第八章__发电厂全面性热力系统一
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发电厂的热力系统
N600-17.75/540/540型机组发电厂原则性热力系统
引进的超临界K-500-240-4型机组发电厂原则性热力系统
引进的N600-25.4/541/569超临界机组发电厂原则性热力系统
超超临界325MW两次中间再热凝汽机组的发电厂原则性热力系统
国产CC200–12.75/535/535型双抽汽凝汽式机组热电厂原则性热力系统
3
利用外部热源可以节约燃料，如发电机冷却水热源；
4
实际工质回收和废热利用系统，应考虑投资、运行费用和热经济性，通过技术经济性比较来确定
结论：
主汽门和调节汽门的阀杆漏汽
01
再热式机组中压联合汽门的阀杆漏汽
02
高、中、低压缸的前后轴封漏汽和轴封用汽 轴封利用系统中各级轴封蒸汽，工质基本可全部回收
扩容器压力下饱和蒸汽比焓
1
2
3
4
锅炉连续排污利用系统的热经济性分析：
01
无排污利用系统时，排污水热损失：
02
有排污利用系统时，排污水热损失为：
03
可利用的排污热量：
04
凝汽器增加的附加冷源损失：
05
发电厂净获得的热量：
06
1
回收热量大于附加冷源损失，回收废热节约燃料；
2
尽量选取最佳扩容器压力；
汽轮机在通过铭牌出力所保证的进汽量、额定主蒸汽和再热蒸汽工况下，在正常的排汽压力（4.9kpa）下，补水率为0%时，机组能保证达到的出力
汽轮发电机组保证最大连续出力（TMCR）
其他： 汽轮发电机组在调节汽门全开和所有给水加热器全部投运之下，超压5%连续运行的能力，以适应调峰的需要
汽轮机调节汽门全开时通过计算最大进汽量和额定的主蒸汽、再热蒸汽参数工况下，并在正常排汽压力（4.9kpa）和补水率0%条件下计算所能达到的出力
火电厂辅助设备及热力系统
一、原则性热力系统的组成：
❖ 补充水系统：——一般补入凝汽器（化学除盐水）
❖ 连续排污及热量利用系统：——连排扩容器（CV），
扩容蒸汽去除氧器
❖ 再热机组的旁路系统：
❖ 循环冷却水系统： ❖ 辅助蒸汽系统：
（一般不需画出）
❖ 抽空气系统：
二、原则性热力系统的实例分析：
除氧器与给水箱的组合
300MW机组原则性热力系统
单元制 集中母管制 切换母管制
现代大容量电厂，几乎都采 用单元制系统。再热机组的 主蒸汽系统必须采用单元制
勇于开始，才能找到成功的路
运行灵活，但切换阀门多，管道长， 投资大，适用于中、小容量机组
►采用单元制的优、缺点: ✓ 优点：①管道最短，阀门附件少，投资省；
②管道压降和散热损失少，热经济性好； ③便于机、炉、电的集中控制，运行费用少； ④事故的可能性减少，事故范围只限于一个单元。
❖ 轴封加热器（又称“轴封冷却器”）：
►作用：防止轴封及阀杆漏汽从汽机轴 端逸至机房或漏入油系统中，同时利用 漏汽加热主凝结水，回收热量和工质。
8-2 给水回热加热及系统
五、回热加热器的保护装置：
（一）疏水装置 ——将加热器中的疏水及时可靠地排出，同时又不
让蒸汽随同疏水一起排走，以维持加热器的疏水水 位及汽侧压力。
►除氧器作用：①除去水中的O2和其它不凝结
气体； ②加热给水； ③汇集蒸汽和水流。
8-3 除氧设备及系统
一、给水除氧的任务和方法：
❖ 给水除氧的方法：
✓化学除氧：——利用化学药剂（如联胺N2H4）除氧，一
般用在要求彻底除氧的亚临界及以上参数的
电厂，作为一种辅助除氧手段。
✓热力除氧：——火电厂广泛采用
发电厂全面性热力系统
二、常见的旁路系统形式 1．三级旁路系统 2．两级旁路串联系统 3．两级旁路并联系统 4．单级（整机）旁路系统 5．三用阀两级旁路系统 具有启动阀、锅炉安全（溢流）阀和减温减压阀三种功能
图8—13 常见的旁路系统型式
（a）三级旁路系统；(b)两级旁路串联系统；(c)两级旁路并联系统； (d)单级整机旁路系统；(e)装有三用阀的两级旁路串联系统
1．高、中压主汽门和高压缸排汽逆止门 2. 主蒸汽和再热蒸汽（一、二次汽）的混温措施 3. 一、二次汽系统的压损及其管径优化
三、主蒸汽、再热蒸汽系统的全面性热力系统及其运行
图8－8 国产200MW机组的主蒸汽、再热蒸汽系ห้องสมุดไป่ตู้的全面性热力系统
（一）用新汽支管的引出
（二）汽轮机本体的疏水系统
（三）防止汽轮机进水
1. 附件 2．阀门类型及型号 3．阀门的选择与使用
第三节 主蒸汽系统
一、主蒸汽系统的型式及其应用 （一）主蒸汽系统的型式
（二）主蒸汽系统型式的比较和应用
1．可靠性 单母管制最差 2．灵活性 切换母管制最好 3．经济性 单元母管制 4．方便性 单元母管制
二、主蒸汽、再热蒸汽（一、二次汽）系统的温度偏差、 压损及其管径的优化
5．公称通径DN
在允许的介质流速下，管道的通流能力取决于管道内径的大 小.公称直径只是名义上的计算内径，不是实际内径，同一管材， 随公称压力的提高，其壁厚加大，而实际内径却相应减小
二、管径和壁厚的计算 1．管径计算
Di＝594．7 ／(Gυ／ω)1/2rnm（8－2
2．管子壁厚的计算
三、管道附件与阀门
（2）汽动给水泵的热经济性
（3）小汽轮机的热力系统 连接方式分三类：
①背压式小汽轮机 ，汽源引自冷再热蒸汽 ； ②仍为背压式小汽轮机，汽源引自中压缸抽汽 ； ③凝汽式小汽轮机是应用最广泛的，其排汽可直接到主凝汽器； （4）小汽轮机的备用汽源。
发电厂全面性热力系统
4、主蒸汽管的疏水系统
5、防止汽轮机进水进冷汽设备及系统
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1、汽轮机加热装置用汽
主蒸汽管暖管的同时，汽缸夹层和法兰螺 栓加热装置都需要蒸汽加热； 加热蒸汽的来源引自电动隔离门之前； 其疏水引至汽轮机本体的疏水扩容器；
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2、辅助蒸汽
在汽轮机冲转前，要投入辅助蒸汽，辅助蒸汽引自电 动隔离门前，主要用于： 1、在汽轮机冲转前15min 左右向轴封系统供汽，以对 轴封系统暖管； 2、锅炉启动前需要加热蒸汽，以建立正常的水循环， 控制汽包上、下壁温差，缩短启动时间，节约燃油，使点 火后过热器、再热器有蒸汽冷却； 3、锅炉点火燃油系统雾化油系统用加热蒸汽； 4、机组起停、甩负荷期间，向除氧器供蒸汽等。
21
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在汽轮机正常运转工况下，投入辅助蒸汽，多从高压缸排汽引 来冷再热蒸汽。 对于扩建电厂要老厂提供汽源；对于新建电厂需要建起动锅炉
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3、阀门及附件
（1） 主蒸汽管道上电动隔离门主要作用： 暖管、水压试验、汽轮机启停时严密隔绝作用。 （2） 高压缸排汽口处，装有液动和气动逆止门，在汽轮机甩 负荷时即连锁动作，以防止冷再热蒸汽倒流入汽轮机。
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5、防止汽轮机进水进冷汽设备及系统
汽轮机进水事故，多为冷再热蒸汽管道积水造成，其水源主 要来自三方面： （1）暖管、冲转、停机期间形成的凝结水； （2）再热器事故喷水设备故障；
（3）用部分冷再热蒸汽为回热抽汽的该回热加热器管束破
裂,导致部分给水进入再热蒸汽管道； (4 ) 高压旁路的减温水装置与冷再热系统相连,该减温水引自 高压给水,压力高、水量大。由于减温控制失灵而进入冷再热蒸 汽管道。
热力发电厂全面性热力系统课件(精选)共16页文档
热力发电厂全面性热力系统课件（精 选）
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
发电厂全面性热力系统
优点：
系统简单、管道短、阀门少，能节省 大量高级耐热合金钢；事故仅限于本 单元内，全厂安全可靠性高；控制系 统按单元设计制造，运行操作少，易 于实现集中控制；工质压力损失少， 散热小，热经济性高；维护工作量少， 费用低；无母管，便于布置，主厂房 内土建费用少。
缺点：
单元之间不能切换。
应用： 有高压凝汽式机组的发电厂； 装有中间再热机组的发电厂； 参数高、要求大口径高级耐热 合金钢的机组，且主蒸汽管道 投资比例较大时。
管道压损、泄漏和散热等都不同程度地影响电厂运行的热经济性。
பைடு நூலகம்
发电厂的管道：输送蒸汽、水、燃料油和空气等工质或载热质
包括管子、管件（异径管、弯管及弯头、三通、法兰、封头和堵头、
堵板和孔板等）、阀件及其远距离操纵机构、测量装置、管道
吊支架、管道热补偿器、保温材料等。
Qingdao University
Qingdao University
•发电厂全面性热力系统
二、给水流量调节及给水泵配置 参见教材200-204页内容。 三、给水系统的全面热力系统及其运行 参见教材204-205页内容。
Qingdao University
•发电厂全面性热力系统
6-5 回热全面性热力系统及运行
回热系统正常运行的重要性
实际管径的确定：还需考虑多种影响。
Qingdao University
•发电厂全面性热力系统
6-3 中间再热机组的旁路系统
一、旁路系统的类型及作用
1. 概念
指高参数蒸汽在某些特定情况下，绕过汽轮机，经过与汽 轮机并列的减温减压装置后，进入参数较低的蒸汽管道或 设备的连接系统，以完成特定的任务。
（1）协调启动参数和流量，缩短启动时间，延长汽轮 机寿命
系统简单、管道短、阀门少，能节省 大量高级耐热合金钢；事故仅限于本 单元内，全厂安全可靠性高；控制系 统按单元设计制造，运行操作少，易 于实现集中控制；工质压力损失少， 散热小，热经济性高；维护工作量少， 费用低；无母管，便于布置，主厂房 内土建费用少。
缺点：
单元之间不能切换。
应用： 有高压凝汽式机组的发电厂； 装有中间再热机组的发电厂； 参数高、要求大口径高级耐热 合金钢的机组，且主蒸汽管道 投资比例较大时。
管道压损、泄漏和散热等都不同程度地影响电厂运行的热经济性。
பைடு நூலகம்
发电厂的管道：输送蒸汽、水、燃料油和空气等工质或载热质
包括管子、管件（异径管、弯管及弯头、三通、法兰、封头和堵头、
堵板和孔板等）、阀件及其远距离操纵机构、测量装置、管道
吊支架、管道热补偿器、保温材料等。
Qingdao University
Qingdao University
•发电厂全面性热力系统
二、给水流量调节及给水泵配置 参见教材200-204页内容。 三、给水系统的全面热力系统及其运行 参见教材204-205页内容。
Qingdao University
•发电厂全面性热力系统
6-5 回热全面性热力系统及运行
回热系统正常运行的重要性
实际管径的确定：还需考虑多种影响。
Qingdao University
•发电厂全面性热力系统
6-3 中间再热机组的旁路系统
一、旁路系统的类型及作用
1. 概念
指高参数蒸汽在某些特定情况下，绕过汽轮机，经过与汽 轮机并列的减温减压装置后，进入参数较低的蒸汽管道或 设备的连接系统，以完成特定的任务。
（1）协调启动参数和流量，缩短启动时间，延长汽轮 机寿命
热力发电厂第八章全面性热力系统
（5）采用最少的管制件
热力发电厂
在保证运行安全可靠、经济的条件下，尽量减少管制件， 以降低局部阻力损失。如主蒸汽管道上的流量测量孔板改 用喷嘴或文丘里管。主蒸汽管上也可不装关断阀。
第二节 再热式机组的旁路系统 热力发电厂
旁路系统是再热机组启、停、事故情况下的一种调节和 保护系统。
一、旁路 系统的组 成
1、单元制
热力发电厂
单元制主蒸汽管 成独立单元，各单元间无横向联系，用汽设 备的蒸汽支管由各单元主蒸汽管引出。
热力发电厂
（1）优点：该系统具有简单，管道短，阀门及附件少，相 应的管内工质压力损失小，运行操作少，检修工作量少，投 资省，散热损失小，便于实现集中控制，再加上采用优质合 金钢材，系统本身的事故可能性小，安全可靠性相对较高， 如果发生事故只限于一个单元范围内等优点。
二、特点
输送工质流量大，参数高，用的金属材料质量高，对发电 厂运行的安全性、可靠性、经济性影响大。
三、基本要求
系统简单，工作安全可靠；运行调度灵活，能进行各种切 换，便于维修、安装和扩建；投资费用少，运行费用低。
主蒸汽系统的型式
单母管制系统（集中母管制系统） 热力发电厂 切换母管制系统
单元制系统
双管主蒸汽管道系统示意
热力发电厂
（2）采用单根蒸汽管系统
主蒸汽和再热蒸汽管采 用单管或部分采用单管， 在这段管中混温好，保证 供给左右两侧蒸汽温度偏 差最小。到自动主蒸汽门 或中压联合汽门前又分叉 为两根，在一个自动主汽 门作全关试验时，压损小。 如国产300MW、600MW 机组，如图(b)(c)(d)所示。
1、压损和汽温偏差的限定
热力发电厂
主蒸汽和再热蒸汽管道压损过大，会降低汽轮机的出力， 降低机组的热经济性。作自动主汽门全关试验时，阀座前后 压差过大，使自动主汽门不能重新迅速开启，导致再热器安 全门动作，降低机组出力，造成工质和热量损失。所以主蒸 汽和再热蒸汽管道压损要在规定的范围内。
电厂全面性热力系统
在凝汽器两根进水管上，按水流方向分别装有两个电动蝶阀起关断作用，一个二次滤网以保证水的洁净，还有一注胶球，一个电动蝶阀以调整冷却水量。
两路进出口水管上分别装设的凝汽器胶球清洗装置，在凝汽器正常运行时定期投入，以提高铜钢管的清洁度，保证换热效果。
在凝汽器两根供水管中的其中一根上，在电动蝶阀前接出一根供水管道经一滤水器后分成三路，一路进水环真空泵冷却器，一路进发电机定子水冷却器，还有一路经氢冷却器和励磁机空气冷却器。
这三路冷却器吸热后的回水汇总后排至吸水井。
前置泵入口有粗滤网，以防安装或检修时可能聚积的焊渣、铁屑进入水泵。
系统运行正常后，可拆除粗滤网，换一短管，以减少系统阻力。
主给水泵入口装精滤网，出口有止回阀、电动隔离阀和给水泵最小流量再循环管。
各泵的再循环管应分别引往给水箱。
给水泵中间抽头的给水，引至再热器做减温水用。
给水泵出口的水，有一路作为高压旁路减温。
由于采用气动泵和电动调速泵，锅炉给水量变化全靠调节给水泵的转速来实现，故锅炉给水操作台简化为两路，只设一个电动闸阀和与其并联的15%容量的旁路调节阀和两个闸阀。
为防止除氧器内蒸汽倒流入凝结水系统，在进除氧器的凝结水管上装一个止回阀和流量测量板孔。
为防止凝结水本汽化，保证轴封冷却器的冷却，在轴封冷却器之后设有主凝结水再循环，在该再循环管上装一个调节阀及其前后两个隔离阀。
凝结水泵入口设有滤网，防止热井中可能积存的残渣进入泵内，除盐装置设有旁路，当启动充水或运行中除盐装置故障时，旁路阀开启，进、出口阀关闭，主凝结水走旁路。
设置凝结水最小流量再循环。
为使凝结水泵在启动或低负荷时不发生汽蚀，同时保证轴封加热器有足够的凝结水量流过，使轴封漏气能完全凝结下来，以维持轴封加热中的微负压状态，在轴封加热以后的主凝结水管道上设有返回凝汽器的凝结水最少流量的循环管。
各种减温水及杂项用水管道。
接在凝结水泵出口或除盐装置后。
因为这些水要求是纯洁的压力水。
低压加热器均设置凝结水旁路。
热力发电厂教材
• 图8-7(d)为国产引进型N300-16.7/538/538再热式机组的一、二次汽均为单 管—双管的系统。在进入高、中压主汽门前由单管分叉为双管，高、中压主汽门 后各设有导汽管分别引至高、中压缸。一、二次汽管道上无关断阀门或逆止阀， 它的中压联合汽门是由一个滤网、一个中压主汽门和一个中压调节门组成的组合 式阀门。
b.旁路系统需适应各种运行方式。
（二）机组启动模式与旁路系统功能
现代大容量再热式汽轮机组均采用滑参数启动。 按高、中压进汽情况不同，机组的启动模式有两种方式： 1.高压缸启动（高、中缸同时进汽) ； 2.中压缸启动。 旁路系统功能的设置有两类： 1 . 仅 有 启 动 功 能 ， 以第适26应页机/共8组0页冷 、 热 态 等 各 种 条 件 下 的 启 动
第16页/共80页
由Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级旁路，可组合或不同的旁路系 统
(a)
(b)
图8-13 常见的旁路系统型式 (a) 三级旁路系统； (b) 两级旁路串联系统；
第17页/共80页
(c)
(d)
图8-13 常见的旁路系统型式 (c) 两级旁路并联系统；(d)单级整机旁路系统；
第18页/共80页
(e)
管道设计压力(表压)是指管道运行中内部介质最大工作压力，对于 水管道，还应包括水柱静压的影响。
主蒸汽管道——锅炉过热器出口的额定工作压力
再热蒸汽管道—— 用汽轮机最大计算出力下热平衡中高缸排汽压力 1.15倍
主给水管道：
(1) 非调速电动给水泵的管道——前置泵或主给水泵的特性曲线最高 点对应的压力与该泵进水侧压力之和。
图8-13 常见的旁路系统型式 (e)装有三用阀的两级旁路串联系统 1—高压旁路减温水压力调节阀；2—高压旁路减温水温度调节阀； 3—低压旁路减温水气动调节阀；4—再热器安全阀
b.旁路系统需适应各种运行方式。
（二）机组启动模式与旁路系统功能
现代大容量再热式汽轮机组均采用滑参数启动。 按高、中压进汽情况不同，机组的启动模式有两种方式： 1.高压缸启动（高、中缸同时进汽) ； 2.中压缸启动。 旁路系统功能的设置有两类： 1 . 仅 有 启 动 功 能 ， 以第适26应页机/共8组0页冷 、 热 态 等 各 种 条 件 下 的 启 动
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由Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级旁路，可组合或不同的旁路系 统
(a)
(b)
图8-13 常见的旁路系统型式 (a) 三级旁路系统； (b) 两级旁路串联系统；
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(c)
(d)
图8-13 常见的旁路系统型式 (c) 两级旁路并联系统；(d)单级整机旁路系统；
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(e)
管道设计压力(表压)是指管道运行中内部介质最大工作压力，对于 水管道，还应包括水柱静压的影响。
主蒸汽管道——锅炉过热器出口的额定工作压力
再热蒸汽管道—— 用汽轮机最大计算出力下热平衡中高缸排汽压力 1.15倍
主给水管道：
(1) 非调速电动给水泵的管道——前置泵或主给水泵的特性曲线最高 点对应的压力与该泵进水侧压力之和。
图8-13 常见的旁路系统型式 (e)装有三用阀的两级旁路串联系统 1—高压旁路减温水压力调节阀；2—高压旁路减温水温度调节阀； 3—低压旁路减温水气动调节阀；4—再热器安全阀
第八章-1 发电厂全面性热力系统
首先了解几个概念: (1)胀差:汽轮机转子膨胀值与汽缸膨胀值之差; (2)冷态启动:以高压缸第一级金属温度为依据,200℃以下时启动为冷 态启动; 温态启动:以高压缸第一级金属温度为依据,200~370℃时启动为温 态启动; 热态启动:以高压缸第一级金属温度为依据, 370℃以上时启动为热 态启动; (3)寿命损耗率:汽轮机每启动一次,或升降负荷一次所消耗寿命的百分 数;
(3)冷态启动，机组寿命损耗率为0.15%；温、热态启动为0.01%；旁 路系统设臵，能满足机组启停时对汽温的要求，严格控制汽轮机金属 温升率，延长寿命。
46
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4、甩负荷时锅炉能维持热备用状态
机组故障时，旁路系统可在2～3s内投入，保证停机不 停炉，最大限度减少故障损失
47
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三 旁路系统的选择和应用
旁路系统容量的概念：是指额定参数时蒸汽的通流 量 Dby ,与锅炉额定蒸发量 D r b 的比值。即：
Dby D
r b
K by
100 %
48
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1、旁路系统容量的选择：
结合我国情况，再热式机组旁路系统容量一般为30％；经过 任务书明确，必须两班制运行、甩负荷带厂用电或停机不停炉的 再热式机组，旁路系统容量可增至40％～50％；
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在汽轮机正常运转工况下，投入辅助蒸汽，多从高压缸排汽引 来冷再热蒸汽。 对于扩建电厂要老厂提供汽源；对于新建电厂需要建起动锅炉
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3、阀门及附件
（1） 主蒸汽管道上电动隔离门主要作用： 暖管、水压试验、汽轮机启停时严密隔绝作用。 （2） 高压缸排汽口处，装有液动和气动逆止门，在汽轮机甩 负荷时即连锁动作，以防止冷再热蒸汽倒流入汽轮机。
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(3)冷态启动，机组寿命损耗率为0.15%；温、热态启动为0.01%；旁 路系统设臵，能满足机组启停时对汽温的要求，严格控制汽轮机金属 温升率，延长寿命。
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4、甩负荷时锅炉能维持热备用状态
机组故障时，旁路系统可在2～3s内投入，保证停机不 停炉，最大限度减少故障损失
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三 旁路系统的选择和应用
旁路系统容量的概念：是指额定参数时蒸汽的通流 量 Dby ,与锅炉额定蒸发量 D r b 的比值。即：
Dby D
r b
K by
100 %
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1、旁路系统容量的选择：
结合我国情况，再热式机组旁路系统容量一般为30％；经过 任务书明确，必须两班制运行、甩负荷带厂用电或停机不停炉的 再热式机组，旁路系统容量可增至40％～50％；
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在汽轮机正常运转工况下，投入辅助蒸汽，多从高压缸排汽引 来冷再热蒸汽。 对于扩建电厂要老厂提供汽源；对于新建电厂需要建起动锅炉
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3、阀门及附件
（1） 主蒸汽管道上电动隔离门主要作用： 暖管、水压试验、汽轮机启停时严密隔绝作用。 （2） 高压缸排汽口处，装有液动和气动逆止门，在汽轮机甩 负荷时即连锁动作，以防止冷再热蒸汽倒流入汽轮机。
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热力发电厂习题答案全面要点
热力发电厂习题答案全面要点(共9页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一 名词解释热电厂的燃料利用系数：电、热两种产品的总能量与输入能量之比。
热化发电率：质量不等价的热电联产的热化发电量与热化供热量的比值。
发电热耗率：每发一度电所消耗的能（热）量。
端差：加热器汽侧压力下的饱和温度与出口水温之间的差值。
最佳真空：在汽轮机排汽量和循环水入口水温一定的条件下，增大循环水量使汽轮机输出功率增加c P ∆，同时输送循环水的循环水泵的耗功随之增加Ppu ∆，当输出净功率为最大时，即max max )(pu c P P P ∆-∆=∆，所对应的真空即凝汽器的最佳真空。
二 简答题1、混合式加热器的优点有哪些？答：混合式加热器的优点是：(1)传热效果好，能充分利用加热蒸汽的热量；(2)结构简单，造价低；(3)便于汇集不同温度和压力的疏水。
2、高压加热器的过热蒸汽冷却段的任务是什么？答：利用蒸汽的过热度，通过强制对流而使蒸汽在只降低过热度的情况下，放出过热热量加热给水，以减少传热端差，提高热经济性。
3、表面式加热器的疏水冷却段的任务是什么？答：利用刚进入加热器的低温给水来冷却加热器内的疏水，疏水温度的降低后进入下级加热器。
这样可使本级抽汽量增加，压力较低一级抽汽量减少，提高机组的经济性。
5、除氧器滑压运行的优点与存在的问题？答：滑压运行的优点是：避免除氧器用汽的节流损失，使汽机抽汽点分配合理，热经济性高，系统简单投资省。
缺点是：当汽机负荷突然增加时，使给水溶氧量增加；当汽机负荷减少时，尤其是汽机负荷下降很大时，给水泵入口发生汽蚀，引起给水泵工作失常。
6、提高蒸汽初参数、降低蒸汽终参数均可提高机组的热经济性，其受哪些主要条件限制？ 答：提高蒸汽初温主要受金属材料的制约。
金属材料的强度极限，主要取决于其金相结构和承受的工作温度。
随着温度的升高，金属材料的强度极限、屈服点以及蠕变极限都要随之降低，高温下金属还要氧化，甚至金相结构也要变化，导致热力设备零部件强度大为降低，乃至毁坏。
《热力发电厂》习题解答1
《热⼒发电⼚》习题解答1⽬录第⼀章发电⼚热⼒过程的理论基础思考题及习题 (2)第⼆章凝汽式发电⼚极其热经济性 (8)第三章发电⼚热⼒循环主要参数对电⼚经济性的影响 (15)第四章发电⼚局部性热⼒系统及设备 (24)第五章发电⼚原则性热⼒系统 (35)第六章发电⼚全⾯性热⼒系统 (37)《热⼒发电⼚》习题解答第⼀章发电⼚热⼒过程的理论基础思考题及习题1．对发电⼚热功转换效果做出全⾯正确的评价,为什么必须建⽴在热⼒学第⼀定律和第⼆定律基础之上?答：热⼒学第⼀定律是从能量转换的数量关系来评价循环的热经济性；它可对各种理想循环进⾏分析，⽽实际的各种热⼒循环中都存在原因不同的不可逆损失，找出这些损失的部件、⼤⼩、原因、及其数量关系，提出减少这些不可逆损失的措施，以提⾼实际循环热效率就应采⽤以热⼒学第⼆定律为基础的⽅法来完成。
因此对发电⼚热功转换效果作出全⾯的评价，必须建⽴在热⼒学第⼀定律和第⼆定律的基础之上。
2．评价实际热⼒循环的⽅法有⼏种？它们之间有什么区别和联系？答：评价实际热⼒循环的⽅法有两种：⼀种是热量法（既热效率法），另⼀种是⽕⽤（或熵）⽅法。
热量法是以热⼒学第⼀定律为基础。
⽤能量的基本特性提出热⼒循环能量转换的数量关系的指标，着眼于能量数量上的平衡分析，它主要通过计算各种设备及全⼚的热效率来评价实际循环的优劣。
这种评价⽅法的实质是能量的数量平衡。
⽕⽤⽅法是以热⼒学第⼀，第⼆定律为依据，不仅考虑能量的数量平衡关系，也考虑循环中不可逆性引起作功能⼒损失的程度。
它是⼀种具有特定条件的能量平衡法，其评价的指标是⽕⽤效率，这种评价⽅法实质是作功能⼒的平衡。
两种⽅法之间的区别：热量法考虑热的数量平衡关系，⽽⽕⽤⽅法不仅考虑热的量，⽽且也研究其质的数量关系，即热的可⽤性与它的贬值问题。
因此，两种⽅法所揭⽰出来的实际动⼒装置不完善性的部位、⼤⼩、原因是不同的。
3．热量⽕⽤和⼯质⽕⽤的含义和区别？为什么说⽕⽤可作为⼀个状态参数？答：温度为T 的恒温热源释放热量q ，则q 在热源温度T 和环境温度T en 之间实现卡诺循环时所做的最⼤技术功，称为热量⽕⽤。
第八章 发电厂全面性热力系统二
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五、不设旁路的措施
旁路系统的设置是用于机组启动过程和汽轮机甩负荷时的应急措 施。但机组正常运行时一直处于备用状态。由于其设置，投资增加， 但机组正常运行时一直处于备用状态。由于其设置，投资增加， 安装、运行、维修费用及工作量增加，机组事故率也增加。 安装、运行、维修费用及工作量增加，机组事故率也增加。 不设置旁路必须解决好机组启动和甩负荷过程带来的问题： 不设置旁路必须解决好机组启动和甩负荷过程带来的问题： （1）采用低温段过热器引出蒸汽进行暖管暖机，满足机组启动要 采用低温段过热器引出蒸汽进行暖管暖机， 求 （2）机组只采用高压缸启动 （3）机组启动时，锅炉有控制炉膛出口烟温的装置 机组启动时， （4）机组甩负荷时，有防止超速、超压和超温的措施 机组甩负荷时，有防止超速、
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四、旁路系统的全面性热力系统
6 ~ 2 3
1
旁 II 级 路
旁 I级 路
大容量再热式机组两级串联旁路系统的全面性热力系统 1—高旁进汽调节阀；2—高旁喷水调节阀；3—高旁喷水隔离阀 高旁进汽调节阀； 高旁喷水调节阀； 高旁进汽调节阀 高旁喷水调节阀 高旁喷水隔离阀 4—低旁进汽调节阀；5—低旁喷水调节阀；6—低旁喷水隔离阀 低旁进汽调节阀； 低旁喷水调节阀； 低旁进汽调节阀 低旁喷水调节阀 低旁喷水隔离阀
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一、给水系统的类型
锅炉给水 操作台
高加组大旁路
再循环阀
逆止阀 截止阀
单母管制给水系统
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一、给水系统的类型
（二）切换母管制系统 低压吸水母管采用单母管分段， 低压吸水母管采用单母管分段，压力母管和锅炉给水母管均采用 切换母管。 切换母管。 该系统当给水泵容量和锅炉容量相匹配时，可作单元运行， 该系统当给水泵容量和锅炉容量相匹配时，可作单元运行，必要 时可通过切换阀门交叉运行，因此具有足够的可靠性和运行灵活性。 时可通过切换阀门交叉运行，因此具有足够的可靠性和运行灵活性。 由于有母管和切换阀门，投资大、阀门多。 由于有母管和切换阀门，投资大、阀门多。 （三）单元制系统 该系统优缺点与单元制主蒸汽系统相同，系统简单、管路短、 该系统优缺点与单元制主蒸汽系统相同，系统简单、管路短、阀 门少、投资省，便于集中控制和管理维护，但运行灵活性差。 门少、投资省，便于集中控制和管理维护，但运行灵活性差。 适用于中间再热凝汽式或中间再热供热式机组的发电厂。 适用于中间再热凝汽式或中间再热供热式机组的发电厂。 若两台机组的给水系统组成一个单元，称为扩大单元制给水系统。 若两台机组的给水系统组成一个单元，称为扩大单元制给水系统。 无锅炉给水母管，吸水母管为单母管，压力母管为切换母管。 无锅炉给水母管，吸水母管为单母管，压力母管为切换母管。因两 台机组共用备用给水泵，可节省投资，运行也较安全灵活。 台机组共用备用给水泵，可节省投资，运行也较安全灵活。 高参数凝汽式发电厂，可采用单元制、 高参数凝汽式发电厂，可采用单元制、扩大单元制或单母管制给 水系统。 水系统。
五、不设旁路的措施
旁路系统的设置是用于机组启动过程和汽轮机甩负荷时的应急措 施。但机组正常运行时一直处于备用状态。由于其设置，投资增加， 但机组正常运行时一直处于备用状态。由于其设置，投资增加， 安装、运行、维修费用及工作量增加，机组事故率也增加。 安装、运行、维修费用及工作量增加，机组事故率也增加。 不设置旁路必须解决好机组启动和甩负荷过程带来的问题： 不设置旁路必须解决好机组启动和甩负荷过程带来的问题： （1）采用低温段过热器引出蒸汽进行暖管暖机，满足机组启动要 采用低温段过热器引出蒸汽进行暖管暖机， 求 （2）机组只采用高压缸启动 （3）机组启动时，锅炉有控制炉膛出口烟温的装置 机组启动时， （4）机组甩负荷时，有防止超速、超压和超温的措施 机组甩负荷时，有防止超速、
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四、旁路系统的全面性热力系统
6 ~ 2 3
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旁 II 级 路
旁 I级 路
大容量再热式机组两级串联旁路系统的全面性热力系统 1—高旁进汽调节阀；2—高旁喷水调节阀；3—高旁喷水隔离阀 高旁进汽调节阀； 高旁喷水调节阀； 高旁进汽调节阀 高旁喷水调节阀 高旁喷水隔离阀 4—低旁进汽调节阀；5—低旁喷水调节阀；6—低旁喷水隔离阀 低旁进汽调节阀； 低旁喷水调节阀； 低旁进汽调节阀 低旁喷水调节阀 低旁喷水隔离阀
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一、给水系统的类型
锅炉给水 操作台
高加组大旁路
再循环阀
逆止阀 截止阀
单母管制给水系统
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一、给水系统的类型
（二）切换母管制系统 低压吸水母管采用单母管分段， 低压吸水母管采用单母管分段，压力母管和锅炉给水母管均采用 切换母管。 切换母管。 该系统当给水泵容量和锅炉容量相匹配时，可作单元运行， 该系统当给水泵容量和锅炉容量相匹配时，可作单元运行，必要 时可通过切换阀门交叉运行，因此具有足够的可靠性和运行灵活性。 时可通过切换阀门交叉运行，因此具有足够的可靠性和运行灵活性。 由于有母管和切换阀门，投资大、阀门多。 由于有母管和切换阀门，投资大、阀门多。 （三）单元制系统 该系统优缺点与单元制主蒸汽系统相同，系统简单、管路短、 该系统优缺点与单元制主蒸汽系统相同，系统简单、管路短、阀 门少、投资省，便于集中控制和管理维护，但运行灵活性差。 门少、投资省，便于集中控制和管理维护，但运行灵活性差。 适用于中间再热凝汽式或中间再热供热式机组的发电厂。 适用于中间再热凝汽式或中间再热供热式机组的发电厂。 若两台机组的给水系统组成一个单元，称为扩大单元制给水系统。 若两台机组的给水系统组成一个单元，称为扩大单元制给水系统。 无锅炉给水母管，吸水母管为单母管，压力母管为切换母管。 无锅炉给水母管，吸水母管为单母管，压力母管为切换母管。因两 台机组共用备用给水泵，可节省投资，运行也较安全灵活。 台机组共用备用给水泵，可节省投资，运行也较安全灵活。 高参数凝汽式发电厂，可采用单元制、 高参数凝汽式发电厂，可采用单元制、扩大单元制或单母管制给 水系统。 水系统。
电厂全面性热力系统.共28页文档
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
电厂全面性热力系统.
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
电厂全面性热力系统.
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
《热力发电厂》热力发电厂全面性热力系统
4.3 中间再热机组的旁路系统
2 旁路系统的类型
高压旁路（Ⅰ级旁路） 将新蒸汽绕过汽轮机高压缸经过减温减压装置进
入再热冷段管道 低压旁路（Ⅱ级旁路）
将再热后的蒸汽绕过汽轮机中、低压缸经过减温 减压装置进入凝汽器 大旁路 （ Ⅲ级旁路）
将新蒸汽绕过整个汽轮机，直接排入凝汽器
4.3 中间再热机组的旁路系统
旁路系统举例
4.4 机组回热全面性热力系统
1 对机组回热全面性热力系统 的要求
回热系统正常运行工况要求 ① 满足原则性回热系统的运行流程 ② 加热器抽空气系统的设置 ③ 维持面式加热器汽侧具有一定的疏水水位的要求
♧ 水封管 ♧ 浮子式疏水器 ♧ 疏水调节阀 ④ 凝结水泵、疏水泵入口设置抽空气管路，不断抽 出漏入泵内的空气以保证泵的正常工作。
– 主汽轮机主蒸汽流量相同； – 给水泵本身消耗的轴功率相等; – 在不考虑给水泵耗功的条件下，
主汽轮机产生的总电功率为Pe。
➢比较的方法
✓小汽轮机的内效率大于主机内效率与发电机效率和电能传
递效率的乘积，即 ip igd ，就可以获得小汽轮机驱
动的增益，且随 ip 的增大或 d 的减小而增益愈多。
目的
减少冷源损失，以提高机组的热经济性。
4.4 机组回热全面性热力系统
回热抽汽系统的保护
机组甩负荷时，汽轮机内压力突然降低，回热抽汽管道和各 加热器内的蒸汽倒流入汽轮机，引起汽轮机超速。 加热器泄漏使水从回热抽汽管道进入汽轮机而引起水击事故。 在回热抽汽管道上设置了一定的保护设备，主要包括装设止 回阀和电动隔离阀。
锅炉再热器出口联箱到汽轮机中压联合汽阀的管 道和分支管道称为再热热段蒸汽系统。
3 单元制主蒸汽-再热蒸汽系统的种类
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（三）公称压力与公称通径 （2）公称通径DN（GB1047-2005 管道元件DN的定义和选用） 同一材料相同外径的管子，公称压力不同，实际内径也不同。 公称直径只是名义的计算内径，不是实际内径，
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二、管道选择
（一）介质流速 对直径小、介质参数低的管道，宜采用较低值
ห้องสมุดไป่ตู้11
二、管道选择
（二）管径计算 对于单相流体的管道，根据连续方程式： A=Di2/4=Q/W=Gv/W 式中，G—介质的质量流量，t/h v—介质的比容，m3/kg
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一、管道规范
（二）设计温度 管道运行中内部介质的最高工作温度 （1）蒸汽管道 主蒸汽、高温再热蒸汽管道——锅炉额定蒸发量时过热器、再热器 出口额定工作温度加上锅炉正常运行时允许温度偏差值（约取5℃）。 低温再热蒸汽管道——汽轮机最大计算出力下高压缸排汽参数为基 准，等熵求取管道在设计压力下的相应温度 非调整抽汽管道——汽轮机最大计算出力工况下，等熵求取管道设 计压力下的相应温度 调整抽汽管道——抽汽最高工作温度 （2）给水管道 ① 高压给水管道——高压给水最高工作温度 ② 低压给水管道 对于定压除氧系统，取除氧器额定压力下对应饱和温度 对于滑压除氧系统，取汽轮机最大计算出力工况下除氧器加热抽汽 压力的1.1倍对应饱和温度
非调整抽汽管道——汽轮机最大计算出力工况下该抽汽压力的1.1倍 （不小于0.1MPa）
调整抽汽管道、背压式汽轮机排汽管道、减压装置后蒸汽管道—— 最高工作压力
4
一、管道规范
（一）设计压力 （2）给水管道
① 高压给水管道
非调速电动给水泵的管道——前置泵或主给水泵的特性曲线最高点 对应的压力与该泵进水侧压力之和。
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三、管道附件选择
16
三、管道附件选择
17
三、管道附件选择
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第三节 一、二次蒸汽系统
一次蒸汽（主蒸汽）系统
• 包括从锅炉过热器出口联箱至汽轮机进口主汽阀的主蒸汽
管道，阀门及疏水装置和通往用新汽设备的各蒸汽支管。 二次蒸汽（中间再热式机组的再热蒸汽）系统 • 包括从汽轮机高压缸排汽至锅炉再热器进口联箱的低温 （冷）再热管道、阀门，和从再热器出口联箱至汽轮机中 压缸进口阀门的高温（热）再热管道、阀门。
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三、管道附件选择
管道附件应根据系统和布置的要求，按公称通径、设计 参数、介质种类及所采用的标准进行选择。管道零部件应是 符合国家标准(或行业标准)的成熟产品。选择管件时，还应 注意减少品种和规格。 管子和附件的连接除需拆卸的以外，应采用焊接方法。 选择附件时应满足与所连接管子的焊接要求。 螺纹连接的方式应采用在设计压力不大于1. 6MPa、设 计温度不大于200`C的低压流体输送用焊接钢管上。 管道附件直径、压力和几何尺寸都已标准化，采用PN 和DN表示。 常用附件：法兰、弯头及弯管、异径管、三通、封头和 堵头、堵板和孔板、波纹管补偿器、阀门。
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三、管道附件选择
（一）阀门类型 关断阀门： 如截止阀、 球阀、闸阀和旋塞（考克） 等 调节阀门： 如节流阀，减压阀、水位或压力调节阀和疏水阀等 保护阀： 如逆止阀、快速关闭阀和安全阀等 （二）阀门的选择 应根据系统的要求，按公称通径、设计参数、介质种类、泄漏等级、 启闭时间来选择阀门，以满足汽水系统关断、调节、保证等安全运行的 要求和布置设计的需要。 有足够的强度，关闭严密性好，流动阻力小，阀门结构简单，量轻 体小，部件的互换性好，便于操作维修。 （三）阀门的使用 闸阀、截止阀、球阀、调节阀、止回阀、疏水阀、蝶阀、安全阀
调速电动给水泵的管道：a.给水泵出口至泵出口关闭阀——取用泵 在额定转速下特性曲线最高点对应的压力与进水侧压力之和；b.泵出口 关闭阀至省煤器进口——泵在额定转速及设计流量下泵出口压力的1.1 倍与泵进水侧压力之和。 ② 低压给水管道
对于定压除氧系统，取除氧器额定压力与最高水位时水柱静压之和 对于滑压除氧系统，取汽轮机最大计算出力工况下除氧器加热抽汽 压力的1.1倍与除氧器最高水位时水柱静压之和
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一、管道规范
（三）公称压力与公称通径 （1）公称压力PN（GB1048-2005 管道元件PN的定义和选用） 指管道、管道附件在某基准温度下允许的最大工作压力。 管道可承受的最大工作压力与管道材料和介质温度有关。不同管材 的使用温度是不同的。
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一、管道规范
（三）公称压力与公称通径 （1）公称压力PN（GB1048-2005 管道元件PN的定义和选用） 钢材在设计温度下许用应力取下列三项最小值：
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一、一次蒸汽系统
（2）切换母管制系统 也有一根主蒸汽母管，但每台锅炉与对应的汽轮机组成一个单元， 每个单元有三个切换阀门与母管相连。正常时机炉按单元运行，事故 或检修状态下，通过切换阀门由母管引来相邻单元锅炉来的新汽，使 事故锅炉所对应的汽轮机仍可继续运行。
为便于母管检修或电厂扩建不致影响原有机组的正常运行，机炉 台数较多时，也可考虑用两个串联的关断阀将母管分段。母管管径一 般按通过一台锅炉的蒸发量来确定，通常处于热备用状态，若分配锅 炉负荷时，则应投入运行。
23
二、一、二次蒸汽系统的阀门
（1）一次蒸汽系统 流量测量喷嘴 电动隔离门（电动主汽门）：严密隔绝蒸汽 高压主汽门（自动主汽门）：一般为2个或4个 高压调速汽门：一般为4个 （2）二次蒸汽系统 止回阀：防止机组甩负荷时，再热管道内蒸汽倒流入汽轮机 中压主汽门：
中压调速汽门：
中压联合汽门，一般为2个或4个
组成：主蒸汽和再热蒸汽系统（一、二次蒸汽系统）、旁路系统、回热 加热（回热抽汽及疏水、空气管路）系统、给水除氧系统（包括减温 水系统）、主凝结水系统、补充水系统、供热系统、厂内循环水系统、 锅炉启动系统等。
2
第二节 管道与阀门
发电厂的管道包括： （1）管子 （2）管件（异径管、弯管及弯头、三通、法兰、 封头和堵头、堵板和孔板等） （3）阀件及其远距离操纵机构 （4）测量装置 （5）管道支吊架 （6）管道热补偿装置 （7）保温材料 《火力发电厂汽水管道应力计算技术规程(DL/T 5366-2006)》 《火力发电厂汽水管道设计技术规定(DL/T 5054-1996)》
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一、一次蒸汽系统
（一）主蒸汽系统的形式
主蒸汽系统的形式 (a) 单母管制系统；(b)切换母管制系统；(c) 单元制系统
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一、一次蒸汽系统
（1）单母管制系统（集中母管制系统） 其特点是全厂的锅炉蒸汽全都先引至一根母管上，再从该母管引 至汽轮机和各用汽处。 单母管上用两个串联的分段阀，将母管分成两个以上区段，起到 减小事故范围的作用，也便于分段阀和母管本身检修而不影响其他部 分正常运行，提高了系统可靠性。正常运行时，分段阀处于开启状态， 单母管处于运行状态。 该系统优点是系统比较简单，布置方便。但运行调度还不够灵活， 缺乏机动性。当任一锅炉或与母管相连的任一阀门发生事故，或单母 管分段检修时，与该母管相连的设备都要停止运行。因此这种系统通 常用于锅炉和汽轮机台数不匹配，而热负荷又必须确保可靠供应的热 电厂以及单机容量6MW以下的电厂。
该系统优点是可充分利用锅炉的富余容量，切换运行，既有较高 的灵活性，又有足够的可靠性，可实现较优的经济运行。该系统不足 之处在于系统较复杂，阀门多，发生事故的可能性大；管道长，金属 耗量大，投资高。适宜装有高压供热机组的发电厂和中小型发电厂
22
一、一次蒸汽系统
（3）单元制系统 每1~2台锅炉与对应的汽轮机组成一个独立单元，各单元间无母管联 系。单元内所有新蒸汽的支管均与机炉之间的主汽管相连。 该系统的优点是系统简单，管道短、阀门少，投资省；事故仅限于 本单元内，全厂安全可靠性较高；控制系统按单元设计制造，运行操作 少，易于实现集中控制；工质压力损失小，散热小，热经济性较高；维 护工作量少，费用低；无母管，便于布置，主厂房土建费用少。 该系统缺点是单元之间不能切换，单元内任一与主汽管相连的主要 设备或附件发生事故时，将导致整个单元停止运行，缺乏灵活调度和负 荷经济分配的条件；负荷变动时对锅炉燃烧的调整要求高；机炉必须同 时检修，相互制约。 适用于高压凝汽式机组的发电厂、中间再热凝汽式或供热式机组的 发电厂。
b20
3
，
st
1.5
或
t s(0.2%)
1.5
，
t D
1.5
8
一、管道规范
（三）公称压力与公称通径 （1）公称压力PN（GB1048-2005 管道元件PN的定义和选用） 管子和管件的允许工作压力[p]与公称压力PN可按下式换算:
[ p] PN[ ]t /[ ]s
9
一、管道规范
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四、一、二次蒸汽系统的压损及管径优化
一、二次蒸汽系统压损增大，将会降低机组的热经济性，多耗燃 料。蒸汽压损与管径和管道附件有直接关系。
《设计规程》：对第一台新设计的汽轮机组，其主蒸汽、再热蒸 汽等管道的管径及管路根数，必须经过优化计算确定。
管径优化计算：壁厚、压降、费用，以总费用（投资+运行）最 小的管径为最经济管径。实际管径还要考虑系统允许压降、管系应力 状况等。 再热系统压降对机组热经济性影响大于主蒸汽系统，其总压降一 般不超过高压缸排汽的9%-10%，锅炉再热器和再热系统管道各占 50%，冷再热管道压降约占管道总压降30%较经济。 减小局部阻力措施：取消电动隔离阀；主蒸汽流量测量由孔板改 为喷嘴；取消止回阀。
3
一、管道规范
（一）设计压力 （1）蒸汽管道 管道设计压力(表压)是指管道运行中内部介质最大工作压力，对于水 管道，还应包括水柱静压的影响（低于额定压力3%可忽略）。 主蒸汽管道——锅炉过热器出口或锅炉最大连续蒸发量下的额定工 作压力 冷再热蒸汽管道——汽轮机最大计算出力下高压缸排汽压力1.15倍 热再热蒸汽管道——再热器出口安全阀动作的最低整定压力
第八章 发电厂全面性热力系统
第一节 发电厂全面性热力系统的概念 第二节 发电厂原则性热力系统
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二、管道选择
（一）介质流速 对直径小、介质参数低的管道，宜采用较低值
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二、管道选择
（二）管径计算 对于单相流体的管道，根据连续方程式： A=Di2/4=Q/W=Gv/W 式中，G—介质的质量流量，t/h v—介质的比容，m3/kg
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一、管道规范
（二）设计温度 管道运行中内部介质的最高工作温度 （1）蒸汽管道 主蒸汽、高温再热蒸汽管道——锅炉额定蒸发量时过热器、再热器 出口额定工作温度加上锅炉正常运行时允许温度偏差值（约取5℃）。 低温再热蒸汽管道——汽轮机最大计算出力下高压缸排汽参数为基 准，等熵求取管道在设计压力下的相应温度 非调整抽汽管道——汽轮机最大计算出力工况下，等熵求取管道设 计压力下的相应温度 调整抽汽管道——抽汽最高工作温度 （2）给水管道 ① 高压给水管道——高压给水最高工作温度 ② 低压给水管道 对于定压除氧系统，取除氧器额定压力下对应饱和温度 对于滑压除氧系统，取汽轮机最大计算出力工况下除氧器加热抽汽 压力的1.1倍对应饱和温度
非调整抽汽管道——汽轮机最大计算出力工况下该抽汽压力的1.1倍 （不小于0.1MPa）
调整抽汽管道、背压式汽轮机排汽管道、减压装置后蒸汽管道—— 最高工作压力
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一、管道规范
（一）设计压力 （2）给水管道
① 高压给水管道
非调速电动给水泵的管道——前置泵或主给水泵的特性曲线最高点 对应的压力与该泵进水侧压力之和。
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三、管道附件选择
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三、管道附件选择
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三、管道附件选择
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第三节 一、二次蒸汽系统
一次蒸汽（主蒸汽）系统
• 包括从锅炉过热器出口联箱至汽轮机进口主汽阀的主蒸汽
管道，阀门及疏水装置和通往用新汽设备的各蒸汽支管。 二次蒸汽（中间再热式机组的再热蒸汽）系统 • 包括从汽轮机高压缸排汽至锅炉再热器进口联箱的低温 （冷）再热管道、阀门，和从再热器出口联箱至汽轮机中 压缸进口阀门的高温（热）再热管道、阀门。
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三、管道附件选择
管道附件应根据系统和布置的要求，按公称通径、设计 参数、介质种类及所采用的标准进行选择。管道零部件应是 符合国家标准(或行业标准)的成熟产品。选择管件时，还应 注意减少品种和规格。 管子和附件的连接除需拆卸的以外，应采用焊接方法。 选择附件时应满足与所连接管子的焊接要求。 螺纹连接的方式应采用在设计压力不大于1. 6MPa、设 计温度不大于200`C的低压流体输送用焊接钢管上。 管道附件直径、压力和几何尺寸都已标准化，采用PN 和DN表示。 常用附件：法兰、弯头及弯管、异径管、三通、封头和 堵头、堵板和孔板、波纹管补偿器、阀门。
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三、管道附件选择
（一）阀门类型 关断阀门： 如截止阀、 球阀、闸阀和旋塞（考克） 等 调节阀门： 如节流阀，减压阀、水位或压力调节阀和疏水阀等 保护阀： 如逆止阀、快速关闭阀和安全阀等 （二）阀门的选择 应根据系统的要求，按公称通径、设计参数、介质种类、泄漏等级、 启闭时间来选择阀门，以满足汽水系统关断、调节、保证等安全运行的 要求和布置设计的需要。 有足够的强度，关闭严密性好，流动阻力小，阀门结构简单，量轻 体小，部件的互换性好，便于操作维修。 （三）阀门的使用 闸阀、截止阀、球阀、调节阀、止回阀、疏水阀、蝶阀、安全阀
调速电动给水泵的管道：a.给水泵出口至泵出口关闭阀——取用泵 在额定转速下特性曲线最高点对应的压力与进水侧压力之和；b.泵出口 关闭阀至省煤器进口——泵在额定转速及设计流量下泵出口压力的1.1 倍与泵进水侧压力之和。 ② 低压给水管道
对于定压除氧系统，取除氧器额定压力与最高水位时水柱静压之和 对于滑压除氧系统，取汽轮机最大计算出力工况下除氧器加热抽汽 压力的1.1倍与除氧器最高水位时水柱静压之和
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一、管道规范
（三）公称压力与公称通径 （1）公称压力PN（GB1048-2005 管道元件PN的定义和选用） 指管道、管道附件在某基准温度下允许的最大工作压力。 管道可承受的最大工作压力与管道材料和介质温度有关。不同管材 的使用温度是不同的。
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一、管道规范
（三）公称压力与公称通径 （1）公称压力PN（GB1048-2005 管道元件PN的定义和选用） 钢材在设计温度下许用应力取下列三项最小值：
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一、一次蒸汽系统
（2）切换母管制系统 也有一根主蒸汽母管，但每台锅炉与对应的汽轮机组成一个单元， 每个单元有三个切换阀门与母管相连。正常时机炉按单元运行，事故 或检修状态下，通过切换阀门由母管引来相邻单元锅炉来的新汽，使 事故锅炉所对应的汽轮机仍可继续运行。
为便于母管检修或电厂扩建不致影响原有机组的正常运行，机炉 台数较多时，也可考虑用两个串联的关断阀将母管分段。母管管径一 般按通过一台锅炉的蒸发量来确定，通常处于热备用状态，若分配锅 炉负荷时，则应投入运行。
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二、一、二次蒸汽系统的阀门
（1）一次蒸汽系统 流量测量喷嘴 电动隔离门（电动主汽门）：严密隔绝蒸汽 高压主汽门（自动主汽门）：一般为2个或4个 高压调速汽门：一般为4个 （2）二次蒸汽系统 止回阀：防止机组甩负荷时，再热管道内蒸汽倒流入汽轮机 中压主汽门：
中压调速汽门：
中压联合汽门，一般为2个或4个
组成：主蒸汽和再热蒸汽系统（一、二次蒸汽系统）、旁路系统、回热 加热（回热抽汽及疏水、空气管路）系统、给水除氧系统（包括减温 水系统）、主凝结水系统、补充水系统、供热系统、厂内循环水系统、 锅炉启动系统等。
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第二节 管道与阀门
发电厂的管道包括： （1）管子 （2）管件（异径管、弯管及弯头、三通、法兰、 封头和堵头、堵板和孔板等） （3）阀件及其远距离操纵机构 （4）测量装置 （5）管道支吊架 （6）管道热补偿装置 （7）保温材料 《火力发电厂汽水管道应力计算技术规程(DL/T 5366-2006)》 《火力发电厂汽水管道设计技术规定(DL/T 5054-1996)》
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一、一次蒸汽系统
（一）主蒸汽系统的形式
主蒸汽系统的形式 (a) 单母管制系统；(b)切换母管制系统；(c) 单元制系统
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一、一次蒸汽系统
（1）单母管制系统（集中母管制系统） 其特点是全厂的锅炉蒸汽全都先引至一根母管上，再从该母管引 至汽轮机和各用汽处。 单母管上用两个串联的分段阀，将母管分成两个以上区段，起到 减小事故范围的作用，也便于分段阀和母管本身检修而不影响其他部 分正常运行，提高了系统可靠性。正常运行时，分段阀处于开启状态， 单母管处于运行状态。 该系统优点是系统比较简单，布置方便。但运行调度还不够灵活， 缺乏机动性。当任一锅炉或与母管相连的任一阀门发生事故，或单母 管分段检修时，与该母管相连的设备都要停止运行。因此这种系统通 常用于锅炉和汽轮机台数不匹配，而热负荷又必须确保可靠供应的热 电厂以及单机容量6MW以下的电厂。
该系统优点是可充分利用锅炉的富余容量，切换运行，既有较高 的灵活性，又有足够的可靠性，可实现较优的经济运行。该系统不足 之处在于系统较复杂，阀门多，发生事故的可能性大；管道长，金属 耗量大，投资高。适宜装有高压供热机组的发电厂和中小型发电厂
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一、一次蒸汽系统
（3）单元制系统 每1~2台锅炉与对应的汽轮机组成一个独立单元，各单元间无母管联 系。单元内所有新蒸汽的支管均与机炉之间的主汽管相连。 该系统的优点是系统简单，管道短、阀门少，投资省；事故仅限于 本单元内，全厂安全可靠性较高；控制系统按单元设计制造，运行操作 少，易于实现集中控制；工质压力损失小，散热小，热经济性较高；维 护工作量少，费用低；无母管，便于布置，主厂房土建费用少。 该系统缺点是单元之间不能切换，单元内任一与主汽管相连的主要 设备或附件发生事故时，将导致整个单元停止运行，缺乏灵活调度和负 荷经济分配的条件；负荷变动时对锅炉燃烧的调整要求高；机炉必须同 时检修，相互制约。 适用于高压凝汽式机组的发电厂、中间再热凝汽式或供热式机组的 发电厂。
b20
3
，
st
1.5
或
t s(0.2%)
1.5
，
t D
1.5
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一、管道规范
（三）公称压力与公称通径 （1）公称压力PN（GB1048-2005 管道元件PN的定义和选用） 管子和管件的允许工作压力[p]与公称压力PN可按下式换算:
[ p] PN[ ]t /[ ]s
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一、管道规范
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四、一、二次蒸汽系统的压损及管径优化
一、二次蒸汽系统压损增大，将会降低机组的热经济性，多耗燃 料。蒸汽压损与管径和管道附件有直接关系。
《设计规程》：对第一台新设计的汽轮机组，其主蒸汽、再热蒸 汽等管道的管径及管路根数，必须经过优化计算确定。
管径优化计算：壁厚、压降、费用，以总费用（投资+运行）最 小的管径为最经济管径。实际管径还要考虑系统允许压降、管系应力 状况等。 再热系统压降对机组热经济性影响大于主蒸汽系统，其总压降一 般不超过高压缸排汽的9%-10%，锅炉再热器和再热系统管道各占 50%，冷再热管道压降约占管道总压降30%较经济。 减小局部阻力措施：取消电动隔离阀；主蒸汽流量测量由孔板改 为喷嘴；取消止回阀。
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一、管道规范
（一）设计压力 （1）蒸汽管道 管道设计压力(表压)是指管道运行中内部介质最大工作压力，对于水 管道，还应包括水柱静压的影响（低于额定压力3%可忽略）。 主蒸汽管道——锅炉过热器出口或锅炉最大连续蒸发量下的额定工 作压力 冷再热蒸汽管道——汽轮机最大计算出力下高压缸排汽压力1.15倍 热再热蒸汽管道——再热器出口安全阀动作的最低整定压力
第八章 发电厂全面性热力系统
第一节 发电厂全面性热力系统的概念 第二节 发电厂原则性热力系统