汽机与培训教材回热 凝结 循环 给水

1、第三章 回热抽汽系统第一节 系统概述11概述在蒸汽热力循环中，通常要从汽轮机数个中间级抽出一部分蒸汽，送到给水加热器中用于锅炉给水的加热（即抽汽回热系统）。我公司原则性热力系统图见图31。图31原则性热力系统抽汽回热系统作用抽汽回热系统是原则性热力系统最基本的组成部分，采用抽汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失，一定抽汽量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器中向冷却水放热，既避免了蒸汽的热量被循环冷却水带走，使蒸汽热量得到充分利用，热耗率下降。同时由于利用了在汽轮机作过部分功的蒸汽来加热给水，提高了给水温度，减少了锅炉受热面的传热温差，从而减少了给水加热过程的不可逆损失，在锅炉中的吸热量也相应减少。

2、综合以上原因说明抽汽回热系统提高了机组循环热效率，因此抽汽回热系统的正常投运对提高机组的热经济性具有决定性的影响。影响抽汽回热系统经济性的主要参数影响给水回热加热热经济性的主要参数为回热加热分配、相应的最佳给水温度和回热级数，三者紧密联系，互有影响。在求解最佳回热分配的计算分析中，以Z级理想回热循环的循环效率最大值求其最佳回热分配，（所谓理想回热循环，即假定为混合式加热器，端差为零，不计新蒸汽、抽汽压损和泵功，忽略散热损失）求得理想回热循环的最佳回热分配通式后，根据需要忽略一些次要因素，进一步简化，即可获得其它近似的最佳回热分配通式。如“焓降分配法”，这种分配方法是将每一级加热器的焓升取作等于

3、前一级至本级的蒸汽在汽轮机中的焓降；又如“平均分配法”，这种回热分配方法的原则是每一级加热器的焓升相等；其它还有“等焓降分配法”等。可见给水回热总加热量在各级中的分配是在一定的给水温度和一定级数的条件下，使循环热效率最高为原则，由此对应的各级抽汽回热参数，即为最有利分配的参数。提高系统循环热效率的措施将给水加热到多少温度，才能使循环热效率达到最高值？以单级抽汽回热为例，回热时给水温度t从汽轮机排汽压力下的饱和温度开始逐渐增加，热效率也逐渐增加，热效率达最大值时的给水温度称为最佳给水温度。再提高给水加热温度时，热效率反会减小，热经济性就降低，这是因为给水加热温度提高后，相应的抽汽压力也提高，对该

4、部分抽汽而言，每千克蒸汽在汽轮机中热变功的量减少了，若发电量不变，则需要增加进入汽轮机的新蒸汽量，以弥补因抽汽而减少的发电量。抽汽压力愈高，增加的新蒸汽量就愈多，因而汽耗率也愈大，相应地排向排向低温热源的热量也就越大。锅炉加热量的数值虽不断降低，但汽耗率增加较快，以致使热耗率相应增大，从而使循环热效率降低。理论上，加热级数愈多，最佳给水温度愈高。在实际应用中，给水温度并非加热到最佳给水温度，这是因为还必须要全盘考虑技术经济性，一方面，给水温度的提高，使排烟温度增高、锅炉效率降低，或需增大锅炉尾部受热面，使锅炉投资增加；另一方面，由于回热使得锅炉的蒸发量和汽轮机高压端的通流量都要相应增加，而汽轮

5、机低压端的通流量和凝汽流量相应减少，因而不同程度地影响锅炉、汽轮机以及各相关辅助系统的投资、折旧费和厂用电。通过技术经济比较确定的最佳给水温度，称为经济最佳给水温度。理论上，给水回热的级数越多，汽轮机的热循环过程就越接近卡诺循环，汽热循环效率就越高，但加热级数增加时，热效率的增长逐渐放慢，相对得益不多，运行也更加复杂，同时回热抽汽的级数受投资和场地的制约，因此不可能设置的很多。在实用中，600MW机组的加热级数一般为78级。加热器的性能要求对于加热器的性能要求，可归结为尽可能地缩小进入加热器的蒸汽饱和温度与加热器出口给水温度之间的差值，我们称之为加热器端差。为实现这一目的，目前主要通过两种途径

6、。一种途径是采用混合式加热器，从汽轮机抽来的蒸汽在加热器内和进入加热器的给水直接混合，蒸汽凝结成水，其汽化潜热释放到水中，压力温度相同，端差为0，但这种方式需设置水泵为给水提供压力，使其与相应段的抽汽压力一致，这就会消耗一定的能源，除氧器即是一种混合式加热器。另一种途径是采用表面式加热器，在结构上采取必要措施，尽量提高加热器的效果。原则性热力系统组成我公司的原则性热力系统主要由下列各局部热力系统组成：连接锅炉、汽轮机的主、再热蒸汽管道；抽汽回热系统；主凝结水系统；除氧器和给水泵的连接系统；补充水系统等。对抽汽回热系统而言，习惯上，以除氧器为分界，把除氧器范围内的输入输出系统称为除氧器系统；除氧

7、器以后，至进入锅炉省煤器的给水加热系统称为高压回热加热系统；凝汽器输出至除氧器的凝结水系统，称为低压回热加热系统。12抽汽系统组成由于我厂采用的是空冷凝汽器，因此本机组汽轮机共设七段非调整抽汽。第一段抽汽引自高压缸第6级后，供1号高加；第二段抽汽引自高压缸排汽，供给2号高加；第三段抽汽引自中压缸第3级后，供给3号高加；第四段抽汽引自中压缸排汽，供给除氧器、辅汽系统；第五段抽汽引自两个低压缸的反2级后；第六段抽汽引自两个低压缸的正3级后；第七段抽汽引自两个低压缸的正反4级后。各级抽汽参数见表32。抽汽系统流程图见图33。表32各级抽汽参数抽汽级数流量t/h压力MPa(a)温度允许的最大抽汽量t/

8、h第一级（至1号高加）99.635.679348.7123.14第二级（至2号高加）140.194.050304.7169.85第三级（至3号高加）68.842.072478.682.86第四级（至除氧器）90.871.092381.6109.26第五级（至5号低加）57.380.391255.268.37 第六级（至6号低加）44.930.193185.453.52第七级（至7号低加）109.230.102120.7133.74除第七段抽汽外，各抽汽管道均装设有气动逆止阀和电动截止阀，前者作为防止汽轮机超速的一级保护，同时也作为防止汽轮机进水的辅助保护措施；后者是作为防止汽轮机进水的隔离措施

9、。由于四抽连接到辅汽联箱、除氧器等，用户多且管道容积大，管道上设置两道逆止阀。四段抽汽各用汽点的管道上亦设置了一个气动逆止阀和电动截止阀。抽汽在表面式加热器中放热后的疏水，采用逐级自流方式。1号高加疏水借压力差自流入2号高加，2号高加的疏水自流入3号高加，3号高加的疏水流向除氧器。低压加热器逐级自流后，最后由7号低加流向排汽装置。由于各级加热器均设有疏水冷却段，可将抽汽的凝结水在疏水冷却段内进一步冷却，使疏水的温度低于其饱和温度，故可以防止疏水的汽化对下级加热器抽汽的排挤。为防止因加热器故障引起事故扩大，每一加热器均设有保护系统，其基本功能是防止因加热器原因引起的汽轮机进水、加热器爆破和锅炉断

10、水事故，具有异常水位保护、超压保护和给水旁路联动操作的功能。加热器的保护装置一般有如下几个：水位计，事故疏水门，给水自动旁路，抽汽电动截止门、抽汽逆止门联动关闭装置，汽侧及水侧安全门等。对于7号低加，蒸汽入口处设置防闪蒸的挡板。 各段抽汽管道具有完善的疏水措施，防止在机组启动、停机及加热器故障时有水积聚。回热抽汽系统中的每个电动隔离阀和气动止回阀的前后均设有疏水阀，疏水排至疏水扩容器。各疏水支管上沿疏水流向设置截止阀和气动关断阀。图33抽汽系统流程图第二节 高压加热器21高加结构及性能高压加热器是一种表面式加热器，用来加热给水泵出口的给水，因为水侧管道压力和汽侧壳体压力都很高，因此称为“高加”

11、加热器。对于超临界机组，高压给水压力可达2730Mpa，由于这样的工作条件，高压加热器在结构、系统、保护装置等方面比低压加热器有更高的要求。我公司选用上海动力设备有限公司提供的JG-2600-1、JG-2300-2和JG-1550-3型高压加热器。为卧式、表面凝结、U型换热器，采用三台高压加热器大旁路配置。高压加热器的基本结构如图34所示，它由壳体、管板、管束和隔板等到主要部件组成。由钢管组成的U型管束放在圆筒形加热器壳体内，并以专门的骨架固定。管子胀接在管板上。被加热的水经连接管进入水室一侧，经U形管束之后，从水室另一侧的管口流出。加热蒸汽从外壳上部管口进入加热器的汽侧。借导流板的作用，汽流

12、曲折流动，与管子的外壁接触，经凝结放热加热管内的给水。为防止蒸汽进入加热器时冲刷损坏管束，在其进口处设置有防冲板。加热蒸汽的凝结水（疏水）汇集于加热器的底部，通过疏水管道上的疏水阀门及时排走。1、U形管 2、拉杆和定距管 3、 疏水冷却段端板 4、疏水冷却段进口 5、疏水冷却段隔板 6、给水进口7、人孔密封板 8、独立的分流隔板 9、给水出口 10、管板 11、蒸汽冷却段遮板 12、蒸汽进口 13、 防冲板 14、管束保护环 15、蒸汽冷却段隔板 16、隔板 17、疏水进口 18、 防冲板 19、 疏水口 20、 支撑座图34高压加热器的结构为了减小端差，提高表面式加热器的热经济性，现代大型机

13、组的高压加热器和少量低压加热器采用了联合式表面加热器，且高加均配有疏水冷却段、凝结段、蒸汽冷却段。一个加热器中含有上面三部分中的两段或全部。一般认为蒸汽的过热度超过5070时，采用过热蒸汽冷却段比较有利，因此低压加热器采用过热蒸汽冷却段的很少。只采用了凝结段和疏水冷却段的加热器，其端差较大。我公司三台高加均配有疏水冷却段、凝结段、蒸汽冷却段。1） 过热蒸汽冷却段当抽汽过热度较高时，导致回热器的换热温差加大，不可逆换热损失也随之增大，为此在高压加热器和部分低压加热器装设了过热蒸汽冷却段，只利用抽汽蒸汽的过热度，蒸汽的过热度降低后，再引至凝结段，以减小总的不可逆换热损失。在该冷却段中，不允许加热蒸

14、汽被冷却到饱和温度，因为达到该温度时，管外壁会形成水膜，使该加热段蒸汽的过热度被水膜吸附而消失，没有被给水利用，因此在此段的蒸汽都保留有剩余的过热度一般为30。在该段中，被加热水的出口温度接近或略低于抽汽蒸汽压力下的饱和温度。2） 凝结段从过热段流出的蒸汽进入冷凝段。主要利用蒸汽凝结时放出汽化潜热来加热给水。蒸汽在此段中是凝结放热，其出口的凝结水温是加热蒸汽压力下的饱和温度，因此被加热水的出口温度，低于该饱和温度。3） 疏水冷却段设置该冷却段的作用是使凝结段来的疏水进一步冷却，使进入凝结段前的被加热水温得到提高，其结果一方面使本级抽汽量有所减少，另一方面，由于流入下一级的疏水温度降低，从而降低

15、本级疏水对下级抽汽的排挤，提高了系统的热经济性。实现疏水冷却的基本条件是被冷却水必须浸泡在换热面中，是一种水水热交换器，该加热段出口的疏水温度，低于加热蒸汽压力下的饱和温度。高压给水加热器内有合适的水容积，用于疏水水位的控制，并确保在所有运行工况下，疏水冷却段的管束均淹没在疏水中。同时在适当控制疏水水量的前提下，使加热器内积水的表面积暴露最小，以防止在汽机甩负荷时疏水扩容后倒入汽机。在启动过程和机组连续运行时，为去除集聚在蒸汽死区的非凝结气体，在加热器内装有排气接管和内部挡板，其排气量按进入加热器汽量的0.5% 设计，管内径足够大，满足排气要求。启动排气接管与连续运行所需的排气接管分开布置。高

16、压给水加热器装有自密封型的人孔盖。自密封装置由密封座、密封环、均压四合圈组成，当水室充高压水后，该结构能使密封座紧紧压在水室槽内的均压四合环上，完全达到了自密封的效果，压力愈高，密封性能愈好。高压加热器汽侧和水侧均装设泄压阀，汽侧泄压阀的最小排放容量为10的TMCR工况下的给水流量。每台高压给水加热器均配有双室平衡容器，水位的变化由平衡容器输出，经差压变送器转变为420mA的电信号进DCS，用于连续水位测量。就地指示水位表采用磁翻转式，并配有磁动水位开关，用于水位信号的报警。表35 高压加热器主要技术参数表序号项 目#1高加#2高加#3高加1压力降管侧压力降（MPa）0.0910.0740.0

17、50壳体压力降（MPa）0.0260.0450.041壳体每段(蒸汽冷却段、凝结段、疏水冷却段)压力降（MPa）0.02300.0030.02100.0240.02100.0202设计管内流速（m/s）1.9951.9951.995管内最大流速（m/s） 3 3 33有效表面积（m2）260023001550每段(蒸汽冷却段、凝结段、疏水冷却段)有效表面积（m2）268.632181.26150.11227.421743.01329.57172.261076.38301.364换热量（kJ/hr）2.1931083.4031082.3221085总换热系数(kJ/hr.m2) (蒸汽冷却段、凝

18、结段、疏水冷却段)2689.5614146.27522.22653.5615600.969835.921810.815443.649958.686给水端差（）-1.7007疏水端差（）5.65.65.68加热器壳侧设计压力（MPa）7.45.22.7设计温度（）390/290340/270510/230试验压力（MPa）9.626.763.51壳侧压力降（MPa）0.0260.0450.0419加热器管侧设计压力（MPa）353535设计温度（）310290250试验压力（MPa）45.545.545.5管侧压力降（MPa）0.0910.0740.05010净重(kg)116200954006

19、9600壳体净重(kg)389802360011000管束与管板净重(kg)570005200041000运行荷重(kg)12750010710081000充水荷重(kg)14630012200093360表36高压加热器结构数据表序号项 目高加#1高加#2高加#31加热器数量1112加热器型式卧式 、U型管、表面式3加热器布置大旁路4壳体支撑固定支座+滑动支座固定支座+滑动支座固定支座+滑动支座5封头型式半球型封头+标准椭圆封头半球型封头+标准椭圆封头半球型封头+标准椭圆封头封头材料P355GHP355GHP355GH6加热器壳体壳体最大外径及壁厚（mm）2260x802200x502180

20、x40最大总长（m）12.5111.8359.26最大操作间隔（m）9.2758.205.725壳体材料15CrMoR/ P355GHP355GH15CrMoR/ P355GH冲击板材料15CrMo15CrMo15CrMo7加热器管束加热器管侧流程222管子与管板的连接方式内凹焊接+全程液压胀接内凹焊接+全程液压胀接内凹焊接+全程液压胀接型式：弯管或直管U型管U型管U型管管子数量（根）282828282828管子材料SA-556Gr.C2SA-556Gr.C2SA-556Gr.C2尺寸/壁厚*（mm）15.88x2.31/2.5315.88x2.31/2.5315.88x2.31/2.53备用

21、管子*2822822828水室与管板水室与壳体连结方式焊接焊接焊接水室材料DIWA353DIWA353DIWA353管板材料20MnMo()20MnMo()20MnMo()短接管材料15NiCuMoNb5()15NiCuMoNb5()15NiCuMoNb5()管板与水室连接方式焊接焊接焊接表37高压加热器端差设计值项 目1#高压2#高压3#高压给水(上)端差-1.700疏水(下)端差5.65.65.622高加的运行2.2.1高压加热器温度变化率的规定及限制 高压加热器启动时必须严格控制在所规定的温度变化率范围之内。规定温度变化率主要是使厚实的水室锻件、壳体和管束有足够的时间均匀地吸热或散热以防

22、止热冲击造成的损坏。 当加热器冷态启动或者加热器运行工况发生变化时，温度的变化率限定在每小时55以内。必要时可允许每小时温度变化在110之内，但不能再超出此值。规定这个温度变化率的目的是使厚实的水室锻件、壳体和管束有足够的时间均匀地吸热或散热，以防止热冲击。运行经验表明当总的温度变化不超过每小时69时，热冲击不会造成损坏。但是，随着总的温度变化的加剧，问题也会相应增加。而且随着温度变化率的升高，故障也随之增多。2.2.2启动高加启动前必须先投入加热器水位保护，放尽加热器内积水，各抽汽管道上各疏水阀处于开启状态。启动时先投水侧，再投汽侧。当机组负荷达30%额定负荷时，按3号、2号、1号压力由低到

23、高的顺序依次投入高加汽侧运行。在投入初期应注意预暖加热器，控制出口水的温升速度。投入高压加热器运行时应先对水侧注水，待给水缓慢地充满加热器以后，将所有放气门和启动排气门关闭，然后缓慢投入蒸汽，同时开启连续排气阀，疏水品质经检验合格后可排回除氧器。应该注意的是，在加热器刚启动时参数低，不能克服疏水系统阻力（包括疏水冷却段的阻力、上下级加热器的级间压差、管道阻力等），此时若打开正常疏水门进行疏水逐级自流是困难的，故当机组低负荷运行时需用事故疏水门来疏水，以保证疏水的畅通。加热器投运基本操作过程如下：1） 启动前的检查和操作已完成。2） 关闭加热器水侧放水门，打开水侧所有排气门。3） 投入加热器的水

24、位保护（疏水调门投自动），打开高加水侧出口阀，水侧进口三通阀向加热器注水。启动给水泵高加水侧开始充水。注水的目的，一是排净水室侧的空气，二是使加热器温度缓慢加热到水温。4） 当水侧排气阀有水连续排出后，即可认为加热器水侧的气体已经排尽，关闭水侧的排气阀。待压力升高稳定后观察汽侧水位是否上升，以判断水侧与汽侧间是否存在泄漏。5） 确认加热器已经具备投运条件，检查抽汽逆止阀在自由状态。稍开抽汽电动阀，蒸汽逐渐进入管道和加热器，抽汽逆止阀自动开启，这时应进行充分的暖管、疏水；逐渐开启抽汽电动阀，注意给水出口升温率在限制范围内。启动后，为了防止U形管腐蚀，保证加热器的传热效果，须打开蒸汽侧的连续排气阀

25、，连续不断将不凝结气体排出。6） 当加热器水位上升后，加热器的正常疏水阀和紧急疏水阀动作情况应正常。2.2.3高压加热器的正常运行及参数监测： 加热器运行时只有当蒸汽和水的温度以及冷凝水的水位都符合设计要求时，加热器才能达到保证性能因此运行中要注意监测这些汽、水的参数。 运行中要注意检查加热器端差是否正常。端差可反映加热器排气是否正常。端差的增加也反映了加热器可能超载荷。通道间泄漏或管子结垢。 疏水冷却段的疏水端差(疏水出口温度和给水进口温度之差，也称下端差)的上升表示加热器可能有低水位、水锈、积垢、或疏水冷却段包壳板泄漏的问题。所以疏水端差也是运行时需要监测的内容。 加热器运行中排气控制是加

26、热器能否保持最佳状态的重要因素之一，应给予足够的重视。因为一旦出现非凝结气体积聚，首先使加热器内的传热恶化，导致性能降低。更重要的影响是加热器内部因此而腐蚀受损，增加事故的发生。 运行中加热器的排气是由内置的节流孔控制的。每个加热器运行排气接头有单独的阀门，使所有加热器各自向处理非凝结气体的设备排气。(例如：高压加热器向除氧器、低压加热器向凝汽器)，而不是象有些机组将这些排气逐级地排到一台较低压力的加热器里，以免导致气体的积聚。 合适的最小排气量大约是进入加热器蒸汽总量的0.5。为使排气节流孔正常工作，抽气管路系统的压力一定要比各加热器的饱和压力低50。 为确定是否漏汽，可比较疏水出口温度与给

27、水进口温度的差值(即下端差)。在设计工况正常运行时，如疏水温度高于正常下端差值较多，则疏水冷却段可能部分进汽。2.2.4高加的停止高加的随机停运1） 当机组负荷下降, 高加的抽汽压力也随着下降, 注意各疏水调门调节正常, 水位稳定，当机组负荷下降到一定值时，由于各抽汽压差减小，高加正常疏水可能调节不好，这时应及时将疏水导事故疏水。2） 机组打闸后，联锁关闭各高加抽汽电动门、逆止门，各疏水门自动开启。高加运行中停运1) 高加的停止按抽汽压力由高到低的顺序进行。依次缓慢关闭各抽汽电动门，严格控制高加出水温度变化率不大于2/min，注意控制机组负荷的变化。2) 关闭高加正常、事故疏水调节门。3) 根

28、据需要高加水侧走旁路，高加入口三通阀切至旁路,关闭高加出水电动门。2.2.4 事故条件下高压加热器的解列当高压加热器发生泄漏或疏水调节故障时，将引起水位急剧上升，高加水位达高二值时报警，自动打开事故疏水门，如水位继续上升，水位高三值动作，将同时迅速打开给水旁路门，关闭抽汽逆止门、电动隔离门，打开抽汽管道疏水至排汽装置气动门。如果事故时是自动解列，由于不能遵守温度变化率的限制，因而对高加是有害的。如果自动解列系统失灵，应手控“解列”按钮，如仍无效，应至现场手动操作各给水阀门的手轮，强行切换。2.2.5高压加热器的水位控制高压加热器水位应维持在正常水位运行，当机组工况发生变化时，抽汽的压力和流量也

29、会发生变化，加热器水位就会上升或下降，水位太高或太低都不利于正常运行。加热器水位太低，会使疏水冷却段的吸水口露出水面，蒸汽进入该段，这将破坏该段的虹吸作用，造成疏水端差变化和蒸汽热量损失，而且蒸汽还会冲击该冷却段的U形管束，发生振动。加热器水位太高，将使部分管子浸在水中，从而减小换热面积，导致加热器性能下降；其次，加热器在过高水位下运行，一旦操作稍有失误或处理不及时，就有可能造成蒸汽管道发生水击，甚至汽轮机进水。水位的调节通过正常疏水阀和事故疏水阀实现。当任一台高压加热器水位升高到高水位时，在控制室内报警。水位升高到高高水位时，报警并开启加热器事故疏水阀。到高水位时，高水位开关动作，自动关闭1

30、3段抽汽管道上的电动隔离阀和气动逆止阀，水侧入口三通阀开启，水侧走旁路，高加全部解列。同时联开管道上的气动疏水阀，这时应打开隔离阀和逆止阀之间的手动截止阀，以排除抽汽管道内的积水。表38高加水位设定值（mm）低水位低水位正常水位高-水位高-水位高-水位1号高加-38038881382号高加-38038881383号高加-3803888138运行中应定期进行抽汽逆止阀活动性试验和加热器的有关联锁保护试验，检查其联锁是否正常。23高加系统常见故障及处理2.3.1高加水位高现象（1） 画面及就地指示高加水位升高，画面上高加水位高报警。（2） 高加出口水温降低。（3） 高加事故疏水阀开启调节水位。（4

31、） 水位升高过快时，可能会引起高加解列。原因（1） 高加水位自动调节失灵。（2） 高加疏水调阀故障。（3） 启动时高加压力低，排水不畅。（4） 机组升、降负荷过快或发生甩负荷。（5） 高加管子泄漏。处理（1） 高加水位自动调节失灵时，切为手动调节，通知热工人员尽快处理。（2） 正常疏水阀故障时，依靠事故疏水阀调节高加水位运行，并联系维护尽快处理。（3） 适当降低机组升、降负荷率，发生甩负荷时，加强监视，必要时进行手动调节。（4） 若高加水位高，同时给水泵流量增大，高加出口及疏水温度降低，并伴有振动、冲击现象，确定为高加管子泄漏时，应立即解列高加。（5） 在处理过程中，当高加水位高至各保护值时，

32、高加应解列，否则手动解列。2.3.2高加端差大现象（1）高加端差高于设计值。原因（1） 高加管子结垢，热阻增大。（2） 高加内不凝结气体积聚。（3） 高加水位过高或过低。（4） 高加旁路漏水。（5） 高加进、出口水室隔板泄漏。处理（1） 高加停运后进行清洗。（2） 短时开启高加启动排空门及过冷区排空门后关闭，调整连续排空门开度。（3） 检查高加水位自动调节动作是否正常，疏水阀是否故障，恢复高加正常水位。（4） 检查关严高加旁路门。（5） 高加出口水温明显下降，汽侧系统运行正常，确证为进出口水室隔板泄漏时，应解列高加处理。2.3.3高加振动原因（1） 高加水侧空气未排尽。（2） 高加水位过低，大

33、量蒸汽直接冲刷管束。（3） 高加投运速度过快。（4） 蒸汽管道振动引起高加振动。处理（1） 进行水侧排空。（2） 调节疏水阀开度以建立高加正常水位。（3） 投运高加前应进行充分预暖，并控制投运速度。（4） 高加发生强烈振动时，应解列高加，消除故障后重新投运。高加疏水放汽系统见图39图39 高压加热器疏水及放气系统第三节 低压加热器31概述低压加热器是利用汽轮机低压缸的抽汽来加热凝结水的，除了可以提高机组的经济性外，还能确保除氧器进水温度的要求，以达到良好的除氧效果。低压加热器也是一种表面式加热器，由于被加热水来自凝结水泵，加热蒸汽来自低压抽汽，其压力相对较低，故称为低压加热器。我公司采用的低压

34、加热器是哈尔滨汽轮机厂为本机组配套生产的，一共四台。按抽汽压力从低到高编号为7号、6号、5号，7号低加共两台编号为7A、7B。其中6号、5号低加布置于汽轮机运转层，7A、7B低加焊装在排汽装置的喉部。表310 低压加热器主要技术规范序号项目#5低加#6低加#7A低加#7B低加1压力降:管侧压力降（MPa）0.10.10.10.1壳体压力降（MPa）0.0350.02820.02780.0278壳体每段压力降（MPa）0.00180.03320.00160.02660.00140.02640.00140.02642设计管内流速（m/s）2.12.12.12.1管内最大流速（m/s）2.22.22

35、.22.23有效表面积（m2）12301200930930每段有效表面积（m2）1174/561106/94823/107823/1074换热率（kJ/h）8.8107/5.61069.3107/1.01071.0108/1.91071.0108/1.91075总换热系数(kJ/hr.m2)3229/20543173/20243039/18283039/18286给水端差（）2.82.82.82.87疏水端差（）5.65.65.65.68加热器壳侧:设计压力（MPa）0.60.60.60.6设计温度（）250200150150试验压力（MPa）0.90.90.90.9壳侧压力降（MPa）0.0

36、350.02820.02780.02789加热器管侧:设计压力（MPa）4.64.64.64.6设计温度（）150130110110试验压力（MPa）5.755.755.755.75管侧压力降（MPa）0.10.10.10.110净重(kg)29720281902436824368壳体净重(kg)981894761147611476管束与管板净重(kg)16330147001308313083运行荷重(kg)39820383133219532195充水荷重(kg)56120518504575045750低压加热器端差设计值：5号低加6号低加7号低加（A、B）上端差 2.82.82.8下端差 5

37、.65.65.632低压加热器结构低压加热器为卧式管壳、表面式、U型加热器，管材采用不锈钢。低压加热器与高压加热器的基本结构相同，主要区别在于没有过热蒸汽冷却区，只有凝结段和疏冷段。因其压力较低，故其结构比高加简单一些，管板和壳体的厚度也薄一些。管材均采用不锈钢材料，在所有加热器的疏水、蒸汽进口设有保护管子的不锈钢缓冲挡板。5号、6 号低加结构图如图3111、凝结水入口 2、人孔 3、凝结水出口 4、事故疏水、5、水室 6、管板7、蒸汽入口8、防冲板 9、凝结段 10、管束 11、上级疏水入口、12、管子支撑板13、疏水段 14、疏水冷却段密封件 15、疏水出口 16、防冲板图311低压加热器

38、的结构7号低加与5、6号低加不同，它装设在凝汽器喉部，原因是该段抽汽流量大，压力低，蒸汽的比容很大，如果加热器布置在凝汽器外面，需要引出很大的抽汽管，在管道布置、保温层的铺设、安装上都存在难度，而布置在凝汽器喉部，则可节省空间、利于布置。同时由于以上原因且蒸汽压力较低，该段抽汽出口没装逆止阀和截止阀，为防止蒸汽倒入汽机，在加热器蒸汽入口设有防闪蒸的挡板，当汽机跳闸时，可防止过多的蒸汽倒入汽轮机。凝结水旁路采用大小旁路相结合的方式：其中5号、6号低压加热器采用小旁路，5号、6号低压加热器可单独解列； 7A、 7B共用一个旁路，因此7A、7B低压加热器能单独解列。低压加热器正常疏水采用逐级自流的方

39、式，即5号低压加热器疏水流到6号低压加热器，然后进入7号低压加热器，最后疏水进入凝汽器。每个低压加热器均设置事故疏水管路，在事故情况或低负荷工况时，疏水可直接进入凝汽器。图312为低压加热器系统。每个低压加热器配有2个双室平衡容器，低压加热器水位的变化由平衡容器输出，经差压变送器转变为420mA的电信号进DCS，在操作台显示出低压加热器的实时液位，并且由DCS控制低压加热器疏水调节阀的开度，以控制低压加热器的水位在正常的水位波动范围内。另外，每个低压加热器配一个磁翻板就地液位显示器，此类磁式液位显示器的测量筒内装有磁浮球，测量筒通过上、下平衡连通管与低加相连，磁浮球随被测容器内液面的变化而上、

40、下浮动，吸引显示支架内的磁式翻板翻转，用来显示液位变化。低压加热器结构特性表序号项目#5低加#6低加#7A低加#7B低加1加热器数量11112加热器型式 卧式U型卧式U型卧式U型卧式U型3加热器布置单列单列双列双列4壳体支撑固定固定固定固定5封头型式椭圆椭圆椭圆椭圆封头材料Q235-BQ235-BQ235-BQ235-B6加热器壳体:壳体最大外径及壁厚（mm）1632X161632X161432X161432X16最大总长（m）14.33212.50915.34215.342最大操作间隔（m）壳体材料Q235-BQ235-BQ235-BQ235-B冲击板材料1Cr131Cr131Cr131Cr

41、137加热器管束:加热器管侧流程2222管子与管板的连接方式胀焊胀焊胀焊胀焊型式：弯管或直管U型弯管U型弯管U型弯管U型弯管管子数量（根）13511324651651管子材料TP304TP304TP304TP304尺寸/壁厚*（mm）160.9160.9160.9160.9备用管子*686765658水室与管板:水室与壳体连结方式焊接焊接焊接焊接水室材料16MnR16MnR16MnR16MnR管板材料20MnMo20MnMo20MnMo20MnMo短接管材料20202020管板与水室连接方式焊接焊接焊接焊接33低压加热器的运行3.3.1、低压加热器的启动低压加热采用随机启动方式，既在汽轮机挂闸

42、后开启各低加抽汽电动门，各疏水调节门投入自动，随着汽轮机负荷的逐渐增加，低加进入正常运行状态。其步骤为：(1) 缓慢打开进水阀门，开启水室上的放气阀，待放气阀向外溢水时将其关闭，然后缓慢开启出水阀门。关闭旁路阀门。(2) 抽汽管道逆止阀门前后的疏水阀门全开。(3) 空气抽出管道上的阀门全开。(4) 汽机挂闸后全开抽汽电动门。(5) 当低加出现水位后，应保持其有一定的水位，同时检查疏水调节系统工作是否正常。3.3.2低压加热器的正常运行 低压加热器的正常运行应定期观察加热器水位。加热器水位升高时须正确判断其原因，若系水管破裂或是疏水冷却段疏水阻塞不畅，应采用事故疏水系统，必要时应开启主凝结水的旁

43、路阀门，切断水侧和汽侧，并在不使其它压力较低的加热器运行受到影响的情况下，关闭这该级加热器疏水管道上的阀门和空气抽出管道上的阀门，停止该加热器的运行。运行中还应注意检查加热器主凝结水出口温度和下一级加热器的进口温度是否相同，发现下一级加热器的进口温度较低时，应仔细检查加热器旁路阀门是否关严。3.3.3低压加热器的水位控制低加的水位是通过差压变送器和液位开关发出信号给自控系统来实现下列控制。(1) 高水位信号。当加热器水位达到高I水位时报警；当加热器水位达到高水位时，全开事故琉水阀；高水位时，迅速打开凝结水旁路阀，自动关闭抽汽止回阀及电动闸阀，开启抽汽管道疏水阀，关闭上级高加来疏水调节阀，低加解

44、列。(2) 低水位报警。水位测量平衡容器与就地磁翻板水位计以及供用户使用的水位测量取样接口(至少两对)应分开独立设置，隔离检修时互不影响。3.3.4低压加热器的停运需要低压加热器停运时，应根据具体情况，适当降低机组负荷，机组负荷降低到一定数值时，由高压抽汽至低压抽汽的先后顺序切除加热器。(3) 关闭空气管道上的阀门；(4) 关闭抽汽管道上的阀门；(5) 停止水侧；若停运低压加热器是为了对其检修时，应开启主凝结水管道上的旁路阀门，然后关闭加热器主凝结水的进出口阀门。图312 低压加热器疏水及放气系统第四节 轴封冷却器轴封冷却器用于汽轮机轴封系统，其主要作用是用凝结水来冷却各段轴封和高、中压主汽调

45、节阀阀杆抽出的汽气混合物，在轴封冷却器汽侧腔室内形成并维持一定的真空，防止蒸汽从轴封端泄漏。使混合物中的蒸汽凝结成水，从而回收工质。将汽气混合物的热量传给凝结水，提高了汽轮机热力系统的经济性。同时，将混合物的温度降低到轴加风机长期运行所允许的温度。 我公司采用的轴封冷却器是哈尔滨汽轮机厂为本工程配套生产的，具体参数如下表：汽封蒸汽冷却器及排气风机参数型式管壳卧式制造厂哈尔滨汽轮机厂冷却表面积m2200冷却水流量kg/h700000（最小流量；最小热循环）管子尺寸和厚度mm251管子根数根649传热系数kJ/h.m2.1046管阻MPa.g0.0187尺寸：总长mm6088壳体直径mm1024设

46、计压力：管侧kPa.g4700壳侧kPa.g300设计温度：管侧90壳侧300材料：管子TP304壳体Q235-B水室16MnR管板20MnMo总重kg5749.3汽封排气风机型式离心式制造厂卖方外购数量台2容量m3/h2400排汽压力kPa.g14转速r/min2930材料：壳体Q235-A轴45#叶轮1Cr18Ni9Ti电动机型式Y160M2-2容量kW18.5电压V380转速r/min2930轴封冷却器为卧式结构，两台风机通过支架和法兰固定在壳体上方，其驱动电机在风机的侧面。在其壳体上设有轴封漏汽进口管、门杆漏气进口管、汽气混合物抽出管、疏水出口管及水位指示等。轴封冷却器内凝结的疏水通过

47、疏水口经疏水管和多级水封排入本体的疏水扩容器，在运行中就经常观察水位的变化，若水位过高明冷却器管子破裂或疏水不正常，应及时消除。第四章 凝结水系统第一节 系统概述11概述凝结水系统的主要功能是为除氧器及给水系统提供凝结水，并完成凝结水的低压段回热，同时为低压缸排汽、三级减温减压器、辅汽、低旁等提供减温水。为了保证系统安全可靠运行、提高循环热效率和保证水质，在输送过程中，对凝结水系统进行流量控制及除盐、加热、加药等一系列处理。12概述本工程的凝结水系统为中压凝结水系统，每台机组共设置两台100容量凝结水泵，一台运行一台备用。凝结水泵采用变频调速，一拖二方式。两台的凝结水泵布置在机房零米，凝泵密封

48、水采用自密封系统，正常运行时，密封水取自凝泵出口，经减压后供至两台凝泵轴端。启动时密封水来自凝结水补水系统。为防止凝结水泵发生汽蚀，在轴封加热器后设一路凝结水再循环管至凝汽器，在启动和低负荷时投用。凝结水的最小流量应大于凝泵和轴封加热器所要求的安全流量500t/h，以实现冷却机组启动及低负荷时轴封溢流汽和门杆漏汽，并保证凝结水泵不汽蚀的功能。在凝结水泵入口管路上设滤网，以滤去凝结水中的机械杂质。为了确保凝结水水质合格，每台机配一套凝结水精处理装置，布置在机房6.9米。凝结水精处理装置设有进出口闸阀及旁路闸阀，机组启动或精处理故障时由旁路向系统供水。系统亦设有氧、氨和联胺加药点。轴封加热器位于机

49、房6.9米，其汽侧借助轴封风机维持微负压状态，利于轴封乏汽的回收，防止蒸汽外漏。轴封加热器按100额定流量设计，不设旁路管道，利用凝结水再循环管保证机组低负荷时亦有足够的冷却水。其疏水经水封自流至凝汽器，为了保证水封管的连续运行，水封管内不通过蒸汽，水封管高度应大于两侧压差的两倍。凝结水系统设有三台低压加热器，即5、6、7号低压加热器。7A、7B号低压加热器安装在两个凝汽器的喉部；5、6号低压加热器安装在机房6.9米层。5、6号低加采用小旁路，7A、7B号低压加热共用一个旁路。当加热器需切除时，凝结水可经旁路运行。低压加热器采用疏水逐级自流方式回收至凝汽器，并设有事故疏水直排凝汽器。除氧器布置

50、在13.7米层。除氧器采用滑压运行方式，正常运行时由汽机四段抽汽供汽，启动和备用汽源来自辅汽系统。除氧器的水位由主凝结水调节阀控制。除氧器凝结水进水管上装有一个逆止阀，以防止除氧器内蒸汽倒流进入凝结水系统。在凝结水精处理后设有凝结水支管，为系统用户提供水源，包括低压缸喷水、凝汽器水幕保护喷水、轴封减温器喷水、给水泵密封水、辅汽减温水、本体扩容器减温水、闭式水系统补水、低旁减温水及真空破坏阀密封水等。为提高系统运行灵活性，在凝结水泵出口管道上引入一路凝补水，机组启动时可给除氧器上水。另外，5号低加出口接出一路排水引至开式水回水管，启动冲洗或事故排水时可投入运行。图41 凝结水系统13凝结水水质要

51、求凝结水水质要求如下表所示：表91凝结水水质技术参数序号项目数据1总硬度0mol/l2溶解氧200400g/l3铁10g/l4铜3g/l5二氧化硅20g/l6油0mg/l7钠5g/l8PH值899导电率（25）0.2s/cml14排汽装置和凝结水箱凝结水箱收集从空冷凝汽器来的凝结水，两个水箱的总贮水量不小于VWO工况下5min的凝结水量。凝结水箱的设计考虑通过本体疏水扩容器后接收以下疏水和蒸汽：空冷凝汽器来的凝结水，汽轮机本体的疏水，高、低压加热器的正常和事故疏水，主厂房管道疏水，除氧器溢流放水，凝结水泵再循环水、补给水及其它杂项疏水等。排汽装置中除氧装置能够保证的凝结水含氧量不超过30g/l，凝结水过冷度不大于0.5，排汽装置设计考虑承受最大工作压力，卖方提供水室底部承压保证值。排汽装置内设有为低压旁路排