刍议电厂加热器的经济性运行

【摘要】为了响应国家实施节能降耗计划的号召，我国的电厂目前面临的主要问题就是不仅要保证生产运作的安全性，还要在此基础上考虑如何降低成本，实现经济性运行。影响电厂机组安全经济运行的关键因素主要就是给水回热系统中回热加热器的运行。本文在对电厂机组的回热加热器进行调查和分析的基础上，指出目前我国电厂加热器在经济运行中存在的主要问题，以及出现问题的原因，为加强其安全经济运行提出几点措施上的建议。

【关键词】电厂；加热器；运行

引言

目前我国的发电方式仍然以火力发电为主，我国的火力发电量在全国总发电量中占有的比例超过了80%。主要是因为火力发电在投资上相对于水电以及核电总体要少，建设所需周期较短，短期内就能够实现资金回收，并且我国煤炭资源十分丰富。火力发电所需要的能源主要以燃煤为主，所以火电厂在采用发电机组的时候必须要考虑机组的高效率和大容量。在社会经济飞速发展的今天，我国人民生活以及生产建设都已经离不开电力的支持，对于电力的要求也日益增大。而随着我国可持续发展战略的提出，节能降耗成为了火电厂进行生产运作主要的任务之一，我国电厂应该全面了解自身所配备机组的工作性能，提高机组尤其是给水回热系统中回热加热器的工作效率，减少能源的消耗，由此实现更大的经济效益。

1 火电厂回热系统及回热加热器简介

在电厂的汽轮机组中，为了提高机组的经济性运行，所采取的一个重要手段就是采用回热加热系统。回热系统的工作原理是利用汽轮机的某些中间级后抽出的部分蒸汽进行锅炉给水的加热，由于回热的作用，使得积水的温度能够快速升高，减少了由于换热形成的温差所造成的不必要的损失。该手段对于提高机组的经济运行以及整个电厂的热经济性运行相对其他方法来说是最有成效的，也是目前我国火力发电厂普遍采取的一种手段。

回热加热器是会热系统设备中最主要的组成部分，回热加热器的型号、样式决定了其工作运行的具体情况，对于回热系统是否安全、经济、可靠运行具有十分重大的作用。从回热加热器的安全运行上来看，停止运用加热器，会直接降低给水的温度，导致锅炉水冷壁的温度超出标准温度，造成水汽温度过高；而从加热器运行的经济性来看，停运加热器会对机组的出力造成影响，在维持机组出力不变的情况下，就必须要增加汽轮机监视段的工作压力，为了保证机组工作运行的安全可靠，势必要对汽轮机的功率采取降低或者限制的办法。

回热加热器的分类按照不同的方式有不同的划分方法，在本文中，我们主要是按照加热器中水汽介质进行传热的不同方式来进行划分的。按照此种划分方式，加热器分为了混合式加热器以及表面式加热器这两种，水和汽在直接混合的情况下进行传热的装置就是混合式回热加热器；而水和汽两种介质进行热量传递主要通过金属受热面来实现的装置就是表面式加热器。此外，不同的表面式加热器水侧压力也不尽相同，所以表面式加热器又分为了低压加热器与高压加热器。以下主要针对会热系统中的高压加热器运行的经济性进行分析和研究。

2 高压回热加热器运行存在的问题及常见故障

根据调查结果显示，我国存在大部分电厂所采用的汽轮机组设备基本上都受到了装置机组的当时条件下制造设备的工艺水平以及设计技术上的限制，在运行上还存在一些不足的地方。

高压加热器的投入运行，提高了锅炉的给水温度，相对来说能够减少燃料的使用和消耗量，提高了循环的热经济性能，而从另一方面来看，高压加热器的投运也使得锅炉排出的烟雾温度升高，使得回热系统的投资有所增加。高压加热器如果投入运行率降低，那么就会造成锅炉给水的温度偏低，不利于锅炉的安全和经济运行。如果停止高压加热器的运行，那么锅炉中的省煤器入口上的给水温度就会更低，这样不仅对于锅炉的安全、经济运行带来影响，而且会使得回热的级数变小，降低回热系统的工作效率，增加煤炭消耗量，如此一来就会对发电量造成影响，降低机组的热经济性。

在高压加热器起动的时候，加热器的入口处温度会有明显的升高，这种现象的产生会对管板造成热冲击伤害。同样会造成热冲击伤害的故障还有在加热器冷态起动的情况下其水室中的水温与给水箱中水温的差异可能会高达100℃，这种悬殊较大的温差必然会造成热冲击。而如果回热系统中的其中一台高压加热器经过一段时间的单独停止运行之后温度下降，在这个时候重新投入运行，那么水室水温与给水箱水温温差能够高达200℃，造成的热冲击伤害将会更加严重。

另外，高压加热器的水位偏高或者偏低对于热水器的安全经济运行存在十分重大的影响。当加热器水位偏高，可能会使得汽轮机内进水，造成事故，而且高水位运行使得加热器的一部分管束被水淹没，减少了加热器的有效传热面积，造成加热器工作性能的降低，给水的温度降低了，加热器运行的经济性也会随之降低。而目前来讲，仍然存在部分电厂的加热器正常运行水位的定值不科学的情况，为了防止高水位的危害，大部分在进行水位调节时都尽量使水位偏低，这样也会造成一定的危害，当水位偏低或者无水位运行时，就会导致机组的经济性能降低，而且还会影响加热器部分管束的使用寿命。

高压加热器在停机检修时，由于检修人员技术、责任心等多方面的原因，进行高压加热器查漏时不彻底，对于管口与管板胀口处细小的裂缝和裂开管子周围相邻的管子未作处理，特别是已断开管子周围相邻的管子已被高压加热器水流和断管碰撞损伤得十分严重，虽然没有泄漏但承受热应力的能力已经很低。在高压加热器启动时，断裂管子周围相邻管子在承受压力和温度骤升时，形成泄漏隐患，发生高压加热器检修后在投运过程中大面积的泄漏就是这一因素造成的。

3 高压回热加热器安全经济运行的优化措施

（1）进行运行水位的调整，将水位确定在一个合理的数值上。水位调整的试验实际上比较简单，方便实行，就是在回热系统的工作运行状况基本稳定之后，在各个参数保持不变的情况下，将高压加热器的水位逐渐提高，在此过程中对疏水温度的下降情况进行及时的观察和记录，当温度降到一定数值不会继续下降之后，这个时候就表明已经没有蒸汽进入到水封当中。这个试验能够有效确定最低水位以及最高水位的数值，试运行的水位保持在一个合理的数值范围之内。

（2）加热器停运时应加强对其保护，延长其工作和使用寿命。如果高温加热器由于故障而导致停运，会造成发电成本的升高，并且蒸汽温度过高可能会对锅炉的安全造成危害。高压加热器如果停止运行的时间较短，那么应该让蒸汽充满汽侧，并且使水室给水的pH值维持在适当的数值上；如果高压加热器停止运行的时间较长，那么在使加热器完全干燥之后，将干燥的氮气充入汽侧之中，氮气具有防止腐蚀的作用，有利于延长加热器的寿命。

4 结语

回热加热器对于现代火力发电厂提高机组热经济性运行具有十分关键的作用，所以，电厂加热器的经济性运行优化也是优化火电厂机组运行工作中十分重要的一个组成部分。从我国目前火电厂机组向着高效率、大容量发展的趋势来看，我们应该及时提高回热加热器所能够承受的给水压力以及温度，在对回热加热器进行设计和制造时应该在保证质量合格的前提下，全面考虑可能给回热加热器经济运行带来损害和影响的各方面因素，对于其运行以及维护采取针对性的必要措施，确保加热器的安全、经济运行。

参考文献：

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