第五讲-主再热蒸汽系统和旁路系统

一、主蒸汽管道系统
3．单元制系统 描述：一台锅炉配一台汽轮机组 成独立单元，各单元间无横向联 系。
特点：系统简单，可靠性高，便 于实现集中控制。但调度不够灵 活，负荷变动时对锅炉燃烧调整 要求高，机炉必须同时进行检修 等。
应用：装有中间再热凝汽式机组 或中间再热供热式机组的发电厂。
一、主蒸汽管道系统
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。
二、单元制主蒸汽及再热蒸汽系统
（一）主蒸汽系统 3.双管-单管-双管系统
描述：过热蒸汽出口联箱两 侧引出管经一根单管汇合后， 到自动主蒸汽门或中压联合 汽门前又分叉为两根。
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。
（三）两级旁路并联系统
我国第一台国产300MW机组配1000t/h直流锅炉，采用高压旁路
和整机旁路两级并联系统，其容量分别为锅炉额定蒸发量的10%和 20%。高压旁路用以保护再热器，在机组启动时用以暖管，此时蒸 汽通过疏水管至凝汽器，热态启动时，用以迅速提高再热汽温使接近 中压缸温度，但热再热管段上的向空排汽阀要打开。整机旁路用以在 各种工况时将剩余蒸汽排入凝汽器。主蒸汽超压时，使锅炉安全阀少 动作或不动作。早期国产机组上采用这种旁路系统，现已很少采用。 前期国产300MW机组采用之。其容量后来又分别增至为17%、 30%的锅炉额定蒸发量。
2．切换母管制系统 描述：每台锅炉与它对应的汽轮机组 成一个单元，正常运行时机炉组成单 元运行，各单元间还装有切换母管， 另装一段联络管和三个切换阀，当需 要时切换运行。
特点：可切换运行，具有较高的运行 灵活性，有足够的运行可靠性。但阀 门多、管道长、系统复杂，管道本身 事故可能性大。 应用：中、小型发电厂采用。
因此，单元制主蒸汽、再热蒸汽系统要求有混温措施，它分为双管式系统， 单管－双管式系统和双管－单管－双管式系统三种形式。
二、单元制主蒸汽及再热蒸汽系统
（一）主蒸汽系统 1.双管系统 描述：过热蒸汽出口联箱引出两 根对称的管道，至汽轮机左右两 侧进入高压缸。
特点：投资较少，管道压损较小。 但系统复杂，左右两侧温度偏差 较大。
两级旁路串联系统。汽轮机负荷低于额定负荷50%时，通过整机旁
路，使锅炉维持最低稳燃负荷，多余蒸汽经整机旁路排至凝汽器。高、
低压两级旁路串联，可满足汽轮机启动过程不同阶段对蒸汽参数和流 量的要求，并保证了再热器的最低冷却流量。三级旁路系统的功能齐 备，但系统最为复杂，设备、附件多，投资大，布置困难，运行不便， 现已很少采用。
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。
特点：系统比较简单，布置方便。但 是与切换母管制相比，其运行调度不 灵活，缺乏机动性。
应用：小容量机组，机炉台数不等时 采用。
一、主蒸汽管道系统
（ຫໍສະໝຸດ Baidu）单级（整机）旁路系统
国产第二台200MW机组、波兰进口的120MW机组采用。这种系 统较为简单，操作简便，投资最少，还不到两级系统的一半。可用以 加热过热蒸汽管，调节过热蒸汽温度。却不适用于调峰机组，也不能 保护再热器，为此要另采取技术措施，如将再热器布置在锅炉内的低 烟温区，或再热器用耐高温材料，并允许短时间干烧，配有烟温调节 保护系统等。
再热机组的旁路系统
(c) 图8-13 常见的旁路系统型式
(d)
(c) 两级旁路并联系统；(d)单级整机旁路系统；
再热机组的旁路系统
(e) 图8-13 常见的旁路系统型式 (e)装有三用阀的两级旁路串联系统 1—高压旁路减温水压力调节阀；2—高压旁路减温水温度调节阀； 3—低压旁路减温水气动调节阀；4—再热器安全阀
思考题习题
习题： 24．识读300MW机组上采用的双管式主蒸汽系统 图，并说明各附件的作用及消除主蒸汽压力偏差和温 度偏差的措施。 26．识读300MW机组上采用的双管式再热蒸汽系 统图，并说明其附件的作用。
再热机组的旁路系统
旁路系统及其作用
再热机组的旁路系统有 三方面作用： 1. 保护再热器 2. 改善启动条件、加快 启动速度 3. 回收工质、消除噪音
（二）两级旁路串联系统
各种工况下，通过高压旁路能保护再热器。通过两级旁路串联系统的
协调，能满足启动性能好的要求。例如，机组冷、热态启动时可加热
主蒸汽和再热蒸汽管道；调节再热蒸汽温度以适应中压缸的温度要求； 调节中压缸的进汽参数和流量，以适应高、中压缸同时冲转或中压缸 冲转方式等等，既适用于基本负荷机组，也适用于调峰机组。这种旁 路系统并不复杂，能适应较多的运行工况。国产125、200MW机 组、近期的300、600MW机组，都采用这种旁路系统。
第三节 主蒸汽与再热蒸汽系统
一、主蒸汽管道系统 描述：锅炉供给汽轮机蒸汽的管道，蒸汽管间的连通母管，通往用新汽设备 的蒸汽支管等称为主蒸汽管道系统。
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。
4.主蒸汽系统型式的比较和应用
性能 项目 单母管制系统
可靠性 差
灵活性 中
经济性 差
方便性 差
切换母管制系统
中
好
中
中
单元制系统
好
差
好
好
二、单元制主蒸汽及再热蒸汽系统
主蒸汽、再热蒸汽两侧的汽温偏差和压力偏差增大。 过大的温度偏差，会使汽缸等高温部件受热不均，造成汽缸变形，严重时会 引起动静摩擦损坏设备； 过大的压力偏差，将会引起汽轮机机头因受力不均发生偏转位移，致使汽轮 机产生强烈振动。 国际电工协会规定，最大允许汽温偏差为：持久性的为15℃，瞬时性的为 42℃。
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
（二）再热蒸汽系统 1.双管系统 描述：锅炉再热器出口联箱 两侧，各接出一根再热热段 蒸汽管道，至汽轮机基座下 部，然后分成四根导汽管， 分别与汽轮机中压缸的四只 联合汽门相连。
二、单元制主蒸汽及再热蒸汽系统
（二）再热蒸汽系统 2.单管-双管系统
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。
一、 旁路系统的作用
协调启动参数和流量，缩短启动时间，延长汽轮机寿命;
回收工质和热量、降低噪声;
防止锅炉超压，兼有锅炉安全阀的作用; 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。 保护再热器;
二 、 常见的旁路系统型式
（一）三级旁路系统
国产第一台200MW机组为三级旁路系统,，即整机旁路和高、低压