperature control and drain water level control. And puts forward some measures for running high optimization five aspects change finally stop, high automatic protection, HP heater drain system reformation, high operation monitoring and operation mode: from high and high maintenance.Key words: high pressure heater ；fault diagnosis；Optimal operation目录引言 (1)1高压加热器的投停原则 (2)1.1 高压加热器的投运 (2)1.2 高加随机启动的投运方法 (2)1.3 机组运行中高加投入的注意事项 (2)1.4 高压加热器的停运 (2)1.5 高压加热器的水位 (3)1.6 高压加热器的温升和疏水端差 (3)2 回热系统常见故障分析 (3)2.1回热系统常见故障 (4)2.2 高加存在的问题及端差大的原因 (4)2.2.3 加热器水位的影响 (4)2.2.4 管束表面污垢 (5)2.2.5 空气积聚使传热效率降低 (5)2.2.6 阀门不严 (5)3 高压加热器停运的热经济性计算分析 (5)3.1 原始资料（1号高压加热器切除工况） (5)3.2计算回热抽汽系数与凝汽系数 (7)3.2.1 采用相对量方法进行计算 (7)3.2.2 凝气系数c 的计算与物质平衡校核 (9)3.3 新汽量0D计算及功率校核 (9)3.3.1计算0c D (9)3.3.2 计算0D (9)3.3.3 功率校核 (11)3.4 热经济指标计算 (11)3.5 各汽水流量绝对值计算 (12)4 高压加热器的运行对安全性的影响分析 (12)4.1高压加热器的启停及运行原理 (12)4.1.1 随机组负荷高低的启停方式 (12)4.1.2随机组启停方式 (13)4.2 高压加热器的停运故障分析 (13)4.2.1 管束爆管导致高加停运的分析 (14)4.2.2 水位失控造成的高加故障的分析 (15)4.2.3 运行操作不当引起的高加异常的分析 (16)4.2.4 配套件维护不力形成投运率下降的分析 (16)4.3 高加设计、运行及维护的注意要点 (18)4.3.1 高加设计的注意要点 (18)4.3.2 高加运行的注意要点 (18)4.4 降低高压加热器停运率的途径 (19)4.4.1 检修方面的改进 (19)4.4.2 运行方面的改进 (19)4.4.3 严格考核制度 (19)4.5 结论 (20)4.6 本章小结 (20)5. 结论与展望 (20)5.1 结论 (20)5.2 展望 (20)参考文献 (21)致谢........................................... 错误！未定义书签。