发电厂的回热加热系统
热力发电厂课后习题问题详解
热力发电厂课后习题答案第一章热力发电厂动力循环及其热经济性1、发电厂在完成能量的转换过程中，存在哪些热损失？其中哪一项损失最大？为什么？各项热损失和效率之间有什么关系？能量转换：化学能—热能—机械能—电能（煤）锅炉汽轮机发电机热损失：1）锅炉热损失，包括排烟损失、排污热损失、散热损失、未完全燃烧热损失等。
2）管道热损失。
3）汽轮机冷源损失: 凝汽器中汽轮机排汽的气化潜热损失；膨胀过程中的进气节流、排气和部损失。
4）汽轮机机械损失。
5）发电机能量损失。
最大：汽轮机冷源热损失中的凝汽器中的热损失最大。
原因：各项热损失和效率之间的关系：效率=（1-损失能量/输入总能量）×100%。
2、发电厂的总效率有哪两种计算方法？各在什么情况下应用？1）热量法和熵方法（或火用方法或做功能力法）2）热量法以热力学第一定律为基础，从燃料化学能在数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性，一般用于电厂热经济性的定量分析。
熵方法以热力学第二定律为基础，从燃料化学能的做工能力被利用的程度来评价电厂的热经济性，一般用于电厂热经济性的定性分析。
3、热力发电厂中，主要有哪些不可逆损失？怎样才能减少这些过程中的不可逆损失性以提高发电厂热经济性？存在温差的换热过程，工质节流过程，工质膨胀或压缩过程三种典型的不可逆过程。
主要不可逆损失有1) 锅炉有温差换热引起的不可逆损失；可通过炉打礁、吹灰等措施减少热阻减少不可逆性。
2) 锅炉散热引起的不可逆损失；可通过保温等措施减少不可逆性。
3) 主蒸汽管道中的散热和节流引起的不可逆性；可通过保温、减少节流部件等方式来减少不可逆性。
4）汽轮机中不可逆膨胀引起的不可逆损失；可通过优化汽轮机结构来减少不可逆性。
5）凝汽器有温差的换热引起的不可逆损失；可通过清洗凝汽器减少热阻以减少不可逆性。
4、发电厂有哪些主要的热经济性指标？它们的关系是什么？主要热经济性指标有：能耗量（汽耗量，热耗量，煤耗量）和能耗率（汽耗率，热耗率，煤耗率）以及效率。
热力发电厂课后习题答案
热力发电厂课后习题答案第一章热力发电厂动力循环及其热经济性1、发电厂在完成能量的转换过程中，存在哪些热损失？其中哪一项损失最大？为什么？各项热损失和效率之间有什么关系？能量转换:化学能—热能—机械能—电能（煤）锅炉汽轮机发电机热损失：1）锅炉热损失,包括排烟损失、排污热损失、散热损失、未完全燃烧热损失等。
2）管道热损失。
3）汽轮机冷源损失：凝汽器中汽轮机排汽的气化潜热损失；膨胀过程中的进气节流、排气和内部损失。
4）汽轮机机械损失。
5)发电机能量损失。
最大:汽轮机冷源热损失中的凝汽器中的热损失最大.原因:各项热损失和效率之间的关系：效率=（1-损失能量/输入总能量）×100%。
2、发电厂的总效率有哪两种计算方法？各在什么情况下应用？1）热量法和熵方法（或火用方法或做功能力法）2）热量法以热力学第一定律为基础,从燃料化学能在数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性，一般用于电厂热经济性的定量分析。
熵方法以热力学第二定律为基础,从燃料化学能的做工能力被利用的程度来评价电厂的热经济性，一般用于电厂热经济性的定性分析。
3、热力发电厂中，主要有哪些不可逆损失？怎样才能减少这些过程中的不可逆损失性以提高发电厂热经济性?存在温差的换热过程，工质节流过程，工质膨胀或压缩过程三种典型的不可逆过程。
主要不可逆损失有1）锅炉内有温差换热引起的不可逆损失；可通过炉内打礁、吹灰等措施减少热阻减少不可逆性。
2）锅炉散热引起的不可逆损失；可通过保温等措施减少不可逆性。
3) 主蒸汽管道中的散热和节流引起的不可逆性；可通过保温、减少节流部件等方式来减少不可逆性。
4)汽轮机中不可逆膨胀引起的不可逆损失；可通过优化汽轮机结构来减少不可逆性。
5）凝汽器有温差的换热引起的不可逆损失；可通过清洗凝汽器减少热阻以减少不可逆性.4、发电厂有哪些主要的热经济性指标？它们的关系是什么?主要热经济性指标有：能耗量（汽耗量，热耗量，煤耗量）和能耗率（汽耗率，热耗率，煤耗率）以及效率.能耗率是汽轮发电机生产1kW。
第四章 发电厂的热力系统(第1--3节)
3、工作过程：
（1）高压的排污水通过连续排污扩容器扩容蒸发，产 生品质较好的扩容蒸汽，回收部分工质和热量； （2）扩容器内尚未蒸发的、含盐浓度更高的排污水， 通过表面式排污水冷却器再回收部分热量。
4、锅炉连续排污利用系统（图4－2）
（a）单级扩容系统；（b）两级扩容系统
5、锅炉连续排污利用系统的平衡计算 扩容器的物质平衡： D bl D f D bl
减压至7#低加 轴封汽 减温器 至凝汽器
至5#低加抽汽
高压缸主汽门、调节汽门 中压缸主汽门、调节汽门
轴封加热器
凝结水
（三）辅助蒸汽系统
1、启动阶段： 将正在运行的相邻机组的蒸汽引入本机组的蒸汽 用户（若是首台机组启动则由启动锅炉供汽）。 2、正常运行： 提供自身辅助蒸汽用户的需要，同时也可向需要 蒸汽的相邻机组提供合格蒸汽 。 3、辅助蒸汽用汽原则： （1）尽可能用参数低的回热抽汽； （2）汽轮机启动和回热抽汽参数不能满足要求时， 要有备用汽源； （3）疏水一般应回收。
化学补充水引入回热系统（a）高参数热电厂补充水引 入系统；（b）中、低参数热电厂补充水的引入；（c） 高参数凝汽式电厂补充水的引入
二、工质回收及废热利用系统
工质回收的意义：回收发电厂排放、泄漏的工质和废
热，既是节能提高经济性和管理水平的一项重要工
作，同时对保护环境具有重要意义。
（一）汽包锅炉连续排污利用系统
1、汽包锅炉连续排污的目的：控制汽包内锅炉水水 质在允许范围内，从而保证锅炉蒸发出的蒸汽品质 合格。
2、汽包锅炉正常的排污率不得低于锅炉最大 连续蒸发量的0.3%，同时不宜超过锅炉额定 蒸发量的下列数值：
（1）以化学除盐水为补给水的凝汽式电厂为 1％； （2）以化学除盐水或蒸馏水为补给水的热电 厂为2％； （3）以化学除盐水为补给水的热电厂为5％。
回热循环过程
回热循环过程
回热循环过程，也称为再热循环，是一种常见的热力学循环过程，用于提高热能转化系统（如蒸汽发电厂）的热效率。
在回热循环中，蒸汽在高压段进行了一次膨胀后，部分再热，然后再次膨胀至较低的压力级。
下面是回热循环的基本步骤和原理：
1.压缩：水从锅炉中加热并蒸发，形成高压蒸汽。
高压蒸汽被压
缩至更高的温度和压力，通常在蒸汽涡轮机的第一级中进行。
2.膨胀：压缩后的蒸汽通过蒸汽涡轮机进行膨胀，用于驱动发电
机产生电能。
在第一级膨胀后，蒸汽温度和压力会降低，但仍
在高温高压状态下。
3.再热：部分膨胀后的蒸汽经过再热器，在再热器中再次加热。
再热使蒸汽温度升高，增加了进入下一级膨胀的热能。
4.再次膨胀：再热的蒸汽进入蒸汽涡轮机的下一级，再次膨胀。
在这一级中，蒸汽继续释放热能，转动涡轮并驱动发电机。
通过这种回热循环的过程，系统可以更充分地利用热能，提高热效率。
再热过程使蒸汽温度增加，减少了热损失，并且增加了蒸汽在涡轮机中的能量输出。
这样，系统能够在一定程度上提高热能的利用效率，从而获得更多的电力输出。
回热循环被广泛应用于蒸汽发电厂等能源转换系统中。
电厂回热系统的工作流程
电厂回热系统的工作流程
电厂回热系统主要用于提高热效率，其工作流程简述如下：
1. 发电机组运行时，汽轮机做功后的蒸汽（低温低压排汽）经管道进入回热加热器；
2. 在回热加热器中，此低温排汽将热量传递给锅炉产生的水蒸气之前各阶段的过热蒸汽或饱和蒸汽，使得这些蒸汽进一步加热升温；
3. 经过多次回热加热后的蒸汽温度和压力得到提升，再送回锅炉的过热器继续加热，最终产生高温高压蒸汽供给汽轮机做功；
4. 回热系统的应用显著减少了冷凝过程中蒸汽的热量损失，从而提高了整个热力循环的效率。
总的来说，电厂回热系统就是通过回收汽轮机排汽余热，重复利用于加热锅炉产生的工作介质，以提高能源利用率。
发电厂的回热加热系统
缺点：造价高
3、蒸汽冷却器的连接方式
水侧连接方式： （1）内置式蒸汽冷却器：
串联连接（顺序连接）
（2）外置式蒸汽冷却器： 串联连接：全部给水流经冷却器
并联连接：只有一部分给水进入冷却器
图2-13 内置蒸汽冷却器单级串联
疏水逐级自流方式
（2）疏水泵方式
——由于表面式加热器汽侧压力远小于水 侧压力（特别是高压加热器），借助疏水泵 将疏水与水侧的主水流汇合，汇入点常为该 加热器的出口水流中
2．两种疏水方式的热经济性分析 热量法： 考虑对高一级与低一级抽汽量的影响； 做功能力法：考虑换热温差和相应的火用损变化
（1）疏水泵方式 疏水与主水流混合后，↓端差，↑热经济性
2、计算的基本公式 回热（机组）原则性热力系统计算的主要内容为：
①通过加热器热平衡式来求各抽汽量（∑Dj 或 ∑αj）； ②通过物质平衡式求凝汽量（Dc 或αc）； ③通过汽轮机功率方程式求Pe（定流量计算时）或 D0（定功率计算时）。
为此，热平衡式、物质平衡式和汽轮机的功率方 程式就称为回热（机组）原则性热力系统计算的三 个基本公式。
h
w(
j1)(hwj
hw(
j1) )
hwj
wj
hj
j
hw(j+1)
w( j1)
（2）表面式加热器
(h h' ) (h h )
jj j
wj wj w( j1)
或 (h h' ) (h h ) wj j j j h wj wj w( j1)
或 (h' h' ) (h h ) hwj
回热循环提高热效率的原理
回热循环提高热效率的原理全文共四篇示例，供您参考第一篇示例：回热循环是一种重要的热力循环方式，它能够提高热能转化的效率，减少能源的浪费。
回热循环的原理可以应用于热电厂、核电站以及其他热能利用系统中。
下面将从原理、应用和优势等方面对回热循环进行详细介绍。
回热循环是基于热力学第一定律和第二定律的原理，其基本原理是通过回收余热来提高热能转化的效率。
在传统的热力循环中，燃烧或其他方式产生的热能只能被部分利用，而大部分热能会以废热的形式散失。
回热循环则通过在热力流体之间进行热交换来充分利用余热，提高热效率。
这种循环方式的核心在于将废热再次利用，从而实现能源的有效利用。
回热循环的应用范围非常广泛，其中最典型的应用是在燃气轮机联合循环和汽轮机回热等领域。
在燃气轮机联合循环中，燃气轮机首先使用燃气燃烧产生高温高压蒸汽，然后通过汽轮机提取功率。
随后，余热再次回收被用于产生更多的高温高压蒸汽，以提高能量利用率。
在汽轮机回热中，汽轮机在利用高压蒸汽产生功率后，再次利用余热对水进行回热，提高蒸汽参数，从而提高汽轮机的性能。
回热循环的优势主要体现在提高能源利用率以及减少环境污染方面。
通过回收废热，回热循环可显著提高热能的利用率，减少能源的浪费。
减少了对自然资源的消耗，有利于可持续发展。
通过减少燃烧产生的废热的排放，回热循环也降低了对环境的影响，减少了温室气体的排放，有利于环境保护。
回热循环是一种非常重要的热力学循环方式，它通过回收废热，提高了热能的利用效率，减少了能源的浪费，对于推动绿色低碳发展具有重要意义。
在未来的工业生产和能源利用中，回热循环将发挥日益重要的作用。
第二篇示例：回热循环是一种用于提高热能系统效率的重要工程技术，其原理基于在能量转化过程中充分利用废热，达到提高系统工作效率的目的。
回热循环一般应用于蒸汽动力系统、燃气轮机系统等领域，通过回收燃气排放热量，将其重新利用，实现能源的高效利用。
回热循环提高热效率的原理主要涉及燃烧过程、热力循环、热交换等多方面因素，下文将对回热循环的原理进行详细阐述。
热力发电厂ppt课件
3
全 厂 性
主
要
热
力
设
备
系
统
锅 汽
炉 轮
本 机
体 本
体
主 蒸 汽 系 统
热
力
系
统
按
范
围
划
分
局
(d)带有两组重力布置方式的混合式加热器回热系统
p1
p2
p5 p4 p3
pc p7
p6
9
(e)带有部分混合式低压加热器的热力系统
1
2
3
4
H4
H1
H2
H3
5
H5
6
H6
7
H7 SG
2
8C
H8 SG
1
至 C
10
（一）混合式与表面式加热器比较 • 混合式加热器因无端差，热经济性高；便于汇集汽水和除氧； • 全由混合式加热器组成的系统，每级混合式加热器的水泵应有
4
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， 它对机组和电厂的热经济性起着决定性的作用。
• 回热原则性热力系统的热经济性用机组的热耗率 qo 来表征。现代
大型汽轮机组的 m、g 较高，均为 99% 左右。由式（1-30a） 机组热耗率 qo＝3600/img 可知，如视m、g 为定值，则 qo= f （i）。所以本书在定性分析各局部原则性热力系统的热经济性 时，都用汽轮机绝对内效率（即实际循环热效率） I 来说明。
回热加热器介绍
联箱式加热器与管板 式加热器相比，金属消耗 量较大，体积较大，效率 也较低，检修、堵管比较 困难。但由于取消了管板， 使制造工艺变得简单，安 全性也提高了。特别是联 箱壁厚要比管板厚度薄得 多，管系的弹性又好，故 对变参数运行及调峰的适 应性很强。近年来，国外 高参数大容量机组采用联 箱型给水加热器的数量在 增加。
圆形盘香管联箱式高压加热器
1一给水入口；2一进水管；3一进水联箱；4一给水出口；5一出水联箱；6一盘香管； 7一蒸汽入口；8一蒸汽导槽；9一导向板；10一放气口；11，12一水位接管； 13一疏水口；14一带导轮的支架；15，16一联箱内隔板；17一壳体
（三）300MW机组卧式高压加热器
给水从端部底下的入口进入加热器，在钢管中依次流过疏 水冷却器段、正常加热段、蒸汽冷却器段后，从端部上部流出。 蒸汽从加热器上部靠近给水出口侧流入，首先进入蒸汽冷却器 段，在蒸汽冷却器隔板引导下形成多流程交叉流动，以加强换 热效果，然后经过正常加热段。正常加热段加热面积最大（图 中省去一部分未予画出），蒸汽相对给水的流动方式为逆流方 式。为避免高温蒸汽对加热器壳体放热，在蒸汽冷却器这一段 设有遮热板。上级加热器疏水从加热器上部远离蒸汽入口侧进 入，在放热后与本级加热器疏水一同进入疏水冷却器段。同蒸 汽在蒸汽冷却器中的流动方式一样，疏水与给水的流动方式也 为多流程交叉流动。疏水在疏水冷却器中充分放热后，由疏水 出口管流出加热器。卧式高压加热器的疏水出口管一般布置在 靠近端部中心偏下位置处。为防止对加热器管束的冲刷，在蒸 汽入口处和上级疏水入口处均设有防冲板。
式中（0.5～1.0）为富裕度。
（四）汽液两相流自调节水位控制器
调节器
自调节水位控制装置主要由传感变送器和调节器两部分组 成。传感变送器有外置式与内置式两种形式。外置式传感变 送器的上部与加热器内的汽侧相连，下部与加热器内的水侧 相连，顶部的联络管将传感变送器内的工作汽源信号传给调 节器。调节器的外型类似三通，上端与外置式传感变送器顶 部联络管(或内置式传感变送器信号管)相连，左侧连接加热 器的疏水口。
《热力发电厂》教案
中原工学院《热力发电厂》教案能源与环境学院系别：热能与动力工程系任课教师：***绪论❖教学目的：掌握电能生产的特点及其要求，熟悉热力发电厂的类型，了解我国的电力发展概况及其发展政策。
❖内容提要：电能的特点以及对电力生产的要求，发电厂的分类，我国电力工业发展概况及发展政策，本课程的学习要求。
一、电力工业在国民经济中的地位和作用二、电力生产的特点及基本要求三、各种类型的热力发电厂四、我国电力工业的技术政策及国内外电力工业的发展概况五、本课程在电厂热能动力设备专业中的地位和作用❖授课时间：20分钟❖重点内容：各种类型的热力发电厂❖板书：以黑板粉笔书写为主第一章热力发电厂动力循环及其热经济性❖教学目的：掌握评价热力发电厂热经济性的主要方法。
❖内容提要：第一节热力发电厂热经济性的评价方法本单元主要讲述评价热力发电厂热经济性的主要方法：热量法、熵方法和火用方法。
❖授课时间：70分钟❖重点内容：评价热力发电厂热经济性的主要方法：热量法、熵方法。
❖板书：以黑板粉笔书写为主，并辐以幻灯片。
难点：评价热力发电厂热经济性的主要方法：热量法、熵方法。
思考题：发电厂在完成能量的转换过程中，存在哪些损失？其中哪一项热损失最大？为什么？❖教学目的：掌握凝汽式发电机组的主要热经济性指标以及朗肯循环、回热循环的热经济性，掌握蒸汽初参数对发电厂热经济性的影响规律。
❖内容提要：第二节热力发电厂热经济性的评价方法本单元主要讲述凝汽式发电厂的主要热经济性指标和发电厂的动力循环。
一、汽轮发电机组的汽耗量和汽耗率二、汽轮发电机组的热耗量和热耗率三、发电厂的热耗量和热耗率四、发电厂的煤耗量和煤耗率以及标准煤耗率五、全厂供电标准煤耗率第三节发电厂的动力循环一、朗肯循环及其热经济性二、回热循环及其热经济性：（一）给水回热加热的意义（二）给水回热加热的热经济性（三）影响回热过程热经济性的因素三、蒸汽初参数对发电厂热经济性的影响（一）提高初温对理想循环热效率的影响（二）提高初温对汽轮机的绝对内效率的影响（三）提高初压对理想循环热效率的影响（四）提高初压对汽轮机的绝对内效率的影响（五）提高蒸汽初参数对发电厂热经济性的影响（六）最有利蒸汽初压（七）提高蒸汽参数受到的限制（八）采用高参数大容量机组的意义❖授课时间：90分钟❖重点内容：凝汽式发电厂的主要热经济性指标，蒸汽初参数对发电厂热经济性的影响。
抽汽回热系统及热网系统
抽汽回热系统及热网系统概述以水为工质的热力发电厂，汽轮机排汽凝结放热的损失最大，抽汽回热将部分做完功的蒸汽抽出，这部分蒸汽的汽化潜热被凝结水吸收保留在了系统内，减少了冷源损失，提高了电厂热经济性。
回热作为一个最普遍、对提高机组和全厂热经济性最有效的手段，被当今所有火电厂的汽轮机所采用。
另外，为保证机组正常运行，抽汽还提供轴封用汽、锅炉辅助用汽、采暖及制冷用汽等。
回热系统既是汽轮机热力系统的基础，也是电厂热力系统的核心，它对机组和电厂的热经济性起着决定性的作用。
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，采用抽汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失，一定抽汽量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器中向冷却水放热，既避免了蒸汽的热量被循环冷却水带走，使蒸汽热量得到充分利用，热耗率下降。
同时由于利用了在汽轮机作过部分功的蒸汽来加热给水，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过程的不可逆损失，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统提高了机组循环热效率，因此抽汽回热系统的正常投运对提高机组的热经济性具有决定性的影响。
抽汽系统组成本机组汽轮机共设六段非调整抽汽和一段调整抽汽。
其中，一、二、三段抽汽分别向三台高加和三号高加外置蒸汽冷却器供汽；四段抽汽向给水泵汽轮机和除氧器供汽，同时向辅助蒸汽联箱供汽。
五段抽汽为调整抽汽，一部分至五号低加，另一部分至热网，同时还需具有提供不低于50t/h（暂定）厂用蒸汽的能力，五段抽汽共用2个抽汽口，并采用下排汽方案。
；六、七段抽汽分别向六、七号低加供汽，除第六、七段抽汽外，各抽汽管道均装设有气动逆止阀和电动截止阀，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。
在各抽汽管道的顶部和底部分别装有热电偶，作为防进水保护的预报警，便于运行人员预先判断事故的可能性。
由于四抽连接到辅汽联箱、除氧器和给水泵汽轮机等，用户多且管道容积大，管道上设置两道逆止阀。
火电厂汽轮机设备及运行-第五章 回热加热系统
运行特性：除氧器抽汽量、抽汽温度、
抽汽压力、主凝结水温度、出口给水温 度等参数与机组负荷之间的变化关系
除氧器的运行维护
正常运行维护和监视 （1）溶氧量 （2）压力和温度 （3）给水箱水位
水压液动控制式旁路保护装置
电气控制式旁路保护装置
回热加热器的运行特性
抽汽压力、抽汽温度、进口水温、出口 水温等参数与机组负荷之间的关系
回热加热器的运行
• 回热加热器的投停原则 原则上随机组滑启、滑停 先投水侧后投汽侧 投运过程中严格控制加热器出水温度变化率
• 加热器正常运行中的监视项目 疏水水位 传热端差 汽侧压力与出口水温 加热器负荷
基于汽液两相流动特性设计的大机组加热器水位调节的新 方法和设备，靠汽液两相流的自反馈特性改变流量达到控制水位的 目的。
疏水调节阀
• 电动疏水调节阀和汽动疏水调节阀
高加自动保护旁路
• 作用：当高加发生故障或管束泄漏时，迅 速自动切断高压加热器的进水，同时给水 经旁路直接向锅炉供水。
• 形式：水压液动控制式和电气控制式
运行过程中影响加热器端差的主要因素
• 传热面结垢 • 汽侧集聚了空气 • 疏水水位过高 • 旁路阀漏水
第二节 除氧器
• 给水中溶解气体的危害：腐蚀热力设备及管道， 阻碍传热，降低热力设备的经济性
• 给水中不凝结气体的来源：补充水带入，真空下 工作的设备及管道漏入
• 给水除氧的任务：出去水中的氧气和其它不凝结 气体，防止热力设备腐蚀和传热恶化，保证热力 设备的安全经济运行。
• 物理除氧（热力除氧） 原理：亨利溶解定律和道尔顿分压定律
亨利溶解定律
在一定温度下，当溶于水中的气体与自水中离析 的气体处于动态平衡时，单位体积水中溶解的 气体量和水面上该气体的分压力成正比。
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。
第二章 发电厂的回热加热系统
（3）外置式蒸汽冷却器两种连接方式的比较
串联方式 优点：蒸汽冷却器的进水温度高，与蒸汽换热平均温差小，冷却器内火用 损少，效益较显著； 缺点：主水流全部通过冷却器，给水系统的阻力增大，泵功消耗多。 并联方式 优点：主水流中分了一部分到冷却器，给水系统的阻力小，泵功可减小。 缺点： 进入较高压力加热器的水量减少，相应的回热抽汽量减小，回热抽汽做 功减少，热经济性稍逊于串联式; 进入冷却器的水温较低，换热温差较大，冷却器内火用损稍大。 蒸汽冷却器是提高大容量、高参数机组热经济性的有效措施。
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。
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。
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，绝大多数电厂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。
三、热力除氧原理
热力除氧原理是建立在亨利定律和道尔顿定律基础上。 1.亨利定律 一定温度条件下，单位体积水中溶解的气体量b与水面上该气体的分压 力pb成正比。其关系式为：
bK pb p0
K为溶解度系数，如图2－22所示。
p体的全压力等于各组成气(汽)体分压力之和。
p p j ps
二、 抽汽管道压降Δ Pj及热经济性
1. 抽汽管道压降的计算
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
p j p j p 'j
热力发电厂知识点全总结
第二章发电厂的回热加热系统第一节回热加热器的型式按内部汽、水接触方式:分为混合式加热器与表面式加热器；按受热面的布置方式:分为立式和卧式两种。
一、混合式加热器1、特点：①加热器本体简单，没有端差，热经济性好；②系统复杂，回热系统运行安全性、可靠性低、系统投资大。
③设备多、造价高、主厂房布置复杂、土建投资大、安全可靠性低，使混合式低压加热器回热系统应用受到限制。
2、混合式加热器的结构.演示文稿3.ppt3、重力混合式低压加热器回热系统.演示文稿4.ppt特点：①降低了亚临界和超临界汽轮机叶片结铜垢及真空下的低压加热器氧腐蚀的现象；②提高了热经济性。
二、表面式加热器加热蒸汽与水在加热器内通过金属管壁进行传热，通常水在管内流动，加热蒸汽在管外冲刷放热后凝结下来成为加热器的疏水(为区别主凝结水而称之为疏水)；演示文稿6.ppt对于无疏水冷却器的疏水温度为加热器筒体内蒸汽压力下的饱和温度；管内流动的水在吸热升温后的出口温度比疏水温度要低，它们的差值称之为端差. 演示文稿7.ppt1．表面式加热器的特点①有端差，热经济性较混合式差。
②金属耗量大，内部结构复杂，制造较困难，造价高。
③不能除去水中的氧和其它气体，未能有效地保护高温金属部件的安全。
④全部由表面式加热器组成的回热系统简单，运行安全可靠，布置方便，系统投资和土建费用少。
⑤表面式加热器系统分成高压加热器和低压加热器两组；水侧部分承受给水泵压力的表面式加热器称为高压加热器，承受凝结水泵压力的表面式加热器称为低压加热器。
2．表面式加热器结构表面式加热器也有卧式和立式两种。
现代大容量机组采用卧式的较多。
第二节表面式加热器及系统的热经济性一、加热器的端差1、加热器的端差（上端差、出口端差）：加热器出口疏水温度tsj（饱和温度）与出水温度twj之差。
2、加热器端差对热经济性的影响加热器端差越小经济性越好。
可以从两方面解释：一方面，如果出水温度不变，端差减少意味着tsj可以低一些，即回热抽汽压力可以低一些，回热抽汽做功比增加，热经济性变好。
回热系统
水压逆止门及其控制水系统
为了防止机组突然甩负荷时汽轮机内的 压力突然降低，抽汽管和各加热器内蒸 汽流入汽轮机内引起超速，并防止加热 器管系泄漏使水从抽汽管进入汽轮机内 发生水冲击事故，本机组的一至七段抽 气管道上均装有能够快速关闭的水压逆 止门。
水压逆止门及其控制水系统
八段抽汽管道未装截止阀和逆止阀的原因 是：该段抽汽压力已低于一个大汽压，蒸 汽比容较大，管道较粗，无论是截止阀和 逆止阀都不易制造，另外该抽汽是从汽轮 机最后二级前抽出的，并且处于负压下， 即使机组突然甩负荷，加热器内的蒸汽倒 流入汽轮机内，因其焓降很小影响不大。 但八号低加严重泄漏时，机组有进水危险， 这时必须停机处理。
水压逆止门及其控制水系统
在所采用的逆止门中有两种类型：管径为 φ 100～300毫米的球形逆止门和管径为 φ 400毫米以上的扑板式逆止门。它们都 是以压力水为控制动力，所以称为水压逆 止门。
在抽汽压力较低流量又较大的抽汽管道上， 通常采用扑板式逆止门。这种逆止门的门 碟不是垂直和升降运动。而是以悬挂轴为 中心，在与沿垂线成某一角度的范围内摆 动。操纵装置位于门外边。
高压加热器的保护装置
高压加热器的保护装置其作用是在高加管 系泄漏等异常情况下，造成高加水位升高 时，迅速解除高加，防止汽轮机进水。同 时还应满足锅炉不断水的需要。保护装置 包括入口联成阀、出口逆止阀以及控制水 系统。入口门与旁路阀位于同一个壳体内， 公用一个门碟，因此二者合并起来称为联 成阀
表面式加热器的优缺点
优点：由表面式加热器组成的回热系统 比混合式的回热系统简单，且运行可靠， 因此得到了广泛采用。
缺点：由于金属受热面存在热阻，给水 不可能被加热到对应抽汽压力下的饱和 温度，不可避免的存在着端差。所以， 与混合式相比，其热经济性低，金属耗 量大，造价高，而且还要增加与之相配 套的疏水装置。
回热器的工作原理
回热器的工作原理回热器是一种能够将热量从一个流体传递到另一个流体的设备。
它广泛应用于许多工业领域，包括发电厂、化工厂和制造业等。
回热器的工作原理是通过两个流体之间的热传导来实现热量的交换。
回热器通常由两个主要部分组成：热源侧和冷源侧。
热源侧是热量的提供方，通常是高温的流体或气体。
冷源侧是热量的接收方，通常是低温的流体或气体。
这两个侧面通过一个热传导界面连接在一起，以实现热量的传递。
在回热器中，热源侧的流体通过一个管道系统流过，而冷源侧的流体也通过另一个管道系统流过。
这两个管道系统的设计使得两个流体能够接触到最大的表面积，以便更好地进行热传导。
在接触过程中，热源侧的流体会将部分热量传递给冷源侧的流体。
这样，热源侧的流体会冷却下来，而冷源侧的流体则会加热。
回热器的工作原理可以通过一个简单的例子来解释。
假设我们有一个发电厂，其中的蒸汽发生器产生了高温的蒸汽。
这个蒸汽被送入回热器的热源侧，而冷源侧则是从冷却塔中提取的冷却水。
在回热器中，高温的蒸汽通过管道与冷却水接触，热量从蒸汽传递给了冷却水。
这样，蒸汽冷却成为水，而冷却水则变热。
热源侧的蒸汽经过回热器后，可以被再次利用，例如用于发电或其他用途。
回热器的工作原理可以归结为热传导的过程。
热传导是通过分子之间的碰撞和能量转移来实现的。
当两个流体接触时，其中的分子会相互碰撞并交换能量。
高温的分子会将部分能量传递给低温的分子，使得低温流体的温度升高，而高温流体的温度降低。
为了提高回热器的效率，可以采取一些措施。
首先，增加热传导界面的面积，可以增加热量的传递速率。
这可以通过增加管道的数量或增加管道的长度来实现。
其次，优化流体的流动方式，可以提高热传导的效率。
例如，可以采用交叉流或逆流的方式，使得热源侧和冷源侧的流体能够充分接触。
此外，还可以使用高导热材料来构建回热器，以增加热量的传导效率。
回热器是一种能够实现热量传递的设备，通过热传导的方式将热量从热源侧传递给冷源侧。
火力发电厂热力系统
快速掌握系统图技巧
分清主次，搞清流程， 设定起点，热力循环。
1、系统图都画的比较详细，实际好多旁枝末节在生产中很少用的到，如果你已经 熟悉系统主流程，这些小的地方只要稍加留意就能记得，否则面对一张系统图，你 只能眼花缭乱、无从下手。 2、基本的流程还是要知道的，顺着这个流程依次找到各个主设备，可以在每个线 条上画出箭头，以辅助记忆。 3、如果不知道从哪儿开始下手，那就自己设定一个系统起点，就从这个起点开始 顺着流程梳理。 4、根据能量守恒定律，介质有出就有进，有加热就有冷却。任何介质或能量不可 能凭空而来，也不可能无故消失。
主、再热蒸汽及旁路系统
前面不是分开的吗，怎 么又放一起说了？主要 还是一个系统的概念， 放在一起更容易理解和 掌握。
旁路系统是怎么回事？ 旁路系统是指锅炉所产 生的蒸汽部分或全部绕 过汽轮机或再热器，通 过减温减压设备（旁路 阀）直接排入凝汽器的 系统。它的基本的功能 是协调锅炉产汽量和汽 轮机耗汽量之间的不平 衡，提高运行的安全性 和适应性。
疏水门，指蒸汽系统管道、设备上用于排放底部积聚的水或泄压用的阀门。
放水门，指水系统管道、设备上用于放水或泄压用的阀门。
6、为什么设置疏水门，有什么要求。
目的是及时排除在管道底部积存的水，防止汽、水共流对管道及设备造成冲击。 疏水点设置在系统中容易积存凝结水的地方，如管道最低点、阀门前后等。疏水 根据蒸汽系统压力、温度不同，分别汇集排放。
再热蒸汽系统简介
再热蒸汽主要也分为三路 ，一路经过低压旁路阀、三级 减温减压器进入凝汽器，另外 两路分别经过两组再热主汽门 （RV）和再热调节汽门（IV） 进入汽轮机中压缸做功，蒸汽 中压缸做功后通过连通管进入 低压缸继续做功，最后排入凝 汽器并最终凝结成水。
火力发电厂的设备作用和各系统流程
火力发电厂的设备作用和各系统流程一、燃烧系统生产流程来自煤场的原煤经皮带机输送到位置较高的原煤仓中，原煤从原煤仓底部流出经给煤机均匀地送入磨煤机研磨成煤粉。
自然界的大气经吸风口由送风机送到布置于锅炉垂直烟道中的空气预热器内，接受烟气的加热，回收烟气余热。
从空气预热器出来约250左右的热风分成两路：一路直接引入锅炉的燃烧器，作为二次风进入炉膛助燃；另一路则引入磨煤机入口，用来干燥、输送煤粉，这部分热风称一次风。
流动性极好的干燥煤粉与一次风组成的气粉混合物，经管路输送到粗粉分离器进行粗粉分离，分离出的粗粉再送回到磨煤机入口重新研磨，而合格的细粉和一次风混合物送入细粉分离器进行粉、气分离，分离出来的细粉送入煤粉仓储存起来，由给粉机根据锅炉热负荷的大小，控制煤粉仓底部放出的煤粉流量，同时从细粉分离器分离出来的一次风作为输送煤粉的动力，经过排粉机加压后与给粉机送出的细粉再次混合成气粉混合物，由燃烧器喷入炉膛燃烧。
二、汽水系统生产流程储存在给水箱中的锅炉给水由给水泵强行打入锅炉的高压管路，并导入省煤器。
锅炉给水在省煤器管内吸收管外烟气和飞灰的热量，水温上升到300左右，但从省煤器出来的水温仍低于该压力下的饱和温度（约330），属高压未饱和水。
水从省煤器出来后沿管路进入布置在锅炉外面顶部的汽泡。
汽包下半部是水，上半部是蒸汽，下半部是水。
高压未饱和水沿汽泡底部的下降管到达锅炉外面底部的下联箱，锅炉底部四周的下联箱上并联安装上了许多水管，这些水管内由下向上流动吸收炉膛中心火焰的辐射传热和高温烟气的对流传热，由于蒸汽的吸热能力远远小于水，所以规定水冷壁内的气化率不得大于40％，否则很容易因为工质来不及吸热发生水冷壁水管熔化爆管事故。
锅炉设备的流程一、锅炉燃烧系统1、作用：使燃料在炉内充分燃烧放热，并将热量尽可能多的传递给工质，并完成对省煤器和水冷壁水管内的水加热，对过热器和再热器管内的干蒸汽加热，对空气预热器管内的空气加热。
第六章 回热加热系统及设备
第六章回热加热系统及设备第一节概述原则性热力系统是汽轮机主要系统之一，由下列各局部热力系统组成：连接锅炉、汽轮机的主、再热蒸汽管道；抽汽回热系统；主凝结水系统；除氧器和给水泵的连接系统；补充水系统等。
对抽汽回热系统而言，习惯上，以除氧器为分界，把除氧器范围内的输入输出系统称为除氧器系统；除氧器以后，至进入锅炉省煤器的高压回热加热系统称为给水系统；凝汽器输出至除氧器的低压回热加热系统，称为凝结水系统。
一般原则性热力系统图见图６－1。
图６－1原则性热力系统回热抽汽系统是原则性热力系统中主要组成部分，即采用作过一部分功的蒸汽来加热进入锅炉的给水，采用抽汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失，一定抽汽量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器中向冷却水放热，既避免了蒸汽的热量被循环冷却水带走，使蒸汽热量得到充分利用，热耗率下降。
同时由于利用了在汽轮机作过部分功的蒸汽来加热给水，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过程的不可逆损失，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统提高了机组循环热效率，因此抽汽回热系统的正常投运对提高机组的热经济性具有决定性的影响。
从理论上讲，采用回热抽汽的级数越多，循环热效率就越高。
但在实际中，由于投资费用和场地的限制，抽汽的级数受到限制。
合理的给水温度、抽汽级数和参数应该根据汽轮机参数、加热器的形式、性能、疏水方式等情况综合加以优化。
总的原则是：尽量采用低焓、高熵的蒸汽，少采用高焓、低熵的抽汽。
荥阳电厂600MW超临界汽轮机有8级非调整抽汽，分别为3高、4低、1除氧。
其额定负荷时各级抽汽参数如表６-1。
表６-1 额定负荷（THA工况）时各级抽汽参数抽汽系统是引起汽轮机超速和进水的主要原因。
因此，除位于排汽装置喉部的低加抽汽管外，其余抽汽管道上均设有气动止回阀和电动隔离阀，气动止回阀在前，电动隔离阀在后，均靠进汽轮机抽汽口布置。
电动隔离阀作为防止汽轮机进水的一级保护，气动止回阀作为防止汽机超速并兼作防止汽轮机进水的二级保护。
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抽汽管道压降Δpj：
p j1
pj
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
p j p j pj
p j
twj+1 pj
twj
j+1
j
影响因素：蒸汽流速、局部阻力
tsj
一般pj不大于抽汽压力pj的10%
大容量机组取4%~6%；
二、抽汽管道压降Δpj及热经济性 抽汽管道介质流速：
（2）结构设计：汽水接触面积尽量大，热交换时间 尽量长。故将水变微细雾化和薄膜，逆向流动和多 层横向冲刷，目的增加传热量，使水出口温度达到 该级加热器蒸汽压力下的饱和温度。
（3）以除氧为主的混合式加热器，称除氧器。
（4）混汽被引至凝汽器或专设的冷却 器中。
1——加热蒸汽
t℃
2
2——汽测压力 pj下的饱和状态
tsj ——疏水温度
a
twj+1 ——进入加热器的凝结水温度
twj——离开加热器的凝结水温度
——端差： = tsj – twj
a
分析： ↓ ，热经济性↑
twj+1
tsj
1
b
Δt
A, m2
pj
1b
2
twj
分析： ↓ ，热经济性↑
（1）如加热器出口水温twj不变，端 t℃
过热蒸汽：35～60m/s； 饱和蒸汽：30～50m/s; 湿蒸汽：20～35m/s。
p j1
pj
p j
twj+1 pj
twj
分析： pj ↓ ，热经济性↑
j+1
j
tsj
三、蒸汽冷却器及其热经济性分析 1、蒸汽冷却器作用 • ↓回热加热器内汽水换热的不可逆损失 • ↑加热器出口水温，↓端差，↑热经济性 2、蒸汽冷却器类型 内置式蒸汽冷却器：与加热器本体合成一体 （过热蒸汽冷却段） 外置式蒸汽冷却器：具有独立的加热器外壳，布 置灵活
差减少意味着tsj不需要原来的那 2 样高，回热抽汽压力可以降低一
1
些，回热抽汽做功比Xr增加，热 a
b
Δt
经济性变好；
（2）如加热蒸汽压力不变， tsj不 变，端差 减少意味着出口水温 twj升高，其结果是减少了压力较 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。
a twj+1
（2）水室结构加热器（U形管管板式加热器）
用途：低压加热器、 中小机组高压加热器
（2）联箱结构加热器
用途：大机组高压加热器
1—给水入口联箱；2—正常水位； 3—上级疏水入口；4—给水出口联 箱；5—凝结段；6—人孔；7—安 全阀接口；8—过热蒸汽冷却段； 9— 蒸 汽 入 口 ； 10— 疏 水 出 口 ； 11—疏水冷却段；12—放水口
接触，来完成热量交换，从而提高水温。
1、混合式加热器的结构 （1）按布置方式分：卧式和立式
卧式混合式加热器
A、汽气混合物出口 B、凝结水进口
C、加热蒸汽入口 D、凝结水出口
1、外壳；2、多孔淋水盘组；3、凝结水入口；4、凝结水出口； 5、汽水混合物引出口；6、事故时凝结水到凝结水泵进口联箱的引 出管；7、加热蒸汽进口； 8、事故时凝结水往凝汽器的引出管；
tsj
A, m2
pj
1b
2
twj
表面式加热器端差的选择
端差与换热面积的关系： t℃
t
KA 1
2
e Gc p
a
换热面积↑， ↓，减少
端差是以付出金属耗量
和投资为代价。
a
无过热蒸汽冷却段： = 3~6°C twj+1
有过热蒸汽冷却段： = -1~2°C
tsj
1
b
Δt
A, m2
pj
1b
2
twj
二、抽汽管道压降Δpj及热经济性
（3）可以兼作除氧设备使用； （4）全部由混合式加热器组成的系统：安全 性可靠性低，系统投资大（每级都设置泵，才 能将饱和水压入高一级的加热器内）。
图2－1 全混合式加热器回热系统
（5）重力布置方式的混合式加热器回热系统
采用重力式回热系统布置方式的混合低压加热器 组可以解决前面的问题，同时提高热经济性。
第一节 回热加热器的型式
回热循环 ：由回热加热器、回热抽汽管道、 水管道、疏水管道等组成的一个加热系统；
加热器的类型： 汽、水接触方式：
混合式加热器：汽水直接接触： 表面式加热器：汽水不接触，通过金属壁面换热
受热面布置方式： 立式加热器 卧式加热器
一、混合式加热器 混合式加热器：加热蒸汽与水在加热器内直接
图2－2 带有两组重力布置方式的混合式加热器回热系统
图2－3带有部分混合式低压加热器的热力系统
1
2
3
4
H4
H1
H2
H3
5
6
7
8C
H5
H6
H7 SG H8 SG
2
1
至C
二、表面式加热器
加热过程：加热蒸汽与水在加热器内通过金属管壁进 行传热，通常水在管内流动，加热蒸汽在管外。
疏水 —表面式加热器中加热蒸汽在管外冲刷放热后 的凝结水。 端差（上端差、出口端差）— 表面式加热器管内流 动的水吸热升温后的出口温度与疏水温度之差。
（5）在非重力式混合加热器和除氧器，应在出口设 置一定容积的集水箱，以确保其后水泵运行安全可 靠。
2、混合式加热器及其系统的特点：
（1）可以将给水加热到该级加热器压力下的饱和 温度。由于汽水直接混合，充分利用了蒸汽的能位， 热经济性比表面式的高。 （2）由于汽水直接混合，无金属传热面，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，如：疏水，补充水，扩容蒸汽等。
2、表面式加热器的特点 （1）有端差存在，蒸汽能量利用率较低，热
经济性比混合式差；
（2）有金属传热，金属耗量大，内部结构复 杂，制造困难，造价高；
（3）不能除去水中的氧和其它气体，未能有 效地保护高温金属件。
（4）全部由表面式加热器组成地系统简单，运 行安全可靠，布置方便，系统投资和土建费 用少；
1、表面式加热器的结构 （1）分类：
布置方式：卧式（大容量常采用）、立式 水的引入引出方式：水室结构、联箱结构
管板—U形管束卧式高压加热器结构示意
1-U形管；2-拉杆和定距管；3-疏水冷却段端板；4-疏水冷却段进口； 5-疏水冷却段隔板；6-给水进口；7-人孔密封板；8-独立的分流隔板；9给水出口；10-管板；11-蒸汽冷却段遮热板；12-蒸汽进口；13-防冲板； 14-管束保护环； 15-蒸汽冷却段隔板；16-隔板；17-疏水进口；18-防冲板；19-疏水出口
图2－6 全表面式加热器回热系统
图2－7 实际电厂采用的典型系统：高、低加热 器为表面式的系统
（5）由于给水被加热后是送入锅炉，因此加 热器的水泵出口压力比锅炉压力高，各加 热器内水管应能承受比锅炉压力还高的水 压，导致加热器地材料价格上升。
第二节 表面式加热器及系统的热经济性
一、表面式加热器的端差