电厂加热器系统
135汽机
四、加热器
应知:
1、加热器的作用、分类？
加热器的作用就是利用在汽轮机内做过部分功的蒸汽,抽至加热器内加热给水,提高给水温度,减少了汽轮机排往凝汽器中的蒸汽量,降低了冷源损失,提高了热力系统的循环效率。背压供热机组时利用再汽轮机内做完功的蒸汽加热给水,以减少锅炉的热负荷,有利于锅炉燃烧的合理调整,以提高热电厂的热经济效益。加热器的分类:
按传热方式分: 混合式、表面式
按加热器的放置分: 立式、卧式
按加热器的热参数分: 高压加热器、低压加热器
按加热面布置及构造分: 直管式、弯管式
2、什么就是混合式加热器、表面式加热器？各有何优缺点？
混合式加热器式两种介质再加热器内相互掺混直接传热,被加热的介质可达到加热蒸汽压力下的饱与温度,不存在传热端差,充分利用了加热蒸汽的热量,提高了发电厂的热经济性。
混合式加热器构造简单,造价低,便于收集不同温度的疏水,有可能完全除掉水中的气体等优点。缺点就是由于进入加热器内部的蒸汽与水的压力相等,因而需要再每一个混合式加热器后面设置水泵,才能将水送至下级较高压力的加热器,因而系统复杂,设备增多。为了保证水泵的进水量,必须再每一个水泵前装设以个有一定容积的水箱,才能保证水泵入口具有必要的水头,以防止水泵产生汽蚀现象。为保持水泵入口具有必要的压力,混合式加热器的水箱必须距水泵入口处有一定高度,这就使电厂再设备布置上增加了困难,同时也增加了厂房的造价。
表面式加热器就是两种介质之间的热量传递就是通过金属表面来实现的。汽轮机抽汽或其它热源在再加热器中放热,通过受热面金属壁将热量传递给管内的凝结水或给水。
由于管壁存在热阻,给水不可能被加热到加热蒸汽压力下的饱与温度,不可避免的存在着传热端差。所以表面就是加热器的热经济性壁混合式加热器低。表面式加热器除了热经济性较差外还有金属消耗量大,造价高,加热器本身安全可靠性较差,需要配制疏水排出器,增加疏水排出管道等缺点。但表面式加热器组成的回热系统比混合式加热器组成的回热系统简单,运行也比较可靠,并且在运行中监视工作量也较小。此外还能使加热与被加热机组彼此分开,保证加热蒸汽的凝结水回收。
3、什么就是疏水冷却器、疏水冷却段？
疏水冷却器就是指设置于加热器外部的单独的水-水换热器。
疏水冷却段就是指设置于加热器内部的起疏水冷却作用的一部分加热管系。
4、什么就是蒸汽冷却器、内置式蒸汽冷却段？
蒸汽冷却器式指设置于加热器外部的单独的汽-水换热器。
蒸汽冷却段也称为过热段,或过热蒸汽冷却段,就是指设置于加热器内部的利用蒸汽过热度来加热给水的那一部分加热管系
5、为什么高、低压加热器要随机起动？
高、低压加热器随机起动,能使加热器受热均匀,有利于防止铜管胀口漏水,有利于防止法兰因热应力大造成变形,对于汽轮机来讲,由于连接加热器的抽汽管道事故从下汽缸接出的,加热器随机起动,也就等于增加了汽缸疏水点,能减少上下汽缸的温差。
此外,还能简化机组并列后的操作。
6、运行中高压加热器疏水倒换对经济性由什么影响？
高压加热器的疏水,一般采用逐级自流并汇集于除氧器中,但当机组负荷降低道一定值时,高压加热器疏水排入定压除氧器发生困难,高压加热器疏水将倒流系统,转排入低压加热器运行。这时,由于疏水进入低压加热器并逐级回流,产生疏水使用能位差,损失了做功能力,因而降低了装置的运行经济性。
7、低压加热器疏水泵的出水接在系统什么位置经济性最好？
低压加热器采用疏水泵汇集疏水系统时,疏水泵的出水有直接打入除氧器、打入本级加热器入口、打入本级加热器出口三种方式。
疏水打入本级加热器出口与入口比较,前者经济性高。因为前者的疏水热量有利于较高级的加热器,使冷源损失减小。
因此,疏水泵出水与主凝结水的汇合地点最佳位置在本级加热器的出口。
8、高压加热器一般有哪些保护装置？
高压加热器的保护装置一般有一些几个:水侧进口联成阀、出口逆止门,水位高报警信号、危急疏水门、给水自动旁路、进汽门、抽汽逆止门联动关闭汽侧安全门等
9、高压加热器为什么要装注水门？
便于检查水侧就是否泄漏
便于打开进水联成阀
为了预热钢管,减少热冲击
10、加热器运行中要注意监视什么
进、出加热器的水温。
加热蒸汽的压力、温度及被加热水的流量。
加热器汽侧疏水水位的高度。
加热器的端差。
11、高压加热器与低压加热器为什么要在汽侧安空气管道？
因为加热器蒸汽侧在停用期间或运行过程中都容易积聚大量的空气,这些空气在铜管(钢管)的表面形成空气膜,使热阻增大,严重地阻碍了加热器的热传导,从而降低了换热效率,因此必须装空气管放走这些空气,高压加热器的空气管由高压向低压逐级排放,最后引向低压加热器,可以回收部分热量。低压加热器空气管由高压向低压排放,最终接到凝汽器,利用真空将低压加热器内积存的空气吸入凝汽器,最后经抽气器抽出。
12、立式加热器与卧式加热器的特点？
卧式加热器传热效果好,当蒸汽在管子外表面凝结成水膜,传热效果下降。理论分析与实践证明卧式管子外表面水膜比立式管子水膜薄。立式加热器中蒸汽沿管子横向流动的同时又做垂直向下流动,因而水膜沿气流方向越来越厚,卧式加热器其凝结水由上排流向下排使下排管子表面水膜较厚,放热系数降低,但总的来说卧式换热效果较立式好,此外卧式与立式相比在检修中吊出嵌入管束芯子不够方便,战地面积大。
13、表面式加热器的端差,及对热经济性的影响？
表面式加热器热置传递通过金属表面实现,用于管壁存在热阻,给水不可能加热到压力所对应下的饱与温度,存在传热端差。表面式加热器的端差有时也称上端差,指加热器所对应的饱与温度与加热器水侧出口温度之差,下端差通常指疏水温度与加热器进口水侧温度之差。显然传热端差越小越好,可以从两方面理解,如加热器出水温度不变,回热抽汽压力可降低一些回热,抽汽做功增加,热经济性变好,,另一方面如抽汽压力不变,减小出口水温升高,其结果就是减小了压力较高的回热抽汽做功比,而增加了低压力的回热抽汽做功比。
14、表面式加热器的疏水方式？不同疏水收集的热经济性？
疏水逐级自流、疏水泵连接系统
疏水泵方式仅次于混合式加热器,将疏水泵将流水送入本级出口,减少了该级加热器端差,减少了高一级疏水排挤下一级抽汽,而且上一级加热器进口水温比疏水泵低,给水焓升增加,造成高压抽汽增加,低压抽汽量减小,热经济性降低。
15、加热器的热平衡
加热器中壳侧蒸汽的放热量,考虑热损失后,应等于给水的吸热量。
Φ=qms(hs-hod)/Cp=qmw (hw2-hw1)
=qmwcp (tw2-tw1),kW
或qms=qmw (hw2-hw1) / η(hs-hod),kg/s
式中Φ——单位时间内的换热量,KW
q——进入加热器的蒸汽流量,Kg/s
Cp——考虑散热损失的系数,一般可取1、01~1、02
cp——给水平均比定压若容,kj/kg
hs,hod——蒸汽入口,疏水出口比焓,kj/kg
qmw——给水流量,kg/s
hw1, hw2——给水入口,出口比焓,kj/kg
tw1, tw2——给水入口,出口温度,℃
η——热量损失系数,1/Cp,一般为0、98~0、99。
16、熟悉凝结水、给水系统
应会:
1、了解各机高、低加运行工况变化及调整
2、高加、低加投撤操作及注意事项。
#2低加汽水侧投运
1)、接值长令,#2低加汽水侧投运,全面检查有关系统,工作票已终结,场地清洁;
2)、检查有关阀门在相应位置且电已送上;
3)、稍开#2低加进水电动门,待#2低加水侧全压后开启#2低加进出水门,关闭旁路门,注意凝结水流量及压力变化;
4)、关闭#2低加汽侧放水门,检查#2低加水位不上升,确认#2低加铜管不漏;
5)、开启五抽逆止门前后疏水门;
6)、开启#2低加空气门,注意真空变化;
7)、打开五抽逆止门,缓慢开启#2低加进汽门,控制凝结水温升速度;
8)、根据#2低加水位及时投入自动疏水器或疏水泵,调整#2低加疏水水位正常;
9)、投入#3低加至#2低加自动疏水器,注意调整#2低加及#3低加水位正常;
10)、关闭五抽逆止门前后疏水门。
#2低加汽水侧撤运操作票
1)、接值长令,#2低加汽水侧撤运;
2)、撤出#3低加至#2低加自动疏水器,开启#3低加危急疏水门;
3)、缓慢关闭#2低加进汽门,及时切除#2低加自动疏水器或疏水泵,注意调整#2低加疏水水位,直至#2低加进汽门全关;
4)、关闭#2低加空气门,关闭五抽逆止门;
5)、开启#2低加汽侧放水门,注意凝汽器真空变化;
6)、开启#2低加旁路门,关闭#2低加进出水门,注意凝结水压力及流量变化;
7)、有关电动门停电。
#3低加汽水侧投运
1)、接值长令,#3低加汽水侧投运。全面检查有关系统,场地清洁,工作票
已终结。
2)、关闭#3低加出口放水门;
3)、稍开#3低加进水电动门,注意凝结水压力,待水侧全压后开启#3低加进出
口门;
4)、关闭#3低加水侧旁路门,注意凝结水流量、压力变化。检查#3低加水位不
上升,确认低加铜管不漏;
5)、关闭低加疏水直排门;
6)、开启四抽逆止门前后疏水门;
7)、开启#3低加空气门,注意真空变化;
8)、开启四抽逆止门,缓慢开启四抽电动门,控制#3低加出水温度;
9)、开启#3低加至#2低加疏水器前后截门及平衡门,注意调整疏水水位及#2低
加水位;
10)、关闭四抽逆止门前后疏水门。
#3低加汽水侧撤运
1)、接值长令,#3低加汽水侧撤运;
2)、缓慢关闭#3低加进汽门,注意调整#3低加水位,直至#3低加进汽门全关;
3)、关闭#3低加空气门;
4)、关闭#3低加疏水至#2低加自动疏水器前后截门及其汽平衡门;
5)、检查并关闭#3低加危急疏水门及#4高加至#3低加疏水门;
6)、开启#3低加汽侧放水门,注意真空变化;
7)、开启#3低加旁路门,关闭#3低加进出水门;
8)、有关电动门停电。
高加汽水侧投运操作票
(1)高压加热器投入前,确认检修工作结束,工作票收回;
(2)通知锅炉及电气准备投高加;
(3)对给水系统进行全面检查,确证高加保护正常且投入;
(4)联系电气热控将Ⅰ、Ⅱ段抽汽电动门,抽汽逆止门送电,高加危疏,高加
到除氧器电动门送电;
(5)关闭高加出入口门间所有放水门及高加本体汽水侧放水门;
(6)开启汽侧放空气门,危疏以及Ⅰ、Ⅱ段抽汽逆止门及电动门前后疏水门;
(7)开启高加水侧放空气门;
(8)全开高加注水一次门,稍开高加注水二次门向高加注水,控制管壁与管板
温升速度;
(9)当高加水侧放空气门见水后关闭水侧放空气门;
(10)高加水侧全压后关闭注水门,检查高加水侧压力不下降,汽侧水位不应升
高,危疏门无水流出,可判定高加不漏;
(11)开启高加注水门,先开联成阀出口逆止门,再开进口联成阀,注意成阀及
其出口逆止门阀芯应开启,给水走高加,关注水门;
(12)在负荷带70%以上时,投用高压加热器汽侧,关闭高加危疏门,稍开高加进汽门;,
(13)高加汽侧放空气门见汽后关闭。
(14)通知锅炉准备投高加;
(15)充分疏水,按照#4、#5的顺序投入高加,开启抽汽逆止门,逐渐开启Ⅰ、Ⅱ段抽
汽电动门, 控制给水温升速度不大于3、7℃/min;
(16)根据四号高加汽侧压力高于除氧器压力0、2 MPa时,开疏水到除氧器电动
门。
(17)全面检查
高加汽水侧撤运操作票
(1)收到检修高加工作票或得到停止高加运行命令,通知锅炉停运高加;
(2)逐渐关闭Ⅰ、Ⅱ段抽汽电动门,控制给水温降速度不大于3、7℃/min,关
闭#4高加疏水至除氧器疏水调整门,电动门并注意高加汽侧水位变化;
(3)根据高加进汽门关闭情况适当减少机组负荷,防止机组超负荷运行;