摘要：通过对汽轮机给水加热器热经济性进行有效评价对促进机组优化具有重要作用。本文对汽轮机给水加热器热经济性评价方法进行探究，对相关运行参数进行计算，对相应设计值进行对比对应的计算方式。以某机组比例为例展开计算，能够对给水加热器相关特征参数进行分析，比如加热器经济性受到疏水温度、给水出口温度的影响等，能够为热经济性评价方法提供理论参考依据。
关键词：汽轮机；给水加热器；热经济性；评价方法
在热力系统中回热加热器是重要应用设备，对机组运行热经济性具有较大影响，其中主要体现在抽汽管道压损、散热损失、加热器端差等，加热器端差就是热器内压力对应的加热器出口与的温度之间的差值。随着端差不断变化，在一段时间内热损失没有较为明显的变化，但是热交换不可逆性会不断扩大，还会产生额外的冷源损失，导致装置自身热经济性不断降低。正常情况下都是通过加热器端差对加热器热经济性进行评价，但是端差与加热器实际运行情况与运行负荷之间具有直接关系。比如对加热器水位控制、管道堵塞情况等。从对汽轮机给水加热器热经济性进行监测可知，在传统加热器不同段，传热系数的基本计算对结垢、水管泄漏等问题会产生较大影响，计算数据偏差较为明显。
一、加热器的特征参数分析
本文在对三段式加热器进行实际计算过程中需要对相关影响要素进行分析，由于蒸汽进入凝结段时没有布设测控点，所以不能掌握相应的蒸汽温度，所以可以将冷却与凝结段进行整合计算。目前针对加热器特征计算，在工业中通过疏水出口温度、给水进出口温度等对加热器端差进行确定。可以获取相应关系式：TTD=Tsat（p）-Tfwo、DCA=Tdo-Tfwi。其中TTD表示的是上端差温度，DCA是下端差，Tsat（p）是加热器壳程压下饱和水正常温度。依照能量守恒基本原则可知，加热中蒸汽实际放热量与上级疏水放热量之和就是加热器给水吸热量，能得出实际蒸汽量。其中加热器疏水总流量是mdo=mss=mdi，关系式中mdo是总疏水流量。当水位控制使得蒸汽能够全面进入冷凝状态，在凝结过程中使得疏水冷却段过渡点温度是饱和水温。参照能量守恒基本原则可知，蒸汽凝结段发热量与疏水放热量综合就是及其热器在凝结段的给水吸热量，然后得出发热量公式。在相同的凝结段，疏水冷却段放热量存在差异，依照能量守恒基本原则，能够对水温度基本变化进行分析。如果将加热器给水设为饱和条件，在此类现状下能够保障水温和焓值有效对应，能够在水蒸气图中展示出加热器疏水冷却出口温度。得出关系式Tco-de=f（p，HDC-EX）。其中p是加热器给水进口压力值。根据上述计算能够得出，加热器特征性温度与流量值都已知之后，能够有效计算加热器基本传热系数[1]。
二、对加热器凝结段以及疏水冷却段传热系数进行计算
传热系数是对换热设备热性能进行表达的重要参数，也是传热计算基本依据。传热系数大小和流体特性、传热阶段各项操作、换热器基本类型等相关。其中传热系数主要可以通过实验有效测定获取，从具体实验生产过程中能够获取相关数据，从分析计算中也能获得[2]。换热管束产生泄漏等问题之后，对换热系数如果没有产生直接影响，能够从分析计算中获取疏水冷却段以及凝结段基本传热系数，避免在计算过程中对给水管相关传导系数精确值产生影响。以下依照努赛尔传热单元对加热器不同段传热情况进行分析，就是传热有效度、传热单元数法等。比如要想全面掌握凝结段基本换热系数，需要凝结段换热面进行计算，得出关系式AC=π•D•Lc•N•f（lcvcl）。其中换热管直径能够通过D进行表示，凝结段换热管长度为Lc.凝结段换热管数可以通过N进行表示，然后通过凝结段传热有效度能够对凝结段换热系数进行计算。
通过疏水冷却段基本传热系数能够确定冷却段换热面积，得出AdC=π•D•Ldc•（fdc（level））•N。其中换热管直径是D，fdc（level）是加热器疏水冷却面积损失系数[3]。
三、理想状态下的TTD/DCA
通过换热面积的有效变化以及对给水温度进行设计，能对加热器传热度进行调控，对加热蒸汽量进行修订，通过加热蒸汽量改变对基本换热面积以及疏水流量与疏水温度的变化，然后对此过程进行修订计算。对各项数值进行记录分析，等到加热器疏水流量实际改变量小于相关数值之后，可以停止计算过程。此时获取的加热器相关数值就是对原有计算进行修订之后的数值，要记录加热器新端差相关参数，通过全新的参数和设计值能够对加热器热经济性进行有效评价。对热传递面积进行有效更换，然后对系统流量进行计算[4]。在能量平衡方程加热器疏水冷却段冷箱状态下能够得出温度与给水出口焓。在理想状态下，给水出口温度值为Tfwo。
（表1 设计工况下的实算值和设计值之间的对比）
为了对本文探究的给水加热器热经济性能进行有效判别，可以结合某汽轮机组进行验证计算。将传统计算方法与现代化计算方法对比，然后对设计值进行分析，能够在额定负荷运行中对数据进行测试计算。从表中能获取加热器端差计算误差，以及传统方法中获取的误差。本文应用的计算方法最终得出的平均误差值是0.785%，传统计算方法得出的平均误差是1.432%[5]。
结语
总而言之，当前对加热器给水温度和疏水温度以及管道泄漏等方面对加热器经济性进行判断，通过相应计算结果获取各个加热器热经济性，然后通过结果对比探究本加热器对相邻加热器产生的影响。从相关实例中获取具体计算方法，然后进行验证。本文采取的计算方法应用便捷性较高，能够通过计算机应用采取迭代算法，获取的数值精确度较高。
参考文献：
[1]马广辉.汽轮机给水加热器热经济性评价方法的研究[J].产业与科技论坛，2016，15（11）：64-66.
[2]李勇，马广辉.一种评价低压给水加热器运行热经济性的方法[J].中国电机工程学报，2012（20）：20-26.
[3]刘建成.汽轮机回热加热器端差异常分析及解决措施[J].科技与创新，2015（17）：131-132.
[4]宋绍伟.汽轮机回热系统安全运行与节能降耗[J].电力科技与环保，2015（2）：60-62.
[5]杨海生，陈伟刚.不同运行工况下给水加热器端差特性的计算分析[J].汽轮机技术，2012，54（4）：250-252.
论文作者:耿亮,刘勇海
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2018/12/25
标签：加热器论文; 疏水论文; 系数论文; 温度论文; 汽轮机论文; 经济论文; 蒸汽论文; 《基层建设》2018年第33期论文;