發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)第1頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一第八章發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)2第2頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一全面性熱力系統(tǒng)組成主要包括：1、回?zé)岢槠到y(tǒng)2、除氧系統(tǒng)3、主蒸汽系統(tǒng)4、旁路系統(tǒng)5、給水系統(tǒng)6、全廠公用汽水系統(tǒng)3第3頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一主蒸汽系統(tǒng)本節(jié)講述以下幾個問題：一主蒸汽系統(tǒng)的型式（重點(diǎn)掌握）二主蒸汽原則性熱力系統(tǒng)三主蒸汽全面性熱力系統(tǒng)4第4頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

主蒸汽系統(tǒng)包括從鍋爐過熱器出口至汽輪機(jī)進(jìn)口的蒸汽管道和通往各用新蒸汽的支管。對于中間再熱式機(jī)組還包括從汽輪機(jī)高壓缸排汽至鍋爐再熱器入口，和從再熱器出口至汽輪機(jī)中壓缸進(jìn)口的再熱蒸汽系統(tǒng)。5第5頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一一主蒸汽系統(tǒng)的型式主要包括：1、單母管制系統(tǒng)2、切換母管制系統(tǒng)3、單元制系統(tǒng)6第6頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一單母管制7第7頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一切換母管制8第8頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一單元制9第9頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一特點(diǎn)比較：

單母管制系統(tǒng)中，母管一直處于運(yùn)行狀態(tài)；切換母管一般按照單元制運(yùn)行，母管處于熱備用狀態(tài)，在鍋爐進(jìn)行負(fù)荷分配時投入使用；單元制系統(tǒng)中，一臺鍋爐配一套汽輪發(fā)電機(jī)組，或者兩臺鍋爐配一套汽輪發(fā)電機(jī)組；10第10頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一三種系統(tǒng)的優(yōu)劣比較

主要從可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性、以及方便性四個方面比較

1、可靠性單母管制系統(tǒng)可靠性最差；切換母管系統(tǒng)較復(fù)雜，可靠性一般；單元制系統(tǒng)簡單，可靠性最好，但是，由于沒有備用主蒸汽，機(jī)組的可靠性也會受到影響。

2、靈活性3、經(jīng)濟(jì)性4、方便性11第11頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

1、可靠性

2、靈活性靈活性是指在不同工況下均能保證汽輪機(jī)正常運(yùn)行。切換母管靈活性最好；單母管制系統(tǒng)靈活性較好；單元制系統(tǒng)靈活性較差。

3、經(jīng)濟(jì)性4、方便性12第12頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

1、可靠性2、靈活性

3、經(jīng)濟(jì)性單元制機(jī)組系統(tǒng)簡單，投資與運(yùn)行費(fèi)用均最小。4、方便性13第13頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

1、可靠性2、靈活性3、經(jīng)濟(jì)性

4、方便性單元制機(jī)組系統(tǒng)簡單，維修、安裝等均很方便。14第14頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

根據(jù)以上分析，結(jié)合綜合技術(shù)實(shí)際，可有以下規(guī)律：

1、我國單機(jī)容量6MW以下機(jī)組，其主蒸汽系統(tǒng)一般應(yīng)為單母管制；2、熱電廠根據(jù)自身特點(diǎn)，主蒸汽系統(tǒng)可采用母管制比較好；3、對裝有高壓供熱式機(jī)組電廠，應(yīng)采用切換母管制系統(tǒng)以增加系統(tǒng)的靈活性；4、對裝有高壓凝汽式機(jī)組的電廠，可采用單元制或單母管制的主蒸汽系統(tǒng)；5、對于有中間再熱式機(jī)組，由于自身管道復(fù)雜，且高溫管道價格昂貴，其主蒸汽系統(tǒng)應(yīng)采用單元制比較合適。15第15頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一主蒸汽及再熱蒸汽系統(tǒng)的

溫度偏差、壓損和管徑的優(yōu)化1、溫度偏差主蒸汽系統(tǒng)與再熱系統(tǒng)有單管與雙管兩種系統(tǒng)。雙管系統(tǒng)的主蒸汽管，分左右兩側(cè)進(jìn)入汽輪機(jī)高壓缸的自動主汽門；雙管系統(tǒng)的再熱蒸汽管，分兩路進(jìn)入再熱器，再熱后蒸汽也分左右兩路沿四根或兩根管子進(jìn)入汽輪機(jī)中壓缸的中壓聯(lián)合汽門。對于雙管系統(tǒng)存在著溫度偏差問題，解決的辦法是增加中間聯(lián)絡(luò)管

16第16頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一17第17頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一2、壓損與管徑優(yōu)化降低主蒸汽、再熱蒸汽系統(tǒng)的壓損，可提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，節(jié)約燃料，可以采用的常用方法是：（1）在保證運(yùn)行安全的情況下，盡量減少閥門的使用（2）盡量避免使用節(jié)流裝置（3）管路數(shù)目及管徑注意優(yōu)化，特別對于高壓高溫管道。18第18頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一三主蒸汽全面性熱力系統(tǒng)

主蒸汽全面性熱力系統(tǒng)除了包括主蒸汽管道、再熱蒸汽管道和新蒸汽管道以外，還包括：1、汽輪機(jī)加熱裝置用汽2、輔助蒸汽3、閥門及附件4、主蒸汽管的疏水系統(tǒng)5、防止汽輪機(jī)進(jìn)水進(jìn)冷汽設(shè)備及系統(tǒng)19第19頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一20第20頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

主蒸汽管暖管的同時，汽缸夾層和法蘭螺栓加熱裝置都需要蒸汽加熱；加熱蒸汽的來源引自電動隔離門之前；其疏水引至汽輪機(jī)本體的疏水?dāng)U容器；

1、汽輪機(jī)加熱裝置用汽21第21頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前，要投入輔助蒸汽，輔助蒸汽引自電動隔離門前，主要用于：1、在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前15min左右向軸封系統(tǒng)供汽，以對軸封系統(tǒng)暖管；2、鍋爐啟動前需要加熱蒸汽，以建立正常的水循環(huán)，控制汽包上、下壁溫差，縮短啟動時間，節(jié)約燃油，使點(diǎn)火后過熱器、再熱器有蒸汽冷卻；3、鍋爐點(diǎn)火燃油系統(tǒng)霧化油系統(tǒng)用加熱蒸汽；4、機(jī)組起停、甩負(fù)荷期間，向除氧器供蒸汽等。

2、輔助蒸汽22第22頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

在汽輪機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)工況下，投入輔助蒸汽，多從高壓缸排汽引來冷再熱蒸汽。對于擴(kuò)建電廠要老廠提供汽源；對于新建電廠需要建起動鍋爐

23第23頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一（1）主蒸汽管道上電動隔離門主要作用：暖管、水壓試驗(yàn)、汽輪機(jī)啟停時嚴(yán)密隔絕作用。（2）高壓缸排汽口處，裝有液動和氣動逆止門，在汽輪機(jī)甩負(fù)荷時即連鎖動作，以防止冷再熱蒸汽倒流入汽輪機(jī)。（3）主汽管道以及熱再熱蒸汽管道上，各應(yīng)裝有脈沖式安全門和排汽消音器。（4）冷再熱蒸汽管道上，裝有回轉(zhuǎn)堵板，供水壓試驗(yàn)時用。（5）冷再熱蒸汽管道上，裝有事故噴水減溫器，保護(hù)再熱器使用。

3、閥門及附件24第24頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

4、主蒸汽管的疏水系統(tǒng)主蒸汽管道疏水系統(tǒng)的作用在于：（1）暖管時及時排放疏水以加快暖管溫升；（2）電動隔離門后的疏水門（防腐門）可用以監(jiān)督隔離門的嚴(yán)密性；（3）暖管疏水引至汽輪機(jī)本體的疏水?dāng)U容器。25第25頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

5、防止汽輪機(jī)進(jìn)水進(jìn)冷汽設(shè)備及系統(tǒng)汽輪機(jī)進(jìn)水事故，多為冷再熱蒸汽管道積水造成，其水源主要來自三方面：（1）暖管、沖轉(zhuǎn)、停機(jī)期間形成的凝結(jié)水；（2）再熱器事故噴水設(shè)備故障；（3）用部分冷再熱蒸汽為回?zé)岢槠脑摶責(zé)峒訜崞鞴苁屏?導(dǎo)致部分給水進(jìn)入再熱蒸汽管道；(4)高壓旁路的減溫水裝置與冷再熱系統(tǒng)相連,該減溫水引自高壓給水,壓力高、水量大。由于減溫控制失靈而進(jìn)入冷再熱蒸汽管道。26第26頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一27第27頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一主蒸汽系統(tǒng)流程圖系統(tǒng)圖上的字母表示：PIpressureindicator壓力指示表BFboilerfeedwater鍋爐給水PSpressuresignal壓力信號器MSmainsteam主蒸汽PTpressuretransducer壓力變送器CRcoolreheater冷再熱蒸汽LSliquidsighal液位信號器Ccondenser凝結(jié)水FEflowexpenditure流量節(jié)流HR熱再熱蒸汽heatreheaterFTflowtransducer流量變送器ESextractingsteam抽汽ASauxiliarysteam輔助蒸汽TEtemperature溫度28第28頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一主蒸汽系統(tǒng)流程圖29第29頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一主蒸汽系統(tǒng)運(yùn)行中，應(yīng)注意的事項(xiàng)：1、機(jī)組啟動前，所有疏水門全開，按要求的溫升率進(jìn)行暖管，直至機(jī)組開始帶負(fù)荷，汽溫具有一定的過熱度，才關(guān)閉全部疏水門；2、汽輪機(jī)甩負(fù)荷不久再啟動時，開疏水門可能使主蒸汽系統(tǒng)降壓，會導(dǎo)致過熱器、主蒸汽管驟冷，應(yīng)適當(dāng)疏水并防止過度降壓；3、冷再熱蒸汽管宜采用自動疏水系統(tǒng)。熱再熱蒸汽管道的疏水門，在汽輪機(jī)進(jìn)汽前由主控室人員打開，直至機(jī)組并網(wǎng)，確信有足夠和穩(wěn)定的過熱度后方可關(guān)閉。30第30頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一小結(jié)：

本節(jié)主要講述了主蒸汽系統(tǒng)的組成、型式、特點(diǎn)運(yùn)行中應(yīng)注意的問題等。31第31頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一應(yīng)知問題：1、主蒸汽系統(tǒng)有哪三種主要型式？2、如何防止主蒸汽雙管系統(tǒng)的溫差？3、主蒸汽系統(tǒng)中中間再聯(lián)絡(luò)管的作用是什么？4、說出幾種可以減小主蒸汽系統(tǒng)管路壓降的方法。5、主蒸汽系統(tǒng)運(yùn)行中，應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？6、能夠讀懂主蒸汽系統(tǒng)全面性熱力系統(tǒng)圖。32第32頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一河南理工大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院

主蒸汽旁路系統(tǒng)*33第33頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一本節(jié)主要講述：一什么是旁路系統(tǒng)及其類型；二旁路系統(tǒng)的作用；三旁路系統(tǒng)的選擇和應(yīng)用；四直流鍋爐的旁路系統(tǒng)五旁路系統(tǒng)的全面性熱力系統(tǒng)34第34頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一一旁路系統(tǒng)及其類型

旁路系統(tǒng)是蒸汽中間再熱單元機(jī)組熱力系統(tǒng)的重要組成系統(tǒng)之一。是指高參數(shù)蒸汽不進(jìn)入汽輪機(jī)，而是經(jīng)過與汽輪機(jī)并聯(lián)的減溫減壓器，進(jìn)入再熱器或低參數(shù)的蒸汽管道或直接排至凝汽器的連接系統(tǒng)。

35第35頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一主蒸汽旁路系統(tǒng)Ⅰ級旁路（高壓旁路）Ⅱ級旁路（低壓旁路）Ⅲ級旁路（大旁路，整機(jī)旁路）36第36頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一新蒸汽繞過汽輪機(jī)高壓缸而流到冷再熱蒸汽管道的，稱為高壓旁路，也叫Ⅰ級旁路；

再熱后的蒸汽繞過汽輪機(jī)中、低壓缸直接進(jìn)入凝汽器的，稱為低壓旁路，也叫Ⅱ級旁路；

新蒸汽繞過整個汽輪機(jī)而直接排入凝汽器的，稱為整機(jī)旁路也叫Ⅲ級旁路，或大旁路。37第37頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一38第38頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一生產(chǎn)實(shí)際中常見的旁路系統(tǒng)

實(shí)際旁路系統(tǒng)為以上三種旁路系統(tǒng)的組合兩級旁路串聯(lián)系統(tǒng)系統(tǒng)特點(diǎn)：（1）各種工況下，通過高壓旁路均能保護(hù)再熱器；（2）兩級旁路系統(tǒng)的串聯(lián)能滿足啟動性能的各項(xiàng)要求；（3）系統(tǒng)比單級旁路復(fù)雜，投資費(fèi)用大，國產(chǎn)125MW、200MW機(jī)組多采用這種旁路系統(tǒng)39第39頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一兩級旁路并聯(lián)系統(tǒng)系統(tǒng)特點(diǎn)：（1）高壓旁路用于保護(hù)再熱器；（2）機(jī)組啟動時用于暖管以及迅速提高再熱器接近于中壓缸的溫度；（3）整機(jī)旁路用以在各種工況下，將剩余的蒸汽排至冷凝器；（4）主蒸汽超壓時，能自動動作，可減少主安全閥的動作次數(shù)；（5）國產(chǎn)300MW汽輪機(jī)機(jī)組采用這種系統(tǒng)40第40頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一單級旁路系統(tǒng)系統(tǒng)特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)簡單，操作簡便，投資最少；（2）可以加熱過熱器，調(diào)節(jié)過熱器的溫度；（3）適用于無需再熱器保護(hù)的情況，如再熱器布置在低溫?zé)焻^(qū)或者再熱器采用耐高溫材料，允許干燒等；（4）國產(chǎn)第二臺200MW以及波蘭進(jìn)口120MW機(jī)組采用這種系統(tǒng)。41第41頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一二旁路系統(tǒng)作用1、保護(hù)再熱器，防止鍋爐超壓2、回收工質(zhì)和熱量，降低噪聲3、協(xié)調(diào)啟動參數(shù)和流量，縮短啟動時間，減少汽輪機(jī)的壽命損耗4、甩負(fù)荷時鍋爐能維持熱備用狀態(tài)5、防止鍋爐超壓，兼有鍋爐安全閥的作用42第42頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一1、保護(hù)再熱器，防止鍋爐超壓（1）保護(hù)再熱器：在鍋爐點(diǎn)火、汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前，停機(jī)不停爐或甩負(fù)荷等工況，汽輪機(jī)高壓缸沒有排汽，此時可用高壓旁路來保護(hù)再熱器；（2）防止鍋爐超壓：機(jī)組發(fā)生故障，緊急停爐時，可通過旁路系統(tǒng)將剩余蒸汽排出，防止鍋爐超壓，減少安全門動作次數(shù)，有助于保證安全門的嚴(yán)密性；43第43頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一2、回收工質(zhì)和熱量，降低噪聲（1）回收工質(zhì)和熱量：單元式機(jī)組啟?；蛩ω?fù)荷時，鍋爐蒸發(fā)量與汽輪機(jī)所需要的蒸汽量不一致，存在大量剩余蒸汽，利用旁路系統(tǒng)可以回收；（2）降低噪音：機(jī)組發(fā)生故障，緊急停爐時，可通過旁路系統(tǒng)將剩余蒸汽排出，減少安全門動作次數(shù)，減少安全門排汽噪音；44第44頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一3、協(xié)調(diào)啟動參數(shù)和流量，縮短啟動時間，減少汽輪機(jī)的壽命損耗首先了解幾個概念:(1)脹差:汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子膨脹值與汽缸膨脹值之差;(2)冷態(tài)啟動:以高壓缸第一級金屬溫度為依據(jù),200℃以下時啟動為冷態(tài)啟動;溫態(tài)啟動:以高壓缸第一級金屬溫度為依據(jù),200~370℃時啟動為溫態(tài)啟動;熱態(tài)啟動:以高壓缸第一級金屬溫度為依據(jù),370℃以上時啟動為熱態(tài)啟動;(3)壽命損耗率:汽輪機(jī)每啟動一次,或升降負(fù)荷一次所消耗壽命的百分?jǐn)?shù);45第45頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一（1）點(diǎn)火初期,鍋爐低溫蒸汽不允許進(jìn)入汽輪機(jī),而是通過旁路系統(tǒng),直到該汽溫比汽缸體高50℃時,汽輪機(jī)方可啟動,因此旁路系統(tǒng)可協(xié)調(diào)機(jī)組啟動；（2）旁路系統(tǒng)的設(shè)置,可以使鍋爐有較大的燃燒率啟動,在較短時間產(chǎn)生足夠蒸汽供機(jī)組啟動,并可將汽溫調(diào)整到所需要的數(shù)值,從而達(dá)到協(xié)調(diào)機(jī)組啟動、縮短機(jī)組啟動時間的目的；(3)冷態(tài)啟動，機(jī)組壽命損耗率為0.15%；溫、熱態(tài)啟動為0.01%；旁路系統(tǒng)設(shè)置，能滿足機(jī)組啟停時對汽溫的要求，嚴(yán)格控制汽輪機(jī)金屬溫升率，延長壽命。46第46頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一4、甩負(fù)荷時鍋爐能維持熱備用狀態(tài)

機(jī)組故障時，旁路系統(tǒng)可在2～3s內(nèi)投入，保證停機(jī)不停爐，最大限度減少故障損失47第47頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一三旁路系統(tǒng)的選擇和應(yīng)用

旁路系統(tǒng)容量的概念：是指額定參數(shù)時蒸汽的通流量,與鍋爐額定蒸發(fā)量的比值。即：

48第48頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一1、旁路系統(tǒng)容量的選擇：

結(jié)合我國情況，再熱式機(jī)組旁路系統(tǒng)容量一般為30％；經(jīng)過任務(wù)書明確，必須兩班制運(yùn)行、甩負(fù)荷帶廠用電或停機(jī)不停爐的再熱式機(jī)組，旁路系統(tǒng)容量可增至40％～50％；2、旁路系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇：

有電動、液動、氣動或電—液聯(lián)合操縱等；液動、氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)：力矩大，動作快(3~5s)，調(diào)節(jié)可靠性高，但系統(tǒng)復(fù)雜，投資高；電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)：力矩小，動作慢（40s）,但投資少，維護(hù)方便。49第49頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一四直流鍋爐的旁路系統(tǒng)系統(tǒng)特點(diǎn)：

旁路系統(tǒng)的作用仍為保護(hù)再熱器，回收工質(zhì)和熱量，適應(yīng)機(jī)組滑參數(shù)啟動的需要。不同的是多了啟動分離器。稱為直流鍋爐的啟動旁路系統(tǒng)。50第50頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一五旁路系統(tǒng)的全面性熱力系統(tǒng)

51第51頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一52第52頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

小結(jié)

蒸汽中間再熱式機(jī)組的旁路系統(tǒng)，是單元機(jī)組啟?；蚴鹿使r時的一種重要調(diào)節(jié)和保護(hù)系統(tǒng)，雖然旁路系統(tǒng)使得投資增加，卻保護(hù)了再熱器、縮短機(jī)組啟動時間、減少啟動熱損失，使機(jī)組使用壽命得以延長。53第53頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一

應(yīng)知問題：1、旁路的類型和作用。2、能夠熟練認(rèn)知旁路系統(tǒng)全面性熱力系統(tǒng)圖。54第54頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一河南理工大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院

給水系統(tǒng)及全廠公用汽水系統(tǒng)*55第55頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一本節(jié)主要講述：一給水系統(tǒng)的型式；二給水全面性熱力系統(tǒng)；三公用輔助蒸汽系統(tǒng)四冷卻水系統(tǒng)五全廠疏放水系統(tǒng)56第56頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一一給水系統(tǒng)的型式

給水系統(tǒng)是火力發(fā)電廠中從除氧器給水泵出來,至鍋爐省煤器的這一段管道系統(tǒng)及設(shè)備.57第57頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一給水系統(tǒng)型式單母管制系統(tǒng)切換母管制系統(tǒng)單元制系統(tǒng)58第58頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一單元制系統(tǒng)系統(tǒng)特點(diǎn)：系統(tǒng)簡單、投資少，維護(hù)方便59第59頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一單母管制系統(tǒng)系統(tǒng)特點(diǎn)：系統(tǒng)包括三根單給水母管：吸水母管、壓力母管和鍋爐給水母管。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。60第60頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一切換母管制系統(tǒng)系統(tǒng)特點(diǎn)：吸水母管為單母管分段，壓力母管和鍋爐給水母管均為切換制61第61頁，共78頁，2023年，2月20日，星期一二給水全面性熱力系統(tǒng)62第62頁，共78頁，2023