华能沁北发电有限责任公司 454662
摘要:换热站加热器并列运行,疏水无法全部回收的分析。
关键词:换热站、加热器、疏水、回收
某电厂进行供热改造后,新增了一个换热站,换热站设置有四台并列运行的管壳式加热器,使用汽轮机抽汽加热热网循环水。实际运行中,经常出现加热器疏水无法完全回收的情况。
加热器运行方式简介
图 1加热器运行参数
换热器的运行方式为并列运行,以#1、#2加热器为例(图 1加热器运行参数),热网循环水走加热器管侧,加热蒸汽及疏水走加热器壳侧。#1加热器水位始终高于#2加热器,需开启事故疏水,排走部分疏水才能将两台加热器水位维持基本一致,损失了一部分工质。
原因分析
加热器疏水量分析
假定#1加热器的进水量为 ,#2加热器的进水量为
,则:
#1加热器的疏水量:
#2加热器的疏水量:
#1、#2加热器疏水比:
#1、#2加热器是型号相同、并列运行的加热器,假定进水量相等,则:
#1、#2加热器疏水比:
可知:#1加热器疏水量是#2加热器的1.085倍,#2加热器换热效果不好,抽汽量及疏水量比#1加热器疏水量少。
加热器水位分析:
图 2 加热器疏水示意图
如图2(加热器疏水示意图),#1、#2热网加热器正常疏水管在疏水泵入口连通,假定#1加热器内压力为 ,#2加热器内压力为
,疏水泵入口附近,#1加热器的疏水压力为
,疏水流速为
,#2加热器的疏水压力为
,疏水流速为
。
疏水泵入口附近,两台加热器疏水的静压近似相等。因此,
根据伯努利方程,#1加热器疏水方程:
#2加热器疏水方程:
则:
因此, 加热器水位差( )的影响因素有两个,一个是两个加热器内静压力的差值(
),另一个是加热器疏水量的偏差(
)。实际运行中,#1加热器内的压力偏低,(
)为正,#2加热器疏水量偏少,(
)为正,所以(
)为正,#1加热器的水位肯定会高于#2加热器。
实际调整过程中,要将两台加热器水位调相近,即:
则:
实际运行中,#2加热器内部压力大于#1加热器,( )为正,因此要求(
)大于零。因此,#1加热器的正常疏水量必须小于#2加热器的正常疏水量,因此必须开启#1加热器事故疏水排走部分疏水。排走的疏水可分成两部分,一部分是因为#1加热器换热多、抽汽量大,多产生的疏水,另一部分是因为#1加热器内压力低,为了维持加热器水位,需多排出的疏水。
结论
#2加热器换热效果不佳
#2加热器出水温度低于#1加热器出水温度,且疏水量较小,说明#2加热器换热效果不佳,应设法提高换热效率。
降低#2加热器水位有助于回收部分疏水
加热器疏水水位与加热器内部压力、加热器疏水量有关。实际上,并列运行的加热器内部压力、疏水量肯定存在一定的偏差,若要全部回收疏水,就必须降低#2加热器水位。
加热器分列运行
加热器并列运行,疏水量出现偏差,在疏水并列运行时,就会导致部分疏水无法回收。实际运行中,该换热站可以采用加热器分列运行,疏水分开回收。