第二章-1回熱加熱設備

二、加熱器的疏水方式：1、疏水逐級自流：利用回熱加熱器的壓力差，讓疏水逐級自流入相鄰的壓力較低的加熱器蒸汽空間，最終一級加熱器的疏水自流入凝汽器。如圖：特點：系統(tǒng)連接簡潔，運行平安性高，但經(jīng)濟性差。熱經(jīng)濟性差的緣由：高一級壓力加熱器的疏水流入低一級壓力加熱器的蒸汽空間時要放熱，從而排擠了一部分較低壓力的抽汽，在保持汽輪機輸出功率確定的條件下，必定是抽汽做功削減，凝汽做功增加，冷源損失增加，疏水最終到凝汽器也干脆導致冷源損失的增加。2、疏水泵：各加熱器的疏水用專用的水泵（疏水泵）送入本級加熱器出口的主凝合水管道中。如圖：特點：熱經(jīng)濟性高，但投資、廠用電耗增加，系統(tǒng)困難、運行牢靠性下降。

熱經(jīng)濟性高的緣由：削減了加熱器的傳熱端差。其經(jīng)濟性僅次于混合式加熱器。思索題：疏水也可以用泵送入加熱器進口或其它的主凝合水管，其經(jīng)濟性如何？3、疏水方式的實際應用：高壓加熱器逐級自流到除氧器，低壓加熱器也逐級自流（300MW及以上的機組）；在末級或次末級往往接受疏水泵（200MW及以下的機組）。4、疏水冷卻器的應用：在不用疏水泵的地方，為了削減疏水逐級自流的排擠，提高熱經(jīng)濟性。原理：在疏水自流入下一級加熱器之前，用一部分主凝合水在疏水冷卻器中將疏水冷卻，使疏水溫度降低，減輕排擠低壓抽汽引起的熱損失。（符合高品位的蒸汽少抽，低品位的蒸汽多抽的原則）疏水冷卻段不但能提高經(jīng)濟性，對系統(tǒng)的平安運行也有好處。？？布置方式：外置式、內(nèi)置式（外置式提高經(jīng)濟性更多）。三、加熱器的熱平衡1、混合式：Di

hiDchc’Dhg熱平衡方程可以有兩種形式：熱流形式：流入熱量等于流出熱量。傳熱形式：加熱蒸汽放出熱等于給水吸取的熱。計算時考慮散熱損失。2、表面式：表面式加熱器的熱平衡與疏水方式有關：如圖：四、加熱器的結構：表面式加熱器按布置方式有臥式、立式。按換熱面分有：管板-u形管式、聯(lián)箱-螺旋管（盤香管）式管板-u形管式加熱器的結構：導向板（隔板）：引導蒸汽成S形流淌，充分凝合放熱。護板：防止蒸汽對入口管束的沖刷。應用在水側壓力7.0MPa以下，存在36C傳熱端差。為了提高電廠的熱效率，更有效的利用抽汽的過熱度和對疏水的冷卻，高參數(shù)大容量機組的高加常把傳熱面分為過熱蒸汽冷卻段、凝合段、疏水冷卻段三部分。如圖：過熱段：抽汽降低過熱度，放出過熱熱加熱高溫給水，使熱能得到合理的利用，出口的給水溫度不受飽和溫度的限制，減小傳熱端差；凝合段：蒸汽凝合放出汽化熱；疏水段：凝合水被給水冷卻接著放熱到低于飽和溫度，減輕對下一級抽汽的排擠。該加熱器利用了蒸汽的過熱度，理論上講傳熱端差可減小到12C，甚至為零或負值。下端差：疏水段的出口溫度與進口給水（凝合水）溫度的差值。一般510C。合理的端差：對燃料消耗和設備投資費用進行綜合技術經(jīng)濟比較后確定。結構特點：高壓加熱器的殼體呈圓筒形，用合金鋼板卷制并與沖壓的橢圓形封頭焊接而成。U形管束脹接或焊接在管板上。管板很厚（300655mm），而管壁相對很薄，為加強它們之間的嚴密性，接受了先進的氬弧焊爆脹管工藝。過熱蒸汽從套管進入過熱段，目的是將高溫蒸汽與入口接管座根部、殼體及管板隔開，避開產(chǎn)生太大的熱應力。離開過熱段的蒸汽其過熱度為30°C。水室的特點：法蘭連接、焊接的水室結構（人孔蓋式和密封座式）。疏水擴容室用不銹鋼板分割出，使疏水擴容后再進入凝合段，避開了疏水對管束的沖擊或引起振動。低加的結構：五、軸封加熱器：1、作用：利用部分主凝合水來冷卻軸封和閥桿的漏汽，從而回收工質(zhì)和熱量，防止蒸汽逸至機房或漏入油系統(tǒng)中。2、結構：帶射汽式抽氣器（設軸抽風機）的軸封加熱器六、疏水裝置：作用：牢靠地將加熱器中的凝合水排出，并保持確定的凝合水水位，從而阻擋加熱蒸汽伴同疏水一起流出，以維持加熱器汽側壓力。常用的疏水裝置：1、浮子式疏水器：組成；動作過程；內(nèi)置式、外置式；特點：運行比較牢靠，但運行時間常會使傳動部分銹蝕、卡澀、磨損，影響動作的敏捷性。2、疏水調(diào)整閥：高參數(shù)大容量機組上廣泛接受這種疏水裝置，它分為電動式和氣動式兩種。電動疏水調(diào)整閥：限制水位計接受加熱器殼側水位變更信號，經(jīng)差壓變送器、比例積分單元、操作單元，最終由電動執(zhí)行機構操縱疏水調(diào)整閥，從而實現(xiàn)對加熱器水位的限制。

氣動式疏水調(diào)整閥具有快速關斷性，愛護性能好，運行敏捷，平安牢靠，便于在集控室自動限制，在300、600MW機組上普遍接受。如圖：當壓力信號輸入薄膜氣室后，對膜片產(chǎn)生推力，克服彈簧的反作用力，帶動推桿上下移動，推桿帶動閥桿和閥瓣運動，并通過閥瓣在套筒內(nèi)的移動來變更套筒窗口流通面積，從而調(diào)整疏水量。其氣壓限制系統(tǒng)：依據(jù)加熱器內(nèi)疏水水位的變更，氣源來的壓力為0.21.0MPa的壓縮空氣經(jīng)BUZ型氣動基地式液位儀表限制轉化，輸出一個壓力限制信號至氣動疏水調(diào)整閥執(zhí)行機構的薄膜氣室中，操縱疏水調(diào)整閥。氣動基地式液位儀表既能對系統(tǒng)的液位進行現(xiàn)場指示和調(diào)整，又可為集控室供應牢靠的變送信號。應用廣泛3、u型水封管4、多級水封。七、高壓加熱器的旁路愛護裝置1、作用：當高壓加熱器鋼管裂開，高壓加熱器疏水水位上升到規(guī)定值時，愛護裝置剛好切斷進入高壓加熱器的給水，同時打開旁路保證向鍋爐送水。2、對愛護系統(tǒng)的要求：動作精確牢靠，（應定期試驗），愛護必需伴同高加一同投入運行。愛護故障禁止啟動高壓加熱器。型式：液壓限制；電氣限制。3、液壓限制系統(tǒng)組成：進口聯(lián)成閥（入口閥門、旁路閥門）、出口逆止閥門及限制閥門動作的高壓水管路系統(tǒng)。如圖：正常運行時：加熱器故障時：水動活塞的工作介質(zhì)及其限制系統(tǒng)：高壓給水或低壓凝合水動作過程：當任何一臺高壓加熱器因內(nèi)部管子裂開而水位上升超過允許的上限時，電接點液位信號器向限制室報警，同時，接通水位高接點，使電磁閥開啟，由凝合水泵出口來的凝合水，經(jīng)濾網(wǎng)、電磁閥進入聯(lián)成閥活塞的上部，活塞在壓力水的作用下，克服下部的彈簧力，強行快速關閉進口聯(lián)成閥，加熱器進水中斷，給水由旁路管流走，出口逆止門也隨之關閉。同時相應加熱器抽汽管上的進汽閥和止回閥連鎖關閉，高壓加熱器解列。當電磁閥失靈時，應手動開啟電磁閥的旁路閥使愛護裝置動作。

加熱器投入：開啟聯(lián)成閥活塞上部的放水閥，活塞上移，開啟進口閥，關閉旁路閥，加熱器通水。4、電氣限制式旁路愛護裝置：由高壓加熱器進出口電動閥、旁路電動閥（當接受三通快速關斷閥的旁路裝置時，無此閥）、事故疏水閥及繼電器組成。八、運行中加熱器投入率凹凸的影響：1、經(jīng)濟性：回熱系統(tǒng)是影響電廠熱經(jīng)濟性較大的因素之一，一般給水溫度少加熱1C，標準煤耗約增加0.7g/kw.h，高加對機組經(jīng)濟性的影響很大。低壓加熱器停用對經(jīng)濟性也有影響。2、平安性：加熱器停用給水溫度降低，造成汽包爐的過熱汽溫上升；末級低加停用，會使汽輪機末幾級的蒸汽流量增大，葉片的侵蝕加??；加熱器不投，影響機組出力，否則監(jiān)視段壓力上升，停用的抽汽口以后各級葉片、隔板及軸向推力可能過負荷。為了機組平安必需降低或限制機組出力。九、凝合水水位凹凸的影響1、加熱器水位過高：傳熱效果下降；汽側壓力上升，平安閥動作；嚴峻時引起汽輪機水擊。2、加熱器水位過低：疏水帶汽，排擠低壓抽汽，降低熱經(jīng)濟性；疏水管兩相流淌擔憂全。3、造成加熱器水位過高的主要緣由：疏水調(diào)整閥失靈；加熱器之間壓差太?。怀摵?；管子損壞等。4、水管泄漏的檢查：停機時可以通過水壓試驗確定管子是否泄漏；運行中可從檢測流量、視察疏水調(diào)整閥的工作狀況推斷。5、假水位現(xiàn)象即：事實上從水位計得到的水位往往高于加熱器的實際水位。緣由：在臥式加熱器中，水位計通常設置在靠近疏水冷卻段的進口處，而相應的蒸汽處在加熱器的前端流速較高，故該處的靜壓低，水位偏高。通過現(xiàn)場水位調(diào)整確定正常水位和低水位。十、加熱器的運行監(jiān)視：1、傳熱端差最小。2、凝合水水位正常；3、加熱器的壓力和水溫。加熱器運行中端差增大的緣由：1）加熱器受熱面結垢；2）汽空間集氣；3）凝合水水位過高；4）旁路門漏水。十一、加熱器啟動1、隨機啟動，一般是協(xié)作單元機組的滑參數(shù)啟動。在此狀況下，加熱器水側進出口門、進汽門、疏水門、空氣門均開啟，自動愛護投入，汽側放水門關閉，水側為通水運行。

隨機啟動的好處：能使加熱器勻整加熱，可以防止鋼管脹口漏水，防止法蘭因熱應力過大而造成變形。對于汽輪機來說，因連接加熱器的抽汽管道是從汽缸下部接出的，加熱器隨機啟動，相當于增加了汽缸的疏水點，能有效削減上下汽缸之間的溫差。另外，還能削減機組并列后的操作。高壓加熱器啟動，還分為熱態(tài)和冷態(tài)兩種狀況。2、熱態(tài)啟動，是指高壓加熱器在停運時，僅停汽側，而水側不停運的狀況（主要是用以處理水位計，疏水管或汽側的一些臨時性缺陷）。在這種狀況下啟動，僅需漸漸開啟加熱器進汽門即可。但要留意進汽門的開啟速度，此速度應使給水溫度的變更率維持在34C/分的范圍內(nèi)。3、冷態(tài)啟動要留意啟動依次，按抽汽壓力從低到高逐個投入加熱器。投入加熱器時，要留意預熱。以免高溫給水對殼體、管束和管板脹口等部件引起熱沖擊。

在向加熱器通水后，投入抽汽。在投抽汽時，也應留意熱沖擊問題。要漸漸提高汽壓力，一般是抽汽壓力提高到1/3工作壓力時，停留一段時間，提高到1/2工作壓力時，再停留一段時間，然后將進汽門全開。一般步驟：注水：預熱后向高壓加熱器注水，隨注水壓力上升，開啟高壓加熱器水室放空氣門，當有水流出時關閉，注水到工作壓力時關閉注水門。查漏：當注水完畢后，進行查漏。檢查加熱器水側壓力是否下降，汽側水位狀況，以推斷管子是否有泄漏，若漏水則不能投入運行。通水：待以上工作正常后向加熱器通水。開啟啟動門，使自動進水和旁路聯(lián)成閥開啟，向加熱器進水并頂開其出口逆止閥。通水正常后，切斷旁路，關閉啟動門。送汽。緩慢開啟抽汽管上來汽門，按規(guī)程規(guī)定的速度使加熱器升壓。汽側壓力上升后，疏水水位上升，給據(jù)壓力和水位狀況投入疏水器進行疏水。當其汽側壓力高于除氧器工作壓力0.2Mpa以上時，可切換疏水使其疏往除氧器。關閉抽汽管上疏水門。據(jù)負荷狀況開啟高加空氣門。并留意檢查加熱器出口水溫上升狀況和加熱器運行是否正常。十二、高加水位上升的象征、緣由及處理：現(xiàn)象：(1)高加水位高報警；(2)愛護可能動作；(3)高加出口水溫低，加熱器振動。緣由(1)高壓加熱器泄漏，給水進入汽側；(2)高加疏水門失靈或發(fā)生卡澀；(3)降負荷時高加疏水未切換；(4)誤操作，疏水門關小或關；(5)水位計失靈或假水位處理：1、核對電接點水位計與石英玻璃管水位計；2、核對負荷與疏水調(diào)整門開度，檢查給水溫度及疏水溫度變更，推斷是否鋼管泄漏；3、將疏水調(diào)整門切為手動，并開大疏水調(diào)整門，4、檢查除氧器運行狀況，疏水是否未切換。5、如處理無效，水位接著上升，應匯報值長；6、假如水位高至二值時，檢查緊急疏水門自動開足，否則手動開啟；7、假如高壓加熱器水位高至三值時，檢查高加進汽門、抽汽逆止門關閉，開啟有關抽汽逆止門后疏水。同時高壓加熱器愛護動作，給