火力发电厂抽汽系统培训

汽轮机抽汽系统河北省电力建设第一工程公司HEPCC1目录安装注意事项除氧器低压加热器高压加热器系统概述第一部分-系统概述HEPCC1系统概述为了什么？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，送到给水加热器中用于锅炉给水的加热（即抽汽系统）以及用于各种厂用汽如给水泵汽轮机用汽、采暖用气等。抽汽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，即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。抽汽系统提高了循环热效率，因此抽汽系统对提高机组的热经济性具有决定性的影响。HEPCC1系统概述包括什么？抽汽系统主要包括：抽汽管道、抽汽逆止门、抽汽电动门、高压加热器、低压加热器、除氧器、疏水管道等，对抽汽系统而言，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。HEPCC1系统概述如何分类？抽汽可分为：调节抽汽和非调节抽汽调整抽汽,是指抽汽的压力可以用抽汽调门进行调整，而非调整抽汽是指抽汽的压力是随汽轮机负荷的变化而变化的,不能人为改变。HEPCC1系统概述系统示例给水泵汽轮机锅炉低压缸中压缸高压缸发电机凝结水泵LKCBBCKKEEKKKAAD给水箱B.F.P.TLEDCSSR给水泵4.90KPa轴封加热器＃８低加＃７低加＃６低加＃５低加＃３高加＃２高加＃１高加图7-1原则性热力系统图凝汽器HEPCC1系统概述备注说明：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，前者作为防止汽轮机超速的一级保护，同时也作为防止汽轮机进水的辅助保护措施；后者是作为防止汽轮机进水的隔离措施。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。抽汽在表面式加热器中放热后的疏水，采用逐级自流方式。#1高加疏水借压力差自流入#2高加，#2高加的疏水自流入#3高加，#3高加的疏水流向除氧器。低压加热器逐级自流后，最后由#8低加流向凝汽器。由于各级加热器均设有疏水冷却段，可将抽汽的凝结水在疏水冷却段内进一步冷却，使疏水的温度低于其饱和温度，防止疏水的汽化对下级加热器抽汽的排挤。HEPCC1系统概述为防止因加热器故障或失效引起事故扩大，每一加热器均设有保护系统，其基本任务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。加热器的保护装置一般有如下几个：水位计，事故疏水门，给水自动旁路，抽汽电动截止门、抽汽逆止门联动关闭装置，汽侧及水侧安全门等。对于#7、#8低加，蒸汽入口处设置防闪蒸的挡板。第二部分-高压加热器HEPCC1高压加热器高压加热器的基本结构图7-2高压加热器的结构5141413121098764321111516817181－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HEPCC1高压加热器由钢管组成的U型管束放在圆筒形加热器壳体内，并以专门的骨架固定。管子胀接在管板上。被加热的水经连接管进入水室一侧，经U形管束之后，从水室另一侧的管口流出。加热蒸汽从外壳上部管口进入加热器的汽侧。借导流板的作用，汽流曲折流动，与管子的外壁接触，经凝结放热加热管内的给水。为防止蒸汽进入加热器时冲刷损坏管束，在其进口处设置有防冲板。加热蒸汽的凝结水（疏水）汇集于加热器的底部，采用疏水器及时排走。HEPCC1高压加热器高压给水加热器内有合适的水容积，用于疏水水位的控制，并确保在所有运行工况下，疏水冷却段的管束均淹没在疏水中。同时在适当控制疏水水量的前提下，使加热器内积水的表面积暴露最小，以便减少在汽机甩负荷时疏水扩容后倒入汽机。在启动过程和机组连续运行工况中，为去除集聚在蒸汽死区的非凝结气体，在加热器内装有排气接管和内部挡板，其排气量按进入加热器汽量的0.5%设计，管内径足够大，满足排气要求。启动排气接管与连续运行所需的排气接管分开布置。高压给水加热器装有自密封型的人孔盖。自密封装置有密封座、密封环、均压四合圈组成，当水室充高压水后，该结构能使密封座紧紧压在水室槽内的均压四合环上，完全达到了自密封的效果，压力愈高，密封性能愈好。高压加热器汽侧和水侧均装设泄压阀，汽侧泄压阀的最小排放容量为10％的给水流量。HEPCC1高压加热器为了减小端差，提高表面式加热器的热经济性，现代大型机组的高压加热器采用了联合式表面加热器。该加热器由三部分组成：（1）过热蒸汽冷却段只利用加热蒸汽的过热度，在该加热器中，不允许加热蒸汽被冷却到饱和温度，因为达到该温度时，管外壁回形成水膜，使加热器的过热度被水膜吸附而消失，能位得不到利用，在此段的蒸汽都保留有剩余的过热度，被加热水的出口温度接近或略低于加热蒸汽压力下的饱和温度。（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。（3）疏水冷却段设置该冷却器的作用，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，由于流入下一级得疏水温度降低，从而降低本级疏水对下降抽汽的排挤，提高了系统的热经济性。实现疏水冷却的基本条件，是被冷却水必须浸泡在受热面中，是一种水－水热交换器，该段加热器出口的疏水温度，低于加热蒸汽压力下的饱和温度。HEPCC1高压加热器高压加热器主要参数示例单位#1高加#2高加#3高加型式卧式、U形管型号JG-2490-1-3JG-2460-1-2JG-1520-1-1有效表面积蒸汽冷却段m2288248.3127.6凝结段2058.61851.71057.7疏水冷却段143.4360334.7加热器壳侧设计压力MPa8.225.552.80设计温度℃400/325350/300510/258试验压力MPa12.338.3254.2加热器管侧设计压力MPa343434设计温度℃325300258试验压力MPa515151净重kg12746410830076944管子数量根290627882673管子尺寸/壁厚mmΦ16×2.5Φ16×2.5Φ16×2.5壳体最大外径及壁厚mmΦ2280×90Φ2220×60Φ2180×40最大总长m～11.43～12.93～9.25第三部分-低压加热器HEPCC1低压加热器低压加热器基本结构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151314121110987654321图7-3低压加热器结构示意图HEPCC1低压加热器低压加热器与高压加热器的基本结构相同，卧式壳管表面式、U型加热器，管材采用不锈钢，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，故其结构比高压加热器简单一些，管板和壳体的厚度也薄一些。其中#7A和#8A低压加热器合并而成一个同壳加热器安装在高压凝汽器的颈部，#7B和#8B低压加热器合并而成一个同壳加热器安装在低压凝汽器的颈部，该低压加热器由壳体、管系、水室等部分组成，低压加热器壳体内设有一垂直的大分隔板将低压加热器分隔为左右互不相通的两个腔室，#7A/B、#8A/B低压加热器的管系就分别装在这两个腔室内。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，凝结水从＃８低加水室进口进入管系进行加热后，流入出口水室，在水室转向后进入＃7低加管系，经＃7低加管系的升温后再进入水室，最后从水侧出口管离开低压加热器到上一级低压加热器。HEPCC1低压加热器#7、#8同壳加热器侧视图234561789101112131514图7-4#7、#8同壳加热器侧视图1-#8低加；2-#8低加疏水出口；3-凝结水进口；4-#8低加抽空气出口；5-#8低加蒸汽进口；6-#8低加汽侧放气门；7-#8低加汽侧放水门；8-#7低加；9-#7低加疏水出口；10-#7低加抽空气出口；11-凝结水出口；12-#7低加蒸汽进口；13-#7低加汽侧放气门；14-#7低加汽侧放水门；15-中间隔板HEPCC1低压加热器装设在凝汽器颈部是因为该两段抽汽流量大，压力低，蒸汽的比容很大，如果加热器布置在凝汽器外面，需要引出很大的抽汽管，在管道布置、保温层的铺设、安装上都存在难度，而布置在凝汽器喉部，则可节省空间、利于布置。同时由于以上原因且蒸汽压力较低，该两段抽汽出口没装逆止阀和截止阀，为防止蒸汽倒入汽机，在加热器蒸汽入口设有防闪蒸的挡板，当汽机跳闸时，可防止过多的蒸汽倒入汽轮机。凝结水旁路采用大小旁路相结合的方式；其中5#、6#低压加热器采用小旁路，5#、6#低压加热器可单独解列；合体低压加热器（＃7A、＃8A）与合体低压加热器（＃7B、＃8B）共用一个大旁路，＃7A、＃8A或＃7B、＃8B合体低压加热器能单独解列。低压加热器正常疏水采用逐级自流的方式，即＃5低压加热器疏水流到＃6低压加热器，然后进入＃7低压加热器，再进入＃8低压加热器，最后疏水经8#低压加热器进入凝汽器。每个低压加热器均设置事故疏水管路，在事故情况或低负荷工况时，疏水可直接进入凝汽器。HEPCC1低压加热器低压加热器主要参数示例项目单位#5低加#6低加#7低加#8低加型号JD-1100-ⅣJD-1100-IIIJD-1650-I、JD-1650-II加热器型式卧式U型加热器布置单列双列壳体最大外径及壁厚mmφ1632x16φ1832x16最大总长m11.3511.616.5加热器管侧流程双流程管子数量根1269730管子尺寸/壁厚*mmφ16x0.9有效表面积（凝结/疏冷段）m21030/701000/1002×580/1002×754/216加热器壳侧设计压力MPa0.6设计温度℃265200150试验压力MPa0.930.810.75加热器管侧设计压力MPa4.0设计温度℃170150试验压力MPa5.0净重kg250002520046900运行荷重kg3300055000第四部分-除氧器HEPCC1除氧器除氧器类型与结构分类方法名称按工作压力分1.真空式除氧器，pd0.0588MPa2.大气压力式除氧器，pd=0.1177MPa3.高压除氧器，pd0.343MPa按除氧头结构分1.淋水盘式2.喷雾式3.填料式4.喷雾填料式5.膜式6.无除氧头式按除氧头布置形式分1.立式除氧器2.卧式除氧器按运行方式分1.定压除氧器2.滑压除氧器HEPCC1除氧器高压喷雾填料式HEPCC1除氧器喷雾淋水盘式HEPCC1除氧器无除氧头式1.水箱；2.给水雾化装置；3.主蒸汽加热装置；4.辅助加热装置；5.挡水板；6.隔板；7.除氧水出口；8.排气口HEPCC1除氧器除氧器水箱HEPCC1除氧器除氧器内部结构图片HEPCC1除氧器除氧器的作用：1、以回热抽汽来加热除去锅炉给水中溶解气体的混合式加热器，是回热系统中的一级；2、用以汇集主凝结水、补充水、疏水、生产返回水、锅炉联排扩容蒸汽、汽轮机门杆漏汽等各项汽水成为锅炉给水；3、主要作用是除去锅炉给水中的氧气和其他不凝结气体，保证给水品质，防止设备腐蚀及传热恶化；4、确保给水泵的安全运行，是影响火电厂安全经济运行的一个重要热力辅助设备。HEPCC1除氧器锅炉给水为何除氧？在锅炉给水处理工艺过程中,除氧是一个非常关键的一个环节.氧是给水系统