热力发电厂主要热力辅助设备

1、热力发电厂课题一：回热加热器课题一：回热加热器课题二：除氧器课题二：除氧器课题三：凝汽设备课题三：凝汽设备热力发电厂单元三单元三 发电厂的主要热力设备发电厂的主要热力设备热力发电厂热力发电厂 工作原理工作原理：通过蒸汽和被：通过蒸汽和被加热的水加热的水直接接触混合直接接触混合进行传进行传热。因此混合式加热器可以将热。因此混合式加热器可以将水加热到该加热器蒸汽压力下水加热到该加热器蒸汽压力下的饱和水温度。的饱和水温度。一、回热加热器的型式与应用一、回热加热器的型式与应用 按传热方式，可分为按传热方式，可分为混合式混合式和和表面式表面式两种。两种。 一）混合式加热器一）混合式加热器jtwjt1 w

2、jtsjtsjwjtt 课题一：回热加热器课题一：回热加热器热力发电厂热力发电厂 传热效果好。能充分利用抽汽的热能，从而使发电传热效果好。能充分利用抽汽的热能，从而使发电厂节省更多的燃料。厂节省更多的燃料。 这种加热器结构简单，价格较低。这种加热器结构简单，价格较低。 便于汇集不同温度的工质和除去水中的气体便于汇集不同温度的工质和除去水中的气体。 热力系统复杂，使给水系统和设备的可靠性降低，热力系统复杂，使给水系统和设备的可靠性降低，投资增加，而且水泵还要输送高温水，这就使水泵的工投资增加，而且水泵还要输送高温水，这就使水泵的工作条件恶化。为了泵工作安全，每台水泵都必须装设有作条件恶化。为了泵

3、工作安全，每台水泵都必须装设有一定高度的较大容积的给水箱，以避免水泵汽蚀，不但一定高度的较大容积的给水箱，以避免水泵汽蚀，不但使热力系统布置复杂，主厂房的造价也增加了。使热力系统布置复杂，主厂房的造价也增加了。混合式加热器的特点：混合式加热器的特点：热力发电厂热力发电厂 为了保证给水系统的运行可靠，每台给水泵还必为了保证给水系统的运行可靠，每台给水泵还必须有备用水泵，使系统复杂，造价提高，运行费用须有备用水泵，使系统复杂，造价提高，运行费用也增加。也增加。 利用汽轮机的不调节抽汽，加热给水时，水泵的利用汽轮机的不调节抽汽，加热给水时，水泵的出水温度将随负荷和抽汽压力的变化而变化，这就出水温度将

4、随负荷和抽汽压力的变化而变化，这就使水泵的工作可靠性降低。使水泵的工作可靠性降低。 因此，混合式加热器在常规发电厂中并没有被普因此，混合式加热器在常规发电厂中并没有被普遍采用，遍采用，只用一台作为系统的除氧设备只用一台作为系统的除氧设备。混合式加热器的特点：混合式加热器的特点：热力发电厂全混合式加热器回热系统全混合式加热器回热系统热力发电厂二、表面式加热器二、表面式加热器1 1、工作原理：、工作原理： 表面式加热器是通表面式加热器是通过金属受热面将蒸汽的过金属受热面将蒸汽的凝结放热量传给管束内凝结放热量传给管束内的被加热水，因此存在的被加热水，因此存在热阻，一般不能将水加热阻，一般不能将水加热

5、到该加热蒸汽压力下热到该加热蒸汽压力下的饱和温度。的饱和温度。jtwjt1wjtsjt热力发电厂 加热器汽侧压力下的饱和水温加热器汽侧压力下的饱和水温tsj与加热器出口水温与加热器出口水温twj之差，称为之差，称为端差端差，记为，记为。 愈小，热交换的作功能力损失愈小，热经济性愈高，愈小，热交换的作功能力损失愈小，热经济性愈高，但同时为了达到增强传热效果的目的，加热器的换热但同时为了达到增强传热效果的目的，加热器的换热面积面积A也将随着增加。也将随着增加。 经济上合理的端差值应由技术经济计算比较来决经济上合理的端差值应由技术经济计算比较来决定，即比较当端差值降低时得到的燃料节省和加热器定，即比

6、较当端差值降低时得到的燃料节省和加热器换热面金属消耗的增加费用。燃料越贵，金属越便宜，换热面金属消耗的增加费用。燃料越贵，金属越便宜，则降低端差越有利。一般表面式回热加热器的出口端则降低端差越有利。一般表面式回热加热器的出口端差约为差约为36。二）表面式加热器二）表面式加热器热力发电厂缺点缺点：金属消耗量多，造价高；高压加热器承受较：金属消耗量多，造价高；高压加热器承受较高的压力和较高的温度，工作可靠性较低；当加热高的压力和较高的温度，工作可靠性较低；当加热器管束破裂或管束接口渗漏，而同时抽汽管上逆止器管束破裂或管束接口渗漏，而同时抽汽管上逆止阀又不严密时，给水可能进入汽轮机，造成汽轮机阀又不

7、严密时，给水可能进入汽轮机，造成汽轮机事故；每台表面式加热器要增设输送加热蒸汽凝结事故；每台表面式加热器要增设输送加热蒸汽凝结水（称为疏水）的疏水器及疏水管道。水（称为疏水）的疏水器及疏水管道。优点优点：对回热系统而言，泵的数量少，系统较简单，：对回热系统而言，泵的数量少，系统较简单，投资少，系统安全性提高，运行、管理维护方便。投资少，系统安全性提高，运行、管理维护方便。表面式加热器在电厂中得到普遍采用。表面式加热器在电厂中得到普遍采用。表面式加热器的特点：表面式加热器的特点：热力发电厂2 2、表面式加热器的分类：、表面式加热器的分类：（1 1）按布置方式分类：）按布置方式分类： 可分为立式和

8、卧式两种。可分为立式和卧式两种。 卧式加热器卧式加热器传热系数高，由于凝结放热形成的水膜较传热系数高，由于凝结放热形成的水膜较立式的薄些，在凝结工况相同时，其放热系数比立式的立式的薄些，在凝结工况相同时，其放热系数比立式的高高1.7倍。卧式加热器布置疏水冷却段较立式的方便，而倍。卧式加热器布置疏水冷却段较立式的方便，而且汽轮机房的高度可不必考虑吊出其管束的要求。但卧且汽轮机房的高度可不必考虑吊出其管束的要求。但卧式加热器在安装、检修吊装管束等部件时，不太方便，式加热器在安装、检修吊装管束等部件时，不太方便，占厂房面积也大。因为其热经济性高，被占厂房面积也大。因为其热经济性高，被300MW以上大

9、以上大型机组采用。型机组采用。热力发电厂立式加热器立式加热器检修方便检修方便且占地面积小，但在决且占地面积小，但在决定汽轮机房屋架高度时定汽轮机房屋架高度时要考虑吊装管束及必要要考虑吊装管束及必要时跨越运行机组的因素，时跨越运行机组的因素，且热经济性较卧式差，且热经济性较卧式差，一般用在中、小型电厂。一般用在中、小型电厂。2 2、表面式加热器的分类：、表面式加热器的分类：热力发电厂 根据加热器水侧承受压力的不同，加热器又可根据加热器水侧承受压力的不同，加热器又可分为分为低压加热器低压加热器和和高压加热器高压加热器。 位于凝结水泵和给水泵之间的加热器，因其水位于凝结水泵和给水泵之间的加热器，因其

10、水侧承受的是压力较低的凝结水泵出口的压力，故侧承受的是压力较低的凝结水泵出口的压力，故称为低压加热器；称为低压加热器； 位于给水泵和锅炉省煤器之间的加热器，因其位于给水泵和锅炉省煤器之间的加热器，因其水侧承受的是比锅炉蒸汽压力还要高的给水泵出水侧承受的是比锅炉蒸汽压力还要高的给水泵出口的压力，故称为高压加热器。口的压力，故称为高压加热器。 （2 2）按水侧承压高低分类：）按水侧承压高低分类：热力发电厂二、表面式加热器的连接方式二、表面式加热器的连接方式（一）疏水连接系统和疏水冷却器（一）疏水连接系统和疏水冷却器 逐级自流逐级自流疏水收集方式疏水收集方式 采用疏水泵采用疏水泵热力发电厂1 1、逐

11、级自流、逐级自流依靠加热器间的压差逐级自流。依靠加热器间的压差逐级自流。优点：优点：系统安全可靠，简单。系统安全可靠，简单。缺点：缺点：热经济性差（排挤低压抽汽，产生不可逆损失，热经济性差（排挤低压抽汽，产生不可逆损失，当疏水排入凝汽器时，还将引起直接冷源损失）。当疏水排入凝汽器时，还将引起直接冷源损失）。热力发电厂2 2、采用疏水泵、采用疏水泵将疏水打入该加热器出口水流中。将疏水打入该加热器出口水流中。优点：优点：热经济性高。热经济性高。缺点：缺点：转动部件多，运行不安全，维护管理麻烦，转动部件多，运行不安全，维护管理麻烦，操作不方便。操作不方便。热力发电厂热力发电厂 疏水冷却器的作用疏水冷

12、却器的作用: :降低加热器的进口端差，即降低加热器的进口端差，即使离开该加热器的疏水由饱和水变为过冷水，一方面使离开该加热器的疏水由饱和水变为过冷水，一方面由于疏水温度的降低，减少了对下一级加热器抽汽量由于疏水温度的降低，减少了对下一级加热器抽汽量的的“排挤排挤”，减少了传热不可逆损失，因而提高了系，减少了传热不可逆损失，因而提高了系统的经济性；另一方面疏水温度的降低可以避免或减统的经济性；另一方面疏水温度的降低可以避免或减轻疏水管道的汽蚀，故对运行的安全性也有好处。轻疏水管道的汽蚀，故对运行的安全性也有好处。疏水冷却器可以设置在加热器内部，称内置式，也可疏水冷却器可以设置在加热器内部，称内置

13、式，也可以单独设置，称外置式疏水冷却器。以单独设置，称外置式疏水冷却器。 3 3 疏水冷却器作用疏水冷却器作用热力发电厂 作用：作用：在加热器运行时及时地排出蒸汽的凝结水在加热器运行时及时地排出蒸汽的凝结水（即疏水），而不致使蒸汽排出，以保持加热器有一（即疏水），而不致使蒸汽排出，以保持加热器有一定的疏水水位，从而维持加热器蒸汽空间的工作压力。定的疏水水位，从而维持加热器蒸汽空间的工作压力。 发电厂中常用的疏水设备有浮子式疏水器、疏水发电厂中常用的疏水设备有浮子式疏水器、疏水调节阀和调节阀和U U形水封（包括多级水封）三种。形水封（包括多级水封）三种。 1 1、浮子式疏水器、浮子式疏水器 浮子

14、式疏水器分为内置式和外置式两种。因检修维浮子式疏水器分为内置式和外置式两种。因检修维护困难，现内置式已很少采用，外置式应用于护困难，现内置式已很少采用，外置式应用于125MW125MW以以下的中、小型机组的低压加热器中。下的中、小型机组的低压加热器中。（二）疏水设备（二）疏水设备热力发电厂热力发电厂 当疏水水位升高当疏水水位升高时，浮子随之上升并时，浮子随之上升并通过连杆系统带动滑通过连杆系统带动滑阀，使疏水阀开大；阀，使疏水阀开大；反之，则由于浮子的反之，则由于浮子的下降关小疏水阀。外下降关小疏水阀。外置浮子式疏水器，通置浮子式疏水器，通过汽、水平衡管和加过汽、水平衡管和加热器汽侧相连接，以

15、热器汽侧相连接，以间接反映加热器中的间接反映加热器中的凝结水水位的变化。凝结水水位的变化。工作原理：工作原理：热力发电厂2 2、疏水调节阀、疏水调节阀图中摇杆图中摇杆A A的位置的位置是调节阀关闭的位是调节阀关闭的位置。当摇杆从置。当摇杆从A A绕绕心轴转向心轴转向B B时，心时，心轴带动杠杆向顺时轴带动杠杆向顺时针方向转动，并带针方向转动，并带动阀杆动阀杆9 9在上、下在上、下轴套轴套5 5、6 6内向下滑内向下滑动，由此带动滑阀动，由此带动滑阀2 2向下移动，滑阀向下移动，滑阀即逐渐打开即逐渐打开。热力发电厂热力发电厂U形水封一般只用在最形水封一般只用在最后几段抽汽的低压加热器后几段抽汽的

16、低压加热器中，它是应用水力学原理中，它是应用水力学原理工作的。大机组最后一段工作的。大机组最后一段抽汽的低压加热器，因其抽汽的低压加热器，因其抽汽压力低，蒸汽比容大，抽汽压力低，蒸汽比容大，加热器往往布置在凝汽器加热器往往布置在凝汽器喉部，易于布置水封式疏喉部，易于布置水封式疏水装置。水装置。 3 3、U U形水封形水封热力发电厂水封式疏水装置实际上是靠压力水封式疏水装置实际上是靠压力（水柱高度）来关住容器里的蒸汽，（水柱高度）来关住容器里的蒸汽，其值为其值为nHg，这里的，这里的n是多级水封是多级水封管中的水封管数目，管中的水封管数目，H为每级水封为每级水封管的高度，管的高度，为水的密度，当

17、两个容为水的密度，当两个容器内的压力分别为器内的压力分别为P1，P2时，它们时，它们之间的关系为之间的关系为 ：H=(P1-P2）/ng+（0510）m 式中：（式中：（0510）为富裕度。）为富裕度。3 3、U U形水封形水封热力发电厂热力发电厂 表面式加热器的管束有直管、表面式加热器的管束有直管、U U形管、形管、螺旋管、蛇形管等不同形式。根据管束与螺旋管、蛇形管等不同形式。根据管束与加热器筒体的连接方式的不同，表面式加加热器筒体的连接方式的不同，表面式加热器又可分为热器又可分为有管板的水室结构有管板的水室结构和和没有管没有管板的联箱结构板的联箱结构两种。两种。 三、表面式加热器的结构三、

18、表面式加热器的结构热力发电厂疏水疏水 表面式加热器中加热蒸汽在管外冲刷放表面式加热器中加热蒸汽在管外冲刷放热后的凝结水热后的凝结水端差（上端差、出口端差）端差（上端差、出口端差） 表面式加热器管内流表面式加热器管内流 动的水吸热升温后的出口温度与疏水温度之差动的水吸热升温后的出口温度与疏水温度之差分类：分类：布置方式：卧式、立式布置方式：卧式、立式水的引入引出方式：水室结构、联箱结构水的引入引出方式：水室结构、联箱结构三、表面式加热器的结构三、表面式加热器的结构热力发电厂管板管板U U形管（或直管）式加热器形管（或直管）式加热器 被加热的水被加热的水由进口连接由进口连接短管进入水室的进口部分，

19、短管进入水室的进口部分，经管板流入管束，再经管板经管板流入管束，再经管板由水室的出口部分经出口连由水室的出口部分经出口连接短管流出。接短管流出。 加热蒸汽加热蒸汽由加热器外壳的由加热器外壳的上部进汽管引入汽空间，借上部进汽管引入汽空间，借导向板的作用，使汽流成导向板的作用，使汽流成s s形流动，反复横向冲刷管束形流动，反复横向冲刷管束外壁并凝结放热。外壁并凝结放热。热力发电厂低压加热器的管板低压加热器的管板UU形管形管 加热器的受热面加热器的受热面是由铜管或钢管胀是由铜管或钢管胀接在管板上的接在管板上的U U形形管束组成。管束用管束组成。管束用专门的支架加以固专门的支架加以固定，为了便于加热定

20、，为了便于加热器换热面的清洗和器换热面的清洗和检修，整个管束制检修，整个管束制成一个整体，便于成一个整体，便于从外壳中抽出。从外壳中抽出。热力发电厂4-4热力发电厂联箱联箱螺旋管（或蛇形管）式加热器螺旋管（或蛇形管）式加热器与管板式加蒸器相比，金属与管板式加蒸器相比，金属消耗量较大，体积较大，效消耗量较大，体积较大，效率也较低，检修、堵管比较率也较低，检修、堵管比较困难。但由于取消了管板，困难。但由于取消了管板，使制造工艺变得简单，安全使制造工艺变得简单，安全性也提高了。特别是联箱壁性也提高了。特别是联箱壁厚要比管板厚度薄得多，管厚要比管板厚度薄得多，管系的弹性又好，故对变参数系的弹性又好，故

21、对变参数运行及调峰的适应性很强。运行及调峰的适应性很强。国外机组采用数量在增加。国外机组采用数量在增加。蒸蒸汽汽热力发电厂高压加热器的联箱高压加热器的联箱螺旋管螺旋管热力发电厂管板管板UU形管束卧式高压加热器结构示意形管束卧式高压加热器结构示意 1-U1-U形管；形管；2-2-拉杆和定距管；拉杆和定距管；3-3-疏水冷却段端板；疏水冷却段端板；4-4-疏水冷却段进口；疏水冷却段进口；5-5-疏水冷却段隔板；疏水冷却段隔板；6-6-给水进口；给水进口；7-7-人孔密封板；人孔密封板；8-8-独立的分流隔板；独立的分流隔板；9-9-给水出口；给水出口；10-10-管板；管板；11-11-蒸汽冷却段

22、遮热板；蒸汽冷却段遮热板；12-12-蒸汽进口；蒸汽进口；13-13-防冲板；防冲板；14-14-管束保护环；管束保护环；15-15-蒸汽冷却段隔板；蒸汽冷却段隔板；16-16-隔板；隔板；17-17-疏水进口；疏水进口；18-18-防冲板；防冲板；19-19-疏水出口疏水出口 热力发电厂用途：大机组高压加热器用途：大机组高压加热器11给水入口联箱；给水入口联箱；22正常水位；正常水位；33上级疏水入口；上级疏水入口；44给水出口联给水出口联箱；箱；55凝结段；凝结段；66人孔；人孔；77安全安全阀接口；阀接口；88过热蒸汽冷却段；过热蒸汽冷却段；99蒸汽入口；蒸汽入口；1010疏水出口；疏水

23、出口；1111疏疏水冷却段；水冷却段；1212放水口放水口联箱结构加热器联箱结构加热器热力发电厂轴封蒸汽回收及利用系统轴封蒸汽回收及利用系统 汽轮机轴封蒸汽系统包括：汽轮机轴封蒸汽系统包括： 主汽门和调节汽门的阀杆漏汽主汽门和调节汽门的阀杆漏汽 再热式机组中压联合汽门的阀杆漏汽再热式机组中压联合汽门的阀杆漏汽 高、中、低压缸的前后轴封漏汽和轴封用汽高、中、低压缸的前后轴封漏汽和轴封用汽 轴封利用系统中各级轴封蒸汽，工质基本可全部回收轴封利用系统中各级轴封蒸汽，工质基本可全部回收 热力发电厂凝结水中缸主汽门、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

24、封加热器至5#低加抽汽热力发电厂 在高压加热发生故障时，为了不致中断锅炉给在高压加热发生故障时，为了不致中断锅炉给水或高压水从抽汽管倒流入汽轮机，造成严重的水水或高压水从抽汽管倒流入汽轮机，造成严重的水击事故，在高压加热器上设有自动旁路保护装置。击事故，在高压加热器上设有自动旁路保护装置。 作用：作用：当高压加热器发生故障或管子破裂时，当高压加热器发生故障或管子破裂时，能迅速切断进入加热器管束的给水，同时又能保证能迅速切断进入加热器管束的给水，同时又能保证向锅炉供水。向锅炉供水。 目前电厂高压加热器上采用的保护主要有目前电厂高压加热器上采用的保护主要有水压水压液动控制液动控制和和电动控制电动控

25、制两种。两种。 四、高压加热器的自动保护装置四、高压加热器的自动保护装置热力发电厂 旁路保护装置由入口旁路保护装置由入口阀门、旁通阀门和出口阀门、旁通阀门和出口逆止阀门，以及控制这逆止阀门，以及控制这些阀门动作的高压水管些阀门动作的高压水管路系统组成。入口阀门路系统组成。入口阀门与旁通阀门公用一个门与旁通阀门公用一个门盘（阀瓣），称之为联盘（阀瓣），称之为联成阀；逆止阀位于力磁成阀；逆止阀位于力磁器出水管口，联成阀与器出水管口，联成阀与逆止阀通过加热器外面逆止阀通过加热器外面的一根旁路管相连。的一根旁路管相连。1 1、水压液动旁路保护装置、水压液动旁路保护装置热力发电厂 加热器故障时，保护装置

26、动作，联成阀被水动活塞自动加热器故障时，保护装置动作，联成阀被水动活塞自动的推到下部阀座，隔断了给水进入加热器内的通路，同时打的推到下部阀座，隔断了给水进入加热器内的通路，同时打开旁通阀，此时出口逆止阀由于下部失去水压并在旁路管给开旁通阀，此时出口逆止阀由于下部失去水压并在旁路管给水压力作用下而落下，给水经旁路供给。这一动作过程也可水压力作用下而落下，给水经旁路供给。这一动作过程也可以用操作手动进出口阀门来完成。以用操作手动进出口阀门来完成。工作原理：工作原理： 正常运行时，联成阀在最高正常运行时，联成阀在最高极限位置，此时旁通阀全关，极限位置，此时旁通阀全关，入口阀全开，给水由入口连接入口阀

27、全开，给水由入口连接管进入加热器内的管束中，经管进入加热器内的管束中，经加热后由出口管流出时顶开逆加热后由出口管流出时顶开逆止阀流出去。止阀流出去。热力发电厂热力发电厂（1 1） 打开总水门和注水阀，使加热器内管子系统打开总水门和注水阀，使加热器内管子系统和脉冲保护系统处于给水压力之下。和脉冲保护系统处于给水压力之下。 （2 2） 开启启动阀，活塞上部空间水压降低，活塞开启启动阀，活塞上部空间水压降低，活塞下部空间依然保持给水压力，从而使联成阀一直被顶下部空间依然保持给水压力，从而使联成阀一直被顶到上部阀座，使旁通阀关闭。此时给水开始进入加热到上部阀座，使旁通阀关闭。此时给水开始进入加热器管子

28、系统中去。器管子系统中去。 （3 3） 加热器管子系统启动后应立即把启动阀关闭，加热器管子系统启动后应立即把启动阀关闭，水动活塞上下水室的压力将趋于平衡，由于给水在流水动活塞上下水室的压力将趋于平衡，由于给水在流过加热器管子系统时要引起一个压力降（即压力损过加热器管子系统时要引起一个压力降（即压力损失），这个压力差克服联成阀的自重并作用在活塞的失），这个压力差克服联成阀的自重并作用在活塞的下部使阀门盘被压紧在上部阀座上。下部使阀门盘被压紧在上部阀座上。启动加热器的步骤是：启动加热器的步骤是：热力发电厂 当加热器因内部管子破裂而水位太高时，疏水器的浮筒上当加热器因内部管子破裂而水位太高时，疏水器

29、的浮筒上升，达到极限位置时与浮筒杆上相连接的电气接点接通，此升，达到极限位置时与浮筒杆上相连接的电气接点接通，此时电磁铁带电，使自动阀迅速打开，将活塞下面的水放入地时电磁铁带电，使自动阀迅速打开，将活塞下面的水放入地沟，这时由于在一沟，这时由于在一2mm2mm的节流孔板上发生相当大的压力降，使的节流孔板上发生相当大的压力降，使活塞下部空间水压降低。活塞上部仍保护给水压力，于是活活塞下部空间水压降低。活塞上部仍保护给水压力，于是活塞下移，联成阀门盘压向下部阀座，关紧给水进入管子系统塞下移，联成阀门盘压向下部阀座，关紧给水进入管子系统的通路。给水由旁路管流过，出口逆止门也随之关闭。的通路。给水由旁

30、路管流过，出口逆止门也随之关闭。 保护装置发生动作后，为了安全起见还需要用手轮把联成保护装置发生动作后，为了安全起见还需要用手轮把联成阀和逆止阀强制压在全关位置上。阀和逆止阀强制压在全关位置上。 这种保护装置的缺点是控制水管路和元件（阀门、节流孔这种保护装置的缺点是控制水管路和元件（阀门、节流孔板、滤网等）要长期承受给水压力，使运行可靠性降低。板、滤网等）要长期承受给水压力，使运行可靠性降低。启动加热器的步骤是：启动加热器的步骤是：热力发电厂 在高压加热器电动旁路装置中，其给水入口阀、在高压加热器电动旁路装置中，其给水入口阀、给水出口阀和旁通阀都是电动的，它们分别受每台给水出口阀和旁通阀都是电

31、动的，它们分别受每台高压加热器的任意一个继电器控制。高压加热器的任意一个继电器控制。 国产国产200MW200MW机组高压加热器电动旁路装置的工机组高压加热器电动旁路装置的工作原理：作原理：当加热器发生故障时，疏水水位升高，水当加热器发生故障时，疏水水位升高，水位信号器的水位信号发生变化，由调节器发出电信位信号器的水位信号发生变化，由调节器发出电信号，执行机构操纵回转调节阀使水位保持正常；当号，执行机构操纵回转调节阀使水位保持正常；当水位升高至极限位置时，继电器动作发出电信号，水位升高至极限位置时，继电器动作发出电信号，这时高压加热器的出口、入口阀关闭，旁通阀打开，这时高压加热器的出口、入口阀

32、关闭，旁通阀打开，给水由旁通管道直供锅炉，同时信号灯发出闪光信给水由旁通管道直供锅炉，同时信号灯发出闪光信号，表示电动旁路装置已动作。号，表示电动旁路装置已动作。 2 2、电气式旁路保护系统、电气式旁路保护系统热力发电厂热力发电厂热力发电厂 综上所述，水位信号器可发出两个信号，一是综上所述，水位信号器可发出两个信号，一是在正常范围内调节，保持加热器的水位；二是在在正常范围内调节，保持加热器的水位；二是在加热器发生水管爆破、漏泄等故障时，加热器水加热器发生水管爆破、漏泄等故障时，加热器水位升至极限值，继电器动作，切除整个高压加热位升至极限值，继电器动作，切除整个高压加热器组。器组。 高压加热器可

33、以设置大旁路系统，也可以设置高压加热器可以设置大旁路系统，也可以设置小旁路系统。有资料表明高压加热器小旁路系统小旁路系统。有资料表明高压加热器小旁路系统可减轻对机组安全的影响，延长高压加热器本体可减轻对机组安全的影响，延长高压加热器本体寿命，运行热经济性比大旁路高，虽然初投资大寿命，运行热经济性比大旁路高，虽然初投资大些，但经济上是可取的。些，但经济上是可取的。四、高压加热器的自动保护装置四、高压加热器的自动保护装置热力发电厂 加热器是发电厂的重要辅机，加热器的正常投运与否对电加热器是发电厂的重要辅机，加热器的正常投运与否对电厂的安全经济运行及满发影响很大。厂的安全经济运行及满发影响很大。 一

34、、加热器停运的影响一、加热器停运的影响: : 一般高压加热器发生事故较多，若高压加热器不投入运一般高压加热器发生事故较多，若高压加热器不投入运行将会使机组的煤耗增加。行将会使机组的煤耗增加。 高压加热器的停运，还将使给水温度降低，造成超高参高压加热器的停运，还将使给水温度降低，造成超高参数直流炉的水冷壁超温及汽包炉的过热汽温升高。数直流炉的水冷壁超温及汽包炉的过热汽温升高。 低压加热器的停用也将降低机组的热经济性，同时会造低压加热器的停用也将降低机组的热经济性，同时会造成汽轮机末几级的蒸汽流量增大而导致汽蚀加剧。成汽轮机末几级的蒸汽流量增大而导致汽蚀加剧。 因此，停用某加热器时，为保证相应抽汽

35、段以后汽轮机的因此，停用某加热器时，为保证相应抽汽段以后汽轮机的各级不过负荷，应该根据机组的具体情况减少负荷。各级不过负荷，应该根据机组的具体情况减少负荷。 五五 回热加热器的运行回热加热器的运行热力发电厂二、加热器具体操作中几个特别要注意的问题：二、加热器具体操作中几个特别要注意的问题：（一）启动、停用或工况发生变化时的温度变化率（一）启动、停用或工况发生变化时的温度变化率 由于大型机组表面式加热器体积大，特别是高压加热由于大型机组表面式加热器体积大，特别是高压加热器管板厚度大，给水温度高，给水压力高，考虑到厚实的器管板厚度大，给水温度高，给水压力高，考虑到厚实的管板与较薄管束要有足够的时间

36、均匀地吸热或散热，以管板与较薄管束要有足够的时间均匀地吸热或散热，以防防止热冲击使加热器钢管泄漏止热冲击使加热器钢管泄漏，所以要正确地启、停加热器，所以要正确地启、停加热器，合理地控制其给水温度变化率。，合理地控制其给水温度变化率。 一般给水温度变化是以加热器出口水温变化为准的，当一般给水温度变化是以加热器出口水温变化为准的，当加热器启、停或工况变化时，温度的变化率不能太大。温加热器启、停或工况变化时，温度的变化率不能太大。温度的变化率对加热器的使用寿命影响很大，应根据具体启度的变化率对加热器的使用寿命影响很大，应根据具体启停方式，合理地安排操作。停方式，合理地安排操作。五五 回热加热器的运行

37、回热加热器的运行热力发电厂 加热器的水位应保持在规定的范围内。加热器的水位应保持在规定的范围内。水位过高或过低，水位过高或过低，不仅要影响回热加热的热经济性，还会威胁机组的安全可靠不仅要影响回热加热的热经济性，还会威胁机组的安全可靠运行。正常水位运行。正常水位( (即控制水位即控制水位) )在制造厂家提供的加热器总图在制造厂家提供的加热器总图和加热器水位指示板上都有清楚的标明。一般允许水位偏离和加热器水位指示板上都有清楚的标明。一般允许水位偏离正常水位的范围约土正常水位的范围约土40mm40mm。 水位过低的影响：水位过低的影响：使疏水冷却段进口使疏水冷却段进口( (吸入口吸入口) )露出水面

38、，露出水面，而使蒸汽进人该段，这将破坏该段疏水的虹吸作用，也破坏而使蒸汽进人该段，这将破坏该段疏水的虹吸作用，也破坏了凝结段与疏水冷却段之间的密封，使疏水冷却段的过冷作了凝结段与疏水冷却段之间的密封，使疏水冷却段的过冷作用降低，影响回热系统的热经济性。更为重要的是，同时会用降低，影响回热系统的热经济性。更为重要的是，同时会产生下列失常现象：产生下列失常现象：（二）疏水水位控制（二）疏水水位控制五五 回热加热器的运行回热加热器的运行热力发电厂热力发电厂 造成疏水端差的变化；造成疏水端差的变化； 造成蒸汽热量的损失；造成蒸汽热量的损失； 处于疏水冷却段进口区的处于疏水冷却段进口区的U U形管束，将

39、受到蒸汽的冲刷而损坏。形管束，将受到蒸汽的冲刷而损坏。蒸汽进入疏水冷却段后，经过蒸汽进入疏水冷却段后，经过U U形管束内给水的冷却，其比体积形管束内给水的冷却，其比体积急剧变化，因而出现汽蚀现象，使管束损坏。确定疏水冷却段是急剧变化，因而出现汽蚀现象，使管束损坏。确定疏水冷却段是否进汽的一个方法是，比较疏水出口温度与给水进口温度，如果否进汽的一个方法是，比较疏水出口温度与给水进口温度，如果疏水出口温度与给水进口温度的差值超过了正常数值，则很可能疏水出口温度与给水进口温度的差值超过了正常数值，则很可能是部分进汽造成的。是部分进汽造成的。 无疏水冷却段的加热器若水位过低，也会由于维持不住汽侧无疏水

40、冷却段的加热器若水位过低，也会由于维持不住汽侧压力，造成蒸汽由疏水管跑掉，造成热经济性和安全性的下降。压力，造成蒸汽由疏水管跑掉，造成热经济性和安全性的下降。五五 回热加热器的运行回热加热器的运行热力发电厂 水位过高的影响：水位过高的影响：使部分管束（传热面）浸没使部分管束（传热面）浸没在水中，从而减少了有效传热面积，导致加热器性在水中，从而减少了有效传热面积，导致加热器性能下降（给水出口温度降低）。加热器在过高水位能下降（给水出口温度降低）。加热器在过高水位下运行，一旦发生事故，若操作稍有失误或不及时下运行，一旦发生事故，若操作稍有失误或不及时处理，还将危及汽轮机运行的安全。处理，还将危及汽

41、轮机运行的安全。五五 回热加热器的运行回热加热器的运行热力发电厂造成加热器水位过高的原因主要有：造成加热器水位过高的原因主要有： 疏水调节装置不正常；疏水调节装置不正常； 加热器之间压差不够（疏水逐级自流的加热器间），加热器之间压差不够（疏水逐级自流的加热器间），以致疏水不畅；以致疏水不畅； 加热器超负荷；加热器超负荷； 管束泄漏。在加热器停运时当然可以通过水压试验管束泄漏。在加热器停运时当然可以通过水压试验或用压缩空气来确定管束是否泄漏，在运行中则可以测量或用压缩空气来确定管束是否泄漏，在运行中则可以测量流量和观察疏水调节装置的运行情况来检测管于是否泄漏，流量和观察疏水调节装置的运行情况来检

42、测管于是否泄漏，如果疏水调节阀的阀杆指示器表示阀门是在逐渐开大或比如果疏水调节阀的阀杆指示器表示阀门是在逐渐开大或比该负荷条件下的通常开度大，并且负荷是稳定的，这就表该负荷条件下的通常开度大，并且负荷是稳定的，这就表明疏水流出的流量比加热器负荷要求的大，多流出的疏水明疏水流出的流量比加热器负荷要求的大，多流出的疏水量必定来源于管束的泄漏。量必定来源于管束的泄漏。五五 回热加热器的运行回热加热器的运行热力发电厂热力发电厂 加热器水位的正确调整是加热器正常运行的保证。每台加加热器水位的正确调整是加热器正常运行的保证。每台加热器虽然都配有水位计、水位调整器和水位铭牌等，但实际热器虽然都配有水位计、水

43、位调整器和水位铭牌等，但实际上从水位计上得到的水位往往高于加热器的实际水位，即上从水位计上得到的水位往往高于加热器的实际水位，即 出现假水位现象。它的原因在于水位的控制和显示信号是通出现假水位现象。它的原因在于水位的控制和显示信号是通过壳体中上、下两个接口分别引出的。在卧式加热器中，蒸过壳体中上、下两个接口分别引出的。在卧式加热器中，蒸汽流过接口处的速度与液面上的速度不同。水位计引出口的汽流过接口处的速度与液面上的速度不同。水位计引出口的 位置常选择靠近疏水冷却段的进口处，而相应的蒸汽由于处位置常选择靠近疏水冷却段的进口处，而相应的蒸汽由于处在加热器的前端，流速较高。根据能量守恒原理，速度较高

44、在加热器的前端，流速较高。根据能量守恒原理，速度较高处的蒸汽静压就较低，所以测得的水位就比实际水位要高。处的蒸汽静压就较低，所以测得的水位就比实际水位要高。也即虽然水位计指示已达到加热器的水位标牌上的刻度线，也即虽然水位计指示已达到加热器的水位标牌上的刻度线，但其实际水位仍偏低，严重时会造成水封的丧失，所以必须但其实际水位仍偏低，严重时会造成水封的丧失，所以必须进行现场的水位调整。进行现场的水位调整。五五 回热加热器的运行回热加热器的运行热力发电厂热力发电厂 现场的水位调整可以以铭牌上的正常水位为起点，把水现场的水位调整可以以铭牌上的正常水位为起点，把水位逐渐提高，在每提高一次水位的同时，测量

45、疏水的出口温位逐渐提高，在每提高一次水位的同时，测量疏水的出口温度和给水的出口温度。此时将会出现疏水温度逐步下降，给度和给水的出口温度。此时将会出现疏水温度逐步下降，给 水出口温度开始时不变化，然后从某一水位起开始下降的现水出口温度开始时不变化，然后从某一水位起开始下降的现象（此时说明水位已升高到开象（此时说明水位已升高到开 始触及管束）。我们可以把始触及管束）。我们可以把给水出口温度尚未下降的这一水位，定为该加热器的高水位，给水出口温度尚未下降的这一水位，定为该加热器的高水位，再再 由此按设计要求定出正常水位及低水位。有的电厂在运由此按设计要求定出正常水位及低水位。有的电厂在运行中希望加热器

46、低水位运行，目的行中希望加热器低水位运行，目的 是在机组负荷变化时，是在机组负荷变化时，可以延长加热器的报警时间，避免加热器的保护装置动作，可以延长加热器的报警时间，避免加热器的保护装置动作，这无论这无论 从经济或安全角度考虑，都是不可取的。从经济或安全角度考虑，都是不可取的。五五 回热加热器的运行回热加热器的运行热力发电厂热力发电厂（三）加热器的出口端差（三）加热器的出口端差 在运行中，加热器的出口端差是一个重要的监视指标。在运行中，加热器的出口端差是一个重要的监视指标。因为加热器的许多不正常的情况都与此有关，比如：因为加热器的许多不正常的情况都与此有关，比如： （1 1）当加热器传热面结垢

47、当加热器传热面结垢，使传热热阻增加或加热器，使传热热阻增加或加热器管束部分堵塞时，加热器的出口端差将增大，当然同时其管束部分堵塞时，加热器的出口端差将增大，当然同时其水阻也随之增加，检修时可采用稀盐酸或硫酸清洗管束以水阻也随之增加，检修时可采用稀盐酸或硫酸清洗管束以消除水垢。消除水垢。 （2 2）如果）如果加热器中聚集了不凝结气体加热器中聚集了不凝结气体，将会严重影响，将会严重影响传热，因此端差也会上升。造成这一后果的原因，或是空传热，因此端差也会上升。造成这一后果的原因，或是空气漏入或是排气不畅，应检查调整加热器抽空气管道上的气漏入或是排气不畅，应检查调整加热器抽空气管道上的阀门开度。阀门开

48、度。 五五 回热加热器的运行回热加热器的运行热力发电厂（3 3）当）当加热器水位过高加热器水位过高并淹没了部分加热管束时，由于传并淹没了部分加热管束时，由于传热面积的减少将使端差增大，热面积的减少将使端差增大， 其原因多半是疏水调节装置其原因多半是疏水调节装置工作不正常或管子有泄漏所致。工作不正常或管子有泄漏所致。 （4 4）如果加热器的出水温度在加热器的旁通阀之后（按水）如果加热器的出水温度在加热器的旁通阀之后（按水流方向）测量，当旁路阀不严密或自动控制失灵导致旁通阀流方向）测量，当旁路阀不严密或自动控制失灵导致旁通阀门泄漏，也会引起加热器出口端差的增大。门泄漏，也会引起加热器出口端差的增大

49、。 （5 5）若抽汽管的阀门未开足或逆止阀的节流损失太大，将）若抽汽管的阀门未开足或逆止阀的节流损失太大，将导致加热器出水温度降低。这一异常可以通过测取抽汽管与导致加热器出水温度降低。这一异常可以通过测取抽汽管与加热器内（或进口）的压力作对比判定。加热器内（或进口）的压力作对比判定。五五 回热加热器的运行回热加热器的运行热力发电厂（四）超负荷工况（四）超负荷工况 当回热系统中有一台或一列加热器停用，将使运行中的加热器当回热系统中有一台或一列加热器停用，将使运行中的加热器的流量增大到失常或使加热器损坏的程度，因此加热器的负荷不的流量增大到失常或使加热器损坏的程度，因此加热器的负荷不得超过规定的限

50、额。过分的超负荷运行会危害设备的安全，缩短得超过规定的限额。过分的超负荷运行会危害设备的安全，缩短加热器的寿命。加热器的寿命。为了保证加热器寿命，超负荷（应急）运行应尽为了保证加热器寿命，超负荷（应急）运行应尽量减少，时间尽可能缩短并尽快地恢复到设计工况。量减少，时间尽可能缩短并尽快地恢复到设计工况。 低压加热器的停用，特别是最末一级低压加热器的停用，将使低压加热器的停用，特别是最末一级低压加热器的停用，将使其级后汽轮机叶片的冲蚀加剧，所以低压加热器更不应无故停用，其级后汽轮机叶片的冲蚀加剧，所以低压加热器更不应无故停用，大多数汽轮机压力最低一级低压加热器的抽汽管道不装截止阀，大多数汽轮机压力

51、最低一级低压加热器的抽汽管道不装截止阀，这台加热器只有汽轮机停机时才能停用。这台加热器只有汽轮机停机时才能停用。 若必须停止某加热器时，为保证相应抽汽段以后汽轮机的各级若必须停止某加热器时，为保证相应抽汽段以后汽轮机的各级不过负荷，以及有关的运行加热器不超负荷，应相应降低机组的不过负荷，以及有关的运行加热器不超负荷，应相应降低机组的功率（电负荷）。功率（电负荷）。五五 回热加热器的运行回热加热器的运行热力发电厂（五）停机保护（五）停机保护 为了防止加热器管系的锈蚀，加热器停用后的防腐工作是十分重为了防止加热器管系的锈蚀，加热器停用后的防腐工作是十分重要的。加热器管系锈要的。加热器管系锈 蚀的主

52、要原因是氧化，因此，防腐措施就是保蚀的主要原因是氧化，因此，防腐措施就是保证管系与空气隔绝。证管系与空气隔绝。 运行过程中加热器短期停运时，在汽侧充满蒸汽和适当地调节水运行过程中加热器短期停运时，在汽侧充满蒸汽和适当地调节水侧给水的侧给水的pH值，可以起很好的保护作用。值，可以起很好的保护作用。 加热器停用时间较长时（例如为了系统设备维修，长期停用或者加热器停用时间较长时（例如为了系统设备维修，长期停用或者为了总系统维修、机为了总系统维修、机 组大修停用加热器），必须提供更持久性的保组大修停用加热器），必须提供更持久性的保持措施。例如，采取充氮和使用其它合适的化持措施。例如，采取充氮和使用其它

53、合适的化 学抑制剂。对碳钢管学抑制剂。对碳钢管束给水加热器可采用如下措施：壳侧（即蒸汽侧）一充氮，在长束给水加热器可采用如下措施：壳侧（即蒸汽侧）一充氮，在长期停用期间，须完全干燥后充入干的氮气；水室（即水侧）期停用期间，须完全干燥后充入干的氮气；水室（即水侧）-当机当机组停机时，加大联氨注入量，使加热器内联氨的浓度提高到组停机时，加大联氨注入量，使加热器内联氨的浓度提高到200mgL并且以增加氨来调节和控制并且以增加氨来调节和控制pH值为值为100。五五 回热加热器的运行回热加热器的运行热力发电厂课题二：除氧器课题二：除氧器热力发电厂1 1 给水除氧的意义及方法给水除氧的意义及方法 气体来源

54、：气体来源： 1 1、补充水带入空气；、补充水带入空气； 2 2、凝汽器、部分低压加热器及其管、凝汽器、部分低压加热器及其管道附件道附件 处于真空状态下工作，空气从处于真空状态下工作，空气从不严密处漏入主凝结水中。不严密处漏入主凝结水中。一、气体的来源及为何要除氧一、气体的来源及为何要除氧热力发电厂给水中含有氧气和空气的危害：给水中含有氧气和空气的危害：O2会对钢铁构成的热力设备及汽水管道产生强烈会对钢铁构成的热力设备及汽水管道产生强烈的腐蚀作用；的腐蚀作用； CO2的存在会加速氧腐蚀，这种氧腐蚀通常发生在的存在会加速氧腐蚀，这种氧腐蚀通常发生在给水管道和省煤器内；给水管道和省煤器内； N2妨

55、碍热交换设备的传热，降低传热效果。妨碍热交换设备的传热，降低传热效果。 气体会引起腐蚀和影响传热气体会引起腐蚀和影响传热 工质里有腐蚀气体和惰性气体：工质里有腐蚀气体和惰性气体：O2、CO2、N2热力发电厂给水除氧的方法：给水除氧的方法： 化学除氧和物理除氧两种。化学除氧和物理除氧两种。 化学除氧是利用易和氧发生化学反应的药剂，如亚硫酸钠化学除氧是利用易和氧发生化学反应的药剂，如亚硫酸钠Na2SO3 （用于中参数电厂）或联胺（用于中参数电厂）或联胺N2H4，使之和水中溶解，使之和水中溶解的氧产生化学变化，达到除氧的目的。的氧产生化学变化，达到除氧的目的。 化学除氧能彻底除去水中的氧，但不能除去

56、其它气体，所生化学除氧能彻底除去水中的氧，但不能除去其它气体，所生成的氧化物还会增加给水中可溶性盐类的含量，且药剂价格成的氧化物还会增加给水中可溶性盐类的含量，且药剂价格昂贵，中小型电厂不采用；在要求彻底除氧的亚监界和超临昂贵，中小型电厂不采用；在要求彻底除氧的亚监界和超临界参数电厂，在热力除氧后一般再用联胺补充除氧。界参数电厂，在热力除氧后一般再用联胺补充除氧。热力发电厂 物理除氧物理除氧是发电厂广泛应用的是发电厂广泛应用的热力除氧法热力除氧法，它的价格便宜，既能除氧又能除去给水中的它的价格便宜，既能除氧又能除去给水中的其它气体，使给水中不存在任何残留物质，其它气体，使给水中不存在任何残留物

57、质，故发电厂均采用热力除氧法，在亚临界和超故发电厂均采用热力除氧法，在亚临界和超临界参数电厂中，热力除氧法亦是主要的除临界参数电厂中，热力除氧法亦是主要的除氧方法，化学除氧只作为辅助除氧和提高给氧方法，化学除氧只作为辅助除氧和提高给水水pH值的手段。值的手段。给水除氧的方法：给水除氧的方法：热力发电厂 亨利定律（气体溶解定律）亨利定律（气体溶解定律） 道尔顿定律（气体分压定律）道尔顿定律（气体分压定律） 传热方程传热方程 传质方程传质方程 二、热力除氧的原理二、热力除氧的原理 亨利定律反映了气体在水溶液中溶解的规律，亨利定律反映了气体在水溶液中溶解的规律，道尔顿定律确定了混合气体的全压力与各组

58、成气体道尔顿定律确定了混合气体的全压力与各组成气体的分压力之间的关系。它们提供了加热方法除去水的分压力之间的关系。它们提供了加热方法除去水中溶解气体的理论基础。中溶解气体的理论基础。热力除氧原理热力除氧原理热力发电厂 亨利定律指出：亨利定律指出：在一定温度条件下，当溶于在一定温度条件下，当溶于水中的气体与自水中逸出的气体处于动态平衡时，水中的气体与自水中逸出的气体处于动态平衡时，单位体积中溶解的气体量与水面上该气体的分压单位体积中溶解的气体量与水面上该气体的分压力成正比。亨利定律的数学表达式为：力成正比。亨利定律的数学表达式为：L/mgppKbobd 式中：式中：pb-在平衡状态下水面上该气体

59、的分压力在平衡状态下水面上该气体的分压力, MPa； p0-除氧器内水面上气体的全压力，除氧器内水面上气体的全压力，MPa； Kd-该气体的重量溶解度系数该气体的重量溶解度系数,它的大小随气体它的大小随气体 的种类和温度而定。的种类和温度而定。二、热力除氧的原理二、热力除氧的原理热力发电厂显然：显然：如如PbPf，则，则P=Pb-P fPf时，时，P 0，气体继续溶于水中，气体继续溶于水中， b ； 在除氧器中，某气体在水中的溶解与离析处于在除氧器中，某气体在水中的溶解与离析处于动平衡动平衡状态状态时，与水中气体溶解量相对应的该气体在水面上的时，与水中气体溶解量相对应的该气体在水面上的分压力称

60、为平衡压力分压力称为平衡压力Pf，即：，即：fdopbKp2222220,0,0,OCONpppO CON想法使就可使等驱赶出工质，这就是热力除氧原理。二、热力除氧的原理二、热力除氧的原理热力发电厂道尔顿定律指出：道尔顿定律指出：混合气体的全压力等于各组成气混合气体的全压力等于各组成气体的分压力之和。体的分压力之和。对除氧器：对除氧器：水面上气体的全压力水面上气体的全压力p po o应等于水蒸气的应等于水蒸气的分压力分压力p pH H2 2O O和溶于水中的各种气体分压力和溶于水中的各种气体分压力ppj j之和，之和，即：即： MPa2OHjoppp 热力除氧过程：热力除氧过程：对水定压加热，