1、加热器结构类型认知和操作注意事项,20167,一、概述：,火力发电厂的热交换设备对完成回热循环，减少汽水损失，提高发电厂的热经济性，起着很重要的作用。由于热交换设备在热力系统中连接的位置不同，其作用和名称也各不相同。例如：除氧器、高加、低加、轴加、管加、板换、凝汽器、冷油器、空冷器等。加热器是根据目标介质在热交换过程中吸收热量来命名的哪些换热器。空冷器、冷油器等就不属此类。,二、加热器的认知加热器的作用：,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。 背压供热机组是利用在汽轮机内做完功或是做过
2、部分功的蒸汽加热给水，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性。PS:给水指进入除氧器，最终要进入锅炉的所有水，另我厂部分加热器冬季作为循环水供热的加热设备）,换热器按用途和结构分为三类：,表面式蓄热式混合式,表面式：冷热流体互不掺杂，通过金属壁面换热（广泛被应用）。如我们公司的凝汽器、高、低压加热器、管式加热器、板式加热器，主抽等。蓄热式：冷热流体交替地不断流过换热面，热量也周期性地不断由热流体传给冷流体。混合式：依靠冷、热流体直接接触和互相混合来实现换热的。特点是传热速度快、效率高、设备简单等。如我公司的除氧器、冷却塔、减温减压器等。从应用广泛度来看以及我们公司
3、多数加热器属于表面式和混合式，这次对表面式和混合式加热器重点进行讲解。,表面式加热器的分类：,表面式换热器按冷、热流体的流动方向分：顺流式：是指冷、热流体按同一方向平行流动。逆流式：是指冷、热流体按相反方向平行流动。叉流式：是指冷、热流体在相互垂直的方向流动。混合式：是指顺、逆、叉流的组合式流动。,表面式加热器的分类：,按加热介质分：汽、水加热器和水加热器；按加热器的加热面布置和构造分：直管式和弯管式；按加热器的放置分：立式、卧式；按加热器的加热参数分：低压、高压加热器。,表面式加热器的特点：,有端差存在，蒸汽能量利用率较低，热经济性比混合式差；有金属传热，金属耗量大，内部结构复杂，制造困难，
4、造价高；不能除去水中的氧和其它气体，未能有效地保护高温金属件。,表面式加热器的结构（立式）：（以高加为例）,由于高加水侧压力高、出水温度高，所以加热水管要能耐热和耐高压。一般都采用无缝钢管，像新源的#1高加采用的是铜管，#2、3高加采用的是钢管。一般高加的形式有螺旋管式和U型管式，（低加也是）。 根据水的流程次数分双流程和四流程，新源的属于双流程的。如图所示：给水进入上端水室的一侧，流入U形管束中，进入加热器的空间，吸收蒸汽的热量，由管壁传递给管内的水，然后从出口流出。 为了增大加热蒸汽的放热系数，在加热器内装有汽水导向隔板，它可以使加热蒸汽成S形流动与管壁保持横向冲刷，并且还可以固定管束，以
5、减轻管束在运行时的振动。 在高加上装有空气阀，以排出加热器内的空气和不凝结气体。#1、3机的低加都有，#1、2高加有，#3高加无空气阀,表面式加热器的结构（卧式）：,如：管式加热器、轴封加热器等。其实与立式加热器的结构差不多。,凝汽器在采暖期也作为一种卧式加热器。,凝汽器的作用及工作原理： 凝汽器的作用是将在汽轮机中做完功的蒸汽的排出压力尽可能的降低，从而使蒸汽在汽轮机中的可用焓降达到最大，以提高汽轮机的工作效率。 工作原理：汽轮机的排气由排气室进入凝汽器的汽空间。冷却水进入水室，在进入冷却水管，最后从出水口排出凝汽器。排气在冷却水管外部横向冲刷流动，放出气化潜热被冷却水吸收而凝结成水。凝结水
6、沿排气方向流至热水井，然后由凝结水泵抽出，经加热除氧后送至锅炉。,凝汽器的分类：,按冷却水流程分：单流程、双流程、三流程和多流程。按冷却水室的垂直隔板分：单一制和对分制。按凝汽器的抽气口位置分：汽流向下式、汽流向上式、汽流向心式、汽流向侧式。 汽流向下侧式凝汽器应用较为广泛，为了减少凝结水的过冷度，提高热经济性，因而在凝汽器中间或两侧设有蒸汽通道，蒸汽能直接流至底部加热凝结水，消除或减少凝结水的过冷度，使凝结水接近于排气温度，又称为回热式凝汽器。,凝汽器的热力特性，真空与凝汽量及冷却水温的变化关系。那么提高凝汽器的真空可采取：降低冷却水进口水温增加冷却水量保持传热面的清洁，也即是降低端差值。影
7、响凝汽器工作的因素：凝汽器内存在空气凝结水过冷却。产生过冷却的原因有：凝汽器内侧管束排列不好，缺乏回热通道，管束布置过密。凝汽器内积存空气凝结水位过高而导致凝结水过冷。,凝汽器的运行与监督：加强对凝汽器在运行中的检查、分析、监督是保持凝汽器在安全、经济状态下运行的一个有效手段。凝汽器运行状况好坏主要表现在：达到最有利真空保证凝结水的品质合格过冷度最低。在正常运行中，凝汽器的各参数变化很重要，要加强监视监督，如：真空、排气温度、凝结水温、冷却水的进出口水温及压力差、热水井水位和凝结泵的入口真空、循环泵的电流等。真空急剧下降和缓慢下降及判断处理方法，都非常的熟悉，不做详细的讲解。,凝汽器管子的腐蚀
8、引起的原因由：化学腐蚀电腐蚀机械腐蚀。 凝汽器冷却水管长时间运行，内表面逐渐脏污和结垢，会引起真空下降，机组经济性降低，为了提高汽轮机的真空，保证机组在额定容量下运行，降低机组热耗，节约燃料，应对冷却水管进行不定期的清洗。 凝汽器的清洗方法有：化学清洗法，包括苛性钠清洗和盐酸清洗。机械清洗法，包括毛刷、喷枪、胶球清洗 运行中可采用半面清洗，只用在对分制的凝汽器上。,立、卧式加热器的优缺点比较：,卧式加热器的传热效果好，在凝结情况相同时，横管的的放热系数是立管的1.7倍，但与立式的相比较而言，卧式的检修安装不方便，而且占地面积大。,那么为了有效的利用过热蒸汽的热量，加热器的空间分三段： 过热蒸汽
9、段：利用降低过热度加热给水 凝结放热段：利用加热蒸汽凝结放热加热给水 疏水加热段：利用降低疏水温度加热给水 高加疏水由底部疏水器排至除氧器，低加排至凝汽器。,加热器的疏水装置：,疏水排除装置有：浮筒式疏水器、浮球式疏水器、疏水调节阀、U形水封、多级水封等。 1 、浮球是利用浮球来反映水位的高低，而浮球通过杠杆及其连接杆与疏水器的滑杆相连。,当水位，浮球随之，带动滑杆与滑阀，开大疏水阀，增大排水量。当水位，浮球随之，带动滑杆与滑阀，关小疏水阀，减少排水量。,2、U形水封：利用一侧高度H的水珠静压力平衡了两容器压差。,当水量增大，左侧水位升高，平衡遭到破坏，使水流出。,表面式加热器的结构（板式）：
10、,板式加热器以一种高效率的节能加热设备，特点是热损失小，热效率高，结构紧凑，占地面积小，操作灵活，安装方便，应用范围广，使用寿命长。其传热系数是管式加热器的35倍，热量回收率可达99%。它主要由传热片、固定盖板、活动盖板、定位螺栓及压紧螺栓组成。板与板之间用垫片进行密封，盖板上设有冷热介质的进出口管。,影响加热器端差的因素：,在运行中，加热器的出口端差是一个重要的监视指标。因为加热器的许多不正常的情况都与此有关，比如（1）当加热器传热面结垢，使传热热阻增加或加热器管束部分堵塞时，加热器的出口端差将增大，当然同时其水阻也随之增加，检修时可采用稀盐酸或硫酸清洗管束以消除水垢。（2）如果加热器中聚集
11、了不凝结气体，将会严重影响传热，因此端差也会上升。造成这一后果的原因，或是空 畅，应检查调整加热器抽空气管道上的阀门开度。,影响加热器端差的因素：,（3）当加热器水位过高并淹没了部分加热管束时，由于传热面积的减少将使端差增大，其原因多半是疏水调节装置工作不正常或管子有泄漏所致。（4）如果加热器的出水温度在加热器的旁通阀之后（按水流方向）测量，当旁路阀不严密或自动控制失灵导致旁通阀门泄漏，也会引起加热器出口端差的增大。（5）若抽汽管的阀门未开足或逆止阀的节流损失太大，将导致加热器出水温度降低。,影响加热器正常运行的因素：,受热面结垢，严重时会造成加热器管子堵塞，使传热恶化；汽侧漏入空气；疏水器或
12、疏水调整门工作失常；内部结构不合理；铜管或钢管泄漏；加热器汽水分配不平衡；抽汽逆止门开度不足或卡涩。,水位过高的影响：,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。,疏水水位过低的影响：,造成疏水端差的变化；造成蒸汽热量的损失；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。,混合式加热器（除氧器）：,除氧器的作用：除去给水中所含的氧，保证给水品质，使锅炉、汽轮机的通流部分及回热系统的管路和设
13、备免受腐蚀，延长使用寿命。在热力系统中还可以回收疏水，减少汽水损失。 除氧水箱的总容积应满足锅炉在额定负荷下20分钟的用水量。,除氧器的分类：,除氧器按其水流形状不同可分为喷雾式、水膜式、点滴式、综合式。按其内部压力不同又可分为真空式、大气式和高压式三种。,除氧器的结构：,我们公司的除氧器属于大气旋膜式，如图所示：,各种水进入起膜装置中混合，后经固定在上、下管板上的起膜喷管的喷孔以射流方式在起膜喷管的内壁上形成高速向下旋转的水膜，与向上升的加热蒸汽接触产生热交换，此时水温基本接近饱和水温，水中的溶解氧被除掉9095%，水膜流出后形成锥形裙体，在重力和蒸汽流的作用下被冲破，形成水滴，落在淋水箅子
14、上，淋水箅子由五层组成，水经箅子与加热蒸汽进行热交换，并均匀分配进入液汽网填料盒，充分与汽接触，将水中溶解氧离析出来。除氧器没有疏水器，结构简单，但需要一定的安装高度。,三、操作注意事项：,根据加热器的不同类型分别讲一下高加、管加、除氧器的投停、调整、异常处理等操作的注意事项。高压加热器的投停：（一）高压加热器投入操作步骤： 1、准备工作（1）对高加及其相关管道和阀门进行全面检查,检查高加各测量仪表应齐全完整，照明充足卫生清洁。（2）检查并试验疏水器正常。（3）进汽门、给水出入口关闭，旁路门开启。（4）水位计的汽水考克门、疏水器的进水门开启，出水门关闭，紧急放水门关闭，高加疏水至除氧器门开启。
15、,2、投运步骤（1）开启高加进、出水门，关闭旁路门，注意给水压力变化。（2）开启疏水器出口水门及汽水平衡门（除氧器处高压疏水应开启）。（3）缓慢开启进汽门，进行预暖,以不超5/min速度升温，开启空气门。（4）注意加热器水位应正常，及时投入高加疏水，开启疏水器出水门。（5）通知司炉根据给水温度变化及时调整。（6）注意控制给水温度在150左右，对高加进行检查（7）做好记录。,（二）高压加热器停运操作步骤：1、联系锅炉准备停运高压加热器2、缓慢关闭高加进汽门，以2/min速度降温，联系司机调整好除氧器。3、控制调整高加水位，关闭疏水器进、出水门。关闭高压疏水至除氧器门，关闭高加空气门，开启疏水排地
16、沟门。4、根据需要决定是否关闭进、出水门，开启旁路门。5、做好记录。,高压加热器钢管泄漏应处理：,高压加热器钢管漏水，应及时停止运行，安排检修，防止泄漏突然扩大引起其他事故；若加热器泄漏引起加热器满水，而高压加热器保护又未动作，应立即手动操作使其动作，及时停止加热器工作。然后应及时调整机组负荷，作好隔绝工作，安排检修。,热网管式加热器的投运（先投水侧，再投汽侧）,（一）、投运前的检查：1.检查加热器设备管路连接正常，保温良好，加热器各处的温度表及压力表计完整并投入，电动门送电；2.检查加热器系统各阀门均在关闭位置；（二）、投运水侧：1、开启加热器水侧放空气门。2、缓慢开启加热器入口门。3、加热
17、器放空气门出水后关闭，开启加热器出口水门。4、根据热网泵电流情况和热网供水压力缓慢关闭加热器旁路，调整热网供水压力正常。5、对加热器运行情况进行检查应无泄漏，各表计指示正确。,（三）、投运汽侧：1、检查并开启疏水器出入口门、汽平衡门，关闭旁路门、紧急放水门。2、开启管加进汽门前疏水。3、稍开五期分汽包减压电动调节阀（分汽包已投入），维持压力0.04MPa暖管4-5min后，充分暖管后，关闭疏水门。4、稍开管加进汽旁路门，控制进汽压力在0.05-0.1mpa对加热器进行预暖15分钟，然后缓慢开启管加进汽电动门以小于5/min的温升速度调整供热水温。在操作时若有水击声或管道振动过大应立即停止操作。
18、5、调整后检查疏水器疏水应正常，检查管式加热器各表计指示情况。6、将投运情况做好记录。,热网管式加热器停运（先停汽侧，再停水侧）,1、缓慢关闭管加进汽电动门，注意温降率不超过3/min，关闭减压电动调节阀，并将减压电动调节阀后所有疏水开启，根据分汽包运行状态可稍开分汽包处疏水做好防冻。2、开启管式加热器疏水器旁路门将加热器疏水全部排净，然后关闭疏水器进出水门和旁路门。3、根据热网情况开启管加旁路门，逐渐关闭加热器入口水总门。4、依次关闭加热器入口水门、出口水门。检查阀门、管道无泄漏，做好设备防冻工作并做好记录。,热网管式加热器调整,1、利用电动减压阀点动控制管加进汽量调整供水温度。 电动减压阀
19、点动开一次后出现“失败”应及时点“确认”复归信号。 2、五期疏水箱水位上涨后应及时联系化水化验疏水品质，合格后启动五期凝结泵将水打至蓄热水箱进行回收。,除氧器投停操作中应注意的事项：,对新安装或检修过的除氧器应开启水箱的排水阀，对水箱进行冲洗，联系化验人员化验排水水质，待水质合格后，方可停止冲洗，关闭排水阀向除氧器补水。适当调整除盐水进水调节门及进汽电动调节门，维持内部压力在0.02MPa，水温在104。（压力和温度是除氧器的额定值，实际运行中根据可温度适当控制压力低一些，但不能高于额定值，造成除氧器超压）,除氧器投停操作中应注意的事项：,投停和调整操作时遇除氧器振动，应立即恢复原工况，如阀门
20、开度恢复原值，查明原因并消除后再继续操作。调整排气阀的开度，直至排气阀的开度保持在最佳开度位置（使含氧量为合格时的最小开度）。一般调整好后不再随意调整。除氧器并列时应严格按照规程规定的参数进行调整，负荷并列条件后方可进行操作。,除氧器的解列与停运时，应保证其他运行除氧器和给水泵的安全稳定运行，操作阀门时应缓慢，避免除氧器压力、水位出现较大波动，甚至除氧器振动。,除氧器投停操作中应注意的事项：,除氧器运行维护与控制,1、在运行中每小时应对除氧系统全面检查，除氧器、系统中管道、阀门应无冲击和震动。2、注意检查就地压力表、温度计、水位计并与DCS盘上的标准指示相符。3、运行中保持除氧器水位在1300
21、mm1600mm范围内变动（正常水位1400mm）保证工作压力0.02MPa，工作水温为104，保持在额定的加热压力下进行，不可使除氧器内压力忽高忽低变化。4、检查溢流水封筒，U型管不得跑汽、跑水。5、投入自动装置时，动作应灵敏可靠，自动装置一旦失灵，则应及时改为手动调整，联系热工人员处理。,6、除氧器内的水位过高时，应减少除盐水补充量，禁止用排水的方法保持除氧器的水位，补水时应均匀稳定，不得忽大忽小，以保持除氧器运行状态的稳定。7、严禁在调整进水量时，关小凝结水至除氧器阀门，以防凝汽器满水。8、保证给水含氧量不超过0.015mg/L，根据水气标准，控制水的质量。9、改变运行方式时应注意水位、压力、温度、振动、含氧量的变化，并及时调整至正常值。10、根据除氧效果，将排气阀的开度保持在最佳开度位置。The end,
