应用机械工程学报

抽象的

3 × 135 MW 燃煤电厂高低压给水加热器性能评估及非设计分析

Jameson R Almedilla、Leonel L Pabilona 和 Eliseo P Villanueva

系统由两个高压加热器（HPH1 和 HPH2）、一个除氧器给水箱 (DEA) 和四个低压加热器（LPH4、LPH5、LPH6 和 LPH7）组成。本研究旨在使用 ASME PTC 12.1 对每个机组的闭式和开式再生给水加热器进行满负荷性能评估，并对 5% 负荷间隔的加热器关闭设计条件进行分析。加热器的关闭设计条件多次发生，当机组处于低负荷或降额时，可能会影响工厂的整体效率。所需的参数，如负荷、抽汽压力、加热器排水温度以及加热器的进出给水温度，由中央控制室 (CCR) 站的分布式控制系统 (DCS) 收集。其他必要数据，如蒸汽和排水焓，则使用 CATT 3 软件或蒸汽表收集。在每个运行的机组上随机收集了五次测试。温度终端差 (TTD)、疏水冷却器接近度 (DCA) 和加热器上的温升 (TR) 等数据结果特征是用于确定和评估每个加热器性能的指标。还计算了抽汽流量要求以进行额外的性能验证。最大负荷下的评估结果表明，2 号机组 HPH1 和 HPH2 具有较低的 TTD（分别为 4.35°C 和 3.39°C）和 DCA（分别为 -0.37°C 和 14.68°C）和较高的 TR（21.97°C 和 46.94°C），表现非常好。结果还显示，随着低压加热器进入最后一级加热器（LPH4 到 LPH7），所有机组的 TTD 都有所增加。在 1 号机组上观察到最高的 TTD（49.86°C）和最低的 TR（2.95°C），这可能非常令人担忧，并且表明即使在满负荷下也不符合设计要求。 5% 负荷间隔下的最小负荷与最大负荷之间的范围表明，所有机组的 HPH1 和 HPH2（TTD 和 TR）与负荷成正比，而 LPH4 和 LPH5（TTD）与负荷调整成反比。1 号和 2 号机组的最后一级加热器 LPH7 在负荷调整期间表现不佳，其 TR 在任何负荷下都仅维持在 4°C 左右，这表明其处于非设计状态。还使用 MATLAB R2013A 对每个加热器的 TTD、DCA、TR 和抽汽蒸汽流量要求模拟了一种非线性回归的数学方法，以方便其他研究人员或性能工程师为未来的框架提供参考。因此，对再生给水加热器性能的测试结果证明，最后一级加热器大多会遇到非设计情况，而高压加热器效率最高。最后，根据评估结果，建议检查或改进最后一级加热器，以防止设备故障，并对再生给水加热器进行更多常规工厂性能检查，以监测加热器的退化或改进。