热力发电厂结课论文

热力发电厂结课论文

班级：火电112班

学生姓名：张汉超

准考证号：292212100259

热力发电厂回热加热系统

摘要：本文先介绍回热加热器的类型、结构特点及其连接方式；着重定性分析影响电厂热经济的一些回热系统的损失。然后介绍回热原则热力系统的常规计算原理、方法、步骤，说明常规的串联法和电算并联法热力计算。

关键词：回热加热；热经济性；给水除氧；

一、回热对热力发电厂热经济性的影响

首先，回热系统基本连接方式有：

（1）一台混合式加热器作为除氧器，将回热加热器分为高压加热器组和低压加热器组；

（2）高压加热器疏水逐级自流进入除氧器

（3）低压加热器疏水逐级自流方式进入凝汽器热井或在末级或次末级加热器采用疏水泵将疏水打入加热器出口水管道中。

回热对热力发电厂热经济性分析如下：

回热的热经济性与回热参数、回热系统连接方式、∆ pj、θj、布置损失等有关，并与汽轮机组的有关设计方案、参数密不可分；因此，应综合统筹考虑进行优化，有成百的方案，要通过计算机来进行优化；现代大型汽轮机，设计制造部门都是经过优化来确定，不仅要考虑热经济（节能）还要考虑钢一煤比价或成本，可靠性和对环保的影响等因素。

二、回热系统加热器的型式及其选择

1、循环回热

回热循环是指由回热加热器、回热抽汽管道、水管道、疏水管道等组成的一个加热系统。加热器的类型按汽、水接触方式分为混合式加热器（汽水直接接触）与表面式加热器（汽水不接触），通过金属壁面换热受热面布置方式分为：立式加热器与卧式加热器。

具体分析如下：

（1）混合式加热器是指加热蒸汽与水在加热器内直接接触，来完成热量交换，从而提高水温。

混合式加热器的结构按布置方式分：卧式和立式

图1 卧式混合式加热器

（2）结构设计：汽水接触面积尽量大，热交换时间尽量长。故将水变微细雾化和薄膜，逆向流动和多层横向冲刷，目的增加传热量，使水出口温度达到该级加热器蒸汽压力下的饱和温度。

（3）以除氧为主的混合式加热器，称除氧器。

（4）混合式加热器在加热或冷凝过程中分离出来的不凝结气体和部分余汽被引至凝汽器或专设的冷却器中。

（5）在非重力式混合加热器和除氧器，应在出口设置一定容积的集水箱，以确保其后水泵运行安全可靠。

2、混合式加热器及其系统的特点：

（1）可以将给水加热到该级加热器压力下的饱和温度。由于汽水直接混合，充分利用了蒸汽的能位，热经济性比表面式的高。

（2）由于汽水直接混合，无金属传热面，结构简单，金属耗量少，造价低。便于汇集各种不同参数的汽、水流量，如：疏水，补充水，扩容蒸汽等。

（3）可以兼作除氧设备使用；

（4）全部由混合式加热器组成的系统：安全性可靠性低，系统投资大（每级都设置泵，才能将饱和水压入高一级的加热器内）。

（5）重力布置方式的混合式加热器回热系统

采用重力式回热系统布置方式的混合低压加热器组可以解决前面的问题，同时提高热经济性。

3、表面式加热器

加热过程指加热蒸汽与水在加热器内通过金属管壁进行传热，通常水在管内流动，加热蒸汽在管外。疏水是指表面式加热器中加热蒸汽在管外冲刷放热后的凝结水。端差（上端差、出口端差）是指表面式加热器管内流动的水吸热升温后的出口温度与疏水温度之差。

1)、表面式加热器的结构

（1）分类

按布置方式分为卧式（大容量常采用）和立式。按水的引入引出方分为水室结构和联箱结构

图3 管板—U 形管束卧式高压加热器结构示意

图2 全混合式加热器回热系统

1-U 形管；2-拉杆和定距管；3-疏水冷却段端板；4-疏水冷却段进口；5-疏水冷却段隔板；6-给水进口；7-人孔密封板；8-独立的分流隔板；9-给水出口；10-管板；11-蒸汽冷却段遮热板；12-蒸汽进口；13-防冲板；14-管束保护环；15-蒸汽冷却段隔板；16-隔板；17-疏水进口；

18-防冲板；19-疏水出口

2）、表面式加热器的特点

（1）有端差存在，蒸汽能量利用率较低，热经济性比混合式差；

（2）有金属传热，金属耗量大，内部结构复杂，制造困难，造价高；

（3）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。

（4）全部由表面式加热器组成地系统简单，运行安全可靠，布置方便，系统投资和土建费用少；

图4 全表面式加热器回热系统

（5）由于给水被加热后是送入锅炉，因此加热器的水泵出口压力比锅炉压力高，各加热器内水管应能承受比锅炉压力还高的水压，导致加热器地材料价格上升。

三、表面式加热器端差对热经济性的影响

1、表面式加热器的端差

1—加热蒸汽 2—汽测压力'j P 下的饱和状态 t sj —疏水温度 t wj+1 —进入加热器的凝结水温度 t wj —离开加热器的凝结水温度 θ —端差：θ = t sj – t wj 分析得出当θ减小时，热经济性增加：

（1）如加热器出口水温t wj 不变，端差减少意味着tsj 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。

（2）如加热蒸汽压力不变，t sj不变，端差θ减少意味着出口水温t wj升高，其结果是减少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。

2、端差与换热面积的关系：

当换热面积增加，θ减少，减少端差是以付出金属耗量和投资为代价。

无过热蒸汽冷却段：θ = 3~6°C

有过热蒸汽冷却段：θ = -1~2°C

四、表面式加热器疏水回收方式分析

疏水收集是指将疏水收集并汇集于系统的主水流（主给水或主凝结水）中。疏水收集方式分为：疏水逐级自流方式和疏水泵方式

（1）疏水逐级自流方式

利用相邻表面式加热器汽侧压差，将压力较高的疏水自流到压力较低的加热器中，逐级自流直至与主水流汇合。

1

p

KA

Gc

t

e

θ

-

∆

=