给水回热加热系统

一、回热加热设备
(二) 面式加热器的类型及其结构特点
卧式，换热效果好，热经济性高
立式，占地面积小，便于安装和检修 水室结构（管板+U形管束） 联箱结构（联箱+蛇形或螺旋形管束）
水室结构采用管板和U形管束连接方式
联箱结构采用联箱与蛇形管束或螺旋形管束相连接的方式
(三) 混合式低压加热器
为使水能与蒸汽充分接触采取手段： 淋水盘的细流式、压力喷雾的水滴式，或水膜式
§1 热力系统的概念及分类
1、原则性热力系统（图）
特点： ① 实际系统最本质的抽象。实质上表明工
质的能量转换即热量利用的过程。
② 反映发电厂热功转换过程的技术完善程
度和热经济性。
图7-1 N300-16.7/538/538型机组的发电厂原则性热力系统
§1 热力系统的概念及分类
2、全面性热力系统（图）
第四章 给水回热加热系统
目的要求:
了解：典型表面式加热器的结构；回热系统的全面性系 统。 掌握：两种回热加热器的特点和热力学基本公式；加热 器端差的概念；提高表面式加热器热经济性的方法；回 热加热系统的确定及其计算。 应用：应用热经济性分析的方法对回热系统改变时系统 的热经济性进行分析；利用传热学的基本理论分析加热 器的特点。 熟悉：常见的回热系统的连接方法。
定义：用规定的符号表明全厂性的所有热力设备及
其汽水管道的总系统图。
① 能明确地反映电厂的各种工况及事故、检修时的运
行方式。它是按设备的实际数量来绘制，并标明一
切必须的连接管路及其附件。 ② 全面性热力系统是发电厂设计、施工及运行工作中 的重要依据之一。
一、回热加热设备
(一) 回热加热器的类型
混合式加热器——汽水直接混合
三、计算方法和步骤
1.计算方法 以热力学第一定律为主的方法有：
①代数运算法
②矩阵分析法 ③偏微分分析法 以热力学第二定律为基础的分析法： 以 分析法为代表 回热（机组）原则性热力系统计算方法： ①有传统的常规计算法 ②等效焓降法 ③循环函数法等
2.计算步骤（详细内容见教材）
①整理原始资料，整理成该机组回热系统的汽水参数表；
§1 热力系统的概念及分类
1、原则性热力系统（图）
定义：以规定的符号表明工质完成某种热力循环时
所必须流经的各种热力设备之间的联系线路图，称 为原则性热力系统图。 ① 只表示工质流过时状态参数起了变化的各种必须的 热力设备。 ② 只表明设备之间的主要联系，备用设备和管路都不
画出。即同参数、同容量的设备只表示一个。

一、回热加热设备
2、表面式加热器 优点：热力系统简单，、运行安全可靠。
缺点：（1）有端差，热经济性较低。
（2）金属耗量大，造价高。 （3）加热器本身可靠性差，需增加疏水器 和疏水管道。
一、回热加热设备
技术经济比较：面式加热器 + 除氧器（混合式）。
分段式加热器
高参数、大容量机组的表面式
加热器结构上采用多种传热形
回热系统热平衡范围选择
（a） （b） 图4-19 回热原则性系统计算中热平衡式的拟定范围选择 （a） 疏水流入热井的系统；（b） 带疏水泵的系统
广义的冷源热损失
• 若以凝汽器和加热器为热平衡对象，则有
Qc 凝汽流量造成的冷源热损失＋疏水进入凝汽器造成的冷源损失 ＋各加热器散热造成的附加 额外 冷源热损失
j fw
hwj
j cj hwj+1 fw
hmwj hwj
cj hwj+1
j-1, hj-1
(a)
hj
j-1, hj-1
(b)
j-1, hj-1
(c)
hj
图4-20 回热加热器的疏水类型 （a） 放流式加热器；（b）、（c） 汇集式加热器
五、回热（机组）原则性热力系统的并联计算 • • • 常规的传统热力系统的计算“由高到低”串Leabharlann Baidu进行的； 矩阵方程计算仍是系统的热力系统计算，都是并联进行； 并联计算特点是一次能计算几十个未知参数的热平衡方程 ，同时求 得
2. 功率校核： 1kg 新汽比内功 wi 为：
wi h0 zr qzr 8 j h j c hc 1 1210.3281kJ kg ＝
据此可得发电机的功率为：
P g 3600＝ 600.0263MW e D 0w im
3. 1kg 新汽的比热耗 q0
局部功能系统
主蒸汽系统、给水系统、主凝结水系统、回热
系统、抽 空气系统、冷却水系统、供热系统。
§1 热力系统的概念及分类
二、分类
某一特定工况下的系统主要特征。 主要反映热经济性。 原则性热力系统，原理性图
按用途
全面性热力系统，实际热力系统的反映 不同运行工况下的所有系统； 反映安全可靠性、经济性和灵活性。
z 3600 P e D0 Dco D jY j wi m g 1
Wi Do ho Drh qrh D j h j
z
• 其中：
1
wi ho arh qrh a j h j ac hc
1
z
Dc Do D j ,
1
z
ac 1 a j
1
z
•
计算内容
j j
D 或 ； ②通过物质平衡式求凝汽量 D 或 ； c c
①通过加热器热平衡式来求各抽汽量 ③通过汽轮机功率方程式求 Pe （定流量计算时）或 Do （定功率计算时）。 回热（机组）原则性热力系统计算的三个基本公式 1.热平衡式 2.物质平衡式 3.汽轮机的功率方程式
4. 新机组本体热力系统定型设计。
二.计算公式 • 对于上述任何计算目的，如确定热经济指标i，定流量时求 Pe=f（Do） ，或定功率时求 Do=f（P e） 时，
• 需用热经济指标公式：
i Wi / QO wi / qo
• 应用功率方程式 ： 3600 P e Wi m g Do wi m g
§1 热力系统的概念及分类
一、热力系统的概念
定义：即火电厂实现热功转换热力部分的工艺系统。 燃料化学能机械能 组成：管道、阀门、热力设备。
§1 热力系统的概念及分类
二、分类
以回热系统为中心， 包括汽轮机、锅炉和所有局部热力系统 全厂热力系统 按范围 局部热力系统 锅炉本体、汽轮机本体 主要热力设备系统
q0 h0 zr qzr hfw 2610.5979 kJ kg
4. 汽轮机的绝对内效率 ηi
wi i ＝46.3621 ％ q0
5. 汽轮发电机组绝对电效率 ηe
e 44.9712％ i mg＝
6. 汽轮发电机组热耗率 q
q
3600
e
＝8005.116137 kJ kW h

j
。
东方汽轮机厂由引进技术生产的DH_600-40-H型亚临界参数 汽轮机
H4
H1
H2
H3
H5
H6
H7
H8
图4-17 国产600MW亚临界机组回热原则性热力系统
（二）热经济指标计算
1. 汽轮机汽耗量：
D0 3600P 3600 P e e 1839.9157 t h wimg h0 hn qzr m 1 j
②“由高到低”进行各级回热抽汽量 Dj（或 j ）的计算； ③凝汽系数 c 或新汽耗量 Do 的计算，或汽轮机功率计算；
④对计算结果进行校核；
⑤机组经济指标和各处汽水流量计算。
四、热平衡式的拟定
热平衡式一般有两种写法：
1.吸热量=放热量h，h为加热器的效率； 2.流入热量=流出热量；其中流入热量中的蒸汽部分应乘以蒸 汽焓的利用系数 h 。 为 了 在 同 一 个 系 统 计 算 中 采 用 相 同 的 标 准 ， 应 统 一 采 用h 或 h ，故热平衡式的写法,在同一热力系统计算中也采用同一 方式。 拟定热平衡式时，最好根据需要与简便的原则，选择最合适的 热平衡范围。
7. 汽轮发电机组汽耗率 d
q d 3.06639 kg q0
kW h
式的组合。 包括三部分：
① ② ③
过热蒸汽冷却段（过热段） 加热器本体部分（凝结段） 疏水冷却段（过冷段）
j– 1
j
j+1
H1
H2
H3
(a)
(c)
j– 1
j
(e)
j+1
(b)
(d) 图4-13 外置式蒸汽冷却器的连接方式
(f)
（a）单级并联；（b）单级串联；（c）与主水流分流两级
并联；（d）与主水流串联两级并联；（e）先j+1级，后j级 的两级串联；（f）先j级，后j+1级的两级串联
Ц KTH设计的卧式混合式加热器结构示意图
第三节
• 一.计算目的
回热（机组）原则性热力系统计算
回热原则性热力系统计算又称（汽轮）机组原则性热力系统计算。
1. 确定某工况时机组的热经济指标和各部分汽水流量；
2. 根据最大工况时的各项汽水流量，选择有关的辅助设备及汽水管道； 3. 确定某些工况下汽轮机的功率或新汽耗量；
1、传热方式
表面式加热器——金属受热面 立式 卧式
2、布置方式
一、回热加热设备
(一) 回热加热器的类型
位于凝结水泵和除氧器之间， 承受凝结水泵出口压力。
低压加热器 高压加热器 位于给水泵和省煤器之间，承受比 锅炉压力还高的给水泵出口压力。
3、承压能力
一、回热加热设备
1、混合式加热器
优点：（1）传热效果好，热经济性高。（＝0） （2）没有金属受热面，构造简单，价格低。 （3）便于汇集不同压力和温度的水、汽。 （4）能除去水中的气体。（例：除氧器） 缺点：（1）热力系统复杂，投资增加。 n （2）给水泵台数 厂用电量 cp （3）对于采用非调节抽汽式汽轮机，当机组负荷突 然降低时，给水泵工作可靠性降低。
• 若以整个回热系统（包括凝汽器和所有加热器）为平衡对象 ，则有
Qc 流入热量 －返回锅炉热量＝ D j h j Dc hc D0 h fw
1 z
kJ h
或
qc = a j h j +ac h j -h fw
1
z
kJ kg
回热加热器的疏水类型
hj hj hj
j fw
hwj hwj+1