苑海冬, 李科群, 王宏光, 戴 韧, 俞兴超

(1.上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;2.上海外高桥第三发电有限责任公司,上海200137)

高压给水加热器(简称高加)是火电厂汽轮机装置的一项重要设备,它利用汽轮机的抽汽或邻炉蒸汽加热锅炉给水,以节省燃料,提高热效率.高加是汽轮机最重要的辅助设备之一,一旦发生故障停运,给水只能通过旁路管道进入锅炉,这将大大降低进入锅炉的给水温度.过低的给水温度将使锅炉内烟气与给水的温差过大,使这一传热过程的可用能损失增大,热效率降低;过低的给水温度还会增加给水在锅炉内的吸热量,在相同的炉膛热负荷下,给水的蒸发量减少,蒸汽在锅炉过热器中的被加热度提高,从而使过热蒸汽温度过高,将可能损毁过热器,威胁锅炉的安全运行.此外,当高加停运时,没有抽汽进入高加,这部分蒸汽将继续在汽轮机内膨胀做功,造成汽轮机缸体与转子间的膨胀差增大,同样将威胁汽轮机的安全运行,此时只能采取降低发电负荷的措施.

高加故障是电厂设备故障的一个重要方面,高加管子及胀口的泄漏问题是各电厂存在的普遍现象.设计错误、设备匹配不合理以及运行失误均可能导致高加出现故障,甚至被迫停运.经验表明,给水升温或降温速率过大,是导致高加泄漏的重要原因.

1 动态特性控制方程

1.1 汽侧动态特性控制方程

1.1.1 两相区汽侧流体

根据能量平衡,可得下述关系……