第七章 发电厂的全面性热力系统

1、主讲教师：于静梅主讲教师：于静梅本章教学目的：本章教学目的： 原则性热力系统是一示范图，并不包含电厂中所有的设原则性热力系统是一示范图，并不包含电厂中所有的设备及系统，通过这一章的学习，同学们可以看到电厂的整个备及系统，通过这一章的学习，同学们可以看到电厂的整个概括，使同学们对电厂内应该有更深的认识。概括，使同学们对电厂内应该有更深的认识。本章教学内容：本章教学内容：1、主蒸汽管道系统；、主蒸汽管道系统；2、给水管道系统；、给水管道系统；3、再热式机组的旁路系统；、再热式机组的旁路系统；4、疏放水系统进行分析。、疏放水系统进行分析。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统本章教学

2、重点、难点：本章教学重点、难点： 在于对在于对再热式机组的旁路系统的分析再热式机组的旁路系统的分析， 因为旁路系统对电因为旁路系统对电厂来说是非常重要的，尤其在启机停机时更为重要。厂来说是非常重要的，尤其在启机停机时更为重要。本章教学方法和手段：本章教学方法和手段： 主要以图示进行解释，因为各种系统的连接形式只能以画主要以图示进行解释，因为各种系统的连接形式只能以画图的型式才能表达清楚。图的型式才能表达清楚。本章难点的处理：本章难点的处理： 主要在于对原则性热力系统的组成的分析。讨论为什么有主要在于对原则性热力系统的组成的分析。讨论为什么有这些设备，没有为什么不行，逐一进行分析，并以讲述例题进

3、这些设备，没有为什么不行，逐一进行分析，并以讲述例题进行分析。行分析。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统按照范围分类：按照范围分类：全厂热力系统：全厂热力系统：是以汽轮机回热系统为中心，将汽轮机、锅是以汽轮机回热系统为中心，将汽轮机、锅 炉和其它局部热力系统有机组合而成的。炉和其它局部热力系统有机组合而成的。局部热力系统：局部热力系统：1、主要热力设备：汽轮机本体、锅炉本体；、主要热力设备：汽轮机本体、锅炉本体； 2、局部功能系统：给水回热系统、除氧系统、局部功能系统：给水回热系统、除氧系统 、供热系统、主蒸汽系统、旁路系统、给、供热系统、主蒸汽系统、旁路系统、给 水系统、

4、主凝结水系统、抽空气系统、发水系统、主凝结水系统、抽空气系统、发 电机冷却系统、工业水系统等。电机冷却系统、工业水系统等。按照用途分类：原则性热力系统：原则性热力系统：全面性热力系统：全面性热力系统：第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统全面性热力系统：全面性热力系统：以规定的符号表明全厂主辅热力设备，包以规定的符号表明全厂主辅热力设备，包括运行的和备用的，以及按照电能生产过程连接的这些热力设括运行的和备用的，以及按照电能生产过程连接的这些热力设备的汽水管道和附件整体系统图。备的汽水管道和附件整体系统图。8.1 发电厂全面性

5、热力系统的概念发电厂全面性热力系统的概念作用：作用： 原只考虑电厂能量转换及热量利用的过程，并没有反映发电原只考虑电厂能量转换及热量利用的过程，并没有反映发电厂的能量是怎样转换的。实际上电厂能量转换厂的能量是怎样转换的。实际上电厂能量转换不仅不仅要考虑任意设要考虑任意设备或管道事故检修时，不影响主机及至整个电厂的工作，必须装备或管道事故检修时，不影响主机及至整个电厂的工作，必须装设相应的备用设备或管路，设相应的备用设备或管路，还要还要考虑启动、低负荷运行、正常工考虑启动、低负荷运行、正常工况或变工况运行、事故以及停止等各种操作方式，根据这些运行况或变工况运行、事故以及停止等各种操作方式，根据这

6、些运行方式变化的需要，应设作用各不相同的管道及其附件。方式变化的需要，应设作用各不相同的管道及其附件。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统（1）全面性热力系统图是实际热力系统的反映，包括各种运行工）全面性热力系统图是实际热力系统的反映，包括各种运行工况及事故、检修时的运行方式。况及事故、检修时的运行方式。特点：特点：（2）全面性热力系统是按照发电厂设备的实际数量绘制的（包括）全面性热力系统是按照发电厂设备的实际数量绘制的（包括运行和备用的全部主、辅助热力设备、发电厂各种系统），并标运行和备用的全部主、辅助热力设备、发电厂各种系统），并标明一切必须的连接管路及其附件。明一切必须

7、的连接管路及其附件。 （3）为使全更清晰，不致于过于复杂，对属于锅炉、汽轮机设备）为使全更清晰，不致于过于复杂，对属于锅炉、汽轮机设备本身的管道一般不表示（属于热力设备本身的有机组成部分，一本身的管道一般不表示（属于热力设备本身的有机组成部分，一般不加以表示），例如：锅炉本体的汽水管道系统、汽轮机本体般不加以表示），例如：锅炉本体的汽水管道系统、汽轮机本体的疏水系统等。的疏水系统等。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统 （4）属于次要管道系统，只部分表示，例如：锅炉连续和定期排污系统、高压和低压加热器的空气抽出系统，一般情况下只部分表示，而另外绘制局部系统的全面性热力系统。目

8、的目的：1、根据拟定的全面性热力系统，编制全厂汽水设备总表；、根据拟定的全面性热力系统，编制全厂汽水设备总表；2、计算管子的直径和壁厚；、计算管子的直径和壁厚；3、提出管制件的定货清单，同时也给发电厂管道系统和主厂、提出管制件的定货清单，同时也给发电厂管道系统和主厂房布置设计提供了依据。房布置设计提供了依据。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统定义：定义：主蒸汽管道系统包括从锅炉过热器出口至汽轮机主蒸汽管道系统包括从锅炉过热器出口至汽轮机进口的蒸汽管道、蒸汽管间的连通母管，通往用新汽设备进口的蒸汽管道、蒸汽管间的连通母管，通往用新汽设备的蒸汽支管等。如果是再热机组还包括从汽轮

9、机高压缸排的蒸汽支管等。如果是再热机组还包括从汽轮机高压缸排汽口至再热器入口的再热冷段管道、再热器出口至汽轮机汽口至再热器入口的再热冷段管道、再热器出口至汽轮机中压缸入口的再热热段管道也属于这个范围。中压缸入口的再热热段管道也属于这个范围。8.3 8.3 主蒸汽系统主蒸汽系统一、主蒸汽系统的型式及其应用【一、主蒸汽系统的型式及其应用【掌握】掌握】（一）主蒸汽系统的型式（一）主蒸汽系统的型式第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统 单元制主蒸汽管道系统单元制主蒸汽管道系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统（1

10、 1）简单，管道短，阀门及附件少，）简单，管道短，阀门及附件少， 小，运行操作少，检小，运行操作少，检 修工作量少，投资少，散热损失少，便于集中控制等；修工作量少，投资少，散热损失少，便于集中控制等；（2 2）采用优质合金钢材，系统本身的事故可能性小。）采用优质合金钢材，系统本身的事故可能性小。P（1 1）不灵活，任何一个主要设备或附件发生事故都会使整个）不灵活，任何一个主要设备或附件发生事故都会使整个 系统停止运行；系统停止运行；（2 2）机炉必须同时进行检修。）机炉必须同时进行检修。优点：优点：缺点：第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发

11、电厂全面性热力系统 切换母管制主蒸汽管道系统切换母管制主蒸汽管道系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统 可切换运行，电厂机炉台数较多时可充分利用锅炉的富可切换运行，电厂机炉台数较多时可充分利用锅炉的富裕容量，具有较高的运行灵活性，有足够的运行可靠性。可裕容量，具有较高的运行灵活性，有足够的运行可靠性。可进行最佳分配。进行最佳分配。优点：优点：缺点：缺点：阀门多，管道长，系统复杂，管道本身事故可能性大。阀门多，管道长，系统复杂，管道本身事故可能性大。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统 集中母管制主蒸汽管

12、道系统集中母管制主蒸汽管道系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统 运行调度不灵活，当母管分段检修或与母管相连的任运行调度不灵活，当母管分段检修或与母管相连的任意一阀门发生事故时，与该段母管相连的锅炉和汽轮机都意一阀门发生事故时，与该段母管相连的锅炉和汽轮机都要停止运行，这种系统只有在锅炉和汽轮机的单位容量和要停止运行，这种系统只有在锅炉和汽轮机的单位容量和台数不配合或装有备用锅炉已建成的热电厂中采用，以后台数不配合或装有备用锅炉已建成的热电厂中采用，以后电厂不采用。电厂不采用。优点：优点：缺点：缺点：系统比较简单，布置方便系统比较简单，布置方便。第八章第八章 发电厂全面性热

13、力系统发电厂全面性热力系统（二）主蒸汽系统型式的比较和应用（二）主蒸汽系统型式的比较和应用1、可靠性、可靠性单母管：单母管：与母管相连的任一阀门事故，全厂即要停运，可靠性最与母管相连的任一阀门事故，全厂即要停运，可靠性最差。为提高其可靠性，通常以串联两个关断阀门将母管分段，使差。为提高其可靠性，通常以串联两个关断阀门将母管分段，使事故局部化，并便于分段阀本身的检修，正常运行时，分段阀门事故局部化，并便于分段阀本身的检修，正常运行时，分段阀门处于开启状态。处于开启状态。切：切：为便于母管的检修，扩建时不致影响原有机炉的运行，也可为便于母管的检修，扩建时不致影响原有机炉的运行，也可用两个串联的关断

14、阀门将母管分段。用两个串联的关断阀门将母管分段。单元制：单元制：系统最简单，系统本身的可靠性最好，但与单元内主系统最简单，系统本身的可靠性最好，但与单元内主蒸汽管项链的任意设备或阀门发生事故，整个单元即被迫停运，蒸汽管项链的任意设备或阀门发生事故，整个单元即被迫停运，又影响其可靠性。又影响其可靠性。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统 指在不同工况下能保证汽轮机正常运行的适应性，切指在不同工况下能保证汽轮机正常运行的适应性，切换最好，单母管次之，单元制最差，没有灵活性。换最好，单母管次之，单元制最差，没有灵活性。2、灵活性、灵活性3、经济性、经济性 包括投资和运行费用两方面。

15、单元制无母管，阀门数量少，包括投资和运行费用两方面。单元制无母管，阀门数量少，不仅不仅管道和阀门投资少管道和阀门投资少，而且相应的保温、支吊架的费用也减少。，而且相应的保温、支吊架的费用也减少。管道短，压损小，热损失少，检修工作量少，因而运行费用也相管道短，压损小，热损失少，检修工作量少，因而运行费用也相应的减少。应的减少。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统二、主蒸汽、再热蒸汽（一、二次汽）系统的温度偏差、压损二、主蒸汽、再热蒸汽（一、二次汽）系统的温度偏差、压损及其管径的优化【掌握】及其管径的优化【掌握】1 1、高、中压主汽门和高压缸排汽逆止门、高、中压主汽门和高压缸排汽

16、逆止门 再热式机组的新汽参数高、流量大，一般配再热式机组的新汽参数高、流量大，一般配2 2个个自动主汽自动主汽门，门，四个四个高压调速汽门；再热后蒸汽的压力虽不高，但汽温与高压调速汽门；再热后蒸汽的压力虽不高，但汽温与主汽温度相近或略高，蒸汽容积流量大，一般也配主汽温度相近或略高，蒸汽容积流量大，一般也配2 2个中压联个中压联合汽门合汽门，即中亚缸的自动主汽门及其相应的调速汽门合为一体，即中亚缸的自动主汽门及其相应的调速汽门合为一体，简称中压主汽门或中压联合汽门。简称中压主汽门或中压联合汽门。 我国的再热式机组高压缸排汽至再热器进口的冷再热管道我国的再热式机组高压缸排汽至再热器进口的冷再热管道

17、上均设有逆止门，以防甩负荷时，蒸汽倒流入汽轮机。上均设有逆止门，以防甩负荷时，蒸汽倒流入汽轮机。 第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统1 1）、采用双管系统）、采用双管系统 随着机组容量不断增大，蒸汽参数也越来越高，为了减少对随着机组容量不断增大，蒸汽参数也越来越高，为了减少对价格昂贵的耐热合金钢的要求，降低压损，我国目前主蒸汽管多价格昂贵的耐热合金钢的要求，降低压损，我国目前主蒸汽管多采用双管系统（采用双管系统（12.512.5万千瓦、万千瓦、2020万千瓦），再热蒸汽管也采用双万千瓦），再热蒸汽管也采用双管系统（如管系统（如2020万千瓦）。万千瓦）。2 2、主蒸汽和再热

18、蒸汽（一、二次汽）系统的混温措施、主蒸汽和再热蒸汽（一、二次汽）系统的混温措施 由于主蒸汽参数高、流量大，所以要采用大口径无缝钢管，由于主蒸汽参数高、流量大，所以要采用大口径无缝钢管，而且载荷集中，支吊困难，所以为了节约进口钢管资金，也为而且载荷集中，支吊困难，所以为了节约进口钢管资金，也为了方便布置，所以主蒸汽、再热蒸汽均系双侧进汽，随着机组了方便布置，所以主蒸汽、再热蒸汽均系双侧进汽，随着机组容量增大，炉膛宽度加大，烟气流量、温度分配不均造成一、容量增大，炉膛宽度加大，烟气流量、温度分配不均造成一、二次汽的两侧汽温偏差增大，要有混温措施。二次汽的两侧汽温偏差增大，要有混温措施。第八章第八章

19、 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统 双管主蒸汽管道系统双管主蒸汽管道系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统特点：特点：（1 1）可避免采用大直径的主汽管和再热蒸汽管；）可避免采用大直径的主汽管和再热蒸汽管；（2 2）压损小；）压损小；（3 3）支吊重量不太集中，便于管道布置；）支吊重量不太集中，便于管道布置；（4 4）为减少汽温偏差，在靠近主汽门两侧主蒸汽管之间）为减少汽温偏差，在靠近主汽门两侧主蒸汽管之间 加装联络管。加装联络管。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统2 2）、采用混合蒸汽管系统

20、）、采用混合蒸汽管系统 是在主蒸汽管和再热蒸汽管部分采用单管、双管兼而有之。是在主蒸汽管和再热蒸汽管部分采用单管、双管兼而有之。单管中混温好，保证供给左右两侧蒸汽温度偏差最小，到自动单管中混温好，保证供给左右两侧蒸汽温度偏差最小，到自动主汽门前又分为两根，在一个自动主汽门作全关试验时的压损主汽门前又分为两根，在一个自动主汽门作全关试验时的压损小。还有大连华能电厂的日本三菱小。还有大连华能电厂的日本三菱3535万千瓦机组采用的是双万千瓦机组采用的是双管管单管单管双管系统；元宝山电厂的法国阿尔斯通双管系统；元宝山电厂的法国阿尔斯通 3030万千瓦机万千瓦机组采用双管主汽，双管组采用双管主汽，双管单

21、管单管双管再热蒸汽系统。双管再热蒸汽系统。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统2 2）、采用混合蒸汽管系统）、采用混合蒸汽管系统 是在主蒸汽管和再热蒸是在主蒸汽管和再热蒸汽管部分采用单管、双管兼汽管部分采用单管、双管兼而有之。单管中混温好，保而有之。单管中混温好，保证供给左右两侧蒸汽温度偏证供给左右两侧蒸汽温度偏差最小，到自动主汽门前又差最小，到自动主汽门前又分为两根，在一个自动主汽分为两根，在一个自动主汽门作全关试验时的压损小。门作全关试验时的压损小。还有大连华能电厂的日本三还有大连华能电厂的日本三菱菱3535万千瓦机组采用的是双万千瓦机组采用的是双管管单管单管双管系统；元

22、宝双管系统；元宝山电厂的法国阿尔斯通山电厂的法国阿尔斯通 3030万万千瓦机组采用双管主汽，双千瓦机组采用双管主汽，双管管单管单管双管再热蒸汽系双管再热蒸汽系统。统。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统 进入汽轮机左右两侧高、中压主汽门蒸汽温度偏差超出允许进入汽轮机左右两侧高、中压主汽门蒸汽温度偏差超出允许值，汽缸等高温部件出现受热不均，引起汽缸扭曲变形，甚至摩值，汽缸等高温部件出现受热不均，引起汽缸扭曲变形，甚至摩擦轴封，造成高温部分产生较大的热应力，威胁汽轮机安全运行，擦轴封，造成高温部分产生较大的热应力，威胁汽轮机安

23、全运行，国产国产2020万千瓦机组主汽温差达万千瓦机组主汽温差达30305050，再热汽温偏差在，再热汽温偏差在100100。 国际电工协会规定的最大允许温度偏差：持久性为国际电工协会规定的最大允许温度偏差：持久性为1515，瞬时性为瞬时性为4242。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统 在保证运行安全可靠、经济的条件下尽量减少管制件，以降低在保证运行安全可靠、经济的条件下尽量减少管制件，以降低局部阻力损失局部阻力损失，例如：主蒸汽管道上的流量测量孔板改成喷嘴或文，例如：主蒸汽管道上的流量测量孔板改成喷嘴或文丘里管。国产的丘里管。国产的12.5、20、30万千瓦再热机组的主汽

24、管上均装有电万千瓦再热机组的主汽管上均装有电动隔离门，而引进机组则无电动隔离门，作水压试验时，有的用专动隔离门，而引进机组则无电动隔离门，作水压试验时，有的用专用的堵板暂时换掉自动主汽门芯起到隔离作用，有的机组用射线检用的堵板暂时换掉自动主汽门芯起到隔离作用，有的机组用射线检查代替水压试验。查代替水压试验。 电动隔离门又叫电动主汽门，其电动隔离门又叫电动主汽门，其作用作用是：是：严密关断蒸汽，并便严密关断蒸汽，并便于暖机、冲转、升速和做水压试验。于暖机、冲转、升速和做水压试验。3 3、一、二次汽系统的压损及其管径优化、一、二次汽系统的压损及其管径优化 第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全

25、面性热力系统 主蒸汽和再热蒸汽管道压损过大，会降低汽轮机的出力，降低主蒸汽和再热蒸汽管道压损过大，会降低汽轮机的出力，降低机组的热经济性，尤其是作自动主汽门全关试验时，阀座前后压差机组的热经济性，尤其是作自动主汽门全关试验时，阀座前后压差过大，使自动主汽门不能重新迅速开启，导致安全门动作，降低机过大，使自动主汽门不能重新迅速开启，导致安全门动作，降低机组出力，造成工质和热量损失，所以对主蒸汽和再热蒸汽管道压损组出力，造成工质和热量损失，所以对主蒸汽和再热蒸汽管道压损要在规定的范围内。要在规定的范围内。01 5 %PP1 0 %rhrhPP第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统8

26、.4 旁路系统旁路系统一、旁路系统的类型及其作用一、旁路系统的类型及其作用1、旁路系统的类型、旁路系统的类型第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统 旁路系统的组成旁路系统的组成第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统高压旁路或高压旁路或级旁路系统：级旁路系统：锅炉来的新蒸汽在某些特定情锅炉来的新蒸汽在某些特定情况下，可绕过汽轮机高压缸，通过连接在主蒸汽和再热蒸汽冷况下，可绕过汽轮机高压缸，通过连接在主蒸汽和再热蒸汽冷段管道间减温减压装置直接进入再热器冷段管道。段管道间减温减压装置直接进入再热器冷段管道。低压旁路或低压旁路或级旁路系统：级旁路系统：绕过汽轮机中、低压

27、缸，通过绕过汽轮机中、低压缸，通过连接在再热器热段蒸汽管和凝汽器间的减温减压装置后进入凝连接在再热器热段蒸汽管和凝汽器间的减温减压装置后进入凝汽器的管路系统称为低压旁路或汽器的管路系统称为低压旁路或级旁路。级旁路。整机旁路或整机旁路或级旁路系统：级旁路系统：绕过整个汽轮机，通过连接在绕过整个汽轮机，通过连接在主蒸汽管道和凝汽器间的减温减压装置，直接进入凝汽器的管主蒸汽管道和凝汽器间的减温减压装置，直接进入凝汽器的管道系统称为整机旁路旁路或道系统称为整机旁路旁路或级旁路系统。级旁路系统。定义：定义：第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面

28、性热力系统 如直接进入凝汽器将造成凝汽器的温度升高和真空变化，如直接进入凝汽器将造成凝汽器的温度升高和真空变化，为了使来自低压旁路的蒸汽安全进入凝汽器，适应凝汽器的工为了使来自低压旁路的蒸汽安全进入凝汽器，适应凝汽器的工况要求，安装扩容式减温减压装置，进一步减温降压，减温况要求，安装扩容式减温减压装置，进一步减温降压，减温56567070， 。 旁路系统是蒸汽中间再热单元机组热力系统的重要组成部旁路系统是蒸汽中间再热单元机组热力系统的重要组成部分之一。分之一。0.0165P 0.029MPa扩容式减温减压装置作用：扩容式减温减压装置作用：第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统2

29、 2、旁路系统的作用【、旁路系统的作用【* * *重点重点* * *】1）、保护再热器）、保护再热器 目前，国内外再热式机组多采用烟气再热，它是通过布置目前，国内外再热式机组多采用烟气再热，它是通过布置在锅炉内的再热器，在正常工况时将汽轮机高压缸排汽再热至在锅炉内的再热器，在正常工况时将汽轮机高压缸排汽再热至额定温度，而处于烟气高温区的再热器本身也得以冷却保护。额定温度，而处于烟气高温区的再热器本身也得以冷却保护。在锅炉点火、汽轮机在锅炉点火、汽轮机(冲转前、停机不停炉、电网事故、甩负冲转前、停机不停炉、电网事故、甩负荷）时，自动主汽门或调速汽门处于关闭状态，这时汽轮机高荷）时，自动主汽门或调

30、速汽门处于关闭状态，这时汽轮机高压缸没有排汽，再热器处于干烧状态，这时有高压旁路，新蒸压缸没有排汽，再热器处于干烧状态，这时有高压旁路，新蒸汽经过减温减压后进入再热器，冷却了再热器，然后由低压旁汽经过减温减压后进入再热器，冷却了再热器，然后由低压旁路经过减温减压装置后排入凝汽器或由对空排汽阀排掉。路经过减温减压装置后排入凝汽器或由对空排汽阀排掉。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统 旁路系统的作用旁路系统的作用1第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统 旁路系统的作用旁路系统的作用2第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统2）、协调启动参数和流量，

31、缩短启动时间，延长汽轮机寿命）、协调启动参数和流量，缩短启动时间，延长汽轮机寿命 电力工业技术管理法规电力工业技术管理法规中规定，高压缸第一级金属温中规定，高压缸第一级金属温度度200以上时为冷态启动；以上时为冷态启动；200370时为温态启动；时为温态启动；370以上为热态启动。冲转的主蒸汽温度最少要有以上为热态启动。冲转的主蒸汽温度最少要有50以上以上过热度，温态、热态启动时应保证主、调节汽门，中压主、调过热度，温态、热态启动时应保证主、调节汽门，中压主、调节汽门后的蒸汽温度高于汽轮机最热部分节汽门后的蒸汽温度高于汽轮机最热部分50，双层汽缸的内，双层汽缸的内外缸温差不大于外缸温差不大于3

32、040，双层缸的上下缸温差不超过，双层缸的上下缸温差不超过35，这样必须严密监视各部分金属温度，做到高、中压缸金属温度这样必须严密监视各部分金属温度，做到高、中压缸金属温度能均衡上升，严格控制转子和汽缸的相对膨胀及轴承振动。能均衡上升，严格控制转子和汽缸的相对膨胀及轴承振动。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统3）、回收工质和热量，降低噪音）、回收工质和热量，降低噪音 燃煤锅炉如不投油助燃，最低稳燃负荷是安全蒸发量的燃煤锅炉如不投油助燃，最低稳燃负荷是安全蒸发量的30%或更高，而汽轮机的空载耗汽量一般仅为额定汽耗量的或更高，而汽轮机的空载耗汽量一般仅为额定汽耗量的57%，单元

33、机组启停或甩负荷时，锅炉从满负荷一下子降，单元机组启停或甩负荷时，锅炉从满负荷一下子降到最低稳燃负荷需要一定时间，这时如果将多余的蒸汽排入到最低稳燃负荷需要一定时间，这时如果将多余的蒸汽排入大气，不仅造成了工质损失，还会产生很大的噪音。设置了大气，不仅造成了工质损失，还会产生很大的噪音。设置了旁路系统，可将多余的蒸汽回收到凝汽器，并减少其热损失，旁路系统，可将多余的蒸汽回收到凝汽器，并减少其热损失，可降低严重的排汽噪音，改善环境。可降低严重的排汽噪音，改善环境。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统4）、减少安全门动作次数，延长使用寿命）、减少安全门动作次数，延长使用寿命 因故

34、障汽轮机发电机组甩负荷时，通过旁路系统的因故障汽轮机发电机组甩负荷时，通过旁路系统的瞬间将多余的蒸汽回收到凝汽器，这样就减少安全门瞬间将多余的蒸汽回收到凝汽器，这样就减少安全门起跳次数。起跳次数。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统二、旁路系统形式二、旁路系统形式1 1、两级串联旁路系统、两级串联旁路系统 两级串联旁路系统是由高压旁路和低压旁路组成，特点两级串联旁路系统是由高压旁路和低压旁路组成，特点是高压旁路容量为锅炉额定蒸发量的是高压旁路容量为锅炉额定蒸发量的303040%40%。作用：作用：（1 1）机组冷、热态启动时可加热主蒸汽和再热蒸汽管道；）机组冷、热态启动时可加

35、热主蒸汽和再热蒸汽管道；（2 2）调节再热蒸汽温度以适应中压缸的温度要求；）调节再热蒸汽温度以适应中压缸的温度要求；（3 3）可调节中压缸的进汽参数和流量，以适应高、中压缸同）可调节中压缸的进汽参数和流量，以适应高、中压缸同 时冲转或中压缸冲转方式等。时冲转或中压缸冲转方式等。缺点：缺点：与单级旁路相比系统仍较复杂，投资费用也较大。与单级旁路相比系统仍较复杂，投资费用也较大。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统两级串联旁路系统两级串联旁路系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统两级串联旁路系统【三用阀旁路系统】两级串联旁路系统【三用阀旁路系统】第八章第八章

36、发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统2 2、两级并联旁路系统、两级并联旁路系统 两级并联旁路是由高压旁路和整机旁路组成，前期国产两级并联旁路是由高压旁路和整机旁路组成，前期国产 3030万千瓦机组采用，高压旁路设计容量为万千瓦机组采用，高压旁路设计容量为 ，新设计的，新设计的增大到增大到 ，目的是保护再热器；机组启动时暖管；热态，目的是保护再热器；机组启动时暖管；热态启动时利用再热器热段上的排汽阀对外排汽以提高二次汽温。启动时利用再热器热段上的排汽阀对外排汽以提高二次汽温。整机旁路设计容量为整机旁路设计容量为 ，新设计的增大到，新设计的增大到 ，目的，目的时将多种运行工况多余的蒸汽排入凝汽

37、器，锅炉超压时可减时将多种运行工况多余的蒸汽排入凝汽器，锅炉超压时可减少安全门动作或不动作（因启机时需向空排汽，造成工质浪少安全门动作或不动作（因启机时需向空排汽，造成工质浪费，不采用）。费，不采用）。10%bD17%bD20%bD30%bD第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统两级并联旁路系统两级并联旁路系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统3 3、三级旁路系统、三级旁路系统 三级旁路系统是由高压旁路、低压旁路和整机旁路组成。三级旁路系统是由高压旁路、低压旁路和整机旁路组成。 高压旁路容量为高压旁路容量为 + +高压排汽量高压排汽量 = = 的蒸汽量冷的蒸

38、汽量冷却再热器，整机旁路容量为却再热器，整机旁路容量为 。优点优点：是能适应各种工况的调节，运行灵活性高，突降负荷或甩负：是能适应各种工况的调节，运行灵活性高，突降负荷或甩负 荷时，能将大量的蒸汽迅速排入凝汽器，以免锅炉超压、安荷时，能将大量的蒸汽迅速排入凝汽器，以免锅炉超压、安 全门动作。全门动作。缺点缺点：设备多、系统复杂，金属耗量大，布置困难，操作运行较复：设备多、系统复杂，金属耗量大，布置困难，操作运行较复 杂。杂。9%bD5%bD14%bD36%bD第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统三级并联旁路系统三级并联旁路系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力

39、系统4 4、整机旁路系统、整机旁路系统 国产第二台国产第二台2020万千瓦、波兰进口的万千瓦、波兰进口的12.512.5万千瓦机组采用的万千瓦机组采用的是整机旁路系统。是整机旁路系统。优点：较为简单，操作较为简便，投资最少，还不到两级旁路优点：较为简单，操作较为简便，投资最少，还不到两级旁路 系统的一半，可用以加热过热蒸汽管，调节过热蒸汽温系统的一半，可用以加热过热蒸汽管，调节过热蒸汽温 度。度。缺点：不能保护再热器，适用于无需保护再热器的情况，缺点：不能保护再热器，适用于无需保护再热器的情况， 例如：再热器布置在低烟温区，再热器用耐高温材料例如：再热器布置在低烟温区，再热器用耐高温材料 （奥

40、氏体钢），并允许短时间干烧等，不适宜调峰机组。（奥氏体钢），并允许短时间干烧等，不适宜调峰机组。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统整机旁路系统整机旁路系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统三、旁路系统型式的选择三、旁路系统型式的选择1 1）、机组在电网中承担的负荷性质）、机组在电网中承担的负荷性质 由于电网容量不断加大，大型再热机组也承担调峰负荷或中由于电网容量不断加大，大型再热机组也承担调峰负荷或中间负荷，因此要求机组应有较高的灵活性，即启动性能好，启动间负荷，因此要求机组应有较高的灵活性，即启动性能好，启动投资小，能适应频繁的负荷变化，机组具有较好的

41、可靠性，较下投资小，能适应频繁的负荷变化，机组具有较好的可靠性，较下的寿命损耗，还应有较高的自动化水平；的寿命损耗，还应有较高的自动化水平；2 2）锅炉特性：要考虑燃料种类、锅炉型式、调温方式、启动方）锅炉特性：要考虑燃料种类、锅炉型式、调温方式、启动方式和参数；式和参数；3 3）汽轮机特性：考虑汽轮机的结构及其冲转方式、冷、热态冲）汽轮机特性：考虑汽轮机的结构及其冲转方式、冷、热态冲转参数。转参数。 国外多通过对机组启动进行模拟和寿命分析，在保证一、二国外多通过对机组启动进行模拟和寿命分析，在保证一、二次进汽温读的条件下，对锅炉、汽轮机、旁路系统及其启动程序次进汽温读的条件下，对锅炉、汽轮机

42、、旁路系统及其启动程序进行动态分析后再进行旁路系统设计。进行动态分析后再进行旁路系统设计。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统2 2、容量的选择、容量的选择1 1）负荷特性：承担基载，启停次数少，一般旁路容量）负荷特性：承担基载，启停次数少，一般旁路容量小小（30%30%），仅需满足启动和保护再热器的需要。承担承担中间负），仅需满足启动和保护再热器的需要。承担承担中间负荷特别是承担调峰的机组，启停频繁，常低负荷运行或两班制荷特别是承担调峰的机组，启停频繁，常低负荷运行或两班制运行，停机不停炉或带厂用电运行，旁路系统的容量可较大，运行，停机不停炉或带厂用电运行，旁路系统的容量可

43、较大，一般为一般为40%40%50%50%。2 2）锅炉特点：额定负荷时再热器进口烟温在）锅炉特点：额定负荷时再热器进口烟温在860860以上时，必以上时，必须考虑再热器的保护，再热器的保护流量为须考虑再热器的保护，再热器的保护流量为10%10%20%20%。3 3）汽轮机特点：热态启动时，容量应根据各种热态工况下中压）汽轮机特点：热态启动时，容量应根据各种热态工况下中压缸所允许的进汽参数来选取；热态启动时，旁路容量应取决于缸所允许的进汽参数来选取；热态启动时，旁路容量应取决于启动时间，容量多，可提高锅炉的燃烧率，缩短启动时间。启动时间，容量多，可提高锅炉的燃烧率，缩短启动时间。第八章第八章

44、发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统泵出口按照水流方向装有泵出口按照水流方向装有逆止阀逆止阀和和截止阀截止阀。逆止阀：逆止阀：当给水泵停止运行时，防止压力水倒流入给水泵，造当给水泵停止运行时，防止压力水倒流入给水泵，造 成给水泵倒转而冲击低压给水管道和除氧器。成给水泵倒转而冲击低压给水管道和除氧器。截止阀：截止阀：当给水泵检修或故障停止运行时切断与高压侧联系。当给水泵检修或故障停止运行时切断与高压侧联系。 发电厂给水管道系统包括低压和高压给水管道系统，低压发电厂给水管道系统包括低压和高压给水管道系统，低压给水管道系统有从除氧器给水箱下降管入口到给水泵进口之间给水管道系统有从除氧器给水箱下降

45、管入口到给水泵进口之间的管道、阀门和附件组成；高压给水管道系统有从给水泵出口的管道、阀门和附件组成；高压给水管道系统有从给水泵出口经高加到锅炉省煤器进口之间的管道、阀门和附件组成。总给经高加到锅炉省煤器进口之间的管道、阀门和附件组成。总给水管道系统就是从除氧器给水箱下降管入口经给水泵、高加到水管道系统就是从除氧器给水箱下降管入口经给水泵、高加到锅炉省煤器进口之间的全部管道、阀门和附件。锅炉省煤器进口之间的全部管道、阀门和附件。 8.5 给水系统及给水泵的配置给水系统及给水泵的配置第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统给水泵给水泵第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力

46、系统给水泵就地仪表给水泵就地仪表第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统给水操作台给水操作台第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统 对装有高压凝对装有高压凝汽式机组、中间再汽式机组、中间再热凝汽式机组或者热凝汽式机组或者中间再热供热机组中间再热供热机组的发电厂，给水管的发电厂，给水管道采用的是单元制道采用的是单元制给水管道系统。给水管道系统。一、给水系统的类型及应用一、给水系统的类型及应用（一）单元制给水管道系统（一）单元制给水管道系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统优点：优点：系统简单，管路短，阀门少，投资省，方便机炉集中控制，系统简单，管

47、路短，阀门少，投资省，方便机炉集中控制，便于管理维护。便于管理维护。特点：特点：（1）两电动给水泵或汽动给水泵各自为）两电动给水泵或汽动给水泵各自为 ；（2）全部高加共用一个旁路，称为）全部高加共用一个旁路，称为大旁路大旁路，另一种是每台高加设，另一种是每台高加设 一个单独的旁路，称为一个单独的旁路，称为小旁路小旁路；（3）装有）装有再循环管再循环管，防止给水泵汽蚀。，防止给水泵汽蚀。 若两台机组的给水系统组成一个单元，称为扩大单元制给水系若两台机组的给水系统组成一个单元，称为扩大单元制给水系统，两台机组只有一台备用给水泵，节省投资，运行也安全。统，两台机组只有一台备用给水泵，节省投资，运行也

48、安全。50%fwD第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统特点：特点：1 1、压力母管、吸水母管为单母管、压力母管、吸水母管为单母管分段，装有分段阀；分段，装有分段阀；2 2、给水母管为切换母管，装有切、给水母管为切换母管，装有切换阀；换阀；3 3、按水流方向，装有逆止门和截、按水流方向，装有逆止门和截止门；止门；4 4、装有在循环管，一般还装有再、装有在循环管，一般还装有再循环母管与除氧器给水箱相连；循环母管与除氧器给水箱相连；5 5、装有冷供管，为了保证高加故、装有冷供管，为了保证高加故障切除或锅炉启动上水的需要；障切除或锅炉启动上水的需要；6 6、备用给水泵。、备用给水泵。

49、（二）集中母管制给水管道系统（二）集中母管制给水管道系统吸水母管给水母管压力母管第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统优点：优点：具有一定的灵活性和较高的可靠性。具有一定的灵活性和较高的可靠性。缺点：缺点：系统复杂，耗费管材，阀门较多。系统复杂，耗费管材，阀门较多。 对装有高压供热式机组的热电厂，应采用集中母对装有高压供热式机组的热电厂，应采用集中母管制系统。管制系统。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统特点：特点：1 1、入口侧低压吸水母管采用、入口侧低压吸水母管采用单母管分段，其它两条采用单母管分段，其它两条采用切换母管；切换母管；2 2、备用给水泵连在给

50、水泵入、备用给水泵连在给水泵入口侧吸水母管的两分段阀之口侧吸水母管的两分段阀之间与给水泵出口侧压力切换间与给水泵出口侧压力切换母管间；母管间；3 3、在给水切换母管和给水泵、在给水切换母管和给水泵压力切换母管间装有冷供管。压力切换母管间装有冷供管。今后不再采用。今后不再采用。（三）切换母管制给水系统（三）切换母管制给水系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统疏水系统：疏水系统：用来收集和疏泄全厂疏水的管路系统及设用来收集和疏泄全厂疏水的管路系统及设 备，称为发电厂的疏水系统。备，称为发电厂的疏水系统。放水系统：放水系统：回收全厂溢水和放水的管道系统及设备，回收全厂溢水和放水的

51、管道系统及设备， 称为发电厂放水系统。称为发电厂放水系统。P3148.7 全厂公用汽水系统全厂公用汽水系统-疏放水系统疏放水系统第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统一、疏放水来源及其疏水的重要性一、疏放水来源及其疏水的重要性疏水来源：疏水来源： 发电厂冷态启动时蒸汽管道的暖管疏水；发电厂冷态启动时蒸汽管道的暖管疏水； 蒸汽经过较冷的管段，部件或在备用管段、阀门涡流蒸汽经过较冷的管段，部件或在备用管段、阀门涡流区使蒸汽长期停留在某些管段内的凝结水；区使蒸汽长期停留在某些管段内的凝结水； 蒸汽带水；蒸汽带水；1. 减温减压器喷水过量等。减温减压器喷水过量等。第八章第八章 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统重要性：重要性： 若疏水不畅（如疏水管径偏小）存有积水，运行时由于若疏水不畅（如疏水管径偏小）存有积水，运行时由于蒸汽和水的比体积不同，流速不同，这样就会引起管道发生水蒸汽和水的比体积不同，流速不同，这样就会引起管道发生水击或振动，轻则损坏支吊架，重则酿成管道或设备破坏。若新击或振动，轻则损坏支吊架，重则酿成管道或设备破