回热加热器分析
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Science and Technology & Innovation ┃科技与创新·131·文章编号:2095-6835(2015)17-0131-02汽轮机回热加热器端差异常分析及解决措施刘建成(南海长海发电有限公司,广东 佛山 528212)摘 要:汽轮机回热系统的正常运行是汽轮机组正常运行的保障,采取有效措施解决回热系统故障对保证汽轮机组的安全性能有着重要的意义。
调查了300 MW 汽轮机回热加热系统的运行现状,通过分析加热器端出现差异常问题的原因,给出了有针对性的解决措施。
关键词:高压给水加热器;回热系统;汽轮机组;高加泄漏中图分类号:TK263 文献标识码:A DOI :10.15913/ki.kjycx.2015.17.131随着我国经济的不断增长,生产和生活对电能的要求越来越高,电厂建设项目不断增多。
但在电厂汽轮机组的运行当中,回热系统容易发生故障,影响了电厂的正常运行。
因此,如何采取有效措施解决回热系统故障问题成为了工作人员需要解决的问题。
下面就此进行讨论分析。
1 研究背景高压加热器是回热系统的重要组成部分,主要指标是加热器的上下端差和温升,加热器的运行状态和运行缺陷均会反映在加热器的端差和温升上。
目前,国内引进的大型机组在运行中暴露出了很多有关高加的质量问题。
某电厂2×300 MW 亚临界机组配置3台高加,均为卧式滚筒结构,串联布置,疏水逐级自流,水位采用自动调节方式。
在启停和低负荷时,疏水倒至凝汽器;正常运行时,高加疏水倒至除氧器。
在额定负荷下,高加出口温度可达274.7 ℃。
该机组自投产以来,因为高加内部钢管泄漏、外部大法兰和疏水管道泄漏,经常不得不退出运行进行检修处理,这在很大程度上制约着机组的稳定运行。
近年来,该电厂4号机组3号高加频繁泄漏直接影响了机组的安全、经济运行。
2 现状调查2.1 3号汽轮机组高加运行情况机组负荷为300 MW 的工况下,3号机组各台高加的上端差、下端差均高于设计值,机组热耗升高30.89 kJ/kW ·h ,煤耗升高1.16 g/kW ·h 。
电厂回热加热器运行优化摘要:电厂汽轮机采用回热加热系统是提高机组运行经济性的重要手段之一,回热加热器的运行可靠性和运行性能的高低,直接影响机组的运行经济性,回热加热器的投入率是经济指标中重要的一项考核指标。
本文对回热加热器从投退、运行维护和保养等方面对如何优化电厂回热加热器的运行从而达到提高机组经济性的目的进行分析。
关键词:回热加热器;水位;端差;经济性;保养1前言在当前电厂运行中,为了提高热效率,节能损耗,回热加热系统得到了广泛的应用。
回热加热系统是利用从汽轮机中抽出的一定数量的做过功的蒸汽来加热凝结水和给水,而给水温度的提高可以提高机组热效率从而节约燃料,还可以减少排汽在凝汽器中的热损失,使蒸汽的热量得到充分的利用。
电厂汽轮机采用回热加热系统是提高机组运行经济性的重要手段之一,而加热器是回热加热系统中一个非常重要的组成。
电厂运行中对加热器的投退维护以及对加热器水位等参数的分析调整,确保加热器在经济状况下安全运行,对机组的经济性有着重要的意义。
如果回热加热系统发生故障导致停运,就会大大降低进入锅炉的给水温度,从而增加燃料消耗量,增加发电成本,降低经济性。
同时原有的抽汽继续在汽轮机内流通,使汽轮机缸体与转子的胀差加大,也会影响机组的安全运行。
另外,此时由于进入锅炉的给水温度降低,给水在锅炉中吸热量增加,而蒸发量却减少,蒸汽量的减少会导致蒸汽温度过高,危及过热器的安全。
另外如果平时的操作和调整不规范,对回热加热器的使用寿命影响也很大,操作和调整的优化可以提高设备的可靠性和使用寿命,减少不必要的检修工作和修理费用。
2回热加热器优化分析下面将对回热加热器从投退和运行以及维护保养等各个方面进行优化分析。
2.1回热加热器的合理投退分析以高压加热器为例,高压加热器没有转动部件,运行人员一般不易对其安全性引起注意,但实际上高加的工作条件很差,特别是管子和管板连接处的工作条件是最为恶劣的,在高压加热器投停过程中,如果操作不当,管子与管板结合面受到很大热冲击,再加上机械应力,很有可能使原有缺陷扩大,甚至管子端口泄漏。
详解回热器的特点和优势回热器又称气液热交换器,是回热式低温制冷机中的关键部件。
回热器是一种把热量从一种介质中传到另一种介质中的热交换设备。
回热器按热力过程和传热过程的形式可分为稳定流动回热器和不稳定流动回热器两大类。
稳定流动回热器中气体流动时间比冷热气流切换时间长得多,切换对气流的影响可以忽略,气体流动认为是稳定的。
这类回热器主要用于燃气轮机等设备;不稳定流动回热器中冷热气流的切换相当频繁,气流通过回热器换热的同时,伴随有质量流量和气体压力的变化,因此属于非稳定流动过程。
回热式制冷机中用到的就是不稳定流动回热器。
如下图所示图1 回热器一般情况下,回热器由两种尺寸不同的标准管紧密连结在一起的同心圆套管,通常钎焊在一起的,外面的叫壳程,内部的叫管程,两种不同介质可在壳程和管程内逆向流动(或同向)以达到换热的效果。
内管一般用光管或肋片管制成。
回热器使节流前的制冷剂液体与压缩机吸入前的制冷剂进行热交换使液体过冷,蒸汽过热。
如下图回热器制冷演示图2 回热器工作演示图由于管道的长度和隔热程度,使管内的蒸汽与外界传递而加热,这种现象称为吸气过热。
这种过热度会使压缩机吸气温度升高,吸入蒸汽的比容增大,导致单位容积制冷剂量降低,压缩机的制冷量减少,不利于制冷循环,长时间运行使得压缩机运行工况恶化,使用寿命降低,因此回热器的作用就是将压缩机的吸气过热度控制在一定范围内。
以杭州沈氏节能科技股份有限公司为例,杭州沈氏凭借在换热器领域深耕多年,研制出一系列广泛应用制冷系统的回热器、经济器、冷凝器等换热器设备。
杭州沈氏回热器的外管采用不锈钢材质,内管采用传热效率高的紫铜材质,且内管采用螺旋槽管结构,如下图所示。
图3 回热器内管结构图4 内管螺旋结构热交换演示杭州沈氏内管螺旋槽纹结构能起到双边强化换热的作用,流体在管内既有沿轴向的流动,也有沿着螺旋旋转流动,加剧了近壁面处流体与中心流体的混合,加强了湍流强度,使传热系数大。
回热器为系统提供两个优势:1.提高单位容积的制冷量;2.使节流前制冷剂成为过冷态,可以在节流过程中减少气化,是节流机构工作稳定。