第三章 回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)課件

1、第三章第三章 回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 熱力系統(tǒng)的概念及分類熱力系統(tǒng)的概念及分類第四節(jié)第四節(jié) 給水除氧及除氧器給水除氧及除氧器第二節(jié)第二節(jié) 回?zé)峄責(zé)?機(jī)組機(jī)組)原則性熱力系統(tǒng)原則性熱力系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) 表面式加熱器系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性表面式加熱器系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性第五節(jié)第五節(jié) 除氧器的運(yùn)行及其熱經(jīng)濟(jì)性分析除氧器的運(yùn)行及其熱經(jīng)濟(jì)性分析第第六六節(jié)節(jié) 汽輪機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算汽輪機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算第一節(jié) 熱力系統(tǒng)的概念及分類 熱力系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換熱力部分的工藝系統(tǒng)。 它通過熱力管道及閥門將各主、輔熱力設(shè)備有機(jī)地聯(lián)系起來，在各種工況下能安全、經(jīng)濟(jì)、連續(xù)地將燃料的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能最終轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>

2、。以范圍劃分，熱力系統(tǒng)可分為全廠和局部兩類按用途來劃分原則性熱力系統(tǒng)：是一種原理性圖全面性熱力系統(tǒng)：是實(shí)際熱力系統(tǒng)的反映對全廠而言，主要用來反映在某一工況下系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)性；對不同功能的各種熱力系統(tǒng)，則用來反映該系統(tǒng)的主要特征它包括不同運(yùn)行工況下的所有系統(tǒng)，以反映該系統(tǒng)的安全可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性。對不同范圍的熱力系統(tǒng)，都有其相應(yīng)的原則性和全面性熱力系統(tǒng)圖。第二節(jié) 回?zé)?機(jī)組)原則性熱力系統(tǒng) 回?zé)嵯到y(tǒng)既是汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的基礎(chǔ)也是全廠熱力系統(tǒng)的核心、它對機(jī)組和全廠的熱經(jīng)濟(jì)性起著決定性的作用。一、回?zé)峒訜崞鞯念愋鸵弧⒒責(zé)峒訜崞鞯念愋桶凑諆?nèi)部汽、水接觸方式的不同分為：混合加熱器、表面式加熱器。 混合

3、式可以將水加熱到該級加熱器蒸汽壓力下所對應(yīng)的飽和水溫度，充分利用了加熱蒸汽的能位，熱經(jīng)濟(jì)性較表面式加熱器高?；旌鲜郊訜崞髋c表面式加熱器比較混合式加熱器與表面式加熱器比較 混合式加熱器結(jié)構(gòu)簡單，金屬耗量少，造價(jià)低，便于匯集各種不同參數(shù)的汽、水流量。按受熱面布置方式臥式：換熱效果好，熱經(jīng)濟(jì)性高于立式。一般大容量機(jī)組采用。立式：占地面積小，便于安裝和檢修，為中、小機(jī)組和部分大機(jī)組采用混合式加熱器組成的回?zé)嵯到y(tǒng)如下圖所示 一方面凝結(jié)水需依靠水泵提高壓力后才能進(jìn)入比凝汽器壓力高的混合式加熱器內(nèi)； 另一方面為防止輸送飽和水的水泵發(fā)生汽燭，水泵應(yīng)有正的吸入水頭，需設(shè)置一水箱安裝在適當(dāng)高度。 混合式比表面式系

4、統(tǒng)復(fù)雜，導(dǎo)致運(yùn)行安全性、可靠性低，系統(tǒng)投資大。 混合式加熱器可以兼作除氧設(shè)備使用，避免高溫金屬受熱面氧腐蝕。 根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)全面綜合比較，絕大多數(shù)電站都選用了熱經(jīng)濟(jì)性較差的面式加熱器組成回?zé)嵯到y(tǒng)，只有除氧器采用混合式，以滿足給水除氧的要求。面式加熱器的類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)面式加熱器的類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)面式加熱器水側(cè)(管側(cè)) ：受熱面管束的管內(nèi)部分和水室(或分配、匯集聯(lián)箱) 組成，承受凝結(jié)水泵或給水泵的壓力。汽側(cè)(殼側(cè)) ：加熱器外殼及管束外表間的空間構(gòu)成。汽側(cè)通過抽汽管與汽輪機(jī)回?zé)岢槠谙噙B，承受相應(yīng)抽汽的壓力。按被加熱水的引入和引出方式水室結(jié)構(gòu)聯(lián)箱結(jié)構(gòu)金屬換熱面管束U形折形蛇形螺旋形+管板+聯(lián)箱 混

5、合式低壓加熱器的結(jié)構(gòu)混合式低壓加熱器的結(jié)構(gòu) 二、面式加熱器的連接方式二、面式加熱器的連接方式面式加熱器的疏水方式選擇面式加熱器的疏水方式選擇為減少工作，面式加熱器汽側(cè)疏水應(yīng)收集并匯于系統(tǒng)的主水流中。一是利用相鄰加熱器的汽側(cè)壓差，使疏水以逐級自流的方式收集，如圖4-10（a）所示，其熱經(jīng)濟(jì)性可通過加裝外置式疏水冷卻器圖4-10(b)來加以改善。二是采用疏水泵，將疏水打入該加熱器出口水流中，如圖4-10(c)所示。收集方法 疏水逐級自流方式的熱經(jīng)濟(jì)性最差，但系統(tǒng)簡單可靠、投資小、不需附加運(yùn)行費(fèi)用、維護(hù)工作量小，被廣泛采用。幾乎所有高壓加熱器，絕大部分低壓加熱器都采用它。兩者比較 盡管疏水泵收集方式

6、熱經(jīng)濟(jì)高，但它使系統(tǒng)復(fù)雜，投資增大，且需用轉(zhuǎn)動機(jī)械，既耗廠用電又易汽蝕，使可靠性降低，維護(hù)工作量增大，并沒得到廣泛采用。面式加熱器的疏水設(shè)備選擇面式加熱器的疏水設(shè)備選擇 水封管利用U形管中水柱高度來平衡加熱器間壓差，實(shí)現(xiàn)自動排水并在殼側(cè)內(nèi)維持一定水位，U形管也可做成多級。多用于低壓加熱器。 浮子式疏水器浮子式疏水器由浮子、滑閥及其相連的一套轉(zhuǎn)動連桿機(jī)構(gòu)組成。多用于壓力稍高的低壓加熱器，或小機(jī)組的高壓加熱器。 疏水調(diào)節(jié)閥大機(jī)組的高壓加熱器常采用疏水調(diào)節(jié)閥，它的動作由一套水位控制操作系統(tǒng)來操縱。常用的有電動、氣動控制系統(tǒng)。 新型水位控制器一次調(diào)整到位后不再需進(jìn)一步調(diào)節(jié)，可做到不用操作隨機(jī)啟動，水位

7、控制穩(wěn)定，安全可靠，節(jié)能效果好，有廣闊應(yīng)用前景。高壓加熱器的水側(cè)旁路保護(hù)裝置高壓加熱器的水側(cè)旁路保護(hù)裝置 若加熱器管束破裂，水側(cè)自動旁路保護(hù)裝置，能快速而又嚴(yán)密地切斷進(jìn)入高壓加熱器的進(jìn)水，以保護(hù)汽輪機(jī)不進(jìn)水，高壓加熱器筒體不超壓，并保證不中斷地向蒸汽發(fā)生器供水。作用： 中、小機(jī)組多設(shè)有高壓加熱器的小旁路或大旁路?，F(xiàn)代大機(jī)組均配有水側(cè)自動旁路保護(hù)裝置，主要有水壓液動控制和電動控制兩種。tsjtwjt一、表面式加熱器的端差一、表面式加熱器的端差 表面式加熱器的端差，也稱上端差(出口端差)，通常是指加熱器汽側(cè)出口疏水溫度(飽和溫度)與水側(cè)出口溫度之差，用表示。如圖2-10所示。端差愈小熱經(jīng)濟(jì)性就愈好

8、，可從以下兩方面考慮： 降低回?zé)岢槠麎毫Γ瑴p小 ，回?zé)岢槠龉Ρ仍黾?，熱?jīng)濟(jì)性變好。因?yàn)閴毫^低的回?zé)岢槠龉Υ笥趬毫^高的回?zé)岢槠龉Α?升高水溫 ，結(jié)果是減小了壓力較高的回?zé)岢槠龉Ρ榷黾恿藟毫^低的回?zé)岢槠龉Ρ?，熱?jīng)濟(jì)性得到改善。wjsjtt 第三節(jié)第三節(jié) 表面式加熱器系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性表面式加熱器系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性jjjppp 我國的加熱器端差，無過熱蒸汽冷卻段時(shí)，=36C；有過熱蒸汽冷卻段時(shí)，=-12。機(jī)組容量大減小的效益好，應(yīng)選較小值。因此，減小端差是以付出金屬耗量和投資為代價(jià)的。換熱面積A與的關(guān)系：二、抽汽管道壓降二、抽汽管道壓降Pj及熱經(jīng)濟(jì)性及熱經(jīng)濟(jì)性 抽汽管道壓降指汽輪機(jī)抽汽口壓

9、力Pj和j級回?zé)峒訜崞鲀?nèi)汽側(cè)壓力Pj之差，即 抽汽壓降Pj加大，則Pj、tsj隨之減小，引起加熱器出口水溫twj降低，使整機(jī)回?zé)岢槠龉Ρ萖r減小，熱經(jīng)濟(jì)下降。 抽汽壓降Pj與蒸汽在管內(nèi)的流速和局部阻力(閥門、管道附件的數(shù)量、類型)有關(guān)。 一般表面式加熱器抽汽管壓降Pj不應(yīng)大于抽汽壓力Pj的10%，對大型機(jī)組則取4%6%較合適。三、蒸汽冷卻器及其熱經(jīng)濟(jì)性分析三、蒸汽冷卻器及其熱經(jīng)濟(jì)性分析 再熱使再熱后的回?zé)岢槠^熱度和焓值都有較大提高，導(dǎo)致熵增、火用損增大，削弱了回?zé)嵝Ч?裝設(shè)蒸汽冷卻器可減少回?zé)峒訜崞鲀?nèi)汽水換熱的不可逆損失，提高該級加熱器出口水溫。 蒸汽冷卻器的類型內(nèi)置式（也稱為過熱蒸汽冷

10、卻段）：它實(shí)際上是在加熱器內(nèi)隔離出一部分加熱面積，使加熱蒸汽先流經(jīng)該段加熱面。它提高的是本級加熱器出口水溫。外置式：是一個(gè)獨(dú)立的換熱器，既可減小本級加熱器的端差，又可提高最終給水溫度，降低機(jī)組熱耗，提高熱經(jīng)濟(jì)性。蒸汽冷卻器外置式蒸汽冷卻器分析： 給水流經(jīng)冷卻器，吸熱升溫進(jìn)入蒸汽發(fā)生器，減小換熱溫差Tb，火用損減少。 另一方面使蒸汽溫度降低，既減小了加熱器內(nèi)的換熱溫差和火用損，又使該級出口給水溫度提高，降低了熱耗。 蒸汽冷卻器的連接方式蒸汽冷卻器的蒸汽側(cè)連接較簡單，水側(cè)的連接方式不同，主要有串聯(lián)和并聯(lián)。 串聯(lián)指全部給水流經(jīng)冷卻器，如圖2-14中(b)、(d)、(e)、(f)所示； 并聯(lián)連接只有部

11、分給水進(jìn)入冷卻器，離開冷卻器的給水再與主水流混合后送往蒸汽發(fā)生器，如圖2-14中(a)和(c)所示。 外置式蒸汽冷卻器兩種連接方式的比較串聯(lián)方式串聯(lián)方式優(yōu)點(diǎn)：蒸汽冷卻器的進(jìn)水溫度高，與蒸汽換熱平均溫差小，冷卻器內(nèi)火用損少，效益較顯著；缺點(diǎn)：主水流全部通過冷卻器，給水系統(tǒng)的阻力增大，泵功消耗多。并聯(lián)方式并聯(lián)方式優(yōu)點(diǎn)：主水流中分了一部分到冷卻器，給水系統(tǒng)的阻力小，泵功可減小。缺點(diǎn)： 進(jìn)入較高壓力加熱器的水量減少，相應(yīng)的回?zé)岢槠繙p小，回?zé)岢槠龉p少，熱經(jīng)濟(jì)性稍遜于串聯(lián)式; 進(jìn)入冷卻器的水溫較低，換熱溫差較大，冷卻器內(nèi)火用損稍大。蒸汽冷卻器是提高大容量、高參數(shù)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的有效措施。四、表面式加熱

12、器的疏水方式及熱經(jīng)濟(jì)性分析四、表面式加熱器的疏水方式及熱經(jīng)濟(jì)性分析疏水：加熱蒸汽進(jìn)入表面式加熱器放熱后，冷凝而成的凝結(jié)水。疏水收集方式有兩種疏水逐級自流方式：利用相鄰表面式加熱器汽側(cè)壓差，將壓力較高的疏水自流到壓力較低的加熱器中，如圖2-15所示。疏水泵方式，如圖2-16所示。圖2-16表面式加熱器采用疏水泵方式圖2-15表面式加熱器采用逐級自流方式 不同疏水收集方式的熱經(jīng)濟(jì)性 疏水泵方式的熱經(jīng)濟(jì)性僅次于沒有疏水的混合式加熱器。 疏水逐級自流方式的熱經(jīng)濟(jì)性最差。疏水和主水流混合后可以減少該級加熱器的出口端差，因而提高了熱經(jīng)濟(jì)性。從熱量法角度分析，如下圖所示用做功能力法分析，如圖2-18（e）所

13、示。 j1級加熱器的進(jìn)水溫度比疏水泵方式低，汽側(cè)壓力不變，放熱的平均溫度Ts不變，吸熱過程的平均溫度Tw因進(jìn)水溫度降低而下降，換熱溫差Trj-1，及相應(yīng)的火用損er（j-1）加大； 在壓力較低的j+1級加熱器內(nèi)，因j級加熱器疏水壓力由Pj降低到Pj+1，產(chǎn)生壓降損失P=PjPj+1，熱能貶值利用，火用損增大。采用 疏水逐級自流方式時(shí) 疏水冷卻段(器)及其熱經(jīng)濟(jì)性 將加熱器中疏水出口水溫降低后再排至壓力較低的j+1級加熱器中，可減少對低壓抽汽的排擠，減小疏水逐級自流帶來的負(fù)面效果。 減少疏水逐級自流排擠低壓抽汽所引起的附加冷源熱損失及火用損er（j+1），又可避免采用疏水泵方式帶來其他問題，如圖

14、2-19所示。 采用疏水冷卻段(器)的目的： 從熱量法分析： 從做功能力法分析： 加裝疏水冷卻段(器)后，加熱蒸汽在j級加熱器中的放熱過程平均溫度降低了。如圖218中(d)，蒸汽放熱過程由1-3-2變?yōu)?-3-2，換熱溫差由Tr降為Tr，熵增由s減為s，傭損減少erj=Tens。故熱經(jīng)濟(jì)性獲得改善。 對于j+1級，疏水能位降低，熵增減小，火用損也下降。1wjsjtt與蒸汽冷卻段(器)相似，疏水冷卻裝置也分內(nèi)置式、外置式兩種。 下端差(入口端差)：加裝疏水冷卻器(段)后，疏水溫度與本級加熱器進(jìn)口水溫之差，如圖2-20所示。下端差一般推薦510 C。 大多數(shù)機(jī)組的回?zé)嵯到y(tǒng)均因該優(yōu)勢而樂于采用此種方

15、式，尤其是高壓加熱器幾乎全部采用它，低壓加熱器的絕大部分也采用它。 兩種疏水收集方式的比較疏水逐級自流方式疏水逐級自流方式優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)簡單、無轉(zhuǎn)動設(shè)備、工作可靠、投資小、不需附加運(yùn)行費(fèi)、維護(hù)工作量小等。缺點(diǎn)：熱經(jīng)濟(jì)性最差。而疏水冷卻段的采用可不同程度地彌補(bǔ)疏水逐級自流對熱經(jīng)濟(jì)性的影響。疏水泵方式疏水泵方式優(yōu)點(diǎn)：熱經(jīng)濟(jì)性高缺點(diǎn)：系統(tǒng)復(fù)雜，投資增加，且需用轉(zhuǎn)動機(jī)械，既耗廠用電又易汽蝕，使可靠性降低，維護(hù)工作量大。五、實(shí)際機(jī)組回?zé)嵩瓌t性熱力系統(tǒng)五、實(shí)際機(jī)組回?zé)嵩瓌t性熱力系統(tǒng) 一般系統(tǒng)都采用一臺混合式加熱器作為除氧器，將回?zé)峒訜崞鞣譃楦邏杭訜崞鹘M和低壓加熱器組。 高壓加熱器疏水逐級自流進(jìn)入除氧器，低壓加

16、熱器疏水也采用逐級自流方式進(jìn)入凝汽器熱井或在末級或次末級加熱器采用疏水泵將疏水打入加熱器出口水管道中。 西方中間再熱機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)的普遍特點(diǎn)：高壓加熱器全部采用內(nèi)置式蒸汽冷卻段，高低壓加熱器全部都有內(nèi)置式疏水冷卻段，疏水采用逐級自流方式。第四節(jié)第四節(jié) 給水除氧及除氧器給水除氧及除氧器一、給水除氧的必要性 水中含有溶解的活性氣體，金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使金屬表面遭到腐蝕，其中危害最大的是氧氣。 對亞臨界和超臨界壓力的直流鍋爐，要求給水徹底除氧，因?yàn)殄仩t無排污，且蒸汽溶鹽能力強(qiáng)。二、給水除氧方法給水除氧有化學(xué)除氧和物理除氧兩種方法?；瘜W(xué)除氧化學(xué)除氧 化學(xué)除氧是向水中加入化學(xué)藥劑，使水中溶解氧與它產(chǎn)生化學(xué)

17、反應(yīng)生成無腐蝕性的穩(wěn)定化合物，達(dá)到除氧的目的。 該法能徹底除氧，但不能除去其它氣體，且價(jià)格較貴，還會生成鹽類，電廠中較少單獨(dú)采用。0ppKbb物理除氧物理除氧 物理除氧是借助于物理手段，將水中溶解氧和其他氣體除掉，并且水中無任何殘留物質(zhì)。 火電廠和核電站中應(yīng)用最普遍的是熱力除氧法。 三、熱力除氧原理 熱力除氧原理是建立在亨利定律和道爾頓定律基礎(chǔ)上的。 亨利定律反映了氣體在水中溶解和離析的規(guī)律； 道爾頓定律則指出混合氣體全壓力與各組成氣體分壓力之間的關(guān)系。 它們共同奠定了用熱力除去水中溶解氣體的理論基礎(chǔ)。 亨利定律指出在一定溫度條件下，氣體溶于水中和氣體自水中逸出是動態(tài)過程，當(dāng)處于動態(tài)平衡時(shí)，單

18、位體積中溶解的氣體量b與水面上該氣體的分壓力pb成正比。其關(guān)系式為：sjppp 若水面上該氣體的分壓力若水面上該氣體的分壓力P P不等于水中溶解氣體所對應(yīng)的平衡壓力不等于水中溶解氣體所對應(yīng)的平衡壓力PbPb時(shí)，平衡破時(shí)，平衡破壞。壞。 PPPPb b，則水面上該氣體將更多地溶入水中，則水面上該氣體將更多地溶入水中， PPbPPb，則有更多的該氣體自水中逸出。，則有更多的該氣體自水中逸出。 因此，要想除去水中溶解的某種氣體，只須將水面上該氣體的分壓力降為零即因此，要想除去水中溶解的某種氣體，只須將水面上該氣體的分壓力降為零即可，在不平衡壓差可，在不平衡壓差P=PP=Pb b-P-P的作用下，該氣

19、體就會從水中完全除掉。的作用下，該氣體就會從水中完全除掉。 物理除氧的基本原理：物理除氧的基本原理： 道爾頓定律則指出，混合氣體的全壓力等于各組成氣道爾頓定律則指出，混合氣體的全壓力等于各組成氣( (汽汽) )體分壓力之和。體分壓力之和。對除氧器中給水而言，對除氧器中給水而言， 對水定壓加熱，溫度上升，水蒸發(fā)加深，水蒸氣的分壓力加大，溶于水中的對水定壓加熱，溫度上升，水蒸發(fā)加深，水蒸氣的分壓力加大，溶于水中的其他氣體的分壓力減少。當(dāng)水被加熱到飽和溫度，其他氣體的分壓力減少。當(dāng)水被加熱到飽和溫度，P Ps s接近或等于接近或等于P P時(shí)，時(shí)， 趨向于趨向于零，水中就不含有其他氣體。不僅除氧，也除

20、去了其他氣體零，水中就不含有其他氣體。不僅除氧，也除去了其他氣體 。 jp 熱力除氧不僅是傳熱過程，還是傳質(zhì)過程，必須同時(shí)滿足傳熱和傳質(zhì)兩個(gè)方面的條件，才能達(dá)到熱力除氧的目的。保證熱力除氧效果的基本條件是： 水應(yīng)該被加熱到除氧器工作壓力下的飽和溫度。 必須把水中逸出的氣體及時(shí)排走，以保證液面上氧氣及其他氣體分壓力維持為零或最小。 被除氧的水與加熱蒸汽應(yīng)有足夠的接觸面積，蒸汽與水應(yīng)逆向流動，確保有較大的不平衡壓差。 初期除氧階段 此時(shí)水中有大量溶解氣體，不平衡壓差P較大，通過加熱給水，氣體以小氣泡的形式克服水的黏滯力和表面張力離析出來，此階段大致可除去80%90%的氣體。氣體自水中逸出的傳質(zhì)過程

21、可分為兩個(gè)階段：氣體自水中逸出的傳質(zhì)過程可分為兩個(gè)階段： 深度除氧階段 給水中還殘留少量氣體，P很小，氣體難以克服水的黏滯力和表面張力逸山，只有靠單個(gè)分子的擴(kuò)散作用慢慢離析出水面。此過程擴(kuò)散速度很慢，往往還輔之以化學(xué)除氧。四、熱力除氧器類型及結(jié)構(gòu)四、熱力除氧器類型及結(jié)構(gòu)除氧器包括：除氧塔(除氧頭)、給水箱。給水除氧主要是在除氧塔中進(jìn)行，因此主要對除氧塔進(jìn)行介紹。除氧器的類型及選擇除氧器的類型及選擇 按結(jié)構(gòu)分（根據(jù)水在除氧塔內(nèi)的播散方式）：淋水盤(細(xì)流)式、噴霧填料(噴霧膜式)式。 按除氧器內(nèi)壓力大小分：真空式、大氣壓式和高壓式除氧器。 按除氧塔的布置方式分：立式、臥式除氧器。 是借助于凝汽器內(nèi)

22、的高真空，在凝汽器底部兩側(cè)布置適當(dāng)?shù)某跹b置(如圖2-23所示)， 當(dāng)凝結(jié)水和補(bǔ)充水從凝汽器上部進(jìn)入集水板，通過淋水盤成細(xì)水流落在濺水板上，形成的水珠被汽輪機(jī)排汽加熱，達(dá)到除氧的目的。 真空式除氧器真空式除氧器大氣壓式除氧器除氧器內(nèi)工作壓力較大氣壓稍高（約0.118MPa），離析出的氣體能在該壓差的作用下自動排出。優(yōu)點(diǎn)：工作壓力低，造價(jià)低，土建費(fèi)用也低，適宜于中、低參數(shù)發(fā)電廠、熱電廠補(bǔ)充水及生產(chǎn)返回水的除氧設(shè)備。 除氧器工作壓力大于0.343MPa時(shí)稱為高壓除氧器，它多應(yīng)用在高參數(shù)電廠中。 高壓除氧器除氧器的結(jié)構(gòu)除氧器的結(jié)構(gòu) 大氣壓式除氧器該除氧器均為立式淋水盤式。如圖2-24所示。這種除氧器

23、對淋水盤的安裝要求較高，對負(fù)荷的適應(yīng)能力差，現(xiàn)多應(yīng)用在中參數(shù)及以下的電廠。主要優(yōu)點(diǎn)是：主要優(yōu)點(diǎn)是：強(qiáng)化傳熱：傳熱面積大；能夠深度除氧；能夠適應(yīng)負(fù)荷、進(jìn)水溫度強(qiáng)化傳熱：傳熱面積大；能夠深度除氧；能夠適應(yīng)負(fù)荷、進(jìn)水溫度的變化。的變化。 噴霧式除氧器噴霧式除氧器由兩部分組成由兩部分組成上部為噴霧層、由噴嘴將水霧化，除去水中大部分溶解氧上部為噴霧層、由噴嘴將水霧化，除去水中大部分溶解氧及其他氣體及其他氣體( (初期除氧初期除氧) )；下部為淋水盤或填料層，在該層除去水中殘留的氣體下部為淋水盤或填料層，在該層除去水中殘留的氣體( (深度深度除氧除氧) )。除氧塔除氧塔( (頭頭) )有立式與臥式，大型機(jī)

24、組采用臥式較多，如圖有立式與臥式，大型機(jī)組采用臥式較多，如圖2-252-25、圖、圖2-262-26。 臥式除氧塔長度方向可布置較多噴嘴，避免相鄰噴嘴水霧化后相互干擾，臥式除氧塔長度方向可布置較多噴嘴，避免相鄰噴嘴水霧化后相互干擾，完成初期除氧，除氧效果獲得保證。也可布置多個(gè)排氣口，利于氣體及時(shí)完成初期除氧，除氧效果獲得保證。也可布置多個(gè)排氣口，利于氣體及時(shí)逸出，以免逸出，以免“返氧返氧”，影響除氧效果。，影響除氧效果。 塔的下部為深度除氧，由上部來的已被除去塔的下部為深度除氧，由上部來的已被除去8090%氧的凝結(jié)水通過氧的凝結(jié)水通過布水槽鋼均勻噴灑在淋水盤上后，再進(jìn)入填料層，與底部來的一次加

25、熱蒸布水槽鋼均勻噴灑在淋水盤上后，再進(jìn)入填料層，與底部來的一次加熱蒸汽形成逆向流動，完成深度除氧。汽形成逆向流動，完成深度除氧。 給水箱是凝結(jié)水泵與給水泵之間的緩沖容器，內(nèi)部設(shè)置有啟動加熱裝置給水箱是凝結(jié)水泵與給水泵之間的緩沖容器，內(nèi)部設(shè)置有啟動加熱裝置和鍋爐啟動放水裝置。和鍋爐啟動放水裝置。五、除氧器的熱平衡及自生沸騰五、除氧器的熱平衡及自生沸騰除氧器的熱平衡除氧器的熱平衡除氧器遵循物質(zhì)平衡和熱平衡的規(guī)律，即進(jìn)入除氧器的物質(zhì)離開除氧器的物質(zhì)進(jìn)入除氧器的熱量離開除氧器的熱量除氧器的自生沸騰及防止方法除氧器的自生沸騰及防止方法 自生沸騰現(xiàn)象：若除氧器不需要回?zé)岢槠訜?，僅憑其他進(jìn)入除氧器的蒸汽和

26、疏水就可滿足將水加熱到除氧器工作壓力下的飽和溫度，這種現(xiàn)象稱為自生沸騰現(xiàn)象。 除氧器自生沸騰時(shí)，熱量損失加大，除氧效果惡化，威脅除氧器的安全，不允許自生沸騰現(xiàn)象的發(fā)生。防止發(fā)生除氧器自生沸騰現(xiàn)象的方法： 將一些放熱的物流改引至他處； 設(shè)置高加疏水冷卻器； 提高除氧器壓力既可降低高加數(shù)量又可減少疏水量； 將化學(xué)補(bǔ)充水引入除氧器。此法會使熱經(jīng)濟(jì)性受到影響。第五節(jié)第五節(jié) 除氧器的運(yùn)行及其熱經(jīng)濟(jì)性分析除氧器的運(yùn)行及其熱經(jīng)濟(jì)性分析 定壓運(yùn)行除氧器是保持除氧器工作壓力為定壓運(yùn)行除氧器是保持除氧器工作壓力為定值。定值。 在進(jìn)汽管上安裝一在進(jìn)汽管上安裝一壓力調(diào)節(jié)閥壓力調(diào)節(jié)閥，將壓力較高的回?zé)岢槠档椭炼ㄖ?，?/p>

27、壓力較高的回?zé)岢槠档椭炼ㄖ担斐沙槠?jié)流損失。定壓運(yùn)行除氧器多應(yīng)用在中小型機(jī)組上。造成抽汽節(jié)流損失。定壓運(yùn)行除氧器多應(yīng)用在中小型機(jī)組上。一、除氧器的運(yùn)行方式一、除氧器的運(yùn)行方式除氧器有定壓和滑壓兩種運(yùn)行方式。 滑壓運(yùn)行除氧器是指在滑壓范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)其壓力隨主機(jī)負(fù)荷與抽汽壓滑壓運(yùn)行除氧器是指在滑壓范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)其壓力隨主機(jī)負(fù)荷與抽汽壓力的變動而變化力的變動而變化( (滑壓滑壓) )。 啟動時(shí)除氧器保持最低恒定壓力，抽汽管上只有一逆止閥防止蒸汽倒啟動時(shí)除氧器保持最低恒定壓力，抽汽管上只有一逆止閥防止蒸汽倒流入汽輪機(jī)，沒有壓力調(diào)節(jié)閥及其引起的額外的節(jié)流損失。流入汽輪機(jī)，沒有壓力調(diào)節(jié)閥及其引起的額外的節(jié)

28、流損失?；瑝哼\(yùn)行的熱經(jīng)濟(jì)性要高些，尤其是在低負(fù)荷時(shí)，更為突出?；瑝哼\(yùn)行的熱經(jīng)濟(jì)性要高些，尤其是在低負(fù)荷時(shí)，更為突出。二、除氧器汽源的連接方式二、除氧器汽源的連接方式如圖如圖229(a)229(a)，抽汽管道設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)閥，同時(shí)當(dāng)負(fù)荷降低到該級抽汽壓力滿，抽汽管道設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)閥，同時(shí)當(dāng)負(fù)荷降低到該級抽汽壓力滿足不了除氧器運(yùn)行壓力要求時(shí)，應(yīng)有能切換至高一級抽汽并相應(yīng)關(guān)閉原級抽汽的足不了除氧器運(yùn)行壓力要求時(shí)，應(yīng)有能切換至高一級抽汽并相應(yīng)關(guān)閉原級抽汽的裝置。裝置。這種連這種連接方式接方式的缺點(diǎn)的缺點(diǎn)節(jié)流損失增加，降低了該級抽汽的能位，本級抽汽量減少，壓力較高節(jié)流損失增加，降低了該級抽汽的能位，本級

29、抽汽量減少，壓力較高一級抽汽量增加，回?zé)岢槠龉Ρ纫患壋槠吭黾?，回?zé)岢槠龉Ρ萖rXr降低，冷源熱損失增加，使機(jī)組降低，冷源熱損失增加，使機(jī)組ii降低。降低。在低負(fù)荷時(shí)原級抽汽關(guān)閉，回?zé)峒墧?shù)減少，回?zé)釗Q熱過程不可逆損在低負(fù)荷時(shí)原級抽汽關(guān)閉，回?zé)峒墧?shù)減少，回?zé)釗Q熱過程不可逆損失增大，使失增大，使XrXr減小更多，機(jī)組的減小更多，機(jī)組的ii降低更甚。降低更甚。熱經(jīng)濟(jì)性最低，一般在高、中壓電廠帶基本負(fù)荷的機(jī)組中應(yīng)用較多。熱經(jīng)濟(jì)性最低，一般在高、中壓電廠帶基本負(fù)荷的機(jī)組中應(yīng)用較多。該連接方式是在除氧器出口水前方設(shè)置一高壓加熱器并與除氧器共用同一級回該連接方式是在除氧器出口水前方設(shè)置一高壓加熱器并與除

30、氧器共用同一級回?zé)岢槠?，組成一級加熱，如圖熱抽汽，組成一級加熱，如圖229(b)229(b)所示。所示。該連接方式的熱經(jīng)濟(jì)性比單獨(dú)連接方式高，但它是以增加一臺高壓加熱器的投資、該連接方式的熱經(jīng)濟(jì)性比單獨(dú)連接方式高，但它是以增加一臺高壓加熱器的投資、系統(tǒng)復(fù)雜為代價(jià)，只在一些供熱機(jī)組上采用。系統(tǒng)復(fù)雜為代價(jià)，只在一些供熱機(jī)組上采用。單獨(dú)連接定壓除氧器方式單獨(dú)連接定壓除氧器方式前置連接定壓除氧器方式前置連接定壓除氧器方式這種連接方式在本級回?zé)岢槠艿郎喜辉O(shè)壓力調(diào)節(jié)閥，因此在滑壓范圍這種連接方式在本級回?zé)岢槠艿郎喜辉O(shè)壓力調(diào)節(jié)閥，因此在滑壓范圍(20100(20100) )內(nèi)，其加熱蒸汽壓力隨機(jī)組負(fù)荷而

31、變化，避免了加熱蒸汽的節(jié)流損失。為確內(nèi)，其加熱蒸汽壓力隨機(jī)組負(fù)荷而變化，避免了加熱蒸汽的節(jié)流損失。為確保除氧器在低負(fù)荷保除氧器在低負(fù)荷(20(20以下以下) )時(shí)仍能自動向大氣排氣，仍應(yīng)裝有至高一級回?zé)釙r(shí)仍能自動向大氣排氣，仍應(yīng)裝有至高一級回?zé)岢槠艿郎系那袚Q閥和壓力調(diào)節(jié)閥，如圖抽汽管道上的切換閥和壓力調(diào)節(jié)閥，如圖229(c)229(c)所示。所示。該連接方式的熱經(jīng)濟(jì)性是最高的，適合于再熱機(jī)組和調(diào)峰機(jī)組。該連接方式的熱經(jīng)濟(jì)性是最高的，適合于再熱機(jī)組和調(diào)峰機(jī)組。可避免除氧器在低負(fù)荷時(shí)切換到高一級回?zé)岢槠鶐淼谋锥?。它與啟動鍋可避免除氧器在低負(fù)荷時(shí)切換到高一級回?zé)岢槠鶐淼谋锥?。它與啟動鍋爐、

32、廠用輔助蒸汽系統(tǒng)和高壓缸排汽相連，運(yùn)行中作除氧器的備用汽源，如爐、廠用輔助蒸汽系統(tǒng)和高壓缸排汽相連，運(yùn)行中作除氧器的備用汽源，如圖圖230230所示。所示?；瑝撼跗鞣绞交瑝撼跗鞣绞?增設(shè)輔助蒸汽穩(wěn)壓聯(lián)箱增設(shè)輔助蒸汽穩(wěn)壓聯(lián)箱三、除氧器的滑壓運(yùn)行三、除氧器的滑壓運(yùn)行 在額定工況運(yùn)行時(shí)，滑壓與定壓一樣，出口水溫均為飽和水溫。在額定工況運(yùn)行時(shí)，滑壓與定壓一樣，出口水溫均為飽和水溫。 當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變化劇烈時(shí)，會對除氧效果和給水泵的安全運(yùn)行帶來不利影響。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變化劇烈時(shí)，會對除氧效果和給水泵的安全運(yùn)行帶來不利影響。下而分別討論不利影響及對策。下而分別討論不利影響及對策。負(fù)荷驟升時(shí)，壓力很快上升，水溫

33、上升滯后，由原飽和狀態(tài)變?yōu)槟╋柡蜖顟B(tài)，負(fù)荷驟升時(shí)，壓力很快上升，水溫上升滯后，由原飽和狀態(tài)變?yōu)槟╋柡蜖顟B(tài)，造成造成“返氧返氧”現(xiàn)象。因此在負(fù)荷驟升時(shí)，首要解決的是除氧效果?，F(xiàn)象。因此在負(fù)荷驟升時(shí)，首要解決的是除氧效果。可采取的措施有：控制負(fù)荷驟升速度，一般在每分鐘可采取的措施有：控制負(fù)荷驟升速度，一般在每分鐘5負(fù)荷內(nèi)就可確保除氧負(fù)荷內(nèi)就可確保除氧效果。在給水箱內(nèi)加裝再沸騰管。對滑壓范圍加以適當(dāng)?shù)膲嚎s。效果。在給水箱內(nèi)加裝再沸騰管。對滑壓范圍加以適當(dāng)?shù)膲嚎s。 負(fù)荷驟降時(shí)，除氧器壓力下降，除氧水發(fā)生負(fù)荷驟降時(shí)，除氧器壓力下降，除氧水發(fā)生“閃蒸閃蒸”現(xiàn)象，除氧效果更好，現(xiàn)象，除氧效果更好，水溫也逐漸

34、下降，但給水泵入口處的水溫下降有滯后，而此處壓力卻隨著除氧水溫也逐漸下降，但給水泵入口處的水溫下降有滯后，而此處壓力卻隨著除氧器壓力驟降而下降，當(dāng)小于其所對應(yīng)的汽化壓力時(shí)，就會發(fā)生汽蝕，它會嚴(yán)重器壓力驟降而下降，當(dāng)小于其所對應(yīng)的汽化壓力時(shí)，就會發(fā)生汽蝕，它會嚴(yán)重地影響給水泵的安全運(yùn)行。地影響給水泵的安全運(yùn)行。負(fù)荷驟升負(fù)荷驟升負(fù)荷驟降負(fù)荷驟降泵在運(yùn)行中是否發(fā)生汽蝕是由有效汽蝕余量泵在運(yùn)行中是否發(fā)生汽蝕是由有效汽蝕余量( (又稱有效凈正吸水頭又稱有效凈正吸水頭)NPSH)NPSHa a和必需和必需汽蝕余量（必需凈正水頭）汽蝕余量（必需凈正水頭）NPSHNPSHr r兩者之差值決定的。兩者之差值決定

35、的。有效汽蝕余量（有效汽蝕余量（NPSHNPSHa a）：）：是指在泵吸入口處，單位重量液體所具有的超過汽化是指在泵吸入口處，單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量。也即液體所具有的避免泵發(fā)生汽化的能量。它可由下式表示：壓力的富余能量。也即液體所具有的避免泵發(fā)生汽化的能量。它可由下式表示：圖圖2-31表示泵的吸入系統(tǒng)示意圖。表示泵的吸入系統(tǒng)示意圖。圖2-31 吸入系統(tǒng)及離心泵內(nèi)的壓力變化由上式可知，前兩項(xiàng)由上式可知，前兩項(xiàng)保持不變，保持不變，若流量增加，吸入系統(tǒng)管路中的若流量增加，吸入系統(tǒng)管路中的壓力損失壓力損失p增大，增大，NPSHa隨之減隨之減小，使發(fā)生汽蝕的可能性增大。小，使發(fā)生汽蝕

36、的可能性增大。給水泵不汽蝕的條件給水泵不汽蝕的條件Pd-除氧器工作壓力；Pv-泵入口水溫對應(yīng)的汽化壓力；Hd-泵入口承受的靜水頭；p-泵吸入管損失的壓力。raNPSHNPSH 0raNPSHNPSHNPSH圖圖2 2- -3232 NPSH NPSHa a和和NPSHNPSHr r隨流量的變化關(guān)系隨流量的變化關(guān)系必需汽蝕余量必需汽蝕余量NPSHNPSHr r與泵的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速和流與泵的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速和流量有關(guān)。量有關(guān)。NPSHNPSHr r越小越小，泵本身的汽蝕性能越泵本身的汽蝕性能越好。好。NPSHNPSHr r隨轉(zhuǎn)速升高而加大，又隨流隨轉(zhuǎn)速升高而加大，又隨流量量的增加的增加而增加，如圖而增加，如

37、圖232。交點(diǎn)。交點(diǎn)A為臨界點(diǎn)為臨界點(diǎn)，所所對應(yīng)的流量對應(yīng)的流量Q QA A稱為臨界流稱為臨界流量量。因此，給水泵要能正常運(yùn)行不發(fā)生汽因此，給水泵要能正常運(yùn)行不發(fā)生汽蝕的蝕的條件為：條件為：（2-52-5）或有效的富裕壓頭或有效的富裕壓頭 (2-6)(2-6) 將式將式(2-4)代入式代入式(2-6)并整理得并整理得或?qū)懗苫驅(qū)懗?h-穩(wěn)態(tài)工況時(shí)防止泵汽蝕的富裕壓頭； H-暫態(tài)工況時(shí)富裕壓頭的下降值。 在穩(wěn)態(tài)工況，與定壓運(yùn)行除氧器一樣，除氧水箱水溫與泵入口水溫相同，即在穩(wěn)態(tài)工況，與定壓運(yùn)行除氧器一樣，除氧水箱水溫與泵入口水溫相同，即 ,H=0,H=0，NPSH=h=constNPSH=h=con

38、st，水泵不會發(fā)生汽蝕。如圖水泵不會發(fā)生汽蝕。如圖2-33所示。所示。00dvpp 在暫態(tài)工況，負(fù)荷驟降，壓力迅速降低，引起泵內(nèi)最低壓頭、泵入口處水溫在暫態(tài)工況，負(fù)荷驟降，壓力迅速降低，引起泵內(nèi)最低壓頭、泵入口處水溫和除氧器壓頭發(fā)生變化。研究它們的變化規(guī)律，制定適合的防止泵汽蝕的措施，和除氧器壓頭發(fā)生變化。研究它們的變化規(guī)律，制定適合的防止泵汽蝕的措施，有助于給水泵的安全運(yùn)行。有助于給水泵的安全運(yùn)行。對圖對圖2-332-33作簡化如下：作簡化如下：暫態(tài)過程中進(jìn)入除氧器的凝結(jié)水溫不變；給水流量也不變。這樣暫態(tài)過程中進(jìn)入除氧器的凝結(jié)水溫不變；給水流量也不變。這樣PP、NPSHNPSHr r就不變，

39、使整個(gè)暫態(tài)過程就不變，使整個(gè)暫態(tài)過程constNPSHgpHhrd 對圖中實(shí)線，暫態(tài)開始時(shí)，泵入口水溫滯后于對圖中實(shí)線，暫態(tài)開始時(shí)，泵入口水溫滯后于p pd d的下降，吸入管段內(nèi)的水的下降，吸入管段內(nèi)的水打完前，打完前，bdbd為水平線。打完后，降低溫度的水進(jìn)入水泵內(nèi)，其汽化壓頭開始為水平線。打完后，降低溫度的水進(jìn)入水泵內(nèi)，其汽化壓頭開始下降下降(d(d點(diǎn)點(diǎn)) )。滯后時(shí)間。滯后時(shí)間T T與吸入管容積和給水泵流量有如下關(guān)系：與吸入管容積和給水泵流量有如下關(guān)系：由于吸入管容積相對于給水箱小得多，因此給水泵中汽化壓頭下降速度大于由于吸入管容積相對于給水箱小得多，因此給水泵中汽化壓頭下降速度大于除氧

40、器壓頭下降速度，表現(xiàn)為除氧器壓頭下降速度，表現(xiàn)為defdef曲線較曲線較bdfbdf曲線陡。曲線陡?；瑝哼\(yùn)行除氧器防止給水泵汽蝕的措施滑壓運(yùn)行除氧器防止給水泵汽蝕的措施 用虛線代表的是除氧器壓頭用虛線代表的是除氧器壓頭p pd dgg。負(fù)荷驟降開始，除氧器壓力下降，水箱。負(fù)荷驟降開始，除氧器壓力下降，水箱的水發(fā)生的水發(fā)生“閃蒸閃蒸”現(xiàn)象，產(chǎn)生大量蒸汽阻止除氧器壓力下降，其壓頭沿著現(xiàn)象，產(chǎn)生大量蒸汽阻止除氧器壓力下降，其壓頭沿著bdfbdf的的虛線緩慢變化。虛線緩慢變化。 用點(diǎn)劃線代表的是泵內(nèi)最低壓頭用點(diǎn)劃線代表的是泵內(nèi)最低壓頭 rddNPSHgpHgp與與p pd dgg的變化同步，在圖上體現(xiàn)

41、為的變化同步，在圖上體現(xiàn)為bcefbcef與與bdfbdf平行。平行。 負(fù)荷驟降開始后負(fù)荷驟降開始后(bbb(bbb以右以右) )。HH在逐漸增大，使在逐漸增大，使NPSHNPSH逐漸減小，到達(dá)逐漸減小，到達(dá)c c點(diǎn)點(diǎn)時(shí)，時(shí)，hhHH，NPSHNPSH0 0，此為臨界點(diǎn)。過了，此為臨界點(diǎn)。過了c c點(diǎn)則點(diǎn)則hHhH，NPSH0NPSH0，泵內(nèi)，泵內(nèi)產(chǎn)生汽蝕，威脅給水泵和鍋爐的安全。到達(dá)滯后時(shí)間產(chǎn)生汽蝕，威脅給水泵和鍋爐的安全。到達(dá)滯后時(shí)間T T時(shí)時(shí)( (即即d d點(diǎn)點(diǎn)) )，HHmaxmax為最大為最大值，水泵汽蝕最嚴(yán)重。到值，水泵汽蝕最嚴(yán)重。到e e點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí)hhHH，汽蝕停止。，汽蝕停止。

42、由以上變化規(guī)律可知，只要在暫態(tài)過程中使泵內(nèi)最低壓頭大于泵內(nèi)水溫所對應(yīng)的由以上變化規(guī)律可知，只要在暫態(tài)過程中使泵內(nèi)最低壓頭大于泵內(nèi)水溫所對應(yīng)的汽化壓頭，水泵就不會發(fā)生汽蝕，從圖汽化壓頭，水泵就不會發(fā)生汽蝕，從圖2-33上看，使曲線上看，使曲線bcef與與bd不相交，給水不相交，給水泵就是安全的。泵就是安全的。u 措施一：針對曲線措施一：針對曲線bcefbcef。使該線與。使該線與bdbd不相交，可采取的措施有不相交，可采取的措施有 提高除氧器安裝高度提高除氧器安裝高度Hd，也就加大了除氧器防止水泵汽蝕的富裕壓頭，也就加大了除氧器防止水泵汽蝕的富裕壓頭h。 采用低轉(zhuǎn)速前置泵，因它的采用低轉(zhuǎn)速前置泵

43、，因它的NPSHr較高速泵小得多，除氧器也可布置在較低高較高速泵小得多，除氧器也可布置在較低高度，土建投資相應(yīng)減少。度，土建投資相應(yīng)減少。 降低泵吸入管道的壓降降低泵吸入管道的壓降P，應(yīng)減少管道上不必要的彎頭、管制件和水平管段長，應(yīng)減少管道上不必要的彎頭、管制件和水平管段長度。所以給水泵布置時(shí)通常在除氧器正下方不遠(yuǎn)處。度。所以給水泵布置時(shí)通常在除氧器正下方不遠(yuǎn)處。u 措施二：針對汽化壓頭曲線措施二：針對汽化壓頭曲線defdef?？煽s短滯后時(shí)間?？煽s短滯后時(shí)間T T，為此可采用：，為此可采用： 提高水泵吸入管內(nèi)流速提高水泵吸入管內(nèi)流速W，則，則TLW就可縮短。就可縮短。 加大給水泵流量加大給水泵

44、流量Q也可使也可使TVQ降低，可開啟給水泵再循環(huán)來增大降低，可開啟給水泵再循環(huán)來增大Q。 在給水泵入口注入在給水泵入口注入“冷水冷水”，以降，以降低進(jìn)入給水泵的水溫，低進(jìn)入給水泵的水溫，T也就減小。也就減小。如圖如圖2-34中所示利用主凝結(jié)水旁路或中所示利用主凝結(jié)水旁路或設(shè)置給水冷卻器來達(dá)到。設(shè)置給水冷卻器來達(dá)到。u 措施三：減緩除氧器壓頭曲線措施三：減緩除氧器壓頭曲線pdpdgg的下降，則泵內(nèi)最低壓頭曲線更的下降，則泵內(nèi)最低壓頭曲線更平坦時(shí)，也可避免其與汽化壓頭曲線平坦時(shí)，也可避免其與汽化壓頭曲線bdbd相交，為此可采?。合嘟?，為此可采?。?適當(dāng)增加除氧器給水箱儲水量，則當(dāng)負(fù)荷驟降時(shí)靠存水閃

45、蒸出更多的蒸汽來阻止適當(dāng)增加除氧器給水箱儲水量，則當(dāng)負(fù)荷驟降時(shí)靠存水閃蒸出更多的蒸汽來阻止除氧器壓力下降。除氧器壓力下降。 裝設(shè)在滯后時(shí)間內(nèi)能快速投入的備用汽源，以阻止除氧器壓力的下降。通常為汽裝設(shè)在滯后時(shí)間內(nèi)能快速投入的備用汽源，以阻止除氧器壓力的下降。通常為汽輪機(jī)抽汽、高壓缸排汽和輔助蒸汽聯(lián)箱來汽。輪機(jī)抽汽、高壓缸排汽和輔助蒸汽聯(lián)箱來汽。四、無除氧器熱力系統(tǒng)四、無除氧器熱力系統(tǒng)無除氧器的好處無除氧器的好處 從熱經(jīng)濟(jì)性來看，除氧器雖大都采用滑壓運(yùn)行，但在低負(fù)荷時(shí)仍要采用定壓方從熱經(jīng)濟(jì)性來看，除氧器雖大都采用滑壓運(yùn)行，但在低負(fù)荷時(shí)仍要采用定壓方式，帶來節(jié)流損失。而采用無除氧器的混合式低壓加熱器

46、后，熱經(jīng)濟(jì)性有所提高式，帶來節(jié)流損失。而采用無除氧器的混合式低壓加熱器后，熱經(jīng)濟(jì)性有所提高 簡化系統(tǒng)、降低投資和土建、運(yùn)行費(fèi)用。簡化系統(tǒng)、降低投資和土建、運(yùn)行費(fèi)用。圖2-35即為超臨界壓力凝汽機(jī)組進(jìn)行改造后的無專用除氧器的熱力系統(tǒng)方案之一。第六節(jié)第六節(jié) 汽輪機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算汽輪機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算一、計(jì)算目的及基本公式一、計(jì)算目的及基本公式計(jì)算目的計(jì)算目的 確定汽輪機(jī)組在某一工況下的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和各部分汽水流量；確定汽輪機(jī)組在某一工況下的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和各部分汽水流量； 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果選擇有關(guān)的輔助設(shè)備和汽水管道；根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果選擇有關(guān)的輔助設(shè)備和汽水管道； 確定某些工況下汽輪機(jī)的功率或

47、新汽耗量；確定某些工況下汽輪機(jī)的功率或新汽耗量； 新機(jī)組本體熱力系統(tǒng)定型設(shè)計(jì)。新機(jī)組本體熱力系統(tǒng)定型設(shè)計(jì)。計(jì)算的基本公式計(jì)算的基本公式用得最多的三個(gè)基本公式是熱平衡式、物質(zhì)平衡式和汽輪機(jī)功率方程式。 加熱器熱平衡式吸熱量=放熱量h 或 流入熱量流出熱量通過加熱器熱平衡式可求出抽汽量Dj(j)。 汽輪機(jī)物質(zhì)平衡式 或 zjcDDD10zjc11通過物質(zhì)平衡式可求出凝汽流量Dc(c)。 汽輪機(jī)功率方程式imigmiewDWP03600zccjjrhrhihDhDqDhDW100zccjjrhrhihhqhw10通過此式可求得汽輪發(fā)電機(jī)組的功率Pe或汽輪機(jī)新汽耗量D0。其中二、計(jì)算方法和步驟二、計(jì)算

48、方法和步驟機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算方法有：傳統(tǒng)的常規(guī)計(jì)算法、等效熱降法、循環(huán)函數(shù)法以及矩陣法等。常規(guī)計(jì)算法是最基本的一種方法。實(shí)際計(jì)算時(shí)又分：串聯(lián)法、并聯(lián)法。串聯(lián)法：對凝汽式機(jī)組采用“由高至低”的計(jì)算次序。適宜手工計(jì)算，避免求解聯(lián)立方程組。并聯(lián)法：適用于計(jì)算機(jī)計(jì)算，對z+1個(gè)線性方程組聯(lián)立求解。常規(guī)計(jì)算法的步驟如下：1 1 整理原始資料整理原始資料 根據(jù)給定的原始資料，整理、完善及選擇有關(guān)的數(shù)據(jù)，以滿足計(jì)算的需要。將原始資料整理成計(jì)算所需的各處汽、水比焓值。如新汽、抽汽、凝汽比焓(h0、hj、hc）。加熱器出口水、疏水、帶疏水冷卻器的疏水及凝汽器出口水比焓(hwj、hj、hdwj和hc），再熱量

49、qrh等。整理汽水參數(shù)原則如下： 若已知參數(shù)只有汽輪機(jī)的新汽、再熱蒸汽、回?zé)岢槠膲毫蜏囟燃芭牌麎毫r(shí)，需畫出汽輪機(jī)蒸汽膨脹過程的hs圖(汽態(tài)線)，并整理成回?zé)嵯到y(tǒng)汽水參數(shù)表；加熱器汽側(cè)壓力等于抽汽壓力減去抽汽管道壓損，pj=pjpj；加熱器疏水溫度和疏水比焓分別為汽側(cè)壓力下對應(yīng)的飽和水溫度和飽和水比焓；高壓加熱器水側(cè)壓力取為給水泵出口壓力，低壓加熱器水側(cè)壓力取為凝結(jié)水泵或凝升泵出口壓力；加熱器出口水溫twj由疏水溫度tsj和加熱器出口端差j決定，twj=tsjj；加熱器出口水比焓hwj由加熱器出口溫度twj和水側(cè)壓力查hs表得出，hwj=f（twj，pfpu，pcpu）；j)(1jwjsj

50、tt疏水冷卻器出口水溫tsj由加熱器進(jìn)口水溫twj+1和加熱器入口(下)端差決定疏水冷卻器山口水比焓hdwj由加熱器汽側(cè)壓力pj和疏水冷卻器出口水溫tsj查h-s表得出),(sjjdwjtpfh 當(dāng)機(jī)組為高參數(shù)以上大型機(jī)組時(shí)，應(yīng)計(jì)算給水在給水泵中的焓升hwpu。 puinoutavpuwppvh)(103 合理選擇及假定某些未給出的數(shù)據(jù)，它們有： 新蒸汽壓損p0，一般取p0(37)p0； 再熱蒸汽壓損prh，一般取prh10prh（prh為高壓缸排汽壓力） 回?zé)岢槠麎簱ppj，一般選pj（35）pj（pj為回?zé)岢槠麎毫Γ?加熱器出口端差及入口端差 ，可按推薦值選取，參見本章第二節(jié)中有關(guān)部分；

51、加熱器效率h取0.980.99，回?zé)岢槠实睦孟禂?shù)h取0.9850.995，機(jī)械效率m取0.99左右，發(fā)電機(jī)效率g取0.980.99。 2 2 回?zé)岢槠坑?jì)算回?zé)岢槠坑?jì)算 對凝汽式機(jī)組按“由高到低”進(jìn)行回?zé)岢槠緿j或回?zé)岢槠禂?shù) 的計(jì)算。j3 3 物質(zhì)平衡式計(jì)算物質(zhì)平衡式計(jì)算 由物質(zhì)平衡式可計(jì)算凝汽流量Dc或凝汽系數(shù)c或新汽耗量D0，也可由汽輪機(jī)功率方程式計(jì)算出相應(yīng)的量。4 4 計(jì)算結(jié)果校核計(jì)算結(jié)果校核 （1）利用物質(zhì)平衡式或汽輪機(jī)功率方程式進(jìn)行計(jì)算誤差的校核，滿足工程上允許的1%2以下的誤差范圍即可。（2）對假設(shè)數(shù)據(jù)的校核，反復(fù)迭代至更準(zhǔn)確的程度。5 5 熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)三、汽輪機(jī)

52、組熱力系統(tǒng)計(jì)算中應(yīng)注意的幾點(diǎn)三、汽輪機(jī)組熱力系統(tǒng)計(jì)算中應(yīng)注意的幾點(diǎn) （1）求i的計(jì)算可采用正熱平衡iWiQ0wiq0。也可采用反熱平衡i=1-（Qc/Q0）=1qc/q0來計(jì)算。其中Qc稱為廣義冷源熱損失 ，可以有兩種方式求其數(shù)值： 1）以凝汽器和加熱器為熱平衡對象，則有Qc=凝汽流量在凝汽器中的冷源熱損失Dc（hchc） +各加熱器散熱損失（1h）（絕對放熱量）j +疏水流入凝汽器帶來的附加冷源熱損失Dzd（hzhc） （絕對量）qc=c（hchc）+（1h）（放熱量）j+zd（hzhc）（相對量） 2）以整個(gè)回?zé)嵯到y(tǒng)(包括凝汽器和所有加熱器)為平衡對象，則有 （2）需聯(lián)立數(shù)個(gè)方程才能得出結(jié)

53、果時(shí)，可將熱平衡范圍適當(dāng)調(diào)整，達(dá)到減少未知數(shù)簡便計(jì)算的目的。 例如可將相鄰數(shù)個(gè)加熱器、乃至全部加熱器或包括一個(gè)水流混合點(diǎn)與加熱器組合的整體作為熱平衡范圍。 圖236(a)(b)為回?zé)嵯到y(tǒng)中常見的兩種連接方式。（a）圖中hwc為增加的一個(gè)未知數(shù)，顯然在z#加熱器的熱平衡式中（點(diǎn)劃線范圍）不可能求得兩個(gè)未知數(shù)z和hwc，必須再增加熱平衡范圍，（a）圖中上部分，列出三個(gè)平衡式即可解出三個(gè)未知數(shù)(z、c、hwc)。其平衡式如下： （a）圖下部點(diǎn)劃線范圍，可避開hwc、簡化計(jì)算，如下所示： 同樣，在（b）圖中因疏水泵將疏水打入主凝結(jié)水管道中，造成混合后的焓hmwz為未知數(shù)，將（b）圖上部三個(gè)點(diǎn)劃線框變成

54、成下部兩個(gè)點(diǎn)劃線框也可以減少熱平衡式個(gè)數(shù)和計(jì)算工作量。 四、常規(guī)法計(jì)算示例四、常規(guī)法計(jì)算示例 計(jì)算引進(jìn)型亞臨界壓力300MW雙缸雙排汽凝汽式機(jī)組在設(shè)計(jì)工況下的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。已知：汽輪機(jī)型式：N30016.65537537 蒸汽初參數(shù)：p0=1665MPa，t0537C；p00.31Mpa，t0=1.4C； Mpappinrh61. 32Ctinrh4 .316Mpapoutrh29. 3再熱蒸汽參數(shù)：冷段壓力 ，冷段溫度 ，熱段壓力 ，熱段溫度trh537C；prh=0.07Mpa，trh1.2； 排汽壓力：p2=5.54kPa（0.00554Mpa）； 抽汽及軸封參數(shù)見表22。給水泵出口壓力P

55、pu20.81MPa，凝結(jié)水泵出口壓力為178MPa。機(jī)械效率、發(fā)電機(jī)效率分別取為m0.99、g0.985。 汽動給水泵用汽系數(shù)“pu為0.038。機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)如圖237所示。1 1 整理原始資料整理原始資料 (1)根據(jù)已知參數(shù)p、t在hs圖上畫出汽輪機(jī)蒸汽膨脹過程線，得到新汽焓h0、各級抽汽焓hj及排汽焓hc，以及再熱蒸汽比焓升qrh。也可根據(jù)p、t查水蒸氣表得出上述焓值。h03394.1kJkg，hinrh3015.8kJ/kg，houtrh3534.8kJkg，qrh3534.83015.8=519kJkg。(2)根據(jù)水蒸氣表查得各加熱器出口水焓hwj及有關(guān)疏水焓hj或hdwj，將機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)計(jì)算點(diǎn)參數(shù)列于表23。2 2 計(jì)算回?zé)岢槠禂?shù)與凝汽系數(shù)計(jì)算回?zé)岢槠禂?shù)與凝汽系數(shù)采用相對量方法進(jìn)行計(jì)算。 1 1號高壓加熱器號高壓加熱器(H1)(H1)由H1的熱平衡式求1H1的疏水系數(shù)d110