加热器与除氧器

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1、加热器与除氧器,给水回热加热的热经济性,减少了冷源损失 提高了给水温度,热经济性分析,级数的配置,加热器越多，效率越高，但增加幅度越小，投资增加,回热加热器的类型及其结构,给水加热器分类,按传热方式分：混合式和表面式 按压力分：高加和低加 按布置分：立式和卧式 按传热区域设置分：一段式、两段式、三段式,混合式和表面式,混合式加热器中加热和被加热两种介质是直接接触而混合的； 表面式加热器中加热介质和被加热介质之间的热量交换是通过金属表面进行的。 混合式加热器的优点主要是它能充分利用加热蒸汽的热量，可以把给水加热到该蒸汽压力下的饱和温度，可获得最佳的热循环效率，因而可使电厂节省更多的燃料。除此之外

2、，混合式加热器构造简单、制造成本低、价格便宜并且加热器内能混合各种不同温度的水、汽，在混合的同时，又能除去水汽中所溶解的气体，提高设各使用寿命等。 但混合式系统复杂，可靠性差，只用于除氧器,立式和卧式,卧式优点：便于安装、维修，在堵塞管于或补修管子与管板的焊接时，易于在管板面上工作；液体容积较大，有利于疏水水位的调节控制，所以有较好的运行稳定性； 缺点：需占用较多的厂房面积 立式优点：占用较少的厂房面积，可以有比较经济的建筑安 排。缺点：横截面小，因面对应单位高度水位的水容积小，水位控制较为困难；排气不充分：,按传热区域分,蒸汽凝结段：蒸汽进行纯冷凝换热 过热蒸汽冷却段：利用过热蒸汽过热度而进

3、行蒸汽对流传热 疏水冷却段：利用疏水热量对流传热给给水并使疏水过冷 KO型只有饱和蒸汽凝结段； KE型KO型+过热蒸汽冷却段； KOU型KO型+疏水冷却段； KEU型三个区段均有。,蒸汽冷却器的类型 蒸汽冷却器有内置和外置两种 内置式蒸汽冷却器,带内置式蒸汽冷却段和疏水冷却段的面式加热器 （a） 汽水连接方式；（b） t-A图,蒸汽冷却器及其热经济性分析 1、蒸汽冷却器作用 回热加热器内汽水换热的不可逆损失 加热器出口水温 ，换热温差 Tr ，热经济性 2、蒸汽冷却器类型 内置式蒸汽冷却器（过热蒸汽冷却段）：与加热器本体合成一体（蒸汽凝结部分）； 外置式蒸汽冷却器：具有独立的加热器外壳，布置灵

4、活；,（1）内置式蒸汽冷却器（过热蒸汽冷却段） 优点：简单，投资小； 缺点：冷却段面积小，只能提高本级出口水温，热经济性改善小， 提高0.15% 0.20%； （2）外置式蒸汽冷却器 优点：减少本级端差，提高最终给口水温度；换热面积大，热经济性可提高0.3% 0.5%；布置方式灵活； 缺点：造价高。 3、蒸汽冷却器的连接方式 水侧连接方式： （1）内置式蒸汽冷却器： 串联连接（顺序连接）,疏水冷却器的设置 目的：（1）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带来的火用损； （2）降低疏水经节流后产生蒸汽形成两相流的可能性； 布置方式：外置式、内置式,U型管

5、式高加 1-水室；2-导流装置；3、包壳；4、蒸汽凝结段； 5、壳体；6、疏水冷却段；7、管束；8、过热蒸汽 冷却段；9、安全阀；10、蒸汽冷却段隔板,沁北高加p230,高加管束,高加管板,高加爆炸胀管,高加爆炸胀管,高加管板自动亚弧焊,沁北低加P238,运行中的低加,加工完成的低加,胀管,组合式低加,轴封加热器,加热给水 回收轴封漏汽,疏水装置,维持水位 及时排走蒸汽,面式加热器的疏水设备主要有以下几种： 水封管：利用 U 型管中水柱高度来平衡加热器间压差，实现自动排水并在壳侧内维持一定水位。 浮子式疏水器：系由浮子、滑阀及其相连接的一套转动连杆机构组成，所示。浮子随加热器壳铡水位上下浮动，

6、通过传动连杆启闭疏水阀，实现水位调节。 疏水调节阀：大机组的高压加热器多采用疏水调节阀，它的动作由一套水位控制操作系统来操纵，常用的有电动、气动控制系统。 新型水位控制器,疏水调节阀,回热系统的损失及回热系统的优化 面式加热器的疏水方式 1、疏水收集方式 将面式加热器汽侧疏水收集并汇集于系统的主水流（主给水或主凝结水）中； （1）疏水逐级自流方式 利用汽侧压差，将压力较高的疏水自流到压力较低的加热器中，逐级自流直至与主水流汇合；,疏水逐级自流方式,疏水泵方式 由于表面式加热器汽侧压力远小于水侧压力（特别是高压加热器），借助疏水泵将疏水与水侧的主水流汇合，汇入点常为该加热器的出口水流中；,面式加

7、热器j级的不同疏水收集方式 （a）疏水逐级自流；（b）疏水逐级自流加外置式疏水冷却器；（c）采用疏水泵；（d） 加疏水冷却器对j级换热的影响；（e）加疏水冷却器对在j+1级发生压降的影响,两种疏水方式的热经济性分析 热量法：考虑对高一级与低一级抽汽量的影响； 做功能力法：考虑换热温差和相应的火用损变化； （1）疏水泵方式 疏水与主水流混合后，换热温差 Tr ，热经济性 （2）疏水逐级自流方式 高一级抽汽量 ，低一级抽汽量 ，热经济性 显然，不同疏水收集方式的热经济性高低、系统复杂程度、投资大小及运行维修费用是各不相同的。,实际系统疏水方式的选择 技术经济比较：对热经济性影响约为0.5%0.15

8、% （1）疏水逐级自流方式：简单、可靠、费用少 应用：高压加热器、低压加热器 （2）疏水泵方式 ：系统复杂，投资大 应用：大、中型机组的最后一、二级低压加热器 N600MW机组：全疏水逐级自流方式 N300MW机组：全疏水逐级自流方式或 第3台低加采用疏水泵方式,回热系统基本连接方式： （1）一台混合式加热器作为除氧器，将回热加热器分为高压加热器组和低压加热器组； （2）高压加热器疏水逐级自流进入除氧器； （3）低压加热器疏水逐级自流方式进入凝汽器热井或在末级或次末级加热器采用疏水泵将疏水打入加热器出口水管道中。 回热抽汽过热度较小时不宜采用蒸汽冷却器； 小机组不宜采用蒸汽冷却器和疏水冷却器。

9、,加热器保护装置,高加故障，为了防止锅炉供水中断以及汽轮机进水，能快速切断高加给水，同时开启旁路向锅炉供水 设置给水旁路系统，能够30秒内动作。,高加的运行,高加的运行,1、保证端差最小 2、疏水水位控制 3、监视加热器内的蒸汽压力和出水温度 4、高压加热器的投运,给水温度变化率,高加工作条件恶劣，温差大，压差大,温升率和温降率是以给水温度升、降的差值，,一般采用滑启和滑停的方式启动和停运高加,加热器的端差恶化的原因,换热面结垢 空气的集聚 疏水不畅或管束漏水，造成水位过高，淹没了换热面，减少了传热面积，被加热水未达到设计温度 加热器旁路阀漏水 回热抽汽管道阀门没有全开，蒸汽产生节流,加热器水

10、位控制,水位太低，破坏虹吸，加热器入口端差（下端差）变大。疏水段振动，可通过端差变化判断水位是否太低 水位太高，淹没水管，换热面积减小，上端差升高。容易造成汽轮机进水,高加投停原则,1) 先投水侧，后投汽侧；先停汽侧，后停水侧。 2) 投入时按压力由低到高依次投入，停用时按压力由高到低逐台停用,低压加热器的投停原则,先投水侧，后投汽侧。 先停汽侧，后停水侧。 #7、#8低加不能单个投运或停用。,运行过程中的监督,1、水位 2、定期检查安全门的排放口，要保证超压时及时动作 3、随时注意给水温度是否正常，应保证端差在合理范围之内 4、应经常检查监视段压力与负荷是否匹配,给水除氧系统,制造中的除氧器

11、,除氧头外观,除氧器的淋水盘箱架,除氧器的喷嘴和淋水盘,喷嘴,除氧器喷嘴的螺栓焊接,除氧器运行,定压运行 节流损失大，低负荷汽源与疏水切换，系统复杂 滑压运行 减少节流损失： 可以合理分配给水焓升,滑压运行的连接方式,滑压运行带来的问题,负荷突然增加：返氧，除氧恶化 负荷突然降低：闪蒸，水泵汽蚀,负荷骤升解决措施,控制负荷骤升速度 装设再沸腾管 对滑压范围适当压缩,负荷骤降措施,提高除氧器安装高度 采用低速前置泵 降低吸入管压降 加大给水泵流量 注入冷水 快速切换备用汽源,除氧器的热力系统及运行,低负荷汽源的切换与备用汽源的设置 除氧器的压力调节与保护 水位调节与保护：三冲量水位调节 排汽调整

12、与利用,汽蚀原理,在流动过程中，某一局部地区的压力等于或低于与水温相对应的汽化压力时水就在该处发生汽化。当汽泡随同水流从低压区流向高压区时，迅速凝结而破裂，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。 由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，因此，形成多次反复冲击力 冲击力形成的压力可高达几百甚至上千MPa,冲击频率可达每秒几万次。 流道材料表面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏，从开始的点蚀到严重的蜂窝状空洞，最后甚至把材料壁面蚀穿，通常把这种破坏现象称为剥蚀。,旁路系统的作用,1、协调启动参数与流量，缩短启动时间 2、保护锅炉再热器 3、回收工

13、质和消除噪声 4、防止锅炉超压,旁路系统形式,高压旁路阀：将主蒸汽减温减压 低压旁路阀：将再热蒸汽减温减压,旁路控制系统（BPC）,BPC,执行机构： BP：高压旁路阀油动机 BPE：高压喷水阀油动机 BD：高压喷水隔离阀油动机 LBP：低压旁路阀油动机 LBPE：低压喷水阀油动机 供油装置：同DEH 蓄能器：当旁路系统动作时，蓄能器起到补充液压源的作用，尤其当供油装置出现故障失压时，两个蓄能器容量能够保证所有旁路油动机完成一次全行程操作所需的油量。,除高压喷水隔离阀外，其他阀门油动机动作原理一致，都是控制型，只是大小不同。 高压喷水隔离阀是开关型阀门，其作用一是当旁路阀关闭之后，作为隔离阀；

14、二是降低给水压力 高调油动机也是比例型,旁路阀油动机与 DEH高调油动机的配置比较,旁路阀油动机与 DEH高调油动机的配置比较,两者同是控制型的，所以伺服阀、油缸、位移传感器和控制装置中的放大器等组成的闭环回路一致。 旁路油动机伺服阀为双向控制，开和关都经过伺服阀，但是没有快关要求，所以没有快速卸载阀，也不需要负载弹簧作快关动力 节流阀：可以调节油动机运动的速度，以满足系统对阀门的开启、关闭的时间要求。 闭锁阀和三位四通电磁阀：在伺服阀出现故障的时候，启动闭锁阀把伺服阀和油缸隔离，利用三位四通电磁阀来遥控阀门。此时是开环控制，只能根据系统的要求全开和全关阀门。,BPC与DEH的关系,BPC、D

15、EH和MEH组成了汽机岛热控系统 他们的硬件结构和软件平台相同,旁路控制系统及其组成,电子控制柜 I/O控制卡件 端子板 电缆 操作盘 电液转换器 电气转换部件 执行机构,旁路运行方式,BPC的运行方式：启动方式、滑压方式和定压方式,调节系统功能,旁路未运行时旁路系统所有阀门全关。锅炉点火前，点按“旁路运行”按钮，旁路系统投入运行。在旁路刚投入运行时，按照机组热状态，自动设置高、低旁调节阀到对应的初始开度后，自动进入高、低旁阀控方式。 蒸汽参数接近汽机冲转条件后及机组启动期间，投入高、低旁压控方式，维持主、再热蒸汽压力稳定。随着机组负荷增加，旁路调节阀逐渐关小。 在旁路调节阀全关后，旁路系统处

16、于热备用状态。一旦出现油开关跳闸、主汽压力超压等情况，立即将高、低旁路调节阀打开一初始开度，然后自动投入压力闭环控制，维持主、再热蒸汽压力。 若高、低旁路调节阀（截止阀）不能及时打开，应立即点按“强开高旁”、“强开低旁”按钮，或按旁路操作盘的强开高、低旁按钮。若汽机已跳闸后，旁路门不能立即打开，10秒后，即发出停炉指令。,旁路系统启动曲线,启动方式,又称阀位方式，这是锅炉点火到汽轮机冲转之前的旁路运行方式。 开始阶段是最小开度控制，因为主蒸汽压力和再热蒸汽压力小于阀门的整定值，BP和LBP不能打开，只能通过一个最小开度强制打开。（1525） 当主汽压和再热汽压大于最小整定值后，控制回路维持最小压力定值，逐渐开大BP和LBP，最后达到所设定的最大开度，即最大开度控制 保持开度不变，按照给定值发生器所设定的升压率升压。,定压运行方式,当主汽压升高到冲转参数时，旁路系统自动转为定压运行方式， 压力整定值保持一定