发电厂的回热加热系统.ppt
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p j
影响因素：蒸汽流速、局部阻力
• twj+1 pj
twj
pj < 10% pj (大机组取4%~6%) 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
t1s
tw2
ts1
t1 tw1
2、类型 内置式：与加热器本体合成一体
外置式：具有独立的加热器外壳，布置灵活
外置式蒸汽冷却器
P3
P1
P2
•
优点： ↑最终给水温度，↑本级抽汽，↓高级抽汽， ↑经济性 0.3-0.5%，布置方式灵活
缺点： 造价高
4、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
——由于表面式加热器汽侧压力远小于水侧压 力，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
（1）疏水逐级自流方式（高、低加热器）
↑高一级抽汽量，↓低一级抽汽量，↓热经济性
（2）疏水泵方式（大中型机组末级低加热器）
疏水与主水流混合后，↓端差，↑热经济性
损失或疏水压降产生热能贬值带来的做功损失；
（2）↓疏水经节流后产生蒸汽形成两相流的可能性；
（3）↑热经济性
布置方式：内置式、外置式
tw2 hw2
t1s h1s
t1 h1 tw1 hw1
内 置
1
式 疏
hs1 ts1 hs1 ts1
1
水
冷பைடு நூலகம்
t, ° C
却 器
ts1 •
ts1
• 1 • tw2
•
t•1•s
损失大；回热抽汽做功少
（四）表面式加热器的疏水方式及热经济性分析
1、疏水收集方式
疏水收集——将疏水收集并汇集于系统的主水流 （主给水或主凝结水）中
（1）疏水逐级自流方式 ——利用汽侧压差，将压力较高的疏水自流到
压力较低的加热器中，逐级自流直至与主水流汇合
P2
P1
P3
疏水逐级自流方式
（2）疏水泵方式
分析两种疏水收集方式的热经济性
p1
p2
p3
D1
D2
D3
p1
p2
p3
D1
D2
D3
••
h1
疏水泵方式 ↓1端差， ↓高压抽汽， ↑热经济性
•
h1
h2
疏水逐级自流方式 ↑高压抽汽，↓低压抽汽， ↓热经济性
2、疏水冷却器的设置
t1s
t1
tw2
tw1
ts1
作用：
ts1'
（1）↓疏水逐级自hs流1 排挤低压hs1抽汽所引起的附加冷源热
tw2 hw2
t1s h1s
t1 h1 tw1 hw1
内
置 式
hs1
ts1
1
•tj
蒸
t, ° C
汽 冷
• ts1
t1s••
•tw1 1
却 器
• tw2
A, m2
蒸汽凝结段 过热蒸 汽冷却段
作用：1）↓回热加热器内汽水换热的不可逆损失 2）↑出口水温，↓端差，↑回热抽汽做功比，↑经济性0.15-0.20%
——表面式加热器管内流动的水吸热升温后的出口 温度与该加热器内汽侧压力对应的饱和水温度之差
pj 1
a
b
twj+1 tsj
2
twj
= tsj – twj
t, ° C 2
a
1
b Δt
A, m2 ↓ ，热经济性↑
表面式加热器端差的选择
t, ° C 2
a
1
b Δt
A, m2
pj 1
a
b
twj+1 tsj
四、典型回热系统示例
1、 高、低加热器为表面式的系统
2、全混合式加热器回热系统
P1
P2
P3
3、重力方式布置的混合式低压加热器
p5
p4
p1
p2
p3
p7
pc
p6
4、带有部分混合式低压加热器的热力系统
12
3
4
H4
H1 H2
H3
567
8C
H5 H6 H7 SG2 H8 SG1
至C
五、加热器的结构
1．表面式加热器 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
30万机组高压加热器管束
2．混合式加热器的结构
（1）卧式混合式加热器 用途：除氧器、大机组低加
加热蒸汽进口
凝结水进口 凝结水出口
（用 2途 ）： 立除 式氧 混器 合、 式大 加机 热组 器低
加
凝结水进口
加热蒸汽进口 凝结水出口
第2节 表面式加热器及系统的热经济性分析
一、表面式加热器上端差 （出口端差）
分类： 卧式：大机组 立式：中小机组
水室
（1）立式表面式加热器
（U形管管板式加热器）
用途：低加、高加 蒸汽
进水
出水
上级疏水
疏水
立 式 高 压 加 热 器 管 束
（2）卧式表面式加热器
用途：大机组低加、高加
疏水 进口
防冲板
蒸汽进口
分流隔板
给水 出口
隔板
疏冷段进口
疏冷段隔板
疏水出口 管板
给水 进口
回热循环
加热器分类
汽、水接触方式 混合式加热器 表面式加热器 立式加热器
受热面布置方式 卧式加热器
立 式 加 热 器
卧式加热器
二、混合式与表面式加热器比较
1、热经济性: 2、加热器结构:
混合式高 混合式简单
3、回热系统复杂性及可靠度: 混合式复杂
4、除氧:
表面式不可以除氧
三、加热器类型选择
角度：经济性、实用性
•t1 •tw1
1
A, m2
疏水 蒸汽 过热蒸 冷却段 凝结段 汽冷却段
外置式疏水冷却器
pj
p1
hj
hwj
1 hj
p2
pj+1 hj+1
hwj+1
1
hwj+2 hj+1
下端差（入口端差）
——加装疏水冷却器（段）
后，疏水温度与本级加热 器进口水温之差
p1
p2
单级并联
与主水流分流两级并联 先j-1级，后j级的两级串联
单级串联
与主水流串联两级并联 先j级，后j-1级的两级串联
5、外置式蒸汽冷却器连接方式比较 （1）串联连接
优点：进水温度高，换热温差小，做功 损失小；
缺点：给水全部流经冷却器，给水系统 阻力大，泵功消耗多
（2）并联连接
优点：给水系统阻力小，泵功消耗少 缺点：进水温度小，换热温差大，做功
第二章 回热加热系统
1 回热加热器的型式 2 表面式加热器热及系统的热经济性 3 给水除氧及除氧器 4 除氧器的运行及其热经济性分析 5 汽轮机组原则性热力系统计算
第1节、回热加热器的形式
一、加热器
回热循环 ——回热加热器、回热 抽汽管道、水管道、疏 水管道组成的一个加热 系统
1 S
B2
aA
aB
7 Ⅰ 6 5Ⅱ 4
2 twj
端差与换热面积的关系：
换热面积↑， ↓
t
KA 1
e Gc p
无过热蒸汽冷却段： = 3~6°C 有过热蒸汽冷却段： = -1~2°C
二 抽汽管道压降Δpj及热经济性
抽汽管道压降Δpj—— 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
p j p j pj
• p j1 p j
影响因素：蒸汽流速、局部阻力
• twj+1 pj
twj
pj < 10% pj (大机组取4%~6%) 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
t1s
tw2
ts1
t1 tw1
2、类型 内置式：与加热器本体合成一体
外置式：具有独立的加热器外壳，布置灵活
外置式蒸汽冷却器
P3
P1
P2
•
优点： ↑最终给水温度，↑本级抽汽，↓高级抽汽， ↑经济性 0.3-0.5%，布置方式灵活
缺点： 造价高
4、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
——由于表面式加热器汽侧压力远小于水侧压 力，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
（1）疏水逐级自流方式（高、低加热器）
↑高一级抽汽量，↓低一级抽汽量，↓热经济性
（2）疏水泵方式（大中型机组末级低加热器）
疏水与主水流混合后，↓端差，↑热经济性
损失或疏水压降产生热能贬值带来的做功损失；
（2）↓疏水经节流后产生蒸汽形成两相流的可能性；
（3）↑热经济性
布置方式：内置式、外置式
tw2 hw2
t1s h1s
t1 h1 tw1 hw1
内 置
1
式 疏
hs1 ts1 hs1 ts1
1
水
冷பைடு நூலகம்
t, ° C
却 器
ts1 •
ts1
• 1 • tw2
•
t•1•s
损失大；回热抽汽做功少
（四）表面式加热器的疏水方式及热经济性分析
1、疏水收集方式
疏水收集——将疏水收集并汇集于系统的主水流 （主给水或主凝结水）中
（1）疏水逐级自流方式 ——利用汽侧压差，将压力较高的疏水自流到
压力较低的加热器中，逐级自流直至与主水流汇合
P2
P1
P3
疏水逐级自流方式
（2）疏水泵方式
分析两种疏水收集方式的热经济性
p1
p2
p3
D1
D2
D3
p1
p2
p3
D1
D2
D3
••
h1
疏水泵方式 ↓1端差， ↓高压抽汽， ↑热经济性
•
h1
h2
疏水逐级自流方式 ↑高压抽汽，↓低压抽汽， ↓热经济性
2、疏水冷却器的设置
t1s
t1
tw2
tw1
ts1
作用：
ts1'
（1）↓疏水逐级自hs流1 排挤低压hs1抽汽所引起的附加冷源热
tw2 hw2
t1s h1s
t1 h1 tw1 hw1
内
置 式
hs1
ts1
1
•tj
蒸
t, ° C
汽 冷
• ts1
t1s••
•tw1 1
却 器
• tw2
A, m2
蒸汽凝结段 过热蒸 汽冷却段
作用：1）↓回热加热器内汽水换热的不可逆损失 2）↑出口水温，↓端差，↑回热抽汽做功比，↑经济性0.15-0.20%
——表面式加热器管内流动的水吸热升温后的出口 温度与该加热器内汽侧压力对应的饱和水温度之差
pj 1
a
b
twj+1 tsj
2
twj
= tsj – twj
t, ° C 2
a
1
b Δt
A, m2 ↓ ，热经济性↑
表面式加热器端差的选择
t, ° C 2
a
1
b Δt
A, m2
pj 1
a
b
twj+1 tsj
四、典型回热系统示例
1、 高、低加热器为表面式的系统
2、全混合式加热器回热系统
P1
P2
P3
3、重力方式布置的混合式低压加热器
p5
p4
p1
p2
p3
p7
pc
p6
4、带有部分混合式低压加热器的热力系统
12
3
4
H4
H1 H2
H3
567
8C
H5 H6 H7 SG2 H8 SG1
至C
五、加热器的结构
1．表面式加热器 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
30万机组高压加热器管束
2．混合式加热器的结构
（1）卧式混合式加热器 用途：除氧器、大机组低加
加热蒸汽进口
凝结水进口 凝结水出口
（用 2途 ）： 立除 式氧 混器 合、 式大 加机 热组 器低
加
凝结水进口
加热蒸汽进口 凝结水出口
第2节 表面式加热器及系统的热经济性分析
一、表面式加热器上端差 （出口端差）
分类： 卧式：大机组 立式：中小机组
水室
（1）立式表面式加热器
（U形管管板式加热器）
用途：低加、高加 蒸汽
进水
出水
上级疏水
疏水
立 式 高 压 加 热 器 管 束
（2）卧式表面式加热器
用途：大机组低加、高加
疏水 进口
防冲板
蒸汽进口
分流隔板
给水 出口
隔板
疏冷段进口
疏冷段隔板
疏水出口 管板
给水 进口
回热循环
加热器分类
汽、水接触方式 混合式加热器 表面式加热器 立式加热器
受热面布置方式 卧式加热器
立 式 加 热 器
卧式加热器
二、混合式与表面式加热器比较
1、热经济性: 2、加热器结构:
混合式高 混合式简单
3、回热系统复杂性及可靠度: 混合式复杂
4、除氧:
表面式不可以除氧
三、加热器类型选择
角度：经济性、实用性
•t1 •tw1
1
A, m2
疏水 蒸汽 过热蒸 冷却段 凝结段 汽冷却段
外置式疏水冷却器
pj
p1
hj
hwj
1 hj
p2
pj+1 hj+1
hwj+1
1
hwj+2 hj+1
下端差（入口端差）
——加装疏水冷却器（段）
后，疏水温度与本级加热 器进口水温之差
p1
p2
单级并联
与主水流分流两级并联 先j-1级，后j级的两级串联
单级串联
与主水流串联两级并联 先j级，后j-1级的两级串联
5、外置式蒸汽冷却器连接方式比较 （1）串联连接
优点：进水温度高，换热温差小，做功 损失小；
缺点：给水全部流经冷却器，给水系统 阻力大，泵功消耗多
（2）并联连接
优点：给水系统阻力小，泵功消耗少 缺点：进水温度小，换热温差大，做功
第二章 回热加热系统
1 回热加热器的型式 2 表面式加热器热及系统的热经济性 3 给水除氧及除氧器 4 除氧器的运行及其热经济性分析 5 汽轮机组原则性热力系统计算
第1节、回热加热器的形式
一、加热器
回热循环 ——回热加热器、回热 抽汽管道、水管道、疏 水管道组成的一个加热 系统
1 S
B2
aA
aB
7 Ⅰ 6 5Ⅱ 4
2 twj
端差与换热面积的关系：
换热面积↑， ↓
t
KA 1
e Gc p
无过热蒸汽冷却段： = 3~6°C 有过热蒸汽冷却段： = -1~2°C
二 抽汽管道压降Δpj及热经济性
抽汽管道压降Δpj—— 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
p j p j pj
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