熱力發(fā)電廠課件02-2表面式加熱器及系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性

回?zé)峒訜崞黝愋捅砻媸郊訜崞鞯念愋图敖Y(jié)構(gòu)混合式加熱器表面式加熱器汽側(cè)壓力較小指加熱器外殼與管外表面水側(cè)壓力較大指加熱器管內(nèi)按熱水的引入引出方式不同分為水室結(jié)構(gòu)：采用管板和u型管束連接聯(lián)箱結(jié)構(gòu)：采用聯(lián)箱與蛇形管束或螺旋形管束連接第二節(jié)表面式加熱器及系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性

第二章加熱器運(yùn)行示意圖電廠廣泛采用的面式加熱器有立式和臥式兩種。臥式換熱效果好，熱經(jīng)濟(jì)性高于立式（在同樣凝結(jié)放熱條件下，由于橫管面上積存的凝結(jié)水膜薄，單根橫管放熱系數(shù)為豎管的1.7倍），結(jié)構(gòu)上易于布置蒸汽過熱段和疏水冷卻段，布置上可利用放置的高低來解決低負(fù)荷時(shí)疏水逐級(jí)自流壓差動(dòng)力減小的問題等，所以一般大容量機(jī)組的低壓和部分高壓加熱器多采用臥式。立式占地面積小，便于安裝和檢修，為中、小機(jī)組和部分大機(jī)組廣泛采用。第二節(jié)表面式加熱器及系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性

U形管管板式加熱器用途：低壓加熱器、中小機(jī)組高壓加熱器1-U形管；2-拉桿和定距管；3-疏水冷卻段端板；4-疏水冷卻段進(jìn)口；5-疏水冷卻段隔板；6-給水進(jìn)口；7-人孔密封板；8-獨(dú)立的分流隔板；9-給水出口；10-管板；11-蒸汽冷卻段遮熱板；12-蒸汽進(jìn)口；13-防沖板；14-管束保護(hù)環(huán)；15-蒸汽冷卻段隔板；16-隔板；17-疏水進(jìn)口；18-防沖板；19-疏水出口U形管管板式加熱器1—給水入口聯(lián)箱；2—正常水位；3—上級(jí)疏水入口；4—給水出口聯(lián)箱；5—凝結(jié)段；6—人孔；7—安全閥接口；8—過熱蒸汽冷卻段；9—蒸汽入口；10—疏水出口；11—疏水冷卻段；12—放水口聯(lián)箱結(jié)構(gòu)加熱器混合式加熱器結(jié)構(gòu)混合式加熱器結(jié)構(gòu)回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)設(shè)備第二章回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)設(shè)備第二章回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)設(shè)備第二章回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)設(shè)備第二章回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)設(shè)備第二章回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)設(shè)備第二章回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)設(shè)備第二章回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)設(shè)備第二章回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)設(shè)備第二章回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)設(shè)備第二章回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)設(shè)備第二章回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)設(shè)備第二章回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)設(shè)備第二章回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)設(shè)備第二章回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)設(shè)備第二章（一）表面式加熱器的端差1——加熱蒸汽2——汽測壓力下的飽和狀態(tài)tsj——疏水溫度twj+1——進(jìn)入加熱器的凝結(jié)水溫度twj——離開加熱器的凝結(jié)水溫度——端差：

=tsj–

twj分析：

↓

，熱經(jīng)濟(jì)性↑t,°

C

ΔtabA,m212abtwj+1twjtsj12

第二節(jié)表面式加熱器及系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性

表面式加熱器端差的選擇端差與換熱面積的關(guān)系：換熱面積↑，

↓無過熱蒸汽冷卻段：

=3~6°C有過熱蒸汽冷卻段：

=-1~2°Ct,°

C

ΔtabA,m212abtwj+1twjtsj12

抽汽管道壓降Δpj及熱經(jīng)濟(jì)性

抽汽管道壓降Δpj——汽輪機(jī)抽汽口壓力pj和j級(jí)回?zé)峒訜崞鲀?nèi)汽側(cè)壓力之差，即影響因素：蒸汽流速、局部阻力一般

pj不大于抽汽壓力pj的10%大容量機(jī)組取4%~6%分析：pj

↓

，熱經(jīng)濟(jì)性↑twj+1twjtsj

j

j+1蒸汽冷卻器及其熱經(jīng)濟(jì)性分析1、蒸汽冷卻器作用↓回?zé)峒訜崞鲀?nèi)汽水換熱的不可逆損失↑加熱器出口水溫，↓端差，↑熱經(jīng)濟(jì)性2、蒸汽冷卻器類型內(nèi)置式蒸汽冷卻器：與加熱器本體合成一體（過熱蒸汽冷卻段）外置式蒸汽冷卻器：具有獨(dú)立的加熱器外殼，布置靈活

(b)(a)內(nèi)置式；(b)外置式，SC2與主水流并聯(lián)；(c)外置式，SC2與主水流串聯(lián)（1）內(nèi)置式蒸汽冷卻器（過熱蒸汽冷卻段）優(yōu)點(diǎn)：簡單，投資小缺點(diǎn)：冷卻段面積小，只能提高本級(jí)出口水溫，熱經(jīng)濟(jì)性改善小，提高0.15%~0.20%（2）外置式蒸汽冷卻器優(yōu)點(diǎn)：減少本級(jí)端差，提高最終給口水溫度；換熱面積大，熱經(jīng)濟(jì)性可提高0.3%~0.5%；布置方式靈活缺點(diǎn)：造價(jià)高蒸汽冷卻器及其熱經(jīng)濟(jì)性分析蒸汽冷卻器的連接方式水側(cè)連接方式：（1）內(nèi)置式蒸汽冷卻器： 串聯(lián)連接（順序連接）（2）外置式蒸汽冷卻器： 串聯(lián)連接：全部給水流經(jīng)冷卻器 并聯(lián)連接：只有一部分給水進(jìn)入冷卻器圖2-13內(nèi)置蒸汽冷卻器單級(jí)串聯(lián)內(nèi)置式蒸汽冷卻器單級(jí)串聯(lián)蒸汽冷卻器的連接方式外置式蒸汽冷卻器連接方式(a)單級(jí)并聯(lián)；(b)單級(jí)串聯(lián)；(c)與主水流分流兩級(jí)并聯(lián)；(d)與主水流串聯(lián)兩級(jí)并聯(lián)；(e)先j-1級(jí)，后j級(jí)的兩級(jí)串聯(lián)；(f)先j級(jí)，后j-1級(jí)的兩級(jí)串聯(lián)蒸汽冷卻器的連接方式（1）串聯(lián)連接優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)水溫度高，換熱溫差小，火用損??；缺點(diǎn)：給水全部流經(jīng)冷卻器，給水系統(tǒng)阻力大，泵功消耗多（2）并聯(lián)連接優(yōu)點(diǎn)：給水系統(tǒng)阻力小，泵功消耗少缺點(diǎn)：進(jìn)水溫度小，換熱溫差大，火用損大； 回?zé)岢槠龉ι?，熱?jīng)濟(jì)性稍差蒸汽冷卻器的連接方式機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足以下條件：

蒸汽過熱度≧83℃抽汽壓力1.034MPa流動(dòng)阻力0.034MPa加熱器端差在之間-1.7~0℃冷卻段出口蒸汽過熱度≧

30℃蒸汽冷卻器的連接方式表面式加熱器的疏水方式及熱經(jīng)濟(jì)性分析1、疏水收集方式

——將疏水收集并匯集于系統(tǒng)的主水流（主給水或主凝結(jié)水）中（1）疏水逐級(jí)自流方式

——利用汽側(cè)壓差，將壓力較高的疏水自流到壓力較低的加熱器中，逐級(jí)自流直至與主水流匯合表面式加熱器的疏水方式及熱經(jīng)濟(jì)性分析逐級(jí)自流式簡單可靠，普遍采用，但由于上級(jí)疏水排擠了部分較低壓力的回?zé)岢槠?jīng)濟(jì)性較差。（1）疏水逐級(jí)自流方式（2）疏水泵方式

——由于表面式加熱器汽側(cè)壓力遠(yuǎn)小于水側(cè)壓力（特別是高壓加熱器），借助疏水泵將疏水與水側(cè)的主水流匯合，匯入點(diǎn)常為該加熱器的出口水流中表面式加熱器的疏水方式及熱經(jīng)濟(jì)性分析疏水泵連接系統(tǒng)減少了加熱器端差，經(jīng)濟(jì)性較逐級(jí)自流式高，理論上講，疏水打入加熱器出口較疏水打入加熱器入口系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性高。目的：減少疏水逐級(jí)自流排擠低壓抽汽所引起的附加冷源熱損失或因疏水壓力降產(chǎn)生熱能貶值帶來的火用損；降低疏水經(jīng)節(jié)流后產(chǎn)生蒸汽形成兩相流的可能性布置方式：外置式、內(nèi)置式pjhjhwjpj+1hj+1

h

jh

j+1hwj+1hwj+2

疏水冷卻器的設(shè)置疏水冷卻段的加熱器示意圖疏水冷卻器的設(shè)置下端差（入口端差）——加裝疏水冷卻器（段）后，疏水溫度與本級(jí)加熱器進(jìn)口水溫之差一般推薦=5～10℃疏水冷卻器的設(shè)置技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較：對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性影響約為0.5%～0.15%（1）疏水逐級(jí)自流方式：簡單、可靠、費(fèi)用少應(yīng)用：高壓加熱器、低壓加熱器（2）疏水泵方式：系統(tǒng)復(fù)雜，投資大應(yīng)用：大、中型機(jī)組的最后一、二級(jí)低壓加熱器N600MW機(jī)組：全疏水逐級(jí)自流方式N300MW機(jī)組：全疏水逐級(jí)自流方式或第3臺(tái)低加采用疏水泵方式實(shí)際系統(tǒng)疏水方式的選擇實(shí)際機(jī)組回?zé)嵩瓌t性熱力系統(tǒng)

回?zé)嵯到y(tǒng)基本連接方式：（1）一臺(tái)混合式加熱器作為除氧器，將回?zé)峒訜崞鞣譃楦邏杭訜崞鹘M和低壓加熱器組；（2）高壓加熱器疏水逐級(jí)自流進(jìn)入除氧器（3）低壓加熱器疏水逐級(jí)自流方式進(jìn)入凝汽器熱井或在末級(jí)或次末級(jí)加熱器采用疏水泵將疏水打入加熱器出口水管道中?；?zé)岢槠^熱度較小時(shí)不宜采用蒸汽冷卻器；小機(jī)組不宜采用蒸汽冷卻器和疏水冷卻器第二章實(shí)際機(jī)組回?zé)嵩瓌t性熱力系統(tǒng)

回?zé)峒訜崞鬟\(yùn)行正常運(yùn)行①一般的低加汽側(cè)設(shè)置了抽空氣管路，以排除蒸汽凝結(jié)過程中的不凝結(jié)氣體，保證設(shè)計(jì)的傳熱系數(shù)②為維持加熱器汽側(cè)具有一定的疏水水位，避免疏水帶汽造成熱損失，同時(shí)為了自動(dòng)調(diào)節(jié)抽汽量，疏水管路上都設(shè)有疏水調(diào)節(jié)裝置事故工況①設(shè)置備用泵②加熱器水側(cè)旁路③閥門設(shè)置④加熱器抽空氣及低加疏水備用管路第二章

回?zé)峒訜崞鬟\(yùn)行回?zé)峒訜崞鬟\(yùn)行安全可靠性①防止水、汽倒入汽輪機(jī)②保證供水不中斷③保證給水泵凝結(jié)水泵不汽蝕④保證除氧器的正常除氧運(yùn)行回?zé)峒訜崞鬟\(yùn)行故障①受熱面結(jié)垢，使傳熱惡化或管子堵塞（可采用稀鹽酸或硫酸清洗）②在蒸汽空間集聚空氣，影響傳熱③排氣帶汽④疏水水位過高，會(huì)使加熱器管子被水淹沒