1、第二節(jié) 給水回熱加熱 設備及系統(tǒng) feed water preheating equipment and system,一、給水回熱加熱的熱經(jīng)濟性 heat economy of feed water preheating system 回熱加熱器：抽汽不送凝汽器，減少了冷源損失；提高了鍋爐給水溫度。 1、給水回熱加熱的熱經(jīng)濟性分析 非再熱機組： 由于有了回熱抽汽，作功不足系數(shù)為,再熱機組 作功不足系數(shù)為：,有中間再熱后，回熱效果降低，通常采用以下方法，提高回熱效果： 采用加熱器的蒸汽冷卻器 再熱后抽汽作為小汽輪機的汽源 加大再熱冷段抽汽量，使其為更低的低壓加熱器抽汽量的1.52倍,2、回熱加

2、熱系統(tǒng)的連接方式 混合式加熱器 加熱給水溫度可達到加熱蒸汽壓力下的飽和溫度。 優(yōu)點： 傳熱效果好，無端差，能除氧，消除積銅垢，造價低。 結(jié)構(gòu)簡單 便于匯集不同溫度的疏水,缺點： 加熱器后要設給水泵、給水箱 廠用電消耗多 負荷突降時，給水泵可靠性下降,表面式加熱器 有傳熱端差3-7，加蒸汽冷卻器后傳熱端差有1-2。 傳熱效果比混合式降低3.7%。,疏水方式： 疏水逐級自流 加疏水泵：本級加熱器的出口 本級加熱器的入口 疏水冷卻段（器）：減少疏水逐級自流對相鄰加熱器產(chǎn)生的“排擠”。 蒸汽冷卻器的連接方式： 并聯(lián) 串聯(lián),典型的給水回熱加熱系統(tǒng) N50-8.83 N125-13.24/550/550

3、N200-12.75/535/535 老型:三高、四低、一除氧 改進型：三高、四低、一除氧、外置式蒸汽冷卻器 N300-16.18/550/550:疏水泵 N300-16.67/537/537:疏水逐級自流 N600-16.67/537/537:疏水逐級自流,K-800-240-5:無除氧器 福州電廠（華能）350MW 大連（華能）350MW 清河電廠八號機200MW 綏中電廠800MW,回熱系統(tǒng)的改造 末級加熱器設置疏水泵 設置疏水冷卻器或疏水冷卻段 合理設置蒸汽冷卻段： 抽汽過熱度83； 抽汽壓力1.034MPa； 蒸汽離開過熱段有42的過熱度，在過熱段流動阻力0.034MPa。,合理確定

4、蒸汽冷卻器的裝設位置： 再熱后的第一級抽汽，其效益與這段抽汽的過熱度成正比，也和這段抽汽所加熱的給水焓升成正比。 低壓回熱系統(tǒng)裝設混合式加熱器： 英國模式：全部混合 前蘇聯(lián)模式：表面式 混合式,二、回熱加熱器 feedwater preheater （一）低壓加熱器 安裝在凝結(jié)水泵與除氧器之間，水側(cè)承受凝結(jié)水泵出口的壓力，一般在0.5888-1.96MPa之間。 立式低壓加熱器 臥式低壓加熱器：傳熱效果好，橫管放熱系數(shù)為垂直管的1.7倍。 末級抽汽管直徑大，布置困難，放在凝汽器喉部。,（二）高壓加熱器 給水泵之后，承受高壓給水壓力。 聯(lián)箱螺旋管式（或蛇形管）加熱器 帶有過熱段和疏水冷卻段的高壓

5、加熱器（管板U形管式） 過熱蒸汽冷卻段：降低蒸汽過熱度； 飽和蒸汽段：蒸汽凝結(jié)放熱； 疏水冷卻段：利用疏水加熱給水，接近下一級抽汽壓力對應的飽和溫度。,三、回熱加熱器的保護裝置 protective equipment of feedwater preheater （一）回熱加熱器的疏水裝置 作用：不斷地排出運行中的加熱器內(nèi)的蒸汽凝結(jié)水，保持加熱器內(nèi)一定的凝結(jié)水水位，以維持汽空間所必須的壓力，防止水位過高凝結(jié)水由抽汽管倒流入汽輪機內(nèi)引起水擊。,型式：內(nèi)置式 外置式 多級水封筒：用在低壓加熱器上 疏水調(diào)節(jié)閥：與高壓加熱器的給水旁路共同作用，由電子調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制,（二）高壓加熱器水側(cè)旁路保護裝置 作

6、用：防止高壓管口泄漏或爆管時，高壓水通過抽汽管進入汽輪機，造成水擊。同時防止中斷鍋爐給水。 型式：液動聯(lián)成閥旁路保護 電動旁路保護：用DDZ-型儀表控制 氣動液壓旁路保護,（三）抽汽逆止閥 作用：當汽輪機故障自動主汽閥（調(diào)速汽門）關(guān)閉及發(fā)電機油開關(guān)跳閘時能自動關(guān)閉，防止加熱器內(nèi)未凝結(jié)的蒸汽及抽汽管道內(nèi)的蒸汽倒流入汽輪機。 型式：液壓抽汽逆止閥 氣動抽汽逆止閥（裝有空氣引導閥）,四、回熱加熱系統(tǒng)的運行 operating of preheating system （一）回熱加熱器的運行監(jiān)視 1、保持最小的傳熱端差（37） （1）加熱器受熱面結(jié)垢 （2）加熱器內(nèi)聚集了空氣 （3）凝結(jié)水水位過高 （

7、4）加熱器的抽汽壓力和抽汽量不穩(wěn)定 （5）加熱器的旁路門漏水,2、汽側(cè)凝結(jié)水水位應在規(guī)定范圍內(nèi) 3、監(jiān)視加熱器蒸汽壓力與出口水溫 4、防止旁路門漏水 （二）回熱加熱器的停用 高壓加熱器停用熱耗、煤耗 加熱器停用，若機組出力不變，凝汽量增加低壓通流部分的葉片、隔板以及推力軸承可能過負荷。,（三）回熱加熱器的故障 1、加熱器管漏水 2、加熱器管破裂的原因： （1）管子振動 （2）管子被腐蝕損壞 （3）水沖擊損壞 （4）管子質(zhì)量不好 3、加熱器出口給水溫度下降，旁路門漏水 4、加熱器水位計漏水 5、加熱器振動，汽水沖擊管道,第三節(jié) 給水除氧設備及系統(tǒng) feed water deaeration eq

8、uipment and system,一、除氧器的工作原理和結(jié)構(gòu) working principle and structure 作用：除去鍋爐給水中的氧氣、氮氣、二氧化碳等氣體，保證鍋爐給水的品質(zhì)。 大容量機組：30g/l，則腐蝕管道嚴重； 規(guī)定：工作壓力5.88MPa的機組，給水中含氧量15g/l； 工作壓力5.88MPa的機組，給水中含氧量7g/l,方法： 化學方法：利用某些容易與氧起化學作用的藥品，使其與水中溶解的氧化合生成另一種對金屬不起腐蝕作用的物質(zhì)來除去水中的氧氣?；瘜W除氧只能除去水中的氧氣，而不能除去其它氣體。 物理（熱力除氧）方法：,（一）熱力除氧原理 亨利定律： 道爾頓定律

9、：,除氧階段： 初期除氧：氣體以微小氣泡的形式又水中逸出來的機械分離，只有在水中蒸汽的溶解的氣體的總壓力大大超過水面上的總壓力時，機械分離才有可能進行。能除去80%90%的氧氣。 深度除氧：由擴散作用來除去殘留在水中溶解的個別氣體分子，因為這時殘留氣體已沒有能力克服水的表面張力而逸出。,除氧條件： 傳熱條件：將除氧水加熱到除氧器壓力下的飽和溫度。并且在將水加熱到沸騰溫度的同時，及時地把從水中分離出來的氣體排除掉。 傳質(zhì)條件：加熱蒸汽與除氧水應有充分的接觸面積。,（二）除氧器的結(jié)構(gòu) 1、除氧塔 噴霧填料式：噴霧層進行第一階段除氧，填料層進行第二階段除氧。填料層中有二次蒸汽。 噴霧淋水盤式： 水膜

10、式：,2、除氧水箱 作用： （1）當某種原因中斷或減少了向除氧器的進水時，水箱的存水量可滿足1015分鐘的鍋爐最大給水消耗量； （2）它的安放位置使給水泵入口產(chǎn)生一定的富裕靜壓，保證給水泵在特殊工況下運行時不發(fā)生汽化。,二、給水除氧系統(tǒng) feed water deaeration system （一）給水除氧系統(tǒng)（圖6-46） 水側(cè)： 汽側(cè)： 再沸騰管： 給水泵再循環(huán)管：,（二）采用汽動給水泵的除氧給水系統(tǒng) 汽動給水泵為運行泵 電動給水泵為備用泵 1、運行經(jīng)濟 節(jié)省廠用電，用汽輪機的抽汽，使循環(huán)效率提高； 2、對容量無限制 最大異步電機：6300KW；現(xiàn)要求給水泵耗功可達600010000KW

11、以上。,3、可與給水泵的轉(zhuǎn)速直接匹配 泵的轉(zhuǎn)速：40006000rpm 大電機轉(zhuǎn)速：3003600rpm 4、可實現(xiàn)損失較小的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 給水流量采用速度調(diào)節(jié) 汽動給水泵可改變進汽量和進汽參數(shù)實現(xiàn)變轉(zhuǎn)速。 5、獨立于電網(wǎng)之外 給水泵不受電網(wǎng)頻率變化的影響。 小汽輪機為凝汽式，全容量或半容量。,三、除氧器的運行 operation of deaerator （一）一般要求 除氧器在運行中必須具備的條件： 1、除氧器中的水必須被加熱到除氧器壓力下的飽和溫度； 2、淋水盤邊緣不能溢流，而造成汽流阻塞和蒸汽的瞬間凝結(jié)； 3、及時排出水中分離出來的氣體；,4、除氧器負荷均勻分配（母管制系統(tǒng)） 并列運行的除

12、氧器，汽水側(cè)有平衡管。 水位過低會使給水泵入口處的富裕靜壓減小； 水位過高有引起水從抽汽管倒入汽輪機內(nèi)引起水沖擊事故。 給水箱中加再沸騰管,5、避免除氧器自生沸騰 除氧器匯集了廠內(nèi)的各種疏水和余汽，當疏水溫度高于除氧器內(nèi)的飽和溫度時，進入除氧器內(nèi)的一部分水要汽化成為蒸汽，它要排擠掉一部分用汽，嚴重時會使供汽量為零。 自生沸騰的汽流旋渦發(fā)生在除氧塔的下部，會使塔內(nèi)壓力升高，即降低了經(jīng)濟性又惡化了除氧效果。 防止自生沸騰：有效控制進入除氧器的余汽量和疏水量。,（二）除氧器的滑壓運行 除氧器的壓力隨機組負荷與抽汽壓力而改變。 1、滑壓運行的優(yōu)點 避免了供除氧器抽汽的節(jié)流損失 可以使汽輪機抽汽點得到合

13、理的分配，提高機組的熱經(jīng)濟性 2、除氧器滑壓運行中存在的問題 負荷突升：返氧 負荷突降：閃蒸，給水泵入口汽化，加再沸騰管。,第四節(jié) 再熱機組的 旁路系統(tǒng) bypass system of reheating unit,定義：高參數(shù)蒸汽不通過汽輪機通流部分作功而經(jīng)過與汽輪機并聯(lián)的減溫減壓器，將降壓、降溫后的蒸汽送到低一級參數(shù)的蒸汽管道或凝汽器去的連接系統(tǒng)。 、級小旁路；級大旁路,一、旁路系統(tǒng)的作用 function of bypass system 加快啟動速度、改善啟動條件； 保護再熱器； 回收工質(zhì)，消除噪音； 甩負荷時旁路快速打開，可以防止鍋爐超壓，起到鍋爐安全閥的作用。,二、旁路系統(tǒng)的型式

14、 types of bypass system 一級大旁路系統(tǒng) 二級旁路系統(tǒng) 三級旁路系統(tǒng),三、汽輪機旁路系統(tǒng)容量的選擇 choosing the capacity of bypass system 選擇時主要考慮： 鍋爐的最小持續(xù)負荷 汽輪機沖轉(zhuǎn)時鍋爐的蒸發(fā)量 汽輪機甩負荷時鍋爐的蒸發(fā)量 再熱器冷卻所需要的最低蒸汽量,第五節(jié) 其它系統(tǒng) other system,一、疏放水系統(tǒng) drawing and releasing system （一）概述 1、 疏放水的來源： （1）冷態(tài)蒸汽管道的暖管疏水； （2）蒸汽長期停滯在某管段或附件中的積水； （3）蒸汽經(jīng)過較冷的管段或部件的凝結(jié)水； （4）蒸

15、汽帶水或減溫減壓器噴水過量。,2、危害： （1）管道中有凝結(jié)水，產(chǎn)生振動； （2）進入汽輪機，損壞葉片。 3、疏水系統(tǒng)：用于收集和疏泄全廠疏水的管道系統(tǒng)及設備。 4、放水系統(tǒng)：回收汽包、各種水箱的放、溢水，合格的凝結(jié)水排放。 5、發(fā)電廠疏放水系統(tǒng)： 鍋爐、汽輪機本體疏水； 汽水管道疏水。 疏水送到本體疏水擴容器,（二）蒸汽管道的疏水 自由疏水（放水） 啟動疏水（暫時疏水） 經(jīng)常疏水 （三）全廠疏放水及熱量利用系統(tǒng) 包括：疏水膨脹箱、疏水箱、疏水泵、低位水箱、低位水泵等。,二、補充水管道系統(tǒng) making up water pipe system 補充水處理：化學處理、加熱處理 補充水送入： 除

16、氧器（經(jīng)排污冷卻器） 凝汽器（凝汽器內(nèi)有真空除氧設備）,三、蒸發(fā)器管路系統(tǒng) vaporizer pipe system 生水水質(zhì)差，化學處理達不到要求，常采用雙級蒸發(fā)器產(chǎn)生蒸餾水做補充水。 軟化水送入排污冷卻器和疏水冷卻器預熱后送入蒸發(fā)器，殘生的蒸汽送入蒸發(fā)器凝汽器，產(chǎn)生的水送入疏水冷卻器，再送入回熱加熱器。 進水方式：通過調(diào)整閥門A、B、C,四、發(fā)電廠的供水系統(tǒng) water supply system of power plant 600MW發(fā)電廠每小時用水量8萬噸。 用途： 凝結(jié)汽輪機排汽； 汽輪發(fā)電機組冷油器； 空氣或其它氣體冷卻器的冷卻用水； 冷卻輔助機械軸承的用水； 補充廠內(nèi)外汽、水

17、損失； 水力除灰、除塵； 其它技術(shù)和生活上的用水。,（一）發(fā)電廠耗水量的估算和對供水的要求 最大項：凝結(jié)汽輪機排汽的冷卻水 供水系統(tǒng)應滿足： 保證發(fā)電廠在任何時候都有足夠的水量； 夏季，進入凝汽器的冷卻水溫不應超過制造廠規(guī)定的允許最高值； 水質(zhì)合格； 供水系統(tǒng)的建筑、運行及維護費用最小。,（二）發(fā)電廠的供水系統(tǒng) 直流供水方式（開式） 岸邊裝有：取水、凈水、水泵等裝置 水壓管電廠凝汽器排水溝水源 水明渠 循環(huán)供水系統(tǒng)（閉式） 冷卻水池循環(huán)供水系統(tǒng) 噴水池循環(huán)供水系統(tǒng) 冷卻塔循環(huán)供水系統(tǒng)： 自然通風冷卻塔 機力通風塔,五、空氣系統(tǒng) air system 組成：凝汽器、回熱加熱器、汽封加熱器、凝結(jié)水

18、泵等及管道，用空氣管道把它們互相連通，再與射水抽汽器連在一起。 門桿漏汽、軸封漏汽均通過軸封加熱器與軸封加熱器中的空氣一起由軸封風機抽出，排入大氣。 節(jié)流孔板：防止高一級壓力的加熱器蒸汽被大量抽走。,第七節(jié) 發(fā)電廠全面性 熱力系統(tǒng) total heat system of power plant N200-12.75(130)/535/535簡介 N300-16.18(165)/550/550簡介,全面性,第六節(jié) 火電廠的經(jīng)濟性 economy of power plant,一、火電廠的技術(shù)經(jīng)濟指標 technological and economic target of power plan

19、t （一）汽輪發(fā)電機組的熱經(jīng)濟指標 1、汽耗量和汽耗率,現(xiàn)代汽輪 d0=3kg/kw.h,2、熱耗量和熱耗率,（二）鍋爐設備的熱經(jīng)濟指標,（三）管道效率,（四）全廠熱經(jīng)濟指標 1、全廠熱耗量和熱耗率,2、全廠效率 全廠毛效率（發(fā)電效率）,全廠凈效率（供電效率）,（五）燃料消耗量和燃料消耗率,標準煤耗率：,二、原則性熱力系統(tǒng)的計算 calculation of principled heat system of power plant （一）概念 發(fā)電廠熱力系統(tǒng)：將熱力部分主輔設備及其管道附件連接成一整體的線路圖。 原則性熱力系統(tǒng)：以規(guī)定的符號表明工質(zhì)在完成某種熱力循環(huán)時所必須流經(jīng)的各種設備之間

20、的聯(lián)系線路圖。,原則性熱力系統(tǒng)表明了工質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換及熱量利用過程，反映了發(fā)電廠熱功能量轉(zhuǎn)換過程的技術(shù)完善程度和熱經(jīng)濟性。,（二）舉例 N300-16.18/550/550 600MW引進型機組 1300MW機組,(三)原則性熱力系統(tǒng)的計算 目的：確定電廠某一運行方式時各部分汽水流量、參數(shù)及該工況下全廠的熱經(jīng)濟指針,以分析其安全性和經(jīng)濟性。 已知：（以300MW機組為例） 1、汽輪機型式和參數(shù) 2、回熱系統(tǒng)參數(shù)，查h-s圖表 3、鍋爐型式和參數(shù) 4、計算中選用的資料,（1）小汽水流量,汽水損失： 軸封用汽： 軸封回汽： 鍋爐排污量：,（2）各種效率,求：在額定工況下各項熱經(jīng)濟指標,解： （1）在h-s圖上作汽輪機的汽態(tài)線,各抽汽