【知识讲解】端差:上端差与下端差,零端差与负端差的关系与意义

文摘   2024-12-28 23:36   新疆  


一、端差的概念及其存在意义

加热器端差是指加热器进出口介质温度之差,是评估加热器工作效率和性能的重要指标。具体而言,上端差是高压加热器抽汽饱和温度与给水出水温度之差下端差则是高加疏水与高加进水的温度之差。这一参数的测量不仅有助于了解加热器对介质温度提升的能力,还能反映加热过程中能量的转换效率。

端差的存在,意味着加热过程并非理想中的完全热交换,而是存在一定的热量损失。这种损失可能是由多种因素导致的,如加热器的设计、材质、运行环境以及操作方式等。通过测量和分析端差,可以找出加热过程中的薄弱环节,从而采取针对性的改进措施,提高加热器的整体性能。

二、端差越小越好的原因

从经济效益的角度来看,端差越小意味着加热器的热效率越高,能量损失越小。具体而言,如果上端差减小,说明在相同的抽汽压力下,给水可以获得更高的温度,从而减少了所需的高压抽汽量,提高了回热抽汽的做功比,进而提升了机组的热经济性。同样,下端差的减小也意味着疏水温度的升高,减少了下一级加热器的抽汽量,同样有利于提升热经济性。

对于高压加热器而言,上端差和下端差的区分尤为重要。上端差主要反映了加热器内部的传热效果和疏水调节装置的性能而下端差则更多地与疏水水位和抽汽量的稳定性有关。因此,对上下端差进行分别监测和控制,可以更加精确地掌握加热器的运行状态,及时发现问题并进行处理。

三、端差在经济效益中的作用

差,在这里可以理解为加热器进出口温度差的变化情况。在连续生产过程中,端差的稳定对于保持加热器的经济性和可靠性至关重要。如果端差发生异常波动,可能意味着加热器内部存在某种故障或不稳定因素,如传热面的结垢、空气积聚、水位异常等。这些因素都会导致传热效率的下降和能量损失的增加,从而影响整个系统的经济效益。

因此,通过实时监测和分析端差的变化情况,可以及时发现并处理加热器内部的问题,保持其良好的运行状态。这对于提高加热器的热效率、降低能耗、延长使用寿命以及提升整个系统的经济性能都具有重要意义。

四、导致端差增大的原因及处理方法

导致加热器端差增大的原因多种多样,以下是一些常见的原因及其处理方法

1. 加热器受热面结垢

• 原因:长时间运行后,加热器内部传热面上会沉积一层污垢,这层污垢增大了传热热阻,导致传热效率下降。

• 处理方法:定期对加热器进行清洗,去除传热面上的污垢,恢复其传热性能。

2. 加热器内部积聚空气

• 原因:加热器停用或检修时,会滞留一些空气在壳侧和水侧。这些空气在加热过程中会形成空气层,降低传热效率。

• 处理方法:合理调整加热器抽空气管上的阀门开度和节流孔,确保空气能够顺畅地被抽出。同时,在加热器启动前应进行充分的排气操作。

3.疏水水位异常

• 原因:疏水阀工作不正常或疏水管道堵塞,导致疏水水位过高或过低,影响传热效果。

• 处理方法:定期检查疏水阀的工作状态,确保其能够正常排水。同时,对疏水管道进行疏通和清洗,防止堵塞。

4. 抽汽压力及抽汽量不稳定

• 原因:机组运行参数偏离设计值,导致抽汽压力和抽汽量不稳定,影响加热器的传热效果。

• 处理方法:对机组进行运行调整,使其参数尽可能接近设计值。同时,加强对加热器进出口参数的监测和控制,确保其稳定运行。

5. 加热器设计或制造缺陷

• 原因:加热器在设计或制造过程中存在缺陷,如传热面积不足、材质不佳等,导致传热效率低下。

• 处理方法:对加热器进行改造或升级,增加传热面积或更换优质材质,提高其传热性能。

五、案例分析

以某电厂的高压加热器为例,该加热器在运行过程中出现了上端差过大的问题。经过检查发现,这是由于疏水调节装置异常导致的。具体表现为疏水水位过高,淹没了部分传热面,减少了蒸汽与钢管的接触面积,从而影响了传热效果。

针对这一问题,电厂采取了以下处理措施:

1. 对疏水调节装置进行检修和调整,确保其能够正常工作。

2. 对加热器内部进行清洗和排气操作,去除污垢和空气层。

3. 加强对加热器进出口参数的监测和控制,确保其稳定运行。

经过处理后,该高压加热器的上端差得到了显著降低,热效率得到了提升。同时,整个机组的热经济性也得到了改善。

六、零端差存在的意义及负端差可能的原因

零端差是指加热器进出口介质温度完全相等的情况。在理想情况下,如果加热器的传热效率达到100%,那么就会出现零端差的情况。然而,在实际应用中,由于各种因素的影响,零端差几乎是不可能实现的。

尽管如此,零端差仍然具有一定的理论意义。它代表了加热器传热效率的最高水平,是评估加热器性能优劣的一个重要参考标准。同时,通过不断追求零端差的目标,可以推动加热器技术的不断进步和创新。

负端差则是指加热器出口介质温度高于进口介质温度的情况。这种情况在实际应用中是非常罕见的,通常意味着加热器内部存在某种异常或故障。可能的原因包括加热器设计不合理、材质不佳、运行参数偏离设计值等。此外,如果加热器内部存在泄漏或旁路现象,也可能导致负端差的出现。

对于负端差的情况,应立即停机进行检查和处理。通过找出并排除故障点,恢复加热器的正常运行状态,确保其安全性和可靠性。

七、总结

加热器端差是评估其工作效率和性能的重要指标。通过合理控制和调整端差的大小,可以提高加热器的热效率、降低能耗、延长使用寿命以及提升整个系统的经济性能。同时,对上下端差进行分别监测和控制,可以更加精确地掌握加热器的运行状态,及时发现问题并进行处理。

在实际应用中,应加强对加热器进出口参数的监测和控制,确保其稳定运行。同时,定期对加热器进行清洗、排气和检修等操作,去除污垢和空气层,恢复其传热性能。此外,还应加强对加热器设计、制造和运行参数的评估和优化工作,推动加热器技术的不断进步和创新。

通过以上措施的实施和完善,可以进一步提高加热器的整体性能和经济效益,为企业的可持续发展做出积极贡献。同时,也为我国能源产业的转型升级和高质量发展提供了有力支撑。通过以上措施的实施和完善,可以进一步提高加热器的整体性能和经济效益,为企业的可持续发展做出积极贡献。同时,也为我国能源产业的转型升级和高质量发展提供了有力支撑。

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