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高加事故疏水和正常疏水,哪个温度高?

高加事故疏水和正常疏水,哪个温度高?今天突然想到这个问题,总结一下。

首先简单了解一下高加的结构。

高加内部疏水段分为三个部分:过热蒸汽冷却段、饱和蒸汽凝结段、疏水冷却段。这里重点说说这三个段在高加内部的位置。

过热蒸汽冷却段:过热蒸汽冷却段位于给水流动的出口端,由两组折型包壳钢板包围着给水出口侧的全部管段组成。该段蒸汽入口处设置一块不锈钢防冲板,避免蒸汽直接冲刷管束,造成管束漏泄。该段中配置导向隔板,使蒸汽以规定的流速均匀通过管束,传热至给水流程的最后一段,提高给水温度,降低端差。在这一段中,蒸汽不凝结成水,只是降低了过热度,进入凝结段,也防止湿蒸汽进入凝结段对凝结段管束冲刷。

饱和蒸汽凝结段:从过热蒸汽冷却段流出的蒸汽进入蒸汽凝结段,凝结段主要是利用汽冷凝时放出汽化潜热来加热给水,一组隔板使蒸汽沿着加热器长度方向均匀地分布。加热器在凝结段中的隔板形式是一律在上部留出一定的蒸汽通道,让蒸汽均匀自上而下流动并逐渐凝结,这是因为这部分是属于工质由汽态转变成液态时的对流换热,此时工质的流速大小对换热已不是太重要,这一组隔板主要是起支承管束和防振作用。

疏水冷却段:疏水冷却段位于给水进口流程侧,采用内置式全流量虹吸式结构;具有结枃简单、紧凑可靠、只需小的静压头、凝结疏水不浸没传热面、利用全部传热面等特点。它由包壳板密封流程的所有管子,并用一块较厚的端板将冷凝段与疏水冷却段分隔开来。端板的作用是当蒸汽进入到端板的管孔和管子外表面的间时,被凝结而形成一个水密封,以阻止蒸汽泄漏到该段内。琉水段的入口在正常水水位之下,使蒸汽无法通过。

如下图所示:红色是蒸汽在加热器凝结壳测流程,紫色是给水在加热器U型管束流程。


由上图可以看出,事故疏水未经过疏水冷却段冷却即排出加热器,因此事故疏水温度肯定高于正常疏水温度。



低压加热器    位于凝结水泵和给水泵之间的加热器,因其水侧承受的是压力较低的凝结水泵出口的压力,故称为低压加热器。

高压加热器    位于给水泵和锅炉省煤器之间的加热器,因其水侧承受的是比"锅炉蒸汽"压力还要高的给水泵出口的压力,故称为高压加热器。


加热器疏水水位控制

水位过低的影响

 水位过低使疏水冷却段进口(吸入口)露出水面,而使蒸汽进人该段,这将破坏该段疏水的虹吸作用,也破坏了凝结段与疏水冷却段之间的密封,使疏水冷却段的过冷作用降低,影响回热系统的热经济性。更为重要的是,同时会产生下列失常现象。

① 造成疏水端差的变化;

② 造成蒸汽热量的损失;

③ 处于疏水冷却段进口区的U形管束,将受到蒸汽的冲刷而损坏。蒸 汽进入疏水冷却段后,经过U形管束内给水的冷却,其比体积急剧变化,因而出现汽蚀现象,使管束损坏。确定疏水冷却段是否进汽 的一个方法是,比较疏水出口温度与给水进口温度,如果疏水出口 温度与给水进口温度的差值超过了正常数值,则很可能是部分进汽 造成的。

④ 无疏水冷却段的加热器若水位过低,也会由于维持不住汽侧压力,造成蒸汽由疏水管跑掉,造成热经济性和安全性的下降。

水位过高的影响

水位过高使部分管束(传热面)浸没在水中,从而减少了有效传热面积,导致加热器性能下降(给水出口温度降低)。加热器在过高水位下运行,一旦发生事故,若操作稍有失误或不及时处理,还将危及汽轮机运行的安全。


加热器端差变化的原因及危害
1、加热器上端差增大的原因分析(凝汽器的端差可以理解为凝汽器的上端差所以加热器上端差增大的原因与凝汽器端差增大的原因类似:
(1)加热器换热管束结垢
换热管束结垢会导致换热效率降低,加热器水侧出水温度降,低故上端差增大。
(2)加热器内积有不凝结气体
加热器内积有不凝结气体也会影响加热器换热,导致给水温度降低,上端差增大。这种情况下我们可以调整开大加热器运行排汽来降低端差。
3)加热器水侧旁路门内漏
(4)加热器水位高
加热器水位过高时将会导致部分铜管淹没,导致上端差增大,其不仅影响加热器换热效率,更有可能导致汽轮机进水。这种情况下若是加热器正常运行水位偏高可以适当降低水位运行,若是水位上涨过快要严防加热器铜管泄漏的可能。
三、加热器下端差增大的原因分析:
1、下端差减小的原因可能有抽汽管道逆止门或电动门未全开导致下端差减小。
下端差增大的原因;
(1)换热管道结垢、加热器水侧旁路门内漏、加热器内含有不凝结气体不仅会导致上端差增大,也会导致下端差增大(换热效率降低疏水温度增加)。
(2)加热器水位低,加热器水位过低导致部分蒸汽未被凝结即进入下一级加热器,此时疏水温度升高。同时疏水管道汽液两相流造成疏水管道振动。
对于加热器水位高、低对加热器下端差影响的说法。

水位过高会导致疏水过冷,此时下端差是减小的。但它不可能为负,因为热力学第二定律表明热量不能自发的从低温的物体转移到高温物体,所以下端差极限就是0,但是几乎不可能达到。而水位过低则会导致加热器疏水温度升高,导致下端差增大。所以加热器正常运行中基准水位的测定是非常重要的,测定基准水位后应严密监视、调整加热器水位,保证加热器安全高效运行。

2、运行中端差增大的原因有:加热器受热面结垢使传热恶化,增大了管子内外温差。加热器内积聚了空气,不凝结的空气附在管子表面形成空气层,妨碍了蒸汽的凝结放热,增大了传热热阻。

3、什么是加热器的上端差?下端差?

   表面式加热器的端差,有时也称为上端差(出口端差),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.

   加装疏水冷却器(段)后,疏水温度与本级加热器出口水温之差成为下端差(入口端差)

  端差增大说明加热器传热不良或运行方式不合理。端差增大的主要原因有加热器管子表面结垢、加热器内积聚了空气、疏水水位过高淹没了部分管子、抽汽压力及抽汽量不稳定、加热器水侧走旁路等。

4、加热器的端差一般维持在多少?

加热器的端差正常运行中越小越好,一般取5-7℃,最大不超过10℃。

5、什么是加热器的上、下端差?

上端差是指加热器抽汽饱和温度与给水出水温度之差;

下端差是指进水与加热器疏水的温度之差;

6、下端差过大、小有什么危害?

过大为疏水调节装置异常导致加热器水位高,或加热器泄漏,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;

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。疏水水位低,部分抽汽未凝结既进入下一级,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。

5、什么是加热器的上、下端差?

上端差是指加热器抽汽饱和温度与给水出水温度之差;

下端差是指进水与加热器疏水的温度之差;


6、下端差过大、小有什么危害?

过大为疏水调节装置异常导致加热器水位高,或加热器泄漏,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;

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。疏水水位低,部分抽汽未凝结既进入下一级,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。

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