高加端差相关知识
1000MW发电机组高加端差与机组负荷的变化调节技术
1000MW发电机组高加端差与机组负荷的变化调节技术摘要 :介绍了1000MW机组高压加热器 (简称高加 )端差的基本原理和高加正常水位控制方法;分析了机组高加端差对经济性的影响,指出了高加水位、高加端差、机组负荷的关系;提出了该机组高加水位控制时的新控制策略 ,提高火电机组回热加热系统的运行可靠性和运行性能，直接影响整套机组的运行经济性。
关键词:高加水位；端差；差压式水位计；测量偏差；负荷引进超超临界机组技术，其高压加热器选用HP1、HP2、HP3高加(高加序列号按抽汽压力由高到低排列)、ZF（HP3高加前置冷却器）型式：卧式、U型管。
三台100％容量的卧式、U型管式高压加热器，单列布置，高压加热器采用大旁路系统。
当任一台高加故障停运时，三台高加同时从系统中退出，给水能快速切换到该列给水旁路。
机组在高加解列时仍能带额定负荷，这样可保证在高加事故状态时机组仍能满足运行要求。
1.高加端差的定义及经济性高加端差有上端差（加热器进气压力下的饱和温度与出水温度的差值称为上端差,也称传热端差）和下端差（正常疏水温度与进水温度的差值称为下端差)。
三台高加连续排汽分别接至除氧器，以提高传热效率和防止腐蚀内部零部件。
疏水采用压差逐级自流，3号高加疏水最后流入除氧器。
疏水调节装置采用疏水调节阀，根据加热器水位的变化控制疏水调节阀的开度来实现的。
加热器设有安全可靠的水位保护装置，给水系统采用大旁路，当任一加热器水位高于HHH值(+138mm)时，三台高加汽、水侧全部出系，给水走大旁路系统。
在具有疏水冷却段的高压加热器中，利用疏水液位在凝结段和疏水冷却段进口或加热器的疏水接管之间形成水封，当液位偏低时水封丧失，这就会造成蒸汽直接流入疏水管路或疏水冷却段，使过冷却的有效性降低，水封的丧失其实质是取消了疏水冷却段在加热器中的作用。
从而使加热器的疏水端差增加，疏水汽化，疏水逐级自流排挤下一级加热器的低压抽汽，产生不可逆损失，降低回热循环效果，从而影响机组的热经济性。
学一下加热器端差,运行中对端差有什么要求？
一、加热器端差加热器的端差一般指加热器抽汽压力下的饱和温度与加热器出口水温之差值。
加热器端差还有上下端差的概念，加热器上端差=汽侧抽汽压力对应的饱和温度-水侧出口温度，下端差=汽侧疏水温度-水侧进口水温。
端差越小，热经济性就越好。
我们可以从两个方面来理解：一方面，如果加热器出口水温不变，端差减小意味着不需要原来的那样高，回热抽汽压力可以降低一些，回热抽汽做功比增加，热经济性变好;另一方面，如果加热蒸汽压力不变，疏水温度不变，端差减小意味着出口水温升高，其结果是减小了压力较高的回热抽汽做功比，而增加了压力较低的回热抽汽做功比，热经济性得到改善。
例如一台大型机组全部高压加热器的端差降低1℃，机组热耗率就可降低约0.06%。
加热器端差究竟如何选择?从图3-1可看出，随着换热面积A的增加，θ是减小的，它们有如下关系因此，减小端差θ是以付出金属耗量和投资为代价的。
我国某制造厂为节省成本，将端差增加1℃，金属换热面减少了4㎡。
各国根据自己钢材、燃料比价的国情，通过技术经济比较确定相对合理的端差。
我国的加热器端差，一般当无过热蒸汽冷却段时，θ=3～6℃;有过热蒸汽冷却段时，θ=-1～2℃。
机组容量越大，θ减小的效益越好，θ应选较小值。
例如ABB公司600MW超临界燃煤机组，四台低压加热器端差均为2.8℃;东芝350MW机组的四台低压加热器端差也为2.8℃;国产优化引进型300MW机组最后三台低压热器均为2.7℃。
二、造成机组端差大的原因有以下几个方面：1)、高压加热器泄漏堵管，影响高压加热器的传热效果，导致上、下端差加大。
高压加热器泄漏堵管的原因有设计制造因素;此外，高压加热器启停时，给水温度变化率超标也是造成高压加热器泄漏堵管的一个原因。
2)、运行参数偏离设计参数较大。
由于机组设计和制造缺陷，以及运行调整和系统泄漏的原因，机组运行的热力性能指标达不到设计值，使得机组在偏离设计值较大的工况下运行。
3)、加热器水位的影响。
高加疏水端差大原因分析
＃2机＃1高加疏水端差大原因分析一、＃2机通流部分改造前后＃1高加疏水温度对比由附表可知，＃2机通流部分改造前，负荷580MW时，#1高加疏水温度为253℃，进水温度为241℃，则改造前＃1高加疏水端差为12℃；＃2机通流部分改造后相同负荷下#1高加疏水温度约258℃，进水温度为236℃，则改造后＃1高加疏水端差约22℃，同比＃1高加疏水端差上升约10℃。
二、加热器疏水端差大理论原因1、加热器运行水位低，导致疏水中带汽，疏水温度上升，疏水端差增大。
2、加热器运行中事故疏水动作，导致加热器水位下降，疏水温度及疏水端差上升。
3、加热器进水温度降低，本级加热器吸热量自行增大（抽汽量增加），疏水温度上升，疏水端差自行增大。
4、加热器内部汽流隔板损坏，影响蒸汽凝结，疏水段带汽，疏水温度上升，疏水端差增大。
5、疏水温度测量有误，温度指示高。
三、目前＃2机＃1高加疏水端差大原因分析1、＃2机通流部分改造后，经与仪控就地核对＃1高加水位，正常疏水定值定为700mm，就地实际水位约440mm，在正常水位线运行，说明＃1高加正常运行水位控制正常。
为再次验证定值是否偏低，本月19日进行了＃1高加水位试验，相关数据如下：试验中发现当水位上升至773mm 时，＃1高加水位高“光字牌”报警发出，说明此时液位高开关已动作，实际水位已高，因此目前水位定值700mm比较合理。
2、＃2机通流部分改造后，相同负荷下主汽压力下降约1.2MPa，三台高加的抽汽压力必然下降，抽汽量必然相应增加。
由附表可知，改造前、后＃1高加抽汽压力下降约0.6MPa（改造前＃2机超压运行，#1高加超压约0.4MPa），进水温度下降约5℃，温升下降约5℃，根据加热器自平衡原则，改造后＃1高加的抽汽量必然增加，从而引起疏水温度上升、疏水端差增大，这也是＃1高加疏水端差增大的主要原因。
同理#2四、结论及有关建议1、＃2机通流部分改造后相同负荷下＃2/＃1高加温升分别下降2℃/5℃，给水温度下降约5℃，＃3高加大修中已更换，温升未变化（因为大修前＃3高加已堵管约15％）。
300MW机组高加下端差大原因分析
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高压加热器技术参数
项 目 高加HP-1 2.3 -1.7 5.6 7.3 86 卧式U形管 焊接&胀接 1188 Ф16×1.8 5% 高加HP-2 2.1 0 5.6 4.7 96 卧式U形管 焊接&胀接 1186 Ф16×1.8 5% 高加HP-3 2.05 0 5.6 2.16 75 卧式U形管 焊接&胀接 1186 Ф16×1.8 5% 管内流速（m/s） 给水端差（℃） 疏水端差（℃） 设计压力（MPa） 二根管子泄漏抽汽管道 满水时间（秒） 加热器型式 管子与管板的连接方式 管子数量（根） 尺寸/壁厚（mm） 备用管子
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减小端差、防止泄漏预防措施
检修维护要点
4.及时观察前臵泵电流情况，运行中观察两台前臵泵电流变化情况， 如果超电流运行，就是高加泄露了（如2013年11月20日，#11机前臵泵 超电流27A，平时约22A） 5.高加每次停运查漏堵焊时，加强检修质量关。 （1）查漏，将泄漏的U型管必须全部找出来，否则堵焊仍无效； （2）堵焊，即焊接接工艺要精。在高加U型钢管堵焊时，堵头 与木材材质不同，同样给高加运行带来隐患。建议采用机 械封堵，避免由于焊接应力集中造成周围管板其它管束泄漏。 6.高加停运后保养措施要有利 在高加每次停运后，没有按要求采取蒸汽侧充氮和水侧充经过 加氨的除盐水来进行保养。我公司六期高加均有连接的氮气管道， 不能形同虚设，真正利用起来。 7. 加强管理，强化培训，提高运行值班人员的责任心及技术素质。 加强疏水水位监控，及时采取措施调整。不能习惯性地把高加疏水 的水位控制值设定在很低的位臵，这样的操作习惯容易造成疏水的 汽液两相流现象，从而加剧端差值，加剧损伤管壁。
#2机组汽轮机高加端差异常的研究分析与治理
#2机组汽轮机高加端差异常的研究分析与治理摘要针对汽轮机#1、#2、#3高压加热器端差偏离设计值较大，通过负荷-水位试验研究，在不影响机组正常运行的情况下，从热控设备的角度提出并实施了重新标定高加水位基准零点的措施。
关键词汽轮机加热器端差研究治理引言我司#2机组高压加热器长期运行，高加上下端差长期严重偏离设计，严重影响抽气加热系统经济效率。
#2机组由300MW增容至330MW后，机组运行参数发生了较大的变化，而高加水位运行标准修正却相对滞后。
1.高压加热器原理及概况从汽轮机来的温度较高的抽汽，从加热器的蒸汽口进入，首先利用蒸汽的过热度加热加热器的给水，使给水出口温度进一步提高。
随后蒸汽进入饱和段，加热蒸汽再次释放大量的潜热并凝结成饱和疏水。
饱和疏水聚集在设备下部，并在压差的作用下靠虹吸原理进入疏冷段，饱和疏水放热加热刚进入加热器的给水，最后疏水成为过冷水经由疏水出口离开加热器。
我司#2机组高加系统由#1、#2、#3高压加热器和蒸汽冷却器组成，高压加热器疏水是按照#3#2#1的顺序逐级自流。
1.高加端差偏大原因分析在高加热器水位低到一定值时，缺失疏水冷却段水封，疏水混合蒸汽进入疏水冷却段，疏水温度偏高，经济性降低；由于疏水冷却段物理位置低于蒸汽冷却段出口，水封吹损或水位过低造成水封缺失后造成蒸汽回流，蒸汽冷却段来的高速蒸汽冲刷蒸汽凝结段、冷却段，在疏水冷却段形成水汽混合汽液两相流，冲刷疏水冷却段，管道因此强烈振动损坏。
由于加热器疏水是逐级自流，大量的水汽混合物冲入下一级加热器，大量的高温高压混合物减少了下一级加热器的抽汽量，降低了加热器的能效，使机组经济性，安全性能降低。
高压加热器低水位甚至无水运行，导致疏水端差大。
2.1高加本体材质因数高压加热器长期运行多年，管路老化严重，泄漏、堵管频繁导致加热面积越来越小，致使加热器的热传导变小，造成高压加热器上下端差偏大，但本项目从不影响机组正常运行的方面考虑，对于高加本体材质因数不做研究讨论。
高加、低加怎么投退？详细学习一遍!
一、高加的投退原则：1.加热器投运时，应先投水侧再投汽侧，投入顺序为由低到高，停运时，应先停汽侧再停水侧。
高压加热器在锅炉上水时应投入水侧，完成低压下注水投运。
2.高加水侧投入是应先全开高加出口门，再开启进水三通，防止锅炉断水。
3.高加水侧停运步骤与投运步骤基本相反。
4.严禁将泄漏的加热器投入运行。
5.高加必须在就地水位计、水位开关、水位变送器完好，报警信号及保护装置动作正常的情况下才可以投入运行。
6.高压加热器在机组负荷达25％额定负荷，除氧器倒至本机四段抽汽供汽后投入。
投高加时应遵循从低压到高压的原则，停时相反7.高加投停过程中应严格控制温升率：注意控制高加出水温度变化率≯1℃/min。
8.注意汽机振动、差胀、轴向位移等的变化在控制范围内。
投运操作：（一）投运高加时应按照从低至高的原则进行。
先投水侧。
1.确认高压加热器全部工作结束，联系热工投入高压加热器保护，2.开启＃1A、1B高加水侧出口排空阀。
3.开启高加注水阀，待＃1A、1B高加水侧排空阀见水后关闭。
4.高加注水，控制高加温升率≯1℃/min。
5.高加定压后，关闭注水门，稳定5分钟，高加压力不应有明显下降。
同时观察各加热器水位计水位无明显升高，如发现水位升高，严禁投入高加，应注水查漏。
6.检查高加水侧压力表指示与给水泵出口压力之差＜0.5MPa;开启＃1高加出口电动阀，开启高加入口三通阀。
（二）汽侧投运按照从低至高的原则进行以＃3A高加汽侧投运操作步骤为例：1.按照系统启动前的阀门检查卡检查阀门在启动前状态。
2.高压加热器投入前，运行当值人员应联系热控人员确认高压加热器水位保护正确投入。
除了高加水位计异常、故障及水位计有检修工作外，高压加热器水位保护严禁解除。
3.开启＃3A高加抽汽电动阀前疏水阀、抽汽电动阀后疏水阀。
4.将＃3A高加事故疏水调节阀切为手动，手动开启＃3A高加事故疏水调节阀5％左右开度。
5.开启3A段抽汽逆止阀，缓慢开启3段抽汽电动阀；开启＃3A高加运行排汽隔离阀。
MW机组高加下端差大原因分析
加热器的水位控制不当，如水位过高或过低，都可能影响加热器的热交换效率， 从而导致高加下端差增大。
其他原因
水质问题
进入加热器的水质不良，如水中的杂质、硬度过高或氯离子 含量过高，都可能对加热器的热交换效率产生影响，从而导 致高加下端差增大。
设备老化
长时间运行的设备可能发生老化现象，如管束腐蚀、壳体变 形等，这些都会影响加热器的性能，从而导致高加下端差增 大。
案例二：某核电站高加下端差大的原因
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总结词：热力系统老化
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详细描述：水质问题可能导致加热器管束结垢或腐蚀，影 响加热器的换热效果，从而使高加下端差增大。
在此添加您的文本16字
详细描述：该核电站高加下端差大主要是由于热力系统老 化，导致加热器换热效率下降，端差增大。
改进热力系统设计
通过改进热力系统设计， 降低高加下端差，提高热 力系统的效率。
优化热力系统布局
合理布置热力系统中的设 备，减少热量损失和阻力 损失，提高热力系统的整 体效率。
强化热力系统监控
通过加强热力系统的监控， 及时发现和解决潜在问题， 确保热力系统的稳定运行。
加强设备维护和检修
定期检查设备
对热力系统中的设备进行定期检 查，确保设备处于良好的工作状
02
运行参数调整不当，如加热蒸汽 压力、温度和流量等，也可能影
响端差的变化。
高加水位过高或过低，以及水侧 空气滞留，也会对端差产生影响 。
03
设备老化、腐蚀和磨损等机械问 题也可能导致端差增大。
04
对未来研究的建议
01
02
03
04
进一步研究高加内部换热管的 结垢和堵塞机理，寻求有效的
金堂电厂600MW#2高加下端差偏大的原因及处理
金堂电厂600MW#2高加下端差偏大的原因及处理摘要：针对金堂电厂600 MW亚临界燃煤火力发电机组，分析#2高压加热器下端差偏大的原因和系统缺陷，提出改进优化措施，提高高加运行的热经济性和安全稳定性。
关键词：高压加热器；端差；经济性高压加热器，简称高加，是在火力发电厂中利用回热抽汽对锅炉给水进行加热的表面式换热装置，可以提高锅炉给水温度，降低机组能耗，从而提高机组热效率。
我厂机组为N600-16.7/538/538-2型汽轮机，系东方汽轮机厂与日立公司合作设计生产的亚临界、一次中间再热、凝汽式、单轴、双背压、三缸四排汽、冲动式汽轮机。
其中我厂#2高压加热器型号为JG-2300-2。
一、高压加热器的原理和结构1、高压加热器的工作原理一台加热器内部可分为蒸汽冷却段、凝结段、疏水冷却段三个换热部分，其每个阶段的具体工作原理如下：蒸汽冷却段是利用从汽轮机抽出的蒸汽的一部分显热来提高给水温度的。
它位于给水出口流程侧，并有包壳板密闭。
采用蒸汽冷却段可以提高离开加热器的给水温度，使其接近或略超过该抽汽压力下的饱和温度。
从进口管进入的过热蒸汽在一组隔板的导向下，以适当的线速度和质量速度均匀地流过管子，并使蒸汽保留有足够的过热度以保证蒸汽离开该段时呈干燥状态。
这样，当蒸汽离开该段进入凝结段时，可以防止湿蒸汽冲蚀和水蚀的危害。
凝结段是利用蒸汽冷凝时的潜热来加热给水的。
一组隔板使蒸汽沿着加热器长度的方向均匀分布，起支撑传热管的作用。
进入该段的蒸汽，根据汽体冷却原理，自动平衡，直至由饱和蒸汽冷凝成饱和的凝结水，并汇集在加热器的底部，收集非凝结气体的排气管必须置于管束最低压力处以及壳内容易聚集非冷凝气体处。
非冷凝气体的聚集影响了传热，因而降低了效率并造成腐蚀。
疏水冷却段是把离开凝结段的疏水的热量传给进入加热器的给水，而使疏水温度降低到饱和温度以下。
疏水冷却段位于给水进口流程侧，并有包壳密闭。
疏水温度降低后，当流向下一个压力较低的加热器时，减弱了在管道内发生汽化的趋势。
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高加端差有上端差（加热器进气压力下的饱和温度与出水温度的差值称为上端差,也称传热端差）和下端差（正常疏水温度与进水温度的差值称为下端差）
什么是高压加热器的上、下端差上端差过大、下端差过小有什么危害?
（1）?
上端差是指高压加热器抽汽饱和温度与给水出水温度之差；下端差是指高加疏水与高加进水的温度之差；?
（2）?
上端差过大，为疏水调节装置异常，导致高加水位高，或高加泄漏，减少蒸汽和钢管的接触面积，影响热效率，严重时会造成汽机进水；?
（3）?
下端差过小，可能为抽汽量小，说明抽汽电动门及抽汽逆止门未全开；下端差大原因或疏水水位低，部分抽汽未凝结即进入下一级，排挤下一级抽汽，影响机组运行经济性，另一方面部分抽汽直接进入下一级，导致疏水管道振动。
正常运行中，排除加热器泄漏的可能，引起加热器端差大（一般指下端差）的最大原因是加热器水位低以及内部积空气。
?那么水位低将引起该高加疏水带汽，减少了抽汽的放热时间，即还未对给水充分换热就随同疏水被带走了，影响了回热热效率。
加热器中积聚过多空气同样严重影响换热，因为空气是不可凝结气体，它排挤了一部分凝结放热量，故回热效率降低。