【正文】 凝汽器的蒸汽量減少，冷源損失減少，所以循環(huán)熱效率提高。 （2）對(duì)于鍋爐來說，因給水溫度提高，鍋爐熱負(fù)荷降低，因此爐內(nèi)換熱面積減少，節(jié)約了鋼材用量。 （3）由于中間抽汽，使汽輪機(jī)末幾級(jí)的蒸汽流量減少，減少了汽輪機(jī)末幾級(jí)的流通面積，使末級(jí)葉片的長度減少，解決了汽輪機(jī)末級(jí)葉片設(shè)計(jì)、制造的難題。 （4）由于進(jìn)入凝汽器的蒸汽量的減少，凝汽器的熱負(fù)荷減少，換熱面積也減少，減少了鋼材用量，節(jié)省了投資。 本文的主要工作本章對(duì)我國的能源現(xiàn)狀作了介紹，指出了節(jié)能的意義，并指明了回?zé)嵫h(huán)的優(yōu)點(diǎn)和采用回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)是提高機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的重要方法。高低壓加熱器是火電機(jī)組熱力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，其工作狀況直接影響到電廠的熱經(jīng)濟(jì)性，而影響高低壓加熱器工作狀況的因素有很多，本文將只從加熱器端差的角度分析加熱器端差對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響，以尋求一條節(jié)能的途徑。首先，本文將對(duì)加熱器作詳細(xì)的介紹，分析高低壓加熱器端差產(chǎn)生熱損失的原因，和加熱器端差對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性影響的意義。其次，本文還將對(duì)等效熱降理論作簡單介紹，并且以600MW和350MW機(jī)組為例，運(yùn)用等效熱降法分別計(jì)算分析兩臺(tái)機(jī)組加熱器端差對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響，以證實(shí)加熱器端差確對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性有較大影響，和其巨大的節(jié)能潛力。最后，本文將綜合分析加熱器端差變大的原因，并給出降低加熱器端差的改進(jìn)措施，得出本文結(jié)論。2 給水回?zé)峒訜崞? 給水回?zé)峒訜崞鞯姆诸惡徒Y(jié)構(gòu) 加熱器的分類回?zé)峒訜崞魇侵笍钠啓C(jī)的某些中間級(jí)抽出部分蒸汽來加熱凝結(jié)水或鍋爐給水，以提高熱經(jīng)濟(jì)性的換熱設(shè)備。按傳熱方式的不同，回?zé)峒訜崞骺煞譃榛旌鲜胶捅砻媸絻煞N?；旌鲜郊訜崞魇峭ㄟ^蒸汽和被加熱的水直接接觸、混合進(jìn)行傳熱的，因此混合式加熱器可以將水加熱到該加熱器蒸汽壓力下的飽和水溫度；表面式加熱器是通過金屬受熱面將蒸汽的凝結(jié)放熱量傳給管束內(nèi)的被加熱水，因此存在熱阻，一般不能將水加熱到該加熱器蒸汽壓力下的飽和溫度。給水加熱器按傳熱面配置方式，又可以分為一段式、兩段式和三段式加熱器。而根據(jù)水側(cè)的布置和流動(dòng)方向的不同，表面式加熱器又可分為立式和臥式兩種，其中立式加熱器又可分為順置式與倒置式。臥式加熱器內(nèi)給水沿水平方向流動(dòng)，立式加熱器內(nèi)給水沿垂直方向流動(dòng)；立式加熱器便于檢修，占地面積小，可使廠房布置緊湊。臥式加熱器傳熱效果好，結(jié)構(gòu)上便于布置蒸汽冷卻段和疏水冷卻段，因而在現(xiàn)代大容量機(jī)組上得到了廣泛應(yīng)用。在整個(gè)回?zé)嵯到y(tǒng)中，按給水壓力分，一般將除氧器之后經(jīng)給水泵升壓后的回?zé)峒訜崞鞣Q為高壓加熱器，這些加熱器要承受很高的給水壓力；而將除氧器之前僅受凝結(jié)水泵較低壓力的回?zé)峒訜崞鞣Q為低壓加熱器；此外還有回收主汽門、調(diào)速汽門門桿溢汽及軸封漏汽來加熱凝結(jié)水的加熱器，稱為軸封加熱器。為了提高回?zé)嵝?，更有效地利用抽汽的過熱度，加強(qiáng)對(duì)疏水的冷卻，高參數(shù)大容量機(jī)組的高壓加熱器，甚至部分低壓加熱器又把傳熱面分為蒸汽冷卻段、凝結(jié)段和疏水冷卻段三部分。蒸汽冷卻段又稱為內(nèi)置式蒸汽冷卻器，它利用蒸汽的過熱度，在蒸汽狀態(tài)不變的條件下加熱給水，使離開過熱段時(shí)的出水溫度接近于、或等于、甚至超過該抽汽壓力下的飽和溫度，以減小加熱器內(nèi)的換熱端差，提高熱效率。疏水冷卻段又稱為內(nèi)置式疏水冷卻器，它是利用剛進(jìn)入加熱器的低溫水來冷卻疏水，既可以減少本級(jí)抽汽量，又防止了本級(jí)疏水在通往下一級(jí)加熱器的管道內(nèi)發(fā)生汽化，排擠下一級(jí)抽汽，增加冷源損失。隨著加熱器容量的發(fā)展，還有的機(jī)組將蒸汽冷卻段或疏水冷卻段布置于該級(jí)加熱器殼體之外，形成單獨(dú)的熱交換器，稱為外置式蒸汽冷卻器或外置式疏水冷卻器。 混合式加熱器和表面式加熱器的優(yōu)缺點(diǎn)比較混合式加熱器的優(yōu)點(diǎn):可將水直接加熱到蒸汽壓力下的飽和溫度，無端差，熱經(jīng)濟(jì)性高，它沒有金屬受熱面，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，而且便于匯集不同溫度的汽水，并能除去水中含有的氣體。但是，混合式加熱器也有其缺點(diǎn)：（1） 每臺(tái)加熱器的出口必須配置升壓水泵，有的水泵還需要在高溫下工作。（2） 增加了設(shè)備和投資，還使系統(tǒng)復(fù)雜化。（3）當(dāng)汽輪機(jī)變工況運(yùn)行時(shí)，升壓泵的入口還容易發(fā)生汽蝕。（4）如果單獨(dú)由混合式加熱器組成回?zé)嵯到y(tǒng)投入實(shí)際運(yùn)行，其廠用電量將大大增加，經(jīng)濟(jì)性反而降低。因此，火力發(fā)電廠一般只將其作為除氧器。表面式加熱器的缺點(diǎn)：由于金屬受熱面存在熱阻，給水不可能加熱到對(duì)應(yīng)壓力下的飽和溫度，不可避免地存在著端差，因此，與混合式加熱器相比，其熱經(jīng)濟(jì)性低，金屬耗量大，造價(jià)高，而且還要增加與之相配套的疏水裝置。優(yōu)點(diǎn)：由于表面式加熱器組成的回?zé)嵯到y(tǒng)比混合式的回?zé)嵯到y(tǒng)簡單，且運(yùn)行可靠，因而得到了廣泛的應(yīng)用。常用的表面式加熱器為管殼式加熱器。 回?zé)峒訜崞鞯倪\(yùn)行加熱器是發(fā)電廠的重要輔機(jī)，加熱器的正常投運(yùn)與否對(duì)電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及滿發(fā)影響很大。機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的熱經(jīng)濟(jì)性，主要決定于設(shè)計(jì)和制造，但和運(yùn)行也有很大關(guān)系。 低壓加熱器的運(yùn)行 加熱器運(yùn)行中要注意監(jiān)視加熱器進(jìn)、出口水溫，加熱器汽側(cè)壓力、溫度，被加熱水的流量，疏水水位，加熱器的端差等。加熱器運(yùn)行中應(yīng)保持正常水位。水位過高會(huì)淹沒受熱面，影響換熱，同時(shí)這些凝結(jié)的飽和水，在機(jī)組負(fù)荷突降時(shí)，由于抽汽壓力的下降會(huì)使一部分飽和水汽化，變?yōu)闈耧柡驼羝?，于是夾帶著小水珠的濕飽和蒸汽就有可能倒流入汽輪機(jī)內(nèi)，使葉片受到?jīng)_蝕，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致機(jī)組水沖擊。水位過低或無水位運(yùn)行，蒸汽將通過疏水管流入下一級(jí)，排擠下一級(jí)的抽汽，造成整個(gè)機(jī)組回?zé)峤?jīng)濟(jì)性下降，同時(shí)高速汽流沖刷疏水管還會(huì)加速管道的損壞。發(fā)生這種現(xiàn)象后，在相鄰的兩個(gè)加熱器中，汽側(cè)壓力低的加熱氣出口水溫比正常時(shí)高，這時(shí)應(yīng)檢查疏水調(diào)整門是否正常，以便及時(shí)處理。為防止蒸汽從空氣管進(jìn)入下一級(jí)加熱器，在空氣管上均裝有適當(dāng)?shù)墓?jié)流墊。 加熱器受熱面結(jié)垢后，將直接影響傳熱效果。結(jié)垢的原因往往是凝汽器銅管泄漏，循環(huán)水進(jìn)入凝結(jié)水側(cè)，使凝結(jié)水硬度增加，而排污或化學(xué)處理又不徹底，使蒸汽品質(zhì)和凝結(jié)水品質(zhì)下降，造成加熱器結(jié)垢。因此，運(yùn)行中必須監(jiān)視凝結(jié)水的硬度。 加熱器內(nèi)積存空氣，同樣會(huì)影響傳熱效果，因?yàn)檫@些空氣會(huì)在管束表面形成氣膜，使熱阻增大，嚴(yán)重的阻礙了加熱器的熱傳導(dǎo)，降低了加熱器的換熱效率。特別是工作壓力低于1個(gè)絕對(duì)大氣壓的加熱器，由于管道、閥門等不嚴(yán)密處，可能漏入空氣，應(yīng)通過真空系統(tǒng)水壓試驗(yàn)找出泄漏處，并予以消除。另外加熱器長期停運(yùn)也容易積聚大量的空氣。加熱器運(yùn)行中還要注意監(jiān)視其端差，差值越小說明加熱器的工作情況就越好。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)加熱器端差增大時(shí)，可以從以下幾個(gè)方面分析：（1）加熱器受熱面結(jié)垢，使傳熱惡化。（2）加熱器內(nèi)積聚空氣，增大了傳熱熱阻。（3）水位過高，淹沒了部分管束，減少了換熱面積。（4）抽汽門或止回閥未全開或卡澀，造成抽汽量不夠，抽汽壓力低。（5）旁路門漏水或水室隔板不嚴(yán)使水短路。 低壓加熱器的停運(yùn)低壓加熱器的停運(yùn)有正常運(yùn)行中的停運(yùn)和緊急故障停運(yùn)。正常停運(yùn)后，如果停運(yùn)的低壓加熱器處于飽和濕蒸汽區(qū)，將有可能使抽汽口處氣缸積聚疏水，造成后級(jí)動(dòng)葉的水沖蝕甚至損壞；如果停運(yùn)的低壓加熱器處于高壓軸封溢汽的回收點(diǎn)，則加熱器停運(yùn)后，軸封漏汽將進(jìn)入低壓缸，會(huì)對(duì)低壓缸的運(yùn)行工況造成影響。另外，加熱器的停運(yùn)還會(huì)影響機(jī)組的出力，若不減小汽輪機(jī)的進(jìn)汽量，則相應(yīng)加熱器抽汽口以及各級(jí)的通汽量將增大，特別是末級(jí)隔板和動(dòng)葉的受力情況將有較大的增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成末級(jí)葉片的損壞。因此，各汽輪機(jī)制造廠家對(duì)回?zé)嵯到y(tǒng)停運(yùn)后的汽輪機(jī)組的帶負(fù)荷情況均有明確的限制，機(jī)組運(yùn)行中必須按其要求嚴(yán)格控制負(fù)荷，以確保機(jī)組的安全運(yùn)行。而低壓加熱器的緊急故障停運(yùn)是指低壓加熱器發(fā)生滿水現(xiàn)象時(shí)，端差增大，出口水溫降低，情況嚴(yán)重時(shí)汽側(cè)壓力的擺動(dòng)或升高造成抽汽管道和加熱器本體沖擊、振動(dòng)，需要緊急切除加熱器運(yùn)行。 高壓加熱器的運(yùn)行高壓加熱器可以隨機(jī)投運(yùn)，也可以在一定負(fù)荷下熱態(tài)投運(yùn)。因?yàn)樵陔S機(jī)投運(yùn)中，負(fù)荷低，高壓加熱器疏水無法送入除氧器回收，疏水水位調(diào)整困難，而直排疏水又造成大量的汽水和熱量的損失，因此大型機(jī)組一般在啟動(dòng)中達(dá)到一定負(fù)荷時(shí)才投入高壓加熱器。高壓加熱器正常運(yùn)行中，要保持水位正常，嚴(yán)禁無水位和高水位運(yùn)行，水位自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置應(yīng)正常。高壓加熱器無水位運(yùn)行時(shí)：（1）蒸汽通過疏水管進(jìn)入下一級(jí)高壓加熱器，從而減少下一級(jí)的抽汽量，影響回?zé)峤?jīng)濟(jì)性。（2）由于疏水的兩相流動(dòng)使疏水調(diào)節(jié)閥、疏水管發(fā)生嚴(yán)重的沖蝕，直接影響了高壓加熱器的安全運(yùn)行。（3）高壓加熱器無水位運(yùn)行時(shí)，蒸汽帶著被凝結(jié)的水珠流經(jīng)加熱器管束尾部，造成該部位管束的沖刷，尤其是對(duì)有疏水冷卻器的高壓加熱器，無水位運(yùn)行將使管束侵蝕成孔洞，從而發(fā)生泄漏現(xiàn)象。高壓加熱器水位過高，使管束換熱面積減小，給水溫度下降，影響回?zé)峤?jīng)濟(jì)性；容易造成保護(hù)動(dòng)作，而且一旦保護(hù)失靈，汽輪機(jī)將有進(jìn)水的可能。因此，在高壓加熱器運(yùn)行中嚴(yán)禁無水位或高水位運(yùn)行，對(duì)高壓加熱器水位要進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)視。 高壓加熱器汽側(cè)排空門在高壓加熱器運(yùn)行當(dāng)中應(yīng)一直保持全開，將汽側(cè)空氣排至除氧器。因?yàn)榭諝饩奂趽Q熱面上，不僅影響著高壓加熱器的傳熱效果，同時(shí)還會(huì)引起高壓加熱器的腐蝕。定期記錄高壓加熱器的出入口溫度和抽汽壓力。如發(fā)現(xiàn)給水溫度降低，應(yīng)及時(shí)查明原因。比如檢查高壓加熱器水位是否過高，汽側(cè)排空門是否誤關(guān)，高壓加熱器旁路門（三通門）是否不嚴(yán)，出入口門是否未全開，高壓加熱器進(jìn)汽門、抽汽止回閥是否未全開等。對(duì)給水溫度降低這一情況可以根據(jù)汽輪機(jī)抽汽口壓力與加熱器汽側(cè)壓力之差的變化來分析。如果發(fā)現(xiàn)兩者的壓力差增加，則說明進(jìn)汽被節(jié)流；如汽側(cè)壓力等于或高于抽汽壓力，則說明水位過高。要注意發(fā)電機(jī)組負(fù)荷與高壓加熱器疏水自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度關(guān)系。當(dāng)負(fù)荷未變，調(diào)節(jié)閥開度增加時(shí)，高壓加熱器管束可能出現(xiàn)泄漏，這時(shí)要立即確證高壓加熱器是否內(nèi)漏，如泄漏，應(yīng)立即停止高壓加熱器運(yùn)行。 此外，還要對(duì)高壓加熱器的保護(hù)、自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置要進(jìn)行定期試驗(yàn)，保證其動(dòng)作可靠；要對(duì)高壓加熱器的水側(cè)、汽側(cè)安全門進(jìn)行定期校驗(yàn)，同時(shí)如有可能應(yīng)進(jìn)行定期活動(dòng)試驗(yàn)；應(yīng)對(duì)高壓加熱器的水質(zhì)進(jìn)行定期化驗(yàn)；要嚴(yán)密監(jiān)視高壓加熱器的運(yùn)行狀況，當(dāng)汽輪機(jī)汽耗量過大，給水流量大于設(shè)計(jì)值，抽汽量增加及單個(gè)高壓加熱器的汽側(cè)停運(yùn)使后一級(jí)加熱器入口溫度降低，抽汽量增加發(fā)生時(shí)，即可認(rèn)為高壓加熱器超負(fù)荷運(yùn)行。 高壓加熱器的停運(yùn)高壓加熱器的停運(yùn)可分為隨機(jī)停運(yùn)，帶負(fù)荷停運(yùn)和事故停運(yùn)。具備隨機(jī)滑參數(shù)停運(yùn)條件的高壓加熱器，應(yīng)隨機(jī)組的停運(yùn)而停運(yùn)加熱器。當(dāng)需要帶負(fù)荷停運(yùn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制溫降率，按操作規(guī)程對(duì)其停運(yùn)。和低加相比，高壓加熱器發(fā)生事故較多，若高壓加熱器不投入運(yùn)行將會(huì)使機(jī)組的煤耗增加，而高壓加熱器的停運(yùn)，將使給水溫度降低，造成超高參數(shù)直流爐的水冷壁超溫及汽包爐的過熱汽溫升高。因此，停用某加熱器時(shí)，為保證相應(yīng)抽汽段以后汽輪機(jī)的各級(jí)不過負(fù)荷，應(yīng)該根據(jù)機(jī)組的具體情況減少負(fù)荷。 除氧器的運(yùn)行鍋爐給水除氧是由除氧器來實(shí)現(xiàn)和完成的。除氧器是回?zé)嵯到y(tǒng)中的一個(gè)混合式加熱器，是用汽輪機(jī)的抽汽來加熱需除氧的鍋爐給水的。其作用有兩方面：一是提高給水品質(zhì)，除去給水中的溶氧和其他氣體，防止設(shè)備腐蝕；二是提高給水溫度，并匯集排汽、余汽、疏水、回水等，以減少汽水損失。而在機(jī)組投運(yùn)后，由于各種原因，除氧器的抽汽點(diǎn)參數(shù)有時(shí)偏離設(shè)計(jì)值，甚至比設(shè)計(jì)值低得多。除氧器的低壓運(yùn)行，對(duì)除氧器本身來說，可能影響不大，但卻對(duì)高加的運(yùn)行造成了很大的損害。除氧器的出口水溫和除氧器抽汽口壓力有關(guān)，在正常情況下，除氧器的出口水溫基本上就是抽汽口壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度。如果抽汽口壓力過低，除氧器偏離設(shè)計(jì)值低壓運(yùn)行，其直接的后果就是除氧器的出口水溫過低，使高加長期處于超負(fù)荷運(yùn)行，對(duì)鄰近除氧器的高加運(yùn)行產(chǎn)生影響，造成加熱器的損壞。 回?zé)嵯到y(tǒng)的影響因素汽輪機(jī)的回?zé)?