汽轮机抽气回热系统

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。这是因为给水加热温度提高后，相应的抽汽压力也提高，对该部分的抽汽而言，每千克抽汽在汽轮机中热变功的量减少了，若发电量不变，则要增加进入汽轮机中的新蒸汽量，以弥补因抽汽而减少的发电量，抽汽压

力愈高，增加的新蒸汽量就愈多，因而汽耗率也愈大，相应的排向低温热源的热量也就越大，锅炉加热的数值虽不断降低，但汽耗率增加较快，以致使热耗率相应增大，从而使循环热效率降低。理论上，加热级数愈多，最佳给水温度愈高。

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。

理论上，给水回热的级数越多，汽轮机的热循环过程就越接近卡诺循环，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。在实际中，600MW机组的加热级数一般为7～8级。

5、抽汽系统组成：本汽轮机共设七段非调整抽汽，第一段抽汽引自高压缸，供1高加;第二段抽汽引自高压缸排汽，供给2高加;第三段抽汽引自中压缸，供3高加;第四段抽汽引自中压缸，供给除氧器和辅助蒸汽系统;第五、六、七段抽汽均引自低压缸，分别供给三台低压加热器。

6、抽汽逆止门：除第七级抽汽外，一、二、三、五、六级抽汽管道上分别装设具有快关功能的电动门和气动逆止门各一个。气动门止阀布置在电动门之后。电动门作为汽轮机防进水的第一级保护，气动逆止门作为防止汽轮机突然甩负荷后的超速保护，兼防止汽轮机进水事故的第二级保护。

在四级抽汽管道上，在电动门后装设二只串联的气动逆止门，装设二只逆止门的原因是：在四级抽汽管道上连接有众多的设备，这些设备或者接有高压汽源，或者接有辅助蒸汽汽源(如除氧器等)，在机组起动低负荷运行，汽轮机突然甩负荷或停机时，其它汽源的蒸汽有可能串入四级抽汽管道，造成汽轮机超速的危险性最大，所以串联二个逆止门可以起到双重的保护作用。

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。

抽气逆止门控制气管路上所装的电磁阀与汽轮机的危急遮断联动。当主汽阀关闭时，空气引导阀关闭，抽汽阀控制汽管路被切断。当主汽阀关闭或甩负荷时，电磁阀线圈断电，电磁阀动作，切断气源，将抽汽阀操纵座内的空气排空，抽汽逆止门的阀碟在自重和操纵座弹簧作用下关闭。

机组挂闸后，如抽汽逆止门气控电磁阀故障，应及时开启其旁路，将抽汽逆止门控制气缸开启。机组运行过程中抽汽逆止门需定期进行活动试验，其目的是为防止或及早发现阀门的卡死、失灵。抽汽管路上的手动滑阀，旁路门等可供试验和维修的使用。抽汽逆止门气控管道上设置液气分离器，当其液位高时，应及时切换，联系检修处理，以防止油液进入抽汽逆止门控制气缸。

抽汽逆止门定期活动试验要求：

1)机组每次启动前，均应进行系统的联动试验及抽汽逆止门的活动试验。

2)机组正常运行期间，必须每周一次进行抽汽逆止门的活动试验，以检查其灵活性。

3)定期活动试验必须逐一进行，待做完一组。并复位后方能进行下一组的试验。

4) 活动试验时应注意动作行程不宜太大，以免影响机组正常运行。