加热器端差

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1、页眉内容一、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tsj离开加热器，而给水或凝结水则以温度为twj+1的状态点a进入加热器水侧，吸热升温后以温度为twj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twj比tsj要小，通常用θ=tsj-twj代表加热

2、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twj不变，端差减小意味着tsj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Xr增加，热经济性变好;另一方面，如果加热蒸汽压力不变，tsj不变，端差θ减小意味着出口水温twj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，

3、它们有如下关系2式中A——金属换热面积，m;Δt——水出、进口的温度差，℃;2K——传热系数，kJ/(m·h·℃);G——水的流量，kg/h;cp——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21℃，金属换热面减少了4m。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。例如ABB公司600MW超临界

4、燃煤机组，四台低压加热器端差均为2.8℃;东芝350MW机组的四台低压加热器端差也为2.8℃;国产优化引进型300MW机组最后三台低压热器均为2.7℃。图3-2疏水冷却器的设置(二)疏水冷却段(器)及其热经济性为了减少疏水逐级自流排挤低压抽汽所引起的附加冷源热损失，或因疏水压力降产生热能贬值，又避免采用疏水泵方式带来其他问题，可采用疏水冷却段(器)，如图3-2所示。由于在普通加热器中疏水出口水温为蒸汽侧压力下对应的饱和水温，若将该水温降低后再排至压力较低的j+1级加热器中，则会减少对低压抽汽的排挤，同时本级也因更多地利用了疏水热能而

5、产生高压抽汽减少、低压抽汽增加的效果，因此采用疏水冷却段(器)可以减小疏水逐级自流带来的负面效果。精心整理页眉内容疏水冷却装置分内置式和外置式两种。内置式是在加热器内隔离出一部分加热面积，使汽侧疏水先流经该段加热面，降低疏水温度和焓值后再自流到较低压力的加热器中，通常将之称为疏水冷却段。外置式疏水冷却器实际上是一个独立的水-水换热器，如图3-2所示。借用主水流管道上孔板造成的压差，使部分主水流流入疏水冷却器吸收疏水的热量。疏水的温度和焓值降低后流入下一级加热器中。加装疏水冷却器(段)后，疏水温度与本级加热器进口水温之差称为下端差(入

6、口端差，疏水端差，一般用符号表示)，=t′sj-twj+1，如图3-2所示。下端差一般推荐=5～10℃。例如国产优化引进型300MW机组7台表面式加热器下端差均为5.5℃;石洞口二厂600MW超临界机组7台表面式加热器从高到低的下端差依次为：5.8、5.7、5.7、5.7、5.8、5.7、5.7℃;国内设计及建设的1000MW超超临界机组，三台高压加热器的下端差均为5.6℃。设置疏水冷却段(器)没有像过热蒸汽冷却段那样的限制条件，因此目前600MW机组的所有加热器都设置了疏水冷却段。设置疏水冷却段除了能提高热经济性外，对系统的安全运

7、行也有好处。因为原来的疏水为饱和水，当自流到压力较低的加热器时，经过节流降压后，疏水会产生蒸汽而形成两相流动，对管道下一级加热器产生冲击、振动等不良后果，加装疏水冷却器后，这种可能性就降低了。对于高压加热器而言，加装疏水冷却段后，疏水最后流入除氧器时，也将降低除氧器自生沸腾的可能性。近几年来，一些大型机组，如国产优化引进型300MW机组、600MW机组、进口机组完全采用疏水逐级自流方式，且疏水最后汇于热经济性略好的热井中，此时应以确保凝结水泵安全运行来校核热井中净压水头高度是否满足要求。这些机组首要考虑的就是系统简单、安全可靠。更有

8、的将最低压力的低压加热器的疏水冷却段也取消了，如北仓港电厂2号机压力最低的两台低压加热器就只有冷凝段，没有疏水冷却段。因为此处的抽汽压力较低，疏水的温度与主凝结水的温度差已比较小，设置疏水冷却段的实际意义已不大。(三)加热器端差对机组