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文檔簡介

1、汽機房工藝設計第1頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五5.汽機房工藝設計5.1 掌握發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)。5.2 熟悉發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)。5.3 掌握管道強度計算和水力、應力計算及管道布置。5.4 了解熱電廠主要熱經(jīng)濟指標。5.5 掌握熱力系統(tǒng)中主要設備的選擇及布置。5.6 掌握對相關各專業(yè)的技術要求。 第2頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五5.汽機房工藝設計第一節(jié) 發(fā)電廠熱力系統(tǒng)第二節(jié) 熱力系統(tǒng)主要設備選擇第三節(jié) 供熱機組的熱經(jīng)濟性指標第四節(jié) 發(fā)電廠汽水管道設計第五節(jié) 發(fā)電廠主廠房布置第3頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期

2、五第一節(jié) 發(fā)電廠熱力系統(tǒng)一、發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)二、發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)三、凝汽式發(fā)電機組的總效率第4頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五一、發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)主要表明熱力循環(huán)的特征,主要體現(xiàn)了機爐之間的關系及向外供熱的情況。p235第5頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五1、發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)組成發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)主要由鍋爐、汽輪機和以下各部分熱力系統(tǒng)組成:蒸汽系統(tǒng)、給水回熱加熱和除氧器系統(tǒng)、補充水引入系統(tǒng)、軸封汽及其他廢熱回收(鍋爐連排擴容回收、冷卻發(fā)電機的熱量回收)系統(tǒng),熱電廠還有對外供熱系統(tǒng)。p235供熱電廠與凝汽式

3、電廠原則性熱力系統(tǒng)的主要差別第6頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五2、擬定發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的主要內(nèi)容及其步驟確定發(fā)電廠的形式及規(guī)劃容量選擇汽輪機繪制原則性熱力系統(tǒng)圖進行發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算選擇鍋爐選擇熱力輔助設備熱經(jīng)濟指標計算第7頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(1)確定發(fā)電廠的形式及規(guī)劃容量發(fā)電廠的性質(zhì)包括電廠的形式(凝汽式或供熱式、新建或擴建)及其在電網(wǎng)中的作用,即是否并入電網(wǎng)。國家規(guī)定:不允許建設單機容量200MW及以下的一般凝汽式發(fā)電機組。可建設熱電聯(lián)產(chǎn)的中小型發(fā)電機組,但應根據(jù)近期熱負荷和規(guī)劃熱負荷的大小、特性,按以熱定電的原

4、則,滿足熱電比的要求,并通過技術經(jīng)濟比較,當熱電聯(lián)產(chǎn)比電網(wǎng)供電、集中鍋爐房供熱方案更為經(jīng)濟合理時,則可建設熱電廠。當為了綜合利用,燃用當?shù)氐拿喉肥?、甘庶渣、造紙廢液及利用其他廢熱時才可申報并經(jīng)過批準后,才能建設小型凝汽式發(fā)電廠。p236第8頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(2)選擇汽輪機汽機數(shù)量:小型凝汽式發(fā)電廠一般臺數(shù)不宜超過4臺。小型熱電廠臺數(shù)不宜超過6臺。供熱機組的選型:對具有常年持續(xù)穩(wěn)定熱負荷的熱電廠,應按全年基本熱負荷選用背壓式汽輪機。無持續(xù)穩(wěn)定熱負荷的熱電廠,宜選用抽凝式汽輪機對具有部分持續(xù)穩(wěn)定熱負荷的熱電廠,可選用背壓式汽輪機或抽背式汽輪機承擔基本穩(wěn)定的

5、熱負荷,另設置抽凝式汽輪機帶變化波動的熱負荷。p236第9頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(3)繪制原則性熱力系統(tǒng)圖根據(jù)汽輪機制造廠提供的該機組本體汽水系統(tǒng)和初步選定的鍋爐形式,來繪制原則性熱力系統(tǒng)圖。此時循環(huán)參數(shù)、回熱參數(shù)已確定。在這種情況下繪制原則性熱力系統(tǒng)主要是確定:鍋爐連續(xù)排污擴容系統(tǒng),除氧器的形式和工作壓力,除氧器定壓或滑壓運行方式,給水泵的形式及其連接方式,補充水匯入熱力系統(tǒng)方式(引至除氧器或凝汽器),輔助換熱設備(如軸封冷卻器、暖風器)及其連接方式的選擇等。對于熱電廠還要進行載熱質(zhì)的選擇,供汽方式的確定,供熱設備及其連接方式的確定等。p236第10頁,共

6、122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(4)進行發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算熱平衡式的擬定:吸熱量放熱量h流入熱量流出熱量h :蒸汽質(zhì)量焓的利用系數(shù)注意:物質(zhì)平衡式p236第11頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(5)選擇鍋爐凝汽式發(fā)電廠宜一機配一爐,不設備用鍋爐。鍋爐的最大連續(xù)蒸發(fā)量應與汽輪機最大逆汽量工況相匹配。一般取為汽輪機額定工況進汽量的108110熱電廠的鍋爐選擇原則與凝汽式電廠有所不同,應考慮熱電廠在鍋爐檢修或事故時,仍能保證工業(yè)熱負荷的可靠供應。裝有供熱式機組的發(fā)電廠,當一臺容量最大鍋爐停用時,其余鍋爐(包括可利用的其他可靠熱源)的蒸發(fā)量應滿足:

7、熱力用戶連續(xù)生產(chǎn)所需的生產(chǎn)用汽量,冬季采暖、通風和生活用熱量的6075,此時允許降低部分發(fā)電出力。由于有熱負荷,供熱式汽輪機的進汽量遠大于同容量的凝汽式機組,可有兩爐配一機、三爐配兩機等不同匹配方案,應通過技術經(jīng)濟比較論證確定,并滿足熱化系數(shù)在合理范圍。p239第12頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(6)選擇熱力輔助設備除隨鍋爐、汽輪機配套供應的設備外,還有除氧器及其水箱、凝結(jié)水泵、給水泵、鍋爐定期排污擴容器、鍋爐連續(xù)排污擴容器等。(7)熱經(jīng)濟指標計算p240第13頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(二)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)舉例p240第14頁

8、,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(二)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)舉例p240第15頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五二、發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)只涉及電廠的能量轉(zhuǎn)換及熱量利用的過程。實際上電廠能量轉(zhuǎn)換要考慮任一設備或管道事故、檢修時,不影響主機乃至整個電廠的工作,必須裝設相應的備用設備或管路,還要考慮啟動、低負荷運行、正常工況或變工況運行、事故以及停止等各種操作方式。根據(jù)這些運行方式變化的需要,應設置作用各不相同的管道及其附件。這就構成了發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng),它是用規(guī)定的符號表明全廠性的所有熱力設備及其汽水管道的總系統(tǒng)圖。p240第16

9、頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五二、發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)一般發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)由下列各局部系統(tǒng)組成:主蒸汽系統(tǒng)、回熱加熱(即回熱抽汽及其疏水、空氣管路)系統(tǒng)、除氧給水系統(tǒng)(包括減溫水系統(tǒng))、主凝結(jié)水系統(tǒng)、補充水系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、廠內(nèi)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和鍋爐起動系統(tǒng)等。p240第17頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(二)主蒸汽系統(tǒng)主蒸汽系統(tǒng)是由鍋爐至汽輪機進口的蒸汽系統(tǒng),并包括至各輔助設備(減壓減溫器、汽封等)的支管系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)等。主蒸汽管道系統(tǒng)有母管制系統(tǒng)和單元制系統(tǒng),大機組基本上都采用單元制系統(tǒng),中小機組基本上采用母管制系統(tǒng)。母管制有切換母管

10、制和分段母管制,當機爐臺數(shù)一一對應時,一般采用切換母管制;鍋爐臺數(shù)多于汽機臺數(shù)時,一般采用分段母管制。p242第18頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(二)主蒸汽系統(tǒng)p243第19頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(三)給水系統(tǒng)及給水泵的配置給水系統(tǒng)的幾種形式:(1)單母管制系統(tǒng)。 吸水母管和壓力母管均為單母管分段,鍋爐給水母管為切換母管。其特點是安全可靠性高,但閥門較多、系統(tǒng)復雜、耗鋼材、投資大。適用于中、低壓機組的小容量發(fā)電廠,或給水泵容量與鍋爐容量不配合時,如高壓供熱式機組的發(fā)電廠。p244第20頁,共122頁,2022年,5月20日,0點

11、18分,星期五(三)給水系統(tǒng)及給水泵的配置給水系統(tǒng)的幾種形式:(2)切換母管制系統(tǒng)。 吸水母管是單母管分段,壓力母管和鍋爐給水母管均為切換制。其特點是有是夠的可靠性,運行靈活。 p244第21頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(三)給水系統(tǒng)及給水泵的配置給水系統(tǒng)的幾種形式:p244(3)單元制系統(tǒng)。 單元制給水系統(tǒng)可靠性高、經(jīng)濟性好、方便、但靈活性差。因其系統(tǒng)簡單,投資省,大型發(fā)電機組均采用單元制給水系統(tǒng)。第22頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(三)給水系統(tǒng)及給水泵的配置對于小型發(fā)電機組,給水管道采用母管制系統(tǒng),并應符合下列要求: 給水泵吸入側(cè)

12、的低壓給水母管,宜采用分段單母管制系統(tǒng)。 給水泵出口的壓力母管,當給水泵的出力與鍋爐容量不匹配時,宜采用分段單母管制系統(tǒng);當給水泵出力與鍋爐容量匹配時,宜采用切換母管制系統(tǒng)。 高壓加熱器后的鍋爐給水母管,當高壓加熱器出力與鍋爐容量不匹配時,宜采用分段單母管制系統(tǒng);當高壓加熱器出力與鍋爐容量匹配時,宜采用切換母管制系統(tǒng)。p244第23頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(四)除氧器以回熱抽汽來加熱除去鍋爐給水中溶解氣體的混合式加熱器,稱為熱力除氧器,它既是回熱系統(tǒng)的一級,又用以匯集主凝結(jié)水、補充水、疏水、生產(chǎn)返回水、鍋爐連排擴容蒸汽、汽輪機門桿漏汽等各項汽水流量成為鍋爐給水

13、,并要保證給水品質(zhì)和給水泵的安全運行蟲是影響火電廠安全經(jīng)濟運行的一個重要熱力輔助設備。p246第24頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(四)除氧器p246第25頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(四)除氧器防止除氧器超壓爆破:除氧器是發(fā)電廠的主要壓力容器之一。國內(nèi)外發(fā)電廠均發(fā)生過除氧器爆破的嚴重事故。必須重視除氧器的安全運行。例如,除氧器倒換汽源時,要嚴格防止壓力高的蒸汽直接進人除氧器;除氧器的安全閥每年應校驗一次,每季應試排汽一次;壓力調(diào)整器必須投入自動,不得將汽源電動門拆除“自保持”作調(diào)整汽門用,每五年做一次整體水壓試驗等。p247第26頁,

14、共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(五)全廠公用汽水系統(tǒng)1、公用輔助蒸汽系統(tǒng)p247第27頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(五)全廠公用汽水系統(tǒng)2、工業(yè)水系統(tǒng)工業(yè)水系統(tǒng)是向電廠主廠房內(nèi)及主廠房附近的輔助機械和冷卻器、冷油器等裝置連續(xù)不斷地供給冷卻水。工業(yè)水應有可靠的水源,具有獨立的供、排水系統(tǒng),不得與廠內(nèi)消防水、沖灰水、生活用水等系統(tǒng)合并,并應考慮電廠擴建的要求。工業(yè)水水質(zhì)有一定的要求,碳酸鹽硬度宜小于5mol/m3,pH值應在6.56.9范圍內(nèi)。對轉(zhuǎn)動機械的軸承冷卻水,其懸浮物的含量宜小于100gm3p248第28頁,共122頁,2022年,5月

15、20日,0點18分,星期五(五)全廠公用汽水系統(tǒng)3、全廠疏放水、放氣系統(tǒng) 4、供熱系統(tǒng)p248第29頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五三、凝汽式發(fā)電機組的總效率(一)鍋爐中的能量損失 b(三)汽輪機中的能量損失 Tp252第30頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五三、凝汽式發(fā)電機組的總效率p252第31頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五三、凝汽式發(fā)電機組的總效率(四)冷源損失 汽輪機排出的乏汽在凝汽器中向冷卻水放出大量熱量而凝結(jié)為水,保持了很低的背壓,有利于熱力循環(huán),同時帶來了很大的冷源損失,這是凝汽式發(fā)電機組不可避免的損失

16、。理想循環(huán)熱效率t與汽輪機相對內(nèi)效率oi之乘積冷源損失的大小用汽輪機的絕對內(nèi)效率i來衡量p252第32頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五三、凝汽式發(fā)電機組的總效率(五)發(fā)電機中的能量損失 包括兩方面的損失:一是軸承摩擦、轉(zhuǎn)子鼓風的機械損失;二是電氣方面的勵磁損失、勵磁鐵心及繞組發(fā)熱損失。用發(fā)電機效率g來表示,現(xiàn)代大型空冷交流發(fā)電機的效率可達9798。p255第33頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五三、凝汽式發(fā)電機組的總效率p255第34頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五第二節(jié) 熱力系統(tǒng)主要設備選擇一、除氧器除氧器的總出力,

17、應接該系統(tǒng)全部鍋爐額定蒸發(fā)量的給水量確定。當熱網(wǎng)補給水與熱力系統(tǒng)補水都是軟化水時,可利用熱力系統(tǒng)的大氣式除氧器,作為熱網(wǎng)補水除氧的設備。這時除氧器的出力,應另加熱網(wǎng)補水量。對于凝汽式電廠,一般是1機配1爐,每臺機組按照鍋爐額定蒸發(fā)量的給水量配置1臺除氧器。對供熱式電廠不一定是1機配1爐。目前,國產(chǎn)除氧器的容量一般與鍋爐容量相匹配,可按鍋爐額定蒸發(fā)量每臺鍋爐選擇1臺除氧器。按除氧器和相應的鍋爐配置除氧水箱。除氧水箱總?cè)萘?,?5th及以下鍋爐宜為2030min全部鍋爐額定蒸發(fā)量時的給水消耗量,對65th及以上的鍋爐,宜為1015min。p255第35頁,共122頁,2022年,5月20日,0點1

18、8分,星期五第二節(jié) 熱力系統(tǒng)主要設備選擇一、除氧器除氧器的總出力,應接該系統(tǒng)全部鍋爐額定蒸發(fā)量的給水量確定。當熱網(wǎng)補給水與熱力系統(tǒng)補水都是軟化水時,可利用熱力系統(tǒng)的大氣式除氧器,作為熱網(wǎng)補水除氧的設備。這時除氧器的出力,應另加熱網(wǎng)補水量。對于凝汽式電廠,一般是1機配1爐,每臺機組按照鍋爐額定蒸發(fā)量的給水量配置1臺除氧器。對供熱式電廠不一定是1機配1爐。除氧水箱總?cè)萘浚瑢?5th及以下鍋爐宜為2030min全部鍋爐額定蒸發(fā)量時的給水消耗量,對65th及以上的鍋爐,宜為1015min。p255第36頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五一、除氧器除氧器的布置高度主要考慮除氧器在

19、加熱蒸汽中斷、除氧器內(nèi)壓力降低時,給水泵進口不發(fā)生汽化,因此除氧器給水箱最低水位到給水泵中心線間水柱所產(chǎn)生的水柱靜壓力,在考慮給水泵進口處水的汽化壓力和除氧器工作時克服流動阻力引起的壓力損失,并滿是給水泵汽蝕余量的要求外,尚應有35kPa的安全富裕量。根據(jù)計算和實際運行經(jīng)驗,大氣式除氧器的布置高度不低于67m,中壓除氧器的布置高度不低于1113m。p255第37頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五二、給水泵為了保證給水的可靠性,確保鍋爐正常運行,發(fā)電廠的每一給水系統(tǒng)應設置1臺備用給水泵。對于母管制給水系統(tǒng),應有一臺備用給水泵,當最大一臺給水泵事故停用時,其余給水泵出口的總

20、流量,均應保證其所連接的給水系統(tǒng)內(nèi)全部鍋爐在最大連續(xù)蒸發(fā)量時所需的給水量,并應有10的裕度。整個給水系統(tǒng)給水泵的臺數(shù),可根據(jù)機爐匹配情況、運行調(diào)整要求、布置條件等因素綜合考慮后確定。當給水泵出力與鍋爐容量不匹配時,高壓給水母管應采用分段母管制系統(tǒng)。當給水泵出力與鍋爐容量相匹配時,高壓給水母管宜采用切換母管制,每臺給水泵的容量,宜按其對應的鍋爐額定蒸發(fā)量的110給水量來選擇。p255第38頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五二、給水泵給水泵的總揚程應為鍋爐額定蒸發(fā)量時的給水流量從除氧器給水箱出口到省煤器進口流動的總阻力,另加20的裕量;加上汽包正常水位與除氧器給水箱正常水位

21、間的水位靜壓差(當鍋爐本體總阻力中包括其靜壓差時,應為省煤器進口與除氧器給水箱正常水位間的水柱靜壓差);加上鍋爐額定蒸發(fā)量時,省媒器人口的進水壓力;減去除氧器的額定工作壓力。p256第39頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五 三、減壓減溫器減壓減溫器在熱電站作為抽汽機組事故時的備用或作為尖峰負荷時的調(diào)峰,對于中小型熱電站,減壓減溫器常作為廠用蒸汽的熱源。當作為工業(yè)抽汽事故備用時,減壓減溫器容量等于一臺最大汽輪機的最大抽汽量或背壓排汽量。p256第40頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五三、減壓減溫器當運行的汽輪機在任一臺停運時還能供給采暖、通風和生活

22、用熱量的6075(寒冷地區(qū)取上限)時,一般可不設采暖用汽備用減壓減溫器。有時熱電站抽汽或排汽參數(shù)不能滿足個別熱用戶的需要,而其用汽量又較少,這時可用新蒸汽經(jīng)減壓減溫后供給;有時熱電站的抽汽或排汽參數(shù)比電站自用汽(如燃油加熱、除氧器加熱、廠內(nèi)采暖等)參數(shù)高,也可采用減壓減溫器或減壓閥將抽汽降到所需參數(shù)使用。這兩種情況下的減壓減溫器(減壓閥)都是常年使用的,應設1臺備用,并處于熱備用狀態(tài)。p256第41頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五三、減壓減溫器p256第42頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五 五、熱網(wǎng)加熱器基載熱網(wǎng)加熱器不設備用,但在容量上有一

23、定裕度,即在停用一臺熱網(wǎng)加熱器時,其余熱網(wǎng)加熱器能滿是6075的季節(jié)性熱負荷的需要。至于峰載熱網(wǎng)加熱器或熱水鍋爐的配置,應根據(jù)熱負荷的性質(zhì)、供熱距離、當?shù)貧庀髼l件和熱網(wǎng)系統(tǒng)等具體情況;綜合研究確定。一般熱網(wǎng)水泵、熱網(wǎng)凝結(jié)水(即熱網(wǎng)疏水)泵和熱網(wǎng)補充水泵都不少于兩臺,其中一臺備用。p257第43頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五第三節(jié) 供熱機組的熱經(jīng)濟性指標熱電聯(lián)產(chǎn)的總熱效率熱電聯(lián)產(chǎn)熱電比熱電成本分攤比熱化發(fā)電率p257第44頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五1、熱電聯(lián)產(chǎn)的總熱效率p258第45頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星

24、期五1、熱電聯(lián)產(chǎn)的總熱效率消p259第46頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五2、熱電聯(lián)產(chǎn)熱電比p259第47頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五3、熱電成本分攤比p259第48頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五4、熱化發(fā)電率p260第49頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五4、熱化發(fā)電率p260第50頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五第四節(jié) 發(fā)電廠汽水管道設計一、概述二、管子的選擇三、管道附件的選擇四、管道及附件的布置五、水力計算六、支吊架設計p260第51頁,共122頁,202

25、2年,5月20日,0點18分,星期五一、概述汽水管道設計應根據(jù)熱力系統(tǒng)和布置條件進行,做到選材正確、布置合理、補償良好、疏水暢通、流阻較小、造價低廉、支吊合理、安裝維護方便、擴建靈活、整齊美觀,并應避免水擊、共振,降低噪聲。p260第52頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(一)設計壓力(二)設計溫度(指管道運行中內(nèi)部介質(zhì)的最高工作溫度)(三)設計安裝溫度 (可取用20)(四)管道的公稱壓力PN和公稱通徑DN(五)水壓試驗(六)管子材料(七)許用應力一、概述p260第53頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五二、管子的選擇(一)管徑選擇(二)壁厚計算(

26、三)管子類別選擇p262第54頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(一)管徑選擇p262參看大綱 p35,第10題第55頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(一)管徑選擇p262第56頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(二)壁厚計算p263第57頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(二)壁厚計算2、直管的計算壁厚和取用壁厚p264第58頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(二)壁厚計算2、直管的計算壁厚和取用壁厚p265第59頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五

27、(二)壁厚計算p265第60頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(三)管子類別選擇 無縫鋼管適用于各類參數(shù)的管道。 PN2.5及以下參數(shù)的管道,也可選用電焊鋼管。低溫流體輸送用焊接鋼管(GB30921982),僅適用于PN1.6及以下、設計溫度不大于200的介質(zhì)。 p265第61頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五三、管道附件的選擇法蘭組件彎管及彎頭異徑管三通封頭和堵頭堵板和孔板波紋管補償器p266閥門閥門傳動裝置閥門驅(qū)動裝置第62頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五閥門(1)閘閥:作關斷用。(2)截止閥:作關斷用。(3)球閥:

28、作調(diào)節(jié)或關斷用。(4)調(diào)節(jié)閥:(5)止回閥(6)疏水閥(疏水器)(7)蝶閥(8)安全閥p266第63頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五四、管道及附件的布置(一)主廠房內(nèi)汽水管道布置(二)附件布置(三)管道的補償p269第64頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(一)主廠房內(nèi)汽水管道布置1、布置原則2、布置順序和要點主廠房內(nèi)管道布置首先按類別布置,然后按區(qū)域布置。p269第65頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(1)按類別布置1)主蒸汽管道 主蒸汽管道由鍋爐過熱器出口經(jīng)除氧間和煤倉間(內(nèi)煤倉或合并煤倉布置)進汽輪機補償要求蠕變

29、監(jiān)察段布置位移指示器流量測量裝置疏、放水管道及坡度支吊架p269第66頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(1)按類別布置2)高壓給水管道。 高壓給水管道是由給水泵出口經(jīng)高壓加熱器后至鍋爐省煤器。閥門布置母管布置給水操作臺流量測量裝置給水泵再循環(huán)管p270 主蒸汽、高壓給水管道布置后,在主廠房的主要空間位置基本確定,可著手按不同區(qū)域進行各類管道布置。第67頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(2)按區(qū)域布置1)除氧器有關管道。 除氧器有關管道指在除氧間布置的各類管道,其中有加熱蒸汽、主凝結(jié)水、給水泵再循環(huán)、除鹽(軟化)水、汽平衡、低壓給水、加熱器疏水

30、、汽封排氣、除氧器排氣、放水管道等。B列側(cè)管道布置除氧器平臺上部管道布置除氧水箱下部管道p272第68頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(2)按區(qū)域布置2)A列社側(cè)管道布置。 A列柱內(nèi)、外側(cè)有生產(chǎn)用蒸汽、汽輪機本體的抽汽、排汽管道等。A列柱內(nèi)側(cè)A列柱外側(cè)p274第69頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(2)按區(qū)域布置3)B列柱側(cè)管道布置。 B列柱側(cè)主要指運轉(zhuǎn)層下方汽輪機間側(cè),有高、低壓給水母管等。排列次序給水泵連接支撐方式p274第70頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(2)按區(qū)域布置4)管道和電纜夾層管道布置。 管道和電

31、纜夾層有高壓給水母管、除氧給水箱排放水母管、主蒸汽疏水母管等。5)溝道內(nèi)管道布置。 溝道內(nèi)管道布置有循環(huán)水管道、軸承冷卻水管道、疏排水管道等。6)疏水箱范圍管道布置。 疏水箱范圍內(nèi)管道有來自除氧水箱、鍋爐和疏水擴容器及低位水箱等處。并通過疏水泵供給鍋爐起動上水和運行時進入除氧器。p275第71頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(2)按區(qū)域布置7)汽輪機本體管道布置。 汽輪機本體管道特點是類別繁多,空間小,是管道密集區(qū)。其范圍是本體平臺柱中心外1m。主蒸汽管道高壓給水管道抽汽管道真空管道油管道p275第72頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(二)附

32、件布置(1)兩個成型附件相連接時,宜裝設一段直管(2)在三通附近裝設異徑管時,對于匯流三通,異徑管應布置在匯流前的管道上;對于分流三通,異徑管應布置在分流后的管道上。(3)閥門的布置(4)閥門手輪的布置(5)當閥門不能在地面或樓面進行操作時,應裝設閥門傳動裝置或操作平臺。p276第73頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(二)附件布置(6)存在兩相流動的管系,調(diào)節(jié)閥的位置宜接近接受介質(zhì)的容器。(7)汽輪機旁路閥的布置(8)安全閥的布置(9)流量測量裝置(測量孔板或噴嘴)前后應有一定長度的直管段p277第74頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(三)管

33、道的補償(1)應充分利用管道本身柔性的自補償來補償管道的熱膨脹。當自補償不能滿足要求時,必須增設補償器。(2)主蒸汽、汽輪機抽汽、輔助蒸汽、高溫軸封供汽及高壓給水管道應按照汽水管道應力計算技術規(guī)定SDGJ61990進行電子計算機計算;其他熱管道,宜采用電子計算機計算。應力、推力不滿足要求時,應對管道布置進行適當?shù)恼{(diào)整。p278第75頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(三)管道的補償(3)兩點間無限位支吊點的無分支的管道,其自補償能力是否滿足要求,可按管規(guī)附錄判別。(4)當采用波紋管補償器時,可利用補償器的軸向變形來吸收直管段的熱膨脹,也可利用補償器的彎曲變形組成單式或復

34、式補償器來吸收管道橫向的熱膨脹。在使用波紋管時,必須在支吊系統(tǒng)中保證不使其失穩(wěn)。(5)波紋管補償器應根據(jù)波紋管的類型考慮其推力和力矩對設備接口或管道固定點的影響。有關推力的計算見管規(guī)附錄。p278第76頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五 五、水力計算(一)一般規(guī)定管道水力計算的任務是按照給定的管道布置、管徑、介質(zhì)流量及其參數(shù)來計算管道的壓降,或確定管道內(nèi)任一截面上的介質(zhì)狀態(tài)以及管道的通流能力。計算管道壓降時,宜考慮一定的裕量,其值可取計算壓降的10%。管子摩擦系數(shù)應按雷諾數(shù)及管壁相對粗糙度D1由圖26查取。p278第77頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分

35、,星期五 (一)一般規(guī)定p278第78頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五 (一)一般規(guī)定p278第79頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五 (一)一般規(guī)定p278例:大綱P38,第22題:第80頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五 (一)一般規(guī)定管道的總阻力系數(shù)接下式計算p279第81頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五 (一)一般規(guī)定p279第82頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五 (一)一般規(guī)定p278第83頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五 (一)一般

36、規(guī)定p280第84頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(二)介質(zhì)比體積變化不大的管道(1)本節(jié)適用于水管道和管道終端與始端介質(zhì)比體積比不大于1.6或壓降不大于初壓40的蒸汽管道。p280第85頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(二)介質(zhì)比體積變化不大的管道p280第86頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(二)介質(zhì)比體積變化不大的管道p280第87頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(二)介質(zhì)比體積變化不大的管道p280第88頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(二)介質(zhì)比體積變化不

37、大的管道p280第89頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(二)介質(zhì)比體積變化不大的管道p280第90頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五六、支吊架設計(一)一般規(guī)定1、管道支吊架的設計要求 管道支吊架的設置和選型應根據(jù)管道系統(tǒng)的總體布置綜合分析確定。支吊系統(tǒng)應合理承受管道的動載荷、靜載荷和偶然載荷;合理約束管道位移;保證在各種工況下,管道應力均在允許范圍內(nèi);滿足管道所連設備對接口推力(力矩)的限制要求;增加管道系統(tǒng)的穩(wěn)定性,防止管道振動。 p281第91頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五 2、支吊架形式選擇(1)固定支架:用

38、于管道上不允許有任何方向的線位移和角位移的支承點。(2)滑動支架或剛性吊架:用于不允許有垂直位移的支吊點。(3)滾動支架:用于不允許有垂直位移且需減小支架摩擦力的支撐點。(4)彈簧支吊架:用于有垂直位移的支吊點。當有水平位移時,彈簧支架宜加裝滾柱、滾珠盤或聚四氟乙烯板。(5)恒力支吊架:用于管道垂直位移較大或需要限制轉(zhuǎn)移荷載的支吊點。p282第92頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五 2、支吊架形式選擇(6)導向裝置:用于需引導管道某方向位移而限制其他方向位移的地方。(7)限位裝置:用于管道上需要限制某個或幾個方向位移的地方。(8)減振裝置:用于管道上需要防止振動的地方,

39、允許其對管道熱脹冷縮有一定的影響。(9)阻尼裝置:用于管道上需承受地震載荷、沖擊載荷或控制管道高速振動位移的地方。它不影響管道熱脹冷縮。p282第93頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五3支吊架布置(1)設備接口附近的支吊架間距和形式,除符合管道的強度、剛度和防振要求外,還應使設備接口所承受的管道最大推力和力矩在允許范圍內(nèi),且不應限制設備接口位移。(2)在靠近集中荷載(如閥門、三通等)處宜布置支吊架。(3)裝設波紋管補償器或套筒補償器的管道,應根據(jù)管道補償需要和補償器性能設置固定支架和導向裝置,將管道熱位移正確地引導到補償器處,并應滿足補償器制造廠的要求。 p282第94

40、頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五3支吊架布置(4)安全閥排汽管道的自重和排汽反力應由支吊架承受;對于開式排放系統(tǒng),當閥管上不設支吊架時,應對安全閥進出口接管和法蘭進行強度核算。(5)在形補償器兩側(cè)適當位置宜設置導向裝置。(6)當設備接口承受過大的管道推力或力矩時,如裝設限位裝置,其位置及限位方向應通過計算確定。(7)垂直管道穿過各層樓板和屋頂時,在孔洞周圍應有防水措施;穿過屋頂?shù)墓艿缿b設防雨罩。室外管道吊架的拉桿,在穿過保溫層處應裝設防雨罩。p282第95頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(二)支吊架間距p283第96頁,共122頁,2022

41、年,5月20日,0點18分,星期五(二)支吊架間距p283第97頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(三)支吊架荷載1、支吊架設計 應考慮(但不限于)下列各項荷載: (1)管子、閥門、管件和保溫結(jié)構的重力。(2)支吊架零部件自重。(3)管道所輸送介質(zhì)的重力。(4)蒸汽管道水壓試驗或管路清洗時的介質(zhì)重力。(5)管道上柔性管件(如波紋管補償器、金屬軟管等)由于內(nèi)部壓力所產(chǎn)生的作用力。(6)支吊架約束管道位移(包括熱脹、冷緊和端點附加位移)所承受的約束反力和彈簧支吊架轉(zhuǎn)移荷載。 p283第98頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五1、支吊架設計應考慮下列各項

42、荷載:(7)管道位移時在活動支吊架上引起的摩擦力, (8)室外管道的風雪荷載。(9)正常運行時,可能產(chǎn)生的管道振動力。(10)管內(nèi)流體動量突變(女口水錘)弓起的瞬態(tài)作用力。(11)蒸汽排放時產(chǎn)生的反作用力。(12)管道裝在地震地區(qū)產(chǎn)生的地震力。但不考慮地震與風荷載同時出現(xiàn)的工況p283第99頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五2、支吊架結(jié)構荷載 應按照支吊架使用過程中的各種工況分別計算,并組合同時作用于支吊架上的所有荷載,取其中對支吊架結(jié)構最不利的一組并加上本支吊架或臨近活動支吊架上摩擦力對本支吊架的作用作為結(jié)構荷載。p284第100頁,共122頁,2022年,5月20日

43、,0點18分,星期五2、支吊架結(jié)構荷載 (1)支吊架結(jié)構荷載計算可考慮下述工況: 運行初期冷態(tài)工況; 運行初期熱態(tài)工況; 管道應變自均衡后的冷態(tài)工況; 水壓試驗(或管路清洗)工況; 各種暫態(tài)工況,如閥門瞬間啟閉工況、安全閥動作工況等。p284第101頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五2、支吊架結(jié)構荷載 (2)計算管子、閥門、管件和保溫結(jié)構的重力荷載時,應乘以荷載修正系數(shù)。荷載修正系數(shù)可取1.4。此時,修正后的荷載己包括支吊架零部件自重。(3)動力荷載(包括管內(nèi)流體動量突變?nèi)缢N引起的瞬態(tài)作用力和蒸汽排放時產(chǎn)生反作用力荷載)應根據(jù)荷載的動力特性,乘以相應的動載系數(shù)。(4)

44、風雪荷載可按建筑結(jié)構荷載規(guī)范(GBJ9)計算。(5)減振裝置和阻尼裝置的結(jié)構荷載,應根據(jù)管道對防振或抗沖擊的需要具體分析確定。p284第102頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五3、支吊架荷載計算4、彈簧支吊架或恒力支吊架的分配荷載 p284第103頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五 5、排汽管道的排汽反力 應根據(jù)管道結(jié)構和水力計算結(jié)果,按下述有關公式計算。計算結(jié)果應乘以動載系數(shù)。p284第104頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五 5、排汽管道的排汽反力 p284第105頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星

45、期五 5、排汽管道的排汽反力 p285第106頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五 5、排汽管道的排汽反力 p285第107頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(四)彈簧選擇見p286,287p286第108頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(五)支吊架結(jié)構強度計算(1)支吊架零部件的強度應按結(jié)構荷載計算。根部鋼結(jié)構強度計算方法及穩(wěn)定性應遵守現(xiàn)行的鋼結(jié)構設計規(guī)范(GBJ17),材料選擇和許用應力分別按管規(guī)條和管規(guī)條確定。p288第109頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(五)支吊架結(jié)構強度計算(2)選用

46、支吊架零部件的材料(3)確定許用應力(4)確定拉桿直徑(5)支吊架管部設計應保證管道局部應力在允許范圍內(nèi)。(6)較長垂直管道上的剛性支吊架,應按單側(cè)承受相應支吊點全部荷載設計。(7)生根結(jié)構除滿足強度條件外,尚應滿足剛度條件p288第110頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五(五)支吊架結(jié)構強度計算(8)生根結(jié)構采用焊接或梁箍固定的雙支點梁形式時,可按簡支梁計算其強度和剛度。(9)支吊架結(jié)構的焊縫,應確定焊縫結(jié)構尺寸和驗算焊縫的強度。p288第111頁,共122頁,2022年,5月20日,0點18分,星期五第五節(jié) 發(fā)電廠主廠房布置主廠房包括汽機問、除氧間、煤倉間、廠用配電間和鍋爐間。根據(jù)各車間的設備、附屬設備、汽水管道及煙風煤粉管的布置需要,確定主廠房的柱距,確定各車間的跨度、層數(shù)、層高及長度。同時,確定主廠房的建筑、結(jié)構形式。主廠房內(nèi)的設備是電站生產(chǎn)的核心。主廠房布置直接影響電站的運行安全、檢修方便、建設進度和投資,主廠房布置是一項既重要又復雜的綜合性的工作,是電站設計中的一個

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