火电厂辅助设备及热力系统（PPT83页)

电厂热力设备及运行——热力系统部分第八章火力发电厂辅助设备及系统电厂热力设备及运行——热力系统部分本章主要内容凝汽设备及系统给水回热加热设备及系统除氧设备及系统主蒸汽及再热蒸汽系统蒸汽旁路系统主凝结水系统火电厂的原则性热力系统火电厂的全面性热力系统电厂热力设备及运行——热力系统部分8-1汽轮机的主要辅助设备——凝汽设备一、凝汽设备的作用：最简单的凝汽设备示意图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？电厂热力设备及运行——热力系统部分8-1汽轮机的主要辅助设备——凝汽设备二、凝汽器的结构类型：——广泛采用表面式凝汽器表面式凝汽器的结构及工作过程表面式凝汽器的分类::汽流向心式汽流抽气口布置在管束的中心位置抽气口布置在凝汽器的两侧向侧式根据冷却介质不同分——水冷、空冷根据冷却水流程不同分——单流程、双流程、多流程根据抽气口位置不同分（即凝汽器中汽流流动形式不同）电厂热力设备及运行——热力系统部分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：2:swttt传热端差传热性能要好凝结水过冷度要小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。::(单流程凝汽器水阻较小)汽阻水阻凝汽器入口处压力与抽气口处压力的差值与流程数有关——采用回热式凝汽器►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，等电厂热力设备及运行——热力系统部分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：1swtttt凝汽器压力pc（即真空pv）的确定：凝汽器的最佳真空：::sttvcvcp(p)p(p),经济性,安全性真空是否越高越好？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。提高真空的常用手段——增大冷却水量qw（使Δt↓）电厂热力设备及运行——热力系统部分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：凝汽器的运行监视项目：凝汽器中空气的来源空气的危害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。主要由凝汽设备在真空状态下运行时从不严密处漏入——定期作真空严密性检查电厂热力设备及运行——热力系统部分8-1汽轮机的主要辅助设备——凝汽设备五、抽气设备：作用：类型：——按工作原理分——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。::分射汽式抽气器和射水式抽气器如水射环流式抽气器容积式式真空泵抽气器多用于300～600MW的国产机组电厂热力设备及运行——热力系统部分8-1汽轮机的主要辅助设备——凝汽设备六、多压凝汽器：优点：——降低热耗，减小冷却面积，减小冷却水量双压凝汽器的工作过程：蒸汽和冷却水温度的沿程分布：电厂热力设备及运行——热力系统部分8-2给水回热加热及系统一、回热加热器类型：按传热方式分——混合式、表面式什么叫回热加热？采用给水回热有何作用？按布置方式分——立式、卧式按水侧压力的高低分——低加、高加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300MW及以上容量的机组广泛采用卧式加热器电厂热力设备及运行——热力系统部分8-2给水回热加热及系统二、表面式加热器的疏水连接方式：疏水逐级自流采用疏水泵为减少疏水逐级自流所造成的对低压抽汽的“排挤”，可装设疏水冷却装置，分外置式和内置式。可与疏水逐级自流综合应用三、蒸汽冷却器**：设置目的：——利用抽汽的显热，提高对应加热器的出口水温，传热温差↓，经济性↑类型：外置式蒸汽冷却器内置式蒸汽冷却段►国内机组常将高加的传热面设置为三部分：①蒸汽冷却段；②蒸汽凝结段；③疏水冷却段。电厂热力设备及运行——热力系统部分8-2给水回热加热及系统四、表面式加热器的结构：大型机组的末级和次末级低加常布置于凝汽器喉部高加：——卧式管板-U形管式（加热面分三段）轴封加热器（又称“轴封冷却器”）：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）►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。电厂热力设备及运行——热力系统部分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疏水调节阀：——高参数大容量机组上广泛采用——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。电动疏水调节阀气动疏水调节阀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机组上普遍采用电厂热力设备及运行——热力系统部分8-2给水回热加热及系统五、回热加热器的保护装置：设置目的及作用：（二）高压加热器的自动旁路保护装置类型：水压液动旁路保护装置电动旁路保护装置——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。高加解列对机、炉运行有何影响？电厂热力设备及运行——热力系统部分8-2给水回热加热及系统五、回热加热器的保护装置：装设液动或气动止回阀（即抽汽逆止阀）：（三）在回热抽汽管道上采取的保护措施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）回热抽汽系统回热加热器疏水与放气系统电厂热力设备及运行——热力系统部分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（主要是O2）；②阻碍传热，降低热力设备的热经济性。►除氧器作用：①除去水中的O2和其它不凝结气体；②加热给水；③汇集蒸汽和水流。电厂热力设备及运行——热力系统部分8-3除氧设备及系统一、给水除氧的任务和方法：给水除氧的方法：化学除氧：热力除氧：——火电厂广泛采用——利用化学药剂（如联胺N2H4）除氧，一般用在要求彻底除氧的亚临界及以上参数的电厂，作为一种辅助除氧手段。:亨利定律道尔顿分压定除律氧原理热力除氧方法：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。电厂热力设备及运行——热力系统部分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真空式除氧器大气式除氧器高压除氧器可作为高参数大容量机组中一种辅助除氧的手段适用于中、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。电厂热力设备及运行——热力系统部分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：淋水盘式除氧器喷雾填料式除氧器喷雾淋水盘式除氧器除氧效果较差，目前电厂较少采用。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300MW及以上容量机组广泛采用电厂热力设备及运行——热力系统部分三、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：:通过液力耦合器由电机间接驱动:通过小汽轮机直接驱动电动给水泵汽动给水泵由于节省厂用电，经济性↑，被大容量机组广泛采用8-3除氧设备及系统电厂热力设备及运行——热力系统部分三、给水泵：给水流量调节：——变速调节防止汽蚀的措施：:通过液力耦合器进行转速调节:改变汽轮机进汽量,以调节转速电动给水泵汽动给水泵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：8-3除氧设备及系统电厂热力设备及运行——热力系统部分8-4火电厂的原则性热力系统热力系统定义：热力系统分类：——按绘制原则分全面性热力系统原则性热力系统——由发电厂的各主、辅热力设备通过管道连接起来所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。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）电厂热力设备及运行——热力系统部分8-4火电厂的原则性热力系统三大主机：——锅炉（B）、汽轮机（HP、IP、LP）、发电机（G）一、原则性热力系统的组成：主蒸汽及再热蒸汽系统：——管道连接、再热器主凝结水系统：——凝汽器（C）、凝结水泵（CP）、除盐装置（DE）及升压泵（BP）给水回热加热系统：——回热加热器（H1～H8）、轴加（SG）、抽汽管道及疏水流向除氧给水系统：——除氧器（HD）、给水箱、给水泵（FP）、前置泵（TP）、小汽轮机驱动（TD）电厂热力设备及运行——热力系统部分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再热机组的旁路系统：（一般不需画出）循环冷却水系统：辅助蒸汽系统：抽空气系统：二、原则性热力系统的实例分析：电厂热力设备及运行——热力系统部分除氧器与给水箱的组合300MW机组原则性热力系统电厂热力设备及运行——热力系统部分600MW机组原则性热力系统电厂热力设备及运行——热力系统部分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。主蒸汽与再热蒸汽系统再热机组的旁路系统主凝结水系统给水系统循环冷却水系统本节将介绍的局部全面性热力系统如下：电厂热力设备及运行——热力系统部分主蒸汽与再热蒸汽系统►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。（一）主蒸汽系统►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。电厂热力设备及运行——热力系统部分主蒸汽与再热蒸汽系统主蒸汽管道系统的形式：（一）主蒸汽系统单元制集中母管制切换母管制运行灵活，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►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，事故范围只限于一个单元。缺点：各单元机组间不能相互切换，运行灵活性差。电厂热力设备及运行——热力系统部分主蒸汽与再热蒸汽系统单元制系统的管道形式：（一）主蒸汽系统双管式系统单管-双管式系统双-单-双系统►单管系统的优、缺点：①优点：混温效果好。②缺点：管径大，管壁厚，载荷集中，管道支吊困难。——要求有均压混温措施。比较单管和双管系统：►双管系统的优、缺点：①优点：可以避免用管壁厚、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）。600MW机组常采用电厂热力设备及运行——热力系统部分主蒸汽与再热蒸汽系统范围：（二）再热蒸汽系统形式：—