高压加热器对给水温度影响的分析及改造

高压加热器对给水温度影响的分析及改造

作者：祝德军王鹏

摘要：文章介绍了电厂轮船机组高压器在制造、安装、检修以及运行维护过程中出现的缺陷，分析了这些缺陷对高压加热器造成的影响。从高压加热器对水温的影响，并且结合了加热器独特的结构特点在原有的设备基础上进行改造，改造之后获得的效果比较明显，高压加热器端差值逐渐减小，水含量逐渐提升，温度变动也比较大，获得的效果非常明显。

关键字：汽轮机；高压加热器；水温

一、高压加热器的结构特性

众所周知，高压加热器主要是焊接结构，一般由管系和外壳组成。外壳材质是碳素钢板圈，这是一个可以拆卸的筒体。筒体的结构比较复杂，上部分由椭圆形冲压封头组成，封头的中心位置是蒸汽入口，这些特种是为了后期的水蒸气温度提升服务，中心位置有吊环以及管座两只，管座主要服务于供加热器外壳加热，或者对整个加热器进行支撑。外壳的部分也比较明显，由各个管座以及水位接管组成。加热部分由两个联箱以及四个连接管组成，这些组成都是基于焊接基础上实现。焊接就会存在一定的缝隙，空隙控制对于水温影响比较大。在配水管上部位以及连接处，一般都存在板孔。联箱管下端焊于底盖，顶端则通过弯头和联接管与中心管相连接。联箱管与配水管相交错布置成180。角，每根联箱管与配水管上均钻有两排焊接盘香管的孔。这些板孔的严密性以及缝隙都应该得到控制，这样才能从根本上控制住流水速度和水温。然而这些问题的出现，是导致水温减弱根本原因，面对这些现实问题，应该从根本上进行把握。这样可以更加准确的分析影响水温的因素，进而选择应对措施。

二、原因分析

（一）设计值

一般而言，汽轮机的内效率低下的设计值影响比较大，会导致汽轮机的耗油量逐渐增大，相应的给水量会逐渐增大，这将引起高压加热器负荷增加，导致能源消耗。相应的给水量也会逐渐增大，从而使得高压加热器热负荷出现。

(二）高压加热器进汽管位置以及上壳体进汽法兰填料位置，不能出现缝隙，这个位置需要做好填料压紧，如果只是简单的依靠紧联接法兰对填料位置进行加压，这部容易保障密封可靠性。当加热汽油从这个密封口进入到高压加热器后，没有经过冷却环节直接进入蒸汽凝结阶段，在这个过程中蒸汽冷却量会逐渐减少，蒸汽量减少时最终导致传热量减少。每当该时刻，蒸汽流速会逐渐降低，从而导致蒸汽对换热面放热系数逐渐降低，从而不能获得良好的保温效果。

（三）局部变形

局部一旦出现变形最终影响进汽管与盘香管导汽挡板距离，当蒸汽通过面积逐渐减小时，蒸汽阻力损失量会增加，内部的压力也会随之降低。从中便可以总结出该部位对应的温度饱和会逐渐降低，饱和蒸汽的凝结传热量也会随着减少，从而降低。局部变形对蒸汽温度影响非常大，该问题理当得到重视，并且做好改造对应措施。另外，高压加热器蒸汽冷却段得不到合理的护理，将影响加热效果。高压加热器如果外部出现汽水冲蚀问题，容易形成孔洞。这样最容易出现局部积水，冷却的水通过管道进入便到达下一级加热器，使得整个下端的差值增大。如果加热器出孔板问题，应该从高压加热器管道三个流程进行排查，这个排查最终目的是减少流水速度，不会因为出现堵塞而使得管子出现冲刷。

(四）联箱管

一般而言，冲刷力度越大，就会缩短换热管的使用寿命。在设计中应该只让小部分的水量通过换热管，大部分的水理当从配水管内的孔板进入。流过第一道给水工程时，可以保障联箱管不会因为堵板而再进入第二流程中。联箱管内堵板孔径理当在4mm，这个板孔对水量控制有促进作用，在进行检修工作时，需要排除管内的积水。在排除中时常遇见这样的问题，第一流程中有两根联箱管内堵板疏水孔，它们直径在30mm 之上，这两道疏水孔进行给水时，需要进进入到第二流程的转化，创热效果依旧得到保障，而且还可以直接从两个疏水位置进行给水。这些水流经过第三流程进入过联箱管内，由孔板引起的出水，它们会直接传入蒸汽凝结环节，这会减少水量，还会降低热量。流经第一流程时，给水和没有经过该段加热，孔板内的第二道流程会持续给水，随着配水管堵板导流下，会再次进入联箱管，这样便完成第二道工序的凝结段加热过程。这同冷水冷却一致，实际检查时，需要从板孔下手，控制水孔的直径，这个直径理当为12.56mm。从这些水流通的程序上看，热水转化的速度以及传热系数，这对给水平均温度提升有重要重要，传热温差减小时，传热量会逐渐降低。

三、高压加热器改造

（一）做好热器进气短管以及上壳体进汽兰填料工作

在进行高压加热器的改造时，应该从加热器进气短管以及上壳体进汽兰填料，做好封闭压紧工作，在填料上部位置理当使用填料将其压紧。这样可以余留出一定的余量，当选择紧导汽管连接法兰时，也可以借助填料提升起凝结，当蒸汽凝结时，蒸汽凝结会直接影响传热效果。在进行高压加热器进汽管以及过热蒸汽冷却段位置作为整个支撑点，这个支撑点可以去到补强、防止壳体因为进汽位置不正确隐患，这样可以有效地对局部进行热处理，从而控制住局部不变形，从而保障蒸汽的流通面积逐渐减小。当需要恢复过热蒸汽冷却段盘香管中心的挡汽板时，需要做好传热准备工作，使得对流传热效果更加明显。一般而言，这需要在密封的环境下进行，才能保障内部隔板的严密性，从而提升传热效果。对高压加热器饱和蒸汽凝结段的隔板进行整形，使其符合设计要求，减小隔板与筒体之间的间隙，补齐隔板不完整部分，对疏水冷却段外包壳及内部隔板进行修复，如果修复到位或者修复效果明显，这可以提升传热效率，保障传热效果。（二）直径控制

还有一种比较有效的处理方法，就是可以使用高压加热器进行配水管直径设计值计算，从而保障设计值符

合需求。这样可以有效的改善水流分配。还需要注意到对高压加热器过热蒸汽冷却段进行改造处理，这个改造过程需要从中心引出管以及联箱管位置，将其改成直角弯头，逐渐增大箱管直管段。适当的在配水管还有联箱管位置，这样就可以增设到10盘香管，当联箱管节流位置的直径理当将其改成67mm，这样就能够保障正切冷却位置通过的内流速度不能过低，从而使得传热量逐渐提升。适当的还可以增设高压加热器汽侧排空气管，将原来的空气管将其引出除氧器，原来累积的空气会从这个管中派出去，从而提升传热效率。在联成阀套以及壳体接触的位置，适当的增加紫铜垫片，将其厚度调整好，在使用用紧联成阀法将其裂开的接口位置接上预紧力，这样就可以保障结合面处于密封状态下，从而减少旁路泄露出现。

结束语

对高压加热器进行改造之后，其中端差会逐渐减小，水温温度逐渐提高。虽然这个升高的温度不是很明显也不是很突出，但是相对比没有改造的部位，水温降低的速度非常快，而且幅度也非常大。从实践中发现，这对提升回热系统运行有重要作用，从而保障经济运行效果。高压加热器偏离设计工况运行，能够保障水温的设计值，想要获得良好的保障效果，需要从设计、制造、安装以及检修等环节入手，这样就可以做到维护机组工作效率，提升运行速度，保障经济效率。