第五章+辅助汽水系统

1、主讲教师：于静梅主讲教师：于静梅第五章第五章 给水除氧和发电厂的给水除氧和发电厂的辅助汽水系统辅助汽水系统一、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

2、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）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，正常工况时以上机组，正常工况时内部损失应低于内部损失应低于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%;2%;100MW100MW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%.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

3、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，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、补充

4、水量、补充水量第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统malloblDDDD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、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，

5、应尽量减少两种水流在汇集处 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氧待汇入主水流后在高压除氧器中进行第二级除氧；器中进行第二级除氧；2.2.为了减少汇集处的不可逆损失，为了减少汇集处的不可逆损失，其汇入地点应是混合温差最其汇入地点应是混合温差最小的地方，即补充水除氧器小的地方，即补

6、充水除氧器出来的补充水汇集在同级抽出来的补充水汇集在同级抽汽的回热加热器出口处。汽的回热加热器出口处。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1.1. 直接引入大气式除氧器，系统直接引入大气式除氧器，系统比较简单。比较简单。2.2. 以给水箱水位来调节补充水量，以给水箱水位来调节补充水量，调节简单。调节简单。3.3. 不足之处是除氧器出水温度为不足之处是除氧器出水温度为104104，与补充水温度相差较，与补充水温度相差较大，需消耗部分抽汽在除氧器大，

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

8、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、水质量进行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。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、汽轮机水汽标准有：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、以及水冷发凝结水、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。电机冷却水等标准。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/

9、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 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

10、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，值过高反而会加剧腐蚀，故对采用铜管系统的水的故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。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5.2 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、锅炉给水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，其品质就越低，并可和炉水。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：

11、分为两类携带：1 1）蒸汽带了含盐浓度大的炉水水滴，称为）蒸汽带了含盐浓度大的炉水水滴，称为水滴携带水滴携带；2) 2) 蒸汽直接溶解某些盐类，称为蒸汽直接溶解某些盐类，称为溶解携带溶解携带； 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。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炉型炉型锅炉过热蒸汽锅炉过热蒸汽压力压力MPa二氧化硅二氧化硅g/kg铁铁g/kg铜铜g/kg钠钠g/kg汽包炉汽包炉3.85.880-505.918.360501520直流炉直流炉-30105020汽轮机冲转前的蒸汽质量标准汽轮机冲转

12、前的蒸汽质量标准二、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，以及发电机的冷却锅炉的连排水、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，就其工艺本身而言，均属水、厂用蒸汽、疏放水等，就其工艺本身而言，均属“废汽、废废汽、废水水”。为提高发电厂的经济性，通常设法利用其热量或回收其部。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。分工质。根据规程规定：根据规程规定：0.3%D0.3%Db bblbl1%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）；

13、（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单级排污扩容利用系统单级排污扩容利用系统2 2、热力计算、热力计算第五章第五章 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

14、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，一般通过排污水冷以上，一般通过排污水冷却器来加热补充水再排入地沟。却器来加热补充水再排入地沟。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blfblDDDblblfffblblDhD hD h blblbllmamamaDhhDhh100%fblfblfblfblDhhDhh扩容器的物质平衡：扩容器的物质平衡： 扩容器的热平衡

15、：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/hkg/hkg/hkg/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发电厂的辅助汽水系统100%fblfblfblfblDhhDhh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

16、。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%。 bPConstfc vPcvfP、 3 3、扩容器压力的选择、扩容器压力的选择 的选择的选择：因为蒸汽是送入相应压力除氧器中利用：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 vP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

17、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

18、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5、两级串联连续排污扩容利用系统、两级串联连续排污扩容利用系统第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统工作流程：工作流程： 锅炉排污水先进入第一级锅炉排污水先进入第一级高压扩容器，引入高压除氧器，高压扩容器，引入高压除氧器，浓缩后的污水再引入第二级低浓缩后的污水再引入第二级低压扩容器，引入大气式除氧器，压扩容器，引入大气式除氧器，用于高压热电厂的汽包锅炉，用于高压热电厂的汽包锅炉，补充水量很大，相应的排污率补充水量很大，相应的

19、排污率也大。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其他条件不变，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，则回收量相等。因高压扩容蒸压力的除氧器中，则回收量相等。因高压扩容蒸汽品位较高，引至高压除氧器，排挤的是压力较汽品位较高，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济性大于一高的回热抽汽，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。级，但是是以增加

20、扩容设备及管道为代价。所以只所以只用在热电厂中外部工质损失大，补充水量大，可采用。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（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。 606

21、0万千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 轴封漏汽利用系统轴封漏汽利用系统凝结水中缸主汽门、调节汽门高缸主汽门、调节汽门辅汽主汽轴封汽减温器来自凝结水减温水减压至7#低加至凝汽器轴封加热器至5#低加抽汽汽轮机轴封系统示意图汽轮机轴封系统示意图三、三、加热用厂用汽系统加热用厂用汽系统 通常有：加热通常有：加热空气空气、重油重油、烟气烟气、生水生水和和厂用采暖厂用采暖等加热等加热用汽系统，其加热汽源选择注意点为：用汽系统，其加热汽源选择注意点为：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）要以提高电厂或机组的热经济性为前提，在正常工况的汽源）要以提高电厂或机组的热经济性为前提，在正常工况的汽源应尽量利用应尽量利用低压回热抽汽或废热低压回热抽汽或废热，如生水加热器可利用排污扩，如生水加热器可利用排污扩容后的污水；容后的污水；2 2）是要有）是要有备用汽源