給水ヒーター

給水加熱器は、蒸気発生ボイラーに供給される水を予熱するために使用される発電所のコンポーネントです。給水を予熱することにより、蒸気生成に伴う不可逆性が減少し、システムの熱力学的効率が向上します。これにより、プラントの運用コストが削減され、給水が蒸気サイクルに戻されるときにボイラー金属への熱衝撃を回避するのにも役立ちます。

蒸気発電所（通常、改良型ランキンサイクルとしてモデル化されている）では、給水ヒーターにより給水を飽和温度に非常にゆっくりと上げることができます。これにより、作動流体（水）への熱伝達に伴う不可避な不可逆性が最小限に抑えられます。このような不可逆性の詳細については、熱力学の第二法則に関する記事をご覧ください。

サイクルの議論と説明

給水を加熱するために使用されるエネルギーは通常、蒸気タービンのステージ間で抽出された蒸気から得られます。したがって、タービンで膨張作業を実行する（したがって電力を生成する）ために使用される蒸気は、その目的には使用されません。給水加熱器に使用される全サイクル蒸気質量流量の割合は抽出率と呼ばれ、この割合を増やすとタービンの出力が低下するため、発電所の熱効率を最大化するために慎重に最適化する必要があります。

給水ヒーターは、 「オープン」または「クローズド」熱交換器にすることもできます。オープン熱交換器は、抽出された蒸気が給水と混合できるものです。この種のヒーターは通常、ヒーター内の圧力がボイラー圧力とコンデンサー圧力の間にあるため、供給口と排出口の両方に供給ポンプが必要です。脱気装置は、給水から非凝縮性ガスを除去するために特別に設計されたオープン給水ヒーターの特殊なケースです。

閉じた給水加熱器は、通常、給水がチューブ全体を通過し、タービン抽出蒸気によって加熱されるシェルアンドチューブ熱交換器です。これらは、開いたヒーターのように、抽出された蒸気の圧力まで給水を上げるためにヒーターの前後に別々のポンプを必要としません。ただし、抽出された蒸気（給水加熱後にほぼ完全に凝縮される可能性が最も高い）は、コンデンサー圧力に調整する必要があります。

多くの発電所には、多数の給水加熱器が組み込まれており、開閉部品を使用する場合があります。給水ヒーターは、化石燃料発電所と核燃料発電所の両方で使用されています。

エコノマイザー

エコノマイザーは給水ヒーターと同様の目的を果たしますが、加熱にサイクル蒸気を使用しないため技術的に異なります。化石燃料プラントでは、エコノマイザーは炉からの最低温度の煙道ガスを使用して、適切なボイラーに入る前に水を加熱します。これにより、（蒸気発生器全体として）より小さな平均温度勾配で炉と給水との間の熱伝達が可能になります。したがって、燃料の実際のエネルギー含有量に関して見ると、システム効率はさらに向上します。

ほとんどの原子力発電所にはエコノマイザーがありません。ただし、Combustion Engineering System 80+原子力発電所の設計とその進化の後継機（例、韓国電力公社のAPR-1400）には、統合給水エコノマイザーが組み込まれています。このエコノマイザーは、最低温度の一次冷却液を使用して蒸気発生器の入口で蒸気発生器の給水を予熱します。

テスト中

クローズド給水加熱器の熱水力性能を決定するための手順、方向、およびガイダンスに広く使用されるコードは、ASME PTC 12.1給水加熱器標準です。