第五章汽轮机抽汽回热系统
汽轮机介绍之回热抽汽系统
汽轮机介绍之回热抽汽系统汽轮机是一种利用高温高压蒸汽驱动的热能转换装置，其工作原理是通过燃烧燃料产生高温高压蒸汽，然后利用蒸汽的热能将轮叶推动转子旋转，最终输出机械能。
而在汽轮机的工作过程中，会产生大量的低温低压蒸汽，这些蒸汽还能够进一步发挥作用，提高汽轮机的热能利用效率。
回热抽汽系统就是利用这种低温低压蒸汽，将其回收利用的一种技术。
其主要作用是在汽轮机的排汽过程中，将高温高压的蒸汽与低温低压的蒸汽进行热量交换，从而使低温低压蒸汽的热能得到利用，提高汽轮机的热能转换效率。
回热抽汽系统由回热器、抽汽涡轮以及与主汽轮机相连接的管道系统组成。
在汽轮机工作过程中，高温高压的蒸汽从高压缸排出后，进入回热器进行热量交换。
回热器是一种换热设备，通过将高温高压蒸汽与低温低压蒸汽进行热量交换，使高温高压蒸汽冷却、降压同时，使低温低压蒸汽升温、升压，从而实现热量的回收利用。
在回热抽汽系统中，低温低压蒸汽经过回热器后，进一步被抽入抽汽涡轮中，通过抽汽涡轮的旋转将蒸汽的热能转化为机械能输出。
抽汽涡轮与主汽轮机是通过一条共同的轴线连接的，因此抽汽涡轮的旋转也将带动主汽轮机的旋转，增加了汽轮机的输出功率。
回热抽汽系统的优势在于可以将一部分原本被浪费的低温低压蒸汽的热能回收利用。
通过回热抽汽系统，汽轮机的热能利用效率得到了提高，可以有效地节约能源资源，减少对环境的影响。
此外，由于回热抽汽系统可以提高汽轮机的输出功率和热效率，因此对于提高汽轮机的运行经济性和稳定性也具有重要作用。
然而，回热抽汽系统也存在一些挑战。
首先，回热抽汽系统的设计与优化需要考虑更多的参数，如回热器的结构与性能、抽汽涡轮的转速等，增加了系统的复杂性。
其次，由于回热抽汽系统的操作与控制相对较为复杂，需要精确调节和控制各个部件的工作参数，以实现系统的平稳运行。
总之，回热抽汽系统是汽轮机中一种重要的热能回收利用技术，通过回收利用低温低压蒸汽的热能，提高汽轮机的热能利用效率，节约能源资源，减少对环境的影响。
回热抽汽系统
5.971 354.1 93.69 10 4.228 308.4 117.09 13 2.113 473.3 71.12 16 1.017 364.4 74.18+81.16 18／32 0.4102 254.4 83.55 27／41 0.1222 132.1 41.2 21／28 35／42 0.05947 85.7 51.92 22／29 36／43 0.02009 60.2 44.73
二、系统流程及概念
• 流程：采用八段非调整抽汽，一、二、三段抽汽分别供三个高压加热器。四段 抽汽供除氧器、汽动给水泵和辅助蒸汽联箱。五、六、七、八段抽汽分别供给 四台低压加热器，各级加热器疏水逐级自流。 调整抽汽和非调整抽汽：调整抽汽——抽汽段压力大小可以调整，不受负荷的 影响，以满足用户（如工业抽汽热负荷、采暖抽汽热负荷等对温度和压力有一 定要求）需求，在抽汽口后，设置有流量调节装置如旋转隔板，通过调节装置 可使抽汽的压力和流量得到一定的控制；非调整抽汽——该抽汽口位于叶栅的 两级中间，抽汽压力和流量不可调，只能随汽机负荷的变化而变化。 汽轮机级（调节级、压力级、冲动级、反动级） 高压缸：1个调节级和9个压力级；中压缸：6个反动级；低压缸：2×2×7个压 力级。
回热抽汽系统
一、系统的作用和组成； 二、系统流程及概念； 三、回热抽汽口 四、各阀门设置 五、回热抽汽的其他用途 六、系统的运行
一、系统的作用和组成
• • • 回热抽汽系统指与汽轮机回热抽汽有关的管道及设备； 组成：三高四低一除氧设备，各抽汽管道、疏水管道及相关阀门等； 主要目的：提高工质在锅炉内吸热过程的平均温度，以提高机组的热经济性。
六、系统的运行
（一）启动（暖管并充分疏水，控制温升速度，水位投入保护）
当加热器采用随机启动方式时，在机组启动前，各加热器水侧已注水，各抽气管道 的电动隔离门、气动逆止门及各疏水门处于开启状态。当加热器采用定压启动方式时， 启动前应关闭电动隔离门，同时开启隔离门前的疏水门。待机组负荷升高、加热器即将 投入时，由低压到高压，逐渐开启抽汽电动隔离门，同时注意控制温升速度，电动隔离 门全开后可依次关闭抽汽管道上的疏水门。 机组启动前，四抽至除氧器的电动隔离门关闭，止回阀前的疏水门开启。由辅汽系 统向其供汽，加热除氧器中的给水，并由辅助蒸汽管道上的压力调节阀维持除氧器在稍 高于大气压下定压运行。当机组负荷升到13%额定负荷左右时，四抽至除氧器供汽管道 上的电动隔离门自动开启，辅助蒸汽压力调节阀自动关闭，除氧器供汽切换至由四抽供 汽。随着机组负荷继续上升，四段抽汽压力逐渐升高，除氧器进入滑压运行状态。
汽轮机回热抽汽系统设计要点分析
汽轮机回热抽汽系统设计要点分析摘要：汽轮机回热抽汽系统的设计范围为：由汽轮机各级抽汽口至对应回热加热器加热蒸汽进口所有管道及附件的选型和布置设计，包括系统拟定和管道布置两个部分。
从设计程序上，应先进行系统拟定，后根据系统进行管道布置。
工程设计应本着安全第一的原则，设计的主要依据为国家标准、行业标准以及依据国家和行业标准编制的地方或企业标准，而图书及期刊只能作为参考资料使用。
有的设计人员不掌握汽轮机回热抽汽系统的设计流程，造成设计不合理或设计必须环节的遗漏；有的对汽轮机回热抽汽系统设计的关键点和需要注意的问题掌握不好，致使设计存在安全隐患。
关键词：汽轮机；回热抽汽系统；设计要点1回热抽汽系统概述由于回热抽汽管道一侧是汽轮机，一侧是加热器（包括除氧器），在汽轮机突降负荷、甩负荷或低负荷运行时，如果操作不当，就可能使湿蒸汽或水倒流入汽轮机，引起汽轮机超速或水击事故，为此，在抽汽管道上装设了气动或液动止回阀和电动隔离阀。
当电网甩负荷、汽轮机发生故障或加热器水侧水位超警戒水位时，能迅速切断抽汽管路。
电动隔离阀还可用于加热器故障停用时，切断加热汽源而不影响汽轮机的运行。
止回阀和隔离阀一般靠近汽轮机抽汽口布置，以减少抽汽管道上可能储存的蒸汽能量。
对于300MW以上的机组，由于除氧器汽化能量大，为加强保护，在与除氧器连接的抽汽管道上均增设一个止回阀。
另外在每一根与抽汽管道相连的外部蒸汽管道上也装设了止回阀和隔离阀。
2系统拟定2.1系统拟定原则系统拟定必须以汽轮热平衡为基础，结合工程需要，完成系统流程的拟定、管道及附件的选型、控制联锁条件要求、运行说明等。
2.2系统拟定要点2.2.1必须满足汽轮机热平衡的要求汽轮机抽汽系统管径选择必须满足汽轮机热平衡中规定的各级抽汽流量和压降要求，管道及附件强度必须满足汽轮机热平衡中规定的各级抽汽压力和温度要求，以保证运行安全，达到回热加热效果，确保汽轮机效率。
2.2.2气动止回阀为防止汽轮机甩负荷时，回热加热器中的饱和水闪蒸倒流入汽轮机引起汽轮机超速，汽轮机回热抽汽管道上一般需设置止回阀，止回阀同时也作为防止汽轮机进水的辅助措施。
回热抽汽系统
回热抽汽系统回热抽汽系统指与汽轮机回热抽汽有关的管道及设备。
汽轮机采用回热循环的主要目的是提高工质在锅炉内吸热过程的平均温度以提高机组的热经济性。
本机组具有八级非调整抽汽。
一段抽汽从高压缸的一段抽汽口抽汽至＃1高加；二段抽汽从再热蒸汽冷段引出，为＃2高加供汽；三段抽汽从中压缸三段抽汽口抽出，供给＃3高加；四段抽汽从中压缸四段抽汽口至抽汽总管，然后再由总管上引出三路，分别供给除氧器、两台给水泵驱动汽轮机和辅助蒸汽系统；五、六、七、八段抽汽分别供汽至四台低压加热器。
除回热抽汽及给水泵汽轮机用汽外，机组能供给厂用蒸汽量: 低温再热蒸汽抽汽量暂按20t/h，四级抽汽量暂按50t/h，五级抽汽量暂按30t/h，此工况下汽轮机能带额定负荷（600MW）。
汽轮机在带额定负荷（600MW）、平均背压0.0049MPa(a)时，单抽冷段最大值115t/h、单抽四段最大值170t/h、单抽五段最大值70t/h、抽四段和五段最大值分别为110t/h和70t/h。
一、系统的保护措施汽轮机各段抽汽管道将汽机与各级加热器或除氧器相连。
当汽轮机突降负荷或甩负荷时，蒸汽压力急剧降低，这些加热器和除氧器内的饱和水将闪蒸成蒸汽，与各抽汽管道内滞留的蒸汽一同返回汽机。
这些返回汽机的蒸汽可能在汽轮机内继续做功而造成汽机超速。
另外，加热器管束破裂，管子与管板或联箱连接处泄漏，以及加热器疏水不畅造成水位过高等情况，都会使水倒入汽轮机，发生事故。
因此回热抽汽系统必须满足汽轮机超速保护、汽轮机进水保护和除氧器水箱及加热器水位过高的要求。
为防止汽机超速，除了最后两级抽汽管道外，其余的抽汽管上均装设气动控制逆止阀和电动隔离阀。
四级抽汽管道上靠近汽轮机处装设一个电动隔离阀和两个气动控制逆止阀。
由于除氧器水箱热容量大，一旦汽机甩负荷或除氧器满水事故时，防止汽水倒流入抽汽管道再灌入汽轮机。
其它凡是从抽汽系统接出的管道去加热设备都装有逆止阀。
抽汽逆止阀尽可能靠近汽轮机的抽汽口安装，以便当汽轮机跳闸时，可以降低抽汽系统能量的贮存，为防汽机超速保护。
汽轮机抽气系统
汽机抽汽回热系统1、概述：回热抽气系统指与汽轮机回热抽汽有关的管道及设备，在蒸汽热力循环中，通常是从汽轮机数个中间级抽出一部分蒸汽，送到给水加热器中用于锅炉给水的加热(即抽汽回热系统)及各种厂用汽等。
采用回热循环的主要目的是：提高工质在锅炉内吸热过程的平均温度，以提高级组的热经济性。
2、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，采用蒸汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失，一定量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器中向空气放热，即避免了蒸汽的热量被空气带走，使蒸汽热量得到充分利用，热好率下降，同时由于利用了在汽轮机作过部分功的蒸汽加热给水，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工程中不可逆损失，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提高了机组循环热效率。
因此，抽汽回热系的正常投运对提高机组的热经济性具有决定性的影响。
3、影响抽汽回热系统经济型地主要参数：影响给水回热加热经济性的主要参数为回热加热分配、相应的最佳给水温度和回热级数，三者紧密联系，互有影响。
在求解最佳回热分配的计算分析中，以Z级理想回热循环的循环效率最大值求其最佳回热分配，(所谓理想回热循环，即假定为混合式加热器，端差为零，不计新蒸汽，抽汽压损和泵功、忽略散热损失)求得理想回热循环的最佳回热分配通式后，根据忽略一些次要因素，进一步简化，即可获得其它近似的最佳回热分配通式。
如“焓降分配法”，这种分配方法是将每一级加热器的焓升取作等于前一级至本级的蒸汽在汽轮机中的焓降;又如“平均分配法”，这种回热分配方法的原则是每一级加热器的焓升相等;其他还有“等焓降分配法”等。
可见给水回热总加热量在各级中的分配是在一定的给水温度和一定级数的条件下，使循环热效率最高为原则，由此对应的各级抽汽回热参数，即为最有利分配的参数。
4、提高系统循环热效率的措施：将给水加热到多少温度，才能使循环热效率达到最高值?以单级抽汽回热为例，回热时给水温度从汽轮机排汽压力下的饱和温度开始逐渐增加，热效率也逐渐增加，热效率达最大值时的给水温度称为最佳给水温度，再提高给水加热温度时，热效率反会减小，热经济性就降低。
《汽轮机原理》第五章 供热式汽轮机
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3. 等抽汽量工况线
当抽汽量 De 为不同常数时，机组的功率与流量的一组关系曲 线称为等抽汽量工况线。由于抽汽量的存在，机组的功率为：
Pi
D0H t i
3600
De
H
t
i
=
3600
Bc D0 Pie
式中 Pie 为由于抽汽量没通过低压缸而少发的功率，当抽汽量一 定时，Pie 也为定值。这时，机组的功率与流量的关系曲线应
图5--1
5
三 背压机的工况图
① 对背压机进行变工况计算后，可绘制出它的汽耗特性曲线，如图5—2中 b线所示。为了便于比较，在图中同时给出了功率和参数相同的凝汽机 汽耗特性曲线c。
② 从图可见，背压机的汽耗微增率（b线的斜率）比凝汽机的大。这是因 为背压机的背压高，
整机理想焓降小，所以要 发出相同功率，则所需蒸 汽流量就大。从而，背压 机的空载汽耗量也比凝汽 机的大。
上述的各线所围成的一块封闭面积，即为一次调节抽汽式汽轮机
的可能工作区，区内任意一点都代表一种工况。因此，在工
作区内，只要知道四个参数（D0、De 、 D、c P）i 中的任意两个，
就可以通过查工况图而求得另外两个量。
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第 三 节 两次调节抽汽式汽轮机
❖ 两次调节抽汽式汽轮机的工作原理 ❖ 两次调节抽汽式汽轮机的工况图（略）
称为纯凝汽工况线。这时，机组的功率为：
Pi
D0Ht i
3600
Bc D0
（5—6）
a 根据5中假—线设4段中，o的上o0’式a表的线示B所c机为示组一。有常该效数线功。就率显是为然纯零，凝时功汽的率工空况P载i 线汽与，耗流其量量斜DD率0n呈l为直，dc线点关3所系H60t对，0i 应。如的图图
汽机技术抽汽系统知识讲解
汽机技术抽汽系统知识讲解1.回热循环的意义回热循环：把汽轮机中部分作过功的蒸汽抽出，送入加热器中加热凝结水和给水，这种循环叫回热循环。
回热循环的意义是:一方面从汽轮机中间抽出一部分蒸汽加热给水提高给水温度减少给水在锅炉中的吸热量;另一方面抽出的蒸汽不在排汽装置中凝结放热，减少了冷源损失。
我厂七段非调整抽汽系统，高压级后#1高加，高压11级后（高排汽）#2高加、轴封供汽辅助蒸汽，中压级后#3高加，中压8级后（中排汽）除氧器，低压级后#5低加，低压级后#6低加，低压级后#7低加。
2、各工况时各级抽汽参数汽轮机THA性能验收工况时各级抽汽参数抽汽级数流量kg/h压力MPa（a）温度。
C第一级（至1号高力口）981046.03352.5第二级（至2号高加）1672324.421312.7第二级（至厂用汽）///第三级（至3号高力口）740301.986459.1第四级（至除氧器）931670.991362.4第四级（至厂用汽）1/1第五级（至5号低力口）955840.405256.1第五级（至厂用汽）///第六级（至6号低加）612180.122135.7第七级（至7号低力口）591170.04780.53、各工况定义：本工程工况定义采用正C60045-1标准。
以IEC60045-1标准定义铭牌功率时，汽轮机各工况定义如下：一、铭牌功率（额定、最大连续功率）工况（TMCR）汽轮发电机组能在下列规定条件下，在保证寿命期内任何时间都能安全连续运行，发电机输出额定功率660MW（当采用静态励磁和/或采用不与汽机同轴的电动主油泵时，扣除各项所消耗的功率），此工况称为额定出力工况，此工况下的进汽量称为额定进汽量，是机组额定、最大连续出力保证值的验收工况。
其条件如下：1）额定主蒸汽参数、再热蒸汽参数及所规定的汽水品质；2）汽轮机低压缸排汽背压为：13kPa（a）;（平均背压）3）补给水量为：1.5%;4）所规定的最终给水温度：约275.5o C;5）全部回热系统正常运行，但不带厂用辅助蒸汽；6）电动给水泵正常运行，满足额定给水参数；7）空冷系统满足设计负荷；8）在额定电压、额定频率、额定功率因数0.9（滞后）、额定氢压、发电机效率为99%o二、热耗率验收工况（THA）当机组功率（当采用静态励磁、和/或采用不与汽机同轴的电动主油泵时，扣除各项所消耗的功率）为铭牌功率660MW,除补水率为0%以外其它条件同（TMCR）时称为机组的热耗率验收（THA）工况，此工况为热耗率保证值的验收工况。
为什么汽轮机要设计回热抽汽系统？
为什么设计回热抽汽系统？当然这个问题不是绝对的，小的背压汽轮机就没有回热系统。
没有回热抽汽的小汽轮机咱就不考虑了。
一、什么是回热抽汽循环？把汽轮机中部分做过功的蒸汽抽出，送入加热器中加热给水，这种循环叫给水回热循环。
二、如果没有回热抽汽系统会怎么样？对于锅炉来说：若汽轮机没有抽汽回热系统，那么就没有各级加热器，如果不采用外来蒸汽加热，锅炉给水温度就是凝结水温度，哪怕真空是-90kPa，凝结水温度也只有45℃。
这么低的给水温度从省煤器开启进入锅炉，一是水温降低使锅炉燃料量增加，锅炉的主再热蒸汽温度就会变得很高，二是锅炉给水温度低，那么排烟温度将会将的很低，造成尾部烟道、空预器等设备低温腐蚀，三是锅炉受热面换热温差巨大，将会频繁引发爆管等事故。
这些都是影响锅炉的问题，下面说说影响汽机的问题。
如果没有回热抽汽系统，对于汽机来说最主要的一点，对于所有蒸汽都需要进入汽轮机做功，而在纯凝汽式汽轮机中大约只有30％的热能转变为电能，而其中70％的热量被凝汽器的循环水带走，热量经循环水由冷却塔排至大气，变成了汽轮机的冷源损失，冷源损失是火力发电厂损失最大的一项。
其次，因没有抽汽，汽轮机后几级的通流量就要增加，低压缸体积就需要增大，末级叶片就要加长。
三、综上，为了提高机组经济性，设置了回热抽汽系统汽轮机中间部分抽出一部分蒸汽，经过加热器提高给水温度。
就避免了这部分蒸汽在凝汽器中凝结放热，减少了冷源损失。
抽汽通过加热器提高了给水温度，使给水在锅炉中的吸热量减少，因此燃料量也减少。
对锅炉本身带来的好处就很多了，防止低温腐蚀、减小换热温差等。
理论上，回热级数越多，汽机循环效率就越高。
但随着回热级数的增加，循环效率的增长逐渐平缓。
锅炉给水温度的增加，提高了热经济性，但却使锅炉排烟温度提高，锅炉效益降低，或需增加锅炉尾部采热面，使锅炉投资增加。
因此在回热抽汽系统设计上要综合考虑汽轮机效率、锅炉效率、给机组带来的问题、投资建设费用、运行维护等影响因素设计回热抽汽级数。
汽轮机抽汽回热系统低压加热器培训教材
汽轮机抽汽回热系统低压加热器培训教材#5～#7低加采用东方汽轮机厂生产的卧式壳管表面式、U 型加热器，管材采用不锈钢。
低压加热器与高压加热器的基本结构相同，主要区别在于没有过热蒸汽冷却区，只有凝结段和疏冷段。
因其压力较低，故其结构比高加简单一些，管板和壳体的厚度也薄一些。
管材均采用不锈钢材料，在所有加热器的疏水、蒸汽进口设有保护管子的不锈钢缓冲挡板。
低压加热器技术参数项目#5低加#6低加#7低加型号JD-1200-ⅣJD-1200-ⅢJD-1100-Ⅰ压力降管侧压力降（MPa）0.08 0.08 0.08壳体压力降（MPa）0.005 0.0050.008壳体凝结段压力降0.001 0.001 0.00项目加#6低加加型号JD-1200-ⅣJD-1200-ⅢJD-1100-Ⅰ（MPa） 1 壳体疏冷段压力降（MPa）0.004 0.0040.007流速设计管内流速（m/s）2.25 2.21 1.61 管内最大流速（m/s）3 3 3有效面积有效表面积（m2）1200 12001000x2凝结段有效表面积（m2）1140 1100 790 疏冷段有效表面积60 100 210项目加#6低加加型号JD-1200-ⅣJD-1200-ⅢJD-1100-Ⅰ（m2）换热率凝结段换热率（kW）36226 35578 33752 疏冷段换热率（kW）1157 2402 5197换热系数凝结段(kJ/hr.℃.m2)14295 13809 11982 疏冷段换热系数(kJ/hr.℃.m2)6576 7894 5656 给水端差（℃）2.8 2.8 2.8疏水端差 5.6 5.6 5.6项目加#6低加加型号JD-1200-ⅣJD-1200-ⅢJD-1100-Ⅰ（℃）加热器壳侧设计压力（MPa）0.6 0.6 0.6 设计温度（℃）260 220 150 壳侧压力降（MPa）0.005 0.0050.008加热器管侧设计压力（MPa）4.0 4.0 4.0 设计温度（℃）170 150 150 管侧压力降0.08 0.08 0.08项目加#6低加加型号JD-1200-ⅣJD-1200-ⅢJD-1100-Ⅰ（MPa）低压加热器结构特性项目#5低加#6低加#7低加加热器数量 1 1 2 加热器型式卧式U型加热器布置单列双列壳体支撑鞍式支座封头型式椭圆加热器壳体壳体最大外径及壁厚（mm）φ1632x16φ1432x16 最大总长（m）11.80 11.800 14.100项目加加#7低加壳体材料20R冲击板材料0Cr18Ni9加热器管束加热器管束加热器管侧流程 2管子与管板的连接方式胀焊型式：弯管或直管U型弯管管子数量（根）1269 848 管子材料SA688-TP304尺寸/壁厚*（mm）φ16 ×0.9 备用管子127 85水室与管板水室与壳体连结方式焊接水室材料16MnR管板材料20MnMo(#7低加为16Mn)+项目#7低加加加堆焊不锈钢层短接管材料20 20 #7低压加热器由壳体、管系、水室等部分组成，管系分别由支撑板支撑，并引导蒸汽沿管系流动，各管系内的疏水冷却段由包壳密封，以保证疏水畅通流动。
汽轮机抽气回热系统
在实际应用中，给水温度并非加热到最佳给水温度，这是因为还必须要全盘考虑技术经济性，一方面，给水温度的提高，使排烟温度升高，锅炉效率降低，或需增大锅炉尾部受热面，使锅炉投资增加;另一方面，由于回热使得锅炉的蒸发量和汽轮机高压端的通流量都要增加，而汽轮机的低压端的通流量和蒸汽流量相应减少，因而不同程度地影响锅炉、汽轮机以及各相关辅助系统的投资、拆旧费和厂用电。通过技术经济比较确定的最佳给水温度，称为经济最佳给水温度。
在四级抽汽管道接除氧器的管道上还装设一只电动门和一只逆止门。除氧器还接有从辅助蒸汽系统来的起动加热用汽和低负荷切换用汽。
在抽汽系统的各级抽汽管道的电动隔离阀前后和逆止门后，以及管道的最低点，分别设置疏水点，以防在机组起动，停机和加热器发生故障时，在系统中有水的积聚。各疏水管道通过疏水集管接至本体疏水扩容器后导至凝汽器。
汽机抽汽回热系统
1、概述：回热抽气系统指与汽轮机回热抽汽有关的管道及设备，在蒸汽热力循环中，通常是从汽轮机数个中间级抽出一部分蒸汽，送到给水加热器中用于锅炉给水的加热(即抽汽回热系统)及各种厂用汽等。采用回热循环的主要目的是：提高工质在锅炉内吸热过程的平均温度，以提高级组的热经济性。
2、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，采用蒸汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失，一定量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器中向空气放热，即避免了蒸汽的热量被空气带走，使蒸汽热量得到充分利用，热好率下降，同时由于利用了在汽轮机作过部分功的蒸汽加热给水，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工程中不可逆损失，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提高了机组循环热效率。因此，抽汽回热系的正常投运对提高机组的热经济性具有决定性的影响。
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。
给水回热抽汽系统课件
控制系统的运行方式通常有开环控制 和闭环控制两种方式。开环控制时， 系统按预设的程序进行控制；闭环控 制时，系统根据实际运行情况不断进 行调整和优化。
03 系统运行与控制
运行方式
顺流运行
给水在加热器中自上而下流动，加热蒸汽自下而上流动，加 热效率高。
逆流运行
给水在加热器中自下而上流动，加热蒸汽自上而下流动，加 热效率低。
抽汽系统
抽汽系统的作用
抽汽系统是将汽轮机内的部分蒸汽抽出，供给其他用汽设 备使用的系统。通过抽汽系统的设置，可以实现能量的梯 级利用，提高机组的效率。
抽汽系统的组成
抽汽系统通常由抽汽管道、阀门、疏水阀等组成。其中抽 汽管道是系统的核心设备，负责将蒸汽从汽轮机内抽出并 输送到各用汽设备。
抽汽系统的运行方式
给水系统的运行方式
给水系统的运行方式通常有定速运行和变速运行两种方式。定速运行时，给水泵以恒定的 转速运行，流量与扬程成反比关系；变速运行时，给水泵的转速可以根据工况变化进行调 整，流量与扬程可以独立调节。
回热系统
01
回热系统的作用
回热系统是利用汽轮机的抽汽加热给水的系统，可以提高给水的温度，
降低煤耗和热耗，提高机组的效率。
检测法
使用专业检测工具对系统各部件 进行检测，确定故障部位和原因。
经验法
根据维护经验，结合系统运行状 况，快速定位故障。
故障处理与预防措施
针对性维修
根据故障诊断结果，采取相应的维修措施，确保 系统恢复正常运行。
预防性维护
针对常见故障，制定预防性维护计划，提前采取 措施预防故障发生。
备件储备
储备常用备件，缩短维修时间，提高系统可靠性。
控制策略
温度控制
回热抽汽系统
回热抽汽系统一、概述及设备规范1、概述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。
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。
本机组汽轮机共设八段非调整抽汽。
第一段抽汽引自高压缸，供1号高加；第二段抽汽引自高压缸排汽，供给2号高加、引风机汽轮机及辅汽系统的备用汽源；第三段抽汽引自中压缸，供给3号高加；第四段抽汽引自中压缸排汽，供给除氧器、给水泵汽轮机、引风机汽轮机、辅汽系统、工业抽汽；第五至第八段抽汽均引自低压缸A和低压缸B，第五段抽汽供给5号低加；第六段抽汽供6号低加；第七段抽汽引自低压缸A的抽汽供给7A号低加，引自低压缸B的抽汽供给7B号低加；第八段抽汽引自低压缸A的抽汽供给供给8A号，引自低压缸B的抽汽供给8B号低加。
#1、#2、#3高加水侧采用大旁路系统， #7A、#7B及#8A、#8B加热器公用一个水侧旁路。
除氧器为无头内置卧式除氧器。
各加热器汽、水侧均设有长期停机期间充氮保养装置。
除第七、八段抽汽外，各抽汽管道均装设有气动逆止阀和电动截止阀，抽汽逆止阀尽可能靠近汽轮机的抽汽口安装，以便当汽轮机跳闸时，可以降低抽汽系统能量的贮存，为防汽机超速保护。
同时抽汽逆止阀亦作为防止汽轮机进水的二级保护。
具有快关功能的电动隔离阀的安装位置靠近加热器，作为防止汽轮机进水的一级保护，另一个作用是在加热器切除时，切断加热器的汽源。
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。
四段抽汽各用汽点的管道上亦设置了一个气动逆止阀和电动截止阀。
汽轮机抽气回热循环的原理
汽轮机抽气回热循环的原理汽轮机抽气回热循环是一种常用于发电厂和工业领域的能量回收系统。
它通过在汽轮机的排气中抽取一部分高温高压蒸汽，经过回热器与主蒸汽循环进行热交换后，再次进入汽轮机以产生额外的功率输出。
汽轮机抽气回热循环的原理如下：1. 汽轮机工作原理：汽轮机通过高压蒸汽的喷射作用驱动转子旋转，以此产生机械能。
蒸汽从锅炉中产生，然后经过高压和低压缸的连续膨胀和冷凝循环来工作。
2. 抽气装置：在汽轮机排气系统中，设置了一个抽气装置来抽取部分高温高压蒸汽。
这个装置通常位于高压缸和低压缸之间，可以将一部分高温高压蒸汽抽出。
3. 回热器：抽出的高温高压蒸汽进入回热器，与主蒸汽循环中的低压蒸汽进行热交换。
在回热器内，高温高压蒸汽的热量被传递给低压蒸汽，使其温度和压力升高。
4. 再次进入汽轮机：通过回热器进行热交换后，高温高压蒸汽再次被引导进入汽轮机，进入低压缸和高压缸进行膨胀工作。
通过进一步释放热量和能量，这部分蒸汽可以产生额外的功率输出。
汽轮机抽气回热循环的优势：1. 提高效率：通过在汽轮机排气中回收热能，抽气回热循环可以提高汽轮机的热效率，使能源利用更加高效。
2. 减少能源浪费：回收排气中的高温高压蒸汽，使其再次进入汽轮机以产生额外的功率，可以减少能源的浪费。
3. 实现能源综合利用：通过将回收的热能用于其他工业过程或提供给供热系统，汽轮机抽气回热循环可以实现能源的综合利用，提高能源利用效率。
4. 减少环境污染：汽轮机抽气回热循环可以降低烟气中的二氧化碳和其他有害物质的排放，对环境有一定的净化作用。
5. 成本效益：通过提高汽轮机的热效率和能源利用效率，汽轮机抽气回热循环可以降低能源消耗和成本，提高经济效益。
总结起来，汽轮机抽气回热循环通过在汽轮机排气中回收高温高压蒸汽，经过回热器与主蒸汽循环进行热交换，再次进入汽轮机以产生额外的功率输出。
它能够提高汽轮机的热效率、减少能源浪费、实现能源综合利用、降低环境污染并提高成本效益，对于节约能源、改善能源结构和保护环境具有重要意义。
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• 1、给水入口 2、人孔 3、给水出口 4、
水室分流隔板 5、水室 6、管板 7、蒸汽
入口
8、防冲板 9、过热蒸汽冷却
段 10、凝结段 11、管束 12、疏水冷却
段 13、正常疏水 14、支座 15、上级
疏水入口 16、疏水冷却段密封件 17、管
子支撑板 18、事故疏水
二、低压加热器
进入加热器的蒸汽饱和温度与加热器出口给水温 度之间的差值，我们称之为加热器端差。为实现 这一目的，目前主要通过两种途径。一种途径是 采用混合式加热器，从汽轮机抽来的蒸汽在加热 器内和进入加热器的给水直接混合，蒸汽凝结成 水，其汽化潜热释放到水中，压力温度相同，端 差为0，除氧器即是一种混合式加热器。另一种途 径是采用表面式加热器，在结构上采取必要措施， 尽量提高加热器的效果。
• 一、高压加热器1过热蒸汽冷却段 • 当抽汽过热度较高时，导致加热器的换热
温差加大，不可逆换热损失也随之增大， 为此在高压加热器装设了过热蒸汽冷却段， 只利用抽汽蒸汽的过热度，蒸汽的过热度 降低后，再引至凝结段，以减小总的不可 逆换热损失。
2凝结段
• 加热蒸汽在此段中是凝结放热，其出口的
凝结水温是加热蒸汽压力下的饱和温度， 因此被加热水的出口温度，低于该饱和温 度。
二、运行
• 当某加热器水位升高到高水位时，在控制
室内报警。水位升高到高-高水位时，报警 并开启加热器事故疏水阀。到高Ⅲ水位时， 高Ⅲ水位开关动作，自动关闭该抽汽管道 上电动隔离阀和气动逆止阀，水侧走旁路， （对于高加，任何一台出现高Ⅲ水位时， 自动关闭1~3段抽汽管道上的电动隔离阀和 气动逆止阀，大旁路阀动作，高加全部解 列。）同时联开管道上的气动疏水阀，以 排除抽汽管道内的积水。
• 5号~8号低加采用卧式壳管表面式、U型加
热器，管材采用不锈钢。低压加热器与高 压加热器的基本结构相同，主要区别在于 没有过热蒸汽冷却区，只有凝结段和疏冷 段。因其压力较低，故其结构比高加简单 一些，管板和壳体的厚度也薄一些。管材 均采用不锈钢材料，在所有加热器的疏水、 蒸汽进口设有保护管子的不锈钢缓冲挡板。
3疏水冷却段
• 设置该冷却段的作用是使凝结段来的疏水
进一步冷却，使进入凝结段前的被加热水 温得到提高，其结果一方面使本级抽汽量 有所减少，另一方面，由于流入下一级的 疏水温度降低，从而降低本级疏水对下级 抽汽的排挤，提高了系统的热经济性。
• 本工程选用的高压加热器为卧式、表面凝
结、U型换热器，采用三台高压加热器大旁
第五章 汽轮机抽汽回热系统
一、概述
• 在蒸汽热力循环中，通常要从汽轮机数个
中间级抽出一部分蒸汽，送到高、低压加 热器中用于锅炉给水的加热（即抽汽回热 系统）以及用于各种厂用汽如给水泵汽轮 机用汽等。
二、抽汽回热系统作用
• 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。
三、轴封加热器
• 轴封加热器用于汽轮机轴封系来自，其主要作用是用凝结水来冷却各段轴封和高、中 压主汽调节阀阀杆抽出的汽—气混合物， 在轴封加热器汽侧腔室内形成并维持一定 的真空，防止蒸汽从轴封端泄漏。使混合 物中的蒸汽凝结成水，从而回收工质。将 汽—气混合物的热量传给凝结水，提高了 汽轮机热力系统的经济性。
第三节 加热器投、停及运行
• 高、低加启动前必须先投入加热器水位保
护，放尽加热器内积水，各抽汽管道上各 疏水阀处于开启状态。启动时先投水侧， 再投汽侧。低加汽侧的投入一般采用随机 启动的方式
• 投入加热器运行时应先对水侧注水，待给水缓慢
地充满加热器以后，将所有放气门和启动排气门 关闭，然后缓慢投入蒸汽，同时开启连续排气阀， 疏水品质经检验合格后可排回凝汽器（除氧器）。 应该注意的是，在加热器刚启动时参数低，不能 克服疏水系统阻力（包括疏水冷却段的阻力、上 下级加热器的级间压差、管道阻力等），此时若 打开正常疏水门进行疏水逐级自流是困难的，故 当机组低负荷运行时需用事故疏水门来疏水，以 保证疏水的畅通。
三、提高系统循环热效率的措施
• 理论上，给水回热的级数越多，汽热循环
效率就越高，但加热级数增加时，热效率 的增长逐渐放慢，相对得益不多，运行也 更加复杂，同时回热抽汽的级数受投资和 场地的制约，因此不可能设置的很多。在 实用中，600MW机组的加热级数一般为 7~8级。
四、加热器的性能要求
• 对于加热器的性能要求，可归结为尽可能地缩小
五、原则性热力系统组成
• 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 煤器的给水加热系统称为高压回热加热系 统；凝汽器输出至除氧器的凝结水系统， 称为低压回热加热系统。
• 1、凝结水入口 2、人孔 3、给水出口 4、
事故疏水、5、水室 6、管板 7、蒸汽入口 8、防冲板 9、凝结段 10、管束 11、上 级疏水入口、12、管子支撑板 13、疏 水段 14、疏水冷却段密封件 15、疏水出 口
• 凝结水旁路采用大小旁路相结合的方式：
其中5号、6号低压加热器采用小旁路，5号、 6号低压加热器可单独解列；合体低压加热 器（7A号、8A号）与合体低压加热器（7B 号、8B号）共用一个大旁路，7A号、8A号 或7B号、8B号合体低压加热器能单独解列。
• 本机组汽轮机共设八段非调整抽汽。
• 抽汽在表面式加热器中放热后的疏水，采
用逐级自流方式。
• 为防止因加热器故障引起事故扩大，每一
加热器均设有保护系统，其基本功能是防 止因加热器原因引起的汽轮机进水、加热 器爆破和锅炉断水事故，具有异常水位保 护、超压保护和给水旁路联动操作的功能。
第二节 加热器