火电厂辅助设备及热力系统

由于节省厂用电，经济性↑，被大容量机组广泛采用
8-3 除氧设备及系统
三、给水泵 ❖：给水流量调节：——变速调节
❖ 防止汽蚀的措施：
①除氧器高位布置； ②采用低转速前置水泵； ③给水再循环（最小流量 再循环）。
四、除氧器的热力系统分析 ：
8-4 火电厂的原则性热力系统
❖ 热力系统定义 ：✓——由发电厂的各主、辅热力设备通过管道连接起来所
8-2 给水回热加热及系统
五、回热加热器的保护装置： （二）高压加热器的自动旁路保护装置 ❖ 设置目的及作用 ： ——当高加故障时，迅速自动切断高加的进水，同时给水
经旁路直接向锅炉供水。
❖ 类型 ：
高加解列对机、炉运行有何影响 ？
8-2 给水回热加热及系统
五、回热加热器的保护装置： （三）在回热抽汽管道上采取的保护措施
：
轴加（SG）、抽汽管道及疏水流
❖ 除氧给水系统 ✓——向除氧器（HD）、给水箱、给水
：
泵（FP）、前置泵（TP）、小汽轮机
驱动（TD）
8-4 火电厂的原则性热力系统
一、原则性热力系统的组成：
❖ 补充水系统 ✓——一般补入凝汽器（化学除盐水）
： ❖
连续排污及热量利用系统
✓——连排扩容器（CV）
：
，扩容蒸汽去除氧器
❖ 本节将介绍的局部全面性热力系统如下：
主蒸汽与再热蒸汽系统
（一）主蒸汽系统
►范围：——机炉之间连接的新蒸汽管道，以及由新蒸汽
送往各辅助设备的支管。
►特点：——主蒸汽管道输送的工质流量大、参数高，因
此对发电厂运行的安全性和经济性影响大。
►要求：——系统简单，工作安全、可靠，运行调度灵活，
便于检修、扩建，投资和运行费用最省。
的电厂，作为一种辅助除氧手段。
✓热力除氧：——火电厂广泛采用
►热力除氧方法：在定压下将水加热至沸腾，使水面 上的水蒸汽分压力几乎等于全压力，其它气体的分压 力→0，这样溶于水中的气体就能从水面逸出而被除去 。
8-3 除氧设备及系统
二、除氧器的类型和结构：
❖ 除氧器的类型：——按工作压力分
可作为高参数大容量机组 中一种辅助除氧的手段
❖ 再热机组的旁路系统
：❖ 循环冷却水系统
：❖ 辅助蒸汽系统
✓（一般不需画出）
：❖ 抽空气系统
二：、原则性热力系统的实例分析：
除氧器与给水箱的组合
300MW机组原则性热力系统
600MW机组原则性热力系统
8-5 火电厂的全面性热力系统
❖ 全面性热力系统分类：——按研究范围分全厂全面性热
力系统和局部全面性热力系统。
构成的一个有机整体，表明工质能量转换和热量利用的过
❖ 程热。力系统分类：——按绘制原则分
表示所有热力设备相互间的具体 联系情况，是设备安装和运行操 作时的依据（由若干分系统组成
）
表示发电厂各主要热力设备之间实质 性的联系和热力系统的基本内容，主 要用于对电厂热力循环进行热经济性 的分析计算（同类型、同参数的设备 一般只画一个，阀门附件不需画出）
❖ 装设液动或气动止回阀（即抽汽逆止阀） ：❖ 设置电动隔离阀：
❖ 电动隔离阀前或后、止回阀前后的抽汽管道低位点， 均设有疏水阀：
六、回热加热器的热力系统：——实例分析（300MW机 组）
8-3 除氧设备及系统
一、给水除氧的任务和方法：
❖ 给水除氧的任务 ： ✓给水中溶解气体的主要来源：
✓给水中溶解气体的危害： ①腐蚀热力设备及管道，降低其工作可靠性及使用寿命
300MW及以上容 量机组广泛采用
❖ 除氧器给水箱：——是凝结水泵与给水泵之间的缓冲容器
。
一般与卧式除氧器通过下水管和蒸汽平衡管相连
8-3 除氧设备及系统
三、给水泵
❖：作用 ✓——连续不断地向锅炉输送给水，以维持锅内工
：
质平衡，稳定汽包水位。（机械能→压力能）
❖ 结构型式：——采用多级、高压、高转速的离心泵 ❖ 驱动方式：
。
8-1 汽轮机的主要辅助设备——凝汽设备
四、凝汽器的最佳真空：
❖ 凝汽器压力pc（即真空pv）的确定
：
提高真空的常用手段——增大
冷却水量qw （ 使Δt↓）
❖ 凝汽器的最佳真空 ：
真空是否 越高越好
？
存在最佳真空 ——使汽轮机输出功率与循环水泵耗功率之
差（ΔPT-ΔPP）达最大时所对应的真空值。
8-1 汽轮机的主要辅助设备——凝汽设备
五、抽气设备：
❖ 作用 ——①启动时，建立真空，加快启动速度；
：
②正常运行时，维持凝汽器的真空。
❖ 类型：——按工作原理分
多用于300～600MW的国产机组
8-1 汽轮机的主要辅助设备——凝汽设备
六、多压凝汽器：
❖ 双压凝汽器的工作过程 ： ❖ 蒸汽和冷却水温度的沿程分布 ： ❖ 优点：——降低热耗，减小冷却面积，减小冷却水量
8-2 给水回热加热及系统
四、表面式加热器的结构
❖：高加 ——卧式管板-U形管式（加热面分三段
：❖ 低加
） ——结构与高加类似，只是所用材料次于高加
：
（加热面一般分两段）
大型机组的末级和次末级低加常布置于凝汽器喉部
❖ 轴封加热器（又称“轴封冷却器”）：
►作用：防止轴封及阀杆漏汽从汽机轴 端逸至机房或漏入油系统中，同时利用 漏汽加热主凝结水，回收热量和工质。
8-1 汽轮机的主要辅助设备——凝汽设备
三、机组运行时对凝汽设备的要求：
❖ 传热性能要好
►减小传热端差的具体措施： ①选择传热系数高的冷却水管； ②保证抽气器正常工作； ③定期清洗凝汽器冷却水管，等
❖ 凝结水过冷度要小 ——采用回热式凝汽器
❖ 汽阻和水阻要小
凝结水的温度比凝汽器中蒸汽的饱和温度 （ts）要低，其温差称为凝结水的过冷度
适用于中、低参数的发电厂
工作压力约为0.3～0.8MPa，
广泛用于高参数大容量机组
►采用高压除氧器的优点：
①减少高加台数，节省投资； ②提高锅炉运行的安全可靠性； ③除氧效果好； ④可防止除氧器内发生“自生沸腾”现象 。
8-3 除氧设备及系统
二、除氧器的类型和结构：
❖ 典型的除氧器结构：
除氧效果较差，目 前电厂较少采用。
主蒸汽与再热蒸汽系统
（一）主蒸汽系统
❖ 主蒸汽管道系统的形式：
现代大容量电厂，几乎都采 用单元制系统。再热机组的 主蒸汽系统必须采用单元制
运行灵活，但切换阀门多，管道长， 投资大，适用于中、小容量机组
►采用单元制的优、缺点: ✓ 优点：①管道最短，阀门附件少，投资省；
②管道压降和散热损失少，热经济性好； ③便于机、炉、电的集中控制，运行费用少； ④事故的可能性减少，事故范围只
❖范围 凝汽器→凝结水泵 →低压加热器 →除氧器 • ：任务
： ①将汽轮机排汽凝结成的水，通过凝结水泵升压后进
行回热，送至除氧器；
②运行中还提供有关设备的减温水、密封水、冷却水 和控制水等，并且补充热力循环中的汽水损失。
• 特点 ——由于凝结水用途多，管道复杂，设备布置层 ： 次多，故整个系统较为庞大。
• 类型：
✓ 按供水方式分：——直流供水和循环供 ✓ 水冷却水进入厂房内，根据设备对冷却水量、水质和
水温的不同要求分：——开式系统和闭式系统
用循环冷却水直接供给一些对水 质要求低而用水量大的设备，如
凝汽器、润滑油冷却器等。
厚、管径大的管道及大口径阀 门，以节省投资；由于支吊重 量不太集中，便于管道布置（ 中间再热机组广泛采用）。
►②缺点：系统左、右两侧
存在温度及压力偏差（需在汽 轮机之前装设中间联络管）。
主蒸汽与再热蒸汽系统
（二）再热蒸汽系统
❖ 范围 ：
• 形式：——单元制，国产机组上常采用双管式或双 -单-双系统。
8-1 汽轮机的主要辅助设备——凝汽设备
四、凝汽器的最佳真空：
❖ 凝汽器内空气的影响：
✓凝汽器中空气的来源
主要由凝汽设备在真空状态 下运行时从不严密处漏入
✓空气的危害 ——定期作真空严密性检查
❖ 凝汽器的运行监视项目 ：
①凝汽器真空； ②汽轮机排汽温度； ③凝结水温度； ④冷却水进、出口温度； ⑤循环水泵耗电量； ⑥凝结水水质等。
• 实例：——600MW机组主蒸汽及再热蒸汽管 道系统
再热机组的旁路系统
❖ 设置目的：
——为适应再热机组启、停及事故工况下的特殊要求，以 及再热机组有较好的负荷适应性，都设置一套旁路系统。
• 旁路系统作用 ：
• 旁路系统形式 ：
①保护再热器； ②改善启动条件，加快启动速度； ③回收工质，消除噪声。
8-2 给水回热加热及系统
什么叫回热加热？采用给水回热有何作用？
一、回热加热器类型： ❖ 按传热方式分——混合式、表面式
现代火电厂的给水回热加热系统中， 只有除氧器采用了混合式加热器
❖ 按布置方式分——立式、卧式
300MW及以上容量的机组广泛采用卧式加热器
❖ 按水侧压力的高低分——低加、高加
8-2 给水回热加热及系统
8-2 给水回热加热及系统
五、回热加热器的保护装置： （一）疏水装置 ——将加热器中的疏水及时可靠地排出，同时又不
让蒸汽随同疏水一起排走，以维持加热器的疏水水 位及汽侧压力。
❖ 疏水调节阀：——高参数大容量机组上广泛采用
常用于高加
具有快速关断性，保护性能好，运行灵 活，安全可靠，便于在集控室自动控制 ，在300MW及600MW机组上普遍采用
✓建立并维持高度真空
✓向锅炉提供洁净给水，构成 工质的热力循环
✓先期除氧设备
✓接受各种疏水及旁路排汽， 回收热量和工质
真空是怎样形成的呢 ？