第三章 回热加热系统.

第二节 回热(机组)原则性热力系统
回热系统既是汽轮机热力系统的基础．也是全厂热力系统的核心、它 对机组和全厂的热经济性起着决定性的作用。
一、回热加热器的类型
按照内部汽、水接触方式的不同分为：混合加热器、表面式加热器。
按受热面 布置方式
立式：占地面积小，便于安装和检修，为中、小机组和部分 大机组采用
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新型水位控制器
一次调整到位后不再需进一步调节，可做到不用操作随机启动，水 位控制稳定，安全可靠，节能效果好，有广阔应用前景。
高压加热器的水侧旁路保护装置 作用：
若加热器管束破裂，水侧自动旁路保护装置，能快速而又严密地切断进 入高压加热器的进水，以保护汽轮机不进水，高压加热器筒体不超压，并 保证不中断地向蒸汽发生器供水。 中、小机组多设有高压加热器的小旁路或大旁路。现代大机组均配有 水侧自动旁路保护装置，主要有水压液动控制和电动控制两种。
混合式比表面式系统复杂，导致运行安全性、可靠性低，系统投资大。 混合式加热器组成的回热系统如下图所示 一方面凝结水需依靠水泵提高压力后才能进入比凝汽器压力高的混 合式加热器内； 另一方面为防止输送饱和水的水泵发生汽烛，水泵应有正的吸入 水头，需设置一水箱安装在适当高度。
根据技术经济全面综合比较，绝大多数电站都选用了热经济性较差的面式 加热器组成回热系统，只有除氧器采用混合式，以满足给水除氧的要求。
面式加热器的类型及其结构特点
水侧(管侧) ：受热面管束的管内部分和水室(或分配、汇集联箱) 组成，承受凝结水泵或给水泵的压力。
面式加热器
汽侧(壳侧) ：加热器外壳及管束外表间的空间构成。汽侧通过抽汽 管与汽轮机回热抽汽口相连，承受相应抽汽的压力。
按被加热水的引入和引出方式 水室结构 联箱结构 金属换热面管束 U形 折形 蛇形 螺旋形
二是采用疏水泵，将疏水打入该加热器出口水流中，如图 4-10(c)所示。
两者比较 疏水逐级自流方式的热经济性最差，但系统简单可靠、投资小、不需 附加运行费用、维护工作量小，被广泛采用。几乎所有高压加热器，绝 大部分低压加热器都采用它。 尽管疏水泵收集方式热经济高，但它使系统复杂，投资增大，且需用 转动机械，既耗厂用电又易汽蚀，使可靠性降低，维护工作量增大，并 没得到广泛采用。
三、蒸汽冷却器及其热经济性分析
再热使再热后的回热抽汽过热度和焓值都有较大提高，导致熵增、火用 损增大，削弱了回热效果。 装设蒸汽冷却器可减少回热加热器内汽水换热的不可逆损失，提高该级 加热器出口水温。
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抽汽压降ΔPj加大，则Pj'、tsj随之减小， 引起加热器出口水温twj降低，使整机回热 抽汽做功比Xr减小，热经济下降。
抽汽压降ΔPj与蒸汽在管内的流速和局部阻力( 阀门、管道附件的数量、类型)有关。 一般表面式加热器抽汽管压降ΔPj不应大于抽汽压力Pj的10%，对大型机组则取 4%~6%较合适。
以范围划分，热力系统可分为全厂和局部两类 原则性热力系统：是一种原理性图 按用途来划分
对全厂而言，主要用来反映在某一工况下系统的安全经济性； 对不同功能的各种热力系统，则用来反映该系统的主要特征
全面性热力系统：是实际热力系统的反映
它包括不同运行工况下的所有系统，以反映该系统的安 全可靠性、经济性和灵活性。 对不同范围的热力系统，都有其相应的原则性和全面性热力系统图。
第三节 表面式加热器系统的热经济性
一、表面式加热器的端差
表面式加热器的端差，也称上端差(出口端差)，通常是指加热器汽侧出口 疏水温度(饱和温度)与水侧出口温度之差，用θ 表示。如图2-10所示。
tsj twj
端差愈小热经济性就愈好，可从以下两方面考虑： 降低回热抽汽压力，减小 t sj ，回热抽汽做功 比增加，热经济性变好。因为压力较低的回热抽 汽做功大于压力较高的回热抽汽做功。 升高水温 t wj ，结果是减小了压力较高的回热 抽汽做功比而增加了压力较低的回热抽汽做功比， 热经济性得到改善。
第三章
回热加热系统
第一节 热力系统的概念及分类 第二节 回热(机组)原则性热力系统 第三节 表面式加热器系统的热经济性 第四节 给水除氧及除氧器 第五节 除氧器的运行及其热经济性分析 第六节 汽轮机组原则性热力系统计算
第一节 热力系统的概念及分类
热力系统是实现热功转换热力部分的工艺系统。 它通过热力管道及阀门将各主、辅热力设备有机地联系起来，在各种工 况下能安全、经济、连续地将燃料的能量转换成机械能最终转变为电能。
卧式：换热效果好，热经济性高于立式。一般大容量机组采用。
混合式加热器与表面式加热器比较
混合式可以将水加热到该级加热器蒸汽压力下所对应的饱和水温度，充 分利用了加热蒸汽的能位，热经济性较表面式加热器高。 混合式加热器结构简单，金属耗量少，造价低，便于汇集各种不同参数 的汽、水流量。
混合式加热器可以兼作除氧设备使用，避免高温金属受热面氧腐蚀。
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换热面积A与θ的关系： 因此，减小端差θ是以付出金属耗量和投资为代价的。 我国的加热器端差，无过热蒸汽冷却段时，θ=3~6°C；有过热蒸汽冷却 段时，θ=-1~2℃。机组容量大θ减小的效益好，θ应选较小值。
二、抽汽管道压降ΔPj及热经济性
抽汽管道压降指汽轮机抽汽口压力Pj和j 级回热加热器内汽侧压力Pj'之差，即
+ +
管板
联箱
混合式低压加热器的结构
二、面式加热器的连接方式 面式加热器的疏水方式选择
为减少工作，面式加热器汽侧疏水应收集并汇于系统的主水流中。
收集方法
一是利用相邻加热器的汽侧压差，使疏水以逐级自流的方 式收集，如图4-10（a）所示，其热经济性可通过加装外置 式疏水冷却器图4-10(b)来加以改善。
面式加热器的疏水设备选择 水封管
利用U形管中水柱高度来平衡加热器间压差，实现自动排水并在壳侧 内维持一定水位，U形管也可做成多级。多用于低压加热器。
浮子式疏水器
浮子式疏水器由浮子、滑阀及其相连的一套转动连杆机构组成。 多用于压力稍高的低压加热器，或小机组的高压加热器。
疏水调节阀
大机组的高压加热器常采用疏水调节阀，它的动作由一套水位控制 操作系统来操纵。常用的有电动、气动控制系统。