主、再热蒸汽及旁路系统
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。
主再热蒸汽及旁路系统介绍
主再热蒸汽及旁路系统介绍本机组的主蒸汽系统采用双管一单管—双管布置. 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。
汽轮机高压缸两侧分别设一个主汽门。
主汽门直接与汽轮机调速汽门蒸汽室相连接．主汽门的主要作用是在汽轮机故障或甩负荷时迅速切断进入汽轮机的主蒸汽. 汽轮机正常停机时，主汽门也用于切断主蒸汽，防止水或主蒸汽管道中其它杂物进入主汽门区域。
一个主汽门对应两个调速汽门。
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需要。
汽轮机进口处的自动主汽门具有可靠的严密性，因此主蒸汽管道上不装设电动隔离门。
这样，既减少了主蒸汽管道上的压损，又提高了可靠性，减少了运行维护费用。
在锅炉过热器的出口左右主蒸汽管上各设有一只弹簧安全阀,为过热器提供超压保护。
该安全阀的整定值低于屏式过热器入口安全阀，以便超压时过热器出口安全阀的开启先于屏式过热器入口安全阀，保证安全阀动作时有足够的蒸汽通过过热器,防止过热器管束超温。
所有安全阀装有消音器。
在过热器出口主汽管上还装有两只电磁泄压阀,作为过热器超压保护的附加措施．设置电磁泄压阀的目的是为了避免弹簧安全阀过于频繁动作，所以电磁泄压阀的整定值低于弹簧安全阀的动作压力.运行人员还可以在控制室内对其进行操作.电磁泄压阀前装设一只隔离阀，以供泄压阀隔离检修。
主蒸汽管道上设有畅通的疏水系统，它有两个作用。
其一是在停机后一段时间内，及时排除管道内的凝结水.另一个更重要的作用是在机组启动期间使蒸汽迅速流经主蒸汽管道,加快暖管升温,提高启动速度。
疏水管的管径应作合适选择,以满足设计的机组启动时间要求。
管径如果太小，会减慢主蒸汽管道的加热速度，延长启动时间，而如果太大，则有可能超过汽轮机的背包式疏水扩容器的承受能力.本机组的冷再热蒸汽系统也采用双管一单管—双管布置。
四大管道安装
• 8、管道安装使用临时支吊架时，应有明显标记，并不得 与正式支吊架位置冲突。在管道安装及水压试验完毕后应 予及时拆除。
支吊架安装
• 9、安装管部时，应从根部上吊点放下线坠，确定管部位 置，保证有偏装设计的能满足偏装要求，无偏装设计的能 保证拉杆的垂直度。
量，应对给水管在地面进行组合安装，以方便现场的施工 与吊装。
管道安装
• 11、在管线安装前仔细审查图纸。根据管线位置、标高与 土建设施相对照，核对管线是否无碍通过；设备接口位置 是否符合设计要求。如果发现问题尽早提出。
• 12、管道及管件的核实工作：对到达现场的管段，应核实 管道、管件的规格、实际尺寸、壁厚是否符合设计要求。
支吊架安装
• 3、支吊架根部焊接符合图纸及《火力发电厂焊接技术规 程》（DL/T869-2004）的要求，不允许有漏焊、欠焊， 焊缝及热影响区不允许有裂纹或严重咬边等缺陷。焊接变 形应予矫正。
• 4、支吊架生根结构上的孔应采用机械钻孔。 • 5、 在混凝土柱或梁上装设支吊架根部时,应先将混凝土抹
面层凿去,然后固定。若固定在平台或楼板上的吊架根部 妨碍通行时,其顶端应低于抹面层高度. • 6、在混凝土基础及柱子上用膨胀螺栓固定支吊架生根时, 膨胀螺栓的打入深度必须按设计要求达到规定的深度值。
支吊架安装
• 7、支吊架安装应与管道安装同步进行，支吊架位置应正 确，严格按设计图纸要求安装。安装应平整、牢固，并与 管子结合良好，要求如下：
• 7.1导向支架和滑动支架的滑动面应洁净、平整、，滚珠 、滚柱、托滚、聚四氟乙烯板等活动零件与其支承件应接 触良好，以保证管道能自由膨胀。
第七章 发电厂全面热力系统
汽轮机本体疏水系统采用集中疏水管接至紧 贴在凝汽器外侧的矩形本体疏水扩容器，扩容 冷却后汽水两侧进入凝汽器。
四、典型机组的汽轮机本体疏水系统 300MW机组汽轮机本体疏水系统
第九节 辅助蒸汽系统
一、辅助蒸汽系统的作用及组成 辅助蒸汽系统的作用是保证机组在各种运
启动疏水 经常疏水 自由疏水或放水。
二、汽轮机本体疏水系统 疏水点的设置 疏水装置及控制 疏水管道的布置
三、本体疏水系统的形式 汽轮机本体疏水按高、中、低压三种参数分
别接入 3 台高、中、低压本体疏水扩容器，疏 水经扩容器扩容后分汽水两侧进入凝汽器。
汽轮机本体疏水按不同压力参数设置多管道 连接于集中疏水管，然后进入凝汽器。
二、典型机组的轴封系统 600MW机组自密封式轴封系统
1000MW机组的轴封系统
第八节 汽轮机本体疏水系统
一、本体疏水系统的作用 为了有效地防止汽轮机进水事故和管道中积
水而引起的水冲击，必须及时把汽缸和蒸汽管 道中存积的凝结水排出，以确保机组安全运行。 同时还可以回收洁净的凝结水，而这对提高机 组的经济性是有利的。
1000MW超超临界机组高压加热器的 疏水与放气系统
1000MW超超临界机组低压加热器的 疏水与放气系统
第七节 汽轮机的轴封系统
一、轴封系统的作用及形式
汽封只能减小漏气（汽）量，而不能阻止 蒸汽漏出汽缸和空气漏入汽缸；为了阻止蒸 汽漏出汽缸和空气漏入汽缸，汽轮机的轴封 必须配置轴封系统，它由轴封供汽系统和轴 封抽汽系统组成。
一、蒸汽供热系统
对外直接供汽方式的原则性热力系统
对外间接供汽方式的原则性热力系统
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。
汽机主、再蒸汽系统及旁路系统解读
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。
3/15/2019
一、汽轮机主要技术名词
9、循环水浓缩倍率：循环水中氯根与补充水中氯根的比值。 10、循环水不结垢系数：循环水浓缩倍率-（循环水中钙离子与补 充水中钙离子的比值）。 11、临界转数：是指当汽轮机升到一转速时，汽轮机转速与转子 自振频率重合，汽轮机转子与轴承发生较为强烈的振动，而越 过这一转速后，振动将大大减小至正常范围。这一转速称为临 界转速。 12、最佳真空与极限真空：蒸汽在汽轮机末级叶片中膨胀达到最 大值时，与之对应的真空称为极限真空；最佳真空是指真空提 高后所多得到的电力与提高真空所消耗的电力之差为最大时的 真空值。
3/15/2019
二、主、再热汽系统系统流程
• 锅炉来主蒸汽，经一根主蒸汽管道送至汽轮机主汽门前，分成 两路进入主汽门、调门、高压缸。主汽门前的管道上接引一路 高压汽源，向轴封供汽，还有一路高压旁路进入再热器冷段。 高压缸有两根排汽管路，布置两只高排逆止门，集成了一根排 汽母管，排汽进入再热器冷段经再热器加热后汇集成一根再热 蒸汽管路，在中压主汽门前分成两根管路，经中压联合汽门进 入中压缸做功。在中联门前分出一路低压旁路系统,再分成两路 低旁经减温后分别进入 A、B凝汽器。中压缸排汽经一单列连通 管分流至两个低压缸，低压缸排汽经四个排汽口进入凝汽器。 另外，系统还布置了三只特殊用途的阀门：倒暖阀、VV 阀和 BDV阀。详见下图。主、再热蒸汽管道采用单元制2-1-2布置。
发电厂热力系统
2、再热蒸汽系统
第二节 再热机组的旁路系统
• 汽轮机的旁路系统是指蒸汽绕过汽轮机，经过与 汽轮机并联的减温减压装置，到参数较低的蒸汽 管道或凝汽器中的连接系统。如图4—8所示，主 蒸汽绕过汽轮机高压缸，经减温减压后进入再热 冷段蒸汽管道的系统称为高压旁路或1级旁路。 再热后的蒸汽绕过汽轮机中、低压缸，而通过减 温减压后直接排入凝汽器的系统称为低压旁路或 11级旁路。主蒸汽绕过汽轮机经减温减压后直接 进入凝汽器的系统则称为整机旁路或一级大旁路。 任何再热机组的旁路系统均是上述三种形式中一 种、两种或三种形式的组合。
3、双管——单管——双管式主蒸汽系统
• 特点：
• 1）由于中间采用单管，有利于消除进入汽 轮机主蒸汽的两侧温度偏差和压力偏差。
• 2）单管的长度至少为管径的20倍，管径按 最大蒸汽流量设计。
• 3）主蒸汽管道上主汽阀前不再装设任何截 止阀，既减少了主蒸汽管道上的压强损失， 又减少了运行维护费用。
汽机系统原理介绍
张慎富
主要内容
1、主蒸汽与再热蒸汽系统 2、再热机组旁路系统 3、回热抽汽系统 4、抽真空系统 5、主凝结水系统 6、除氧给水系统 7、汽轮机的轴封蒸汽系统 8、汽轮机本体疏水系统 9、汽机辅助蒸汽系统 10、工业水冷却系统 11、发电机冷却系统 12、发电厂供水系统 13、发电厂热力系统的投、停运 14、小汽轮机热力系统
（4）防止锅炉超压，兼有锅炉安全阀的作用 。
在机组负荷突降或甩负荷时，利用旁路系统排放蒸汽，
可减少锅炉安全阀的动作次数。
（5）电网故障或机组甩负荷时，锅炉能维持 热备用状态或带厂用电运行。
对于大容量机组，当发电机负荷减少、解列 或只担负厂用电负荷，以及汽轮机甩负荷时，旁 路系统能在几秒钟内完全打开，使锅炉逐渐调整 负荷，并保持在最低稳燃负荷下运行，而不必停 炉，在故障消除后可快速恢复发电，从而减少停 机时间和锅炉的启、停次数，大大缩短了单元机 组的重新启动时间，有利于系统稳定。
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。
600MW机组主蒸汽、再热汽及旁路系统解析
600MW机组主蒸汽、再热汽及旁路系统施晶舒庆元一、概述1、水蒸汽的特性物质由液态变为汽态的现象称为汽化，通常汽化有二种方式：蒸发和沸腾。
蒸发是液体表面缓慢的汽化现象，它在任意温度下都会发生。
沸腾是液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象，它相对于一定的压力，只能在一定的温度下发生，该沸腾温度称为沸点。
一般同样条件下，不同的液体沸点是不同的，同种液体，压力越高沸点越高，沸腾时气体与液体共存，两者温度相同，沸腾过程中，温度始终保持沸点。
将装有水的容器密闭起来，保持一定温度，显然，水会汽化，随着水的汽化，水面上部空间的水蒸汽在增多，即蒸汽压力要升高，蒸汽压力升高使蒸汽液化速度加快，而使水汽化速度减慢，到某一时刻，当水汽化速度与水蒸汽液化速度相同时，容器内水量和空间水蒸汽量不再变化。
我们把这时汽、液两相达到平衡时的状态称为饱和状态。
这种平衡状态不是静态的平衡，而是一种动态平衡，即汽化、液化过程仍在进行，只是汽化速度与液化速度相同而已。
处于饱和状态下的水和水蒸汽分别称为饱和水和饱和蒸汽。
此时饱和水和饱和蒸汽的压力和温度是一样的，称为饱和压力和饱和温度。
这种蒸汽和水共存的状态称为湿饱和蒸汽。
如果对容器进行加热，那么水的汽化会加快，水逐渐减少，水蒸汽逐渐增多，直至水全部变为蒸汽，这时的蒸汽称为干饱和蒸汽。
当水温低于饱和温度时，称为过冷水，或未饱和水。
如果对干饱和蒸汽继续进行加热，使蒸汽温度进一步升高，这时的蒸汽称为过热蒸汽，其温度超过饱和温度之值，称为过热度。
临界点（相变点）：一个大气压下的水饱和温度为100℃。
随着压力增加，水的饱和温度也随之增加，汽化潜热（从饱和水加热到干饱和蒸汽所需热量）减小，水和汽的密度差也随之减小。
当压力提高到221.2bar时，汽化潜热为零，汽和水的密度差也为零，该压力称之为临界压力。
水在该压力下加到374.15℃时，即全部汽化，此时的饱和水和饱和蒸汽已不再有区别，该温度称之为临界温度。
发电厂热力系统
（2）一级大旁路系统
• 现代大容量电厂，机、炉容量相匹配，为 节省投资，便于机、电、炉的高度自动化 集中控制，几乎都采用单元制系统。由于 再热式机组之间的再热蒸汽很难实现切换 运行，所以再热机组的主蒸汽系统必须采 用单元制。
• 单元制主蒸汽系统又分为：双管式系统、 单管——双管式系统和双管——单管—— 双管式系统三种形式。
坏的危险。设置旁路系统，使蒸汽流过再热器，便达到冷却再热器
的目的。
（2）协调启动参数和流量，缩短启动时间，延长汽轮机寿命
单元机组普遍采用了滑参数启动方式，是适应汽轮机启动过程中，
在不同阶段（暖管、冲转、暖机、升速、带负荷）对蒸汽参数的要
求，锅炉要不断地调整汽压、汽温和蒸汽流量。单纯调整锅炉燃烧
或运行压力，很难达到上述要求。采用旁路系统就可改善
启动条件，尤其在机组热态启动时，利用旁路系统能很
快地提高新蒸汽和再热蒸汽的温度，缩短启动时间，延
长汽轮机寿命。
（3）回收工质和热量、降低噪声。
机组在启、停过程中，锅炉的蒸发量大于汽轮机的汽 耗量，在负荷突降或甩负荷时，有大量的蒸汽需要排出。 多余的蒸汽若直接排入大气，不仅损失了工质，而且对 环境产生很大的噪声污染。设置旁路系统就可以达到回 收工质和消除噪声的目的。
原则性热力系统的作用：用来计算和确定各设备、管 道的汽水流量，发电厂的热经济指标。
原则性热力系统的组成：锅炉、汽轮机、主蒸汽及再 热蒸汽管道和凝汽设备的连接系统；给水回热加热系统； 除氧器和给水箱系统；补充水系统；连续排污及热量利 用系统；轴封漏汽的回收利用系统。
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。
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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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2
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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
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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
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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
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启动或甩负荷时回收工质，降低对空排汽噪声。（可实现）
2、旁路系统的型式
目前国际上已运行的大容量超超临界机组主要分布在欧洲和日本， 这些机组的旁路可分为：三用阀旁路系统、一级大旁路系统、三级旁路 系统和两级串联旁路系统。其功能比较如下： 华润电力湖北有限公司
用于带基本负荷，不经常热态启动的机组，因再热器暖管升温受限；汽机故障
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1000MW超超临界火电机组技术探讨 停机方式：停机停炉)，也没有必要采用三用阀等旁路系统(先进旁路，
但投资较大)。所以我公司二期、玉环电厂和泰州电厂1000MW机组均 采用40％BMCR容量的高、低压串联液控旁路系统，即40％BMCR高 压旁路和40％BMCR+高旁喷水量的低压旁路。旁路系统型式：每台机 组设置1套40％BMCR容量的高压旁路装置和2套20％BMCR容量的低 压旁路装置（共40％BMCR流量）。 山东邹县发电厂和海门电厂1000MW超超临界机组锅炉均采用东 锅引进日本日立公司技术生产的Π型直流炉，汽机均采用东汽引进日本
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特点 二级串联旁路系统 能适用于基本负荷 机组，也能适用于 调峰负荷机组。 一级大旁路 只适用于带基本负 荷，不经常热态启 动的机组 二级并联旁路系 统 只适用于带基本 负荷，不经常热 态启动的机组 三级旁路系统 能适用于基本负 荷机组，也能适 用于调峰负荷机 组。 三用阀旁路系 统 能适用于基本 负荷机组，也 能适用于调峰 负荷机组。 设 计 容 量 为100 ％ BMCR （ 高 旁 4×25 ％ BMCR 阀组成）高压 旁 路 +80 ％ BMCR 或 65 ％ BMCR 低 压旁路(低旁2 套) 停机不停炉或停 机停炉 可实现停机不停 炉 可实现停机不 停炉 外高桥电厂三 期工程、浙江 国华宁海电厂 二期、彭城电 厂 三 期 1000MW 机 组 采 用100 ％ BMCR 高 压 +60 ％ BMCR 低 压 三 用 阀串联旁路系 统
功能最全 ，系 统 最复杂
高压旁路容量 为 100% 。 同 时 ， 三用阀能实现 启动调节阀、 安全阀和截止 阀的功能
应用
已被二级串联旁 路系统取代 中压缸启动或高 中压缸联合启动 再热器不允许干 烧
先进旁路配置 中压缸启动或 高中压缸联合 启动 再热器不允许 干烧
启动方式
锅炉特性
再热器允许干烧
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日立公司技术生产冲动式汽轮机。由于两个电厂再热器允许干烧，且汽
机均采用高压缸启动方式，另外两个工程根据负荷性质和锅炉特点，旁 路无需具有安全阀和FCB功能，所以具有采用一级大旁路的条件。从 华润电力湖北有限公司
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技术和经济性方面出发，两个电厂分别采用美国控件有限公司（简称 CCI）提供的25％和35％BMCR的液压控制一级大旁路系统，只能满 足机组启动需要，不具备保护功能。 外高桥电厂三期工程、浙江国华宁海电厂二期工程、彭城电厂三期
启动方式 高中压 高中压 高中压
旁路配置(高、低) 100/100 100/100 100/100
ISOGO
NIEDERAUSSEM
日本
德国
600
1025
高中压
高中压
0
100/100
玉环电厂
外高桥二期 外高桥三期
中国
中国 中国
980
900 1000
高中压
高中压 高中压
35％BMCR 高、低压串联旁路系统
已被二级串联旁 路系统取代。
已被二级串联旁 路系统取代。
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根据欧洲环保标准的要求，欧洲大容量超超临界机组一般采用三用 阀旁路系统，如德国西门子（上汽的技术支持方）机组和法国阿尔斯通 （北京北重的技术支持方）汽轮机组（其中采用Siemens主机的旁路 系统）。日本多数电厂超超临界机组旁路容量的选择参照美国机械工程
当汽轮机发生故障时，能维持锅炉稳定燃烧，可采用停机不停炉的
运行方式(可实现。一级大旁需停机停炉 )；或电网故障时，机组带厂用电
运行，有利于尽快恢复供电，缩小事故范围(不实现FCB功能)。 能使锅炉独立运行，因而减少了大修及主要设备维修以后整个调试 时间和缩短试验周期。(可实现) 华润电力湖北有限公司
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主、再热蒸汽及旁路系统
二○一一年二月二十日
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主要内容
主蒸汽、再热蒸汽系统
汽轮机旁路系统
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一、主蒸汽、再热蒸汽系统
1、参数设计原则
主蒸汽、再蒸汽系统是按汽轮发电机组VWO工况时的热平衡蒸汽
在汽机高缸排汽口冷再热支管道上，各装有一个气动逆止阀(共2只)。
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二、汽轮机旁路系统
1、旁路系统的功能
在各种启动工况，冷态启动、温态启动、热态启动和极热态启动中， 使蒸汽温度和金属温度相匹配。(启动次数较少，故冷态启动中因旁路容量
较小导致的启动时间长的负面影响并不显著)
负荷特性
设计容量
旁路系统一般容量 为30～40％BMCR。
旁路设计容量一般 为35％BMCR 左右
汽机故障 时，停机 方式
可实现停机不停炉
停机停炉
典型实例
玉环电厂、泰州电 厂 1000MW 采 用 35 ％ BMCR 高 低 压 串 联 旁 路系统
国外的美国若干超 超临界机组，英国 的若干配直流炉的 机组，前苏联某些 300MW 和 500MW 超 超 临界机组。国内有 山东邹县电厂、海 门 电 厂 的 1000MW 超 超临界机组
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有效地冷却锅炉所有受热面，特别是可以很好地保护再热器，防止 再热器干烧以至损坏。(可实现，一级大旁路不能实现此功能) 启动时，使蒸汽中的固体小颗粒通过旁路进入凝汽器，从而防止汽 轮机调速汽门、进汽口及叶片的硬粒侵蚀。据资料介绍，以往美国超临
界机组一般不设旁路，由于固体颗粒侵蚀高压进汽口、静叶片，不到两
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工况热平衡图中汽轮
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
工程的1000MW机组锅炉均采用上锅引进法国阿尔斯通技术生产的塔
式炉，汽机均采用上汽引进德国西门子公司技术生产的超超临界汽轮机。 上锅塔式炉的最大特点是其没有过热器安全阀，必须要配备的旁路具有 过热器安全阀的功能，且再热器不允许干烧；同时，汽轮机采用高压缸 启动方式。因此，三个电厂均采用100％BMCR高压+60％BMCR低压
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3、旁路系统型式的选择
我公司二期机组的锅炉采用上锅引进法国阿尔斯通公司技术生产的 Π型直流炉，玉环电厂、泰州电厂1000MW机组的锅炉均采用哈锅引 进日本三菱技术生产的Π型直流炉。我公司二期、玉环电厂汽机均采用 上汽引进德国西门子公司技术生产反动式汽轮机，泰州电厂汽机采用哈
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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。
汽引进日本东芝技术生产冲动式汽轮机。由于三个电厂再热器均不允许
干烧，且汽机均采用高中压缸联合启动方式，另外三个电厂根据负荷性 质（承担基本负荷，并具有一定的调峰能力）和锅炉特点，旁路无需具 有安全阀和FCB功能，这就决定三个电厂的旁路系统不能采用一级大 旁路(启动方式：高压缸启动；锅炉特性：再热器允许干烧；负荷特性：只适
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)。 。
三级旁路系统由 高压旁路 、低 压 旁路和整机旁路 组成
仍属二级串联 旁路系统，但 配置了三用阀
特点
优点是系统简单， 投 资 少 ， 操 作 方便 。 管道直径和长度 优点：系统较简单， 缺 点 是 由 于 旁 路 后 相同时 ，通流量 适应工况较多 。缺 的 蒸 汽 未 流 过 再 热 大于二级串联旁 点：相对一级大旁 器 系 统 ， 对 再 热 器 路系统 。机组启 路结构复杂，投资 系 统 的 暖 管 升 温 受 动时为保护再热 较大。 到限制，不利于机 器需向空排汽 组热态启动，适应 工况少。 典型旁路配置 中压缸启动或高中 压缸联合启动 再热器不允许干烧 再热器不需要保护 的机组 高压缸启动 已被二级串联旁 路系统取代。 高压缸启动 再热器允许干烧 或不允许干烧
可减小主蒸汽压损，即可靠性，又提高经济性。
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3、保护装置
设置两级串联旁路系统。
锅炉过热器出口及再热器的进、出口管道上设置水压试验堵板，在