换热站加热器并列运行分析

(整期优先)网络出版时间:2021-05-26
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换热站加热器并列运行分析

赵艳斌

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。

  1. 加热器运行方式简介

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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。

  1. 原因分析

  1. 加热器疏水量分析

假定#1加热器的进水量为60adc3f6d65c2_html_aad6768a370f96c1.gif ,#2加热器的进水量为60adc3f6d65c2_html_1fce20947187762e.gif ,则:

#1加热器的疏水量:60adc3f6d65c2_html_a2a4b583aad500e0.gif

#2加热器的疏水量:60adc3f6d65c2_html_f53b108eefcebe2.gif

#1、#2加热器疏水比:60adc3f6d65c2_html_6f7ea4c820eff844.gif

#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:60adc3f6d65c2_html_1fb36918da0d971b.gif

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。

  1. 加热器水位分析:

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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60adc3f6d65c2_html_c132457f279e854c.gif ,#2加热器内压力为60adc3f6d65c2_html_aea321e39489cb0a.gif ,疏水泵入口附近,#1加热器的疏水压力为60adc3f6d65c2_html_375615210caaa93b.gif ,疏水流速为60adc3f6d65c2_html_f69eaafffe46260.gif ,#2加热器的疏水压力为60adc3f6d65c2_html_824e433f4a2249d4.gif ,疏水流速为60adc3f6d65c2_html_aad0b78ac7555aff.gif

疏水泵入口附近,两台加热器疏水的静压近似相等。因此,60adc3f6d65c2_html_2957c79b9cb9d6eb.gif

根据伯努利方程,#1加热器疏水方程:60adc3f6d65c2_html_ddce1370df0d08c.gif

#2加热器疏水方程:60adc3f6d65c2_html_235c31138ce5b1c1.gif

则:60adc3f6d65c2_html_6ecebfa54a8703d1.gif

因此, 加热器水位差(60adc3f6d65c2_html_10360d1f96195a00.gif )的影响因素有两个,一个是两个加热器内静压力的差值(60adc3f6d65c2_html_b426d69a5a3d5fc9.gif ),另一个是加热器疏水量的偏差(60adc3f6d65c2_html_a2a0d90c945162e9.gif )。实际运行中,#1加热器内的压力偏低,(60adc3f6d65c2_html_b426d69a5a3d5fc9.gif )为正,#2加热器疏水量偏少,(60adc3f6d65c2_html_a2a0d90c945162e9.gif )为正,所以(60adc3f6d65c2_html_10360d1f96195a00.gif )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:60adc3f6d65c2_html_ad63064c21c7ba8.gif

则:60adc3f6d65c2_html_52b2c5b9a4a3c57e.gif

实际运行中,#2加热器内部压力大于#1加热器,(60adc3f6d65c2_html_b426d69a5a3d5fc9.gif )为正,因此要求(60adc3f6d65c2_html_8d6ac0c7527d48b7.gif )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。

  1. 结论

  1. #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。

  1. 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。

  1. 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。