第八章火力发电厂辅助设备及系统课件

第八章、火力发电厂辅助设备及系统

第八章、火力发电厂辅助设备及系统1第一节、凝汽设备及系统一、凝气设备的作用及工作原理主要设备有:凝汽器、循环水泵、循环水泵、抽气器等1、凝汽器内真空的形成及凝汽器的作用2、抽气器的作用3、循环水泵和凝结水泵的作用二、凝汽器的结构和分类（一）凝汽器的结构（二）表面式凝汽器的分类1、按冷却水流程分类:单流程、双流程、三流程和多流程；2、按冷却水室的垂直隔板分类：单一制和对分制3、按凝汽器抽气口位置分类：（1）汽流向下式凝汽器；（2）汽流向上式凝汽器；第一节、凝汽设备及系统一、凝气设备的作用及工作原理2第八章火力发电厂辅助设备及系统课件3第八章火力发电厂辅助设备及系统课件4（3）汽流向心式凝汽器；国内大机组多采用（4）汽流向侧式凝汽器；（三）冷却水管在管板上的布置1、排列形式（1）正方形排列；管束紧凑换热效果好，汽阻较大；（2）三角形排列；汽阻小，多用在凝汽器喉部；（3）幅向排列；汽阻小，换热好，多用于凝汽器喉部；2、凝汽器排列应满足的要求：（1）有足够的蒸汽通道，使蒸汽进入凝汽器管束时平均流速低于50m/s；排汽至抽气口的途径力求沿程阻力最小；（2）避免内层管束热负荷过低；（3）通过设置回热通道、安装凝结水收集板等措施减小凝结水过冷度；（3）汽流向心式凝汽器；国内大机组多采用5第八章火力发电厂辅助设备及系统课件6第八章火力发电厂辅助设备及系统课件7（4）设置空气冷却区，以有效地冷却进入凝汽器的空气，并使未凝结的蒸汽继续凝结，减少抽气器的负荷。三、凝汽器的运行与监督（一）凝汽器运行好坏的标志（1）能否达到最有利真空（最佳真空）；（2）能否使凝结水的过冷度最小；（3）能否保证冷却水品质合格；（二）凝汽器的热力特性1、凝汽器真空与凝汽量及冷却水温度的变化关系，称为凝汽器热力特性。热平衡方程：（4）设置空气冷却区，以有效地冷却进入凝汽器的空气，并使未凝8对于多流程凝汽器冷却水温升，中小机组可以取Δt=7.5～11℃，大机组可以取Δt=5～6℃。2、在凝汽器中汽轮机排汽压力下的饱和温度（排汽温度）tb与冷却水出口温度t2之差称为凝汽器的端差，用符号δt表示。即：3、真空（排汽温度tb）与蒸汽负荷qc的关系曲线，称为凝汽器的特性曲线。第八章火力发电厂辅助设备及系统课件94、提高凝汽器真空的措施（1）降低冷却水进口温度t1；（2）增加冷却水量qw；（3）减低传热端差，即保持传热面清洁或改进旧设备，增加传热面积和传热效果；（三）凝汽器的最有利真空1、凝汽器真空并非越低越好（1）蒸汽在级内膨胀有一个极限背压,低于这个极限背压,蒸汽将在级外发生突然膨胀,还会使汽轮机的损失突然增加,这个真空叫极限真空。（2）背压太低时，蒸汽的容积流量将增加很大，势必增加末级叶片的通流面积或排汽速度，通流面积受叶片的长度限制，如果通流面积不变则只有增大排汽流速，从而使汽轮机相对内效率降低；4、提高凝汽器真空的措施10（3）从凝汽器热力特性要获得更低的背压需要增加凝汽器的冷却面积或增加循环水量。这使得设备投资和运行费用增加。2、在汽轮机排汽量、凝汽器冷却水入口温度一定时，通过增加冷却水量使真空提高，从而使汽轮机焓降增加，发电量功率提高。当机组增加的功率与循环水泵增加循环水量尔多耗的功率之差最大时的真空，称为汽轮机的最有利真空，或最佳真空。（四）凝结水过冷却1、凝汽器的凝结水温度tc低于凝汽器喉部排汽压力pc对应的饱和温度的现象称为凝结水的过冷却。2、过冷度一般要求不超过0.5～1℃。3、凝汽器过冷度增大的原因：（1）凝汽器设计不合理,如管束排列不好或过密,汽阻大,缺乏回热通道；（2）凝汽器汽侧积存空气；（3）从凝汽器热力特性要获得更低的背压需要增加凝汽器的冷却面11第八章火力发电厂辅助设备及系统课件12（3）凝汽器水位高，淹没了一部分冷却水管，造成凝结水过冷却；（4）冷却水漏入凝汽器汽侧，导致凝汽器过冷却；（5）冷却水温度过低，凝汽器热负荷过小，尤其是抽汽供热机组冬季供热期间排汽减少。（五）凝汽设备严密性的检验方法1、凝汽器汽侧的严密性检验方法（1）真空严密性试验（2）水压试验（3）蜡烛法（4）惰性气体法2、凝汽器水侧的严密性（六）凝汽器的清洗化学法；机械清洗；（3）凝汽器水位高，淹没了一部分冷却水管，造成凝结水过冷却；13图4-8胶球自动清洗系统1-二次滤网；2-反冲洗蝶阀；3-注球管；4-凝汽器；5-胶球；6-收球网；7-胶球泵；8-加球室图4-8胶球自动清洗系统14四、凝汽器的抽气器（一）抽气器的工作原理（二）射汽抽气器1、启动抽气器2、主抽气器及其连接系统（三）射水抽气器（四）水环式真空泵四、凝汽器的抽气器15第八章火力发电厂辅助设备及系统课件16第八章火力发电厂辅助设备及系统课件17第二节、给水回热加热设备及系统一、加热器的分类：1、表面式加热器：有端差（1）按加热介质分为：汽-水换热器，水-水换热器；（2）按加热面布置和构造分为：直管换热器，弯管换热器（U形管和螺旋管）；（3）按加热器的放置可分为：立式换热器和卧式换热器；（4）按加热器水侧参数可分为：低压加热器和高压加热器；2、混合式加热器：无端差，但需要出口安装水泵。二、表面式加热器的结构1、低压加热器：2、高压加热器：3、轴封加热器：一个抽气器和一个加热器,卧式的低压加热器,采用管板直管形式。第二节、给水回热加热设备及系统一、加热器的分类：18第八章火力发电厂辅助设备及系统课件19第八章火力发电厂辅助设备及系统课件20三、表面式加热器的疏水排出方式1、疏水逐级自流法的系统连接排挤低压抽汽，增加冷源损失。2、疏水泵排出法的连接系统复杂，需要增加疏水泵，增加投资和维修费用和厂用电，可靠性差。设置外置疏水冷却器。四、回热加热器的保护装置（一）回热加热器的疏水装置1、疏水器2、疏水自动调节阀3、基于“汽液两相流”原理的疏水装置（二）高压加热器旁路保护1、水压控制旁路保护2、电动旁路保护三、表面式加热器的疏水排出方式21第八章火力发电厂辅助设备及系统课件22第八章火力发电厂辅助设备及系统课件23第八章火力发电厂辅助设备及系统课件24第八章火力发电厂辅助设备及系统课件25第八章火力发电厂辅助设备及系统课件26第八章火力发电厂辅助设备及系统课件27（三）抽气逆止阀（三）抽气逆止阀28第八章火力发电厂辅助设备及系统课件29第三节、除氧设备及系统一、除氧器的工作原理：（一）除氧的方法和原理1、物理除氧道尔顿分压定律、亨利定律为保证除氧效果，必须具备以下条件（1）除氧给水必须加热到一定压力下的饱和温度，并在除氧塔或水箱中有一定的停留时间；（2）除氧给水应有足够面积与加热蒸气接触，以保证较好的加热效果；（3）保证除氧给水在塔内为紊流状态，以保证良好的加热效果；（4）要及时排出从给水中分离出来的气体，以降低除氧器内部凝结气体的分压力；（5）保持加热蒸气与除氧给水逆向流动，使除氧给水中的气体加速分离。第三节、除氧设备及系统一、除氧器的工作原理：302、化学除氧常采用亚硫酸钠二、热力除氧器分类及结构储水箱容积能满足锅炉在额定负荷下20min的用水量；（一）真空式除氧器：凝汽器内装真空除氧装置（二）大气式除氧器：0.115～0.12MPa（三）高压除氧器：0.588MPa优点：（1）除氧器本身就是混合式加热器；（2）高加停用可采用除氧器直接为锅炉供水；（3）可防止发生“自生沸腾”；过量的高温疏水等其他热源进入除氧器后，热量已能满足或超过除氧器用汽量，不需汽轮机抽汽就达到沸腾。逆向流动被破坏，除氧塔底部形成蒸气层，分离出的气体难以逸出，导致除氧恶化。2、化学除氧311、淋水盘式除氧器2、喷雾填料式除氧器3、喷雾淋水盘式除氧器1、淋水盘式除氧器32第八章火力发电厂辅助设备及系统课件33第八章火力发电厂辅助设备及系统课件34第四节、火力发电厂的原则性热力系统一、发电厂原则性热力系统的组成：1、发电厂热力部分的主、辅设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的整体路线图，称为发电厂的热力系统图。2、以规定的符号来表示工质按某种热力循环顺序流经的各种热力设备之间联系的线路图，称为发电厂的原则性热力系统图。3、实质：原则性热力系统图的实质是用来表明工质的能量转换及其热量利用的过程，它反映了发电厂能量转换过程的技术完善程度和发电厂热经济性的好坏。4、特点：由于与原则性热力系统图只表示工质流过时状态参数发生变化的各种热力设备，故图中同类型同参数的设备只用一个来表示，它仅表明设备之间的主要联系，备用设备、管道及附件一般不画出。5、主要构成：锅炉、汽轮机、主蒸气机再热蒸气管道和凝汽设备的连接系统；给水回热加热系统；除氧器和给水箱系统；补充水系统；连续排污及热量利用系统；供热第四节、火力发电厂的原则性热力系统一、发电厂原则性热力系统的35机组还包括对外供热系统等。二、原则性热力系统图举例机组还包括对外供热系统等。36第八章火力发电厂辅助设备及系统课件37第八章火力发电厂辅助设备及系统课件38第五节、火力发电厂的全面性热力系统一、发电厂全面性热力系统图的概念：1、发电厂全面性热力系统图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这些热力设备的汽水管道和附件整体系统图。2、发电厂全面性热力系统图是根据原则性热力系统图拟定的。同时又考虑了怎样连续实现电厂能量转换,当设备或管路停运货检修时,不影响主机乃至整个电厂的连续生产,必须装设备用设备及其备用管路,如备用给水泵、备用疏水管道等。为适应启动、低负荷运行、变工况、正常保护部件，如截止阀、调节阀、减压阀、逆止阀、安全阀、水位调节阀、疏水器、减温装置、高压加热器的自动旁路、流量测量孔板等。3、全面性热力系统图是按发电厂设备的实际数量绘制的。包括全厂主要热力设备和辅助设备，如锅炉设备、汽轮发电机组、各种热交换器、减温减压器、各种水泵、水第五节、火力发电厂的全面性热力系统一、发电厂全面性热力系统图39箱等。并按发电厂的现有情况表示出发电厂的主蒸汽系统、凝结水系统、回热抽汽系统、除氧器系统、给水系统、补充水系统、启动旁路系统以及锅炉启动系统，如果是热电厂，还包括供热系统等管道系统。4、全面性热力系统中，属于热力设备本身的组成部分一般均不加表示，属于一些次要管道系统一般只部分地表示。5、全面性热力系统标明一切必须连接的管路和管路上的一切附件，因而反映了全厂热力设备的配置情况和各种运行工矿的切换方式，使发电厂操作的依据。二、主蒸汽系统1、主蒸汽管道系统（1）单元制主蒸汽管道系统（2）切换母管制主蒸汽管道系统（3）母管制主蒸汽管道系统箱等。并按发电厂的现有情况表示出发电厂的主蒸汽系统、凝结水系40第八章火力发电厂辅助设备及系统课件412、压损和汽温（1）采用双管（2）采用单根蒸汽管道系统（3）采用混温装置（4）减少自动主汽门作关闭试验时的压损（5）采用最少的管制件三、再热机组的旁路系统1、旁路系统的作用（1）保证锅炉最小负荷的蒸发量，机炉各自独立运行；（2）保护再热器；（3）加快启动速度，改善启动条件；（4）起到锅炉安全阀的作用；（5）回收工质和部分热量，减小排汽噪音；（6）保证蒸汽品质；2、压损和汽温422、旁路系统的形式（1）一级大旁路系统；（2）两级并联旁路系统；（3）两级串联旁路系统；（4）三级旁路系统；四、给水系统1、单元制给水管道系统2、集中母管制给水管道系统3、切换母管制给水管道系统五、发电厂的循环水系统1、开式循环冷却水系统：例如国电吉林市热电厂等2、闭式循环冷却水系统：3、循环水系统的冷却设备：冷水塔，双曲线型。2、旁路系统的形式43第八章火力发电厂辅助设备及系统课件44第八章火力发电厂辅助设备及系统课件45第八章火力发电厂辅助设备及系统课件46第八章火力发电厂辅助设备及系统课件47第八章火力发电厂辅助设备及系统课件48第八章火力发电厂辅助设备及系统课件49第八章火力发电厂辅助设备及系统课件50第八章火力发电厂辅助设备及系统课件51第八章火力发电厂辅助设备及系统课件52第八章火力发电厂辅助设备及系统课件53六、发电机密封油系统1、单回路供油系统2、双回路供油系统六、发电机密封油系统54§12-1给水回热加热系统一、回热加热器结构及其连接方式：1、回热加热器的类型：表面式：结构简单、安全可靠、投资小；高压加热器；低压加热器；混合式；无端差、需配置泵、高度、水箱、备用泵；除氧器；面式加热器结构：

§12-1给水回热加热系统一、回热加热器结构及其连接55上端差：加热器压力下饱和温度与出口水温之差；下端差；疏水冷却器的出口疏水温度与进口水温之差；P60蒸汽冷却器：疏水冷却器：2、加热器的连接方式：疏水逐级自流；疏水泵连接；上端差：加热器压力下饱和温度与出口水温之差；56二、回热加热的经济性及其影响因素：（一）采用回热加热系统的经济性：效率提高8%～15%1、对于锅炉设备，给水提高，热负荷减小，使锅炉受热面减少；2、就汽轮机而言，高压级的蒸汽流量增大了，使高压级叶栅高度增加，级内效率相应提高；3、因抽汽汽轮机的排汽量减少，使低压级的通流面积和凝汽器的换热面积减小；二、回热加热的经济性及其影响因素：57（二）影响经济性的主要因素：1、加热器的换热面积；2、面式加热器的疏水方式；3、给水回热加热的级数和给水温度；1）最佳回热分配；平均分配法、焓降分配法、等焓降分配法、几何级数分配法等；2）最佳给水温度：（二）影响经济性的主要因素：58§12-2给水除氧系统一、给水除氧的必要：腐蚀；热阻增加、传热恶化；二、给水含氧的控制指标：5.88MPa以上含氧量小于15μg/L；5.96MPa以上含氧量小于15μg/L；PH值9.2～9.6；铜银8.8～9.2；三、给水除氧的方法：化学除氧、物理除氧两种方法；§12-2给水除氧系统一、给水除氧的必要：59亚硫酸钠Na2SO3和联胺N2H4四、热除氧原理：亨利定律：在一定的温度和压强下，一种气体在液体里的溶解度与该气体的平衡压强成正比。道尔顿定律：混合理想气体总压强等于各成分气体得分压强之和。亚硫酸钠Na2SO3和联胺N2H4601、传热要求：创造迅速将水加热到除氧器工作压力下饱和温度的条件；2、传质要求：创造气体离析出水面的足够动力和面积；防止“返氧现象”；“闪蒸现象”；五、热力除氧的结构和特点：除氧塔和除氧水箱1、基本要求：必须是混合式加热器；应有极大的接触面积；1、传热要求：创造迅速将水加热到除氧器工作压力下饱和温度的条61及时自动排除析出气体；有强化深度除氧的措施；构件耐腐蚀；2、除氧器的类型及其选择：1）按结构分类：淋水盘式、喷雾式2）按压力分类：大气式（0.118MP）高压式（0.343～0.784）3、除氧器的自生沸腾及其防止：及时自动排除析出气体；62§12-3除氧器的原则性热力系统

一、特点和要求：设置给水泵：稳定的除氧效果；水泵不汽蚀；具有较高的回热经济性；二、除氧器不同运行方式下的热经济性及其蒸汽连接系统：1、除氧器定压运行及其蒸汽连接系统：§12-3除氧器的原则性热力系统一、特点和要求：63回热抽汽管设置压力调节阀；适当设置抽汽压力；压力降低时切换抽汽；70%2、除氧器滑压运行及其蒸汽连接系统：滑压除氧器的优点：提高了设计工况下的经济性，低负荷下的经济性；抽汽点分配合理，回热经济性高；回热抽汽管设置压力调节阀；64三、实现除氧器滑压运行应采取的措施：1、负荷骤升时除氧效果的保证；1）控制升负荷速度；2）缩减滑压范围；3）设置再沸腾管；2、负荷骤降对给水泵安全的影响：三、实现除氧器滑压运行应采取的措施：65第八章火力发电厂辅助设备及系统课件66四、防止给水泵汽蚀的措施：1、提高除氧器安装高度；2、采用低转速的前置给水泵；3、降低泵吸入管道内的压降Δp；4、缩短滞后时间T；5、减缓暂态过程时除氧器压力pd的下降；四、防止给水泵汽蚀的措施：67§12-4发电厂原则性热力系统图

一、组成；1、原则性热力系统图指标是工质流过时状态参数发生变化的各种必需的热力设备，故同类同参数的设备在图上只表示一个；仅表明设备之间的主要联系，备用设备和管路、附属设备都不画出；除额定工况时所必须的附件外，一般附件均不表示。2、原则性热力系统实质上表明了工质的能量转换及热量利用的过程，反映了发电厂热功率能量转换过程的技术完善程度。§12-4发电厂原则性热力系统图一、组成；683、辅助系统：1）工质的损失与补充；2）废热及工质的回收利用系统；3）厂用汽系统；4）热电厂的对外供热系统；二、发电厂原则性热力系统的拟定：（一）目的及主要内容：1、目的：1）确定电厂在若干典型工况下，特别是设计工况下的热经济指标；3、辅助系统：692）提供全厂热力系统的基本构成；3）提供全厂主要的主、辅热力设备规格；2、主要内容：1）确定电厂的性质及规划容量；2）主机选择；3）确定正常工况下的辅助热力系统，绘制发电厂原则性热力系统图；4）进行全厂原则性热力系统计算，以获得几种典型工况下的全厂热经济指标；5）主要辅助热力设备的选择；2）提供全厂热力系统的基本构成；70（二）确定电厂的性质及规划容量：电厂型式、电网中的作用、电网和厂区情况；（三）主机选择：1、汽轮机的型式、单机容量及蒸汽参数的选择：1）所在电网情况、负荷增长速度、负荷性质用途；2）电厂规划容量；3）技术经济状况；（二）确定电厂的性质及规划容量：712、锅炉容量、参数、台数及型式的选择：任何工况都不能限制汽轮机的最大出力；108%-110%1）蒸汽参数偏离设计值；2）汽水损失及使用某些厂用汽；3）汽轮机制造误差

4）设备老化；

2、锅炉容量、参数、台数及型式的选择：72§12-5辅助热力系统一、补充水引入系统：1、技术要求和特点：1）补充水应软化和除盐；2）补充水应除氧、加热和便于进行水量调节；2、内部损失：1）锅炉连续排污量的规定：2）正常工况内部损失：

§12-5辅助热力系统一、补充水引入系统：73二、废热及工质的回收利用：1、锅炉连续排污利用系统：2、工质回收和废热利用原则及经济效益评定：1）工质回收的质量和数量；2）全厂经济指标衡量效益；3）进行技术经济比较；三、厂用汽辅助热力系统：1、加热用厂用汽系统；2、动力用厂用汽系统；二、废热及工质的回收利用：74§12-6主蒸汽系统一、主蒸汽系统的形式选择：（一）主蒸汽系统的型式：1、单母管制；2、切换母管制；3、单元制系统；（二）比较与使用：1、可靠性：2、灵活性；§12-6主蒸汽系统一、主蒸汽系统的形式选择：753、经济性；4、方便性；二、主蒸汽及再热蒸汽系统的温度偏差、压损和管径的优化：（一）高、中压主汽门和高压缸排汽逆止门：（二）温度偏差：（三）主蒸汽及再热蒸汽系统的压损及其优化：

3、经济性；76三、主蒸汽、再热蒸汽系统的全面性热力系统：（一）汽轮机加热装置用汽：（二）辅助蒸汽：1、轴封供汽：2、锅炉启动用汽；3、雾化油用汽；4、除氧器用汽；（三）主蒸汽管的疏水系统；主蒸汽系统的运行

三、主蒸汽、再热蒸汽系统的全面性热力系统：77§12-7旁路系统一、旁路系统的作用和类型：（一）作用：1、保护再热器，防止锅炉超压；2、回收工质和热量，降低噪音；3、协调启动参数和流量，缩短启动时间，减少汽轮机的寿命损耗；（二）旁路系统的类型：1、三级旁路；§12-7旁路系统一、旁路系统的作用和类型：782、两级串联旁路；3、两级并联旁路；4、单级旁路；二、旁路系统的选择和应用：容量的选择：三、直流锅炉的旁路系统：2、两级串联旁路；79§12-8凝汽式发电厂的主要热经济指标

全厂毛效率：煤耗率：g/kw·h汽轮发电机组：热耗率：kJ/kw·h§12-8凝汽式发电厂的主要热经济指标全厂毛效率：80一、全厂毛效率：

1、凝汽式汽轮机的绝对内效率ηi：一、全厂毛效率：81汽轮机热耗；汽轮机实际作功量；1kg新蒸汽的热耗；1kg新蒸汽的实际作功量；净内效率；汽轮机热耗；汽轮机实际作功量；1kg新蒸汽的热耗；1kg新蒸82热耗率：汽轮机内效率：2、汽轮发电机组的绝对电效率：3、管道效率：热耗率：834、凝汽式电厂热效率ηcp：4、凝汽式电厂热效率ηcp：84二、能耗：三、能耗率：

二、能耗：85电厂煤耗率：全厂热耗率：汽轮发电机组热耗率:电厂煤耗率：86汽轮发电机组汽耗率；标准煤发热量：发电标准煤耗率：供电标准煤耗率：

汽轮发电机组汽耗率；87第八章、火力发电厂辅助设备及系统

第八章、火力发电厂辅助设备及系统88第一节、凝汽设备及系统一、凝气设备的作用及工作原理主要设备有:凝汽器、循环水泵、循环水泵、抽气器等1、凝汽器内真空的形成及凝汽器的作用2、抽气器的作用3、循环水泵和凝结水泵的作用二、凝汽器的结构和分类（一）凝汽器的结构（二）表面式凝汽器的分类1、按冷却水流程分类:单流程、双流程、三流程和多流程；2、按冷却水室的垂直隔板分类：单一制和对分制3、按凝汽器抽气口位置分类：（1）汽流向下式凝汽器；（2）汽流向上式凝汽器；第一节、凝汽设备及系统一、凝气设备的作用及工作原理89第八章火力发电厂辅助设备及系统课件90第八章火力发电厂辅助设备及系统课件91（3）汽流向心式凝汽器；国内大机组多采用（4）汽流向侧式凝汽器；（三）冷却水管在管板上的布置1、排列形式（1）正方形排列；管束紧凑换热效果好，汽阻较大；（2）三角形排列；汽阻小，多用在凝汽器喉部；（3）幅向排列；汽阻小，换热好，多用于凝汽器喉部；2、凝汽器排列应满足的要求：（1）有足够的蒸汽通道，使蒸汽进入凝汽器管束时平均流速低于50m/s；排汽至抽气口的途径力求沿程阻力最小；（2）避免内层管束热负荷过低；（3）通过设置回热通道、安装凝结水收集板等措施减小凝结水过冷度；（3）汽流向心式凝汽器；国内大机组多采用92第八章火力发电厂辅助设备及系统课件93第八章火力发电厂辅助设备及系统课件94（4）设置空气冷却区，以有效地冷却进入凝汽器的空气，并使未凝结的蒸汽继续凝结，减少抽气器的负荷。三、凝汽器的运行与监督（一）凝汽器运行好坏的标志（1）能否达到最有利真空（最佳真空）；（2）能否使凝结水的过冷度最小；（3）能否保证冷却水品质合格；（二）凝汽器的热力特性1、凝汽器真空与凝汽量及冷却水温度的变化关系，称为凝汽器热力特性。热平衡方程：（4）设置空气冷却区，以有效地冷却进入凝汽器的空气，并使未凝95对于多流程凝汽器冷却水温升，中小机组可以取Δt=7.5～11℃，大机组可以取Δt=5～6℃。2、在凝汽器中汽轮机排汽压力下的饱和温度（排汽温度）tb与冷却水出口温度t2之差称为凝汽器的端差，用符号δt表示。即：3、真空（排汽温度tb）与蒸汽负荷qc的关系曲线，称为凝汽器的特性曲线。第八章火力发电厂辅助设备及系统课件964、提高凝汽器真空的措施（1）降低冷却水进口温度t1；（2）增加冷却水量qw；（3）减低传热端差，即保持传热面清洁或改进旧设备，增加传热面积和传热效果；（三）凝汽器的最有利真空1、凝汽器真空并非越低越好（1）蒸汽在级内膨胀有一个极限背压,低于这个极限背压,蒸汽将在级外发生突然膨胀,还会使汽轮机的损失突然增加,这个真空叫极限真空。（2）背压太低时，蒸汽的容积流量将增加很大，势必增加末级叶片的通流面积或排汽速度，通流面积受叶片的长度限制，如果通流面积不变则只有增大排汽流速，从而使汽轮机相对内效率降低；4、提高凝汽器真空的措施97（3）从凝汽器热力特性要获得更低的背压需要增加凝汽器的冷却面积或增加循环水量。这使得设备投资和运行费用增加。2、在汽轮机排汽量、凝汽器冷却水入口温度一定时，通过增加冷却水量使真空提高，从而使汽轮机焓降增加，发电量功率提高。当机组增加的功率与循环水泵增加循环水量尔多耗的功率之差最大时的真空，称为汽轮机的最有利真空，或最佳真空。（四）凝结水过冷却1、凝汽器的凝结水温度tc低于凝汽器喉部排汽压力pc对应的饱和温度的现象称为凝结水的过冷却。2、过冷度一般要求不超过0.5～1℃。3、凝汽器过冷度增大的原因：（1）凝汽器设计不合理,如管束排列不好或过密,汽阻大,缺乏回热通道；（2）凝汽器汽侧积存空气；（3）从凝汽器热力特性要获得更低的背压需要增加凝汽器的冷却面98第八章火力发电厂辅助设备及系统课件99（3）凝汽器水位高，淹没了一部分冷却水管，造成凝结水过冷却；（4）冷却水漏入凝汽器汽侧，导致凝汽器过冷却；（5）冷却水温度过低，凝汽器热负荷过小，尤其是抽汽供热机组冬季供热期间排汽减少。（五）凝汽设备严密性的检验方法1、凝汽器汽侧的严密性检验方法（1）真空严密性试验（2）水压试验（3）蜡烛法（4）惰性气体法2、凝汽器水侧的严密性（六）凝汽器的清洗化学法；机械清洗；（3）凝汽器水位高，淹没了一部分冷却水管，造成凝结水过冷却；100图4-8胶球自动清洗系统1-二次滤网；2-反冲洗蝶阀；3-注球管；4-凝汽器；5-胶球；6-收球网；7-胶球泵；8-加球室图4-8胶球自动清洗系统101四、凝汽器的抽气器（一）抽气器的工作原理（二）射汽抽气器1、启动抽气器2、主抽气器及其连接系统（三）射水抽气器（四）水环式真空泵四、凝汽器的抽气器102第八章火力发电厂辅助设备及系统课件103第八章火力发电厂辅助设备及系统课件104第二节、给水回热加热设备及系统一、加热器的分类：1、表面式加热器：有端差（1）按加热介质分为：汽-水换热器，水-水换热器；（2）按加热面布置和构造分为：直管换热器，弯管换热器（U形管和螺旋管）；（3）按加热器的放置可分为：立式换热器和卧式换热器；（4）按加热器水侧参数可分为：低压加热器和高压加热器；2、混合式加热器：无端差，但需要出口安装水泵。二、表面式加热器的结构1、低压加热器：2、高压加热器：3、轴封加热器：一个抽气器和一个加热器,卧式的低压加热器,采用管板直管形式。第二节、给水回热加热设备及系统一、加热器的分类：105第八章火力发电厂辅助设备及系统课件106第八章火力发电厂辅助设备及系统课件107三、表面式加热器的疏水排出方式1、疏水逐级自流法的系统连接排挤低压抽汽，增加冷源损失。2、疏水泵排出法的连接系统复杂，需要增加疏水泵，增加投资和维修费用和厂用电，可靠性差。设置外置疏水冷却器。四、回热加热器的保护装置（一）回热加热器的疏水装置1、疏水器2、疏水自动调节阀3、基于“汽液两相流”原理的疏水装置（二）高压加热器旁路保护1、水压控制旁路保护2、电动旁路保护三、表面式加热器的疏水排出方式108第八章火力发电厂辅助设备及系统课件109第八章火力发电厂辅助设备及系统课件110第八章火力发电厂辅助设备及系统课件111第八章火力发电厂辅助设备及系统课件112第八章火力发电厂辅助设备及系统课件113第八章火力发电厂辅助设备及系统课件114（三）抽气逆止阀（三）抽气逆止阀115第八章火力发电厂辅助设备及系统课件116第三节、除氧设备及系统一、除氧器的工作原理：（一）除氧的方法和原理1、物理除氧道尔顿分压定律、亨利定律为保证除氧效果，必须具备以下条件（1）除氧给水必须加热到一定压力下的饱和温度，并在除氧塔或水箱中有一定的停留时间；（2）除氧给水应有足够面积与加热蒸气接触，以保证较好的加热效果；（3）保证除氧给水在塔内为紊流状态，以保证良好的加热效果；（4）要及时排出从给水中分离出来的气体，以降低除氧器内部凝结气体的分压力；（5）保持加热蒸气与除氧给水逆向流动，使除氧给水中的气体加速分离。第三节、除氧设备及系统一、除氧器的工作原理：1172、化学除氧常采用亚硫酸钠二、热力除氧器分类及结构储水箱容积能满足锅炉在额定负荷下20min的用水量；（一）真空式除氧器：凝汽器内装真空除氧装置（二）大气式除氧器：0.115～0.12MPa（三）高压除氧器：0.588MPa优点：（1）除氧器本身就是混合式加热器；（2）高加停用可采用除氧器直接为锅炉供水；（3）可防止发生“自生沸腾”；过量的高温疏水等其他热源进入除氧器后，热量已能满足或超过除氧器用汽量，不需汽轮机抽汽就达到沸腾。逆向流动被破坏，除氧塔底部形成蒸气层，分离出的气体难以逸出，导致除氧恶化。2、化学除氧1181、淋水盘式除氧器2、喷雾填料式除氧器3、喷雾淋水盘式除氧器1、淋水盘式除氧器119第八章火力发电厂辅助设备及系统课件120第八章火力发电厂辅助设备及系统课件121第四节、火力发电厂的原则性热力系统一、发电厂原则性热力系统的组成：1、发电厂热力部分的主、辅设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的整体路线图，称为发电厂的热力系统图。2、以规定的符号来表示工质按某种热力循环顺序流经的各种热力设备之间联系的线路图，称为发电厂的原则性热力系统图。3、实质：原则性热力系统图的实质是用来表明工质的能量转换及其热量利用的过程，它反映了发电厂能量转换过程的技术完善程度和发电厂热经济性的好坏。4、特点：由于与原则性热力系统图只表示工质流过时状态参数发生变化的各种热力设备，故图中同类型同参数的设备只用一个来表示，它仅表明设备之间的主要联系，备用设备、管道及附件一般不画出。5、主要构成：锅炉、汽轮机、主蒸气机再热蒸气管道和凝汽设备的连接系统；给水回热加热系统；除氧器和给水箱系统；补充水系统；连续排污及热量利用系统；供热第四节、火力发电厂的原则性热力系统一、发电厂原则性热力系统的122机组还包括对外供热系统等。二、原则性热力系统图举例机组还包括对外供热系统等。123第八章火力发电厂辅助设备及系统课件124第八章火力发电厂辅助设备及系统课件125第五节、火力发电厂的全面性热力系统一、发电厂全面性热力系统图的概念：1、发电厂全面性热力系统图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这些热力设备的汽水管道和附件整体系统图。2、发电厂全面性热力系统图是根据原则性热力系统图拟定的。同时又考虑了怎样连续实现电厂能量转换,当设备或管路停运货检修时,不影响主机乃至整个电厂的连续生产,必须装设备用设备及其备用管路,如备用给水泵、备用疏水管道等。为适应启动、低负荷运行、变工况、正常保护部件，如截止阀、调节阀、减压阀、逆止阀、安全阀、水位调节阀、疏水器、减温装置、高压加热器的自动旁路、流量测量孔板等。3、全面性热力系统图是按发电厂设备的实际数量绘制的。包括全厂主要热力设备和辅助设备，如锅炉设备、汽轮发电机组、各种热交换器、减温减压器、各种水泵、水第五节、火力发电厂的全面性热力系统一、发电厂全面性热力系统图126箱等。并按发电厂的现有情况表示出发电厂的主蒸汽系统、凝结水系统、回热抽汽系统、除氧器系统、给水系统、补充水系统、启动旁路系统以及锅炉启动系统，如果是热电厂，还包括供热系统等管道系统。4、全面性热力系统中，属于热力设备本身的组成部分一般均不加表示，属于一些次要管道系统一般只部分地表示。5、全面性热力系统标明一切必须连接的管路和管路上的一切附件，因而反映了全厂热力设备的配置情况和各种运行工矿的切换方式，使发电厂操作的依据。二、主蒸汽系统1、主蒸汽管道系统（1）单元制主蒸汽管道系统（2）切换母管制主蒸汽管道系统（3）母管制主蒸汽管道系统箱等。并按发电厂的现有情况表示出发电厂的主蒸汽系统、凝结水系127第八章火力发电厂辅助设备及系统课件1282、压损和汽温（1）采用双管（2）采用单根蒸汽管道系统（3）采用混温装置（4）减少自动主汽门作关闭试验时的压损（5）采用最少的管制件三、再热机组的旁路系统1、旁路系统的作用（1）保证锅炉最小负荷的蒸发量，机炉各自独立运行；（2）保护再热器；（3）加快启动速度，改善启动条件；（4）起到锅炉安全阀的作用；（5）回收工质和部分热量，减小排汽噪音；（6）保证蒸汽品质；2、压损和汽温1292、旁路系统的形式（1）一级大旁路系统；（2）两级并联旁路系统；（3）两级串联旁路系统；（4）三级旁路系统；四、给水系统1、单元制给水管道系统2、集中母管制给水管道系统3、切换母管制给水管道系统五、发电厂的循环水系统1、开式循环冷却水系统：例如国电吉林市热电厂等2、闭式循环冷却水系统：3、循环水系统的冷却设备：冷水塔，双曲线型。2、旁路系统的形式130第八章火力发电厂辅助设备及系统课件131第八章火力发电厂辅助设备及系统课件132第八章火力发电厂辅助设备及系统课件133第八章火力发电厂辅助设备及系统课件134第八章火力发电厂辅助设备及系统课件135第八章火力发电厂辅助设备及系统课件136第八章火力发电厂辅助设备及系统课件137第八章火力发电厂辅助设备及系统课件138第八章火力发电厂辅助设备及系统课件139第八章火力发电厂辅助设备及系统课件140六、发电机密封油系统1、单回路供油系统2、双回路供油系统六、发电机密封油系统141§12-1给水回热加热系统一、回热加热器结构及其连接方式：1、回热加热器的类型：表面式：结构简单、安全可靠、投资小；高压加热器；低压加热器；混合式；无端差、需配置泵、高度、水箱、备用泵；除氧器；面式加热器结构：

§12-1给水回热加热系统一、回热加热器结构及其连接142上端差：加热器压力下饱和温度与出口水温之差；下端差；疏水冷却器的出口疏水温度与进口水温之差；P60蒸汽冷却器：疏水冷却器：2、加热器的连接方式：疏水逐级自流；疏水泵连接；上端差：加热器压力下饱和温度与出口水温之差；143二、回热加热的经济性及其影响因素：（一）采用回热加热系统的经济性：效率提高8%～15%1、对于锅炉设备，给水提高，热负荷减小，使锅炉受热面减少；2、就汽轮机而言，高压级的蒸汽流量增大了，使高压级叶栅高度增加，级内效率相应提高；3、因抽汽汽轮机的排汽量减少，使低压级的通流面积和凝汽器的换热面积减小；二、回热加热的经济性及其影响因素：144（二）影响经济性的主要因素：1、加热器的换热面积；2、面式加热器的疏水方式；3、给水回热加热的级数和给水温度；1）最佳回热分配；平均分配法、焓降分配法、等焓降分配法、几何级数分配法等；2）最佳给水温度：（二）影响经济性的主要因素：145§12-2给水除氧系统一、给水除氧的必要：腐蚀；热阻增加、传热恶化；二、给水含氧的控制指标：5.88MPa以上含氧量小于15μg/L；5.96MPa以上含氧量小于15μg/L；PH值9.2～9.6；铜银8.8～9.2；三、给水除氧的方法：化学除氧、物理除氧两种方法；§12-2给水除氧系统一、给水除氧的必要：146亚硫酸钠Na2SO3和联胺N2H4四、热除氧原理：亨利定律：在一定的温度和压强下，一种气体在液体里的溶解度与该气体的平衡压强成正比。道尔顿定律：混合理想气体总压强等于各成分气体得分压强之和。亚硫酸钠Na2SO3和联胺N2H41471、传热要求：创造迅速将水加热到除氧器工作压力下饱和温度的条件；2、传质要求：创造气体离析出水面的足够动力和面积；防止“返氧现象”；“闪蒸现象”；五、热力除氧的结构和特点：除氧塔和除氧水箱1、基本要求：必须是混合式加热器；应有极大的接触面积；1、传热要求：创造迅速将水加热到除氧器工作压力下饱和温度的条148及时自动排除析出气体；有强化深度除氧的措施；构件耐腐蚀；2、除氧器的类型及其选择：1）按结构分类：淋水盘式、喷雾式2）按压力分类：大气式（0.118MP）高压式（0.343～0.784）3、除氧器的自生沸腾及其防止：及时自动排除析出气体；149§12-3除氧器的原则性热力系统

一、特点和要求：设置给水泵：稳定的除氧效果；水泵不汽蚀；具有较高的回热经济性；二、除氧器不同运行方式下的热经济性及其蒸汽连接系统：1、除氧器定压运行及其蒸汽连接系统：§12-3除氧器的原则性热力系统一、特点和要求：150回热抽汽管设置压力调节阀；适当设置抽汽压力；压力降低时切换抽汽；70%2、除氧器滑压运行及其蒸汽连接系统：滑压除氧器的优点：提高了设计工况下的经济性，低负荷下的经济性；抽汽点分配合理，回热经济性高；回热抽汽管设置压力调节阀；151三、实现除氧器滑压运行应采取的措施：1、负荷骤升时除氧效果的保证；1）控制升负荷速度；2）缩减滑压范围；3）设置再沸腾管；2、负荷骤降对给水泵安全的影响：三、实现除氧器滑压运行应采取的措施：152第八章火力发电厂辅助设备及系统课件153四、防止给水泵汽蚀的措施：1、提高除氧器安装高度；2、采用低转速的前置给水泵；3、降低泵吸入管道内的压降Δp；4、缩短滞后时间T；5、减缓暂态过程时除氧器压力pd的下降；四、防止给水泵汽蚀的措施：154§12-4发电厂原则性热力系统图

一、组成；1、原则性热力系统图指标是工质流过时状态参数发生变化的各种必需的热力设备，故同类同参数的设备在图上只表示一个；仅表明设备之间的主要联系，备用设备和管路、附属设备都不画出；除额定工况时所必须的附件外，一般附件均不表示。2、原则性热力系统实质上表明了工质的能量转换及热量利用的过程，反映了发电厂热功率能量转换过程的技术完善程度。§12-4发电厂原则性热力系统图一、组成；1553、辅助系统：1）工质的损失与补充；2）废热及工质的回收利用系统；3）厂用汽系统；4）热电厂的对外供热系统；二、发电厂原则性热力系统的拟定：（一）目的及主要内容：1、目的：1）确定电厂在若干典型工况下