高加与低加区别、抽汽量计算与上下端差(TTD/DCA)

厂里的自备电厂或热电联产机组是日本厂家供货的,热平衡图上写着"低圧給水加熱器""高圧給水加熱器",抽汽管线标着"第1抽気""第2抽気",运行手册里反复出现"ドレン""脱気器"。最近其中一台加热器的给水出口温度一点点往下走,大家想知道到底是管子结垢了,还是别的地方出了问题。
本文先把日方资料里的用语对应到国内电厂的叫法,再讲高压加热器(高加)和低压加热器(低加)的区别,以及单台加热器的抽汽量怎么算。接着说明判断加热器状态最常用的两个指标:上端差(TTD,terminal temperature difference)和下端差(DCA,drain cooler approach),以及它们变化时可能指向的原因。
文末附排查清单、向日方提问的清单和询问邮件范例。全文有一条主线:整个回热循环的效率,和单台加热器的热平衡,要分开来看。
目录
速查:日方资料中的给水加热器用语
下表列出日本厂家的热平衡图、P&ID 和说明书里常见的用语,并附上日语读音,方便向日方按原词提问。
表1:日方用语与国内常用叫法对照
不同厂家、不同电厂的用法可能有出入。资料里的意思看起来不一致时,请向供货方确认。
| 日语原文 | 读音 | 国内常用叫法 |
|---|---|---|
| 給水加熱器 | kyusui kanetsuki | 给水加热器(回热加热器) |
| 低圧給水加熱器/高圧給水加熱器 | teiatsu / koatsu kyusui kanetsuki | 低压加热器(低加)/高压加热器(高加) |
| 抽気(第1抽気、第2抽気…) | chuki (dai-ichi chuki…) | 抽汽(第1级抽汽、第2级抽汽…)。哪一级压力最高,要在图上确认 |
| 脱気器 | dakkiki | 除氧器(混合式加热器) |
| 復水器/復水ポンプ | fukusuiki / fukusui pump | 凝汽器/凝结水泵 |
| 給水ポンプ | kyusui pump | 给水泵 |
| ドレン | doren | 疏水(壳侧蒸汽凝结后的水) |
| 過熱低減部/凝縮部/ドレン冷却部 | kanetsu teigen-bu / gyoshuku-bu / doren reikyaku-bu | 过热蒸汽冷却段/凝结段/疏水冷却段 |
| 胴側/管側 | do-gawa / kan-gawa | 壳侧(汽侧)/管侧(水侧) |
| 水室/管板/U字管 | suishitsu / kanban / U-ji-kan | 水室/管板/U形管 |
| カスケード | kasukedo | 疏水逐级自流:高压侧加热器的疏水依次流入下一级压力较低的加热器 |
| 非常ドレン | hijo doren | 危急疏水(事故疏水) |
| ベント | bento | 排气(排出不凝结气体) |
| 再生サイクル/熱収支 | saisei saikuru / netsu shushi | 回热循环/热平衡 |
日方资料里 TTD、DCA 也常直接写英文缩写。疏水逐级自流是正常的疏水回收方式,与异常时水倒灌进抽汽管是两回事,不要混淆。日语"抽気"与中文"抽汽"同义,但汉字写作"気"。
给水加热器是什么
给水加热器是一种换热器,用汽轮机抽出的蒸汽预热返回锅炉的给水。给水温度分级升高,锅炉需要靠燃料补充的热量就少了。像这样把循环内部的热量送回给水的方式,叫做回热循环。
凝汽器出来的水,在回到锅炉之前既要升压,也要升温。泵主要负责升压,加热器则利用抽汽负责升温。抽汽是从汽轮机膨胀过程中间抽出来的,抽出的位置和压力,都和最终排向凝汽器的排汽不同。
常见的表面式(闭式)加热器是管壳式结构。给水在管内流动,抽汽在壳侧凝结,热量隔着管壁传给给水,两种流体互不混合。凝结下来的疏水再回收到别的加热器、除氧器或系统其他地方。
除氧器同样会加热水,但它是让蒸汽和水直接接触。除氧器的主要任务是除去水中的溶解气体,结构和目的都与表面式加热器不同。只把水温升上去并不等于除氧完成,析出的气体还必须排出去。
高加与低加的区别:装在哪里
典型的给水流程是:凝汽器 → 凝结水泵 → 低加 → 除氧器 → 给水泵 → 高加 → 锅炉。实际机组一般有多级加热器,每一级接不同的抽汽口。
低加一般装在除氧器上游的凝结水系统里。高加装在给水泵下游,加热已经升到高压、正送往锅炉的给水。也就是说,"高""低"主要指管侧给水的压力,并不只是抽汽压力的高低。
图1 是简化的流程。蓝色是水,橙色是抽汽。
图1:给水从低温侧流向高温侧,每级加热器各接一路抽汽
蓝色为水,橙色为抽汽。疏水系统见图5。
简化示意图。加热器级数、管道布置、抽汽点和泵的位置因机组而异。
同一台加热器里,管侧给水压力和壳侧蒸汽压力并不相同。压力较低的蒸汽之所以能加热压力很高的水,是因为管壁把两种流体隔开,热量按温差传过去。看图纸时先顺着给水走一遍,再分别查每台加热器管侧和壳侧的设计压力。
在 P&ID 上梳理系统时,先把凝汽器到锅炉的主给水管线连成一条线,再补上抽汽、疏水和排气管线。按这个顺序看,各条管线的作用不容易搞混。
加热器也不要和凝汽器混为一谈。两者都处理蒸汽凝结,但凝汽器凝结的是汽轮机排汽,加热器的作用是加热返回的给水。
表面式加热器内部的三个区段
抽汽接触到传热管外表面,把热量传给给水后凝结成水。蒸汽凝结时放出汽化潜热,所以只看蒸汽的温度变化是算不出换热量的。
给水从进口水室进入,流过传热管,再回到出口水室。U形管结构可以把进出口都放在同一块管板一侧,但并不是所有加热器都采用同样的管子布置。图2 是 U形管加热器的示意。
图2:表面式加热器把管侧和壳侧流体隔开
U形管加热器概念剖面。给水从下方进口进入,经 U形管折返,从上方出口流出。
为说明流程,管子数量、分程隔板和支撑板均已简化,过热蒸汽冷却段和疏水冷却段未画出。
按换热功能,加热器可以设三个区段。过热蒸汽冷却段回收抽汽过热部分的热量,凝结段主要利用蒸汽凝结放出的热量,疏水冷却段在疏水排出前再回收一部分热量,减少带到下游的热量。具体某台加热器可能三段齐全,也可能只有其中一两段。
各区段的工作方式不同,所以水位和结垢对出口温度的影响也各不一样。区段构成还决定了给水出口温度的上限:带过热蒸汽冷却段的加热器,出口水温可以高于壳侧压力下的饱和温度。
在单纯的凝结段里,传热的推动力是蒸汽饱和温度与给水温度之差。换热面积和结垢程度在这里起作用。
为什么抽汽能提高循环效率
给水回热最主要的好处,是减少锅炉的加热量,从而提高循环热效率。凝汽器出来的冷水不再全靠燃料从头加热,低温段的升温交给抽汽来完成,锅炉吸热的平均温度也随之提高。
不过抽汽是有代价的:抽出去的蒸汽不再在后面几级做功。省了燃料不等于发电出力也增加,评价效率时要同时看输入热量和净功。
热效率等于净功除以循环吸收的热量。从基本朗肯循环出发,加上抽汽分流和泵功,就能看清回热的作用。也能看出抽汽并不是越多越好:抽汽压力、加热级数、每级温升都要和汽轮机、锅炉一起规划。
给水温度升高后,锅炉受热面的工况也会变化。维持设计给水参数固然重要,但减小给水温度波动的作用,和提高循环热效率的效果,要分开评估。
用低加预热进入除氧器的水,可以减少除氧器所需的加热蒸汽。疏水也被回收,循环里的水和热量都得到再利用。每一级抽汽量的变化,仍要放在整体热平衡里判断。
给水加热器与省煤器的区别
两者都加热进入锅炉的水,区别在热源:给水加热器主要用汽轮机抽汽,省煤器用的是锅炉烟气的热量。
所以加装加热器时,要连同烟气侧一起评估。进入省煤器的给水温度升高后,省煤器能回收的热量也会变,需要在全厂范围内追踪热量的去向。
还有一些名称相近的预热器,用的是外来蒸汽或余热,而不是汽轮机抽汽。这种情况要写清楚热源和评价边界,不要和回热循环混在一起讨论。
抽汽量怎么算
对单台加热器,让给水吸收的热量等于抽汽变成疏水过程中放出的热量即可。各股流体按质量流量乘以比焓(按压力、温度和相态查得)计算,就能把凝结过程也算进去。
下面是一个虚构的例子。设给水流量 10 kg/s(36 t/h),进、出口比焓分别为 590 kJ/kg 和 740 kJ/kg(约 140°C 和 175°C 的液态水,与图4 的温度一致)。每千克给水吸热 150 kJ,换热量为 1,500 kJ/s,即 1,500 kW。
再设进入的抽汽比焓为 2,800 kJ/kg(约 1 MPa、略带过热的蒸汽),疏水出口比焓为 610 kJ/kg(约 145°C 的水)。每千克抽汽放热 2,190 kJ,所需抽汽量就是 1,500 除以 2,190,见图3。
图3:用给水侧换热量除以每千克抽汽放出的热量
单台表面式加热器的教科书算例,不考虑其他加热器逐级流入的疏水和散热损失。
这个例子里,抽汽量约为给水流量的 6.8%。它不一定等于相对汽轮机主蒸汽流量的抽汽比例,因为其他抽汽、补给水或流入管线的疏水都会改变基准流量。
1,500 kW 是传给给水的热量,不是增加的发电出力。扣除少做的汽轮机功和泵耗,属于整个循环的计算。
实际计算时,各点的比焓要按压力、温度和相态从水蒸气性质表中查取。用温差乘以比热只能做粗略估算。
如果有上一级高压加热器的疏水逐级流入,要把这部分热量作为输入加进热平衡。假设全部热量都来自本级新抽汽,会把所需抽汽量算大。
做计算表时,先在加热器周围画一个边界,把穿过边界的所有流体都列出来。再判断用"抽汽+给水"的简单公式够不够,还是必须把逐级疏水和排气也算进去。
上端差与下端差:怎样看加热器性能
给水出口温度下降,本身并不能说明传热管结垢。抽汽压力、给水流量或给水进口温度一变,即使加热器完好,出口温度也会跟着变。所以加热器性能要用两个温差来跟踪。
- 上端差(TTD)=壳侧(抽汽)压力下的饱和温度 − 给水出口温度
- 下端差(DCA)=疏水出口温度 − 给水进口温度
这是美国 ASME PTC 12.1 和 EPRI(美国电力研究院)热耗率监测资料采用的定义,与国内电厂常说的上端差、下端差含义一致。国内现场说"端差"而不加区分时,多数指上端差。图4 用虚构数值标出了各个温度的测点。
图4:把测点排在一起看上端差和下端差
假设值:饱和温度 180°C,给水 140 → 175°C,疏水出口 145°C。
上端差=壳侧饱和温度 − 给水出口温度;下端差=疏水出口温度 − 给水进口温度。带过热蒸汽冷却段的加热器,上端差可能为负值。
图4 中两个值都是 5 K,只是为了说明定义,5 K 并不是所有加热器的合格线。读数要和设计值、性能保证条件,以及这台加热器自身在同负荷、状态良好时的数据比较。
EPRI 指出,上下端差的期望值通常取自热平衡图;更严格的方法是按 ASME PTC 12.1,用制造厂的设计数据来确定。
仅作参考:EPRI 关于加热器水位控制的指南中,参考机组在各负荷下的上端差为 5°F(约 3°C),并指出满负荷时下端差应在 10~15°F(约 5~8°C)左右。本机组加热器的设计值,要以它自己的热平衡图和数据表为准。
下端差反映的是疏水冷却段的工作情况,没有疏水冷却段的加热器不能照搬。上端差的含义也随有无过热蒸汽冷却段而变,有些设计本来就在负端差下运行。每个指标都要对照图纸上的实际结构来解读。
上端差、下端差变化可能指向什么
先确认热源侧有没有变化。如果出口温度和抽汽压力一起下降,壳侧饱和温度也降了,达到原来出口温度的条件已经不存在。如果抽汽压力和给水流量基本没变而上端差变大,就要往传热方面查。
表2 列出常见的几种情况。每一条都只是排查线索,不是结论:即使几种迹象同时出现,也要靠检查结果或水质记录才能确定原因。
表2:现象、可能原因与先查什么
在同一负荷、稳定工况下比较读数。下表是常见规律,并非定论。
| 现象 | 可能原因 | 先查什么 |
|---|---|---|
| 出口温度下降,抽汽压力也下降 | 热源侧变化(壳侧饱和温度降低) | 抽汽压力、负荷、汽轮机工况 |
| 上端差增大,抽汽压力和给水流量稳定 | 传热管结垢、堵管、水位过高(淹没管束)、不凝结气体积聚 | 水位指示、排气流量、管侧压降 |
| 下端差增大 | 水位降到疏水冷却段进口附近或以下,蒸汽窜入该段;疏水冷却段内发生闪蒸 | 水位指示和设定值、水位调节阀的响应 |
| 管侧压降增大、温升减小 | 管内结垢或流道变化 | 在同一流量下比较;水质记录 |
| 疏水量增大,水位快速上升 | 管侧压力高于壳侧时,传热管泄漏使给水漏入壳侧 | 管侧与壳侧压力、水位、疏水量的趋势 |
| 水位上升,疏水排不畅 | 正常疏水调节阀故障、疏水管路堵塞、下游压力异常 | 调节阀开度与响应、疏水管路、下游加热器压力 |
水位对上下端差的影响依据 EPRI 关于给水加热器水位控制的指南。在怀疑加热器之前,也要核对取压点位置和温度计误差。
管侧压降上升时,如果流量也上升了,并不能证明结垢。要在同一流量区间内比较趋势,结合温度和水质记录,再决定是否清洗或检查。
做好记录,便于看趋势
日常记录里,负荷、给水流量、各点温度、壳侧压力和水位最好在同一时刻读取,这样才好比较。看负荷变化前后的趋势,比只看单次报警记录更有用。
记录表里要加上时间、负荷,以及由壳侧压力换算出的饱和温度。只有温度计读数的记录很难分清是热源问题还是传热问题;加上压力和对应的饱和温度,再结合流量、水位和仪表状态,就容易区分了。
还要考虑仪表的滞后。大幅变负荷后马上读取的数据,不能当成稳定工况的读数。
疏水逐级自流与水位控制
把高压侧加热器的疏水依次送到下一级压力较低的加热器,称为疏水逐级自流。疏水的热量在下游得到再利用,但压差和疏水量需要控制。也有电厂用疏水泵把疏水打入给水(凝结水)管路,要确认本机组用的是哪一种。
高压侧疏水进入压力较低的加热器时,一部分可能闪蒸成蒸汽。疏水管道和阀门要按含闪蒸汽的汽水两相流来选型,不能只按液体考虑。
壳侧水位过高,本该由凝结蒸汽加热的传热面被水淹没,换热性能就会受影响。异常时水还可能沿抽汽管倒灌进汽轮机,所以规定的报警和保护很重要。美国 ASME TDP-1 针对火电厂的这类风险(汽轮机进水)作了规定,国内电力行业也有防止汽轮机进水的相关要求,以设计院和电厂规程为准。
水位过低,蒸汽可能窜入疏水冷却段,疏水就达不到设计的冷却效果。正常水位按每台加热器的设计确定,不存在适用于所有机组的统一高度。
图5 以两台加热器为例,把正常疏水路线和危急疏水路线分开表示。
图5:正常疏水路线和危急疏水路线要分开确认
疏水从壳侧压力较高的加热器回收到相邻的压力较低加热器的示例。危急疏水的去向和保护动作由各电厂的设计决定。
LC=水位控制。危急疏水阀的开启条件、给水旁路、抽汽隔离等联锁,无法从这张示意图判断。
管侧压力高于壳侧时,传热管一旦泄漏,给水会漏进壳侧,疏水量增加,水位可能快速上升。正常疏水调节阀故障或疏水管路堵塞也会造成高水位,处理时要按机组原设计的保护执行。
运行人员通常会核对就地水位计与水位变送器是否一致、阀门是否动作正常、下游压力条件是否正常。不要在运行中随意改变水位来做试验,应按电厂规程规定的时间和方法检查。
排气用来排出不凝结气体,其管路要和疏水分开检查。气体积聚在管子周围会阻碍传热,所以不要把排气当成单纯的蒸汽损失而一味关小。
水位异常、出口温度下降和压降变化常常一起出现。与其逐个处理,不如按时间顺序找出最先变化的是哪个流量或哪个控制动作,这样能缩小检查范围。
费用、压降和安装空间
增设加热器,不只是多了回收热量的设备,还多了管理抽汽和疏水的设备。比较方案时,除了加热器本体价格,还要算上泵、阀门、仪表和检修空间。
机组小不一定就不划算,机组大也不一定就划算。运行小时数、负荷波动、燃料价格和现有管道条件,都会改变收益与成本的平衡。
费用增加
初期投资包括加热器本体、支座、基础、保温、抽汽管道和疏水管道。还要预算与压力等级相适应的阀门和仪表,以及实现保护功能的控制系统。
如果是技改,停机时间和与现有设备的接口施工也是成本。年收益不要只算节省的燃料,还要计入检查费用、厂用电和停运损失。
比较时要统一口径,例如同样发电量下的燃料,或同样燃料投入下的净出力。拿不同负荷、不同环境条件下的运行数据对比,会误判加热器的效果。
级数越多,抽汽的利用就越精细,但换热面积、管道和仪表也随之增加。基本判断标准是:多加一级带来的收益,能否抵得过增加的建设和维护费用。
给水压降增大
给水流经加热器的传热管和水室时,会因摩擦和转向产生压力损失。给水泵选型要覆盖包括管道在内的系统总扬程。
压降不能只看额定流量,还要核对最大流量和整个预期运行范围。在加热器清洁时记录进出口压力和流量,以后判断结垢或堵塞就有了基准。
压力等级高的加热器,压降不一定就大。管径、管子数量、流程长度和管程数决定了流动阻力,与压力等级无直接关系。
降低管内流速可以减小压降,但会影响传热性能和加热器尺寸。传热和泵耗要一并权衡。
需要更多安装空间
除了加热器本体的占地,还要留出检查和拆卸的空间。需要核对的项目包括水室的开启方向、从哪一侧检查管子,以及部分结构需要的抽芯空间。

加热器周围阀门和管道挤得太满,日常巡检也许还能做,大修就很困难。脚手架、吊装和拆运路线,要对照厂家的检修说明和厂房布置来确认。
卧式和立式加热器的区别不只是占地,支撑方式和上方净空也不同。疏水的标高和管路阻力也有影响,所以安装位置要综合设备布置、检修空间和疏水条件来定。
选型或更换加热器:先把条件对齐
比较报价时,要给每家供货商同样的进口条件和要求的出口条件。给水流量和压力、抽汽参数、流入的疏水一有差别,所需换热面积、材料和阀门容量都会不同。
在额定工况下满足性能的加热器,启动或低负荷时疏水未必排得出去。要把运行范围和启停条件提供给供货商,并确认抽汽压力下降时疏水如何处理。表3 列出需要对齐的项目。
表3:比价之前,先对齐热力、压力和维护条件
规格书和报价之间容易出现偏差的项目,以及每项要核对的文件。
| 项目 | 需对齐的条件 | 核对文件 |
|---|---|---|
| 热力性能 | 给水流量、进口条件、抽汽参数、流入的疏水 | 热平衡图、性能保证点、运行范围 |
| 泵耗 | 给水侧允许压降、最大流量 | 压降计算书、系统扬程规划 |
| 压力等级与材料 | 管侧和壳侧的设计条件、水质 | 设备规格书、材料表、检验程序 |
| 水位与疏水 | 正常疏水去向、低负荷和异常时的流路 | 系统图、控制说明、保护条件 |
| 检修与安装 | 开启方向、吊装、拆运路线、停机时长 | 布置图、检修说明、工作范围 |
不要用单个价格案例下结论。应在相同的性能保证、相同的安装和维护范围下比较总费用。
采购前就要商定投运后如何验证性能。把压力、温度测点,流量计条件,以及用于比较的负荷区间写进调试记录。
只比较更换前后的出口温度,说服力不如比较换算到同一工况下的换热量或端差。如果仪表也一起换了,要把仪表的影响和加热器性能的变化分开。
检查与维修记录
怀疑管子泄漏时,把管侧与壳侧的压差,和水位、疏水量的变化对照起来看。泄漏方向会随压力条件改变,停机时看到的情况不一定和运行中一样。
制定维修方案时,要核对管材、壁厚和损伤部位,不要只局限于处理漏点那一根管。如果损伤集中在某一区域,还要查找流致振动、支撑状态等可能导致复发的原因。
水质会影响管子表面状态,所以给水和疏水的化验结果要和检修记录关联起来。要确认水处理条件适合所用材料,不要只凭一般性的水质指标就改变加药方式。
打开加热器会涉及热水和残余压力。停运、隔离、放水和冷却的条件,要按电厂的作业规程确认。这些条件适用于所有相连的系统(给水之外还有抽汽和疏水),不只是管侧。
性能试验和机械检查提供的信息不同,两者都要做。出口温度正常不能证明管子完好,承压部件要按电厂的检验计划检查。
把运行条件、性能指标、检查发现和维修内容放在同一份履历里。下次更换加热器时,这份记录就是确定换热面积和检修设计的依据。
可能遇到的标准:国内标准与 HEI、ASME
日方供货的设备,设计依据可能是日本标准,也可能参照美国标准;国内采购和验收则会用到国内标准。下面列出常见的几项。它们分别涉及产品技术要求、性能试验或安全监管,并不是日本标准与国内标准的逐项对应表,具体按哪一项设计、试验,请向供货方确认。
- JB/T 8190-2017《高压加热器 技术条件》:机械行业标准,涉及高压加热器的设计、制造、检验和验收,具体适用结构以标准正文为准。
- JB/T 8184-2017《汽轮机低压给水加热器 技术条件》:机械行业标准,涉及低压给水加热器的性能和制造要求,具体适用结构以标准正文为准。
- HEI 2622《Standards for Closed Feedwater Heaters》(第9版):美国热交换协会标准,涉及加热器性能、管侧压降、机械和材料设计。现行版本请向 HEI 或标准经销商确认。
- ASME PTC 12.1-2015《Closed Feedwater Heaters》:用于测定上端差、下端差及管侧、壳侧压降的性能试验规程。ASME 将 2015 版标为 R2026(稳定维护)。不适用于带部分管程疏水冷却段的加热器。
- ASME TDP-1-2023:针对化石燃料电厂防止汽轮机进水损坏,包括加热器隔离系统。
加热器的壳体、水室是承压部件。是否属于 TSG 21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》(含修改单)的适用范围,要结合设备参数、结构和该规程的适用及排除条款确定。日本厂家按日本规范或 ASME 设计的设备,进口后如何办理、按什么规范检验,请与供货方和当地特种设备监管部门确认,不要自行假定。
可以直接使用的内容
检查清单:上端差或下端差出现偏移时
在申请停机或安排清洗之前,先按以下清单逐项核查。
- 读数是否取自稳定工况,负荷是否与基准数据可比?
- 抽汽压力是否变化?用当前壳侧压力重新计算饱和温度。
- 给水流量或给水进口温度是否变化?
- 就地水位计与水位变送器是否一致?水位是否在正常设定值?
- 水位调节阀响应是否正常,开度是否与基准时不同?
- 排气管路是否按设计畅通?
- 同一流量下,管侧压降是否上升?
- 疏水量是否增加,水位是否变得不稳(可能管子泄漏)?
- 温度计和取压点是否与取基准数据时位置相同,是否已校验?
- 这台加热器有没有过热蒸汽冷却段和疏水冷却段?(这会改变上下端差的含义)
- 加热器数据表或热平衡图上的设计上端差、下端差是多少?
向日方提问的清单
收到的资料里找不到答案时,可以把下面这些问题发给日方。
- 每台加热器有哪几个区段(过热蒸汽冷却段、凝结段、疏水冷却段)?
- 各加热器在额定负荷和部分负荷下的设计上端差、下端差是多少?
- 正常水位设定值是多少?高、高高、低水位报警值分别是多少?
- 正常疏水和危急疏水分别排到哪里?危急疏水阀在什么条件下开启?
- 贵方图纸上的"第1抽気"是压力最高的一级,还是最低的一级?
- 防止水经抽汽管进入汽轮机的保护有哪些(抽汽隔离阀、逆止阀、高高水位跳闸)?
- 一台加热器退出运行(解列)时,允许的运行条件是什么(旁路、负荷限制)?
- 加热器的设计、制造和检验分别依据哪些标准及版本(例如 HEI)?
- 性能保证值和验收试验采用什么标准?是否按 ASME PTC 12.1?
- 管材是什么?有哪些水质限制?
询问邮件范例(英文)
如果与日方用英文沟通,可参考下面的范例,方括号里的内容按本机组情况修改。
Subject: [Plant name] HP Heater No. [X]: Design TTD/DCA and level settings
Hello [Name],
Over the past [period], the feedwater outlet temperature of HP Heater No. [X] has dropped by about [value] °C at [load] % load. Extraction pressure and feedwater flow are about the same as our baseline.
Our calculated TTD has risen from [value] K to [value] K, and DCA from [value] K to [value] K.
To help us find the cause, could you send the following?
- Design TTD and DCA at [load] % and 100% load
- Normal level setpoint and alarm levels, with their reference elevation
- Whether this heater has desuperheating and drain cooling zones
- Recommended checks for venting and level control before an internal inspection
[If attached: Please see the attached trend data for the comparison periods.] Thank you for your help.
Best regards,
[Name]
[Company]
本文的适用范围
- 算例中的流量、比焓、温度都是虚构数值,只用于说明方法。
- 表2 的判断规律是常见情况,不是定论。可能有几种原因同时作用,确认要靠检查结果。
- 引用自 EPRI 的上下端差数值仅供参考,以本机组加热器的设计值为准。
- 加热器布置、区段构成、疏水系统和保护逻辑因厂家和机组而异,请遵守电厂规程和供货方的说明。
- 运行、隔离和检查的决定,应由电厂的责任工程师依据适用的标准和当地法规作出。
常见问题
高加和低加有什么区别?
主要按给水压力区分。低加在除氧器上游,高加在给水泵下游。壳侧抽汽压力和管侧给水压力是两回事,规格书上两个都要看。
抽汽为什么能提高效率?
抽汽会减少汽轮机后几级的做功,但预热给水也减少了锅炉需要提供的热量。抽汽点和级数的设计目标,是让净功与输入热量之比提高。
除氧器算不算给水加热器?
算。在回热循环里,除氧器可以看作混合式(接触式)给水加热器。它让蒸汽和水混合加热,同时除去溶解气体,这一点和表面式加热器不同。
给水出口温度会高于抽汽饱和温度吗?
带过热蒸汽冷却段的加热器会出现这种情况。该段回收抽汽过热部分的热量,给水出口温度可以超过壳侧压力下的饱和温度,上端差就成了负值。
上端差、下端差是不是越小越好?
不能一概而论。要对照加热器的设计、结构,以及它自身在同一工况下的基准值来判断。尤其是上端差,有没有过热蒸汽冷却段,含义就不同,有些设计本来就是负端差。
高加解列后机组还能继续运行吗?
这取决于给水旁路、抽汽隔离的配置,以及锅炉对给水温度的限制。加热器退出时允许带多少负荷、要采取哪些保护措施,请查电厂的运行规程。
参考资料
- 上下端差定义、区段、带过热蒸汽冷却段时端差为负:EPRI, "Turbine Cycle Heat Rate Monitoring" (1012220)
- 水位不当对上下端差的影响、参考设计值、汽轮机进水:EPRI 给水加热器与疏水箱水位控制指南 (1003472)
- ASME PTC 12.1 的范围与状态:ASME, "PTC 12.1 Closed Feedwater Heaters"
- HEI 2622 第9版:Accuris, HEI Standards for Closed Feedwater Heaters
- ASME TDP-1-2023:ASME, TDP-1-2023 目录
- JB/T 8190-2017:chinesestandard.net,JB/T 8190 版本信息
- JB/T 8184-2017:chinesestandard.net,JB/T 8184-2017
- 回热朗肯循环:University of Waterloo, regenerative Rankine cycle
- 管子泄漏的迹象(水位调节阀开度、疏水量):Heat Exchanger World, "Feedwater heater leak detection"
- 高压、低压给水加热器产品(日文):濑尾高压工业,低压给水加热器;高压给水加热器
日文原文本指南改编自 MONOSCOPE 面向日本读者撰写的文章:給水加熱器とは?低圧・高圧の違いと再生サイクル、抽気量の計算
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