給水回?zé)峒訜崞鞫瞬顚?duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響探析

摘要：給水回?zé)峒訜崞鞫瞬畲笮∈怯绊憴C(jī)組經(jīng)濟(jì)性能的因素之一，對(duì)其進(jìn)行合理的定量分析能夠有效優(yōu)化機(jī)組的運(yùn)行環(huán)境，提升機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。文章采用等效熱降法來建立計(jì)算模型，分析了回?zé)峒訜崞鞫瞬钤黾拥脑?，并針?duì)管系泄漏、水位下降、不凝結(jié)氣體積聚等問題進(jìn)行了措施分析。

關(guān)鍵詞：給水回?zé)峒訜崞?；端差；機(jī)組經(jīng)濟(jì)性；等效熱降法；熱力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TK263 文章編號(hào)：1009-2374（2015）12-0067-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.12.033

1 概述

在熱力系統(tǒng)中，給水回?zé)峒訜崞髟O(shè)備的應(yīng)用比較廣泛，該設(shè)備的性能好壞會(huì)對(duì)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性能產(chǎn)生很大的影響，設(shè)備性能的發(fā)揮會(huì)受到多種因素的影響，比如加熱器端差、設(shè)備運(yùn)行過程中的熱損失、抽汽管道壓損等。其中回?zé)峒訜崞鞫瞬畹挠绊懥ψ畲?，在蒸汽壓力下，加熱器?nèi)部的出口水溫同飽和溫度之間會(huì)形成一定的差值，被稱為端差，此處特指上端差。端差的設(shè)置需要根據(jù)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平，設(shè)備運(yùn)行時(shí)所處的環(huán)境比較復(fù)雜，此時(shí)最容易產(chǎn)生給水加熱不足方面的運(yùn)行端差。端差不會(huì)造成直接的熱損失，但是之所以會(huì)影響機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，是因?yàn)樗旧頃?huì)提高熱交換的不可逆性，冷源損失會(huì)有一定程度的損失。要進(jìn)行科學(xué)的定量分析，推動(dòng)熱力系統(tǒng)的節(jié)能改造和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行管理工作的優(yōu)化，以有效緩解加熱端差產(chǎn)生的影響。

2 等效熱降分析法對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的評(píng)估

在回?zé)嵯到y(tǒng)中，熱力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一是給水加熱器，給水加熱器的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生較大的影響，影響因素主要有加熱器的端差（其中包括加熱不足問題）、散熱損失、給水部分旁路、壓損、切除加熱器等。對(duì)這些因素進(jìn)行定量分析可以進(jìn)一步完善熱力系統(tǒng)設(shè)備、改善運(yùn)行管理和操作，可以有效提高裝置熱經(jīng)濟(jì)性。在機(jī)組的運(yùn)行過程中普遍存在的一個(gè)的問題是加熱器端差大于設(shè)計(jì)值，該問題的解決是研究的重點(diǎn)。對(duì)裝置的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，通常采用等效熱降法、循環(huán)函數(shù)法以及矩陣法等，本文主要采用等效熱降法建立模型并進(jìn)行分析。

加熱器No.j具有端差，端差值用Δτj（焓值）表示，可以用來表示加熱器No.j對(duì)給水加熱不足的情況，端差增加或加熱器加熱不足都會(huì)造成加熱器No.j-1的抽汽熱量增加，用Δτj來表示抽汽熱量的增加值，隨著Δτj的不斷增加，依據(jù)等效熱降原理，此時(shí)新蒸汽的等效熱降會(huì)有一定程度的降低，減少值用Δτjηi-1來表示，此時(shí)加熱器No.j會(huì)減少Δτj的抽汽熱量，新蒸汽增加△τjηi的等效熱降。此時(shí)，對(duì)端差形成的新蒸汽等效熱降用下列公式表示：

ΔH=Δτj（ηj-1-ηj）（kJ/kg）

在等效熱降變化的計(jì)算過程中要注意根據(jù)不同的情況來采取不同的計(jì)算公式：

第一，加熱器中配置有疏水冷卻器的情況，存在的端差Δτj會(huì)使新蒸汽等效熱降在一定程度上下降，用β表示加熱器No.j-1的疏水份額，此時(shí)的計(jì)算公

式為：

ΔH=Δτj（1-β）（ηj-1-ηj）（kJ/kg）

第二，加熱器No.j-1的類型屬于匯集型，要想降低新蒸汽等效熱降，必須使加熱器No.j的熱量增加Δτj，否則會(huì)使新蒸汽等效熱降增加。此時(shí)的計(jì)算公

式為：

ΔH=αHΔτj（ηj-1-ηj）（qj-1/qj-1±Δτj）（kJ/kg）

公式中的正負(fù)號(hào)由加熱不足或端差決定，增大時(shí)為正，減小時(shí)為負(fù)。

第三，流經(jīng)加熱器的水份額為1時(shí)，新蒸汽等效熱降會(huì)增加，若為αH則會(huì)下降，用下列公式來進(jìn)行

計(jì)算：

ΔH=αHΔτj（ηj-1-ηj）（kJ/kg）

第四，當(dāng)最后一個(gè)高壓加熱器出現(xiàn)加熱不足Δτj或端差時(shí)，會(huì)在一定程度上增加新蒸汽等效熱降，此時(shí)公式為：

ΔH=Δτjηj（kJ/kg）

同時(shí)，循環(huán)吸熱量會(huì)有一定程度的增加，用公式表示為：

ΔQ=Δτj（kJ/kg）

3 回?zé)峒訜崞鞫瞬钤龃蟮脑蚍治?/p>

3.1 保持加熱器基準(zhǔn)水位

回?zé)峒訜崞饕胝＿\(yùn)行，最基本的條件是保證其基準(zhǔn)水位。當(dāng)水位下降并到達(dá)一定程度時(shí)，疏水冷卻段水封散失，在疏水冷卻段中共同存有蒸汽和疏水，降低了疏水的冷卻質(zhì)量，增加了端差；若水位過低，監(jiān)視或水位自動(dòng)調(diào)節(jié)功能則無法實(shí)現(xiàn)，加熱器會(huì)在低水位或無水位的狀態(tài)下運(yùn)行，此時(shí)抽氣會(huì)通過疏水而進(jìn)入下一級(jí)加熱器。下一級(jí)加熱器屬于低品位區(qū)，若對(duì)上一級(jí)流入的蒸汽加熱，則會(huì)降低能級(jí)，影響蒸汽能量值，此情況下，低壓抽汽要想正常做功，必須依靠汽輪機(jī)，造成端差增大，影響機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。

3.2 空氣積聚

空氣若出現(xiàn)大面積積聚，傳熱效率會(huì)下降。大面積積聚的氣體主要是加熱器出現(xiàn)故障后滯留在其殼側(cè)和水側(cè)的空氣和疏水，抽汽也會(huì)形成不凝結(jié)氣體，該氣體會(huì)在一定程度上影響加熱器的熱經(jīng)濟(jì)性，主要有：隨著凝結(jié)氣體分壓力的不斷增加，蒸汽的分壓力會(huì)隨之下降，凝結(jié)過程中的有效飽和溫度也會(huì)隨之下降，并引起對(duì)數(shù)平均溫差的減小；管子外壁的氣體層會(huì)造成傳熱熱阻的上升，積聚的氣體覆蓋層在某些死區(qū)內(nèi)積聚，傳熱面積減小。上述影響最終導(dǎo)致傳熱效果降低，加熱器的端差增大。

3.3 加熱器水室短路

焊接水室隔板可將高壓加熱器的水室分為進(jìn)水室和出水室兩部分，焊接的水室隔板的焊接若不符合標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)使部分高壓給水不經(jīng)過加熱鋼管而選擇其他路徑，且隨著高加運(yùn)行時(shí)間的不斷增加，縫隙會(huì)逐漸增大，導(dǎo)致高壓出口溫度不斷下降，形成運(yùn)行時(shí)間方面的積累器

端差。

4 應(yīng)對(duì)措施

在機(jī)組的實(shí)際操作過程中，各回?zé)峒訜崞鞫瞬钤龃蟮木唧w原因非常復(fù)雜，應(yīng)采取多樣化的措施，主要包括以下三個(gè)方面：首先，針對(duì)回?zé)峒訜崞髦泄馨寤蚬芟敌孤﹩栴}，在出現(xiàn)類似情況后要立即停運(yùn)加熱器，降低損壞數(shù)量和損壞程度；在對(duì)泄漏端口進(jìn)行補(bǔ)焊時(shí)，要有針對(duì)性地制定措施和步驟，補(bǔ)焊前應(yīng)先去掉原有的焊縫金屬并進(jìn)行熱處理以消除熱應(yīng)力；若是加熱器堵管率超標(biāo)或泄漏嚴(yán)重，要及時(shí)更換新配件；為了防止熱沖擊，在啟停回?zé)峒訜崞鲿r(shí)要嚴(yán)格遵循溫升及溫降速率，通常情況下，溫升速率應(yīng)小于3℃/min，溫降速率小于

1.7℃/min。其次，運(yùn)行過程中要實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整加熱器水位，監(jiān)測(cè)疏水調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行狀況；盡量避免在嚴(yán)重負(fù)荷的情況下運(yùn)行；為了緩解管束表面的腐蝕問題，要對(duì)給水的含氧量和pH值進(jìn)行嚴(yán)格的控制。最后，及時(shí)排出加熱器內(nèi)的不凝結(jié)氣體并保證運(yùn)行過程中空氣管路系統(tǒng)的通暢，盡量避免將排汽管與除氧器并聯(lián)到一起；保證高壓三通閥完好無內(nèi)漏。

5 結(jié)語

綜上所述，給水回?zé)峒訜崞鞫瞬顚?duì)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性具有重要的影響，由于不同的加熱器所處的環(huán)境和條件不同，對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響程度也不同，在實(shí)際的操作過程中，應(yīng)重視計(jì)算模型的應(yīng)用，對(duì)端差增大的原因進(jìn)行具體的分析，重視加熱器的檢修工作，做到盡量縮小

端差。

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作者簡(jiǎn)介：王銀平（1981-），男，甘肅蘭州人，陜西德源府谷能源有限公司運(yùn)行部值長，研究方向：熱能動(dòng)力工程。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）