汽機(jī)房工藝設(shè)計

汽機(jī)房工藝設(shè)計第一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日5.汽機(jī)房工藝設(shè)計5.1掌握發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)。5.2熟悉發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)。5.3掌握管道強(qiáng)度計算和水力、應(yīng)力計算及管道布置。5.4了解熱電廠主要熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。5.5掌握熱力系統(tǒng)中主要設(shè)備的選擇及布置。5.6掌握對相關(guān)各專業(yè)的技術(shù)要求。第二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日5.汽機(jī)房工藝設(shè)計第一節(jié)發(fā)電廠熱力系統(tǒng)第二節(jié)熱力系統(tǒng)主要設(shè)備選擇第三節(jié)供熱機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)第四節(jié)發(fā)電廠汽水管道設(shè)計第五節(jié)發(fā)電廠主廠房布置第三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日第一節(jié)發(fā)電廠熱力系統(tǒng)一、發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)二、發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)三、凝汽式發(fā)電機(jī)組的總效率第四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日一、發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)主要表明熱力循環(huán)的特征，主要體現(xiàn)了機(jī)爐之間的關(guān)系及向外供熱的情況。p235第五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日1、發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)組成發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)主要由鍋爐、汽輪機(jī)和以下各部分熱力系統(tǒng)組成：蒸汽系統(tǒng)、給水回?zé)峒訜岷统跗飨到y(tǒng)、補(bǔ)充水引入系統(tǒng)、軸封汽及其他廢熱回收（鍋爐連排擴(kuò)容回收、冷卻發(fā)電機(jī)的熱量回收）系統(tǒng)，熱電廠還有對外供熱系統(tǒng)。p235供熱電廠與凝汽式電廠原則性熱力系統(tǒng)的主要差別第六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2、擬定發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的主要內(nèi)容及其步驟確定發(fā)電廠的形式及規(guī)劃容量選擇汽輪機(jī)繪制原則性熱力系統(tǒng)圖進(jìn)行發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算選擇鍋爐選擇熱力輔助設(shè)備熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計算第七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（1）確定發(fā)電廠的形式及規(guī)劃容量發(fā)電廠的性質(zhì)包括電廠的形式（凝汽式或供熱式、新建或擴(kuò)建）及其在電網(wǎng)中的作用，即是否并入電網(wǎng)。國家規(guī)定：不允許建設(shè)單機(jī)容量200MW及以下的一般凝汽式發(fā)電機(jī)組?？山ㄔO(shè)熱電聯(lián)產(chǎn)的中小型發(fā)電機(jī)組，但應(yīng)根據(jù)近期熱負(fù)荷和規(guī)劃熱負(fù)荷的大小、特性，按以熱定電的原則，滿足熱電比的要求，并通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，當(dāng)熱電聯(lián)產(chǎn)比電網(wǎng)供電、集中鍋爐房供熱方案更為經(jīng)濟(jì)合理時，則可建設(shè)熱電廠。當(dāng)為了綜合利用，燃用當(dāng)?shù)氐拿喉肥?、甘庶渣、造紙廢液及利用其他廢熱時才可申報并經(jīng)過批準(zhǔn)后，才能建設(shè)小型凝汽式發(fā)電廠。p236第八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（2）選擇汽輪機(jī)汽機(jī)數(shù)量：小型凝汽式發(fā)電廠一般臺數(shù)不宜超過4臺。小型熱電廠臺數(shù)不宜超過6臺。供熱機(jī)組的選型：對具有常年持續(xù)穩(wěn)定熱負(fù)荷的熱電廠，應(yīng)按全年基本熱負(fù)荷選用背壓式汽輪機(jī)。無持續(xù)穩(wěn)定熱負(fù)荷的熱電廠，宜選用抽凝式汽輪機(jī)對具有部分持續(xù)穩(wěn)定熱負(fù)荷的熱電廠，可選用背壓式汽輪機(jī)或抽背式汽輪機(jī)承擔(dān)基本穩(wěn)定的熱負(fù)荷，另設(shè)置抽凝式汽輪機(jī)帶變化波動的熱負(fù)荷。p236第九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（3）繪制原則性熱力系統(tǒng)圖根據(jù)汽輪機(jī)制造廠提供的該機(jī)組本體汽水系統(tǒng)和初步選定的鍋爐形式，來繪制原則性熱力系統(tǒng)圖。此時循環(huán)參數(shù)、回?zé)釁?shù)已確定。在這種情況下繪制原則性熱力系統(tǒng)主要是確定：鍋爐連續(xù)排污擴(kuò)容系統(tǒng)，除氧器的形式和工作壓力，除氧器定壓或滑壓運(yùn)行方式，給水泵的形式及其連接方式，補(bǔ)充水匯入熱力系統(tǒng)方式（引至除氧器或凝汽器），輔助換熱設(shè)備（如軸封冷卻器、暖風(fēng)器）及其連接方式的選擇等。對于熱電廠還要進(jìn)行載熱質(zhì)的選擇，供汽方式的確定，供熱設(shè)備及其連接方式的確定等。p236第十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（4）進(jìn)行發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算熱平衡式的擬定：吸熱量＝放熱量×ηhΣ流入熱量＝Σ流出熱量×ηh’:蒸汽質(zhì)量焓的利用系數(shù)注意：物質(zhì)平衡式p236第十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（5）選擇鍋爐凝汽式發(fā)電廠宜一機(jī)配一爐，不設(shè)備用鍋爐。鍋爐的最大連續(xù)蒸發(fā)量應(yīng)與汽輪機(jī)最大逆汽量工況相匹配。一般取為汽輪機(jī)額定工況進(jìn)汽量的108％－110％熱電廠的鍋爐選擇原則與凝汽式電廠有所不同，應(yīng)考慮熱電廠在鍋爐檢修或事故時，仍能保證工業(yè)熱負(fù)荷的可靠供應(yīng)。裝有供熱式機(jī)組的發(fā)電廠，當(dāng)一臺容量最大鍋爐停用時，其余鍋爐（包括可利用的其他可靠熱源）的蒸發(fā)量應(yīng)滿足：熱力用戶連續(xù)生產(chǎn)所需的生產(chǎn)用汽量，冬季采暖、通風(fēng)和生活用熱量的60％－75％，此時允許降低部分發(fā)電出力。由于有熱負(fù)荷，供熱式汽輪機(jī)的進(jìn)汽量遠(yuǎn)大于同容量的凝汽式機(jī)組，可有兩爐配一機(jī)、三爐配兩機(jī)等不同匹配方案，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較論證確定，并滿足熱化系數(shù)在合理范圍。p239第十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（6）選擇熱力輔助設(shè)備除隨鍋爐、汽輪機(jī)配套供應(yīng)的設(shè)備外，還有除氧器及其水箱、凝結(jié)水泵、給水泵、鍋爐定期排污擴(kuò)容器、鍋爐連續(xù)排污擴(kuò)容器等。（7）熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計算p240第十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)舉例p240第十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)舉例p240第十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日二、發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)只涉及電廠的能量轉(zhuǎn)換及熱量利用的過程。實際上電廠能量轉(zhuǎn)換要考慮任一設(shè)備或管道事故、檢修時，不影響主機(jī)乃至整個電廠的工作，必須裝設(shè)相應(yīng)的備用設(shè)備或管路，還要考慮啟動、低負(fù)荷運(yùn)行、正常工況或變工況運(yùn)行、事故以及停止等各種操作方式。根據(jù)這些運(yùn)行方式變化的需要，應(yīng)設(shè)置作用各不相同的管道及其附件。這就構(gòu)成了發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)，它是用規(guī)定的符號表明全廠性的所有熱力設(shè)備及其汽水管道的總系統(tǒng)圖。p240第十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日二、發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)一般發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)由下列各局部系統(tǒng)組成：主蒸汽系統(tǒng)、回?zé)峒訜幔椿責(zé)岢槠捌涫杷⒖諝夤苈罚┫到y(tǒng)、除氧給水系統(tǒng)（包括減溫水系統(tǒng)）、主凝結(jié)水系統(tǒng)、補(bǔ)充水系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、廠內(nèi)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和鍋爐起動系統(tǒng)等。p240第十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）主蒸汽系統(tǒng)主蒸汽系統(tǒng)是由鍋爐至汽輪機(jī)進(jìn)口的蒸汽系統(tǒng)，并包括至各輔助設(shè)備（減壓減溫器、汽封等）的支管系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)等。主蒸汽管道系統(tǒng)有母管制系統(tǒng)和單元制系統(tǒng)，大機(jī)組基本上都采用單元制系統(tǒng)，中小機(jī)組基本上采用母管制系統(tǒng)。母管制有切換母管制和分段母管制，當(dāng)機(jī)爐臺數(shù)一一對應(yīng)時，一般采用切換母管制；鍋爐臺數(shù)多于汽機(jī)臺數(shù)時，一般采用分段母管制。p242第十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）主蒸汽系統(tǒng)p243第十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（三）給水系統(tǒng)及給水泵的配置給水系統(tǒng)的幾種形式：（1）單母管制系統(tǒng)。吸水母管和壓力母管均為單母管分段，鍋爐給水母管為切換母管。其特點(diǎn)是安全可靠性高，但閥門較多、系統(tǒng)復(fù)雜、耗鋼材、投資大。適用于中、低壓機(jī)組的小容量發(fā)電廠，或給水泵容量與鍋爐容量不配合時，如高壓供熱式機(jī)組的發(fā)電廠。p244第二十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（三）給水系統(tǒng)及給水泵的配置給水系統(tǒng)的幾種形式：（2）切換母管制系統(tǒng)。

吸水母管是單母管分段，壓力母管和鍋爐給水母管均為切換制。其特點(diǎn)是有是夠的可靠性，運(yùn)行靈活。p244第二十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（三）給水系統(tǒng)及給水泵的配置給水系統(tǒng)的幾種形式：p244（3）單元制系統(tǒng)。

單元制給水系統(tǒng)可靠性高、經(jīng)濟(jì)性好、方便、但靈活性差。因其系統(tǒng)簡單，投資省，大型發(fā)電機(jī)組均采用單元制給水系統(tǒng)。第二十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（三）給水系統(tǒng)及給水泵的配置對于小型發(fā)電機(jī)組，給水管道采用母管制系統(tǒng)，并應(yīng)符合下列要求：給水泵吸入側(cè)的低壓給水母管，宜采用分段單母管制系統(tǒng)。給水泵出口的壓力母管，當(dāng)給水泵的出力與鍋爐容量不匹配時，宜采用分段單母管制系統(tǒng)；當(dāng)給水泵出力與鍋爐容量匹配時，宜采用切換母管制系統(tǒng)。高壓加熱器后的鍋爐給水母管，當(dāng)高壓加熱器出力與鍋爐容量不匹配時，宜采用分段單母管制系統(tǒng)；當(dāng)高壓加熱器出力與鍋爐容量匹配時，宜采用切換母管制系統(tǒng)。p244第二十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（四）除氧器以回?zé)岢槠麃砑訜岢ュ仩t給水中溶解氣體的混合式加熱器，稱為熱力除氧器，它既是回?zé)嵯到y(tǒng)的一級，又用以匯集主凝結(jié)水、補(bǔ)充水、疏水、生產(chǎn)返回水、鍋爐連排擴(kuò)容蒸汽、汽輪機(jī)門桿漏汽等各項汽水流量成為鍋爐給水，并要保證給水品質(zhì)和給水泵的安全運(yùn)行蟲是影響火電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個重要熱力輔助設(shè)備。p246第二十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（四）除氧器p246第二十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（四）除氧器防止除氧器超壓爆破：除氧器是發(fā)電廠的主要壓力容器之一。國內(nèi)外發(fā)電廠均發(fā)生過除氧器爆破的嚴(yán)重事故。必須重視除氧器的安全運(yùn)行。例如，除氧器倒換汽源時，要嚴(yán)格防止壓力高的蒸汽直接進(jìn)人除氧器；除氧器的安全閥每年應(yīng)校驗一次，每季應(yīng)試排汽一次；壓力調(diào)整器必須投入自動，不得將汽源電動門拆除“自保持”作調(diào)整汽門用，每五年做一次整體水壓試驗等。p247第二十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（五）全廠公用汽水系統(tǒng)1、公用輔助蒸汽系統(tǒng)p247第二十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（五）全廠公用汽水系統(tǒng)2、工業(yè)水系統(tǒng)工業(yè)水系統(tǒng)是向電廠主廠房內(nèi)及主廠房附近的輔助機(jī)械和冷卻器、冷油器等裝置連續(xù)不斷地供給冷卻水。工業(yè)水應(yīng)有可靠的水源，具有獨(dú)立的供、排水系統(tǒng)，不得與廠內(nèi)消防水、沖灰水、生活用水等系統(tǒng)合并，并應(yīng)考慮電廠擴(kuò)建的要求。工業(yè)水水質(zhì)有一定的要求，碳酸鹽硬度宜小于5mol/m3，pH值應(yīng)在6.5—6.9范圍內(nèi)。對轉(zhuǎn)動機(jī)械的軸承冷卻水，其懸浮物的含量宜小于100g／m3p248第二十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（五）全廠公用汽水系統(tǒng)3、全廠疏放水、放氣系統(tǒng)4、供熱系統(tǒng)p248第二十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日三、凝汽式發(fā)電機(jī)組的總效率（一）鍋爐中的能量損失ηb（三）汽輪機(jī)中的能量損失ηTp252第三十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日三、凝汽式發(fā)電機(jī)組的總效率p252第三十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日三、凝汽式發(fā)電機(jī)組的總效率（四）冷源損失汽輪機(jī)排出的乏汽在凝汽器中向冷卻水放出大量熱量而凝結(jié)為水，保持了很低的背壓，有利于熱力循環(huán)，同時帶來了很大的冷源損失，這是凝汽式發(fā)電機(jī)組不可避免的損失。理想循環(huán)熱效率ηt與汽輪機(jī)相對內(nèi)效率ηoi之乘積冷源損失的大小用汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率ηi來衡量p252第三十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日三、凝汽式發(fā)電機(jī)組的總效率（五）發(fā)電機(jī)中的能量損失包括兩方面的損失：一是軸承摩擦、轉(zhuǎn)子鼓風(fēng)的機(jī)械損失；二是電氣方面的勵磁損失、勵磁鐵心及繞組發(fā)熱損失。用發(fā)電機(jī)效率ηg來表示，現(xiàn)代大型空冷交流發(fā)電機(jī)的效率可達(dá)97％－98％。p255第三十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日三、凝汽式發(fā)電機(jī)組的總效率p255第三十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日第二節(jié)熱力系統(tǒng)主要設(shè)備選擇一、除氧器除氧器的總出力，應(yīng)接該系統(tǒng)全部鍋爐額定蒸發(fā)量的給水量確定。當(dāng)熱網(wǎng)補(bǔ)給水與熱力系統(tǒng)補(bǔ)水都是軟化水時，可利用熱力系統(tǒng)的大氣式除氧器，作為熱網(wǎng)補(bǔ)水除氧的設(shè)備。這時除氧器的出力，應(yīng)另加熱網(wǎng)補(bǔ)水量。對于凝汽式電廠，一般是1機(jī)配1爐，每臺機(jī)組按照鍋爐額定蒸發(fā)量的給水量配置1臺除氧器。對供熱式電廠不一定是1機(jī)配1爐。目前，國產(chǎn)除氧器的容量一般與鍋爐容量相匹配，可按鍋爐額定蒸發(fā)量每臺鍋爐選擇1臺除氧器。按除氧器和相應(yīng)的鍋爐配置除氧水箱。除氧水箱總?cè)萘浚瑢?5t／h及以下鍋爐宜為20～30min全部鍋爐額定蒸發(fā)量時的給水消耗量，對65t／h及以上的鍋爐，宜為10～15min。p255第三十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日第二節(jié)熱力系統(tǒng)主要設(shè)備選擇一、除氧器除氧器的總出力，應(yīng)接該系統(tǒng)全部鍋爐額定蒸發(fā)量的給水量確定。當(dāng)熱網(wǎng)補(bǔ)給水與熱力系統(tǒng)補(bǔ)水都是軟化水時，可利用熱力系統(tǒng)的大氣式除氧器，作為熱網(wǎng)補(bǔ)水除氧的設(shè)備。這時除氧器的出力，應(yīng)另加熱網(wǎng)補(bǔ)水量。對于凝汽式電廠，一般是1機(jī)配1爐，每臺機(jī)組按照鍋爐額定蒸發(fā)量的給水量配置1臺除氧器。對供熱式電廠不一定是1機(jī)配1爐。除氧水箱總?cè)萘?，?5t／h及以下鍋爐宜為20～30min全部鍋爐額定蒸發(fā)量時的給水消耗量，對65t／h及以上的鍋爐，宜為10～15min。p255第三十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日一、除氧器除氧器的布置高度主要考慮除氧器在加熱蒸汽中斷、除氧器內(nèi)壓力降低時，給水泵進(jìn)口不發(fā)生汽化，因此除氧器給水箱最低水位到給水泵中心線間水柱所產(chǎn)生的水柱靜壓力，在考慮給水泵進(jìn)口處水的汽化壓力和除氧器工作時克服流動阻力引起的壓力損失，并滿是給水泵汽蝕余量的要求外，尚應(yīng)有3－5kPa的安全富裕量。根據(jù)計算和實際運(yùn)行經(jīng)驗，大氣式除氧器的布置高度不低于6－7m，中壓除氧器的布置高度不低于11－13m。p255第三十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日二、給水泵為了保證給水的可靠性，確保鍋爐正常運(yùn)行，發(fā)電廠的每一給水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置1臺備用給水泵。對于母管制給水系統(tǒng)，應(yīng)有一臺備用給水泵，當(dāng)最大一臺給水泵事故停用時，其余給水泵出口的總流量，均應(yīng)保證其所連接的給水系統(tǒng)內(nèi)全部鍋爐在最大連續(xù)蒸發(fā)量時所需的給水量，并應(yīng)有10％的裕度。整個給水系統(tǒng)給水泵的臺數(shù)，可根據(jù)機(jī)爐匹配情況、運(yùn)行調(diào)整要求、布置條件等因素綜合考慮后確定。當(dāng)給水泵出力與鍋爐容量不匹配時，高壓給水母管應(yīng)采用分段母管制系統(tǒng)。當(dāng)給水泵出力與鍋爐容量相匹配時，高壓給水母管宜采用切換母管制，每臺給水泵的容量，宜按其對應(yīng)的鍋爐額定蒸發(fā)量的110％給水量來選擇。p255第三十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日二、給水泵給水泵的總揚(yáng)程應(yīng)為鍋爐額定蒸發(fā)量時的給水流量從除氧器給水箱出口到省煤器進(jìn)口流動的總阻力，另加20％的裕量；加上汽包正常水位與除氧器給水箱正常水位間的水位靜壓差（當(dāng)鍋爐本體總阻力中包括其靜壓差時，應(yīng)為省煤器進(jìn)口與除氧器給水箱正常水位間的水柱靜壓差）；加上鍋爐額定蒸發(fā)量時，省媒器人口的進(jìn)水壓力；減去除氧器的額定工作壓力。p256第三十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日

三、減壓減溫器減壓減溫器在熱電站作為抽汽機(jī)組事故時的備用或作為尖峰負(fù)荷時的調(diào)峰，對于中小型熱電站，減壓減溫器常作為廠用蒸汽的熱源。當(dāng)作為工業(yè)抽汽事故備用時，減壓減溫器容量等于一臺最大汽輪機(jī)的最大抽汽量或背壓排汽量。p256第四十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日三、減壓減溫器當(dāng)運(yùn)行的汽輪機(jī)在任一臺停運(yùn)時還能供給采暖、通風(fēng)和生活用熱量的60％－75％（寒冷地區(qū)取上限）時，一般可不設(shè)采暖用汽備用減壓減溫器。有時熱電站抽汽或排汽參數(shù)不能滿足個別熱用戶的需要，而其用汽量又較少，這時可用新蒸汽經(jīng)減壓減溫后供給；有時熱電站的抽汽或排汽參數(shù)比電站自用汽（如燃油加熱、除氧器加熱、廠內(nèi)采暖等）參數(shù)高，也可采用減壓減溫器或減壓閥將抽汽降到所需參數(shù)使用。這兩種情況下的減壓減溫器（減壓閥）都是常年使用的，應(yīng)設(shè)1臺備用，并處于熱備用狀態(tài)。p256第四十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日三、減壓減溫器p256第四十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日

五、熱網(wǎng)加熱器基載熱網(wǎng)加熱器不設(shè)備用，但在容量上有一定裕度，即在停用一臺熱網(wǎng)加熱器時，其余熱網(wǎng)加熱器能滿是60％－75％的季節(jié)性熱負(fù)荷的需要。至于峰載熱網(wǎng)加熱器或熱水鍋爐的配置，應(yīng)根據(jù)熱負(fù)荷的性質(zhì)、供熱距離、當(dāng)?shù)貧庀髼l件和熱網(wǎng)系統(tǒng)等具體情況；綜合研究確定。一般熱網(wǎng)水泵、熱網(wǎng)凝結(jié)水（即熱網(wǎng)疏水）泵和熱網(wǎng)補(bǔ)充水泵都不少于兩臺，其中一臺備用。p257第四十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日第三節(jié)

供熱機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)熱電聯(lián)產(chǎn)的總熱效率熱電聯(lián)產(chǎn)熱電比熱電成本分?jǐn)偙葻峄l(fā)電率p257第四十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日1、熱電聯(lián)產(chǎn)的總熱效率p258第四十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日1、熱電聯(lián)產(chǎn)的總熱效率消p259第四十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2、熱電聯(lián)產(chǎn)熱電比p259第四十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日3、熱電成本分?jǐn)偙萷259第四十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日4、熱化發(fā)電率p260第四十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日4、熱化發(fā)電率p260第五十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日第四節(jié)發(fā)電廠汽水管道設(shè)計一、概述二、管子的選擇三、管道附件的選擇四、管道及附件的布置五、水力計算六、支吊架設(shè)計p260第五十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日一、概述汽水管道設(shè)計應(yīng)根據(jù)熱力系統(tǒng)和布置條件進(jìn)行，做到選材正確、布置合理、補(bǔ)償良好、疏水暢通、流阻較小、造價低廉、支吊合理、安裝維護(hù)方便、擴(kuò)建靈活、整齊美觀，并應(yīng)避免水擊、共振，降低噪聲。p260第五十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（一）設(shè)計壓力（二）設(shè)計溫度（指管道運(yùn)行中內(nèi)部介質(zhì)的最高工作溫度）（三）設(shè)計安裝溫度(可取用20℃)（四）管道的公稱壓力PN和公稱通徑DN（五）水壓試驗（六）管子材料（七）許用應(yīng)力一、概述p260第五十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日二、管子的選擇（一）管徑選擇（二）壁厚計算（三）管子類別選擇p262第五十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（一）管徑選擇p262參看大綱p35，第10題第五十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（一）管徑選擇p262第五十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）壁厚計算p263第五十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）壁厚計算2、直管的計算壁厚和取用壁厚p264第五十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）壁厚計算2、直管的計算壁厚和取用壁厚p265第五十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）壁厚計算p265第六十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（三）管子類別選擇

無縫鋼管適用于各類參數(shù)的管道。

PN2.5及以下參數(shù)的管道，也可選用電焊鋼管。低溫流體輸送用焊接鋼管（GB3092－1982），僅適用于PN1.6及以下、設(shè)計溫度不大于200℃的介質(zhì)。p265第六十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日三、管道附件的選擇法蘭組件彎管及彎頭異徑管三通封頭和堵頭堵板和孔板波紋管補(bǔ)償器p266閥門閥門傳動裝置閥門驅(qū)動裝置第六十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日閥門（1）閘閥：作關(guān)斷用。（2）截止閥：作關(guān)斷用。（3）球閥：作調(diào)節(jié)或關(guān)斷用。（4）調(diào)節(jié)閥：（5）止回閥（6）疏水閥（疏水器）（7）蝶閥（8）安全閥p266第六十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日四、管道及附件的布置（一）主廠房內(nèi)汽水管道布置（二）附件布置（三）管道的補(bǔ)償p269第六十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（一）主廠房內(nèi)汽水管道布置1、布置原則2、布置順序和要點(diǎn)主廠房內(nèi)管道布置首先按類別布置，然后按區(qū)域布置。p269第六十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（1）按類別布置1）主蒸汽管道主蒸汽管道由鍋爐過熱器出口經(jīng)除氧間和煤倉間（內(nèi)煤倉或合并煤倉布置）進(jìn)汽輪機(jī)①補(bǔ)償要求②蠕變監(jiān)察段布置③位移指示器④流量測量裝置⑤疏、放水管道及坡度⑥支吊架p269第六十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（1）按類別布置2）高壓給水管道。高壓給水管道是由給水泵出口經(jīng)高壓加熱器后至鍋爐省煤器。①閥門布置②母管布置③給水操作臺④流量測量裝置⑤給水泵再循環(huán)管p270

主蒸汽、高壓給水管道布置后，在主廠房的主要空間位置基本確定，可著手按不同區(qū)域進(jìn)行各類管道布置。第六十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（2）按區(qū)域布置1）除氧器有關(guān)管道。除氧器有關(guān)管道指在除氧間布置的各類管道，其中有加熱蒸汽、主凝結(jié)水、給水泵再循環(huán)、除鹽（軟化）水、汽平衡、低壓給水、加熱器疏水、汽封排氣、除氧器排氣、放水管道等。①B列側(cè)管道布置②除氧器平臺上部管道布置③除氧水箱下部管道p272第六十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（2）按區(qū)域布置2）A列社側(cè)管道布置。

A列柱內(nèi)、外側(cè)有生產(chǎn)用蒸汽、汽輪機(jī)本體的抽汽、排汽管道等。①A列柱內(nèi)側(cè)②A列柱外側(cè)p274第六十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（2）按區(qū)域布置3）B列柱側(cè)管道布置。

B列柱側(cè)主要指運(yùn)轉(zhuǎn)層下方汽輪機(jī)間側(cè)，有高、低壓給水母管等。①排列次序②給水泵連接③支撐方式p274第七十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（2）按區(qū)域布置4）管道和電纜夾層管道布置。

管道和電纜夾層有高壓給水母管、除氧給水箱排放水母管、主蒸汽疏水母管等。5）溝道內(nèi)管道布置。

溝道內(nèi)管道布置有循環(huán)水管道、軸承冷卻水管道、疏排水管道等。6）疏水箱范圍管道布置。

疏水箱范圍內(nèi)管道有來自除氧水箱、鍋爐和疏水?dāng)U容器及低位水箱等處。并通過疏水泵供給鍋爐起動上水和運(yùn)行時進(jìn)入除氧器。p275第七十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（2）按區(qū)域布置7）汽輪機(jī)本體管道布置。汽輪機(jī)本體管道特點(diǎn)是類別繁多，空間小，是管道密集區(qū)。其范圍是本體平臺柱中心外1m。①主蒸汽管道②高壓給水管道③抽汽管道④真空管道⑤油管道p275第七十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）附件布置（1）兩個成型附件相連接時，宜裝設(shè)一段直管（2）在三通附近裝設(shè)異徑管時，對于匯流三通，異徑管應(yīng)布置在匯流前的管道上；對于分流三通，異徑管應(yīng)布置在分流后的管道上。（3）閥門的布置（4）閥門手輪的布置（5）當(dāng)閥門不能在地面或樓面進(jìn)行操作時，應(yīng)裝設(shè)閥門傳動裝置或操作平臺。p276第七十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）附件布置（6）存在兩相流動的管系，調(diào)節(jié)閥的位置宜接近接受介質(zhì)的容器。（7）汽輪機(jī)旁路閥的布置（8）安全閥的布置（9）流量測量裝置（測量孔板或噴嘴）前后應(yīng)有一定長度的直管段p277第七十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（三）管道的補(bǔ)償（1）應(yīng)充分利用管道本身柔性的自補(bǔ)償來補(bǔ)償管道的熱膨脹。當(dāng)自補(bǔ)償不能滿足要求時，必須增設(shè)補(bǔ)償器。（2）主蒸汽、汽輪機(jī)抽汽、輔助蒸汽、高溫軸封供汽及高壓給水管道應(yīng)按照《汽水管道應(yīng)力計算技術(shù)規(guī)定SDGJ6－1990》進(jìn)行電子計算機(jī)計算；其他熱管道，宜采用電子計算機(jī)計算。應(yīng)力、推力不滿足要求時，應(yīng)對管道布置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。p278第七十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（三）管道的補(bǔ)償（3）兩點(diǎn)間無限位支吊點(diǎn)的無分支的管道，其自補(bǔ)償能力是否滿足要求，可按管規(guī)附錄判別。（4）當(dāng)采用波紋管補(bǔ)償器時，可利用補(bǔ)償器的軸向變形來吸收直管段的熱膨脹，也可利用補(bǔ)償器的彎曲變形組成單式或復(fù)式補(bǔ)償器來吸收管道橫向的熱膨脹。在使用波紋管時，必須在支吊系統(tǒng)中保證不使其失穩(wěn)。（5）波紋管補(bǔ)償器應(yīng)根據(jù)波紋管的類型考慮其推力和力矩對設(shè)備接口或管道固定點(diǎn)的影響。有關(guān)推力的計算見管規(guī)附錄。p278第七十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日

五、水力計算（一）一般規(guī)定管道水力計算的任務(wù)是按照給定的管道布置、管徑、介質(zhì)流量及其參數(shù)來計算管道的壓降，或確定管道內(nèi)任一截面上的介質(zhì)狀態(tài)以及管道的通流能力。計算管道壓降時，宜考慮一定的裕量，其值可取計算壓降的10%。管子摩擦系數(shù)應(yīng)按雷諾數(shù)及管壁相對粗糙度ε／D1由圖⒌26查取。p278第七十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日

（一）一般規(guī)定p278第七十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日

（一）一般規(guī)定p278第七十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日

（一）一般規(guī)定p278例：大綱P38，第22題：第八十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日

（一）一般規(guī)定管道的總阻力系數(shù)接下式計算p279第八十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日

（一）一般規(guī)定p279第八十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日

（一）一般規(guī)定p278第八十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日

（一）一般規(guī)定p280第八十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）介質(zhì)比體積變化不大的管道（1）本節(jié)適用于水管道和管道終端與始端介質(zhì)比體積比不大于1.6或壓降不大于初壓40％的蒸汽管道。p280第八十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）介質(zhì)比體積變化不大的管道p280第八十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）介質(zhì)比體積變化不大的管道p280第八十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）介質(zhì)比體積變化不大的管道p280第八十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）介質(zhì)比體積變化不大的管道p280第八十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）介質(zhì)比體積變化不大的管道p280第九十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日六、支吊架設(shè)計（一）一般規(guī)定1、管道支吊架的設(shè)計要求管道支吊架的設(shè)置和選型應(yīng)根據(jù)管道系統(tǒng)的總體布置綜合分析確定。支吊系統(tǒng)應(yīng)合理承受管道的動載荷、靜載荷和偶然載荷；合理約束管道位移；保證在各種工況下，管道應(yīng)力均在允許范圍內(nèi)；滿足管道所連設(shè)備對接口推力（力矩）的限制要求；增加管道系統(tǒng)的穩(wěn)定性，防止管道振動。

p281第九十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2、支吊架形式選擇（1）固定支架：用于管道上不允許有任何方向的線位移和角位移的支承點(diǎn)。（2）滑動支架或剛性吊架：用于不允許有垂直位移的支吊點(diǎn)。（3）滾動支架：用于不允許有垂直位移且需減小支架摩擦力的支撐點(diǎn)。（4）彈簧支吊架：用于有垂直位移的支吊點(diǎn)。當(dāng)有水平位移時，彈簧支架宜加裝滾柱、滾珠盤或聚四氟乙烯板。（5）恒力支吊架：用于管道垂直位移較大或需要限制轉(zhuǎn)移荷載的支吊點(diǎn)。p282第九十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2、支吊架形式選擇（6）導(dǎo)向裝置：用于需引導(dǎo)管道某方向位移而限制其他方向位移的地方。（7）限位裝置：用于管道上需要限制某個或幾個方向位移的地方。（8）減振裝置：用于管道上需要防止振動的地方，允許其對管道熱脹冷縮有一定的影響。（9）阻尼裝置：用于管道上需承受地震載荷、沖擊載荷或控制管道高速振動位移的地方。它不影響管道熱脹冷縮。p282第九十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日3．支吊架布置（1）設(shè)備接口附近的支吊架間距和形式，除符合管道的強(qiáng)度、剛度和防振要求外，還應(yīng)使設(shè)備接口所承受的管道最大推力和力矩在允許范圍內(nèi)，且不應(yīng)限制設(shè)備接口位移。（2）在靠近集中荷載（如閥門、三通等）處宜布置支吊架。（3）裝設(shè)波紋管補(bǔ)償器或套筒補(bǔ)償器的管道，應(yīng)根據(jù)管道補(bǔ)償需要和補(bǔ)償器性能設(shè)置固定支架和導(dǎo)向裝置，將管道熱位移正確地引導(dǎo)到補(bǔ)償器處，并應(yīng)滿足補(bǔ)償器制造廠的要求。

p282第九十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日3．支吊架布置（4）安全閥排汽管道的自重和排汽反力應(yīng)由支吊架承受；對于開式排放系統(tǒng)，當(dāng)閥管上不設(shè)支吊架時，應(yīng)對安全閥進(jìn)出口接管和法蘭進(jìn)行強(qiáng)度核算。（5）在∏形補(bǔ)償器兩側(cè)適當(dāng)位置宜設(shè)置導(dǎo)向裝置。（6）當(dāng)設(shè)備接口承受過大的管道推力或力矩時，如裝設(shè)限位裝置，其位置及限位方向應(yīng)通過計算確定。（7）垂直管道穿過各層樓板和屋頂時，在孔洞周圍應(yīng)有防水措施；穿過屋頂?shù)墓艿缿?yīng)裝設(shè)防雨罩。室外管道吊架的拉桿，在穿過保溫層處應(yīng)裝設(shè)防雨罩。p282第九十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）支吊架間距p283第九十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（二）支吊架間距p283第九十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（三）支吊架荷載1、支吊架設(shè)計應(yīng)考慮（但不限于）下列各項荷載：

（1）管子、閥門、管件和保溫結(jié)構(gòu)的重力。（2）支吊架零部件自重。（3）管道所輸送介質(zhì)的重力。（4）蒸汽管道水壓試驗或管路清洗時的介質(zhì)重力。（5）管道上柔性管件（如波紋管補(bǔ)償器、金屬軟管等）由于內(nèi)部壓力所產(chǎn)生的作用力。（6）支吊架約束管道位移（包括熱脹、冷緊和端點(diǎn)附加位移）所承受的約束反力和彈簧支吊架轉(zhuǎn)移荷載。

p283第九十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日1、支吊架設(shè)計應(yīng)考慮下列各項荷載：（7）管道位移時在活動支吊架上引起的摩擦力，（8）室外管道的風(fēng)雪荷載。（9）正常運(yùn)行時，可能產(chǎn)生的管道振動力。（10）管內(nèi)流體動量突變（女口水錘）弓｜起的瞬態(tài)作用力。（11）蒸汽排放時產(chǎn)生的反作用力。（12）管道裝在地震地區(qū)產(chǎn)生的地震力。但不考慮地震與風(fēng)荷載同時出現(xiàn)的工況p283第九十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2、支吊架結(jié)構(gòu)荷載應(yīng)按照支吊架使用過程中的各種工況分別計算，并組合同時作用于支吊架上的所有荷載，取其中對支吊架結(jié)構(gòu)最不利的一組并加上本支吊架或臨近活動支吊架上摩擦力對本支吊架的作用作為結(jié)構(gòu)荷載。p284第一百頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2、支吊架結(jié)構(gòu)荷載（1）支吊架結(jié)構(gòu)荷載計算可考慮下述工況：①運(yùn)行初期冷態(tài)工況；②運(yùn)行初期熱態(tài)工況；③管道應(yīng)變自均衡后的冷態(tài)工況；④水壓試驗（或管路清洗）工況；⑤各種暫態(tài)工況，如閥門瞬間啟閉工況、安全閥動作工況等。p284第一百零一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2、支吊架結(jié)構(gòu)荷載（2）計算管子、閥門、管件和保溫結(jié)構(gòu)的重力荷載時，應(yīng)乘以荷載修正系數(shù)。荷載修正系數(shù)可取1.4。此時，修正后的荷載己包括支吊架零部件自重。（3）動力荷載（包括管內(nèi)流體動量突變?nèi)缢N引起的瞬態(tài)作用力和蒸汽排放時產(chǎn)生反作用力荷載）應(yīng)根據(jù)荷載的動力特性，乘以相應(yīng)的動載系數(shù)。（4）風(fēng)雪荷載可按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GBJ9）計算。（5）減振裝置和阻尼裝置的結(jié)構(gòu)荷載，應(yīng)根據(jù)管道對防振或抗沖擊的需要具體分析確定。p284第一百零二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日3、支吊架荷載計算4、彈簧支吊架或恒力支吊架的分配荷載p284第一百零三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日5、排汽管道的排汽反力應(yīng)根據(jù)管道結(jié)構(gòu)和水力計算結(jié)果，按下述有關(guān)公式計算。計算結(jié)果應(yīng)乘以動載系數(shù)。p284第一百零四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日5、排汽管道的排汽反力p284第一百零五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日5、排汽管道的排汽反力p285第一百零六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日5、排汽管道的排汽反力p285第一百零七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（四）彈簧選擇見p286,287p286第一百零八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（五）支吊架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算（1）支吊架零部件的強(qiáng)度應(yīng)按結(jié)構(gòu)荷載計算。根部鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算方法及穩(wěn)定性應(yīng)遵守現(xiàn)行的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GBJ17），材料選擇和許用應(yīng)力分別按管規(guī)條和管規(guī)條確定。p288第一百零九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（五）支吊架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算（2）選用支吊架零部件的材料（3）確定許用應(yīng)力（4）確定拉桿直徑（5）支吊架管部設(shè)計應(yīng)保證管道局部應(yīng)力在允許范圍內(nèi)。（6）較長垂直管道上的剛性支吊架，應(yīng)按單側(cè)承受相應(yīng)支吊點(diǎn)全部荷載設(shè)計。（7）生根結(jié)構(gòu)除滿足強(qiáng)度條件外，尚應(yīng)滿足剛度條件p288第一百一十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日（五）支吊架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算（8）生根結(jié)構(gòu)采用焊接或梁箍固定的雙支點(diǎn)梁形式時，可按簡支梁計算其強(qiáng)度和剛度。（9）支吊架結(jié)構(gòu)的焊縫，應(yīng)確定焊縫結(jié)構(gòu)尺寸和驗算焊縫的強(qiáng)度。p288第一百一十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日第五節(jié)

發(fā)電廠主廠房布置主廠房包括汽機(jī)問、除氧間、煤倉間、廠用配電間和鍋爐間。根據(jù)各車間的設(shè)備、附屬設(shè)備、汽水管道及煙風(fēng)煤粉管的布置需要，確定主廠房的柱距，確定各車間的跨度、層數(shù)、層高及長度。同時，確定主廠房的建筑、結(jié)構(gòu)形式。主廠房內(nèi)的設(shè)備是電站生產(chǎn)的核心。主廠房布置直接影響電站的運(yùn)行安全、檢修方便、建設(shè)進(jìn)度和投資，主廠房布置是一項既重要又復(fù)雜的綜合性的工作，是電站設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)。p291第一百一十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日一、主廠房布置的原則和形式（一）