加熱器結構類型認知和操作注意事項

1、加熱器結構類型認知和操作注意事項,2016·7,一、概述：,火力發(fā)電廠的熱交換設備對完成回熱循環(huán)，減少汽水損失，提高發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性，起著很重要的作用。由于熱交換設備在熱力系統(tǒng)中連接的位置不同，其作用和名稱也各不相同。例如：除氧器、高加、低加、軸加、管加、板換、凝汽器、冷油器、空冷器等。加熱器是根據(jù)目標介質在熱交換過程中吸收熱量來命名的哪些換熱器?？绽淦鳌⒗溆推鞯染筒粚俅祟?。,二、加熱器的認知加熱器的作用：,是利用在汽

2、輪機內做過部分功的蒸汽，抽至加熱器內加熱給水，提高給水溫度，減少了汽輪機排往凝汽器中的蒸汽量，降低了冷源損失，提高了熱力系統(tǒng)的循環(huán)效率。 背壓供熱機組是利用在汽輪機內做完功或是做過部分功的蒸汽加熱給水，以減少鍋爐的熱負荷，有利于鍋爐燃燒的合理調整，以提高熱電廠的熱經(jīng)濟性。PS:給水指進入除氧器，最終要進入鍋爐的所有水，另我廠部分加熱器冬季作為循環(huán)水供熱的加熱設備）,換熱器按用途和結構分為三類：,表面式蓄熱式混合式,表面式

3、：冷熱流體互不摻雜，通過金屬壁面換熱（廣泛被應用）。如我們公司的凝汽器、高、低壓加熱器、管式加熱器、板式加熱器，主抽等。蓄熱式：冷熱流體交替地不斷流過換熱面，熱量也周期性地不斷由熱流體傳給冷流體?；旌鲜剑阂揽坷?、熱流體直接接觸和互相混合來實現(xiàn)換熱的。特點是傳熱速度快、效率高、設備簡單等。如我公司的除氧器、冷卻塔、減溫減壓器等。從應用廣泛度來看以及我們公司多數(shù)加熱器屬于表面式和混合式，這次對表面式和混合式加熱器重點進行講解。,表面式

4、加熱器的分類：,表面式換熱器按冷、熱流體的流動方向分：順流式：是指冷、熱流體按同一方向平行流動。逆流式：是指冷、熱流體按相反方向平行流動。叉流式：是指冷、熱流體在相互垂直的方向流動?；旌鲜剑菏侵疙?、逆、叉流的組合式流動。,表面式加熱器的分類：,按加熱介質分：汽、水加熱器和水加熱器；按加熱器的加熱面布置和構造分：直管式和彎管式；按加熱器的放置分：立式、臥式；按加熱器的加熱參數(shù)分：低壓、高壓加熱器。,表面式加熱器的特點：,有端

5、差存在，蒸汽能量利用率較低，熱經(jīng)濟性比混合式差；有金屬傳熱，金屬耗量大，內部結構復雜，制造困難，造價高；不能除去水中的氧和其它氣體，未能有效地保護高溫金屬件。,表面式加熱器的結構（立式）：（以高加為例）,,,由于高加水側壓力高、出水溫度高，所以加熱水管要能耐熱和耐高壓。一般都采用無縫鋼管，像新源的#1高加采用的是銅管，#2、3高加采用的是鋼管。一般高加的形式有螺旋管式和U型管式，（低加也是）。 根據(jù)水的流程次數(shù)分雙流程和四流程

6、，新源的屬于雙流程的。如圖所示：給水進入上端水室的一側，流入U形管束中，進入加熱器的空間，吸收蒸汽的熱量，由管壁傳遞給管內的水，然后從出口流出。 為了增大加熱蒸汽的放熱系數(shù)，在加熱器內裝有汽水導向隔板，它可以使加熱蒸汽成S形流動與管壁保持橫向沖刷，并且還可以固定管束，以減輕管束在運行時的振動。 在高加上裝有空氣閥，以排出加熱器內的空氣和不凝結氣體。#1、3機的低加都有，#1、2高加有，#3高加無空氣閥,表面式加熱器的結構（臥式

7、）：,如：管式加熱器、軸封加熱器等。其實與立式加熱器的結構差不多。,凝汽器在采暖期也作為一種臥式加熱器。,凝汽器的作用及工作原理： 凝汽器的作用是將在汽輪機中做完功的蒸汽的排出壓力盡可能的降低，從而使蒸汽在汽輪機中的可用焓降達到最大，以提高汽輪機的工作效率。 工作原理：汽輪機的排氣由排氣室進入凝汽器的汽空間。冷卻水進入水室，在進入冷卻水管，最后從出水口排出凝汽器。排氣在冷卻水管外部

8、橫向沖刷流動，放出氣化潛熱被冷卻水吸收而凝結成水。凝結水沿排氣方向流至熱水井，然后由凝結水泵抽出，經(jīng)加熱除氧后送至鍋爐。,凝汽器的分類：,按冷卻水流程分：單流程、雙流程、三流程和多流程。按冷卻水室的垂直隔板分：單一制和對分制。按凝汽器的抽氣口位置分：汽流向下式、汽流向上式、汽流向心式、汽流向側式。 汽流向下側式凝汽器應用較為廣泛，為了減少凝結水的過冷度，提高熱經(jīng)濟性，因而在凝汽器中間或兩側設有蒸汽通道，蒸汽能直接流至底部加熱凝結

9、水，消除或減少凝結水的過冷度，使凝結水接近于排氣溫度，又稱為回熱式凝汽器。,凝汽器的熱力特性，真空與凝汽量及冷卻水溫的變化關系。那么提高凝汽器的真空可采?。孩沤档屠鋮s水進口水溫⑵增加冷卻水量⑶保持傳熱面的清潔，也即是降低端差值。影響凝汽器工作的因素：⑴凝汽器內存在空氣⑵凝結水過冷卻。產(chǎn)生過冷卻的原因有：①凝汽器內側管束排列不好，缺乏回熱通道，管束布置過密。②凝汽器內積存空氣③凝結水位過高而導致凝結水過冷。,凝汽器的運行與監(jiān)督：加強對

10、凝汽器在運行中的檢查、分析、監(jiān)督是保持凝汽器在安全、經(jīng)濟狀態(tài)下運行的一個有效手段。凝汽器運行狀況好壞主要表現(xiàn)在：①達到最有利真空②保證凝結水的品質合格③過冷度最低。在正常運行中，凝汽器的各參數(shù)變化很重要，要加強監(jiān)視監(jiān)督，如：真空、排氣溫度、凝結水溫、冷卻水的進出口水溫及壓力差、熱水井水位和凝結泵的入口真空、循環(huán)泵的電流等。真空急劇下降和緩慢下降及判斷處理方法，都非常的熟悉，不做詳細的講解。,凝汽器管子的腐蝕引起的原因由：①化學腐蝕②

11、電腐蝕③機械腐蝕。 凝汽器冷卻水管長時間運行，內表面逐漸臟污和結垢，會引起真空下降，機組經(jīng)濟性降低，為了提高汽輪機的真空，保證機組在額定容量下運行，降低機組熱耗，節(jié)約燃料，應對冷卻水管進行不定期的清洗。 凝汽器的清洗方法有：①化學清洗法，包括苛性鈉清洗和鹽酸清洗。②機械清洗法，包括毛刷、噴槍、膠球清洗 運行中可采用半面清洗，只用在對分制的凝汽器上。,立、臥式加熱器的優(yōu)缺點比較：,臥式加熱器的傳熱效果好，在凝結情況相同時，橫管

12、的的放熱系數(shù)是立管的1.7倍，但與立式的相比較而言，臥式的檢修安裝不方便，而且占地面積大。,那么為了有效的利用過熱蒸汽的熱量，加熱器的空間分三段： 過熱蒸汽段：利用降低過熱度加熱給水 凝結放熱段：利用加熱蒸汽凝結放熱加熱給水 疏水加熱段：利用降低疏水溫度加熱給水 高加疏水由底部疏水器排至除氧器，低加排至凝汽器。,加熱器的疏水裝置：,疏水排除裝置有：浮筒式疏水器、浮球式疏水器、疏水調節(jié)閥、U形水封

13、、多級水封等。 1 、浮球是利用浮球來反映水位的高低，而浮球通過杠桿及其連接桿與疏水器的滑桿相連。,當水位↑，浮球隨之↑，帶動滑桿與滑閥，開大疏水閥，增大排水量。當水位↓，浮球隨之↓，帶動滑桿與滑閥，關小疏水閥，減少排水量。,2、U形水封：利用一側高度H的水珠靜壓力平衡了兩容器壓差。,當水量增大，左側水位升高，平衡遭到破壞，使水流出。,表面式加熱器的結構（板式）：,板式加熱器以一種高效率的節(jié)能加熱設備，特點是熱損失小，熱

14、效率高，結構緊湊，占地面積小，操作靈活，安裝方便，應用范圍廣，使用壽命長。其傳熱系數(shù)是管式加熱器的3—5倍，熱量回收率可達99%。它主要由傳熱片、固定蓋板、活動蓋板、定位螺栓及壓緊螺栓組成。板與板之間用墊片進行密封，蓋板上設有冷熱介質的進出口管。,影響加熱器端差的因素：,在運行中，加熱器的出口端差是一個重要的監(jiān)視指標。因為加熱器的許多不正常的情況都與此有關，比如（1）當加熱器傳熱面結垢，使傳熱熱阻增加或加熱器管束部分堵塞時，加熱器

15、的出口端差將增大，當然同時其水阻也隨之增加，檢修時可采用稀鹽酸或硫酸清洗管束以消除水垢。（2）如果加熱器中聚集了不凝結氣體，將會嚴重影響傳熱，因此端差也會上升。造成這一后果的原因，或是空 暢，應檢查調整加熱器抽空氣管道上的閥門開度。,影響加熱器端差的因素：,（3）當加熱器水位過高并淹沒了部分加熱管束時，由于傳熱面積的減少將使端差增大，其原因多半是疏水調節(jié)裝置工作不正?；蚬茏佑行孤┧隆＃?）如果加熱器的出水溫度在加熱器的旁通閥之后（

16、按水流方向）測量，當旁路閥不嚴密或自動控制失靈導致旁通閥門泄漏，也會引起加熱器出口端差的增大。（5）若抽汽管的閥門未開足或逆止閥的節(jié)流損失太大，將導致加熱器出水溫度降低。,影響加熱器正常運行的因素：,受熱面結垢，嚴重時會造成加熱器管子堵塞，使傳熱惡化；汽側漏入空氣；疏水器或疏水調整門工作失常；內部結構不合理；銅管或鋼管泄漏；加熱器汽水分配不平衡；抽汽逆止門開度不足或卡澀。,水位過高的影響：,使部分管束（傳熱面）浸沒在水中，

17、從而減少了有效傳熱面積，導致加熱器性能下降（給水出口溫度降低）。加熱器在過高水位下運行，一旦發(fā)生事故，若操作稍有失誤或不及時處理，還將危及汽輪機運行的安全。,疏水水位過低的影響：,造成疏水端差的變化；造成蒸汽熱量的損失；無疏水冷卻段的加熱器若水位過低，也會由于維持不住汽側壓力，造成蒸汽由疏水管跑掉，造成熱經(jīng)濟性和安全性的下降。,混合式加熱器（除氧器）：,除氧器的作用：除去給水中所含的氧，保證給水品質，使鍋爐、汽輪機的通流部分及回熱系

18、統(tǒng)的管路和設備免受腐蝕，延長使用壽命。在熱力系統(tǒng)中還可以回收疏水，減少汽水損失。 除氧水箱的總容積應滿足鍋爐在額定負荷下20分鐘的用水量。,除氧器的分類：,除氧器按其水流形狀不同可分為噴霧式、水膜式、點滴式、綜合式。按其內部壓力不同又可分為真空式、大氣式和高壓式三種。,除氧器的結構：,我們公司的除氧器屬于大氣旋膜式，如圖所示：,各種水進入起膜裝置中混合，后經(jīng)固定在上、下管板上的起膜噴管的噴孔以射流方式在起膜噴管的內壁上形成高速向下

19、旋轉的水膜，與向上升的加熱蒸汽接觸產(chǎn)生熱交換，此時水溫基本接近飽和水溫，水中的溶解氧被除掉90—95%，水膜流出后形成錐形裙體，在重力和蒸汽流的作用下被沖破，形成水滴，落在淋水箅子上，淋水箅子由五層組成，水經(jīng)箅子與加熱蒸汽進行熱交換，并均勻分配進入液汽網(wǎng)填料盒，充分與汽接觸，將水中溶解氧離析出來。除氧器沒有疏水器，結構簡單，但需要一定的安裝高度。,三、操作注意事項：,根據(jù)加熱器的不同類型分別講一下高加、管加、除氧器的投停、調整、異常處

20、理等操作的注意事項。高壓加熱器的投停：（一）高壓加熱器投入操作步驟： 1、準備工作（1）對高加及其相關管道和閥門進行全面檢查,檢查高加各測量儀表應齊全完整，照明充足衛(wèi)生清潔。（2）檢查并試驗疏水器正常。（3）進汽門、給水出入口關閉，旁路門開啟。（4）水位計的汽水考克門、疏水器的進水門開啟，出水門關閉，緊急放水門關閉，高加疏水至除氧器門開啟。,2、投運步驟（1）開啟高加進、出水門，關閉旁路門，注意給水壓力變化。（2）開啟

21、疏水器出口水門及汽水平衡門（除氧器處高壓疏水應開啟）。（3）緩慢開啟進汽門，進行預暖,以不超5℃/min速度升溫，開啟空氣門。（4）注意加熱器水位應正常，及時投入高加疏水，開啟疏水器出水門。（5）通知司爐根據(jù)給水溫度變化及時調整。（6）注意控制給水溫度在150℃左右，對高加進行檢查（7）做好記錄。,（二）高壓加熱器停運操作步驟：1、聯(lián)系鍋爐準備停運高壓加熱器2、緩慢關閉高加進汽門，以2℃/min速度降溫，聯(lián)系司機調整好除氧

22、器。3、控制調整高加水位，關閉疏水器進、出水門。關閉高壓疏水至除氧器門，關閉高加空氣門，開啟疏水排地溝門。4、根據(jù)需要決定是否關閉進、出水門，開啟旁路門。5、做好記錄。,高壓加熱器鋼管泄漏應處理：,高壓加熱器鋼管漏水，應及時停止運行，安排檢修，防止泄漏突然擴大引起其他事故；若加熱器泄漏引起加熱器滿水，而高壓加熱器保護又未動作，應立即手動操作使其動作，及時停止加熱器工作。然后應及時調整機組負荷，作好隔絕工作，安排檢修。,熱網(wǎng)管式加

23、熱器的投運（先投水側，再投汽側）,（一）、投運前的檢查：1.檢查加熱器設備管路連接正常，保溫良好，加熱器各處的溫度表及壓力表計完整并投入，電動門送電；2.檢查加熱器系統(tǒng)各閥門均在關閉位置；（二）、投運水側：1、開啟加熱器水側放空氣門。2、緩慢開啟加熱器入口門。3、加熱器放空氣門出水后關閉，開啟加熱器出口水門。4、根據(jù)熱網(wǎng)泵電流情況和熱網(wǎng)供水壓力緩慢關閉加熱器旁路，調整熱網(wǎng)供水壓力正常。5、對加熱器運行情況進行檢查應無泄漏

24、，各表計指示正確。,（三）、投運汽側：1、檢查并開啟疏水器出入口門、汽平衡門，關閉旁路門、緊急放水門。2、開啟管加進汽門前疏水。3、稍開五期分汽包減壓電動調節(jié)閥（分汽包已投入），維持壓力0.04MPa暖管4-5min后，充分暖管后，關閉疏水門。4、稍開管加進汽旁路門，控制進汽壓力在0.05-0.1mpa對加熱器進行預暖15分鐘，然后緩慢開啟管加進汽電動門以小于5℃/min的溫升速度調整供熱水溫。在操作時若有水擊聲或管道振動過大應

25、立即停止操作。5、調整后檢查疏水器疏水應正常，檢查管式加熱器各表計指示情況。6、將投運情況做好記錄。,熱網(wǎng)管式加熱器停運（先停汽側，再停水側）,1、緩慢關閉管加進汽電動門，注意溫降率不超過3℃/min，關閉減壓電動調節(jié)閥，并將減壓電動調節(jié)閥后所有疏水開啟，根據(jù)分汽包運行狀態(tài)可稍開分汽包處疏水做好防凍。2、開啟管式加熱器疏水器旁路門將加熱器疏水全部排凈，然后關閉疏水器進出水門和旁路門。3、根據(jù)熱網(wǎng)情況開啟管加旁路門，逐漸關閉加熱器

26、入口水總門。4、依次關閉加熱器入口水門、出口水門。檢查閥門、管道無泄漏，做好設備防凍工作并做好記錄。,熱網(wǎng)管式加熱器調整,1、利用電動減壓閥點動控制管加進汽量調整供水溫度。 電動減壓閥點動開一次后出現(xiàn)“失敗”應及時點“確認”復歸信號。 2、五期疏水箱水位上漲后應及時聯(lián)系化水化驗疏水品質，合格后啟動五期凝結泵將水打至蓄熱水箱進行回收。,除氧器投停操作中應注意的事項：,對新安裝或檢修過的除氧器應開啟水箱的排水閥，對

27、水箱進行沖洗，聯(lián)系化驗人員化驗排水水質，待水質合格后，方可停止沖洗，關閉排水閥向除氧器補水。適當調整除鹽水進水調節(jié)門及進汽電動調節(jié)門，維持內部壓力在0.02MPa，水溫在104℃。（壓力和溫度是除氧器的額定值，實際運行中根據(jù)可溫度適當控制壓力低一些，但不能高于額定值，造成除氧器超壓）,除氧器投停操作中應注意的事項：,投停和調整操作時遇除氧器振動，應立即恢復原工況，如閥門開度恢復原值，查明原因并消除后再繼續(xù)操作。調整排氣閥的開度，直至

28、排氣閥的開度保持在最佳開度位置（使含氧量為合格時的最小開度）。一般調整好后不再隨意調整。除氧器并列時應嚴格按照規(guī)程規(guī)定的參數(shù)進行調整，負荷并列條件后方可進行操作。,除氧器的解列與停運時，應保證其他運行除氧器和給水泵的安全穩(wěn)定運行，操作閥門時應緩慢，避免除氧器壓力、水位出現(xiàn)較大波動，甚至除氧器振動。,除氧器投停操作中應注意的事項：,除氧器運行維護與控制,1、在運行中每小時應對除氧系統(tǒng)全面檢查，除氧器、系統(tǒng)中管道、閥門應無沖擊和震動。2

29、、注意檢查就地壓力表、溫度計、水位計并與DCS盤上的標準指示相符。3、運行中保持除氧器水位在1300mm—1600mm范圍內變動（正常水位1400mm）保證工作壓力0.02MPa，工作水溫為104℃，保持在額定的加熱壓力下進行，不可使除氧器內壓力忽高忽低變化。4、檢查溢流水封筒，U型管不得跑汽、跑水。5、投入自動裝置時，動作應靈敏可靠，自動裝置一旦失靈，則應及時改為手動調整，聯(lián)系熱工人員處理。,6、除氧器內的水位過高時，應減少除鹽