摘要：大唐宝鸡热电厂330MW供热机组正常运行中，1号机组1A热网加热器换热效果差，疏水水位低、水侧温升小等问题，深入研究液体介质在加热器换热管流通情况，通过对加热器进出水管道进行调整，解决1A热网换热效果差，换热管易渗漏等问题，提高了机组供热运行的经济性及安全性。
关键词：直管式加热器；换热效果分析；改造
Abstract： datang baoji in the normal operation of thermal power plant 330 mw heating unit, unit 1 heater heat transfer effect is poor, 1 a network hydrophobic side of low water level, water temperature and small problems, further study of liquid medium in the heat exchange tube heater circulation situation, through to the heater in and out of the water pipe, solve the heat transfer 1 a network effect is poor, easy leakage of heat exchange tube, improved economy and safety of the heating operation.
key words：straight pipe heater heat transfer effect analysis
一、概述
该厂两台机组热网系统分别设有2台热网加热器、3台热网疏水泵，共用4台热网循环泵、热网除氧器、3台热网补水泵。
热网加热器供汽来自汽轮机中压缸排汽。中压缸排汽分两路，一路从中压缸上部排汽口排出，经两根连通管进入低压缸；另一路从中压缸下部排汽口排出，经两根管道送往热网加热器；在中低压缸连通管上设有两个电动调整蝶阀，可节流进入低压缸的进汽量到达调节热网供汽的目的。热网加热器疏水经热网疏水泵排入主机除氧器，也可通过疏水再循环回到热网加热器维持加热器的正常水位。
二、热网加热器运行工况分析
该厂1A热网加热器为卧式固定管板式直管结构，如图1。管板为堆焊不锈钢管板，热网加热器外形长度 10.8m，壳体直径为 2600mm，管箱壳体直径为 2200mm，支座间距为 6.0m。 热网加热器顶部设 2 个蒸汽进口，管径为 DN900。热网加热器水室循环水进出口管径为 DN800。热网加热器下部设一体式疏水箱，疏水箱容积为 10m3。疏水箱上疏水再循环口管径为DN125。 热网加热器的水侧装设安全阀， 用于当加热器的进水阀与出水阀关闭且汽侧存有抽汽时，保护加热器不会因热膨胀而超压。热网加热器汽侧装设安全阀 ，热网加热器水室设置人孔，停产检修时，方便对管子与管板连接处进行补焊或堵管。 热网加热器设置充氮保护接口，当热加器长期停运时，进行充氮防腐。 热网加热器的汽侧和水侧均设置放水口，用于停运和检修时泄压和排尽积水。同时，水侧水室中隔板有泪孔，保证上部水室排尽积水。热网加热器水室最高点设有放气口，用于注水时排放管系内的空气。
三、热网加热器换热效果分析
热网加热器换热器的性能取决于结构，1A热网加热器为直管结构，1B则为U型管式结构。1A加热器水室的进出水口采用水平进出的设计（见图1），对于直管换热器，由于出水管不在水室最上部，这种方式的缺点会使换热管内存在空气积聚，且不能排出。（U型管则不存在）当管内流量小，流速低的情况下更为明显，按加热器原设计流量2565t/h计，管内流速为1.25m/s ,目前加热水流量4台加热器5400t/h，每台加热器的管内流速约为0.54m/s,而1A加热器在降低流量的的情况下，水侧阀门开度30%，管内流速预估为0.19m/s，在此流速很低工况下，管内的空气根本无法排出，这一部分空气占据了换热器绝大部分换热面积，导致部分换热管处于无水运行状态，有效的换热面积约为原有1/3左右，所以1A加热器换热效果较1B差，加热水温升小，可凝结的蒸汽量低，1A加热器换热内部压力高，疏水液位也一直低于1B加热器。且部分换热管无水运行工况下，按水蒸气比容在80°C时取，管内水加热1Kg 产生约3.409m3蒸汽，所以在运行中一直排气，且换热管在干烧情况下易导致渗漏，造成水质超标。
四、提升换热效果方案
针对1A热网加热器换热效率低的情况，应尽可能有效的排出管内及水室空气，提高换热效率，防止换热管干烧，通过改造加热器出水管道结构方式，由原水平出水改为顶部出水（如图2），使全部换热面积有效利用。
五、经济性分析
改造后1A热网加热器端差由25℃下降至1.2℃。1A热网加热器改造前换热量：Q1=CM(t2-t1)= 4.1868*5430/4*(76-56)=113671.62MJ/h
1A热网加热器改造后换热量：
Q2=CM(t2-t1)= 4.1868*7176/4*(101.6-55.4)=347031.71MJ/h
改造前后换热量增加量，Q2-Q1=347031.71-113671.62=233342.09 MJ/h，每天增加供热量24*233342.09 MJ/h=5600GJ，每个供热季增加的供热量120*5600GJ=672025 GJ，每年创收672025 *37=24864932元=2486.5万元。
供热成本：20.5元/GJ,热价37元/GJ.
利润为37-20.5=16.5元/GJ.每年增加利润=16.5*672025= 11088412.5元=1109万元。
六、结语
通过热网加热器液体介质流通情况的深入分析，查找问题换热器效率低的原因，通过对加热器出水管道结构方式的改造，由原水平出水改为顶部出水，使全部换热面积有效利用，提高了机组供热期间的经济性和安全性。
论文作者:王维利
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/4
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