第二章发电厂的回热加热系统
第一节回热加热器的型式
按内部汽、水接触方式:分为混合式加热器与表面式加热器；
按受热面的布置方式:分为立式和卧式两种。
一、混合式加热器
1、特点：
①加热器本体简单，没有端差，热经济性好；
②系统复杂，回热系统运行安全性、可靠性低、系统投资大。
③设备多、造价高、主厂房布置复杂、土建投资大、安全可靠性低，使混合式低压加热器回热系统应用受到限制。
2、混合式加热器的结构.演示文稿3.ppt
3、重力混合式低压加热器回热系统.演示文稿4.ppt
特点：
①降低了亚临界和超临界汽轮机叶片结铜垢及真空下的低压加热器氧腐蚀的现象；
②提高了热经济性。
二、表面式加热器
加热蒸汽与水在加热器内通过金属管壁进行传热，通常水在管内流动，加热蒸汽在管外冲刷放热后凝结下来成为加热器的疏水(为区别主凝结水而称之为疏水)；演示文稿6.ppt
对于无疏水冷却器的疏水温度为加热器筒体内蒸汽压力下的饱和温度；
管内流动的水在吸热升温后的出口温度比疏水温度要低，它们的差值称之为端差. 演示文稿7.ppt
1．表面式加热器的特点
①有端差，热经济性较混合式差。
②金属耗量大，内部结构复杂，制造较困难，造价高。
③不能除去水中的氧和其它气体，未能有效地保护高温金属部件的安全。
④全部由表面式加热器组成的回热系统简单，运行安全可靠，布置方便，系统投资和土建费用少。
⑤表面式加热器系统分成高压加热器和低压加热器两组；
水侧部分承受给水泵压力的表面式加热器称为高压加热器，承受凝结水泵压力的表面式加热器称为低压加热器。
2．表面式加热器结构
表面式加热器也有卧式和立式两种。现代大容量机组采用卧式的较多。
第二节表面式加热器及系统的热经济性
一、加热器的端差
1、加热器的端差（上端差、出口端差）：加热器出口疏水温度tsj（饱和温度）与出水温度twj之差。
2、加热器端差对热经济性的影响
加热器端差越小经济性越好。
可以从两方面解释：一方面，如果出水温度不变，端差减少意味着tsj可以低一些，即
回热抽汽压力可以低一些，回热抽汽做功比增加，热经济性变好。另一方面，如果蒸汽压力不变，tsj亦不变，端差减少意味着出水温度twj提高，结果是减少压力较高的回热抽汽做功比，同时增加了压力较低的回热抽汽做功比，净的回热抽汽做功比增加，热经济性变好。
二、抽汽管压降及热经济性
三、过热蒸汽冷却器及热经济性
1、装设过热蒸汽冷却器（段）的经济效益：
①减少换热温差，降低损失；
②提高加热器出口水温，减小加热器端差；
再热后第1级回热抽汽的蒸汽过热度是最高的，在
此装设过热蒸汽冷却器（段），效果最明显。
2、过热蒸汽冷却器的连接方式：并联和串联。
四、表面式加热器的疏水方式
1、疏水逐级自流：热经济性最差，可靠性最高，300MW、600MW及以上容量机组多采用。
2、疏水泵送入加热器出口热经济性高于疏水逐级自流方式，可靠性低
于疏水逐级自流方式。
但是，当前的评价多为热经济性分析，没
考虑疏水泵的电耗，是不全面的评价。
第三节给水除氧及除氧器
一、给水除氧的必要性
1、给水中溶解气体会带来以下危害：
(1)腐蚀热力设备及管道，降低其工作可靠性与使用寿命。
(2)增加热阻，降低热力设备的热经济性。不凝结气体附着在传热面，以及氧化物沉积形成的盐垢，都会增大传热热阻。
(3)氧化物沉积在汽轮机叶片，会导致汽轮机出力下降和轴向推力增加。
2、气体来源：①补充水中的溶解气体；②真空状态下的热力设备及管道漏进的空气。
3、给水除氧的任务：就是除去水中的氧气和其他不凝结气体，防止设备腐蚀和传热热阻增加，保证热力设备的安全经济运行。
4、给水溶氧指标：
①蒸汽压力为5.8MPa以下锅炉，给水溶氧量应小于15μg/L；
②蒸汽压力为5.9MPa以上的锅炉，给水溶氧量应小于7μg/L；
③亚临界以上直流锅炉，给水溶氧量控制在0μg/L。④对于超临界参数的锅炉，我国《超临界火力发电机组水汽质量标准》（DL/T 912-2005）规定，给水溶氧量应小于7μg/L，对给水进行加氧调节处理时，给水溶氧量控制在30-150μg/L。
二、除氧方法
给水除氧方法：化学除氧和物理除氧。
1、化学除氧：利用化学药剂与水中的溶解氧进行化学反应，化合生成另一种物质，达到除氧的方法。
化学除氧的特点：①能彻底除氧；②不能除去其它气体；③生成的氧化物增加了给水中可
溶性盐类的含量；④药剂价格昂贵。
只有要求彻底除氧的亚临界及以上参数的电厂，才采用化学除氧作为一种补充的除氧手段。
(1) 联胺除氧:化学除氧一般采用联胺做药剂。联胺既可除氧，又能转化为氨，维持给水有较高的pH值，也不产生新的盐类。
联胺除氧化学反应如下：
(2).亚硫酸钠Na2SO3处理
Na2SO3易溶于水，无毒价廉，装置简单。Na2SO3与O2反应生成的Na2SO4会增加给水含盐量，在温度大于280℃后会分解成有害气体。Na2SO3仅适用于中压以下的锅炉，不能用于高压以上的电站锅炉。
(3). 中性水处理
根据钢在含氧纯水中的耐腐蚀理论，高纯度且呈中性的锅炉给水中，加入气态氧或过氧化氢，使金属表面形成稳定的氧化膜，不仅能够达到防腐效果，而且给水中腐蚀物减少，使直流锅炉几乎无需清洗，即中性水处理。给水加氧处理的防腐蚀效果显著，但对给水水质要求很严，中性纯水的缓冲能力小。中性水处理已在国外各类直流锅炉、空冷机组和核电机组上得到应用。
2、物理除氧
（1）物理除氧：利用物理手段除去水中氧的方法。
（2）物理除氧的特点：①不能彻底除氧；②能除去其它气体；③无新的氧化物生成，不会增加给水中可溶性盐类的含量；④价格便宜。
三、热力除氧
热力除氧原理：建立在亨利定律和道尔顿定律基础上。
亨利定律：气体在水中的溶解度正比于该气体在水面的分压力。
道尔顿定律：水面上混合气体的总压力等于各组成气体分压力之和。热力除氧的条件：热力除氧是个传热、传质过程，要达到理想的除氧效果，要满足以下条件：
①水必须加热到除氧器压力下的饱和温度，保证水面上水蒸气的压力接近于水面上的全压力。即使微量加热不足，水中溶氧量都远超过给水允许的含氧量指标。
②水中逸出的气体必须及时排出，使水面上各种气体的分压力减至零或最小。
③被除氧的水与加热蒸汽应有足够的接触面积，且两者逆向流动，传热效果好，而且保证有较大的不平衡压差。
气体自水中离析可分为两个阶段：
第一阶段为初期除氧阶段，可以除去水中约80％-90％的气体。
第二阶段为深度除氧阶段。水中残留气体相应的不平衡压差很小，残留气体己没有足够的动力克服水的黏滞力和表面张力逸出，只有依靠单个分子的扩散作用慢慢离析。此时，必须加大汽水的接触面积，使水形成水膜，减小其表面张力，从而使气体容易扩散出来，也可利用蒸汽在水中的鼓泡作用，使气体分子附着在汽泡上从水中逸出。演示文稿4.ppt
