熱力發(fā)電廠發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)PPT課件

1、第四章第四章 發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)發(fā)電廠的熱力系統(tǒng) 一、熱力系統(tǒng)及主設(shè)備選擇原則 熱力系統(tǒng) 將熱力設(shè)備按照熱力循環(huán)的順序用管道和 附件連接起來的一個有機整體 發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的兩種基本型式： 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng) （1）發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 以規(guī)定的符號表示工質(zhì)按某種熱力循環(huán)順 序流經(jīng)的各種熱力設(shè)備之間聯(lián)系的線路圖 目的：表明能量轉(zhuǎn)換與利用的基本過程，反映發(fā)電廠 能量轉(zhuǎn)換過程的技術(shù)完善程度和熱經(jīng)濟性 特點：簡捷、清晰，無相同或備用設(shè)備 應(yīng)用：計算和確定各設(shè)備、管道的汽水流量、發(fā)電廠 的熱經(jīng)濟指標 N300-16.7/538/538N300-16.7/538/538型機組的發(fā)電廠

2、原則性熱力系統(tǒng)型機組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) （2）發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng) 以規(guī)定的符號表明全廠主輔熱力設(shè)備，包括 運行的和備用的，以及按照電能生產(chǎn)過程連接這 些熱力設(shè)備的汽水管道和附件的整體系統(tǒng)圖 特點：考慮能量轉(zhuǎn)換及連續(xù)生產(chǎn)；設(shè)備停運及檢修； 各種負荷工況；按實際數(shù)量繪制 應(yīng)用：電廠設(shè)計規(guī)劃、施工、運行可靠性和經(jīng)濟性 全面性熱力系統(tǒng)一般有下列局部系統(tǒng)組成：主蒸汽和再 熱蒸汽系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)、回熱加熱系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、除氧系統(tǒng)、 主凝結(jié)水系統(tǒng)、鍋爐排污系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、廠內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)、 鍋爐啟動系統(tǒng)等。 設(shè)計發(fā)電廠時，擬定發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)是一項非常重要的工作，它決定了發(fā)電 廠各局部系統(tǒng)的組成，如鍋

3、爐、汽輪機、及其主蒸汽、再熱蒸汽管道連接系統(tǒng)、給水回 熱加熱系統(tǒng)、鍋爐連續(xù)排污系統(tǒng)等，同時又決定了發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性。擬定發(fā)電廠原則 性熱力系統(tǒng)的步驟如下： 1、確定發(fā)電廠的型式及規(guī)劃容量 2、選擇汽輪機 3、繪制電廠原則性熱力系統(tǒng)圖 4、發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算 5、選擇鍋爐 6、選擇熱力輔助設(shè)備 （一）、發(fā)電廠型式和容量確定 依據(jù)： 電力系統(tǒng)現(xiàn)有容量、發(fā)展規(guī)劃、 負荷增長速度和電網(wǎng)結(jié)構(gòu) 燃料來源、交通、水源及環(huán)保 電負荷： 凝汽式電廠 電負荷 + + 供熱： 熱電聯(lián)產(chǎn) 燃煤： 燃料產(chǎn)地附近或礦口發(fā)電廠 天然氣： 燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠 （二）、主要設(shè)備選擇原則 汽輪機組出力 銘牌出力: : 額

4、定參數(shù)工況，排汽壓力11.8kpa11.8kpa，補水率為3%3% 保證最大連續(xù)出力（TMCRTMCR） 銘牌出力保證的進汽量、額定參數(shù)工況，正常排汽 壓力（4.94.9kpakpa），補水率0% 0% 調(diào)節(jié)汽門全開時最大計算出力（VWOVWO） 調(diào)節(jié)氣門全開時的最大進汽量和額定參數(shù)工況，正 常排汽壓力、0 0補水率 超壓5%5%出力 VWOVWO基礎(chǔ)上，超壓5%5%連續(xù)運行 西屋（西屋（WH）公司公司 500MW機組機組出力出力 銘牌出力銘牌出力 500MW 最大連續(xù)出力最大連續(xù)出力 525MW VWO工況出力工況出力 548.6MW VWO+5%OP工況出力工況出力 573.3MW 1、汽

5、輪機組 （1 1）汽輪機容量 最大機組容量不宜超過系統(tǒng)總?cè)萘康?0%10%； 大容量電力系統(tǒng)，選用高效率的300MW300MW、600MW600MW機組 （2 2）汽輪機參數(shù) 采用高效率大容量中間再熱式汽輪機組； 大型凝汽式火電廠汽輪機組采用亞臨界和超臨界： 300MW300MW、600MW600MW、800MW800MW、1000MW1000MW （3 3）汽輪機臺數(shù) 汽輪發(fā)電機組臺數(shù)4 46 6臺，機組容量等級不超過兩種 同容量機、爐采用同一制造廠的同一型式 2、鍋爐 （1）鍋爐參數(shù) 鍋爐過熱器出口額定蒸汽壓力 = 105%汽輪機額定蒸汽壓力； 過熱器出口額定蒸汽溫度 = 汽輪機額定蒸汽溫

6、度 + 3 ； 再熱蒸汽管道、再熱器的壓力降(高壓缸排汽壓力13%)； 再熱器出口額定蒸汽溫度= 汽輪機中壓缸額定蒸汽溫度+3 （2）鍋爐型式 采用煤粉爐； 水循環(huán)方式：自然循環(huán)、強制循環(huán)、直流 （3）鍋爐容量與臺數(shù) 凝汽式發(fā)電廠一般一機配一爐； 聯(lián)產(chǎn)發(fā)電廠，應(yīng)核算在最小熱負荷工況下，汽輪機的進汽量不得低于鍋爐最小穩(wěn) 定燃燒的負荷以保證鍋爐的安全穩(wěn)定運行。 二、發(fā)電廠的輔助熱力系統(tǒng) 1、工質(zhì)損失及補充水系統(tǒng) 作用： 補充電廠生產(chǎn)過程中的工質(zhì)損失 制取補充水方式 采用陰陽離子交換樹脂制取化學除鹽水 補充水應(yīng)進行除氧。除氧有一級除氧和二 級除氧。 匯入回熱系統(tǒng)地點 加熱器出口 除氧器 凝汽器 1、

7、高參數(shù)熱電廠 特點：補充水量大，設(shè)置一級補充水除氧器 匯入點為同級抽汽加熱器出口 2、中、低參數(shù)熱電廠 特點：低壓抽汽 ，回熱抽汽做功比，熱經(jīng)濟性 水量調(diào)節(jié)簡單 3、高參數(shù)凝汽式電廠 特點：低壓抽汽 ，回熱抽汽做功比 ，熱經(jīng)濟性 水量調(diào)節(jié)復(fù)雜 補充水量的確定： 依據(jù)：電廠工質(zhì)損失情況 內(nèi)部汽水損失： 鍋爐排污、管道設(shè)備泄露、鍋爐吹灰等。 外部汽水損失 對外供熱 內(nèi)部損失的取值范圍 排污：1-5% 其他：3% 2 2、工質(zhì)回收及廢熱利用系統(tǒng) 鍋爐連續(xù)排污 主汽閥桿及軸封漏汽 設(shè)備及管道疏放水 （一）鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng) 連續(xù)排污的目的： 保證汽包內(nèi)水質(zhì)、蒸汽品質(zhì) 排污率： 凝汽式電廠：1% Db

8、 熱電廠： 25% Db（ Db 為鍋爐額定蒸發(fā)量） 補充水 單級擴容系統(tǒng) 擴容蒸汽 兩級擴容系統(tǒng) 補充水 擴容蒸汽 工質(zhì)回收率f 的計算 blfbl DDD 擴容器熱平衡 fblfffblbl hDhDhD 排污水冷卻器熱平衡 )()( .maw c mawmal c blwfbl hhDhhD 工質(zhì)回收率 ff ffbl bl f f hh hh D D Dbl hcw,bl Df hf Dbl hf Dma hw,ma hbl hcw,ma 物質(zhì)平衡物質(zhì)平衡 廢熱Qbl對回熱系統(tǒng)的影響： 排擠回熱抽汽，凝汽做功量 ，附加冷源損失Qc )( .mawblblbl hhDQ )( .maw

9、c blwblbl hhDQ blblbl QQQ Dbl hcw,bl Df hf Dbl hf Dma hw,ma hbl hcw,ma 有排污利用系統(tǒng)時，排污水熱損失： 無排污利用系統(tǒng)時，排污水熱損失 可利用的排污熱量： 凝汽器增加的附加冷源損失： 除氧器被排擠的抽汽量： 凝汽汽流的增加量: 發(fā)電廠凈獲得的熱量： cbln QQQ )1 ( 0 0 .c d dwd cc bl hh hh hh hh Q )( cccc hhDQ 00 ()/() cddc DD hhhh Dbl hcw,bl Df hf Dbl hf Dma hw,ma hbl hcw,ma hd hw,d 0 dw

10、d bl d hh Q D , 結(jié)論： 回收熱量大于附加冷源損失，回收廢熱節(jié)約燃料； 盡量選取最佳擴容器壓力； 利用外部熱源可以節(jié)約燃料，如發(fā)電機冷卻水熱源； 實際系統(tǒng)應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定 發(fā)電廠實際節(jié)省的標準煤量Bs為: pb n s Q B 29270 （2 2）軸封蒸汽回收及利用系統(tǒng) 汽輪機軸封蒸汽系統(tǒng)包括： 主汽門和調(diào)節(jié)汽門的閥桿漏汽 再熱式機組中壓聯(lián)合汽門的閥桿漏汽 高、中、低壓缸的前后軸封漏汽和軸封用汽 數(shù)量：2%D0 工質(zhì)的能位視引出點不同有差異 在引入地點能位與工質(zhì)接近 凝結(jié)水 中缸主汽門、調(diào)節(jié)汽門中缸主汽門、調(diào)節(jié)汽門 高缸主汽門、調(diào)節(jié)汽門高缸主汽門、調(diào)節(jié)汽門 輔汽 主汽 軸

11、封汽 減溫器 來自凝結(jié)水 減溫水 減壓至減壓至7#低加低加 至凝汽器 軸封加熱器 至至5#5#低加低加 軸封汽 軸封汽 （3 3）輔助蒸汽系統(tǒng) 用途： 對除氧器給水箱預(yù)熱； 加熱鍋爐尾部暖風器； 廠用熱交換器； 汽輪機軸封； 真空系統(tǒng)抽氣器； 燃油加熱及霧化； 水處理室 來源： 相鄰機組（啟動階段） 本機組（正常運行） 輔助蒸汽用汽原則： 盡可能用參數(shù)低的回熱抽汽，增大回熱做功 比Xr，提高電廠的熱經(jīng)濟性 汽輪機啟動和回熱抽汽參數(shù)不能滿足要求時， 要有備用汽源 疏水一般應(yīng)回收 去熱交換器去熱交換器 高壓缸 M M M M M M 去軸封蒸汽去軸封蒸汽 鄰機輔助蒸汽母管來鄰機輔助蒸汽母管來 凝結(jié)

12、水來凝結(jié)水來 去除氧器去除氧器 啟動抽氣器啟動抽氣器 前置抽氣器前置抽氣器 暖風器等暖風器等 凝結(jié)水來凝結(jié)水來 660MW660MW機組輔助蒸汽系統(tǒng)機組輔助蒸汽系統(tǒng) 電加熱器電加熱器 再熱冷段再熱冷段 三、發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)舉例 1 1、亞臨界參數(shù)機組 陽邏發(fā)電廠優(yōu)化引進型300MW300MW機組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 哈爾濱第三電廠的N600-16.67/537/537N600-16.67/537/537型機組的原則性熱力系統(tǒng) 300MW,918t/h,7993kJ/kW.h 1）、陽邏發(fā)電廠優(yōu)化引進型N300-16.7/538/538機組 600MW,7829kJ/kW.h 2）、哈爾濱

13、第三電廠的N600-16.67/537/537型機組 2 2、超臨界參數(shù)機組 華北盤山電廠一期工程由前蘇聯(lián)制造500MW500MW超臨界燃煤機組 石洞口二廠600MW600MW超臨界機組 美國艾迪斯通電廠325MW325MW燃煤超超臨界兩次中間再熱機組 1 1）、盤山電廠引進超臨界）、盤山電廠引進超臨界K-500-240-4K-500-240-4型機組型機組 8級抽汽；級抽汽；q=7842kJ/kWh 2 2）、引進的）、引進的N600-25.4/538/566N600-25.4/538/566超臨界機組超臨界機組 7648kJ/kWh,8級抽汽級抽汽 3 3）、美國超超臨界）、美國超超臨界3

14、25MW325MW兩次中間再熱凝汽機兩次中間再熱凝汽機 組組 初蒸汽參數(shù)初蒸汽參數(shù)31MPa,610 3 3、供熱機組熱電廠原則性熱力系統(tǒng) 前蘇聯(lián)超臨界壓力單采暖抽汽機組 T-250/300-23.54-2T-250/300-23.54-2型供熱式汽輪機 950t/h950t/h直流爐 鍋爐出口蒸汽：25.8MPa25.8MPa、545/545545/545 給水溫度260260。 鍋爐效率：93.3%93.3%（燃煤） 超臨界壓力單采暖抽汽超臨界壓力單采暖抽汽T-250/300-23.54-2T-250/300-23.54-2熱熱 電廠電廠 4 4、火電廠單機容量最大機組 單軸1200MW1

15、200MW凝汽式機組 前蘇聯(lián)科斯特羅馬電廠 雙軸1300WM1300WM凝汽式機組 美國坎伯蘭、加絞和阿莫斯等電廠 單軸單軸1200MW1200MW凝汽式機組凝汽式機組 雙軸雙軸1300MW1300MW凝汽式機組凝汽式機組 四、發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的計算 （一）計算目的 確定在不同負荷工況下全廠的各參數(shù)及經(jīng)濟性 為發(fā)電廠設(shè)計、運行和檢修等提供數(shù)據(jù) （二）、全廠與機組回熱計算區(qū)別 1、計算范圍和結(jié)果不同 包括鍋爐、管道、汽輪機的全廠范圍 2、計算內(nèi)容不同 增加了全廠物質(zhì)平衡、熱平衡、輔助熱力系統(tǒng)計算 考慮有關(guān)小汽水流量 3、計算步驟不同先外后內(nèi)，由高到低 （三）基本計算公式及步驟 基本公式 熱平

16、衡式 物質(zhì)平衡式 汽輪機的功率方程式 計算步驟 1. 整理原始資料 2. 全廠的物質(zhì)平衡計算 3. 回熱系統(tǒng)計算 4. 汽輪機汽耗D0、熱耗Q0及功率核算 5. 鍋爐熱負荷Qb和管道效率的計算 6. 全廠熱經(jīng)濟指標計算 （四）發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算舉例 已知： 1、汽輪機型式和參數(shù) 2、鍋爐型式和參數(shù) 3、計算中采用的其他數(shù)據(jù) 軸封汽量；給水泵耗功 鍋爐連續(xù)排污量Dbl=0.01Db 全廠汽水損失Dl=0.01Db 至鍋爐過熱器減溫水量Dd=20.39t/h 4、其他有關(guān)數(shù)據(jù) 求：全廠的熱經(jīng)濟指標 660MW 660MW凝汽式機組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)凝汽式機組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) Dde

17、 D0 Db Dbl Dbl Df D1 D0 Dfw H1H2H3H5H6H7H8 SG 計算： （1）整理原始資料得計算總汽水焓值 回熱系統(tǒng)計算點汽水參數(shù) 軸封汽量及其參數(shù) 新蒸汽、再熱蒸汽 排污擴容器計算點汽水參數(shù)表 （2）全廠物質(zhì)平衡 汽輪機總耗汽量 鍋爐蒸發(fā)量 鍋爐給水量 00 DD deblbfw DDDD 00 0101. 1DDDD lb Dde Db Dbl Dbl Df Dl D0 Dfw D0 鍋爐連續(xù)排污量 擴容蒸汽回收量 未回收排污水量 補充水量 0 0101. 001. 0DDD bbl 0 0.004886 blff fbl ff hh DDD hh 0 0.00

18、5215 blblf DDDD Dde Db Dbl Dbl Df D1 D0 Dfw D0 0 015316. 0DDDD lblma （3）計算汽輪機各段抽汽量和凝汽流量 )()( 21111wwfwh d w hhDhhD 由高壓加熱器H1熱平衡計算D1 11,h D 1 , wfw hD 2w h d w h 1 由除氧器H4熱平衡計算D4 除氧器出口水量 54,wc hD 44,h D ff hD , d wdr hD 33, 4 , wfw h D de D pu wfw hD 4 , 熱平衡計算D4 除氧器進水量 434 DDDDD fdrfwc 0 1.0202 fwfwde

19、DDDD )( )()()( 54 5533544 wwfw hwffw d wdrw hhD hhDhhDhhD 聯(lián)立低壓加熱器H5、 H6熱平衡計算D5、D6 55 , hD 11sgsg hD 66 , hD 54wc hD 76wc hD6w h d wdr hD 55 66 hD dr )()()()( 656656511555 hhDhhDhhDhhD wdrwwch d wsgsg d w H5 熱平衡 515drsg DDD H5、H6 物質(zhì)平衡 665drdr DDD 466ccdr DDD 15646sgcc DDDDD 1656sgdr DDDD 低壓加熱器H5、 H6熱

20、平衡計算D5、D6 54wc hD 55 , hD 11sgsg hD 66 , hD 76wc hD 6w h d wdr hD 55 66 hD dr 55 , hD 11sgsg hD 66 , hD 54wc hD 76wc hD6w h d wdr hD 55 66 hD dr 聯(lián)立低壓加熱器H5、 H6熱平衡計算D5、D6 3 05 10627304.10057734. 0DD 3 06 10133394. 0026748. 0DD 3 06 10371478. 3711271. 0DDc 聯(lián)立求解 h d wdrwwc hhDhhDhhD)()()( 655666766 H6 熱

21、平衡 低加H8、軸封冷卻器SG和凝汽器熱井的熱平衡計算D8 H8 SG cch D4sg D mamah D c h 8w h 77h Ddr 88h Ddr 3sg h 3 08 10004893. 10296623. 0DD 3 08 10984818. 00612922. 0DDdr 由凝汽器熱井物質(zhì)平衡求Dc 6834 3 0 0.6346632.009296 10 ccdrsgsgma DDDDDD D 汽輪機物質(zhì)平衡校核 84 0 11 3 0 0.6346652.009296 10 cjsgj DDDD D c c DD （4）汽輪機汽耗計算及功率校核 計算汽輪機內(nèi)功率 由功率方

22、程式求D0 求各級抽汽量及功率校核 sgjsgjccjjrhrhi hDhDhDqDhDW 4 1 8 1 00 %1%157. 0 * 0 i i i W WW W htD/08.2100 0 3600)( gmei PPPW 3 0 10085071.5566363852.1244D （5）熱經(jīng)濟指標計算 機組熱耗、熱耗率、絕對電效率 鍋爐熱負荷Qb和管道效率 全廠熱經(jīng)濟指標 名名 稱稱數(shù)數(shù) 值值 機組熱耗機組熱耗Q Q0 047204720e+6 kJ.he+6 kJ.h 熱耗率熱耗率q q7619.77 7619.77 kJ/kwhkJ/kwh 絕對電效率絕對電效率47.25%47.2

23、5% 鍋爐熱負荷鍋爐熱負荷Q Qb b47944794e+6 kJ/he+6 kJ/h 管道效率管道效率98.45%98.45% 全廠熱效率全廠熱效率 42.79%42.79% 全廠熱耗率全廠熱耗率 8413.18 8413.18 kJ/kwhkJ/kwh 發(fā)電標準煤耗率發(fā)電標準煤耗率 287.5 287.5 g/kwhg/kwh 五、發(fā)電廠的管道閥門 一、管道規(guī)范 1、設(shè)計壓力 （1）蒸汽管道設(shè)計壓力 主蒸汽管道（鍋爐過熱器出口聯(lián)箱至汽輪機高壓缸自動主汽門之間區(qū)段） 過熱器出口額定壓力或超壓5% 再熱蒸汽管道 低溫再熱蒸汽管道（汽輪機高壓缸排汽至鍋爐再熱器進口聯(lián)箱之間區(qū)段） 調(diào)門全開工況或超

24、壓5%時，高缸排汽壓力的1.15倍 高溫再熱蒸汽管道（鍋爐再熱器出口聯(lián)箱至汽輪機中壓缸主汽門之間區(qū)段） 再熱器出口安全閥動作的最低整定壓力 非調(diào)整抽汽管道最大出力工況的1.1倍，且不小于0.1Mpa 調(diào)整抽汽管道、背壓機排汽管道等 取最高工作壓力 （2）水管道設(shè)計壓力 高壓給水管道 定速泵：泵特性曲線最高點對應(yīng)壓力泵進水側(cè)壓力 變速泵（關(guān)斷閥前后） 低壓給水管道（除氧器水箱出口至給水泵進口段） 定壓：除氧器額定工作壓力最高水柱靜壓 滑壓：最大出力時除氧器工作壓力最高水柱靜壓 其他管道：具體規(guī)定 3、設(shè)計溫度 主蒸汽管道 過熱器出口額定溫度+5 再熱蒸汽管道 高溫段：再熱器出口額定溫度+5 低溫

25、段：根據(jù)高壓缸排汽參數(shù)確定 調(diào)整抽汽管道 抽汽最高溫度 非調(diào)整抽汽管道 最大出力工況參數(shù)等熵求取管道在設(shè)計壓力下的溫度 h s A B P2( (設(shè)計點設(shè)計點) ) t2 P1 ( vwo ) t1 高壓給水管道的設(shè)計溫度 高加出口給水的最高工作溫度 低壓給水管道的設(shè)計溫度 定壓：除氧器額定壓力對應(yīng)飽和水溫 滑壓：最大出力工況除氧器工作壓力的1.1 倍對應(yīng)的飽和水溫 4、管道的公稱壓力和公稱通徑 1）、公稱壓力 作用：描述管道參數(shù)等級，符號PN 壓力等級應(yīng)符合國標規(guī)定 21個等級，每一等級分7個溫度等級 管道允許工作壓力是管道介質(zhì)對應(yīng)壓力和溫度的組合參數(shù)，并非單純壓力 2）、公稱通徑 作用：描

26、述管道的通流能力，符號DN 名義內(nèi)徑，實際內(nèi)徑還應(yīng)考慮管材及壁厚 14000mm之間，分為54個等級 二、管徑和壁厚的計算 1、管道內(nèi)徑Di計算 依據(jù)： 管道最大可能介質(zhì)流量、介質(zhì)流速 連續(xù)方程：A=Di2/4=Gv/w=Q/w w Gv w Gv Di7 .594 3600 10004 3 w Q W Q Di81.18 3600 10004 2 或 最小壁厚Sm （按外徑計算時） Yp pD S t o m 2 2 計算壁厚 Sc cSS mc 取用壁厚（公稱壁厚） 按管子規(guī)格選取，不得小于計算壁厚 直管壁厚負偏差的附加值 2、管子壁厚的計算（直管） 管道附件 安裝在管道及設(shè)備上的連接、閉

27、路 和調(diào)節(jié)裝置的總稱（管件、閥件） （1）閥門類型 關(guān)斷：如閘閥、截止閥、旋塞和球閥等 調(diào)節(jié)：如調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥、減壓閥等 保護：如安全閥、逆止閥和快速關(guān)斷閥等 三、管道附件、閥門 a 關(guān)斷閥門 閘閥：流動阻力小，開啟、關(guān)閉力小，介質(zhì)可兩個 方向流動，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造維護要求高 截止閥：結(jié)構(gòu)簡單，密封性較好，制造維修方便， 但流動阻力較大，開啟、關(guān)閉力也較大，啟 閉時間較長 球閥：作調(diào)節(jié)或關(guān)斷用，可迅速關(guān)斷或開啟，密封 面小，不易磨損，可裝于任意位置 b 調(diào)節(jié)閥門 調(diào)節(jié)閥 改變通流面積來調(diào)節(jié)介質(zhì)流量 減壓閥 改變通流縫隙將介質(zhì)壓力減低 節(jié)流閥 調(diào)節(jié)介質(zhì)流量和壓力 蝶閥 可全開、全關(guān)，或調(diào)節(jié)流量

28、C 保護閥門 逆止閥：保證介質(zhì)單向流動，防止管內(nèi)介質(zhì)倒流。 水泵出口、進除氧器水管、汽輪機抽汽管 安全閥：介質(zhì)壓力超過規(guī)定值時安全閥自動開啟，排 除過剩介質(zhì)，壓力降至規(guī)定值后能自動關(guān)閉。 鍋爐、壓力容器及管道上 快速關(guān)斷閥：瞬間關(guān)斷或接通管內(nèi)介質(zhì) 回熱抽汽管道 六、主蒸汽系統(tǒng) 主蒸汽系統(tǒng)組成： 鍋爐過熱器出口聯(lián)箱至汽輪機進口主汽閥的主蒸 汽管道、閥門、疏水裝置； 過熱器出口聯(lián)箱通往用新汽設(shè)備的蒸汽支管； 汽輪機高壓缸排汽至鍋爐再熱器出口聯(lián)箱的再熱 冷段管道、閥門； 再熱器出口聯(lián)箱至汽輪機中壓缸進口閥門的再熱 熱段管道、閥門 特點：工質(zhì)流量大、參數(shù)高、管道長 、金屬材料質(zhì)量高 Dde D0 Db

29、 Dbl Dbl Df D1 D0 Dfw H1H2H3H5H6H7H8 SG （一）主蒸汽系統(tǒng)的型式與選擇 1、單母管制系統(tǒng) （集中母管制系統(tǒng)） 優(yōu)點： 系統(tǒng)簡單，布置方便 缺點： 運行調(diào)度不夠靈活 應(yīng)用： 機爐臺數(shù)不匹配的熱電廠 單機容量6MW 蒸汽母管 優(yōu)點： 切換運行，運行靈活、可 靠，較優(yōu)經(jīng)濟運行 缺點： 系統(tǒng)較復(fù)雜，閥門多，管 道長，金屬耗量大 應(yīng)用： 高壓供熱式機組發(fā)電廠 中、小型發(fā)電廠 2、切換母管制系統(tǒng) 3、單元制系統(tǒng) 優(yōu)點： 系統(tǒng)簡單、管道短、閥門少； 易實現(xiàn)集中控制； 熱經(jīng)濟性較高； 維護工作量少； 主廠房土建費用少 缺點： 單元之間不能切換 應(yīng)用： 高壓凝汽式機組的發(fā)電

30、廠 中間再熱供熱式機組的發(fā)電廠 （二）主蒸汽系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)注意的幾個問 題 1、高、中壓主汽閥和高壓缸排汽逆止閥 高壓主汽閥： 兩個、四個 高壓調(diào)速汽閥： 四個 再熱后中壓聯(lián)合汽閥：兩個、四個 新蒸汽管道： 電動隔離閥 高壓缸排汽管： 逆止閥 2、溫度偏差及其對策 最大允許汽溫偏差持久性為15，瞬時性為42 管道系統(tǒng)混溫措施 1）單管系統(tǒng)混溫 2）雙管系統(tǒng) ：設(shè)置一中間聯(lián)絡(luò)管 3）混合管系統(tǒng) 雙管系統(tǒng)雙管系統(tǒng) 單管單管-雙管系統(tǒng)雙管系統(tǒng) 主蒸汽雙管、再熱蒸汽雙管主蒸汽雙管、再熱蒸汽雙管-單管單管-雙管系統(tǒng)雙管系統(tǒng) 3、主蒸汽及再熱蒸汽壓損及管徑優(yōu)化 管徑優(yōu)化計算： 管子壁厚計算、壓降計算、費用計

31、算 管道壓降： 取消主汽管上的電動隔離閥 主蒸汽流量的測量由孔板改為噴嘴， 不設(shè)置流量測量節(jié)流元件，汽輪機進汽流量由汽 輪機高壓缸調(diào)節(jié)級后的蒸汽壓力折算 七、中間再熱機組的旁路系統(tǒng) （一）旁路系統(tǒng)的類型及作用 作用： 1）協(xié)調(diào)啟動參數(shù)和流量，縮短啟動時間，延長汽機壽命 2）保護再熱器 3）回收工質(zhì)，降低噪聲 4）防止鍋爐超壓 旁路系統(tǒng)高參數(shù)蒸汽在某些特定情況下，繞過汽輪機，經(jīng) 過與汽輪機并列的減溫減壓裝置后，進入?yún)?shù)較 低的蒸汽管道或設(shè) 備的連接系統(tǒng) 再熱機組三級旁路系統(tǒng)再熱機組三級旁路系統(tǒng) I-I-高壓旁路高壓旁路 II-II-低壓旁路低壓旁路 III-III-整機旁路整機旁路 旁路系統(tǒng)類型

32、 ( (二）機組旁路系統(tǒng)的型式 1、三級旁路系統(tǒng) 高壓旁路、 低壓旁路、 整機旁路 2、兩級旁路串聯(lián)系統(tǒng) 高壓旁路、 低壓旁路 3、兩級旁路并聯(lián)系統(tǒng) 高壓旁路 整機旁路 4、整機旁路系統(tǒng) 整機旁路 （三）旁路系統(tǒng)設(shè)備 構(gòu)成 減壓閥 減溫水調(diào)節(jié)閥 凝汽器頸部減溫減壓裝置 減溫水 高壓旁路、整機旁路：給水泵出口的高壓水 低壓旁路：凝結(jié)水泵出口的主凝結(jié)水 擴容式減溫減壓裝置 設(shè)在凝汽器頸部（12個），將蒸汽進一步降低到 0.0165Mpa、60 （四）旁路系統(tǒng)的容量 定義： 額定參數(shù)下旁路閥通過的蒸汽流量與鍋爐最大 蒸發(fā)量的比值 推薦容量：鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量的30% 特殊條件（如兩班制）4050%，

33、或適當加大 實際情況：容量差別大 ALSTHOM 600MW機 兩級串聯(lián)：50%-40% SIEMENS 200MW機 兩級串聯(lián) 30% %100 max. b by by D D 程控啟動方式程控啟動方式自控方式自控方式 跟隨方式跟隨方式 汽輪機沖轉(zhuǎn)參數(shù)汽輪機沖轉(zhuǎn)參數(shù) （五）旁路系統(tǒng)的（五）旁路系統(tǒng)的運行運行 旁路運行方式：全自動、半自動、手動 鍋爐無旁路，由低溫過熱器引出蒸汽暖機升速鍋爐無旁路，由低溫過熱器引出蒸汽暖機升速 高壓缸啟動高壓缸啟動 啟動時鍋爐有控制煙溫裝置啟動時鍋爐有控制煙溫裝置 甩荷時，有防超速、超溫和超壓措施甩荷時，有防超速、超溫和超壓措施 （六）不設(shè)置旁路的系統(tǒng)（六）不

34、設(shè)置旁路的系統(tǒng) 八、給水系統(tǒng) 范圍：從除氧器給水箱下降管入口到鍋爐省 煤器進口之間的管道、閥門和附件總稱 構(gòu)成：低壓給水系統(tǒng)、高壓給水系統(tǒng) 要求：在發(fā)電廠任何運行方式和發(fā)生任何事 故的情況下，都能保證不間斷地向鍋爐供水 H1H2H3H5H6H7H8 SG （1）單母管制給水系統(tǒng) 特點：安全可靠，系統(tǒng)復(fù)雜、投資大 一、給水系統(tǒng)型式及選擇 壓力母管壓力母管 鍋爐給水母管鍋爐給水母管 吸水母管吸水母管 給水再循環(huán)母管給水再循環(huán)母管 特點：安全可靠、靈活，系統(tǒng)復(fù)雜、投資大 特點：安全可靠、靈活，系統(tǒng)復(fù)雜、投資大 （2 2）切換母管制給水系統(tǒng)圖）切換母管制給水系統(tǒng)圖 壓力母管壓力母管 鍋爐給水母管鍋爐給

35、水母管 吸水母管吸水母管 （3）單元制給水系統(tǒng) 特點：系統(tǒng)簡單、投資少、便于集中控制和管理維護，靈活性差 1、給水流量調(diào)節(jié) 鍋爐給水操作臺 位置：高壓加熱器出口至鍋爐省煤器之前的給水管路上 組成：由24根不同直徑并聯(lián)支管組成 作用：在低負荷或啟動工況下調(diào)節(jié)流量 （二）給水流量調(diào)節(jié)及給水泵配置 （a a）定速給水泵）定速給水泵 （b b）變速給水泵）變速給水泵 （二）、給水泵的配置 1、給水泵的選擇 （1） 給水泵總流量 給水泵出口總流量=鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量的給水量+裕量 汽包爐給水量為鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量的110% 直流爐給水量為鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量的105% （2）給水泵的臺數(shù)和容量選擇 母管制

36、： 最大一臺給水泵停用時，能滿足整個系統(tǒng)的給水需要量 單元制： 125、200MW機組： 2臺最大給水量100%的電動調(diào)速給水泵 3臺最大給水量50%的電動調(diào)速給水泵 300MW機組 2臺最大給水量50%汽動運行泵，1臺最大給水量50%備用泵 1臺最大給水量100%汽動運行泵，1臺最大給水量50%備用泵 600MW機組 2臺最大給水量50%的汽動給水泵，1臺最大給水量25%35%的電動調(diào)速啟動備用給 水泵 （3）給水泵揚程的確定 揚程:單位重量液體從泵的入口到泵的出口增加的能量 A = 從除氧器給水箱出口到省煤器進口介質(zhì)流動總阻力 B = 鍋爐汽包正常水位與除氧器給水箱正常水位間的水柱靜壓差

37、C = 鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量時，省煤器入口的給水壓力 D = 除氧器額定工作壓力（取負值） 給水泵揚程 = A + B + C + D （4）給水泵所需功率的計算 P給水泵軸功率，kw； D給水泵流量，t/h； H給水泵揚程，m； 給水泵效率，一般為70%80% 1023600 DH P 2、給水泵的連接方式 1）前置泵與主給水泵的連接 同軸串聯(lián)連接： 共用一臺電機，經(jīng)液力偶合器帶動 電動調(diào)速泵 125MW、200MW機組 不同軸串聯(lián)連接： 汽動給水泵 300MW、600MW機組 前置泵與主給水泵同軸串聯(lián)連接方式前置泵與主給水泵同軸串聯(lián)連接方式 TP-TP-前置泵；前置泵；FP-FP-主給水泵；

38、主給水泵；D-D-除氧器除氧器 供汽汽源(高壓汽源、低壓汽源） 汽源切換： （2）汽動泵的蒸汽系統(tǒng) （三）給水系統(tǒng)的全面性熱力系統(tǒng)及其運行 1、給水系統(tǒng) 泵的設(shè)置 除氧器汽源 小汽輪機汽源 高加旁路 300MW300MW機組給水系統(tǒng)全面性熱力系統(tǒng)機組給水系統(tǒng)全面性熱力系統(tǒng) 2、給水系統(tǒng)的運行 1）啟動前：投運冷卻水系統(tǒng)，確認冷卻器中流動正常 2）初期啟動：保證泵體內(nèi)水質(zhì) 3）啟動過程中：監(jiān)視給水泵出口壓力、平衡盤壓力、 軸承溫度以及密封水溫度 4）停運時：注意檢查給水泵出口逆止閥是否關(guān)嚴，防 止水泵出現(xiàn)倒轉(zhuǎn) 九、回熱全面性熱力系統(tǒng)及運行 回熱全面性熱力系統(tǒng)回熱全面性熱力系統(tǒng) （一）回熱抽汽隔離

39、閥與逆止閥 作用： 汽輪機甩負荷或跳閘時，防止抽汽管道中蒸汽倒流汽輪 機，導(dǎo)致汽輪機超速； 汽輪機低負荷運行、加熱器水位太高、加熱器水管泄漏 破裂、疏水管道不暢時，水倒灌到汽輪機本體 隔離加熱器 位置：盡量靠近汽輪機回熱抽汽口 電動隔離閥 氣動控制逆止閥 電動截止閥電動截止閥 汽動逆止閥汽動逆止閥 （二）表面式加熱器的疏水裝置 1、U形水封 原理：利用U形管中水柱高度平衡相鄰加熱器間壓差，實現(xiàn)自動排水和維持一定汽側(cè) 水位 特點：簡單、方便、可靠，占地面積大 應(yīng)用：最后一、二級低壓加熱器、軸封加熱器 凝汽器凝汽器 凝汽器凝汽器 軸封軸封 軸封軸封 2、浮子式疏水器 原理： 通過浮子使連桿系統(tǒng)帶動

40、滑閥，實 現(xiàn)疏水閥啟閉 應(yīng)用： 中、小型機組的低壓加熱器 3、疏水調(diào)節(jié)閥 原理：通過搖桿使閥桿上下移動，實現(xiàn)疏水調(diào)節(jié)閥啟閉 應(yīng)用：高壓加熱器 高壓加熱器的旁路示意圖高壓加熱器的旁路示意圖 低壓加熱器的旁路示意圖低壓加熱器的旁路示意圖 （三）加熱器水側(cè)旁路類型 （四）回熱系統(tǒng)中的抽空氣管路 目的：排除不凝結(jié)性氣體 設(shè)置： 低壓加熱器抽空氣系統(tǒng)：連凝汽器 高壓加熱器抽空氣管路：連除氧器、排大氣 凝結(jié)水泵抽空氣管路：連凝汽器 疏水泵入口抽空氣管路：連相應(yīng)加熱器的抽空氣管路 （五）回熱系統(tǒng)中的水泵 給水泵：向鍋爐提供合格給水 要求：至少一臺備用泵，設(shè)給水泵再循環(huán)管 凝結(jié)水泵：向除氧器提供凝結(jié)水 要求：

41、至少一臺備用泵，設(shè)凝結(jié)水泵再循環(huán)管 疏水泵：將疏水打入相應(yīng)加熱器出口的主給水流中 要求：不設(shè)備用 三種泵進、出水管、空氣管、疏水管上設(shè)置關(guān)斷閥門 出水管設(shè)逆止閥 （六）回熱系統(tǒng)中的備用管路 除氧器： 采用備用管路保證低負荷時高壓加熱器疏水流到低 壓加熱器 疏水泵： 啟動和低負荷時，采用備用管路逐級自流方式運行 （七）加熱器的運行監(jiān)督和保護 1、加熱器啟動 2、加熱器停運 3、加熱器端差監(jiān)視 4、疏水水位監(jiān)控 5、加熱器保護 （八）除氧器的全面性熱力系統(tǒng)及運行 1、低負荷汽源的切換與備用汽源的設(shè)置 除氧器在低負荷時進行切換 汽輪機啟動前設(shè)備用汽源向除氧器供汽 2、除氧器的壓力調(diào)節(jié)和保護 在抽汽管

42、道或切換管道上應(yīng)裝置自動壓力調(diào)節(jié)閥 3、除氧器的水位調(diào)節(jié)和保護 在主凝結(jié)水管道上設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥站 4、排汽調(diào)整及利用 5、除氧器的啟動 十、發(fā)電廠疏放水系統(tǒng) 疏水系統(tǒng)用來疏泄和收集全廠各類汽水管道疏水的 管路及設(shè)備 放水系統(tǒng)為回收鍋爐汽包和各類容器溢水，以及 檢修設(shè)備時排放的合格水質(zhì)的管路及設(shè)備 疏水系統(tǒng)組成： 鍋爐、汽輪機本體疏水 蒸汽管道疏水 蒸汽管道的疏水類型蒸汽管道的疏水類型 （a a）PN6.3MPa PN6.3MPa （b b）PN4MPa PN4MPa 1、蒸汽管道疏水方式： 自由疏水、 啟動疏水（暫時疏水）、經(jīng)常疏水 2、冷再熱蒸汽管的疏水罐系統(tǒng) 作用：防止汽輪機進水事故 冷再熱蒸汽管冷再熱蒸汽管 疏水罐疏水罐 全廠疏放水系統(tǒng)全廠疏放水系統(tǒng) 疏