第课时单元电厂热力设备及运行第章发电厂的热力系统课时单元

华北电力大学环境科学与工程学院电厂热力设备及运行任课教师：杨官平二○一一年一月封面给水回热加热系统给水除氧系统发电厂的汽水损失与补充原则性热力系统图发电厂全面性热力系统第十六章发电厂的热力系统第一节给水回热加热系统提高电厂热经济性的途径:提高蒸汽初参数降低蒸汽终参数给水回热循环蒸汽再热循环热电联合循环一、基本概念给水回热加热：从汽轮机的某些中间级后抽出部分蒸汽加热锅炉给水以提高给水温度，称给水回热加热，简称给水回热。回热循环：具有给水回热加热的热力循环。回热抽汽：从汽轮机某中间级后抽出的一部分蒸汽。回热过程：回热抽汽在回热加热器里加热锅炉给水的过程。回热加热器：利用汽轮机抽汽加热进入锅炉的给水，从而提高热力循环效率的换热设备。给水回热系统：利用汽轮机抽汽来加热给水以提高机组热效率的一组设备和管道系统。二、给水回热加热的意义汽轮机进入凝汽器的凝汽量减少，减少冷源损失，提高机组的热经济性。提高给水温度，减少锅炉受热面和给水因温差过大而产生的不可逆损失，提高机组的热经济性。提高锅炉给水温度，工质的平均吸热温度提高，提高机组的热经济性。提高了给水温度，可以减少锅炉受热面因传热温差过大而产生的热应力，从而提高了设备的可靠性。三、给水回热加热器

1.类型按布置方式分：卧式加热器立式加热器按传热方式分：混和式加热器：汽水直接接触。表面式加热器：汽水不接触，通过金属壁面换热。按水侧压力分：以除氧器作为分界。高压加热器：位于给水泵和省煤器之间的加热器。低压加热器：位于凝结水泵和除氧器之间的加热器。2.立式加热器优点：检修方便。占地面积小。缺点：在决定汽轮机房屋架高度时要考虑吊装管束及必要时跨越运行机组的因素。热经济性较卧式差。适用范围：一般用在中、小型电厂。图16-1立式加热器3.卧式加热器优点：传热系数高。布置疏水冷却段较方便。汽轮机房的高度可不必考虑吊出其管束的要求。缺点：在安装、检修吊装管束等部件时，不太方便。占厂房面积也大。适用范围：一般用在300M以上大型电厂。图16-2卧式加热器4.表面式加热器加热过程：加热蒸汽与水在加热器内通过金属管壁进行传热，通常水在管内流动，加热蒸汽在管外。疏水：表面式加热器中加热蒸汽在管外冲刷放热后的凝结水。端差(出口端差)：表面式加热器汽侧压力下的饱和水温与管内流动的水吸热升温后的出口温度之差。图16-3表面式加热器工作原理图4.表面式加热器优点：表面式加热器所组成的系统简单。只需配备一台水泵，就可以使水流过一串加热器。系统所需的水泵数量少，节省厂用电。系统所需的水泵数量少，工作可靠。缺点：表面式加热器的换热效果较差,存在端差，热经济性低。加热器金属消耗量大，造价高，有的还需要配备疏水冷却设备。适用范围:低压加热器和高压加热器。目前，我国电厂中的回热加热系统除了除氧器外，均采用表面式加热器。5.混合式加热器加热过程：通过蒸汽和被加热的水直接接触混合进行传热。混合式加热器可以将水加热到该加热器蒸汽压力下的饱和水温度。

图16-4混合式加热器工作原理图5.混合式加热器优点：由于汽水直接混合，可以将给水加热到该级加热器压力下的饱和温度，即无端差，热经济性高。没有金属受热面，构造简单，价格低，制造容易。便于汇集不同压力和温度的水、汽，如：疏水，补充水，扩容蒸汽等。能除去水中的气体。（例：除氧器）。5.混合式加热器缺点：工作可靠性差。每台加热器均需配置升压水泵，而水泵要在较高温度下工作（通常为饱和水），水泵容易出现汽蚀现象。特别是汽轮机变工况运行时，会更严重影响水泵工作的可靠性，因而需配置备用水泵，使系统复杂，造价提高，运行费用也增加。为了泵工作安全，每台水泵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，不但使热力系统布置复杂，主厂房的造价也增加了。适用范围：除氧器。混合式加热器在常规发电厂中并没有被普遍采用，只用一台作为系统的除氧器。四、疏水冷却器

1.定义与作用定义：疏水自流入下一级加热器之前，先经过换热器，用主凝结水将疏水适当冷却后再进入下一级加热器，这个换热器就是疏水冷却器。作用：↓疏水逐级自流排挤低压抽汽所引起的附加冷源热损失。↓疏水温度可以避免或减轻疏水管道的汽蚀，提高运行的安全性。2.特点与类型优点：系统简单，运行可靠。可提高热经济性，不耗费厂用电。缺点：设备投资增加。适用范围：故多用于热经济性较高的大机组中。类型：内置式疏水冷却器：与加热器本体合成一体（疏水冷却段）。外置式疏水冷却器：具有独立的加热器外壳，布置灵活。3.内置黎式疏回水冷主却器精连接跌系统图16笨-5内置姜式疏蹄水冷勿却器股连接体系统图16填-6外置蛋式疏仆水冷自却器仰连接创系统4.外置菜式疏以水冷负却器洗连接允系统五、副蒸汽饭冷却茂器1.定义民、作认用与舒类型定义坝：利蛛用抽为汽过胀热度产来提罗高加边热器据出口碌水温浑，这缎部分际受热锡面称亚为蒸齐汽冷惭却器需。作用星：↓回唤热加宰热器俭内汽牺水换托热的眠不可络逆损睬失。↑加灰热器越出口废水温圈，↓健端差稼，↑鹅热经吓济性植。类型库：内置鼠式蒸姻汽冷绩却器饲：与痕加热拐器本叛体合民成一晶体（滨过热缩慧蒸汽喊冷却蹈段）固。外置吃式蒸遣汽冷械却器念：具阀有独究立的列加热茎器外不壳，粱布置友灵活谨。2.内置盈式蒸吴汽冷棕却器高参别数、截大容平量机午组的背表面续式加送热器愿结构检上采贴用多特种传蛾热形凉式的脆组合箱。包族括三奥部分马：过热司蒸汽届冷却和段(过热韵段)加热现器本匆体部淋分(凝结沟段)疏水唯冷却涛段(过冷壁段)图16潮-7带内灾置式遍蒸汽报冷却柳器和驾疏水横冷却植段的运面式押加热庆器2.内置望式蒸占汽冷冈却器过热必蒸汽苏冷却聚段的齿作用鼻：具有慢过热润度高系的回车热抽臣汽先列引入过热魄段以肥降低订其过洗热度苹，所歉放出决的热开量用液来加铺热全晕部或稍部分精给水恶，使曾离开她过热棉段时坝的出呈水温料度接新近于赶、或腥等于稳、甚短至超粒过该覆抽汽蜜压力轨下的炭饱和蕉温度沸。所居以，雕有内彩置式舅过热器段的致加热铸器，悼其出路口端蓬差一善般为-1～篮2℃盏，减用小端号差提剂高了龟系统枣的热喝经济匀性。2.内置掏式蒸臣汽冷丑却器疏水蜂冷却深段的滋作用侄：降低桌加热听器的昆进口旁端差蹄，即按使离野开该滔加热灭器的湿疏水萍由饱烘和水抚变为宝过冷处水，哑一方炊面由杀于疏盖水温笼度的上降低虫，减火少了车对下洒一级兰加热钢器抽狭汽量喘的“着排挤习”以哨减少曲了传至热不雾可逆泻损失，因而肝提高逃了系秀统的稼经济看性;另一悉方面孩疏水驱温度祖的降掌低可陶以避撑免或存减轻泄疏水某管道伸的汽洁蚀，度故对兽运行算的安套全性旦也有搏好处蚊。疏遥水冷桌却段芝可以昨设置尊在加根热器杆内部冬，称递内置价式疏闲水冷何却器导，也灰可以继单独适设置第，称奸外置唱式疏合水冷答却器诸。2.内置刮式蒸像汽冷热却器图16浴-8管板-U形管犯卧式画高压气加热年器结谦构示翻意图2.内置移式蒸袭汽冷赖却器优点触：简单奴，节楚省钢扩材和郑投资。缺点圣：冷却招段面舒积小底，只加能提凶高本共级出坏口水婶温，许热经者济性调改善另小，阵提高0.歉15角%～0.比20喂%。2.内置松式蒸唤汽冷公却器图16音-9内置吸式蒸谣汽冷抚却器夏连接梨系统3.外置娱式蒸申汽冷萝却器缺点弹：外置者式蒸隐汽冷掘却器蠢是一执个独渴立的丛换热船器，暮具有恋较大前的换筋热面槽积，状钢材吹耗量筑大，呢造价零高。优点豆：布置士方式抹灵活。既可还减小资本级惯加热赔器的师端差随，又醋可提宪高最笑终给貌水温浆度，被降低参机组亦热耗桂，从乔而使妄热经饺济性五获得塞较大舱提高排。热屑经济过性可何提高0.怒3%～0.民5%。3.外置般式蒸巾汽冷艘却器图16戏-1捆0外置希式蒸惜汽冷般却器酿连接删方式（a）单抽级并茅联;（b）单歉级串浴联；（c）与拌主水无流分职流两爪级并登联;（d）与驾主水赴流串掠联两祖级并强联；（e）先j+浑1级，势后j级的断两级始串联;（f）先j级，抄后j+革1级的从两级历串联六、弃轴封惯加热箭器定义赛：回碑收主糕汽门蔽、调释速汽志门门颤杆溢滔汽及奶轴封板漏汽岁来加砖热凝碎结水姥的加丹热器铃，称订为轴芹封加岛热器防，也梳称轴庆封冷岸却器工。作用磨：防止渴轴封阀蒸汽任从汽并轮机俱轴端草逸至嘉机房谦或泄幸漏至遥油系打统中卵去。利用支轴封枝蒸汽承的热营量加夫热凝负结水奴，减衣少热皂量损挎失。回收茂轴封盘漏汽隐，减换少工芹质的谷损失稀。轴封耀加热刘器属跪于低肠压加荡热器颗。轴封汇加热沙器一梁般采也用卧物式加句热器夺。七、筑全混赔合式喊加热屋器回抓热系合统图16邀-1讽1全混批合式振加热神器回歌热系贵统八、围表面弟式加纵热器暑回热查系统1.采用缝疏水牛泵的敬回热雨系统图16宫-1港2疏水益送入尽加热梁器出浪口（戒往后须打）特点农：疏驱水与虾主凝惠结水便混合趣后提蜂高了恢上一绵级加鞠热器凑的入淹口水院温，渡减少告了上赛一级住压力肿较高团的回遮热抽势汽量搬，故喉经济摸性较退好。1.采用颤疏水针泵的交回热洋系统图16申-1岩3疏水始送入叉加热娱器入幕口（挪往前浙打）特点驼：疏临水与认主凝甲结水旨混合傲后提歉高了佣本级鞠加热木器的婶入口芦水温捡，减衬少了备本级崖的回丘热抽眼汽量去，即男减少辱的是圆压力跨较低滔的抽蚀汽（含排挤土低压辱抽汽肌），腔故经色济性召较差烦。1.采用比疏水允泵的餐回热馒系统优点虾：疏水栗与主将水流蓝混合连后，苗↓端劫差，睬↑热密经济侧性。缺点处：需要而配置辫疏水保泵，返系统珠复杂眼，投陷资增杨加。耗电争增加侄，事铃故率垂增加冠，维薯修费热用增趣加。2.疏水阶逐级贸自流假的回勾热系狐统图16漫-1碍4疏水大逐级灵自流烈系统疏水全逐级只自流往：利温用相州邻加肿热器分间的批压力屑差将证加热奴器疏养水依芳次从校压力词高的悲加热加器中咸自流纸入压盘力较斜低一秆级的暗加热伙器中仇，最凳后一喝台加活热器裹的疏厕水自兵流入壁除氧泛器或墓汽轮武机的钞凝汽象器。2.疏水或逐级奖自流应的回饶热系育统