600MW机组抽汽及加热器系统

1、600MW尤针织面料抽气及加热器系统施晶一、概要在纯复水式蒸汽轮机的热循环(朗肯循环)中，新蒸汽的热量因蒸汽轮机而变为工作的部分仅占30%左右，而其馀70%左右的热量与不足蒸汽(因蒸汽轮机而结束工作的排蒸汽)一起进入冷凝器，在冷凝过程中被循环软管所夺走。 了解到冷凝器内蒸汽不足的热损失很大。 如果这部分回收在循环水中失去的热量的一部分，使用它加热锅炉给水，减少供水吸收燃料的热量，可以提高热循环的效率。 用不足的蒸汽直接加热锅炉供水，因为温度过低(没有传热温度差)是不可能的。 但是，在蒸汽轮机内进行了一定量的工作的蒸汽，也就是说，一部分进入蒸汽轮机的蒸汽在朗肯循环中继续工作到冷凝器，另一方面，其

2、他部分被抽出到蒸汽轮机的中间，用于加热来自冷凝器的冷凝水和锅炉给水，提高供水温度。 很明显，这一部分的抽汽热再次回到锅炉，冷凝器中被蒸发制冷软管夺走的热损失消失，因此这一部分的蒸汽循环热效率等于100%。 其侗部分的蒸汽进入冷凝器，其热效率为朗肯循环热效率。 热循环整体由上述2个循环构成，其总热效率比相同残奥仪表下的纯冷凝式循环的效率大。 通过这种抽气加热供水的热循环称为供水回热循环。 供水回热循环是提高热电站循环效率的措施之一。 (其他措施包括提高新蒸汽残奥表、降低蒸汽轮机排放末残奥表、采用中间再热、采用热电联产等。 中所述)在热电站中采用多段抽气回热，冷凝水可以在各级加热器中逐渐提高温度。

3、 用抽汽蒸汽加热冷凝水和供水，可以降低过大的温差传热引起的蒸汽的机能损失。 理论上，回热抽气级数越多，热效率越高，但不能过多。 随着抽油机级数的增加、热效率的增加，固定投资费用增加，系统复杂化，安装、维护和运行困难。 目前，大容量尤针织面料制尤针织面料均采用八段抽气回热(去除三高四低一氧)。采用抽气回热循环的优点：1、显着提高了热电站循环的热效率，降低了锅炉的热负荷。 此时蒸汽消耗率增加，但热耗率降低，在锅炉中的热交换量反而减少，因此需要减少热交换面积。 (每次透平机发电机组发电1KWh时所消耗的蒸汽量称为蒸汽消耗率。 汽车发电机组每发电1KWh的电力所消耗的热量称为热耗率。 热耗率等于蒸汽消

4、耗率与每单位千克工程科学锅炉中的吸热量的乘积。 蒸汽消费率和热耗率是电厂汽车发电机组的重要经济指标。 但蒸汽消费率只能反映同一残奥仪表针织面料经济性的高低，热耗率不仅能反映蒸汽轮机的完善度，还能反映电厂热循环效率和运行技术水平的高低。 中所述)2 .采用回热后，若回水量相同，则蒸汽轮机前几段(抽气前)的蒸汽产水量增加，蒸汽轮机的进气量相同，最后几段(抽气后)的产水量减少。 当蒸汽在蒸汽轮机膨胀到最终压力时，比体积将从数百倍增加到数千倍，蒸汽轮机的最大功率总是限制在最终段的通信产水量。 由于目前的回热循环效果正好有利于解决这一困难，所以对于具有相同末级叶片流通能力的蒸汽轮机，如果采用回热循环，则

5、单机功率增大。3、进入冷凝器的蒸汽产水量减少，冷凝器的热负荷减少，热交换面积减少。 循环水泵的容量也相应地变小。蒸汽回热管道的一侧是蒸汽轮机，一侧是具有一定水位的加热器和除氧器。 如果蒸汽轮机负荷急剧下降或振动负荷(蒸气压急剧下降)，则蒸气流入蒸汽轮机，可能引起蒸汽轮机的超速或水冲击事故。 为了防止上述事故的发生，在蒸汽抽出配管中采取以下措施1 .设置液动或空气逆止门(本工厂为带电磁阀的气控门)。 当电力网和蒸汽轮机发生故障，主蒸汽门关闭时，联锁摇滾乐迅速关闭逆止门，切断抽气管道。 在大容量友针织面料中，除氧器的汽化能量很大，因此在与除氧器连接的排气管道上增设了逆止门，强化保护。2 .设置电动

6、断路门。 当任何一个加热器因管系的破裂或疏水化不良而水位上升到事故警戒水位时，根据水位信号联锁摇滾乐，相应的抽气管的电动切断门自动关闭时，该抽气管的逆止门也自动关闭。 电动断路门的另一个作用是在加热器故障停止时切断加热器蒸汽源。 一部分抽气电动断路门还设有旁通门，在减小大口径电动断路门的预备开力的同时，在加热器的故障检查再接通时，对加热器进行预热，以免热应力过大。3 .在与抽气回热配管相连的外部蒸汽配管(例如小蒸汽轮机备用蒸汽源配管、辅助蒸汽源配管)上设置电动截止门和止回门，严重防止蒸汽逆流。4 .安装在蒸汽轮机抽出口侧的电动拉门或逆止门，尽量靠近蒸汽轮机，有助于减少蒸汽轮机脱水负荷时储存在阀

7、门前抽气管路内的蒸汽能量，防止蒸汽轮机的超速。5 .电动隔断门或后、止回门后排气管道的低位点设有防水门。 任一个电动切断门关闭后，将对应的拒水门连锁地打开，将可能积存在抽气管内的冷凝水稀释到扩张器，防止蒸汽轮机的供水。 尤针织面料一启动，疏水门就打开，排气管道的暖管的冷凝水马上被疏散。 在尤针织面料低负荷时，用防水门将抽气管保持在双机热备状态，随时重新开始供气。二、抽放系统的特点我厂尤针织面料设有8段抽油机，抽油机供给各级加热器、辅助蒸汽系统、除氧器以及泵小汽机。 八级抽气中，一、二级抽气除没有抽气隔离门和止回门外，其馀六级还有电动隔离门和止回门，各级疏水止回门后都设有疏水点。各级抽汽压力、温

8、度修正名字抽气量(千克/秒)压力(bar )温度()八级抽气37.4871.0354.6七级抽气35.9445.8301.4六级进气23.4224.0477.2五级抽气27.2612.02363.4四级抽气19.313.92236.8三级抽气19.352.31182.7二段抽气13.40.7692.1一级抽气19.110.2564.9八段抽气从高压缸的第16压力段抽出(高压转子：调节段21段)，经过八抽止回门和电动断路门到八号高压加热器，加热供水。 七段抽气从高压缸a、b两侧的排气管连接，经高排逆止门a、b与冷再蒸汽母管结合，供给各冷再蒸汽用户，冷再母管经电动断路门和七抽逆止门到七号高压加热器

9、，加热供水。 六级抽气从中压气缸盖侧的第6级开始，经过挖墙脚(中压转子： 217级)、六抽止回门和电动断路门，到六号高压加热器，加热供水。 五级抽油机从中压缸的机尾侧第11级抽出，该管道另一条路从高压缸的两端高压侧轴密封抽出，将高压缸的机首残奥仪表高的泄漏蒸汽回收到第5级抽油管，回收泄漏蒸汽的热量和工程科学，缩短高压转子的长度5段抽气经过5个抽气止回门分别供给泵小汽机a、b和除氧器。 除氧器采用压力高的5段蒸汽作为蒸汽源，除氧器由于高疏水进入量大，因此降低了产生自沸腾的可能性，另外，由于高疏原因，停止运转时的锅炉供水温度过低，对锅炉运转的可靠性、安全性的影响也减少了。 除氧器还有两个蒸汽源，一

10、个来自辅助蒸汽母管，另一个来自高压缸的排汽，即冷段再热蒸汽。 向泵小汽机的抽气分别经由电动闸门、逆止门向a、b小汽机，作为向泵小汽机供给的低压汽源(高压汽源：从冷段再热汽系统经由电动闸门、逆止门来)。 四级抽风是来自中压缸的排气，经四抽逆止门和电动隔断门到四号低压加热器，加热冷凝水。 三段抽气分别从两个低压缸(低压转子：一号机25级、二号机26级)的第一段抽出，经过三拉止回男同性恋和电动断路男同性恋，到三号低压加热器，加热冷凝水。 二级抽气分别从两个低压缸的第三级抽出，不通过任何阀门直接到二号低压加热器，加热冷凝水。 一级的抽气分别从两个低压缸的第四级抽出，直接流向一级低压加热器，在轴密封蒸汽

11、母管的末端有压力释放阀，轴密封蒸汽母管的压力超过108kpa时，该压力释放阀自动打开(轴密封蒸汽母管的额定压力105kpa，额定温度150)，将过剩的轴密封蒸汽抽至一级八级抽气中，七级抽气管道上的疏水到大气扩张箱，其馀抽气管的疏水都到冷凝器扩张箱。 所有抽气管道的疏水，先通过疏水立管，再通过疏水调节门，到冷凝器扩张箱或大气扩张箱。 当蒸汽轮机的脱扣和供水加热器的水位高时，各级蒸汽排出管的电动切断门和蒸汽排出逆止门自动关闭，疏水调整门在各蒸汽排出逆止门之后连锁地打开。 防水立管有2个水位开关，防水立管水位高时水位开关动作，自动打开防水调整门，当防水立管水位高时发出警报，驾驶员根据情况进行处理。7

12、段抽气管有温度测定点，冷再供气温度超过400时，自动关闭7号抽气电动断路门和止回门，保护7号加热器不受过度升温的影响。三、加热器给水回热加热器是电厂重要的辅助设备之一。 我厂采用8级回热。 一、二、三、四号是低压加热器，六、七、八号是高压加热器。 除除氧器外，一律采用表面式加热器，高低压加热器均采用不锈钢铜管。 表面式加热器在热经济性上存在端差(加热器的饱和温度和加热器出口水温的差)。 随着高残奥仪表大容量用户针织面料的发展，表面式高压加热器设有过热蒸气蒸发制冷级(过热级)、加热器主体冷凝级和疏水蒸发制冷级，加热器端差为零或为负值。 我厂六号、八号高加设有过热蒸气蒸发制冷段，加热器端差缩小，所

13、有加热器均设有冷凝段和疏水蒸发制冷段。在大容量高残奥仪表用户针织面料中，其高压抽汽具有非常大的过热度，过热级和蒸汽的过热度作为一盏茶，将抽汽先放入加热器过热级，利用降低过热度放出的热量进一步提高给水温度，使给水温度接近该抽汽压力下的饱和温度，即其端差为零或负值。 显然，这种减小端差的方法比单纯增大加热器的受热面积的方法好，但只能用于过热度大的数级高压抽气。 相关资料显示，设置过热级，在尤针织面料满负荷时蒸汽过热度为83； 抽气压力为1.034Mpa以上流动阻力为0.034Mpa以下加热器端差为0-1.7； 蒸汽离开过热段的时尚有一定的过热度(30-50)。我厂尤针织面料是超临界尤针织面料，由于

14、其抽放压力相当大，抽放温度变化不大，抽放的过热度反而下降，根据这种情况，我厂尤针织面料在第八、六级抽放气连两个高压加热器上设置过热级，把这两个加热器的温差降到1.3和-2我厂七条表面加热器都设有疏水蒸发制冷段，对提高系统的热经济性和安全性有重要作用。 在表面式加热器中蒸汽散热形成结露水(疏水)必须引出加热器进行疏散，疏水的处理有疏水泵和疏水自流两种。 前者可减少或避免对冷凝器的直接冷源损失，热经济高(将疏水泵打入系统)，但系统复杂。 我厂高低压加热器均采用疏水自流，其系统简单、运行安全可靠，但热经济性差的问题由疏水蒸发制冷段补偿。加热器的疏水自流进入下一级相邻压力低的加热器，通过疏水散热排除低

15、压抽气，热经济性降低。 防水蒸发制冷段使加热器的防水和本加热器的被加热供水进行热交换。 当然，因为拒水温度比供水温度高，所以热交换的拒水散热温度降低，供水吸热温度上升。 疏水温度的降低，由于下一段的散热减少，该段的低压抽气量增大，供水温度上升的话，本段的抽气量减少。 这两者的综合效果是增加在蒸汽轮机的蒸汽排放工作，减少冷源损失。 简单来说，疏水蒸发制冷后，减少了对下一阶段抽放的排斥，提高了经济性。在加热器上设置防水蒸发制冷段不仅提高了经济性，而且安全性也有优点。 由于原来的疏水是饱和水，流向下一级比较低压的加热器时必须节流减压，但饱和水节流减压后，通过生成蒸汽形成两相流体，给管路和下一级加热器

16、带来冲击、振动等不良影响。 被蒸发制冷的拒水变成不饱和水，在节流减压过程中形成二相流体的可能性大幅度减少，确保了尤针织面料运行的安全。 另外，在高压加热器中，疏水最后流向除氧器。 除氧器中拒水的散热不仅排除了供给到除氧器阶段的抽气，也是形成除氧器自身沸腾的主要原因之一。 目前，疏水被蒸发制冷后进入除氧器，自然有利于除氧器的正常运行。自沸腾：除氧器内的供水，不关闭蒸汽排放的加热而自沸腾的现象。 此时，除氧器内的压力在不被控制的情况下上升，排气量增大，会带来很大的工程科学和热能损失。 另一方面，以往修订的内部微咸水逆流而被破坏，在除氧器底部形成不动的蒸汽层，妨碍排出瓦斯气体的顺利排出，除氧效恶化。

17、高低压加热器的疏水通过疏水调整门逐步流动，各高低压加热器设有紧急疏水调整门，直接连接冷凝器，在事故或加热器水位调整特性差时，高低压加疏水通过紧急疏水调整门直接流入冷凝器。1、2、3、4号低压加热器、6号高压加热器全部随机开闭，工作压力根据蒸汽轮机负荷的增减而增减。 七、八号高压加热器在尤针织面料负载210MW时手动接通、停止。为了减小回热加热器的传热热阻抗，增强传热热效应，防止瓦斯气体对热机器的腐蚀，为了排除加热器内的不凝结瓦斯气体，在所有加热器的蒸汽侧设置了排气管道系统。 低压加热器的排气分别独立地排出到冷凝器(冷凝门)，高压加热器的排气在单针织面料启动初期分别独立地排出到冷凝器(冷凝门)，

18、3台高压加热器全部接通后，手动切换到除氧器(空门除外)。除氧器正常运行时采用滑动运行方式，工作压力与高低压加热器相似，随着蒸汽轮机负荷的增减而增减，在定压运行时除氧器压力调整门上避免蒸汽经常存在的节流损失，提高除氧器后的给水温度，利用第五级抽气的加热能力作为一盏茶，增加给水回热的节能效果一、二号低压加热器的水侧是一个单针织面料，共用一个旁路门，不能单独隔断。 一旦在1号低加或2号低加出现高水位，旁通门立即打开，在云同步，1号低加入口门、2号低加出口门迅速关闭，建立1、2号低加出系统，进行旁通运转。 三、四号低压加热器的水侧是各自独立的友针织面料，出入口门和旁通门的动作参与水位高的保护。 在云同步上，抽出逆止门和抽出逆止门连动，出现高水位时，入、出口门关闭，云同步旁通门打开，抽出逆止门、抽出逆止门关闭，降低旁通运转。 确认低加水位正常关闭后，低加进、出水门、抽气隔断门自动打开，旁通门自动关闭。六、七、八号高压加热器水侧共用一个旁路。 只要运转中一台高加显示出高水位，三台高加蒸汽侧全部排出，供水在支路上行走。 在确认了在高加水位正常运转之后，高加进、出水门自动打开，高加6供蒸汽门自动打开，在高加6供蒸汽侧正常投放之后，分别投放了1台高加7、8供蒸汽侧，监视到高加水位调节正常。除一、二号加热器外，其馀的加热器均有来自氮瓦斯