辅助汽水系统

1、1 一、汽水工质损失及补充水系统一、汽水工质损失及补充水系统 1 1、汽水损失类型、汽水损失类型 内部损失：内部损失：凡属电厂内部设备和系统造成的蒸汽和凝结水损失，凡属电厂内部设备和系统造成的蒸汽和凝结水损失， 称为内部损失。称为内部损失。 5.1 5.1 火电厂的汽水损失及补充火电厂的汽水损失及补充 第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统 （1 1）正常运行时的汽水消耗；）正常运行时的汽水消耗； （2 2）启停机及非稳定工况运行时；）启停机及非稳定工况运行时； （3 3）热力设备在检修和停运时的放汽、放水，启停高加；）热力设备在检修和停运时的放汽、放水，启停高加； （4 4）

2、设备及系统的不严密处造成的汽水泄漏。）设备及系统的不严密处造成的汽水泄漏。 火电厂设计技术规程规定，火电厂设计技术规程规定，200MW200MW以上机组，正常工况以上机组，正常工况 时内部损失应低于时内部损失应低于D Db b的的1.5%1.5%；200MW-100MW200MW-100MW内部损失应低于内部损失应低于D Db b的的 2%;100MW2%;100MW以下内部损失应低于以下内部损失应低于D Db b的的3%.3%. 2 外部损失：外部损失：热电厂对外供热设备和热网系统的汽水损失，称为热电厂对外供热设备和热网系统的汽水损失，称为 外部损失。与热负荷性质，供热方式以及回水质量有关，

3、其外部损失。与热负荷性质，供热方式以及回水质量有关，其 变化范围很大，可以为对外供热量的变化范围很大，可以为对外供热量的20%20%100%100%，回水率可，回水率可 以为以为0 0。 第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统 2 2、减少工质损失的技术措施：、减少工质损失的技术措施： （1 1）选择合理的热力系统及汽水回收方式，尽量回收工质并）选择合理的热力系统及汽水回收方式，尽量回收工质并 利用其热量。利用其热量。 （2 2）改进工艺过程：）改进工艺过程： （3 3）提高安装检修质量。）提高安装检修质量。 3 3 3、补充水量、补充水量 第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发

4、电厂的辅助汽水系统 mallobl DDD D 内部损失内部损失外部损失外部损失排污损失排污损失 kg/h kg/h 因工质损失而加入热系统的水称为补充水，补水量为：因工质损失而加入热系统的水称为补充水，补水量为： 4 4 4、补充水引入系统、补充水引入系统 定义：电厂补充水经化学处理后与热力系统的连接方式。定义：电厂补充水经化学处理后与热力系统的连接方式。 对补充水引入系统的要求：对补充水引入系统的要求： 1 1、补充水中含有大量的气体，必须除去；、补充水中含有大量的气体，必须除去； 2 2、补充水与主水流汇集时，应尽量减少两种水流在汇集处、补充水与主水流汇集时，应尽量减少两种水流在汇集处

5、的温差，以减少不可逆热损失；的温差，以减少不可逆热损失； 3 3、便于进行水量调节，应随系统工质损失的大小进行水量、便于进行水量调节，应随系统工质损失的大小进行水量 自动调节。自动调节。 第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统 5 补充水引入系统方式：补充水引入系统方式： 1.1.对补充水进行第一级除氧，对补充水进行第一级除氧， 待汇入主水流后在高压除待汇入主水流后在高压除 氧器中进行第二级除氧；氧器中进行第二级除氧； 2.2.为了减少汇集处的不可逆为了减少汇集处的不可逆 损失，其汇入地点应是混损失，其汇入地点应是混 合温差最小的地方，即补合温差最小的地方，即补 充水除氧器出来

6、的补充水充水除氧器出来的补充水 汇集在同级抽汽的回热加汇集在同级抽汽的回热加 热器出口处。热器出口处。 热电厂因外部汽水损失大，补充水量大，常设大气式除氧器。热电厂因外部汽水损失大，补充水量大，常设大气式除氧器。 第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统 大气式除氧大气式除氧 器器 6 1.1.直接引入大气式除氧器，系直接引入大气式除氧器，系 统比较简单。统比较简单。 2.2.以给水箱水位来调节补充水以给水箱水位来调节补充水 量，调节简单。量，调节简单。 3.3.不足之处是除氧器出水温度不足之处是除氧器出水温度 为为104104，与补充水温度相，与补充水温度相 差较大，需消耗部分

7、抽汽在差较大，需消耗部分抽汽在 除氧器内加热补充水，存在除氧器内加热补充水，存在 不可逆损失。不可逆损失。 第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统 7 1 1、直接引入凝汽器实现真空、直接引入凝汽器实现真空 除氧，由于充分利用低压回除氧，由于充分利用低压回 热抽汽加热，所以热经济性热抽汽加热，所以热经济性 较高。较高。 2 2、补充水与凝结水温差小，、补充水与凝结水温差小， 不可逆损失小。不可逆损失小。 3 3、不足之处是补充水量的调、不足之处是补充水量的调 节要受热井水位和给水箱水节要受热井水位和给水箱水 位双重影响，调节复杂。位双重影响，调节复杂。 第五章第五章 发电厂的辅

8、助汽水系统发电厂的辅助汽水系统 8 第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统 二、火电厂汽水质量二、火电厂汽水质量 火电厂的化学分厂的任务之一是对火电厂的汽、水质量进火电厂的化学分厂的任务之一是对火电厂的汽、水质量进 行监督，依据是汽水质量标准，主要有国家标准、行业标准等。行监督，依据是汽水质量标准，主要有国家标准、行业标准等。 水汽标准有：锅炉补给水、锅炉给水、炉水、蒸汽、汽轮水汽标准有：锅炉补给水、锅炉给水、炉水、蒸汽、汽轮 机凝结水、疏水、生产返回水、热网补给水、冷却水、以及水冷机凝结水、疏水、生产返回水、热网补给水、冷却水、以及水冷 发电机冷却水等标准。发电机冷却水等标准

9、。 炉炉 型型 锅炉过热锅炉过热 蒸汽压力蒸汽压力 MPa 硬度硬度 mol/L 溶解氧溶解氧 g/L 铁铁g/L铜铜g/L钠钠g/L二氧化二氧化 硅硅g/L 汽汽 包包 炉炉 3.85.82.0155010-应保证 蒸汽符 合标准 12.715.61.07205- 直直 流流 炉炉 5.918.30710510- 18.42507105510 锅炉给水质量标准锅炉给水质量标准 9 第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统 三、给水含氧控制指标三、给水含氧控制指标 为确保热力设备安全经济运行，给水含氧应符合控制指标。为确保热力设备安全经济运行，给水含氧应符合控制指标。 7/gL

10、一般认为一般认为pHpH值在值在9.2-9.69.2-9.6范围内的抗腐蚀最好，但对凝汽范围内的抗腐蚀最好，但对凝汽 器和低压加热器采用铜管的系统，器和低压加热器采用铜管的系统，pHpH值过高反而会加剧腐蚀，故值过高反而会加剧腐蚀，故 对采用铜管系统的水的对采用铜管系统的水的pHpH值，一般控制在值，一般控制在8.8-9.28.8-9.2之间。之间。 5.2 5.2 锅炉连续排污利用系统锅炉连续排污利用系统 一、锅炉的汽水品质一、锅炉的汽水品质 这里讲的锅炉汽水品质是指饱和蒸汽、过热蒸汽、锅炉给这里讲的锅炉汽水品质是指饱和蒸汽、过热蒸汽、锅炉给 水和炉水。蒸汽带出盐类和硅酸盐等越多，其品质就越

11、低，并水和炉水。蒸汽带出盐类和硅酸盐等越多，其品质就越低，并 可分为两类携带：可分为两类携带： 1 1）蒸汽带了含盐浓度大的炉水水滴，称为水滴携带；）蒸汽带了含盐浓度大的炉水水滴，称为水滴携带； 2) 2) 蒸汽直接溶解某些盐类，称为溶解携带；蒸汽直接溶解某些盐类，称为溶解携带； 而且其溶解度随着蒸汽压力的增高而升高，由以而且其溶解度随着蒸汽压力的增高而升高，由以硅酸盐硅酸盐 最为显著。最为显著。 10 二、废热及工质的回收利用二、废热及工质的回收利用 锅炉的连排水、汽机的门杆和轴封漏汽，以及发电机的冷锅炉的连排水、汽机的门杆和轴封漏汽，以及发电机的冷 却水、厂用蒸汽、疏放水等，就其工艺本身而

12、言，均属却水、厂用蒸汽、疏放水等，就其工艺本身而言，均属“废汽、废汽、 废水废水”。为提高发电厂的经济性，通常设法利用其热量或回收其。为提高发电厂的经济性，通常设法利用其热量或回收其 部分工质。部分工质。 根据规程规定：根据规程规定：0.3%D0.3%Db bbl bl 1%D1%Db b（以除盐水为补给水的（以除盐水为补给水的 凝汽式电厂）；凝汽式电厂）； 2%D2%Db b（以除盐水为补给水的热电厂）；（以除盐水为补给水的热电厂）； 5%D5%Db b（以软化水为补给水的热电厂）。（以软化水为补给水的热电厂）。 （一）汽包炉连续排污扩容系统的热经济性分析（一）汽包炉连续排污扩容系统的热经济

13、性分析 1 1、排污量、排污量 第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统 11 工作流程：工作流程： 排污水从汽包中浓度最大排污水从汽包中浓度最大 的地方排出，经过两个串级阀的地方排出，经过两个串级阀 门和节流装置减压后进入扩容门和节流装置减压后进入扩容 器，在扩容压力下部分水汽化器，在扩容压力下部分水汽化 为蒸汽送入相应压力下的除氧为蒸汽送入相应压力下的除氧 器中以达到回收工质利用其热器中以达到回收工质利用其热 量的目的，扩容器内未蒸发的量的目的，扩容器内未蒸发的 排污水含盐浓度大，温度在排污水含盐浓度大，温度在 100100以上，一般通过排污水以上，一般通过排污水 冷却器来加

14、热补充水再排入地冷却器来加热补充水再排入地 沟。沟。 单级扩容系统：单级扩容系统： 第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统 单级排污扩容利用系统单级排污扩容利用系统 12 blfbl DD D blblfffblbl DhD hD h blblbllmamama DhhDhh 100% fblfbl f blfbl Dhh Dhh 扩容器的物质平衡：扩容器的物质平衡： 扩容器的热平衡：扩容器的热平衡： 污水冷却器的热平衡：污水冷却器的热平衡： kg/hkg/h kg/hkg/h kg/hkg/h 工质回收率：工质回收率： 扩容器效率扩容器效率 第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统

15、发电厂的辅助汽水系统 13 100% fblfbl f blfbl Dhh Dhh 扩容器效率扩容器效率 分析：分析： 分子：分子：是排污水在扩容器内的放热量，它使一部分水变成了蒸汽，是排污水在扩容器内的放热量，它使一部分水变成了蒸汽， 它的大小决定于汽包和扩容器之间的压差；它的大小决定于汽包和扩容器之间的压差； 分母：分母：是扩容器压力下排污水的汽化潜热，在压力变化范围不太是扩容器压力下排污水的汽化潜热，在压力变化范围不太 大时等于常数。大时等于常数。 当当 时，时， 扩容器压力扩容器压力 ， ，一般为锅炉，一般为锅炉 排污量的排污量的303050%50%。 b PConst f c v P

16、 cvf P、 14 3 3、扩容器压力的选择、扩容器压力的选择 的选择：因为蒸汽是送入相应压力除氧器中利用的选择：因为蒸汽是送入相应压力除氧器中利用 的，扩容器压力的选择应按照能将蒸汽由扩容器中送的，扩容器压力的选择应按照能将蒸汽由扩容器中送 至除氧器的原则来选择。至除氧器的原则来选择。 c v P 第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统 15 4 4、经济性分析、经济性分析 单级锅炉连续排污利用系统，是既有热量又有工质进入单级锅炉连续排污利用系统，是既有热量又有工质进入 热力系统的典型热力系统的典型“废热废热”利用实例。利用实例。 当其它条件一定时，扩容器压力越低，工质回收

17、率越大，当其它条件一定时，扩容器压力越低，工质回收率越大， 但能位贬值（焓值越低）越大，压力越低的扩容蒸汽引入回热但能位贬值（焓值越低）越大，压力越低的扩容蒸汽引入回热 系统，排挤的回热抽汽压力也越低，使系统，排挤的回热抽汽压力也越低，使X Xr r越小，则机组的热经越小，则机组的热经 济性降低也越大。但是，济性降低也越大。但是，单级排污扩容系统利用其单级排污扩容系统利用其“废热废热”并并 回收部分工质的热经济性，未反映在机组的经济指标上，而反回收部分工质的热经济性，未反映在机组的经济指标上，而反 映在全厂的经济指标上。映在全厂的经济指标上。 第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水

18、系统 16 工作流程：工作流程： 锅炉排污水先进入第一锅炉排污水先进入第一 级高压扩容器，引入高压除级高压扩容器，引入高压除 氧器，浓缩后的污水再引入氧器，浓缩后的污水再引入 第二级低压扩容器，引入大第二级低压扩容器，引入大 气式除氧器，用于高压热电气式除氧器，用于高压热电 厂的汽包锅炉，补充水量很厂的汽包锅炉，补充水量很 大，相应的排污率也大。大，相应的排污率也大。 第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统 两级连续排污扩容利用系统两级连续排污扩容利用系统 17 单级和两级串联回收系统的比较：单级和两级串联回收系统的比较： 其他条件不变，两级串联利用系统中的低压扩容器压其他条件

19、不变，两级串联利用系统中的低压扩容器压 力与单级扩容器压力相同，都引入相同压力的除氧器中，力与单级扩容器压力相同，都引入相同压力的除氧器中， 则回收量相等。因高压扩容蒸汽品位较高，引至高压除氧则回收量相等。因高压扩容蒸汽品位较高，引至高压除氧 器，排挤的是压力较高的回热抽汽，总的来说两级扩容经器，排挤的是压力较高的回热抽汽，总的来说两级扩容经 济性大于一级，但是是以增加扩容设备及管道为代价。所济性大于一级，但是是以增加扩容设备及管道为代价。所 以只用在热电厂中外部工质损失大，补充水量大，可采用。以只用在热电厂中外部工质损失大，补充水量大，可采用。 125MW125MW以上机组，宜每台锅炉设一套

20、扩容系统。以上机组，宜每台锅炉设一套扩容系统。 第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统 18 （二）汽轮机轴封系统用汽的回收和利用（二）汽轮机轴封系统用汽的回收和利用 除锅炉连续排污要利用外，发电厂还有一项大的废热要利除锅炉连续排污要利用外，发电厂还有一项大的废热要利 用，这就是汽轮机轴封漏汽和轴封用汽。用，这就是汽轮机轴封漏汽和轴封用汽。 3030万千瓦机组占万千瓦机组占2 22.32%D2.32%D0 0。 6060万千瓦机组占万千瓦机组占2.03%D2.03%D0 0。伴有热量，必须予以回收和利用。伴有热量，必须予以回收和利用。 第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统 19 轴封漏汽利用系统轴封漏汽利用系统 20 凝结水凝结水 中缸主汽门、调节汽门中缸主汽门、调节汽门 高缸主汽门、调节汽门高缸主汽门、调节汽门 辅汽辅汽 主汽主汽 轴封汽轴封汽 减温器减温器 来自凝结水来自凝结水 减温水减温水 减压至减压至7#7#低加低加 至凝汽器至凝汽器 轴封加热器轴封加热器 至至5#5#低加抽汽低加抽汽 汽轮机轴封系统示意图汽轮机轴封系统示意图 21 三、三、加热用厂用汽系统加热用厂用汽系统 通常有：加热空气、重油、烟气、生水和厂用采暖等加热通常有：加热空气、重油、烟