p3热力系统-1原则性

1000MW机组热力系统樊天竞本课程的主要内容1000MW机组的原则性热力系统系统的热经济性1。评价2。考核1000MW机组的全面性热力系统1。主要组成系统：主蒸汽系统、汽轮机旁路系统、回热抽汽系统、主凝结水系统、主给水系统2。次要组成系统：加热器的疏水和放气系统、辅助蒸汽系统、凝汽器抽真空系统、开式和闭式循环水系统1000MW机组的原则性热力系统内容提要原则性热力系统的意义现代大型机组原则性热力系统的共同特点原则性热力系统与热经济性如何读懂1000MW机组的原则性热力系统图原则性热力系统的意义1.热力系统是通过热力管道及阀门、附件将锅炉、汽轮机及各种辅机有机地联系起来，实现各种工况下的热功转换和热力循环。2.热力系统图是用来反映热力系统的图。3.热力系统图有两种，包括原则性热力系统图和全面性热力系统图。原则性和全面性热力系统的区别

——用途与意义原则性热力系统是一种原理性图，多反映设计工况下系统的热经济性。全面性热力系统反映实际热力系统，包括所有运行工况（启动、停机、故障、升降负荷等），注重安全可靠性和热经济性。原则性和全面性热力系统图的区别

——图面特征原则性热力系统图上只有设计工况下工质流动路径上的设备及管道（相同设备只画一个，只画出与热经济性有关的阀门）。全面性热力系统图上画出所有运行及备用的设备、管道及阀门、附件等。发电厂热力系统的范围锅炉本体汽水系统：本体汽水循环，主蒸汽，再热蒸汽，减温水，排污水等全厂公用汽水系统：辅助蒸汽系统机炉间的连接管道系统：主蒸汽及再热蒸汽系统，汽轮机旁路系统汽轮机本体热力系统：回热抽汽系统，主给水系统，主凝结水系统发电厂原则性热力系统的拟定原则性热力系统是火电厂可行性研究和初步设计中热机部分的主要内容，也是运行电厂中组织经济运行的主要技术依据目的：确定电厂在若干典型工况下，特别是设计工况下的热经济性指标；提供全厂热力系统的基本构成；提供全厂主要的主、辅热力设备规格主要内容：①确定电厂的性质及规划容量；②主机（锅炉、汽轮机）选择；③确定正常工况下的辅助热力系统（工质的损失和补充，工质和废热的回收利用，厂用汽）；④原则性热力系统计算，获取典型工况下，特别是设计工况下的热经济性指标；⑤主要辅助设备（如加热器，除氧器，给水泵，凝结水泵等）的选择发电厂型式和容量的确定初步可研阶段根据：区域经济现状，发展规划，负荷、电网结构，交通，水源，燃料来源，环境，气象，经济效益分析，投资选择：燃料类型，机组类型，循环类型，容量大小，参数高低主要设备选型机组选型（汽轮机和锅炉）容量：考虑电网总容量（最大单机容量不宜超过电网总容量的8～10％）机组参数：机组台数：4～6台，容量等级≤2种如何读懂原则性热力系统？热力循环的型式（是否采用回热、再热）蒸汽的初、终参数回热系统的组成（包括回热级数、回热加热器的型式及疏水方式）锅炉及其循环方式（汽包炉或直流炉）汽轮机结构型式（轴数、缸数、排汽口数）如何读懂原则性热力系统？除氧器的运行方式（定压或滑压）给水泵组（设计工况下的驱动方式、有无前置泵）额定工况下的保证热耗补充水引入点（除氧器或凝汽器）有无凝结水精处理装置汽包炉的连续排污利用系统的型式典型原则性热力系统举例（1）

——现代大型机组国产引进型300MW机组国产亚临界600MW机组法国引进600MW机组国产引进型300MW机组国产引进型300MW机组热力循环的型式：采用回热、一次再热回热系统的组成：8级回热、7个表面式和1个混合式回热加热器（3高4低1除氧）高压加热器采用三段式结构，包括蒸汽冷却段、凝结段和疏水冷却段；低压加热器采用两段式结构，包括凝结段和疏水冷却段；全部加热器采用疏水逐级自流方式锅炉及其循环方式：汽包炉汽轮机结构型式：单轴、双缸、双排汽除氧器的运行方式：滑压给水泵组：设计工况下采用汽动给水泵、有前置泵（小汽轮机排汽进主机凝汽器）额定工况下的保证热耗：7917kJ/(kW*h)补充水引入点：凝汽器有凝结水精处理装置：采用中压系统(凝结水泵→除盐装置)单级连续排污利用系统扩容蒸汽回收至除氧器国产引进型300MW机组现在多用！轴封及门杆漏汽的利用原则引入品位最接近的回热加热器，减少混合引起的附加冷源热损失中压门杆漏汽K引入H3高压缸后轴封漏汽S引入除氧器国产亚临界600MW机组区别汽轮机结构型式：单轴、四缸、四排汽有凝结水精处理装置：采用低压系统(凝结水泵→除盐装置→凝结水升压泵)主要区别额定工况下的保证热耗：7829kJ/(kW*h)法国引进600MW机组区别1：外置式蒸汽冷却器SC2区别2：H4、H6采用疏水泵将疏水打到水侧出口过热度>200℃区别3：Q、R、S采暖用汽空气加热生水加热提高热经济性！按需要尽量使用低压蒸汽尽量回收疏水现代大型机组原则性热力系统的共同特点1.加热器的结构都采用分段式，提高热经济性；2.加热器的疏水方式大多采用疏水逐级自流，系统简单；3.回热级数都是8级；4.正常运行时，采用汽动给水泵；设计思路是兼顾热经济性和系统简单！典型原则性热力系统举例（2）

——中型机组国产100MW机组国产125MW机组改进型135MW机组（新！）国产200MW机组国产100MW机组主要特点：1.无再热(高压机组)2.7段抽汽（2高4低1除氧）3.高加分两段，低加不分段4.H6、H7采用疏水泵方式5.除氧器定压运行6.电动给水泵，无前置泵7.无凝结水精处理装置调压阀是唯一可能出现在原则性热力系统图上的阀门！国产125MW机组主要特点：1.一次再热（超高压）2.7段抽汽（2高4低1除氧）3.高加分三段，最高一级低加分两段，其余低加不分段4.H6采用疏水泵方式（H7内置于凝汽喉部）5.除氧器定压运行6.电动给水泵，无前置泵7.无凝结水精处理装置国产200MW机组主要特点：1.一次再热2.8段抽汽（3高4低1除氧）3.H1、H2、H5内置蒸汽冷却器4.外置式蒸汽冷却器SC35.H2外置疏水冷却器DC6.H7、H8采用疏水泵方式7.除氧器滑压运行8.电动给水泵，有前置泵9.无凝结水精处理装置再热后第一段加外置式SC中型机组原则性热力系统的

共同特点1.末两级低压加热器的疏水方式多采用疏水泵方式，以减少疏水进入凝汽器造成的附加冷源热损失；2.除氧器多采用定压运行；3.滑压运行除氧器要配合设置前置泵，以防止给水泵汽蚀；3.采用电动给水泵；4.压力较低，无需设置凝结水精处理装置。系统有些复杂，但热经济性不高！国产改进型135MW机组135MW机组与原125MW机组

热力系统的主要区别除氧器采用滑压运行，提高了机组运行热经济性；回热级数减少为6级，但热耗却降低约453.2kJ/(kW*h)

（125MW:8593，135MW:8139.8）；回热系统的组成：2高3低1除氧。全面性热力系统吸收300、600MW机组的设计思路！典型原则性热力系统举例（3）

——超临界机组我国第一台超临界600MW机组(ABB)引进俄罗斯超临界500MW机组（盘山电厂）ABB超临界600MW机组系统简单经济性高TMCR工况下的保证热耗：7648kJ/(kW*h)俄罗斯超临界500MW机组俄罗斯超临界机组的特殊之处凝结水系统：末两级低加采用混合式加热器，提高了热经济性，但系统复杂（混合式加热器后必须加设水泵）；给水系统：前置泵为汽动泵；H2、H3（再热前、后）采用外置式蒸汽冷却器，一部分水由蒸汽冷却器加热后直接与给水混合（此处混合，温差最小），相当于两级并联；H5、H6仍采用内置式蒸汽冷却器，尽量利用再热后的蒸汽过热度。目的：提高热经济性但系统过于复杂！1000MW机组的原则性热力系统哈汽1000MW机组（合作方：三菱）东汽1000MW机组（合作方：日立）上汽1000MW机组（合作方：西门子）哈汽1000MW机组热力循环的型式：采用回热、一次再热回热系统的组成：8级回热、7个表面式和1个混合式回热加热器（3高4低1除氧）高压加热器采用三段式结构，包括蒸汽冷却段、凝结段和疏水冷却段；采用双列高加低压加热器采用两段式结构，包括凝结段和疏水冷却段；全部加热器采用疏水逐级自流方式锅炉及其循环方式：直流炉汽轮机结构型式：单轴、四缸、四排汽哈汽1000MW机组除氧器的运行方式：滑压给水泵组：设计工况下采用2×50％汽动给水泵、有前置泵（小汽轮机排汽进主机凝汽器）额定工况下的保证热耗：7383kJ/(kW*h)补充水引入点：凝汽器有凝结水精处理装置：采用中压系统(凝结水泵→除盐装置)哈汽1000MW机组凝结水泵组：3×50％电动泵东汽1000MW机组TD:上端差DC：下端差上汽1000MW机组①②③④⑤⑥⑦⑧轴封加热器外置式疏水冷却器疏水泵上汽1000MW机组低压加热器的疏水方式：疏水冷却段与疏水泵方式结合；（1）除#5低压加热器设下端差为5.6℃的内置式疏水冷却段外，其它加热器均不设内置式疏水冷却段；

（2）#6低压加热器采用疏水泵方式，其疏水直接由疏水泵打入其出口主凝结水管内；

（3）在轴封加热器和#8低压加热器之间的凝结水主管上设置一外置式疏水冷却器，#7和#8低压加热器的疏水分别自流入该外置式疏水冷却器。

（4）当疏水泵故障切除时，疏水虽然可切换成逐级自流，但会增加的流量而增加凝结水泵的耗功。因此，疏水泵选用两台互为备用、可靠性高的100％容量的热水泵。国内在建或投产：浙江玉环4台，山东邹县2台，上海外高桥三期2台，江苏泰州2台，浙江北仑港2台，浙江宁海4台，绥中2台，天津北疆4台，广东潮州2台，广东海门2台，广东平海4台，湖北蒲圻2台，华润徐州2台，华润浙江仓南2台，上海漕泾2台，山东寿光