表面式加热器的端差问题优化为：如何解决表面式加热器的端差？

1.定义及数学表达式

在理想情况下，混合式加热器端差为零。表面式加热器端差分为出口端差（给水端差）和入口端差（疏水端差）两种。出口端差θc=tsj-twj，入口端差θr=tsj-twj+1。如图3-1所示，表面式加热器的给水端差与金属受热面的关系为

图3-1　回热加热器端差

式中　Δt——给水在加热器中的温升，℃；

K——传热系数，kJ/（m2·h·℃）；

A——金属换热面面积，m2；

G——被加热给水的流量，kg/h；

cp——给水的平均比定压热容，kJ/（kg·℃）。(www.xing528.com)

2.减少传热端差的方法

减少传热端差的方法主要有两方面：一是增大加热器受热面面积；二是在加热器内部结构上尽可能地利用蒸汽过热度和疏水冷却度。技术方面更新也很快，例如采用节流杆，采用涡流剥落技术等来减少热偏差。

现代机组向高参数大容量发展，对热经济性有了更高要求，现在普遍采用了多种传热方式组成的表面式加热器。这种表面式加热器包括过热蒸汽冷却器（即过热蒸汽冷却段）、加热器本体部分（即蒸汽凝结段）和疏水冷却器（即疏水冷却段）三部分，个别加热器只有过热蒸汽冷却段和蒸汽凝结段，或只有蒸汽凝结段和疏水冷却段。

图3-2所示为三种传热形式组合的表面式加热器中汽水温度和受热面的关系。

图3-2　带有内置式蒸汽冷却段、疏水冷却段加热器的汽水温度t与受热面积A的关系

回热抽汽首先被引入过热蒸汽冷却段，通过强制对流换热使蒸汽降低过热度，放出的热量传递给即将离开的加热器给水，使得端差减小，接近零或为负值。

设置疏水冷却段后，一方面利用刚进入加热器的给水来冷却疏水，使得疏水端差降低，另一方面使离开加热器的疏水温度降低，因为排挤低一级加热器抽汽的程度相对减轻，能够提高机组的热经济性。排挤是指压力级别高一级的加热器疏水流入压力级别比它低一级的加热器的蒸汽空间，由于压力降低而产生汽化放热，减少了部分低压回热抽汽量。要维持汽轮机功率不变，势必要增加凝汽发电量，额外增加冷源损失，导致热经济性下降。故在回热系统中产生排挤是不利的，要尽量减少。

端差存在意味着不能充分利用加热蒸汽的热量，在其他条件维持不变的情况下，机组的热经济性随着端差的降低而增加。因为给水温度不变时，减少端差可以使用压力较低的回热抽汽，这样回热抽汽在汽轮机中的做功能力得到提高，凝汽损失减少，热经济性得到提高。但减少端差要增大金属受热面积，金属消耗量和投资将会增大。故存在一个经济端差，具体数值应该通过综合的技术经济性比较来确定。一般来说，通过比较当端差降低时得到的燃料节省是否大于年限内增加的投资来确定经济端差。

燃料越贵，金属越便宜，减少端差越有利。目前我国自行设计的大型机组（300MW以上）的高压加热器，给水端差在有蒸汽冷却器的加热器中一般为-2～-1℃，无蒸汽冷却段一般为3～6℃；低压加热器为3～5℃；疏水冷却段端差一般为5.5～10℃。