主再热蒸汽系统
汽轮机介绍之主、再热蒸汽系统
主、再热蒸汽系统
一、系统概述
主、再热蒸汽系统均为单元制系统，系统具有系统简单、调节灵活、运行可靠等优点。
主蒸汽管道连接采用制配管，既自锅炉出口以单根管引出，到汽轮机前再分两根管接入两侧主汽门，主蒸汽经两侧主汽门、调门后由六根导汽管进入高压缸。
冷段再热蒸汽管也采用制配管连接方式，即由汽轮机高压缸排汽由单根管引出，到锅炉侧再分出两根支管接入再热器入口联箱。
热段再热蒸汽管采用“2-1-2“的连接方式，热段再热蒸进入中压缸两侧中联门，在中压缸做功后排汽由一根可自由膨胀的连接管进入低压缸中部，蒸汽在低压缸分两路对称轴向做功。
汽轮机主蒸汽管道接出两根支管，一根去汽机轴封系统，另一根去做汽泵小机的高压汽源，冷再热冷段管道上，即高压缸排汽管上装有一只气动止回阀，用来防止汽机进水。
汽轮机的主汽门具有良好的严密性，为降低主蒸汽系统的压降，提高经济性，主汽门前不装隔离门，这样，锅炉水压试验的范围一直延伸到汽机主汽门，气轮机启动的暖机、冲转、和升速都利用主汽、调速汽门来控制。
二、主、再热蒸汽管道布置方式的优点
有利于消除汽轮机的主、再热蒸汽温度、压力偏差，减化管道布置，节省管材费用。
3、锅炉主、再热蒸汽调节解析
• 喷 嘴
二、烟道挡板
烟 道 挡 板 是 利 用改变流过尾部 烟道中的烟气量 来调节汽温，现 代锅炉上主要用 来调节再热蒸汽 温度。
二、烟道挡板 • 调节烟道挡板，可以改变流经两个烟道的烟气 流量，也就是改变 2 个并联烟道中的烟气分配 比率，从而调节再热汽温。 • 烟气流量的改变，也会影响到过热汽温，但可 调节减温器的喷水量来维持过热汽温稳定。 • 再热器进口的喷水减温器正常下是不运行的， 只是在再热器出口温度上升，并且不能被挡板 控制的情况下作为紧急减温器使用。
多管式喷水减温器 1－多孔管；2－混合管；3－减温器联箱 多孔喷管上开有若干喷水孔，喷孔一般在背向汽流方向 的一侧，以使喷水方向和汽流方向一致。喷孔直径通常 为5～7mm，喷水速度为3～5m/s。
再 热 器 微 量 及 事 故 喷 水
莫诺克喷头
• B a b c o c k 的 喷 水 减 温 器
过热器（或再热器）的温度特性
• 过热器（或再热器）出口汽温与锅炉负荷的变化规 律称为过热器（或再热器）的温度特性。 • 对流过热器：随着锅炉负荷的增大，燃料消耗量增 大，烟气流速和流量都增大，同时烟气温度升高， 对流传热量增加，相对于每千克蒸汽的对流吸热量 增加，因此对流过热器的出口汽温随锅炉负荷的增 大而增大。 • 辐射过热器：辐射过热器的出口汽温随锅炉负荷的 增大而降低。因为当锅炉负荷增加时，炉膛火焰的 平均温度增加有限，辐射传热量增加不多，跟不上 蒸汽流量的增加，使工质的焓增减少。 • 半辐射过热器：其汽温特性介于对流过热器和辐射 过热器之间，汽温特性较平稳。 • 采用适当比例的辐射和对流受热面是为了获得较平 稳的汽温特性。
•
•
火焰中心位置：火焰中心位置升高，炉内辐射吸热份额下降，布置在炉膛上的部和水平烟道内 的再热器会因为传热温压增加而多吸热，使其出口再热汽温升高。反之，火焰中心位置下移， 再热汽温将下降。
主再热蒸汽及旁路系统流程
主再热蒸汽及旁路系统流程一、主蒸汽系统流程。
1.1 主蒸汽的产生。
咱们先来说说主蒸汽是咋来的哈。
那是在锅炉里，水经过一系列复杂的加热过程，就像小火慢炖似的，一点点升温、升压。
燃料在炉膛里熊熊燃烧，就像一个大火炉，给水提供热量，水变成蒸汽后，压力和温度不断升高，最后就形成了主蒸汽。
这主蒸汽可不得了，就像一个充满力量的小巨人，憋着一股劲儿呢。
1.2 主蒸汽的输送。
这充满能量的主蒸汽啊，从锅炉出来后，就沿着管道开始它的旅程了。
这管道就像小巨人的专用通道，它得把主蒸汽安全、高效地送到汽轮机那里去。
这一路上啊，管道得保证密封性良好，不能让蒸汽偷偷溜走，要是有泄漏那可就像竹篮打水一场空了，能量都浪费了。
二、再热蒸汽系统流程。
2.1 再热蒸汽的形成原因。
为啥要有再热蒸汽呢？这就像人干活累了需要休息一下再接着干一样。
主蒸汽在汽轮机里做了一部分功之后，压力和温度都降低了，就像一个泄了气的皮球。
但是咱不能让它就这么没劲儿下去啊，所以把它再送回锅炉里重新加热，这就形成了再热蒸汽。
这过程就像是给这个“泄了气的皮球”重新打气，让它又充满活力。
2.2 再热蒸汽的循环过程。
再热蒸汽从锅炉再热器出来后，又雄赳赳气昂昂地奔向汽轮机了。
它再次进入汽轮机，就像一个满血复活的战士，继续在汽轮机里做功。
这个循环过程就像是一个接力赛，主蒸汽先跑一段，再热蒸汽接着跑一段，这样就能充分利用蒸汽的能量，不会造成能源的浪费，这就叫物尽其用嘛。
三、旁路系统流程。
3.1 旁路系统的作用。
旁路系统啊，就像是一个备用的小道。
当汽轮机不需要那么多蒸汽的时候，或者是机组启动、停机的时候，旁路系统就发挥作用了。
它就像一个贴心的小助手，能够调节蒸汽的流量，避免蒸汽在不需要的时候硬往汽轮机里挤，不然就会造成汽轮机的负担过重，就像一个人吃撑了难受一样。
3.2 旁路系统的工作方式。
旁路系统有自己的一套管道和阀门呢。
当需要启动旁路的时候，阀门就像忠诚的卫士一样，按照指令打开或者关闭，让蒸汽按照预定的路线走。
主再热蒸汽系统及冷态启动暖缸操作
c.预暖完成后的操作: 全开汽轮机调节阀与汽缸间高压导汽管上的疏水阀、高压缸疏水
阀、高压缸抽汽管道上的疏水阀。全开中压联合阀门前疏水阀、再热 冷段管上的疏水阀。将高压缸预暖阀开度由55%关至10%并保持5min， 然后在5min内逐步关闭预暖阀直至全部关严。当高压缸预暖阀全部关 严时，全开通风阀，高压缸内压力恢复正常。 d.暖缸时注意事项:
高中压缸预暖
高中压缸预暖需满足的条件：
1.检查盘车运转情况正常。 2.检查冷段再热管道内蒸汽压力应不低于700kPa。 3.检查凝汽器中压力应不高于25kPa。 4.确认汽轮机处于跳闸状态。 5.检查并确认高压缸第一级后汽缸内壁金属温度低于150℃主机处于跳闸状态。 a.暖缸前准备操作 :
检查高、中压主汽阀、一段抽汽电动阀处于关闭状态。全开高压缸预暖 管上的疏水阀，保持5min后将其关严。全开再热冷段管上的疏水阀，将汽轮 机调节阀与汽缸间导汽管上的疏水阀开度由100%关至20%，高压缸疏水阀开 度由100%关至10%，中压联合阀门前疏水开度由100%关至20%。关闭高压 缸抽汽管道上的疏水阀，关闭通风阀。注意控制再热冷段管上的疏水阀，避 免疏水倒灌至高压缸。
汽轮机主汽阀阀壳内外壁允许温差
汽轮机调节阀阀壳内外壁允温差
ห้องสมุดไป่ตู้
预暖时，汽缸金属温升率不大于50℃/小时，汽缸各壁温应在允许 范围内，汽缸及各抽（排）汽管道应定时疏水。避免冷水、冷汽进入 汽缸，当高压内缸调节级下半内壁温度达到150℃，中压缸进汽处下 半内壁金属温度达120℃时，对汽缸进行保暖，预暖结束后，关闭所 有疏水阀。
预暖蒸汽压力为0.4～0.8MPa，温度为220～250℃，并有50℃以上 过热度。
b.预暖操作: 高压缸预暖管道暖管充分后，将高压缸预暖阀开到10%开度，确认通
第九章 汽轮机热力系统概述
汽轮机热力系统概述第一节主、再热蒸汽及旁路系统本机组主蒸汽及再热蒸汽系统采用单元制、一次中间再热型式。
通常我们将进入高压缸的蒸汽称为主蒸汽；高压缸排汽称为冷再热蒸汽；冷再热蒸汽经锅炉再热器重新加热后进入中压缸的蒸汽称为热再热蒸汽；从主蒸汽管道经高压旁路控制阀至冷再热蒸汽管道称为高压旁路管道；从热再热蒸汽管道经低压旁路控制阀以及喷水减温器后至凝汽器的管道称为低压旁路管道。
一、主蒸汽系统１、主蒸汽管道主蒸汽管道采用A335P91优质合金钢。
最大蒸汽流量为锅炉B-MCR工况时的最大连续蒸发量1025t/h。
设计蒸汽压力18.2Mpa，设计蒸汽温度546℃，主蒸汽管道计算压力降约为0.6556MPa(MCR工况)。
主蒸汽从锅炉过热器出口联箱，由单根管道接出通往汽机房。
至汽机主汽门前分成两根支管，各自接到汽轮机高压缸左右侧主汽及调节汽阀。
然后再由四根高压主汽管导入高压缸。
在高压缸内作功后的蒸汽通过两个高压排汽止回阀，在出口不远处汇合成单根管道进入锅炉再热器。
这种单管系统的优点〈比较双管系统〉是简化管道布置，并能节省管材投资费用，同时，还有利于消除进汽轮机的主蒸汽和热再热蒸汽由于锅炉可能产生的热偏差，以及由于管道阻力不同产生的压力偏差。
两个主汽门出口与汽轮机调速汽门阀壳相接。
主汽门的主要功用是在汽轮机故障或甩负荷情况下迅速切断进入缸内的主蒸汽，汽轮机正常停机时，主汽门也用于切断主蒸汽，调速汽门通过各自蒸汽导管进汽到汽轮机第一级喷嘴。
调速汽门用于调节进入汽轮机的蒸汽流量，以适应机组负荷变化的要求。
由过热器出口至汽轮机主汽门入口的范围内，在主蒸汽管道上依次设有两只电动对空排汽阀、一只高整定压力的弹簧安全阀、一只低整定压力的弹簧安全阀和一个电磁释放阀、水压试验堵阀。
水压试验堵阀的作用是当过热器水压试验时，隔离主蒸汽管道，防止由于主汽门密封不严而造成汽轮机进水。
由主汽主管上沿汽流方向依次接出的管道有：汽机高压旁路接管及启动初期向汽机汽封系统及汽机夹层加热的供汽管。
再热蒸汽系统工作原理
再热蒸汽系统工作原理过热蒸汽进入汽机做完功后，蒸汽的压力温度下降，为了循环利用，把这一部分蒸汽引回锅炉的再热器，进行加热，提高蒸汽品性，从而再次做功。
简而言之，通过再热器的蒸汽，就叫再热蒸汽。
再热蒸汽系统的工作原理主要涉及蒸汽在汽轮机中做功后的循环利用过程。
具体过程如下：1．过热蒸汽进入汽轮机首先，过热蒸汽进入汽轮机并在其中膨胀做功，压力和温度降低。
2．肯定蒸汽引出当蒸汽在汽轮机高压缸中膨胀至某一中间压力后，被引出并引回锅炉的再热器。
3．再热过程在再热器中，蒸汽被加热，其温度通常升高至机组额定温度。
这一过程提高了蒸汽的品质，使其能够再次在汽轮机中膨胀做功。
4．返回汽轮机加热后的蒸汽被送回汽轮机的低压缸中继续膨胀做功，直至达到凝汽器的压力。
5．循环继续通过这种方式，蒸汽在汽轮机和锅炉之间形成一个循环，提高了整个动力装置的循环热效率和汽轮机的功率。
6．控制系统在实际操作中，再热蒸汽的温度控制是一个重要的环节，需要根据不同负荷、不同速率下的变负荷过程及特殊工况进行控制。
7．主蒸汽系统对于装有中间再热式机组的发电厂，还包括从汽轮机高压缸排汽至锅炉再热器进口联箱的再热冷段管道、阀门及从再热器出口联箱至汽轮机中压缸进口阀门的再热热段管道、阀门。
综上，再热蒸汽系统通过在汽轮机内部分阶段引出蒸汽进行加热，然后再次引入汽轮机继续做功，实现能量的循环利用和效率的提升。
为了避免再热蒸汽温度与主蒸汽温度互相影响，在快速、稳定控制主蒸汽温度的前提下，投入再热蒸汽温度控制。
再热蒸汽控制系统通过烟气再循环系统的低温烟气调整燃料的放热量，以增强对流换热，从而实现对再热蒸汽温度的有效调节。
主蒸汽、再热蒸汽系统吹管作业指导书
1.工程概况：吹管的目的是通过对锅炉过热器、再热器及主蒸汽、再热蒸汽管道等系统进行蒸汽吹扫工作，清除设备系统在制造、运输、保管、安装等过程中，存留其内部的砂砾、焊渣、高温氧化皮及腐蚀产物等各种杂质，以防止机组运行中过热器、再热器堵塞爆管、汽轮机叶片冲击损伤重大事故发生，并为汽轮机提供合格蒸汽，保障机组安全启动运行。
本次冲管采用降压冲管方法，为降低冲管噪音，在排汽口加装消音器。
冲管范围包括过热器、主蒸汽管道、再热冷段管道、再热器、再热热段管道。
1.1 工程名称、施工范围、施工地点：1.1.1工程名称：南山怡力铝电330MW机组工程#2机组锅炉吹管1.1.2施工范围：南山怡力铝电330MW机组工程#2机组锅炉吹管临时管道安装、吹管及系统恢复1.1.3施工地点：南山怡力铝电330MW机组工程#2机组汽机房、汽机房A排外、煤仓间。
吹管目的施工地点：汽机房、汽机房A排外、煤仓间1.2主要工程量：冲管临时管道安装80米；冲管临时电动门安装1只。
1.3工程特点;安装管道口径较大，管道虽为临时管道但管道内部清洁度要求高。
2.依据文件：2.1 《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》（电力工业部，1996年版）2.2 《火电工程启动调试工作规程》（电力工业部，1996年版）2.3 《火电施工质量检验及评定标准》（汽机篇）1998年版2.4.《电力建设施工及验收技术规范》（火力发电厂焊接）DL50072.5 《电力建设施工及验收技术规范（管道篇）》DL 5031-94；2.6 《火电施工质量检验及评定标准》（管道篇2000年版）2.7 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》（1996年版）2.8 《南山怡力电厂#2机组过热器、再热器系统吹管方案》；（山东电力研究院）2.9 《电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）》（2002版）；2.10 山东电力建设第一工程公司质量、环境、职业健康安全管理体系文件。
2.11 中南电力设计院提供的主汽、热段、冷段安装图纸2.12 火力发电厂汽水管道零件及部件〈〈典型设计手册〉〉83版。
主、再热蒸汽调节
① 来自高压加热器
顶棚过热器→包墙过热器→
低温过热器→屏式过热器→ 高温过热器 二次汽系统汽水流程：
②
来自高压缸
①省煤器
②炉膛
③低温过热器 ④屏式过热器 ⑤末级过热器 ⑥低温再热器 ⑨储水罐 ⑩顶棚过热器 ⑾包墙过热器
⑦高温再热器
⑧汽水分离器
低温再热器→高温再热器
2 过热器系统
去中压缸 去高压缸
⑾ ⑩ ② ① ⑨
超临界直流炉的控制策略
• 压力控制是直流锅炉控制系统的关键环节，压力 的变化对机组的外特性来说将影响机组的负荷， 对内特性来说将影响锅炉的温度。因为直流炉蓄 热较小，调门变化时引起的负荷变化较小，而且 压力变化较大，对机组的负面影响较大 ，所以国 外的资料中更推荐在超临界机组中采用机跟炉为 基础的协调方式，协调锅炉与汽机的控制。但是 在该方案的设计中应该充分考虑利用锅炉的储能 加快机组对负荷的响应。
分5级： 1. 2.
③
顶棚过热器 包墙过热器
⑤
⑥
⑧
3.
4. 5.
低温过热器
屏式过热器 高温过热器
④
⑦
来自高压加热器
调温方式：
来自高压缸
1. 2. 3.
水煤比（燃料/给水比） 两级四点喷水减温； 左右侧喷水点可分别调节。
①汽水分离器 ⑥末级过热器
②顶棚过热器 ⑦低温再热器
③包墙过热器 ⑧高温再热器
④低温过热器
• 汽机扰动对锅炉的耦合特性：汽机调门开度变化 不仅影响了锅炉出口压力，还影响了汽水流程的 加热段，导致了温度的变化； • 锅炉燃料扰动对压力、温度、功率的影响：燃料 率增加，缩短了加热段和蒸发段，使压力、温度、 功率均增加； • 给水扰动对压力、温度、功率的影响：给水量增 加，加热段和蒸发段延长，推出一部分蒸汽，因 此压力和功率开始是增加的，但由于过热段的缩 短使汽温下降，导致功率和压力下降，汽温一段 时间延迟后单调下降稳定在一个较低温度上。
主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统
主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统一、概述主蒸汽系统是指从锅炉过热器联箱出口至汽轮机主汽阀进口的主蒸汽管道、阀门、疏水管等设备、部件组成的工作系统。
主蒸汽管道是指从锅炉过热器出口输送新蒸汽到汽轮机高压主汽门的管道，同时还包括管道上的疏水管道以及锅炉过热器出口的安全阀及排汽管道。
再热蒸汽系统分为冷再热蒸汽及热再热蒸汽系统。
冷再热蒸汽管道是指从汽轮机高压缸排汽口输送低温再热蒸汽到锅炉再热器进口的管道，同时还包括管道上的疏水管道以及锅炉再热器进口的安全阀及排汽管道。
另外还包括与冷再热蒸汽管道相连的几根支管。
旁路装置的选择与汽轮机特性、锅炉型式及结构特性、燃料种类、运行方式、电网对机组的要求等因素有关。
二、旁路系统的作用1、缩短启动时间，改善启动条件，延长汽轮机寿命。
2、溢流作用：即协调机炉间不平衡汽量，溢流负荷瞬变过程中的过剩蒸汽。
由于锅炉的实际降负荷速率比汽机小，剩余蒸汽可通过旁路系统排至凝汽器，使机组能适应频繁启停和快速升降负荷，并将机组压力部件的热应力控制在合适的范围内。
3、保护再热器：在汽轮机启动或甩负荷工况下，经旁路系统把新蒸汽减温减压后送入再热器，防止再热器干烧，起到保护再热器的作用。
4、回收工质、热量和消除噪声污染：在机组突然甩负荷（全部或部分负荷）时，旁路快开，回收工质至凝汽器，改变此时锅炉运行的稳定性，减少甚至避免安全阀动作。
5、旁路系统投入后，待冷再压力达到高辅压力时，用冷再供高辅用汽。
三、旁路装置的选型对于百万千瓦级机组，当前世界上欧、美、日、俄（苏）等不同的技术流派基本都采用超（超）临界技术，为满足机组启动、机炉协调等功能要求，均设置了汽轮机旁路系统。
但由于地域及技术体系的不同，对于旁路系统的配置及运行方式也有很大差别。
在美国，一般都采用小于20%BMCR 的小旁路，仅用于机组启动阶段，锅炉过热器出口配置安全阀。
日本基本上传承了美国的技术体系。
欧洲在旁路系统的应用上，其理念与美（日）体系不同，百万级机组大部分釆用了 100%的高、低压旁路配置，拓展了旁路系统的作用。
主蒸汽和再热蒸汽系统
P0
中压缸关闭时 去凝汽器
全周进汽
冷再
冷再 热再
中压联合 汽门
冷再
水压试验 堵板 放水到定排
热再 双
双
单
双
双 出口 入口 冷再
冷却水
冷再
单
第四章 发电厂热力系统
第三节 主蒸汽和再热蒸汽系统
一、主蒸汽系统 定义： 要求： 分类：
集中母管制系统 切换母管制系统 单元制系统 扩大单元制系统
集中母管制系统 灵活，可靠性差（∵故 障点多），集中母管分 段。应用中小机组
切换母管制系统 灵活，故障点多，投资 大。应用中小机组 单元制系统 投资小，可靠性好，热 经济性好。灵活性差。 应用大机组 扩大单元制系统 比单元制系统灵活，比 切换母管制系统投资小。 应用高参数机组
1
2 3
管径小
避免使 用大口 径厚壁 管阀， 投资少。
控制左 右温差 ＜28℃。 联络管： 平衡压 差和温 差。
先
双
电动 自动
暖管
后
联 络 管 备 用 汽 源 双
调门
安全阀 多于1个
主汽门
电磁疏水阀
调速汽门
（二）再热蒸汽系统 定义： 分类：
热再
打压 放水 停机时高旁 保护再热器 P0 入口 事故 喷水 出口
第五讲-主再热蒸汽系统和旁路系统
描述：冷再热蒸汽从高压汽 轮机的排汽口经一根管道通 往锅炉，靠近锅炉再热器处， 分成两根管道分别接到再热 器入口联箱的两个接口上。
二、单元制主蒸汽及再热蒸汽系统
（二）再热蒸汽系统 3.双管-单管-双管系统 描述：从高压缸（图中略） 两侧排汽口引出两根管道， 汇总成单管，到再热器减 温器前，分成双管进入再 热器进口联箱。 再热热段管道系统， 在锅炉侧双管并成单管和 汽轮机侧单管分成双管处 均用了斜三通，并且靠近 中压联合汽门处串联了两 只斜三通，它们的斜插支 管分别至对称布置的中压 缸再热汽门，后一只斜三 通直通管到低压旁路装置。
特点：介于双管与单管-双管 系统之间。
二、单元制主蒸汽及再热蒸汽系统
（一）主蒸汽系统 4.阀门及管道附件 说明：（1）取消电动主汽门，水压试验时自动主汽门处加临时堵板； （2）取消主蒸汽流量喷嘴，减少节流损失，用调节级前后压差估算； （3）高压缸排汽口设逆止门，投旁路时防止高压缸进汽。 （4）过热蒸汽出口联箱设置向空排汽门，减少安全门动作次数。 （5）再热器出口联箱设置向空排汽门，真空系统故障时开启。
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。
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。
一、主蒸汽管道系统
1．集中母管制系统 描述：发电厂所有锅炉生产的蒸汽都 送到集中母管中，再由集中母管把蒸 汽引到各汽轮机和辅助用汽设备去的 蒸汽管道系统。
二、单元制主蒸汽及再热蒸汽系统
（一）主蒸汽系统 2.单管-双管系统
描述：过热蒸汽出口联箱 经一根主管引出，到自动 主蒸汽门或中压联合汽门 前又分叉为两根。
特点：布置简单，混温好， 投资较大。
主、再热蒸汽及旁路系统剖析
1000MW超超临界火电机组技术探讨 两只大容量的安全阀，一旦机组甩负荷，再热器安全阀将动作，排掉低
旁系统无法输送的多余蒸汽。（先进旁路配置：能实现启动调节阀、安全
阀和截止阀的功能）
满足电网对机组各种负荷的需求，特别当电网要求机组负荷低于锅
炉稳定燃烧的负荷时。（能适用于基本负荷机组，也能适用于调峰负荷机组。
及消音器(共2只) ，在过热器出口主汽管上设置2只电磁泄放阀及消音器
(共2只)；在二只启动分离器蒸汽引出管的连通管中各有3只过热器进口 弹簧安全门及消音器(共6只) 。
再热器超压保护措施：锅炉再热器进口集箱前的两根冷再热蒸汽支
管上，分别装有4只弹簧安全阀及消音器(共8只)。在锅炉再热器出口的 支管上各装有1只弹簧安全阀及消音器(共2只)。 。
1000MW超超临界火电机组技术探讨
特点 二级串联旁路系统 一级大旁路 二级并联旁路系 统 三级旁路系统 三用阀旁路系 统
描述
两级串联旁路系统 由高压旁路和低压 旁路串联组成
一级大旁路系统又 称 单 级 整 机 旁 路 ， 两级并联旁路系 新 蒸 汽 绕 过 汽 轮 机 统由高压旁路和 的 高 、 中、 低 压缸 ， 整机旁路并联组 经整机大旁路排入 成 凝汽器。
量设计，主蒸汽系统管道的设计压力为锅炉过热器出口额定主蒸汽压
力，设计温度为锅炉过热器出口额定主蒸汽温度＋锅炉正常运行时的 允许温度正偏差5℃。
冷再热蒸汽系统管道的设计压力为机组VWO工况热பைடு நூலகம்衡图中汽轮
机高压缸排汽压力的1.15倍，设计温度为VWO工况热平衡图中汽轮机 高压缸排汽参数等熵求取在管道设计压力下相应温度。热再热蒸汽系
1000MW超超临界火电机组技术探讨
汽机主、再蒸汽系统及旁路系统
一、汽轮机主要技术名词
6、凝汽器过冷度：凝汽器排汽压力所对应的饱和蒸汽温度与凝结 水温度的差值。 7、水击（水锤）：当液体在压力管道中流动时,由于意外原因(如 阀门突然开启或关闭，或者水泵突然启动或停运及其它一些停 运情况)造成液体流动速度突然改变，引起管道中的压力产生反 复的、急剧的变化，这种现象叫做水击（水锤）。 8、水冲击：水或者冷蒸汽进入汽轮机造成水滴与高速旋转的叶片 相撞击，导致推力轴承磨损、叶片损伤、汽缸和转子热应力裂 纹、动静摩擦、高温金属部件永久性热变形，以及由此而来的 机组振动。水冲击是现代汽轮机发生较多且对设备损伤较严重 的恶性事故之一。
4/11/2015
一、汽轮机主要技术名词
1、热耗率：汽轮发电机组每生产1kWh电能所消耗的热量，它比较全 面地反映汽轮发电机组的性能特性 2、汽耗率：汽轮发电机组每生产1kWh电能所消耗的蒸汽量，它是一 项汽轮机系统性能的综合性经济技术指标。可用于发电厂热力系 统的汽水平衡计算或同类型机组间的经济性比较。 3、汽轮机转子寿命：汽轮机从初次投运到转子表面出现第一条宏观 裂纹的时间。 4、加热器端差：加热器正常疏水温度与进水温度的差值称为下端差 ；加热器进汽压力下的饱和温度与出水温度的差值称为上端差。 5、凝汽器端差：凝汽器排汽压力所对应的饱和蒸汽温度与循环水出 水温度的差值。
4/11/2015
二、主、再热汽系统系统流程
• 一般的主蒸汽系统选择原则为：对中间再热凝汽式机组或中间 再热供热式机组的发电厂，其主蒸汽系统应采用单元制。即： 一机配一炉，组成一个独立的单元，与其它机组之间无母管联 系。单元制系统的优点是系统简单，管道短，管道附件少．投 资省，压力损失和散热损失小，系统本身事故率低，便于集中 控制，有利于实现控制和调节操作自动化。当然，与母管制相 比。也有其缺点，因为相邻单元不能互相支援。锅炉之间也不 能切换运行，单元内与蒸汽管道相连的主要设备或附件发生故 障，整个单元都要被迫停止运行。此系统部分环节采用单管， 可以抵消单纯双管系统由于锅炉到汽轮机侧距离过长产生的温 度偏差。同时，大部分采用的双管连接方式，可以减少由于单 管系统的单管直径过大造成的应力集中、布置困难等问题。
01-文档 主再热蒸汽系统及旁路系统运行
注意 事项
在暖管过程中，要监视管道的内外壁温差不能 太大，控制管壁的温升率在规定的范围内。
汽轮机带负荷运行后，根据运行情况关闭主蒸 汽、再热蒸汽管道上的疏水阀。
冷态启动过程中旁路系统的运行
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锅炉点火后：应投入旁路系统， 在控制室手操投入旁路系统时， 应同时开启高低压旁路装置， 或先投入低压旁路再投高压旁 路，绝不允许顺序颠倒；投入 低压旁路时应先水后汽，投入 高压旁路时应先汽后水
在机组停运时，通 常锅炉的蒸发量大 于汽轮机的汽耗量， 投入旁路系统，将 多余蒸汽排入凝汽 器，可以协调机炉 停运，并回收工质。
若停机检修或机 组长时间停运， 应放尽管道内的 积水，并进行管 道的防腐保护。
本节重点
暖管及注意事项 冷态启动旁路系统的运行
郑州电力高等专科学 校
ZHENGZHOU ELECTRIC POWER COLLEGE
原因
？
高温蠕胀
管道及其附件经过长时间在 高温高压状态下运行逐渐形 成裂纹，最后导致破裂。
疲劳损伤
管道及其附件中工作介质温 度改变，使管道承受温差热
应力，在交变应力的作用下， 材料产生疲劳而形成裂纹， 最后导致破裂。
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谢谢聆听
T h an k y o u f o r l i s t e n i n g
郑州电力高等专科学校
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项目七：主再热蒸汽系统及 旁路系统运行分析
任务4：旁路系统的运行
院系：动力系
主讲：杨雪萍
郑州电力高等专科学校
01-文档 主蒸汽系统认知
郑州电力高等专科学校主讲：杨雪萍项目七：主再热蒸汽系统及旁路系统运行分析ZHENGZHOUELECTRICPOWERCOLLEGE任务1：主蒸汽系统认知院系：动力系目录ONTENTSCZHENGZHOUELECTRICPOWERCOLLEGE01主蒸汽系统的形式02单元制主蒸汽系统PART 1主蒸汽系统的形式郑州电力高等专科学校主蒸汽系统的认知蒸汽系统主蒸汽系统是指锅炉和汽轮机之间连接的新蒸汽管道，以及新蒸汽送往各辅助设备的支管。
对主蒸汽管道系统的要求发电厂主蒸汽管道输送的工质流量大、参数高，对发电厂运行的安全性和经济性影响比较大。
定义特点系统简单1工作安全、可靠2投资和运行费用最省5便于检修、扩建4运行调度灵活，便于切换3主蒸汽管道系统的形式及应用主蒸汽管道系统的形式0102集中母管制单元制0304切换母管制扩大单元制运行灵活，中小机组广泛采用一些高压凝汽式电厂中采用现代大容量机组广泛使用蒸汽母管分段阀锅炉汽轮机1.集中母管制系统指发电厂所有锅炉产生的蒸汽先集中送入一根蒸汽母管，再由母管引至每台汽轮机和其他用汽处。
1.集中母管制系统将蒸汽母管分段，当某一段出现故障时将其隔离，使故障不波及其它段机炉容量可以不匹配，运行方式灵活，但母管发生故障时，所有的机炉都需停止运行特点分段阀2.切换母管制指每台锅炉与其对应的汽轮机组成一个单元，各单元之间设有联络母管，每一单元与母管相连处加装一段联络管和三个切换阀特点：既能单元制运行，单元之间又可交叉运行。
但阀门多，投资大。
大锅炉锅炉蒸汽母管1122汽轮机3.单元制系统一机与一炉相配合的连接系统，汽轮机和供它蒸汽的锅炉组成独立的单元，与其他单元无任何蒸汽管道相连。
应用：再热机组的主蒸汽系统。
单元制主蒸汽管道系统的特点优点管子的长度最短，阀门等管道附件最少，因此可节省大量的大量的高级合金钢和阀门，投资少管道的压降和散热损失少，热经济性好便于集中控制，运行费用少事故的可能性减少，事故的范围只限于一个单元，不影响其它机组的正常运行缺点运行灵活性差，单元机组中任何一个主要热力设备发生故障，整个单元要停止运行4.扩大单元制系统指单元制系统用一根母管和隔离阀门相互连接起来的主蒸汽系统。
主再热蒸汽及旁路系统流程
主再热蒸汽及旁路系统流程嘿，咱今儿就来唠唠主再热蒸汽及旁路系统流程这档子事儿！
你想啊，这主再热蒸汽系统就好比是一条能量大动脉，那蒸汽在里头欢快地流淌着，带着满满的能量去推动各种大机器运转。
就像咱人身体里的血液一样，要是这血液不顺畅了，那咱这人还不得出大毛病呀！
这蒸汽从锅炉里出来，热腾腾的，可带劲了。
然后呢，就顺着各种管道一路奔腾，该拐弯拐弯，该加速加速。
这一路上啊，还有各种阀门啊、仪表啊啥的，就像是路上的红绿灯和指示牌，告诉你啥时候该快，啥时候该慢，啥时候该停一停。
再来说说旁路系统，它就像是个机灵的小助手。
有时候主系统这边忙不过来了，或者出点小状况了，旁路系统就赶紧顶上。
它能把多余的蒸汽给引走，或者在需要的时候快速地给补上，可机灵了呢！
你说这主再热蒸汽及旁路系统像不像一个默契的团队？它们相互配合，相互支持，为了让整个大机器能正常运转，可真是出了不少力呀！要是没有它们，那可真不敢想象会是啥样子。
你再想想，要是这蒸汽在管道里跑得不畅快了，堵在那儿了，那不就跟咱堵车似的，后面的都得等着，急死个人呐！所以说呀，这系统的维护和管理可得重视起来，不能马虎。
而且哦，这系统里的每个部件都很重要，就像一部大机器里的每个小零件一样，哪怕一个小小的螺丝松了，都可能会引发大问题呢！咱可不能小瞧了它们。
这主再热蒸汽及旁路系统流程啊，真的是很神奇，很有趣。
它们默默地工作着，为我们的生活和生产提供着强大的动力。
我们可得好好感谢它们，也要好好地爱护它们呀！
总之呢，主再热蒸汽及旁路系统流程就是这么重要，这么神奇，这么不可或缺！你说是不是呀？。
主蒸汽、再热蒸汽系统
主蒸汽、再热蒸汽系统一、作用1、从蒸汽发生器向汽轮机供给蒸汽；2、正常运行时向汽水分离再热器供汽；3、在机组事故冷却时向大气排汽；4、在汽机抽汽未投入时向厂用蒸汽系统供汽；5、在事故时将发生事故的蒸汽发生器隔离；6、防止蒸汽发生器超压。
二、工作原理2.1 主蒸汽系统工作原理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、疏水装置及通往进汽设备的蒸汽支管所组成的系统。
对于装有中间再热式机组的发电厂，还包括从汽轮机高压缸排汽至锅炉再热器出口联箱的再热冷段管道、阀门及从再热器出口联箱到汽轮机中压缸进口阀门的再热热段管道、阀门。
主蒸汽系统采用“2－1—2”布置。
主蒸汽由锅炉过热器出口集箱经两根支管接出，汇流成一根单管通往汽轮机房，在进汽轮机前用一个45°斜三通分为两根管道，分别接至汽轮机高压缸进口的左右侧主汽门。
发电厂常用的主蒸汽系统有四种形式：（1）集中母管制系统。
其特点是发电厂所有锅炉的蒸汽先引至一根蒸汽母管集中后，再由该母管引至汽轮机和各用汽处。
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在6MW以下的电厂。
（2）切换母管制系统。
其特点为每台锅炉与其对应的汽轮机组成一个单元，正常时机炉成单元运行，各单元之间装有母管，每一单元与母管相连处装有三个切换阀门。
它们的作用是当某单元锅炉发生事故或检修时可通过这三个切换阀门由母管引来邻炉蒸汽，使该单元的汽轮机继续运行，也不影响从母管引出的其他用汽设备。
该系统适用于装有高压供汽式机组的发电厂和中、小型发电厂采用。
（3）单元制系统。
其特点是每台锅炉与对应的汽轮机组成一个独立单元，各单元间无母管横向联系，单元内各用汽设备的新蒸汽支管均引自机炉之间的主汽管。
单元制系统的优点是系统简单、管道短、阀门少（引进型300MW级机组有的取消了主汽阀前的电动隔离阀）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；工质压力损失少，散热少，热经济型较高；维护工作量少，费用低；无母管，便于布置，主厂房土建费用少。
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主、再热蒸汽系统2.电动主闸门何时开关？锅炉点火后开启电动主闸门旁路门, 5 分钟后开启电动主闸门，关闭电动主闸门旁路门。
3.电动主闸门旁路的作用？主蒸汽管道粗，电动主闸门前后压差较大，容易造成电动主闸门过力矩，设置旁路可以在主闸门开启前降低主闸门前后压差防止过力矩发生。
4.法兰、夹层加热装置开停机时，什么状态下投入？投入时参数控制多少？注意什么？答：高压外缸下半内壁温度＜300℃（#8机200℃）可使用夹层加热。
夹层加热蒸汽在机组冲动后，夹层联箱温度200～250℃，投入夹层加热。
当高中压外缸下半高压进汽口处外壁温度大于350℃，高中压胀差值在允许范围内，可停止夹层加热。
机组冲转前进行夹层、法兰加热联箱暖管: 稍开夹层、法兰加热联箱进汽手动门,保持0.1～0.2MPa暖管。
夹层联箱温度250～300℃，投入夹层加热：全开夹层进汽分门；根据高压缸上下温差，用夹层联箱手动门控制进汽量，不得加热过度，使下缸温度高于上缸温度。
进行法兰加热暖管疏水，当高中压胀差＞2mm时投入法兰加热装置，但应控制法兰外壁温度不得超过内壁温度。
启动中因故停机时，应立即停止夹层、法兰加热。
当高压下缸外壁温度达到400℃以上，且高中压缸胀差向负值方向变化时，停止夹层、法兰加热，注意夹层、法兰系统疏水暖管充分。
6.为什么再热热段、高排逆止门的疏水既可以到定排、也可以到凝结器？什么时候切换？答：机组启动时再热热段、高排逆止门疏水排往凝结器，如此汽轮机抽真空时再热器可同时抽真空；停机时若需要破坏真空，则将再热热段、高排逆止门疏水排往排往机定排，防止蒸汽进去低压缸。
7.本机组的进汽方式是怎样的？有什么好处？圆周进汽，喷嘴调节。
调节喷嘴个数来调节进汽。
好处节能。
8.主汽管疏水为什么只到炉定排？到机定排、凝结器是否可行？不能排到机定排或凝结器，主蒸汽管道疏水量大温度压力高，到机定排或凝结器会造成凝结器机定排超压超温，严重影响设备安全。
炉定排有减温器所以可以到炉定排，机定排没有减温器所以不能到机定排。
9.主汽门、调门的活动试验方法？#1)调出DEH“阀位”图2)点击“阀门试验进入/退出”键，由灰变红；3)进行“高主Ⅰ”阀门活动试验：01.点击“高主Ⅰ”键，指示灯亮；02.点击“关闭”键，指示灯亮；左上方出现“正在进行阀门试验”字样。
03.“高主Ⅰ”阀门自动关小至原行程的85%，并停止。
04.点击“复位”键，“高主Ⅰ”阀门逐渐开至原来的位置，“正在进行阀门试验字样消失。
05.用上述同样的方法试验：“高主Ⅱ”、“中调Ⅰ”、“中调Ⅱ”。
4)进行“中主Ⅰ”阀门活动试验：01.点击“中主Ⅰ”键，指示灯亮；02.点击“关闭”键，指示灯亮；左上方出现“正在进行阀门试验”字样。
03.“中主Ⅰ”阀门自动关小至原行程的85%后自动开启。
04.用 4）的试验方法试验“中主Ⅱ”。
05.试验完毕，点击“阀门试验进入/退出”键，由红变灰；10.高、中低压缸的布置方式，有何优点？这种高、中压部分对置，低压部分双流的通流方式，使各部分轴向推力接近互相平衡，残余轴向推力由推力轴承承担。
对称布置，平衡轴向推力11.高排逆止门的作用？什么时候做活动试验？怎样做？答：高排逆止门是指在汽轮机跳闸时及时关闭，防止再热器内的余汽倒流入汽机时引起超速和汽缸变形。
机组停止时，锅炉防水放压后，汽机冷态时，联系热工做实验。
12.冷段至辅汽汽源什么时候投入和停止？答：机组负荷大于60MW时，全开冷段至辅汽联箱电动门暖管，90MW时逐渐全开冷段至辅汽联箱手动门，关闭冷段至辅汽疏水门；停机时，负荷100MW关闭冷段至辅汽电动门，联系相邻机组关闭本机冷段至辅汽汽源。
13.高中压缸、低压缸胀差的控制范围？答：防止汽轮机汽缸和转子膨胀不均，造成动静摩擦。
控制范围：高中压-3~ +6mm，低压<14mm，主要是机组启停过程中根据汽缸和转子的膨胀情况选择合适的冲转参数，控制升温、升压率，适当延长或缩短暖机时间。
14.轴相位移的控制范围？答：机组运行工况突变时，会引起汽轮机进气量的大幅波动，这时，由于原有的平衡被打破，转子相对与汽缸的轴向推力发生变化，轴向位移也会变化，为了防止动静部件发生轴向摩擦，故要控制在一定范围内：-1.05~+0.6mm。
在汽缸高中压缸反向、低压缸对顶布置平衡掉大部分轴向推力下，再依靠推理盘的轴向位移来消除轴向推力的的变化。
15.高中压缸内外温差的控制范围？法兰内外温差的控制范围？答：汽缸内外温差和法兰内外温差过大，容易引起热应力增大，严重时汽缸变形，动静摩擦，产生震动。
控制范围：高中压缸法兰内、外壁温差<80℃，高中压外缸内、外壁温差<50℃，高压内缸内、外壁温差<50℃，高中压外缸内壁与高压内缸外壁温差<50℃，高中压外缸外壁上、下温差<50℃，高压内缸外壁上、下温差<35℃，高中压缸上半左、右法兰温差<10℃17.旁路的作用？答：旁路作用：启动和停止时，加快启动速度，并回收工质，减少噪音，同时保护再热器不干烧，不超压。
还可以起到停机不停炉的目的。
事故状态下可泄压。
旁路系统一般在机组启动时投入。
开高旁时必需开低旁，防止过热器超压。
18.高旁压力、温度控制范围？#7#8入口蒸汽参数<16.57Mpa/541℃<16.7MPa/537℃出口混合物参数<1.44MPa/280℃<1.44MPa/280℃19.高旁闭锁条件？a.高压旁路压力阀出口温度≥450℃b. 高旁阀喷水压力≤3.35 Mpa且高旁阀后温度≥280℃时高旁闭锁（#8:高压旁路阀喷水压力≤1.5MPa）c.低压旁路压力阀快关条件成立时；d.汽机超速110％。
20.低旁压力、温度控制范围？#7#8入口蒸汽参数<1.05MPa/538℃<1.05MPa/537℃出口混合参数<0.59MPa/166.4℃<0.62MPa/160℃21.低旁闭锁条件？a.凝汽器真空低于75Kpa；b.凝汽器排汽温度≥70℃（#8：80）；c.低旁喷水压力≤0.5Mpa；d.炉MFT。
22.三级减温器的参数控制范围？#7#8入口蒸汽参数<0.725MPa/166.4℃<0.686MP/164.2℃出口混合物参数<21.5KPa/61.63℃<0.02Mpa/60.4℃入口蒸汽流量<532t/h<2×280t/h减温水流量<40t/h<24t/h23.旁路系统什么情况下投用？旁路系统一般在机组启动时投入。
24.主、再热蒸汽参数，高排、低压缸排汽参数？#7#8主汽温度℃535±5537±5主蒸汽压力MPa7.31～17.0 6.93～16.67再热蒸汽温度℃535±5537±5再热蒸汽压力MPa＜ 3.34（计算得）＜ 4.112主、再热蒸汽温差℃＜ 17＜ 17高压缸排汽温度℃＜340 ＜ 400低压缸排汽温度℃＜53 ＜ 6525.何谓机组滑参数启动？是指机组由静止状态经过锅炉点火、升温升压、汽轮机冲转升速、并列直到正常运行状态。
锅炉汽机联合启动，汽轮机主汽门前蒸汽参数随机组转速，负荷的增加逐渐提高，直到启动结束，参数达到额定值。
汽机暖管暖机与锅炉升温升压同时进行，锅炉出口蒸汽参数达到额定值时，汽机刚好带上额定负荷。
有利于缩短启动时间，减少燃料消耗。
26.机组冷热态启动参数怎样？状态项目冷态温态热态极热态#7 #8 #7 #8 #7 #8 #7 #8高压内缸上半内壁（调节级处）℃＜150150～300300～400＞400冲动参数主汽压力Mpa 3.5～4.55～6871010＞1013主汽温度℃300～320330～360＞410400＞450460500510再汽压力Mpa0.1～0.20.1～0.20.2～0.30.3～0.4再汽温度℃260～300300～330＞350＞420＞490480初负荷MW102560407560升负荷率MW/min1～3333456527.再热管道疏水指哪些？什么时候倒换疏水？为什么？大、小机轴封系统2.轴封系统的压力、温度控制范围？#7#8压力0.023～0.03 Mpa 0.03~0.05Mpa高压温度210～300℃300~350℃低压温度150～180℃160~180℃4.轴封系统压力是怎样实现的？在开停机或负荷较低时，轴封系统由辅汽系统供汽，压力由辅汽提供，通过进汽调节门调节轴封压力；负荷较高时由高压缸漏汽向轴封系统供汽，通过溢流调节门控制压力。
5.轴封系统溢流调节门的作用？在高负荷时保持轴封压力，防止轴封压力过高。
6.轴封系统进汽调节门的作用？在低负荷时，保持轴封压力，防止轴封断气。
7.冷态开机时怎样投入轴封汽源？为何使用低温汽源？答：冷态开机时，经暖管结束后，先抽真空后投轴封。
用辅汽低温段供气，防止转子过度膨胀造成动静摩擦。
8.机组正常运行中关闭高中压缸轴封进汽分门对真空是否有影响？（无），因为正常运行时高中压缸内是正压，高于外界大气压，只会向外泄漏。
9.机组正常运行中关闭低压缸轴封进汽分门对真空是否有影响？答：有，正常运行时低压缸负压运行，如无轴封汽，真空会急剧下降。
10.机组正常运行中关闭低压缸轴封排汽分门对真空是否有影响？答：短时间内不会影响真空，若长时间关闭低压缸轴封排汽分门会使低压缸轴封管道内蒸汽液化产生积水，影响密封效果，造成真空降低。
11.汽门漏汽至三抽、至除氧器截门何时投停？负荷60MW时开启汽门漏汽至#3段抽汽截门。
汽门漏气至三抽、至除氧器截门在投停高加时切换。
12.高压轴封一漏排至何方？何时切换？答：高压轴封一漏排至五抽，在停止五抽（#4低加）时切换。
13.轴封系统积水危害？积水原因？危害：轴封带水影响轴封效果，降低真空；使胀差增大，严重时造成动静摩擦，造成设备损坏原因：（1）轴封减温水调阀工作异常，减温水流量过大；（2）轴封供汽压力温度过低；（3）轴封系统疏水不畅14.轴封压力下降因素？轴封系统供汽汽源压力下降；轴封压力调阀工作不正常。