抽气回热系统五六段抽气
回热抽汽
第22章回热抽汽系统22.1回热抽汽系统概述回热抽汽系统分为低压加热系统、除氧器、高压加热系统。
22.1.1低压加热系统采用四级加热，设#5、#6、#7低压加热器和一台轴封加热器， #5、#6、#7 号低加采用小旁路。
当加热器需要切除时，凝结水可经旁路运行。
22.1.2五至七级抽汽分别向三台低压加热器供汽。
为防止汽轮机超速和进水，除第七级抽汽管道外，其余抽汽管道上均设有气动止回阀和电动隔离阀。
前者作为防止汽轮机超速的一级保护，同时也作为防止汽轮机进水的辅助保护措施；后者是作为防止汽轮机进水的隔离措施。
22.1.3低压加热器疏水采用逐级串联疏水方式，最后一级疏水至凝汽器壳体两侧的疏水扩容器。
每台低加均设有单独的事故疏水管道，分别接至凝汽器壳体两侧的疏水扩容器。
在事故疏水管道上均设有事故疏水调节阀。
22.1.4低加水侧、汽侧均设有放气管道。
汽侧还设有停机期间充氮保护管道。
低压加热器连续运行排汽至凝汽器，在低加连续排汽口内，设有内置式节流孔板，以控制低加排汽量。
22.1.5除氧器型式是卧式无头喷雾式除氧器。
其主要部件由壳体、恒速喷嘴、加热蒸汽管、挡板、蒸汽平衡管、排氧口、出水管及安全门、测量装置、人孔等组成。
在正常水位时，除氧器的储水量能维持BMCR工况运行5～10分钟。
22.1.6除氧器采用定-滑-定复合运行方式，设有两路汽源：本机四段抽汽和辅汽。
在四抽管路上只设防止汽轮机进水的截止阀和逆止门，不设调节阀，实现滑压运行。
而辅汽供汽管路上设压力调节阀，用于除氧器定压运行时的压力调节。
22.1.7设三台高压加热器，#1、#2、#3 高压加热器由一、二、三级抽汽供汽，为防止汽轮机超速和进水，抽汽管道上均设有气动止回阀和电动隔离阀。
前者作为防止汽轮机超速的一级保护，同时也作为防止汽轮机进水的辅助保护措施；后者是作为防止汽轮机进水的隔离措施。
三台高加设置一个大旁路。
22.1.8高压加热器正常疏水采用逐级串联疏水方式，最后一级高加疏水至除氧器，每台高加还单独设有至凝汽器B疏水扩容器的事故疏水管路。
抽汽为什么要分成几级？都有什么作用？
首先不同的机组其抽汽级数不径相同，大型机组给水回热加热系统大都采用八级抽汽加热，即三台高压加热器，一台除氧器和四台低压加热器。
加热器的编号各有不同，国产引进型机组多采用与抽汽一致的编号，即一、二、三段抽汽对应一、二、三号高加，而五、六、七、八段抽汽对应的是五、六、七、八号低加。
汽轮机四段抽汽除供除氧器用汽外，还向给水泵汽轮机、辅汽联箱供汽；其余各段抽汽分别供给相应的加热器用汽。
在一、二、三、四、五、六段抽汽的抽汽管道上，沿汽流方向先装设一个电动闸阀，后装一个逆止阀，要求靠近汽轮机。
逆止阀的主要作用是防止汽轮机进水和防止当负荷大幅度下降或者是突然打闸停机时，各加热器中的蒸汽倒流入汽轮机引起汽轮机超速。
七、八号低加布置在凝汽器喉部，其抽汽管道全在凝汽器内，无法装设电动闸阀和逆止阀。
较早的机组在四抽管道上靠近汽轮机处，装设一个电动闸阀和两个逆止阀，这是因为除氧器是一个容积很大的混合式加热器，一旦汽轮机的抽汽压力降低，除氧器给水箱内饱和水迅速汽化产生大量蒸汽，若倒流入汽轮机内将引起汽轮机超速。
新近的机组一般将四段抽汽分成两路，一路到除氧器，一路到小汽轮机；管路上都是先装设一个电动闸阀，后装一个逆止阀。
各抽汽管道的低位点还设有疏水阀，以便疏水到冷凝器，防止汽轮机进水和管道振动。
下面说说汽轮机抽汽分级的作用：最有利的抽汽压力应该是既把给水加热到给定的给水温度，又使抽汽在汽轮机内所做的功最大。
当利用回热抽汽来加热给水时，使给水温度随抽汽压力提高而提高，热经济性也随之增加，抽汽压力达到某一数值时，热经济性达到最大，此时的给水温度称为理论上的最佳给水温度。
多级抽汽回热循环的给水温度最佳值与回热级数、回热在各级间的分配有关；加热级数愈多，最佳给水温度也愈高。
增加回热级数可以提高回热循环效率，但随着回热级数的增加，循环效率的提高是逐渐减少的。
给水温度的增加，提高了热经济性，但却使锅炉排烟温度提高，锅炉效益降低，或需增加锅炉尾部采热面，使锅炉投资增加。
回热抽汽系统
5.971 354.1 93.69 10 4.228 308.4 117.09 13 2.113 473.3 71.12 16 1.017 364.4 74.18+81.16 18／32 0.4102 254.4 83.55 27／41 0.1222 132.1 41.2 21／28 35／42 0.05947 85.7 51.92 22／29 36／43 0.02009 60.2 44.73
二、系统流程及概念
• 流程：采用八段非调整抽汽，一、二、三段抽汽分别供三个高压加热器。四段 抽汽供除氧器、汽动给水泵和辅助蒸汽联箱。五、六、七、八段抽汽分别供给 四台低压加热器，各级加热器疏水逐级自流。 调整抽汽和非调整抽汽：调整抽汽——抽汽段压力大小可以调整，不受负荷的 影响，以满足用户（如工业抽汽热负荷、采暖抽汽热负荷等对温度和压力有一 定要求）需求，在抽汽口后，设置有流量调节装置如旋转隔板，通过调节装置 可使抽汽的压力和流量得到一定的控制；非调整抽汽——该抽汽口位于叶栅的 两级中间，抽汽压力和流量不可调，只能随汽机负荷的变化而变化。 汽轮机级（调节级、压力级、冲动级、反动级） 高压缸：1个调节级和9个压力级；中压缸：6个反动级；低压缸：2×2×7个压 力级。
回热抽汽系统
一、系统的作用和组成； 二、系统流程及概念； 三、回热抽汽口 四、各阀门设置 五、回热抽汽的其他用途 六、系统的运行
一、系统的作用和组成
• • • 回热抽汽系统指与汽轮机回热抽汽有关的管道及设备； 组成：三高四低一除氧设备，各抽汽管道、疏水管道及相关阀门等； 主要目的：提高工质在锅炉内吸热过程的平均温度，以提高机组的热经济性。
六、系统的运行
（一）启动（暖管并充分疏水，控制温升速度，水位投入保护）
当加热器采用随机启动方式时，在机组启动前，各加热器水侧已注水，各抽气管道 的电动隔离门、气动逆止门及各疏水门处于开启状态。当加热器采用定压启动方式时， 启动前应关闭电动隔离门，同时开启隔离门前的疏水门。待机组负荷升高、加热器即将 投入时，由低压到高压，逐渐开启抽汽电动隔离门，同时注意控制温升速度，电动隔离 门全开后可依次关闭抽汽管道上的疏水门。 机组启动前，四抽至除氧器的电动隔离门关闭，止回阀前的疏水门开启。由辅汽系 统向其供汽，加热除氧器中的给水，并由辅助蒸汽管道上的压力调节阀维持除氧器在稍 高于大气压下定压运行。当机组负荷升到13%额定负荷左右时，四抽至除氧器供汽管道 上的电动隔离门自动开启，辅助蒸汽压力调节阀自动关闭，除氧器供汽切换至由四抽供 汽。随着机组负荷继续上升，四段抽汽压力逐渐升高，除氧器进入滑压运行状态。
汽机第六段抽汽温度高的原因分析及处理
汽机第六段抽汽温度高的原因分析及处理 [ 日期：2006-01-21 ] [ 来自：广州发电厂]1存在问题广州发电厂共有4台50 MW汽轮发电机组，自投入运行以来，汽轮机第六段抽汽温度经常超过正常温度(80～85℃)，达到310～320℃。
1号低压加热器的进汽温度也达到200℃以上。
相反，1号低压加热器的凝结水温升只有10℃左右，远小于设计温升（30～50℃）。
情况发生时，认为是运行人员调整不当引起的，后来其它机组均出现同样情况，才引起大家的注意，并研究分析其中的原因。
汽轮机第六段抽汽是从第十五级喷嘴前引出，其结构如图1所示，此段抽汽是1号低压加热器的专用汽源，除第六段抽汽外，另有前汽封第三腔室的漏汽（其漏汽量以下简称G3）由一条φ194 mm×6 mm的管子引入。
厂家给出前汽封第三腔室的漏汽量为0.45 t/h，温度为425℃，对应的第六段抽汽温度为78℃。
2原因分析汽轮机主蒸汽通过做功，到达第十五级之后蒸汽的正常温度为78℃，为何却测得310～320℃的高温呢？从图1可知，前汽封第三腔室的漏汽经一条φ194 mm×6 mm的管子进入第六段抽汽管，温度高、流量大（经测算，实际流量远大于厂家给出值，达到2 t/h），而且又是从抽汽母管端头（机组右侧）引进，它流向布置在机组左侧的1号低压加热器时，经母管上部进入2条φ426 mm×5 mm的第六段抽汽管。
由于前汽封第三腔室的漏汽温度高，其比容值远大于第六段抽汽，在未充分混合前，有较大的浮升力，如若依靠浮升力向上流入汽口，它所测出的抽汽温度，必然是前汽封第三腔室漏汽与第六段抽汽的混合后的温度，当然要比第六段抽汽温度高。
1号机组曾发生过第十五级叶片断裂的情况，有理由认为，抽汽室局部出现高温汽流，使叶片承受过高热应力，是叶片断裂的原因之一。
通过现场测算及有关的热力计算分析后，认为造成第六段抽汽温度高的原因有3方面。
2．1前汽封第三腔室的漏汽量过大通过抄录机组运行的实际参数，对1号低压加热器进行热平衡计算，当时测得1号低压加热器进汽温度为194℃，比厂家给出的值高110℃左右，并计算出前汽封第三腔室的漏汽量G3为2.05 t/h，比厂家给出的0.45 t/h大5倍。
热力系统
3.3.2 系统设计参数
3.3.2.1 汽轮机轴封供汽系统 辅助蒸汽温度：350℃ 辅助蒸汽压力：1.40MPa(a) 轴封供汽母管正常运行压力： 0.105MPa(a) 低压缸轴封供汽温度：160℃
3.3.2.2 汽轮机轴封漏汽系统
3. 热力系统
3.1.1 抽汽系统的作用 汽轮机有七级非调节抽汽，一、二、三、四级抽汽分别供四台低 压加热器，五级抽汽供汽至除氧器及辅助蒸汽用汽系统，六、七 级抽汽供两台高压加热器及一台外置式蒸汽冷却器(六级抽汽经蒸 汽冷却器至六号高加)。 抽汽系统具有以下作用： a）加热给水、凝结水以提高循环热效率。 b）提高给水、凝结水温度，降低给水和锅炉管壁之间金属 的温度差，减 少热冲击。 c）在除氧器内通过加热除氧，除去给水中的氧气和其它不 凝结气体。 d）提供辅助蒸汽汽源。
3.4.3 使用和操作
h)在加热器开始运行时，气体的温度较高，投串联方式，此时关闭 CV—5、CV—7、CV—8，开启CV—6，压缩空气经3、4两级加热。 i)当汽缸温度降低到一定水平，需要的气温不太高时，投并联方式， 此时，关闭CV—8、CV—6，开启CV—5、CV—7，压缩空气各经3、4 一级加热汇集到集气箱。 j)当需要的空气温度较低时，因为当温度较低时往往要求空气流量较 大，此时打开CV—8，让冷空气直接进入集气箱与热空气混合，降低 气温。 k)当汽缸调节级金属温度降至150℃以下时，冷却工作结束切断电源 总开关，装置中的空气排净。 注：在装置运行的整个过程中，CV—2、 CV—3、 CV—4始终呈微开 状 态，以利疏水。
120.1
245.6 341.0 341.0 448.3
回热抽汽系统
回热抽汽系统回热抽汽系统指与汽轮机回热抽汽有关的管道及设备。
汽轮机采用回热循环的主要目的是提高工质在锅炉内吸热过程的平均温度以提高机组的热经济性。
本机组具有八级非调整抽汽。
一段抽汽从高压缸的一段抽汽口抽汽至＃1高加；二段抽汽从再热蒸汽冷段引出，为＃2高加供汽；三段抽汽从中压缸三段抽汽口抽出，供给＃3高加；四段抽汽从中压缸四段抽汽口至抽汽总管，然后再由总管上引出三路，分别供给除氧器、两台给水泵驱动汽轮机和辅助蒸汽系统；五、六、七、八段抽汽分别供汽至四台低压加热器。
除回热抽汽及给水泵汽轮机用汽外，机组能供给厂用蒸汽量: 低温再热蒸汽抽汽量暂按20t/h，四级抽汽量暂按50t/h，五级抽汽量暂按30t/h，此工况下汽轮机能带额定负荷（600MW）。
汽轮机在带额定负荷（600MW）、平均背压0.0049MPa(a)时，单抽冷段最大值115t/h、单抽四段最大值170t/h、单抽五段最大值70t/h、抽四段和五段最大值分别为110t/h和70t/h。
一、系统的保护措施汽轮机各段抽汽管道将汽机与各级加热器或除氧器相连。
当汽轮机突降负荷或甩负荷时，蒸汽压力急剧降低，这些加热器和除氧器内的饱和水将闪蒸成蒸汽，与各抽汽管道内滞留的蒸汽一同返回汽机。
这些返回汽机的蒸汽可能在汽轮机内继续做功而造成汽机超速。
另外，加热器管束破裂，管子与管板或联箱连接处泄漏，以及加热器疏水不畅造成水位过高等情况，都会使水倒入汽轮机，发生事故。
因此回热抽汽系统必须满足汽轮机超速保护、汽轮机进水保护和除氧器水箱及加热器水位过高的要求。
为防止汽机超速，除了最后两级抽汽管道外，其余的抽汽管上均装设气动控制逆止阀和电动隔离阀。
四级抽汽管道上靠近汽轮机处装设一个电动隔离阀和两个气动控制逆止阀。
由于除氧器水箱热容量大，一旦汽机甩负荷或除氧器满水事故时，防止汽水倒流入抽汽管道再灌入汽轮机。
其它凡是从抽汽系统接出的管道去加热设备都装有逆止阀。
抽汽逆止阀尽可能靠近汽轮机的抽汽口安装，以便当汽轮机跳闸时，可以降低抽汽系统能量的贮存，为防汽机超速保护。
汽轮机抽气系统
汽机抽汽回热系统1、概述：回热抽气系统指与汽轮机回热抽汽有关的管道及设备，在蒸汽热力循环中，通常是从汽轮机数个中间级抽出一部分蒸汽，送到给水加热器中用于锅炉给水的加热(即抽汽回热系统)及各种厂用汽等。
采用回热循环的主要目的是：提高工质在锅炉内吸热过程的平均温度，以提高级组的热经济性。
2、抽汽回热系统作用：抽汽回热系统是原则性热力系统最基本的组成部分，采用蒸汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失，一定量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器中向空气放热，即避免了蒸汽的热量被空气带走，使蒸汽热量得到充分利用，热好率下降，同时由于利用了在汽轮机作过部分功的蒸汽加热给水，提高了给水温度，减少了锅炉受热面的传热温差，从而减少了给水加热工程中不可逆损失，在锅炉中的吸热量也相应减少。
综合以上原因说明抽汽回热系提高了机组循环热效率。
因此，抽汽回热系的正常投运对提高机组的热经济性具有决定性的影响。
3、影响抽汽回热系统经济型地主要参数：影响给水回热加热经济性的主要参数为回热加热分配、相应的最佳给水温度和回热级数，三者紧密联系，互有影响。
在求解最佳回热分配的计算分析中，以Z级理想回热循环的循环效率最大值求其最佳回热分配，(所谓理想回热循环，即假定为混合式加热器，端差为零，不计新蒸汽，抽汽压损和泵功、忽略散热损失)求得理想回热循环的最佳回热分配通式后，根据忽略一些次要因素，进一步简化，即可获得其它近似的最佳回热分配通式。
如“焓降分配法”，这种分配方法是将每一级加热器的焓升取作等于前一级至本级的蒸汽在汽轮机中的焓降;又如“平均分配法”，这种回热分配方法的原则是每一级加热器的焓升相等;其他还有“等焓降分配法”等。
可见给水回热总加热量在各级中的分配是在一定的给水温度和一定级数的条件下，使循环热效率最高为原则，由此对应的各级抽汽回热参数，即为最有利分配的参数。
4、提高系统循环热效率的措施：将给水加热到多少温度，才能使循环热效率达到最高值?以单级抽汽回热为例，回热时给水温度从汽轮机排汽压力下的饱和温度开始逐渐增加，热效率也逐渐增加，热效率达最大值时的给水温度称为最佳给水温度，再提高给水加热温度时，热效率反会减小，热经济性就降低。
抽汽系统
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单击此处编辑母版标题样式 系统的保护措施
• 为防止汽机超速，除了最后两级抽汽管道外， • 单击此处编辑母版文本样式 其余的抽汽管上均装设气动控制逆止阀和电动 – 第二级 隔离阀。四级抽汽管道上靠近汽轮机处装设一 • 第三级 个电动隔离阀和两个气动控制逆止阀。由于除 – 第四级 氧器水箱热容量大，一旦汽机甩负荷或除氧器 » 第五级 满水事故时，防止汽水倒流入抽汽管道再灌入 汽轮机。其它凡是从抽汽系统接出的管道去加 热设备都装有逆止阀。抽汽逆止阀尽可能靠近 汽轮机的抽汽口安装，以便当汽轮机跳闸时， 可以降低抽汽系统能量的贮存，为防汽机超速 保护。同时抽汽逆止阀亦作为防止汽轮机进水 的二级保护。
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单击此处编辑母版标题样式 低压加热器疏水、放气系统（海丰）
• 单击此处编辑母版文本样式 5号低压加热器疏水疏至6号低压加热器，6号 • 低压加热器疏水经疏水泵送至5号低压加热器凝结 – 第二级 水进口，7号、8号低压加热器疏水经疏水冷却器送 • 第三级 凝汽器热井。5、6号低加均设有单独的事故放水管 – 第四级 道，分别接至凝汽器壳体两侧的疏水扩容器。
華潤電力（海豐）有限公司 China Resources Power（Haifeng）Co.,Ltd. 22
2
单击此处编辑母版标题样式 去辅汽联箱 去邻机二号
去除氧器 高加
• 单击此处编辑母版文本样式
– 第二级
• 第三级
去二号高加 去七、八号 高加 去小机 去五号高加 去一号高加 去三号高加 去六号高加
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课程设计报告
( 2012-- 2013 年度第 1 学期)
名称：过程参数检测及仪表课程设计题目：抽气回热系统的五，六段
院系：控制与计算机工程
班级：测控1001班
学号：1101160119
学生姓名：王亚为
指导教师：邱天
设计天数：一天半
成绩：
日期：2013 年 6 月27 日
一、课程设计的目的与要求
本课程设计为检测技术与仪器、自动化专业《过程参数检测及仪表》专业课的综合实践环节。
通过本课程设计，使学生加深对抽气回热系统基本概念的理解，以及掌握一定关于抽气回热系统创新与改进的基本能力。
二、设计正文
抽气回热系统的五六段抽气回热 1.抽气回热系统的现代背景 2. 简述系统的工作原理 3.介绍设备及参数 4.画出热工检测图 5.列出仪表设备清册
具体解答过程
1. 抽气回热系统的背景
抽气回热系统指与汽轮机回热抽汽有关的管道及设备，在蒸汽热力循环中，通常是从汽轮机数个中间级抽出一部分蒸汽，送到给水加热器中用于锅炉给水的加热（即抽汽回热系统）及各种厂用汽等。
抽汽回热系统是原则性热力系统最基本的组成部分，采用蒸汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失，一定量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器中向空气放热，即避免了蒸汽的热量被空气带走，使蒸汽热量得到充分利用，热好率下降，同时由于利用了在汽轮机作过部分功的蒸汽加热给水，提高了给水温度，减少了锅炉受热面的传热温差，从而减少了给水加热工程中不可逆损失，在锅炉中的吸热量也相应减少提高工质在锅炉内吸热过程的平均温度。
综合以上原因说明，抽汽回热系的正常投运对提高机组的热经济性具有决定性的影响。
2. 简介系统的基本工作原理
图7-1 原则性热力系统图
如图所示，在汽轮机高中低压气缸做完功的蒸汽凝结为水进入凝汽器，然后凝结水从凝汽器
出来，经过凝结水泵进入加热器进行在加热，分别通过#8#7#6#5#4#3#2#1加热器再次进入锅炉进行循环利用，而在加热器中，抽气道在高中低压气缸之上进行开孔取气，高温的蒸汽进入加热器中对流过的凝结水进行加热，高温蒸汽遇冷凝结形成的疏水，回流于凝汽器中变为凝结水，再次进行循环，进而达到减少工质损失，减少热损失，提高经济性的目的。
这就是抽气回热系统的大致流程与工作原理。
在这里，主要对抽气回热系统第五段，第六段抽气进行分析。
3.介绍设备与其具体参数
（1）抽气系统是引起汽轮机超速与进水的主要原因，为防止汽轮机超速和进水，抽汽管道上均设有气动止回阀和电动隔离阀。
前者作为防止汽轮机超速的一级保
护，同时也作为防止汽轮机进水的辅助保护措施；后者是作为防止汽轮机进水
的隔离措施。
总而言之，气动止回阀是为了防止气压缸来的蒸汽回流，对电动隔离阀的防止
汽轮机进水采取辅助措施，并有一定的调节开度作用，而电动隔离阀是防止汽
轮机进水的主要装置，是控制开通与否的主开关。
位置安排上气动止回阀在前，
电动隔离阀在后。
气动止回阀原理：根据机组不同运行工况的要求，将相应开启或关闭信号输入到本系统对应的电磁阀，并使之动作，从而使各气动止回阀及高压缸排气止回阀处于机组运行工况下所要求工作状态。
当接到止回阀开启信号时，各气路上的电磁气阀通电并接通气源，压缩空气进入相应段止回阀的操纵装置气缸腔室，使止回阀处于自由状态，在正向气流作用下，止回阀开启。
当相应段加热器内水位上升到需切除抽气的危急水位时，电磁阀失电，断开气源，气动止回阀趋于关闭切断该段抽气，防止进水与超速。
参数如图所示。
电动隔离阀原理：隔离阀通过电机驱动，通过提取相关特性参数，分析判断阀门当前的状态，对维修提出指导性建议，以有效减少因不必要的维护而产生设备人因风险。