主蒸汽与再热蒸汽系统培训课件
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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。
主蒸汽管道系统流程图培训课件
二. 机炉匹配
一般情况下，当主蒸汽或再热蒸汽温度每升高28℃，机组的效率将提高约 0.8%；在相同主蒸汽温度下，初压每提高6MPa～7MPa，机组效率提高 约0.9%～1%；在同等压力下，采用二次再热比一次再热机组效率提高约 1.5%～1.6%。 主蒸汽管道、再热蒸汽管道和高压给水管道等主要管道的管径尺寸，应考 虑管材成本和能耗的因素通过优化分析确定，管径选择中还应对主蒸汽和 再热蒸汽管道的阻力进行核算，使其与机炉之间的额定压降相匹配。 锅炉过热器出口至汽轮机进口的全压降，宜不大于汽轮机额定进汽压力的 5%，冷段再热蒸汽管道，再热器、热段再热蒸汽管道规定工况下的全压 降，宜分别为汽轮机规定工况下高压缸排汽压力的1.5%-2.0%、5%、 3.5%-3.0%。 主蒸汽系统温度降5C ，热再热系统温度降3 C
The Main Steam System Design Pressure shall be applicable for the design of the Main Steam headers, branches, and drain lines.
3.1.6 国内主蒸汽管道设计压力确定 （一）根据多年设计和运行经验，亚临界 和超临界机组，主蒸汽管道的设计压力可 取用锅炉最大连续蒸发量下过热器出口的 工作压力。 （二）超超临界机组，主蒸汽管道的设计 压力可取用主汽门进口处设计压力的105％ （主汽门入口处设计压力为汽轮机额定进 汽压力的105%）或取用主汽门进口处设计 压力加锅炉过热器出口至主汽门的管道压 降，二者取大值。
3.6.1 根据规程：冷再热蒸汽管道的系统的设计温度为 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的温度。如果汽轮机在运行方式上有 特殊要求时，该设计温度应取用可能出现的最高工作温度， 适用于日本、美国机型，一般工程低温再热蒸汽管道采用 A672B70CL32电熔焊接钢管。 3.6.2 考虑Siemens和ALSTOM的高压缸排汽跳闸温度于 500C的要求，故根据高压缸排汽跳闸温度的限制，一般 低温再热（冷段）蒸汽管道采用按美国ASTM A691 Cr11/4CL22 标准生产的电熔焊钢管。 3.6.3 机组FCB工况给水泵跳闸，100%高压旁路无减温水 时对再热冷段蒸汽管道设计温度的影响。
主、再热蒸汽及旁路系统
而一级大旁和两级并联旁路只适用于带基本负荷、不经常热态启动的机组，原 因系再热器暖管升温受限）
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
华润电力湖北有限公司
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
1000MW超超临界火电机组技术探讨
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
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
华润电力湖北有限公司
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
1000MW超超临界火电机组技术探讨
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
主再热蒸汽系统课件
改变流经过热器、再热器的烟气量（烟气挡板)
喷水减温装置
喷水减温：是直接将水喷入蒸汽中，喷入的水在加热、蒸 发和 过热的过程中将消耗蒸汽的部分热量，使汽温降低
优点：喷水减温调节灵敏、惯性小，调节范围大，易于实现自动化。 缺点：减温水变为压力较低的蒸汽，使工质做功能力降低，降低了机 组的 循环效率。
位置：过热器连接管道或者联箱 减温水：给水（3～5％锅炉容量） 过热器两级喷水减温，保证高温过热器安全、减小迟滞、提高灵敏度 第一级：屏式过热器前，保护屏式过热器，粗调，>1/2 第二级：末级高温过热器前，微调,<1/2 再热器一般采用烟气侧调节汽温，喷水减 温辅助调节，因为向再热蒸汽内喷 水会降 低整个机组的经济性。
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。
汽温调节方法
由于影响汽温波动的因素很多，运行中汽温的波动是不可避免，为 了保 证机组安全经济运行，锅炉必须采取适当的汽温调温手段，在60～ 100％额 定负荷内维持额定蒸汽温度。
调节方法：
蒸汽侧调节（改变蒸汽热焓）： 喷水减温器 烟气侧调节 ( 是指通过改变锅炉内辐射受热面和对流受热 面的吸热比例或通过改变流经受热面的烟气量来调 节。 ）： 改变锅炉内辐射受热面和对流受热面的热量分配比例 调节燃烧器倾角
汽机主、再蒸汽系统及旁路系统解读
3/15/2019
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。
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。
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。
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。
发电厂热力系统
• 经低压旁路减压减温后的蒸汽， 在进入凝汽器之前，压力和温 度仍较高，为保证凝汽器的安 全经济运行，在凝汽器的喉部 装有膨胀扩容式减压。两级串 联旁路系统，由于阀门少，系 统简单，又具有保护再热器的 功能，被广泛地应用于再热机 组上。
（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。
（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。
蒸汽动力循环 ppt课件
2
1
4
13
4
h1
h1 = 129.3 kJ/kg s h2 = 3330.7 kJ/kg s
ppt课件
21
水蒸气的绝热过程
汽轮机、水泵
qhwt
T
1
q=0
wt hh1h2
可逆过程： s
p1 p2 2 2’
不可逆过程
s
ppt课件
22
二、朗肯循环功和热的计算
T
汽轮机作功： wT h1 h2
1
凝汽器中的定压放热量：
1 6
2 s
ppt课件
t
h1 h2 h1 h3
p1 t1 p2
29
三、蒸汽参数对热效率的影响
1、初温 t1 对热效率ηt 的影响
p1 , p2不变，t1
T
1'
1
5
6
t
1
T2 T1
优点：
•T1
t
• x 2 ' ，有利于汽轮
机安全。
4
缺点：
3
2 2 ' • 对耐热要求高，
目前初温一般小
s 于620℃
锅炉Boiler设备图
ppt课件
12
汽轮机（透平Turbine）机组刨面图
ppt课件
13
凝汽器Condenser和冷却塔系统图
ppt课件
14
Natura冷l-却dr塔if实t 体C图ooling Tower
ppt课件
15
10-1、简单蒸汽动力循环——朗肯循环
一、蒸汽动力循环简化
1
12 汽轮机 s 膨胀
基本内容
ppt课件
2
动力循环：以获得功为目的
汽水系统培训PPT
分级省煤器位于锅炉尾部脱硝装置出口和预热器进口之间的烟道上，悬 吊在脱硝装置钢结构下。管子规格为Φ42鳍片管，材料为SA210-C，左右侧烟 道内共计136排。每排由3根并联蛇形鳍片套管组成，总计有408根管子。低再 侧省煤器布置于锅炉的后烟井低温再热器下方，水平管段采用蛇形光管，顺列 排列，与烟气成逆流布置。低再侧省煤器管子规格为Φ48，材料为SA210-C， 共110片，每排由3根并联组成，总计有330根管子。
汽水系统培训PPT
-
第一部分：系统概述
我公司锅炉汽水系统主要由省煤器系统、水冷壁系统、过热器系统和再热 器系统组成，他们共同组成为锅炉的“锅”。
主汽水流程为：给水 分级省煤器 低再侧省煤器 低过侧省煤器 水冷壁进口集箱 螺旋水冷壁 中间混合集箱 垂直水冷壁 启动分离器 炉顶棚过热器 包覆过热器 低温过热器 一级减温 屏式过热器 二 级减温 高温过热器 过热蒸汽
垂直管圈水冷壁受热面积 水冷壁水容积
MPa MPa — mm×mm mm 根 — °
m m2 MPa MPa — mm×mm mm —
29.96 29.05 光管 Ф32×5.5
48 358 15CrMoG 17.2353 45.5 2139 30.4 27.7 光管 Ф32×7.0 54 1074
水冷壁在标高42.9m以上至炉顶区域采用垂直管结构，共有1074根管 子组成。水冷壁垂直段采用外径为Ф32mm的光管，节距为54mm，材料为 15CrMoG，管间用扁钢焊接形成完全气密封炉膛。炉膛折烟角节距为54mm， 由材料为15CrMoG，外径为Ф32的光管与扁钢焊接而成。
后墙水冷壁通过46根Ф54mm的光管作为悬吊管，支撑炉室后墙的全 部重量。
4、再热器系统
自汽机高压缸排出的蒸汽在炉前分成二路后引入低温再热器进口集箱，经 过加热后进入低温再热器出口集箱，通过2根连接管道引至高温再热器进口集 箱，经过高温再热器后从高温再热器出口集箱上引出至再热器2根蒸汽管道， 送往汽机中压缸。
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。
汽机主、再蒸汽系统及旁路系统
4/11/2015
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。
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。
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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。
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三、主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统流程
1、主蒸汽及再热蒸汽系统（以日照电厂为例） 汽轮发电机组的三大蒸汽管道指主蒸汽管道、再热蒸汽冷段 与热段。主蒸汽通过高压主汽门和调节阀及高压导汽管进入 高压缸。从高压缸做完功的乏汽经冷段回到锅炉再热器。再 热过的蒸汽通过中压再热主汽阀和调节阀经再热导汽管进入 中压缸。中压缸排汽通过中低压联通管直接通往低压缸做功 并排入凝汽器（如图所示）。
在汽轮机甩负荷或锅炉所供蒸汽温度、过热度等不符合进 汽条件时，蒸汽便可通过旁路系统以回收工质，并保证机组的安 全运行。 采用一次中间再热的汽轮机组一般采用一级大旁路系统 和高、低压串联两级旁路系统两种形式。
高压旁路系统一般在以下条件启用： 汽轮机组跳闸、汽轮机组甩负荷、锅炉过热器出口蒸
汽压力超限、锅炉过热器蒸汽升压率超限、锅炉MFT（主燃料 跳闸）动作。
2、旁路系统有如下功能： 在机组启动或停机、阶跃性降负荷或甩负荷等工况下，提供 蒸汽旁路通道并给予降温从而保护锅炉过热器。 在机组阶跃性降负荷或甩负荷等工况时，旁路系统可将主蒸 汽或再热蒸汽排入再热蒸汽冷段（经给水减温）或凝汽器、 除氧器，以回收工质和降低噪音污染，并保能证机组停机不 停炉。 旁路系统应有足够的设计压力、容量、响应能力、调节能力， 与控制系统共同作用下，满足甩负荷和汽机跳闸的响应要求。
主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统
汽机专业
目录
一、概述 二、系统功能 三、主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统流程 四、主蒸汽、再热蒸汽系统主要设备
一、概述
主蒸汽及再热蒸汽系统是汽轮发电机组蒸汽系统的重要组成 部分，其中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；再热蒸汽系统则包括冷段和热段两部分，冷段指从高压缸排 汽至锅炉再热器进口联箱入口处的管道和阀门，热段指锅炉再热 器出口至中联门前的蒸汽管道。
器传输到中压缸进口。从锅炉再热器来的蒸汽通过再热主汽 门和再热调节阀分别进入与中压缸内进汽口相连的再热进汽 管。再热调节汽阀用来关闭或控制从锅炉再热热段来的蒸汽。 再热主汽门是再热调节汽阀的备用阀。
3、中低压连通管 中低压连通管的作用是在最小的压损之下将蒸汽从
中压缸排汽口引入低压缸，在汽流转弯处采用光滑圆弧 过渡，以减少流动损失。中低压连通管还设置有波纹管 组件，用拉杆组成，形成压力平衡膨胀节，由波纹管组 件来吸收热膨胀变形，而由拉杆来承受压差产生的推力。
低压旁路系统一般在以下条件启用： 汽轮机组跳闸、汽轮机组甩负荷、锅炉再热器蒸汽压
力超限。
二、系统功能
1、主蒸汽及再热蒸汽系统有如下功能： 将主蒸汽送到汽轮机高压缸。 为轴封蒸汽供应系统提供蒸汽。 为辅助蒸汽供应系统提供蒸汽。 为汽轮机旁路系统提供蒸汽。 将再热蒸汽送到汽轮机中压缸,以提高机组热效率并改善低压 部分工作条件。 为汽轮机组给水泵汽轮机提供蒸汽。
2、旁路系统 主蒸汽及再热蒸汽系统还设有旁路系统，其在机组启动、停 机和发电机阶跃降负荷、甩负荷期间，以一种可控的方式将 主蒸汽或再热蒸汽直接排入再热蒸汽管冷段或者冷凝器，如 图所示：日照电厂旁路系统采用高、低压串联的两级旁路系 统，主蒸汽可经给水减温后由高压旁路直接排入再热蒸汽管 道的冷段回锅炉再热器；再热蒸汽则可经给水减温后通过低 压旁路直接排入凝汽器。 整个系统各管段的疏水则分别流至疏水扩容器。
四、主蒸汽、再热蒸汽系统主要设备
1、高压主汽阀及调节阀 从锅炉来的蒸汽通过两路主汽门和调节阀进入主蒸汽
管，然后分别进入高压缸内的喷嘴室。启动时主汽门控制在 发电机并网前的蒸汽流量，以及在紧急脱扣情况下提供快关 控制。调节阀用于控制从汽轮机同步转速到发电机负荷转速 的进汽量。
Байду номын сангаас
2、再热主汽门和再热调节阀 再热主、调联合阀和再热蒸汽管道把蒸汽从锅炉再热
4、高压排汽逆止阀门 高压缸排汽逆止门是冷段再热蒸汽系统中比较重要的
阀门，是防止高压旁路阀故障时，蒸汽倒回高压缸而设置的。
逆止阀门