发电厂的回热加热系统

h
h1
疏水泵方式 1 ↓端差， ↓高压抽汽， ↑热经济性（仅次于混合式 加热器）
3．实际系统疏水方式的选择
技术经济比较：对热经济性影响约为0.5%～0.15%
（1）疏水逐级自流方式 简单、可靠、费用少 应用：高压加热器、低压加热器
（2）疏水泵方式 系统复杂，投资大 应用：大、中型机组的最后一、二级低压加热器
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
三、典型回热系统示例
1、 高、低加热器为表面式的系统，除氧器 为混合式
2、全混合式加热器回热系统
P1
P2
P3
饱和水
有高差
备用泵
3、重力方式布置的混合式低压加热器
（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 系统复杂，可靠性降低，热经济性仅次于混合式加热 器
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
•
••
1
h2
疏水逐级自流方式
↑高压抽汽，↓低压抽汽， ↓热经济性（最差，热化发
电量减少，冷源损失增加）
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
再热器
3
4
H4
H1 H2
H3
567
8C
H5 H6 H7 SG2 H8 SG1
至C
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
tw2 hw2
t1s h1s
t1 h1 tw1 hw1
内
置 式
hs1
ts1
1
•tj
蒸
t, ° C
汽 冷
• ts1
t1s••
•tw1 1 上端差为负
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火用损失 2）↑出口水温，↓端差，↑经济性0.15-0.20%
（2）并联连接
优点：给水系统阻力小，泵功消耗少
缺点：SC进水温度小，换热温差大；高 一级进水少回热抽汽少，热经济 性稍差
七 表面式加热器及系统的热经济性分析
1、表面式加热器上端差 （出口端差）
——表面式加热器管内流动的水吸热升温后 的出口温度与该加热器内汽侧压力对应的饱 和水温度之差
↓ ，热经济性↑
外置式蒸汽冷却器
P3
SC3
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
优点：系统简单，节约厂用电，安全性高
缺点：有传热端差，热经济性差
卧式加热器：
传热效果好，水位稳定，便于布置蒸汽冷却段 和疏水冷却段，安装检修方便，用于300MW以 上机组
立式加热器：传热效果差，占到面积小，便于 布置，用于200MW以下机组
立 式 加 热 器
卧式加热器
二、混合式与表面式加热器比较
压力较低的加热器中，逐级自流直至与主水流汇合 （汇入凝汽器或除氧器）。
P2
P1
P3
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，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） ↓低一级抽汽量，冷源损失↑ ,热化发电量↓ ，↓热 经济性 系统简单可靠，热经济性最差 设置疏水冷却器
t, ° C
ts1 •
ts1
•• 下端差为5~10℃1 tw2
•
t•1•s
•t1 •tw1 上端差负值
1
A, m2
疏水 蒸汽 过热蒸 冷却段 凝结段 汽冷却段
3 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 j1 p j
p j
–N600MW机组：全疏水逐级自流 –N300MW机组：全疏水逐级自流或第3台低加用疏水泵
五、疏水冷却器的设置
tw2
t s 过热
DC 1
t1 tw1
ts1
hs1
hs1 ts1'
SC
作用：利用本级疏水加热本级入口凝结水
（1）↓疏水逐级自流排挤低压抽汽所引起的冷源热损失
（2）↓疏水经节流后产生蒸汽形成两相流的可能性；
2、回热加热器的放气系统
作用:
排除不凝结气体，减小传热热阻，防止腐蚀设备
• 分类
启动排气，连续排气
连续
启 动
正常
正常
启动 水质 不合格 放地沟
正常
启连 动续
低负荷 启动
正常 正常
启动 C 启动
C
正 常
正 常
回收
疏水泵 事故时
水封阀
（3） ↑热经济性
布置方式：内置式、外置式
tw2 hw2
t1s h1s 过热
t1 h1 tw1 hw1
内 置
1
式 过冷水 疏
hs1
ts1
饱和
hs1 ts1
水
冷
t, ° C
却
器
ts1
•• 下端差为5~10℃1 tw2
ts1 • •
t•1•s
1
•t1 •tw1 上端差负值
1 A, m2
疏水 蒸汽 过热蒸 冷却段 凝结段 汽冷却段
换热面积↑， ↓
无过热蒸汽冷却段： = 3~6°C 有过热蒸汽冷却段： = -1~2°C
δ
2.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
＆↓ ，热经济性↑
一般推荐 ＆=5～10℃
tw2 hw2
t1s h1s 饱和
t1 h1 tw1 hw1
1
过冷水
饱和
1
hs1 ts1 hs1 ts1
（1）卧式混合式加热器 用途：除氧器、大机组低加
事故放水
加热蒸汽进口
排气
凝结水进口 凝结水出口
汽气 水入口 汽
水出口
九 实际机组回热原则性热力系统
回热系统基本连接方式：
（1）除氧器——混合式加热器； （2）高压加热器疏水逐级自流进入除氧器； （3）低压加热器疏水逐级自流进入凝汽器热井或末级 或次末级加热器采用疏水泵打入加热器出口水管道中； （4）回热抽汽过热度较小时不宜采用蒸汽冷却器； （5）小机组不宜采用蒸汽冷却器和疏水冷却器。
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
八 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，放热后凝结成水
分类： 卧式：大机组 立式：中小机组
水室
（1）立式表面式加热器
第 三章 发电厂主要辅助设 备及其热力系统
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
第一节 回热加热器及回热系统
一、回热加热器的类型
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
t s 过热
1
tw2
ts1
饱和
t1 tw1
2、蒸汽冷却器类型
内置式：与加热器本体合成一体 优点：简单，投资小 缺点：冷却段面积小，只能提高本级出口水温，
热经济性改善小，提高0.15% ~ 0.20%
外置式：具有独立的加热器外壳，布置灵活 优点：减少本级出口端差，提高最终给口水温度；
换热面积大，热经济性可提高0.3% ~ 0.5%；布 置方式灵活 缺点：造价高
（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
抽气口
高
压
加
热
器
管
疏水
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
压 力 密 封 人 孔
给水 进口
30万机组高压加热器管束
2.水室结构
3．混合式加热器的结构
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： 锅炉进水温度高，换热温差小， 锅炉火用损失小；SC进水温度高， 传热温差小。
缺点：给水全部流经冷却器，给水系统 阻力大，泵功消耗多
外置式疏水冷却器
利用本级疏水加热本级入口凝结水
pj
p hj
1 H1
p H2pj+1 hj+1 2
hwj
hwj+1
hwj+2
上端1差
hj
下1端差
DC1
hj+1
上端差：蒸汽饱和温度--凝结水出口温度，可能为负值 下端差：加热蒸汽疏水温度—凝结水入口
六 蒸汽冷却器及其热经济性分析
1、蒸汽冷却器SC
P4=0.803
P6=0.134
N300-16.7/538/538型机组的发电厂原则性热力系统
N600-17.75/540/540 型机组发电厂 原则性热力系统图
21
34
4
8 75 678 5
（二） 回热加热器的疏水和放气系统
1、回热加热器的疏水系统 作用:
回收疏水，保持水位
分类
正常疏水，启动疏水， 事故疏水
1 S
B2
aA
aB
7 Ⅰ 6 5Ⅱ 4
回热循环
加热器类型
按传热方式方式 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 高压加热器
按水侧压力分 低压加热器
混合式加热器（除氧器）：
ห้องสมุดไป่ตู้
优点：无传热端差，结构简单，造价低
缺点: 设置给水泵，备用泵，可靠性差
设置高位大容量水箱
表面式加热器