第二章发电厂的回热加热系统

第二章发电厂的回热加热系统第1页，课件共179页，创作于2023年2月一、回热加热器的型式回热循环——由回热加热器、回热抽汽管道、水管道、疏水管道组成的一个加热系统类型混合式加热器：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

立式加热器 卧式加热器第2页，课件共179页，创作于2023年2月（一）混合式与表面式加热器比较（1）热经济性

混合式高（2）结构

混合式简单（3）除氧 表面式不可以除氧（4）回热系统复杂性及可靠度 混合式复杂：水泵、水箱第3页，课件共179页，创作于2023年2月（二）回热系统1、全表面式加热器回热系统第4页，课件共179页，创作于2023年2月2、全混合式加热器回热系统第5页，课件共179页，创作于2023年2月3、带有两组重力布置方式的混合式加热器回热系统第6页，课件共179页，创作于2023年2月4、高、低加热器为表面式的系统第7页，课件共179页，创作于2023年2月pcp1p2p3p4p5p7p65、全部低压加热器为混合式的系统第8页，课件共179页，创作于2023年2月12345678CH1H2H3H4H5H6H7H8SG2SG1至C6、带有部分混合式低压加热器的热力系统第9页，课件共179页，创作于2023年2月（四）加热器的结构

1、表面式加热器疏水——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（上端差、出口端差）——表面式加热器管内流 动的水吸热升温后的出口温度与疏水温度之差分类：布置方式：卧式、立式水的引入引出方式：水室结构、联箱结构第10页，课件共179页，创作于2023年2月（1）水室结构加热器（U形管管板式加热器）用途：低压加热器、中小机组高压加热器第11页，课件共179页，创作于2023年2月管板—U形管束卧式高压加热器结构示意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-蒸汽冷却段遮热板；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-疏水出口第12页，课件共179页，创作于2023年2月（2）联箱结构加热器

用途：大机组高压加热器1—给水入口联箱；2—正常水位；3—上级疏水入口；4—给水出口联箱；5—凝结段；6—人孔；7—安全阀接口；8—过热蒸汽冷却段；9—蒸汽入口；10—疏水出口；11—疏水冷却段；12—放水口第13页，课件共179页，创作于2023年2月2、混合式加热器结构除氧器 分类：卧式、立式第14页，课件共179页，创作于2023年2月第15页，课件共179页，创作于2023年2月二、表面式加热器及系统的热经济性（一）表面式加热器的端差1——加热蒸汽2——汽测压力下的饱和状态tsj——疏水温度twj+1——进入加热器的凝结水温度twj——离开加热器的凝结水温度——端差：=tsj–twj分析：

↓

，热经济性↑t,°

C

ΔtabA,m212abtwj+1twjtsj12

第16页，课件共179页，创作于2023年2月表面式加热器端差的选择端差与换热面积的关系：换热面积↑，

↓无过热蒸汽冷却段：

=3~6°C有过热蒸汽冷却段：

=-1~2°Ct,°

C

ΔtabA,m212abtwj+1twjtsj12

第17页，课件共179页，创作于2023年2月（二）抽汽管道压降Δpj及热经济性

抽汽管道压降Δpj——汽轮机抽汽口压力pj和j级回热加热器内汽侧压力之差，即影响因素：蒸汽流速、局部阻力一般

pj不大于抽汽压力pj的10%大容量机组取4%~6%分析：pj

↓

，热经济性↑twj+1twjtsj

j

j+1第18页，课件共179页，创作于2023年2月（三）蒸汽冷却器及其热经济性分析1、蒸汽冷却器作用

↓回热加热器内汽水换热的不可逆损失

↑加热器出口水温，↓端差，↑热经济性2、蒸汽冷却器类型内置式蒸汽冷却器：与加热器本体合成一体（过热蒸汽冷却段）外置式蒸汽冷却器：具有独立的加热器外壳，布置灵活

第19页，课件共179页，创作于2023年2月(b)(a)内置式；(b)外置式，SC2与主水流并联；(c)外置式，SC2与主水流串联第20页，课件共179页，创作于2023年2月（1）内置式蒸汽冷却器（过热蒸汽冷却段）优点：简单，投资小缺点：冷却段面积小，只能提高本级出口水温，热经济性改善小，提高0.15%~0.20%（2）外置式蒸汽冷却器优点：减少本级端差，提高最终给口水温度；换热面积大，热经济性可提高0.3%~0.5%；布置方式灵活缺点：造价高第21页，课件共179页，创作于2023年2月3、蒸汽冷却器的连接方式水侧连接方式：（1）内置式蒸汽冷却器： 串联连接（顺序连接）（2）外置式蒸汽冷却器： 串联连接：全部给水流经冷却器 并联连接：只有一部分给水进入冷却器第22页，课件共179页，创作于2023年2月图2-13内置蒸汽冷却器单级串联内置式蒸汽冷却器单级串联第23页，课件共179页，创作于2023年2月外置式蒸汽冷却器连接方式(a)单级并联；(b)单级串联；(c)与主水流分流两级并联；(d)与主水流串联两级并联；(e)先j-1级，后j级的两级串联；(f)先j级，后j-1级的两级串联第24页，课件共179页，创作于2023年2月（1）串联连接优点：进水温度高，换热温差小，火用损小；缺点：给水全部流经冷却器，给水系统阻力大，泵功消耗多（2）并联连接优点：给水系统阻力小，泵功消耗少缺点：进水温度小，换热温差大，火用损大； 回热抽汽做功少，热经济性稍差4、外置式蒸汽冷却器连接方式比较第25页，课件共179页，创作于2023年2月（四）表面式加热器的疏水方式及热经济性分析1、疏水收集方式 ——将疏水收集并汇集于系统的主水流（主给水或主凝结水）中（1）疏水逐级自流方式 ——利用汽侧压差，将压力较高的疏水自流到压力较低的加热器中，逐级自流直至与主水流汇合第26页，课件共179页，创作于2023年2月疏水逐级自流方式

第27页，课件共179页，创作于2023年2月（2）疏水泵方式 ——由于表面式加热器汽侧压力远小于水侧压力（特别是高压加热器），借助疏水泵将疏水与水侧的主水流汇合，汇入点常为该加热器的出口水流中第28页，课件共179页，创作于2023年2月2．两种疏水方式的热经济性分析热量法： 考虑对高一级与低一级抽汽量的影响；做功能力法：考虑换热温差和相应的火用损变化（1）疏水泵方式 疏水与主水流混合后，↓端差，↑热经济性（2）疏水逐级自流方式 高一级抽汽量↑，低一级抽汽量↓，↓热经济性第29页，课件共179页，创作于2023年2月

hwj-1pj-1Dj-1pjDjpj+1Dj+1bah

j

hwj-1pj-1Dj-1pjDjpj+1Dj+1第30页，课件共179页，创作于2023年2月第31页，课件共179页，创作于2023年2月3、疏水冷却器的设置目的：减少疏水逐级自流排挤低压抽汽所引起的附加冷源热损失或因疏水压力降产生热能贬值带来的火用损；降低疏水经节流后产生蒸汽形成两相流的可能性布置方式：外置式、内置式pjhjhwjpj+1hj+1

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j+1hwj+1hwj+2

第32页，课件共179页，创作于2023年2月疏水冷却段的加热器示意图第33页，课件共179页，创作于2023年2月下端差（入口端差）——加装疏水冷却器（段）后，疏水温度与本级加热器进口水温之差一般推荐=5～10℃第34页，课件共179页，创作于2023年2月4．实际系统疏水方式的选择

技术经济比较：对热经济性影响约为0.5%～0.15%（1）疏水逐级自流方式：简单、可靠、费用少应用：高压加热器、低压加热器（2）疏水泵方式：系统复杂，投资大应用：大、中型机组的最后一、二级低压加热器N600MW机组：全疏水逐级自流方式N300MW机组：全疏水逐级自流方式或第3台低加采用疏水泵方式第35页，课件共179页，创作于2023年2月4．实际机组回热原则性热力系统回热系统基本连接方式：（1）一台混合式加热器作为除氧器，将回热加热器分为高压加热器组和低压加热器组；（2）高压加热器疏水逐级自流进入除氧器（3）低压加热器疏水逐级自流方式进入凝汽器热井或在末级或次末级加热器采用疏水泵将疏水打入加热器出口水管道中。回热抽汽过热度较小时不宜采用蒸汽冷却器；小机组不宜采用蒸汽冷却器和疏水冷却器第36页，课件共179页，创作于2023年2月第37页，课件共179页，创作于2023年2月第38页，课件共179页，创作于2023年2月第39页，课件共179页，创作于2023年2月第40页，课件共179页，创作于2023年2月第41页，课件共179页，创作于2023年2月（一）加热器的热平衡式1、热平衡式（1） 吸热量=放热量×

h

h——加热器效率（2） ∑流入热量=∑流出热量流入热量中的蒸汽部分乘以蒸汽焓的利用系数

h

第42页，课件共179页，创作于2023年2月2、典型热平衡式示例（1）混合式加热器hjhwjhw(j+1))()()1()1()1()1(')1()1()1(+++++++-=-=+=++=jwwjjwhwjjjwjwjjwjwhjjwjwjjwjwjjjwjwjhhhhhhhhhhahaaahaaaaaaa或或第43页，课件共179页，创作于2023年2月)()()()()()()1('')1(')1('+++-=--=--=-jwwjwjjhjjjwwjwjhjjjjwwjwjjjjhhhhhhhhhhhhahaahaaa或或（2）表面式加热器第44页，课件共179页，创作于2023年2月（3）表面式加热器不同连接方式下

热平衡方程的处理方法hwz-1

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)第45页，课件共179页，创作于2023年2月第46页，课件共179页，创作于2023年2月第47页，课件共179页，创作于2023年2月第48页，课件共179页，创作于2023年2月第49页，课件共179页，创作于2023年2月第50页，课件共179页，创作于2023年2月第51页，课件共179页，创作于2023年2月第52页，课件共179页，创作于2023年2月第53页，课件共179页，创作于2023年2月第54页，课件共179页，创作于2023年2月第55页，课件共179页，创作于2023年2月第56页，课件共179页，创作于2023年2月第57页，课件共179页，创作于2023年2月第58页，课件共179页，创作于2023年2月第59页，课件共179页，创作于2023年2月第60页，课件共179页，创作于2023年2月第61页，课件共179页，创作于2023年2月第62页，课件共179页，创作于2023年2月第63页，课件共179页，创作于2023年2月第64页，课件共179页，创作于2023年2月第65页，课件共179页，创作于2023年2月第66页，课件共179页，创作于2023年2月第67页，课件共179页，创作于2023年2月第68页，课件共179页，创作于2023年2月第69页，课件共179页，创作于2023年2月第70页，课件共179页，创作于2023年2月第71页，课件共179页，创作于2023年2月第72页，课件共179页，创作于2023年2月第73页，课件共179页，创作于2023年2月第74页，课件共179页，创作于2023年2月第75页，课件共179页，创作于2023年2月第76页，课件共179页，创作于2023年2月第77页，课件共179页，创作于2023年2月第78页，课件共179页，创作于2023年2月第79页，课件共179页，创作于2023年2月第80页，课件共179页，创作于2023年2月第81页，课件共179页，创作于2023年2月第82页，课件共179页，创作于2023年2月第83页，课件共179页，创作于2023年2月第84页，课件共179页，创作于2023年2月第85页，课件共179页，创作于2023年2月第86页，课件共179页，创作于2023年2月第87页，课件共179页，创作于2023年2月第88页，课件共179页，创作于2023年2月第89页，课件共179页，创作于2023年2月第90页，课件共179页，创作于2023年2月第91页，课件共179页，创作于2023年2月第92页，课件共179页，创作于2023年2月第93页，课件共179页，创作于2023年2月第94页，课件共179页，创作于2023年2月第95页，课件共179页，创作于2023年2月第96页，课件共179页，创作于2023年2月第97页，课件共179页，创作于2023年2月第98页，课件共179页，创作于2023年2月第99页，课件共179页，创作于2023年2月第100页，课件共179页，创作于2023年2月第101页，课件共179页，创作于2023年2月第102页，课件共179页，创作于2023年2月第103页，课件共179页，创作于2023年2月第104页，课件共179页，创作于2023年2月第105页，课件共179页，创作于2023年2月第106页，课件共179页，创作于2023年2月第107页，课件共179页，创作于2023年2月第108页，课件共179页，创作于2023年2月第109页，课件共179页，创作于2023年2月第110页，课件共179页，创作于2023年2月第111页，课件共179页，创作于2023年2月第112页，课件共179页，创作于2023年2月第113页，课件共179页，创作于2023年2月第114页，课件共179页，创作于2023年2月第115页，课件共179页，创作于2023年2月第116页，课件共179页，创作于2023年2月第117页，课件共179页，创作于2023年2月第118页，课件共179页，创作于2023年2月第119页，课件共179页，创作于2023年2月第120页，课件共179页，创作于2023年2月第121页，课件共179页，创作于2023年2月第122页，课件共179页，创作于2023年2月第123页，课件共179页，创作于2023年2月第124页，课件共179页，创作于2023年2月第125页，课件共179页，创作于2023年2月第126页，课件共179页，创作于2023年2月第127页，课件共179页，创作于2023年2月第128页，课件共179页，创作于2023年2月第129页，课件共179页，创作于2023年2月第130页，课件共179页，创作于2023年2月第131页，课件共179页，创作于2023年2月第132页，课件共179页，创作于2023年2月第133页，课件共179页，创作于2023年2月第134页，课件共179页，创作于2023年2月第135页，课件共179页，创作于2023年2月第136页，课件共179页，创作于2023年2月第137页，课件共179页，创作于2023年2月第138页，课件共179页，创作于2023年2月第139页，课件共179页，创作于2023年2月第140页，课件共179页，创作于2023年2月第141页，课件共179页，创作于2023年2月第142页，课件共179页，创作于2023年2月第143页，课件共179页，创作于2023年2月第144页，课件共179页，创作于2023年2月第145页，课件共179页，创作于2023年2月第146页，课件共179页，创作于2023年