加热器端差对经济性影响的简易计算法
加热器端差对经济性影响的分析
加热器端差对经济性影响的分析摘要：在关于汽轮机组的经济性问题上人们往往把目光放在汽轮机的初终参数上，认为它们的变化对机组的经济性影响较大，这无疑是正确的。
但分析整台机组的经济性仅限于此也是不全面的，还应关注汽轮机的回热系统，因为汽轮机的回热系统也有相当的节能潜力，现代热力发电厂的汽轮机组都无例外的采用了给水回热加热，回热系统既是汽轮机热力系统的基础，也是全厂热力系统的核心，它对机组和电厂的热经济性起着决定性的作用。
关键词：加热器端差；机组经济性；影响1分析加热器端差对机组热经济性影响的意义在再热机组中，高加的端差变化通常不但影响新蒸汽等效焓降，而且还会通过影响再热器的吸热量进而影响循环吸热量。
加热器端差增大，一方面导致加热器出力下降，使能级较低的抽汽量减少，汽轮机的排汽量增大；另一方面使上一级加热器的负荷增大，使能级较高的抽汽量增加，降低汽轮机的作功能力；而高压加热器端差过大又使循环吸热量增加，这些因素导致汽轮机的循环效率下降，影响机组运行的经济性。
因而定量分析加热器端差对机组热经济性的影响，对热力系统的设计优化、节能改造、现场运行管理有重要的意义。
因此，对加热器端差变化造成的机组经济性的影响进行定量的分析、计算是十分必要的。
加热器端差减小，机组热经济性提高，每台加热器对机组热经济性的影响程度也是不一样的，1号高加、3号高加、6号低加的端差变化对机组经济性的影响较大，不同容量机组加热器端差变化对机组经济性的影响程度也不一样，根据不同机组、不同加热器，按实际情况选择不同的加热器端差以及对某些端差影响机组热经济性较大的加热器加强监视与运行维护是可取的。
2回热加热器端差增大的原因分析不同机组，不同加热器，不同的运行情况下，加热器端差增大的原因也是不同的，具体情况要具体分析。
下面是我对加热器端差增大的可能原因作的简要总结：（1）回热加热器泄漏堵管，影响加热器的传热效果，导致上下端差加大。
其泄漏、堵管原因如下：加热器设计、制造存在缺陷。
加热器端差对机组热经济性影响的改进计算模型
第３ ６卷 第 ２期 ２０ ０ ７年 ６月
热 力 透 平
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Ｖ０ ． ６ ＮＯ ２ １３ ．
Ｊｎ ０ ７ ｕｅ２ ０
加热器端差对机 组热 经济性影 响 的改进计算模 型
李 娟， 张春发
文献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ： ６ ２ ５４ （０ ７ ０ —０ １ －０ １ ７ — ５ ９ ２０ ）２ １ ５ ５
Ｉ ｒ ｖ ｄ Ｃ ｌｕ ａｉｎ Ｍ ｏ ｅ ｆＩ ｆｕ ｎ ｅｏ ａｅ ｅｍｉａ ｅ ｅａ ｕ ｅ ｍｐ ｏ ｅ ａｃ ｌｔ ｄ ｌｏ ｎ ｅ ｃ ｆＨｅ ｔｒＴ ｒ ｎ ｌ ｍｐ ｒ ｔｒ ｏ ｌ Ｔ
ｍｏ ｅ ｉ ｄ ｔｒ ｎ ｄ ａ ｃ ｒ ｉ ｏ ｔ ｅｉｆ ｅ ｃ ｆ ａ ｈ ｈ ａｅ ｅｍｉａ ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｉ ｅｅ ｃ ｆＮ３ ０ １ ． ／ ｄ ｌｓ ｅ ｍｉ ｃｏ ｄｎ ｔ ｈ ｌ ｎ ｅｏ ｃ ｅ ｔｒｔｒ ｎ ｌ ｅ ｅａｕ ｅｄｆ ｒｎ ｅｏ ０ — ７ ｅ ｅ ｇ ｎｕ ｅ ｆ ６ ５ ７ ５ ７ｕ ｉ ｏ ｙ ｌ ｅｆ ｉ ｃ ．Ｂ ａｃ ｌ ｉｎ ｉ ｉ ｄ ｍｏ ｓｒｔｄｔ ａ ｅ ｄ ｌ ａ ｄ ａ ｔｇ ｔ ｃ ｕ ａｅ ３ ／ ３ ｎｔ ｎｃ ｃ ｆ ｃ ｎ ｙ ｙｃ ｌ ａ ｏ ， ｔ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｈ ｓ ｖ ｎａ ｅ ｈａ ｃ ｒ ｔ ｅ ｉｅ ｕ ｔ ａ ｈ ｔ ｍｏ ａ ｗｉ
性 的影响主要决定于端差 的大小 和相邻加种 小 指 标 分析 中 ， 高压 加 热器投 入率是 汽 轮机 方 面 的 主要 小 指标 之 一 ， 但 在机组 实际运 行 时不 难 发现 ， 热 器 端 差 的变 化 加 是经 常发生 的 ， 而且 有时 还变化很 大 ， 析加 热器 分 端差 的变化对经 济性 的影 响 日益 引起关 注 。准 确 而快速地 评价各 级加 热器端差 所造 成 的运 行 能量 损 失 ， 把它作 为 回热 系 统 及辅 助设 备 的运 行 经 并 济性 诊断分 析 主要 的技 术 指 标 ， 于 改善 热 力 系 对 统 的 设计 、 价 检 修效 果 、 善 加 热 器 的 运行 状 评 完 况 、 分挖 掘 回热 潜力具 有十分 重要 的意 义 。 充 加热器端差是指加热蒸汽的饱和温度与加热器 出口水温之 差 。端 差 的存在 和变化 ， 生了额外 的 产 冷源损失 ， 降低 了装 置 的热经济性 。端差 对热 经济
加热器端差
一、加热器端差（一）加热器端差的定义表面式加热器的端差，有时也称为上端差（出口端差），若不特别注明，通常都是指加热器汽侧出口疏水温度（饱和温度）与水侧出口温度之差。
图3-1所示，加热蒸汽以过热状态1进入加热器筒体，放热过程中温度下降、冷凝至汽侧压力P'j下对应的饱和状态2,以疏水温度t sj离开加热器，而给水或凝结水则以温度为t wj+i的状态点a进入加热器水侧，吸热升温后以温度为t wj的状态点b离开。
由于金属管壁传热热阻的存在及结构布置的原因，普通的表面式回热加热器的t wj比t sj要小，通常用e=t sj-t wj代表加热器的端差。
显然，端差e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t wj不变，端差减小意味着t sj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x r增加，热经济性变好;另一方面，如果加热蒸汽压力不变，t sj不变，端差e减小意味着出口水温t wj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°C,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，e是减小的，它们有如下关系3=^^<3-1）—1式中A——金属换热面积，m2；△t一一水出、进口的温度差，C;K――传热系数，kJ/（m2・h・C）;G——水的流量，kg/h;Cp——水的定压比热容，kJ/（kg・C）。
因此，减小端差e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1C,金属换热面减少了4m2。
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，e=3〜6C;有过热蒸汽冷却段时，e=-1〜2C。
机组容量越大，e减小的效益越好，e应选较小值。
解析加热器端差对电厂经济性的影响
解析加热器端差对电厂经济性的影响摘要：电厂工作运行过程中，机组加热器端差对电厂的热经济有着直接的影响，本文主要通过对热力系统矩阵产生的热平衡，以及热耗变换系数理论进行了研究分析，并且通过数学公式推导，建立起了一定功率条件下的加热器端差，对机组热经济产生的影响。
关键词：加热器；电厂经济；端差加热器端差的产生与边缘化，直接影响到了机组工作过程中的热经济程度。
当前主要采用的方式为等效热降法、矩阵法，有效分析出了定流条件下的加热器端差对机组热经济所产生的影响。
但是在机组设计和选型的过程中，通过对设备的大修或者是技术改造之后，通常都要求输出的整体功率达到标准值，或者是在不同的功率工作条件下，对其所产生的热经济进行了比较，此时保证定向流量一定的条件下，所建立起来的数学模型就不再适用这种条件。
基于对热力系统中的矩阵平衡研究，重点引入了热耗变化系数，并且对机组内部的绝对工作效率与矩阵热平衡方程式进行了求偏导，建立在一定功率工作条件下，对加热器端差对电厂机组的热经济产生的影响进行了探讨。
1.加热器端差对机组经济性影响分析在电厂机组运行工作过程中，回热加热器是机组热系统中至关重要的设备之一，在运行过程中对机组的安全性、经济性的影响非常明显，主要表现在对加热器本身的端差产生的影响，其中主要包含的是加热程度不足、压力损耗、散热损失以及去掉加热器之后对机组运行效率和经济性产生影响。
通过对这些方面因素的定量分析之后，对热经济的端差进行了有效的改进，通过节能改造、完善热力设备以及改进机组运行条件等，不断提升设备热经济对电厂的发展具有重要的意义。
在这些因素的发展过程中，其中传热端产生的影响比较明显。
同时加热器端差主要指的是加热蒸汽产生饱和温度后，和加热器出口端的水温之间产生的差值。
通过对加热器的热交换过程进行总结之后，在技术选定端差在设备的运行过程中，因为各个方面原因，对加热不足的的运行端进行了分析，并且在各种不同原因条件下，对机组的运行条件进行了有效处理，并且直接可以表现出一种良好的电厂发展的经济程度，但是这在热交换的过程中，属于不可逆的范畴，产生额外的冷源损失，并且在很大程度上降低了装置内的热力资源的交换程度。
加热器端差对机组运行热经济性影响的定量分析
（ 华北 电力 大 学 能 源与动 力 工程 学院 ， 河北 保 定 ０ １０ ） ７ ０３ 摘 要 ： 热 器上 端差 作 为影 响加 热器运 行性 能 的主要 因素之 一 。在 多元扰 动 下 热力 系统 加 能效分 析 模 型基 础 上 ， Ｃ Ｎ ６ ２ ．／ ６ ／ ６ 以 Ｌ ６ ０— ４ ２ ５ ６ ５ ６机组 为 例 ， 算 了各 级加 热 器上 端 差 对机 组 计 能效影 响 的强度 系数 ， 并绘 制 出强度 系数 关 于机 组 运行 负荷 的 比较 图和 趋 势 图 ， 定量 地 分析 了 各级 加 热 器上 端 差对机 组 热经 济性 的影 响。 结果 表 明 ， 该机 组 在 实际运行 中， 密切监 视 和 重 应 点控 制 １号 、 ５号和 ６号加 热 器的上 端 差 的 ， 机 组 能安 全 高效 地运 行 。这 项 工 作 可 以为 其他 使 类型 机组 的 同类 问题 提供 参考 。 关键 词 ： 端 差 ； 力 系统能 效分析 模型 ； 上 热 强度 系数 ； 热经济 性 中 图分类 号 ：Ｋ ８ 文献标 志码 ： 文 章编 号 ：０９— ２０（０２ ０ ００ ０ Ｔ ２４ Ａ １０ ３ ３ ２ １ ）８— ０ １— ４
２１ ０２年第 ８期 （ 总第 １６期 ） ７
应用 能 源技术
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加 热 器 端 差对 机 组 运 行 热 经 济 性影 Ｈ 的定 量 分析 向
闫顺 林 ， 申赫男 ， 红颖 。 兰 李 钊
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（ｎｔ ｕｅｏ ｎ ｒ ｙａ ｄＰ ｗ ｒＥ ｇｎ ｅｉｇＮ ｒｈ Ｃ ｉａＥ ｅｔｉ Ｐ ｗ ｒ Ｉｓ ｔｔ ｆ ｅｇ ｎ ｏ ｅ ｎ ｉｅｒｎ ｏ ｔ ｈｎ ｌｃｒ ｏ ｅ ｉ Ｅ ｃ Ｕ ｉｅｓ ｙ Ｂ ｏ ｉｇ０ １ ０ ，Ｃ ｉａ ｎｖｒｉ ， ａ ｄｎ ７ ０ ３ ｈｎ ） ｔ
加热器端差对经济性影响的分析
加热器端差对经济性影响的分析Hessen was revised in January 2021加热器端差对经济性影响的分析在关于汽轮机组的经济性问题上人们往往把目光放在汽轮机的初终参数上，认为它们的变化对机组的经济性影响较大，这无疑是正确的。
但分析整台机组的经济性仅限于此也是不全面的，还应关注汽轮机的回热系统，因为汽轮机的回热系统也有相当的节能潜力，现代热力发电厂的汽轮机组都无例外的采用了给水回热加热，回热系统既是汽轮机热力系统的基础，也是全厂热力系统的核心，它对机组和电厂的热经济性起着决定性的作用。
一、给水回热加热系统及其优点给水回热加热指在蒸汽热力循环中从汽轮机数个中间级抽出一部分蒸汽，送到给水加热器中用于锅炉给水的加热，提高工质在锅炉内吸热过程的平均温度，以提高机组的热经济性。
给水回热加热系统是原则性热力系统最基本的组成部分，采用蒸汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失，一定量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器中向空气放热，即避免了蒸汽的热量被空气带走，使蒸汽热量得到充分利用，热耗率下降，同时由于利用了在汽轮机作过部分功的蒸汽加热给水，提高了给水温度，减小了锅炉受热面的传热温差，从而减少了给水加热过程中的不可逆损失，在锅炉中的吸热量也相应减少。
综合以上原因说明给水回热加热系统提高了机组循环热效率，因此，汽轮机采用回热加热系统对提高机组运行经济性有决定性的作用，而回热加热系统的运行可靠性和运行性能的优劣，将直接影响整套机组的运行经济性。
采用回热加热循环的优点（1）提高热效率。
由于抽汽的原因，排至凝汽器的蒸汽量减少，冷源损失减少，所以循环热效率提高。
（2）对于锅炉来说，因给水温度提高，锅炉热负荷降低，因此炉内换热面积减少，节约了钢材用量。
（3）由于中间抽汽，使汽轮机末几级的蒸汽流量减少，减少了汽轮机末几级的流通面积，使末级叶片的长度减少，解决了汽轮机末级叶片设计、制造的难题。
（4）由于进入凝汽器的蒸汽量的减少，凝汽器的热负荷减少，换热面积也减少，减少了钢材用量，节省了投资。
热力发电厂加热器端差应达值初探
热力发电厂加热器端差应达值初探【摘要】在电厂热力系统中，加热器作为重要辅机之一，影响整个发电厂经济性。
对于其端差的确定影响其经济性考核，而制造厂给出的端差是额定工况下取得的，对于运行实际的指导作用十分有限。
在运行实际中加热器端差受到加热器水位、管束清洁度等因素影响较大。
本文通过分析、计算加热器端差的应达值，希望对加热器的运行优化调整、节能技术监督提供一些指导性的意见。
【关键词】加热器；端差；应达值；节能监督0 引言在电力行业中，发电机组以凝汽机为主，提高凝汽机组的运行经济性及安全性是当前节能工作的一项重要内容。
加热器是重要的辅机之一，其运行水平直接影响电厂的热经济性。
其中影响其经济型的主要因素有：加热器运行端差、抽汽压损、散热损失。
抽汽压损与加热器安装高度、管路阻力、阀门压损有直接关系，而散热损失对其经济性影响几乎可以忽略不计。
那么，换热端差就是衡量加热器性能优劣的主要指标，在换热面积一定的情况下，换热端差越小代表其换热性能越好，反之则越差。
端差具体分为加热器端差（TTD）和疏水端差（DCA），加热器端差也叫给水端差或上端差，其定义为加热器蒸汽入口压力下的饱和温度与给水出口温度的差值；疏水端差也叫下端差，其定义为离开加热器壳侧的疏水出口温度和进入管侧的给水进口温度之差。
考虑到加热器上端差对机组经济性的影响远比下端差大，如果没有明确的说明，一般文献多指上端差。
根据经济性计算并考虑电厂热力系统，燃料费用和材质，德国大电厂技术协会推荐的最佳端差见表1。
（带过热蒸汽冷却段的加热器的端差可以是负值。
）表1 最佳端差推荐表1 监测加热器端差的意义制造厂提供的加热器端差，实在额定工况下取得的设计端差，而在实际运行中加热器端差的应达值一直是困扰工程技术人员的难题，是加热器节能监督中较为容易忽视的问题，也是造成对加热器经济性、安全性评价失真的原因。
当加热器运行时，其加热器端差的应达值并不等于设计端差，其应达值是随着工况变化而变化的[1]，即使加热器不在设计端差下运行并不说明加热器一定发生故障，而只要达到加热器端差应达值，加热器的运行状况是正常的[2]。
本科毕业设计(火电机组加热器端差对经济性影响的分析).
火电机组加热器端差对经济性影响的分析摘要：讨论汽轮机组的经济性问题，人们往往把目光放在汽轮机的初终参数上，认为它们的变化对机组的经济性影响较大，这无疑是正确的。
但分析整台机组的经济性仅限于此也是不全面的。
还应关注汽轮机的回热系统，因为汽轮机的回热系统也有相当的节能潜力，认真分析其中存在的问题，也能找到节能的途径和办法，其中汽轮机热力系统中的加热器的运行情况,对机组经济性有较大的影响，主要表现在加热器的端差（包括运行中的加热不足）、抽汽管道压损、散热损失、切除加热器和给水部分旁路等因素对热经济性的影响。
定量分析这些因素对热经济性的影响，对于机组节能和提高机组热经济性具有十分现实的意义。
在这些因素中，传热端差的影响尤其大，本文运用等效热降理论，以600MW和350MW机组为例定量分析了加热器端差变化对机组热经济性的影响，结果表明加热器端差越小,机组的热经济性越高, 加热器端差越大,机组的热经济性越低，这为电厂给水回热系统节能改造提供了依据，本文还总结了加热器端差增大的原因，并提出了相应的改进措施。
关键词：加热器，端差，等效热降法，经济性The Analysis of Thermal Economicon Terminal TemperatureDifference of Heater in Power UnitAbstract ：Disscussing the economic issuses of turbine, people tend to pay a attention to the initial and final parameters of the turbine, and think their changes will effect greatly on unit’s economy , which is undoubtedly correct. However, it is comprehensive to simply analyze . the economy of the entire unit. Because the heat recovery system of steam turbine has considerable potential for energy saving, we should also concern heat recovery system of steam turbine, and analyze the existing problems carefully to find the ways to energy saving. Heater terminal temperature difference of steam turbine thermal system can cause great infections on unit’s economy,and it mainly expresses the impacts about heater terminal temperature difference , the loss of pressure along pipe ,the loss of heat, the resection of high pressure feedwater heater ,and the bypass of supplying water,and so on.Analyzing the impact on unit’s hot economy by these fact ors has realistic significance for the unit’s energy saving and improving the unit’s hot economy. The terminal temperature difference influence greatly among these factors.This paper took the 600MW and 350MW units as an example, equivalent heat drop method was adopted for analyzing heater terminal temperatu re difference effect on unit’s economic. The results indicated:the smaller heater terminal temperature difference, the higher unit’s economic; the bigger heater terminal temperature difference,the lower unit’s economic,and it provided the evidence for energy saving.This paper summarised the reasons for increasing difference, and put forward measures for improvement.Key words: heater ，terminal temperature difference ，equivalent heat drop method，economy目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 前言 (1)1.1 我国的能源现状和节能意义 (1)1.2 火电机组的节能分析 (1)1.3 给水回热加热系统 (1)1.4 采用回热加热循环的优点 (1)1.5 本文的主要工作 (2)2 给水回热加热器 (3)2.1 给水回热加热器的分类和结构 (3)加热器的分类 (3)混合式加热器和表面式加热器的优缺点比较 (3)2.2 回热加热器的运行 (4)低压加热器的运行 (4)低压加热器的停运 (5)高压加热器的运行 (5)高压加热器的停运 (6) (7)2.3 回热系统的影响因素 (7)2.4 加热器端差及热损失产生的原因 (7)2.5 分析加热器端差对机组热经济性影响的意义 (8)3 等效热降理论及其计算通式 (9)3.1 等效热降理论概述 (9)3.2 基本概念 (9)3.3 方法应用 (10)4 加热器端差变化对经济性影响的计算分析 (11)4.1 TC4F-980型600MW亚临界机组的回热系统 (11) (12)降计算 (12)加热器端差的定量分析 (14)4.2 TC2F—38.6型350MW机组的回热系统 (18) (19) (19)加热器端差的定量分析 (19)4.3 计算结果的分析 (23)5 回热加热器端差增大的原因分析及改进措施 (25)5．1 回热加热器端差增大的原因分析 (25)5．2 降低回热加热器端差的改进措施 (26)6 结论 (28)参考文献 (29)附录 (31)附录1：英文文献 (31)附录2：中文译文 (35)1 前言1.1 我国的能源现状和节能意义现如今全球能源供应日趋紧张，而我国更是如此，电能作为我国日常能源供应的主要能源，其消耗量非常大，并且目前我国电力行业形势严峻，特别是在用电高峰期电力供应明显不足，因此电力生产中的节能具有非常现实的意义，而我国以火力发电为主，目前我国的火力发电厂机组约占总装机容量的74.5%，因此如何进行火电机组的节能，提高火电机组的热经济性尤为重要。
加热器端差对机组热经济性影响的定量分析方法
( 1) : ( 2)
1 加热器端差影响机组热经济性的物理
模型
当第 i 级加热器在运行中出现给水加热不足 , 则体现在该级加热器出口水焓 t i 变化 Δ t i , 若压力高
收稿日期 :2006 - 10 - 31 ; 修订日期 :2007 - 05 - 16 作者简介 : 刘 强 (1981 - ) ,男 ,山东邹城人 ,南京工程学院助教 .
1
(
σ h - η ti - η tσ Δ t
( 7)
( 8)
该矩阵的第 i - 1 行和第 i 行分别为 - 1 和 1 , 其余各元素为零 。 矩阵 Aτ 对 t i 求偏导恒有 : 0 … ω 0 - 1 … - 1 9Aτ ( 13) = 1 … 1 0 9 ti 0 … 0 0 0 … … … … … ω 0 0 0 0 0 0 0 该矩阵的第 i - 1 行和第 i 行的前 i - 1 个元素 分别为 - 1 和 1 ,其余各元素为零 。现针对加热器不 同类型及连接方式展开讨论 : ( 1) 对第 1 级加热器 : 9A 9Af 9Aτ 、 、 是 z ×z 的 0 矩阵 ,而 : 9 t1 9 t1 9 t1 αT 9 =α 0 ] (A - 1 ) T fw [ 1 0 … 9 t1 对抽汽效率有 [4～5 ] : σ T A η = Δh
( 12)
( 4)
点 [3 ,6～8 ] ,故有 : τ 9 = [0 … 0 - 110… 0 ]T 9 ti
( 5)
上式右侧括号内的第一项是端差的变化对汽轮 机做功量的影响 , 第二项是端差变化对再热吸热量 的影响 ,二者之差就是保持主汽流量不变时 ,端差对 机组热经济性的影响 。 σ、 t i 的变化不会对 h0 、 hc 、 h i 等强度量产生影 响 ,对轴封漏汽等在汽轮机内做功产生的影响可忽 略 ,故由式 ( 1) 和式 ( 2) 有 : αT σ 9w 9 ( 6) =h 9t i 9t i 9 ( q0 + qrh) 9t 1 αT 9 σ=9t i 9t i 9t i 则内效率的绝对变化量为 : η 9 t Δ η Δt i t = 9t i 由式 ( 5) ～式 ( 8) 得内效率的相对变化 : δ η η t =Δ t/ η t 9αT 9t i
给水回热加热器端差与机组经济性探析
给水回热加热器端差与机组经济性探析1 概述在热力系统中，给水回热加热器设备的应用比较广泛，该设备的性能好坏会对机组的经济性能产生很大的影响，设备性能的发挥会受到多种因素的影响，比如加热器端差、设备运行过程中的热损失、抽汽管道压损等。
其中回热加热器端差的影响力最大，在蒸汽压力下，加热器内部的出口水温同饱和温度之间会形成一定的差值，被称为端差，此处特指上端差。
端差的设置需要根据设备的经济技术发展水平，设备运行时所处的环境比较复杂，此时最容易产生给水加热不足方面的运行端差。
端差不会造成直接的热损失，但是之所以会影响机组的热经济性，是因为它本身会提高热交换的不可逆性，冷源损失会有一定程度的损失。
要进行科学的定量分析，推动热力系统的节能改造和现场运行管理工作的优化，以有效缓解加热端差产生的影响。
2 等效热降分析法对机组经济性的评估在回热系统中，热力系统的重要设备之一是给水加热器，给水加热器的运行状态对机组的经济性产生较大的影响，影响因素主要有加热器的端差（其中包括加热不足问题）、散热损失、给水部分旁路、压损、切除加热器等。
对这些因素进行定量分析可以进一步完善热力系统设备、改善运行管理和操作，可以有效提高装置热经济性。
在机组的运行过程中普遍存在的一个的问题是加热器端差大于设计值，该问题的解决是研究的重点。
对装置的经济性进行分析，通常采用等效热降法、循环函数法以及矩阵法等，本文主要采用等效热降法建立模型并进行分析。
加热器No.j具有端差，端差值用Δτj（焓值）表示，可以用来表示加热器No.j 对给水加热不足的情况，端差增加或加热器加热不足都会造成加热器No.j-1的抽汽热量增加，用Δτj来表示抽汽热量的增加值，随着Δτj的不断增加，依据等效热降原理，此时新蒸汽的等效热降会有一定程度的降低，减少值用Δτjηi-1来表示，此时加热器No.j会减少Δτj的抽汽热量，新蒸汽增加△τjηi的等效热降。
此时，对端差形成的新蒸汽等效热降用下列公式表示：ΔH=Δτj（ηj-1-ηj）（kJ/kg）在等效热降变化的计算过程中要注意根据不同的情况来采取不同的计算公式：第一，加热器中配置有疏水冷却器的情况，存在的端差Δτj会使新蒸汽等效热降在一定程度上下降，用β表示加热器No.j-1的疏水份额，此时的计算公式为：ΔH=Δτj（1-β）（ηj-1-ηj）（kJ/kg）第二，加热器No.j-1的类型属于汇集型，要想降低新蒸汽等效热降，必须使加热器No.j的热量增加Δτj，否则会使新蒸汽等效热降增加。
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τ6 τ6 τ6 τ6 τ6 Δτ6
τ7 τ7 τ7 τ7 τ7 τ7 Δτ7
τ8 τ8 τ8 τ8 τ8 τ8 τ8 Δτ8] 其中 , [αj ] 为 1～ z 号加热器抽汽份额构成的向 量 ; [αfj ] 为进出 1～ z 号加热器的辅助小汽流的份 额 , 与式 (1) 的不同 ; [ατj ] 为进出水侧的辅助
小水流份额 ; [Δqj ] 为进入各加热器的纯热量 ; [τj ] 为各加热器给水或凝结水的焓升 。
当各参数均在额定值的情况下 , 可由式 (3) 计算出各段抽汽量 [αj ] , 再由式 (1) 、 (2) 算出 N 和 q , 从而得到额定情况下的效率 η= N/ q 。
当加热器端差比额定情况下有所增大时 , 会引
起功率 (有时包括吸热量) 的变化 , 从而改变效
率 。为分析方便 , 假定仅某 1 台加热器端差增大 ,
且认为端差的变化不会影响到系统的其他参数 (汽
机的初终参数 、抽汽参数 、各辅助小汽流和水流 、再
热蒸汽参数 、进入加热器的纯热量等均不随端差而
变化) ,仅加热器出口水焓变化 ,对有疏水冷却段的
44
东北电力技术 2005 年第 7 期
q1
γ2 q2
γ3 γ3 q3
γ4 γ4 γ4 q4
A = τ5 τ5 τ5 τ5
q5
τ6 τ6 τ6 τ6 γ6
q6
τ7 τ7 τ7 τ7 γ7
γ7
q7
τ8 τ8 τ8 τ8 γ8 (τ8) γ8 (τ8) γ8(τ8) q8 (3) 式 (以有 8 台加热器的回热系统为例) 为回
- Nz
(1)
式中 N ———单位工质做的功 ;
h0 ———主蒸汽的比焓 ; σ———单位质量工质在再热器中的吸热量 ; z ———加热器级数 ;
n ———辅助小汽流个数 ;
hn ———汽轮机排汽比焓 ;
Nz ———轴封漏汽做功不足部分 ; αj , αfj ———进入第 j 级加热器的抽汽份额和
[3 ] 刘后启 , 林岩. 电除尘器 [ M ] . 北京 : 中国建筑出版社 ,
1987.
作者简介 :
桂大林 (1952 —) , 女 , 高工 , 本科 , 现从事火电厂环保技术 的试验研究工作 。
(收稿日期 2005 - 03 - 14)
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
0
0
0 b1 当加热器没有疏水冷却段 , 且低加疏水
逐级自流入凝汽器时 ,
5AT 5 ti
=
0
(i =1,
2,
3) ;
当
i = 5～8 时 :
0 L 0 -1 1 0 L 0
O
-1 1
5AT 5 ti
=
M -1 1 M
-1 1
L 第4行
0 0 00
M
i列 O
0 如果此时低加疏水在 7 号处用疏水泵送入主凝 结水管路 , 除了下式情况以外 , 其余均不发生变
γj =
tsj - 1 - tsj (表面式加热器) tsj - 1 - tj + 1 (汇集式加热器)
τj = tj - tj + 1
如果最后一个低加为汇集式加热器 , 则 tj + 1取
tc 。
qf1
γ2 qf2
γ3 γ3 qf3
γ4 γ4 γ4 qf4
Af = τ5 τ5 τ5 τ5
qf5
τ6 τ6 τ6 τ6 γ6
由于给水和凝结水压力在回热系统中是最高
的 , 所以辅助小水流一般都是漏出系统 , 所以 Aτ
中对角线上的元素Δτi = 0 。
当 i =1时
5A
5 Aτ = =0
5 t1 5 t1
当 i =2时
5 AτT除第二列第一个元素为 5 t2
1
外
,
其余各元素
均为 0 。当 i > 2 时 ,
5 AτT的第 5 ti
表面式加热器疏水焓也将随着变化 ,而下端差不变 。
由于加热器端差变化直接改变出口水比焓 , 则
功率的变化值可以通过将式 (1) 对 ti 求偏导数 , 然后再乘以出口水比焓变化量的方法求出 (当 ti 变 化不是很大时) :
ΔN
=
5 NΔ 5 ti
ti
=
-
5 [αj ]T 5 ti
[ hσj ] Δ ti
摘要 : 加热器端差对经济性影响的计算一直沿用常规方法 , 存在着计算量大 、易出错 、无法进行定性分析等问题 。基于回 热系统矩阵方程理论 , 通过研究汽轮机功率对加热器出口水焓的变化率 , 推导出直接计算功率变化的公式 , 进而求得工况 变化后的效率 。该方法避免了常规方法中利用质量平衡和热量平衡方程组求解各段抽汽量的繁琐计算过程 , 并以 300 MW 机组为例进行实际计算 , 结果表明该方法准确 、简易 、实用 。 关键词 : 回热系统 ; 加热器端差 ; 计算方法 ; 经济性 [ 中图分类号 ] TK11 + 2 [ 文献标识码 ] B [文章编号 ] 1004 - 7913 (2005) 07 - 0043 - 04
2005 年第 7 期 东北电力技术
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加热器端差对经济性影响的简易计算法
Simple Computation of Economical Effect Caused by Heater Deviation
李景国 , 郭玉双
(沈阳工程学院 , 辽宁 沈阳 110136)
]
=
5[τj ] 5 ti
[ηj ]T
-
[ατj
]T
5AτT 5 ti
[ηj
]
-
[αj
+ αf j
]T
5AT 5 ti
[ηj
]
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
2005 年第 7 期 东北电力技术
1 - ∑(αj +αfj +ατj) j =1
(ηi - ηi - 1) +
ατi - 1ηi - 1 i > 1
b1 加热器无疏水冷却段时
- η1 ( i = 1)
5N 5 ti
=
i- 1
- (ηi - ηi - 1)
1 - ∑ατj j=1
+ατi - 1ηi - 1
( i = 2 ,3) (6)
吸热量方程 :
c
k
q = h0 - t1 +αzσr = h0 - t1 +
1 - ∑αj - ∑αfj σ
j=1
j=1
(2) 式中 q ———单位工质在锅炉中的吸热量 ;
t1 ———1 号高中出口水比焓 , (给水比焓) ; c ———再热前抽汽的总段数 ;
k ———再热前漏出系统的辅助小汽流总数 。
i- 1
4
- (ηi - ηi - 1)
1 - ∑ατj - ∑(αj +αfj)
j=1
j=1
+
ατi - 1ηi - 1 ( i = 5～8) 若此时低加疏水流入 7 号低加后由疏水泵送入主凝
结水管路 ,
则
除
了
5 5
N t8
变
化
以
外
,
其余各式不变 ,
仍与式 (6) 相同 , 而
5N 5 t8
=
-
(η8 - η7)
7
1 - ∑ (αj +αfj +ατj) j=1
=
5 [τj ]
5 ti
考虑到 Af 与 A 的关系可知 :
5A 5 ti
=
5 Af 5 ti
,
则5A 5 ti
[αj + αfj ]
+
A
5
[αj ] 5 ti
+
5 Aτ 5 ti
[ατj ]
=
5
[τj ] 5 ti
将上式转置后两端分别乘 [ηj ] , 并整理得 :
5
[αj 5 ti
]T A
T[ηj
水冷却段和不带疏水冷却段两种 。
结合上述具体特点 ,
5
A
T
有以下规律
5 ti
:
a1 当加热器有疏水冷却段时 , 无论 7 号低
加为表面式还是汇集式加热器 , 当 i > 1 时 :
0 L 0 -1 1 0 L 0
OM M M M
0 - 1 1 0 L i- 1行
5AT 5 ti
=
00 00 M i列 0
热系统的特征矩阵 , 跟回热系统具体形式有关 。如
果 7 号低压加热器为疏水放流式的表面式加热器 ,
第 8 行 5～7 列元素为 γ8 ; 若为汇集式加热器 (将疏 水利用疏水泵送入主凝结水管路中) ,则为τ8 。
hj - tsj (表面式加热器) qj = hj - tj + 1 (汇集式加热器)
i
-
1 列的前
i-
2行
元素为 - 1 ; 第 i 列的前 i - 1 行元素为 1 , 其余元
素均为 0 。
虽然矩阵 A 与回热系统的具体结构有关 , 但
仔细分析现代大机组的回热系统会发现它们具有以
下共同点 : 4 号加热器为除氧器 , 前 3 号为高压加 热器 , 其疏水逐级自流入除氧器 ; 后 4 台为低压加 热器 , 疏水方式一般有两种 : 一种为逐级自流入凝 汽器 ; 另一种是逐级流入 7 号低加后利用疏水泵关 入主凝结水管路 。所有的表面式加热器又分为带疏