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1、火电站系统及辅机-李志敏,火电站系统与辅机,李 志 敏,火电站系统及辅机-李志敏,1 电站主要设备及系统简介 2 换热器原理及设计 -凝汽器、高低压加热器 -除氧器 -定排（连排）扩容器,主 要 内 容,火电站系统及辅机-李志敏,1 火力发电厂的基本任务,一、火力发电厂的生产流程和主要设备,冷却塔,锅炉,烟囱,汽轮机车间,火电站系统及辅机-李志敏,火力发电厂生产流程图,火电站系统及辅机-李志敏,图1-1 火力发电厂的生产过程图,汽轮机,送风机,引风机,凝结水泵,省煤器,给水泵,锅炉,过热器,凝汽器,低压加热器,高压加热器,除氧器,预热器,烟气,烟囱,给水,锅炉,过热蒸汽,除尘器,预热器,大气-
2、烟气-大气； 水-蒸汽-水； 冷却水循环,水在锅炉 中变蒸汽,火电站系统及辅机-李志敏,火电站系统及辅机-李志敏,二、火力发电厂的分类,火电站系统及辅机-李志敏,我国火力发电厂的主要参数,火电站系统及辅机-李志敏,我国电厂锅炉的蒸汽参数及容量系列,火电站系统及辅机-李志敏,火力发电厂的效率及热经济性指标,火电站系统及辅机-李志敏,三、火力发电厂的主要生产系统,三、火力发电厂的主要生产系统,1.汽水系统,主汽水系统,辅助汽水系统：补给水、冷却水、疏水排污、辅助蒸汽、供热,火电站系统及辅机-李志敏,三、火力发电厂的主要生产系统,三、火力发电厂的主要生产系统,2.燃烧系统,燃料输送系统,烟、风系统,
3、除灰、除渣系统,3.电气系统,4.控制系统,火电站系统及辅机-李志敏,火电站系统及辅机-李志敏,2 火力发电厂的热力系统,火电站系统及辅机-李志敏,一、热力系统及其拟定原则,1.热力系统,根据火力发电厂热力循环的特征，将热力过程部分的主、辅机设备及其管道附件连接成一个整体的系统。,2.热力系统的选择,整个火力发电厂热力循环型式的确定、主要参数的选定、主要设备的选型及机组运行方式的确定。,2-1 热力系统概述,火电站系统及辅机-李志敏,（一）热力循环型式,1.朗肯循环,火电站系统及辅机-李志敏,2.给水回热加热,火电站系统及辅机-李志敏,3.蒸汽中间再热,4.热电联合循环,Turbine,热用户
4、,Turbine,5.双工质复合循环,火电站系统及辅机-李志敏,（二）主要参数的选定,1.主蒸汽参数,2.再热蒸汽参数,火电站系统及辅机-李志敏,3.汽轮机排汽压力,（三）机组选型和容量的确定,（四）热力系统拟定的原则,火电站系统及辅机-李志敏,二、原则性热力系统,（一）定义,以规定的符号表明工质在完成热力循环时所必须流经的各主要热力设备之间的联系线路图。,火电站系统及辅机-李志敏,（二）主要工作内容,1.确定火力发电厂的型式和容量 2.选择蒸汽参数 3.选择汽轮发电机组的型式和单机容量 4.选择锅炉型式和容量,火电站系统及辅机-李志敏,5.给水回热系统的确定,火电站系统及辅机-李志敏,换热面
5、布置：有三部分：过热蒸汽冷却段、凝结段和疏水冷却段。布置：1过热蒸汽冷却段布置在给水出口流程侧。利用具有一定过热度的加热蒸汽的显热加热较高温度的给水，给水吸收了蒸汽部分过热热量，其温度可升高到接近或等于、甚至超过加热蒸汽压力下的饱和温度。2凝结段是利用蒸汽凝结时放出的潜热加热给水。3疏水冷却段位于给水进口流程侧。,火电站系统及辅机-李志敏,6.热力系统辅助设备的选择,火电站系统及辅机-李志敏,（二）原则性热力系统的热平衡计算,1.原则性热力系统热平衡计算的目的,确定电厂在不同运行工况时各部分汽水流量及其参数和全厂的热经济指标，分析其经济性，并将最大负荷工况计算结果作为选择各辅助设备和管道的资料
6、依据。,原则性热力系统的作用：是用来计算和确定各设备、管道的汽水流量，发电厂的热经济指标等，故又称为计算热力系统。,火电站系统及辅机-李志敏,2.原则性热力系统热平衡计算的原始资料,3.原则性热力系统热平衡的计算方法和步骤,火电站系统及辅机-李志敏,火电站系统及辅机-李志敏,火电站系统及辅机-李志敏,火电站系统及辅机-李志敏,计算,火电站系统及辅机-李志敏,（三）典型原则性热力系统示例,1,2,3,4,5,6,7,8,火电站系统及辅机-李志敏,三、全面性热力系统,（一）定义,以规定的符号表明火力发电厂全厂性的所有热力设备及其汽水管道连接的总系统图称为火力发电厂的全面性热力系统。,原则性热力系统
7、只涉及电厂的能量转换及其热量利用过程；全面性热力系统反映怎样实现电厂的能量转换。,特点：按设备的实际数量，表明一切必须的连接管路和管路上的附件。,火电站系统及辅机-李志敏,（二）组成,1.主蒸汽和再热蒸汽管道系统,2.给水管道系统,3.回热加热器管道系统,4.除氧器和给水箱管道系统,5.补充水处理系统,6.疏水系统,7.汽轮机旁路系统,8.供热管道系统,火电站系统及辅机-李志敏,（三）典型全面性热力系统示例,火电站系统及辅机-李志敏,2-2 主蒸汽和再热蒸汽管道系统,一、类型,1.集中母管制系统,火电站系统及辅机-李志敏,2.切换母管制系统,火电站系统及辅机-李志敏,3.单元制系统,火电站系统
8、及辅机-李志敏,2-3 给水管路系统,一、类型,1.集中母管制系统,关断阀,火电站系统及辅机-李志敏,2.切换母管制系统,火电站系统及辅机-李志敏,3.单元制系统,火电站系统及辅机-李志敏,4.扩大单元制系统,火电站系统及辅机-李志敏,二、给水泵容量的选择,1.给水总流量的确定,给水泵应保证供给所连接系统的全部锅炉在最大连续蒸发量时所需要的给水量： 锅筒锅炉：锅炉最大连续蒸发量的110% 直流锅炉：锅炉最大连续蒸发量的105%,再热机组：给水泵入口的总流量，再加上再热蒸汽调温用的从泵中间级抽出的流量，以及漏出和注入给水泵轴封流量差。前置给水泵出口的总流量应为给水泵入口的总流量与从前置泵和给水泵
9、之间的抽出流量之和。,火电站系统及辅机-李志敏,2.给水泵扬程：,火电站系统及辅机-李志敏,3.给水泵比转速的常用范围：,火电站系统及辅机-李志敏,4.比转速、流量、气蚀余量和转速的关系,火电站系统及辅机-李志敏,5.给水泵的台数,火电站系统及辅机-李志敏,三、给水泵再循环管路,1.再循环管的作用和流量,一般选择再循环流量为给水流量的25%-30%,火电站系统及辅机-李志敏,四、减温水系统,1.过热器和再热器的减温水,薄膜调节阀,火电站系统及辅机-李志敏,火电站系统及辅机-李志敏,2-4 给水回热系统,一、概述,1.作用,2.回热级数 和给水温度,火电站系统及辅机-李志敏,二、给水系统的布置,
10、（一）系统中各主要设备的连接,1.混合式加热器的连接系统,除氧器,火电站系统及辅机-李志敏,2.表面式加热器的连接系统,1）疏水逐级自流的系统,系统的经济性最差,火电站系统及辅机-李志敏,2）采用疏水冷却器的系统,火电站系统及辅机-李志敏,3）采用疏水泵的系统,火电站系统及辅机-李志敏,4）采用蒸汽冷却器的系统,火电站系统及辅机-李志敏,3.常用的给水回热系统,火电站系统及辅机-李志敏,火电站系统及辅机-李志敏,火电站系统及辅机-李志敏,（二）加热器列数的确定,火电站系统及辅机-李志敏,火电站系统及辅机-李志敏,三、加热器的水侧旁路,1.作用,2.旁路的种类及其优缺点,隔离阀,1）给水小旁路,
11、火电站系统及辅机-李志敏,2）给水大旁路,火电站系统及辅机-李志敏,火电站系统及辅机-李志敏,四、加热器的排气,1.意义,2.排气管道连接,3.排气管的口径和节流孔板的流通面积,火电站系统及辅机-李志敏,2-5 给水除氧系统,一、除氧器在系统中的连接,火电站系统及辅机-李志敏,（一）除氧器的原则性热力系统,火电站系统及辅机-李志敏,（二）定压运行的除氧器蒸汽连接系统,火电站系统及辅机-李志敏,（三）除氧器并列运行时的热力系统,火电站系统及辅机-李志敏,二、除氧器滑压运行,（一）经济性,（二）滑压运行时需要考虑的问题,1.负荷骤升,除氧器返氧,运行更安全给水泵,2.负荷骤降,除氧器闪蒸,汽蚀给水
12、泵,火电站系统及辅机-李志敏,三、除氧器滑压运行过程中防止水泵汽蚀措施,（一）不发生汽蚀的条件,（二）防止汽化的计算,泵内最低压力高于给水的饱和压力,火电站系统及辅机-李志敏,（三）防止汽化的措施,1.升高除氧器的安装高度,2.减缓暂态过程中除氧器压力的压降速度,火电站系统及辅机-李志敏,四.除氧器的布置,火电站系统及辅机-李志敏,3 辅助汽水系统,火电站系统及辅机-李志敏,一、系统的概述,1.用途,2.补给水量的确定,3-1 补给水系统,3.补给水进入热力系统的方法,火电站系统及辅机-李志敏,一、疏水系统的功能,1.作用,3-2 疏水系统,汽轮机本体疏水,汽管道疏水,疏水母管,本体疏水扩容器
13、,本体疏水扩容器（或排地沟）,火电站系统及辅机-李志敏,2.疏水量的估算,火电站系统及辅机-李志敏,火电站系统及辅机-李志敏,3.疏水管管径的选择,考虑疏水管径时，一般限制蒸汽的流动速度为30m/s。比体积按初压与背压的平均值取之。,火电站系统及辅机-李志敏,二、管道疏水,（一）热力系统管路的疏水系统,1.起动疏水,2.经常疏水,（二）疏水箱、疏水泵的容量和选型,火电站系统及辅机-李志敏,三、典型的疏水系统示例,火电站系统及辅机-李志敏,一、锅炉排污系统的作用与组成,1.作用,3-3 锅炉排污系统,连续排污排出高浓度的锅水,定期排污排出泥渣,火电站系统及辅机-李志敏,2.组成:由排污管道、阀门
14、、节流孔板、扩容器、热交换器、流量计和压力表组成,火电站系统及辅机-李志敏,二、排污率和排污水的回收利用,1. 排污率,火电站系统及辅机-李志敏,锅水浓缩度：,火电站系统及辅机-李志敏,2. 排污水的回收和利用,火电站系统及辅机-李志敏,3.排污扩容器的容积计算,汽容积排污水的汽化量,水容积1/4的汽容积,排污水的汽化量：,扩容器的容积Vkr：,火电站系统及辅机-李志敏,三、排污系统实例,火电站系统及辅机-李志敏,3-4 冷却水系统,一、概述,（一）火力发电厂的冷却水需要量,火电站系统及辅机-李志敏,（二）供水系统的选择,1.直流供水系统 2.闭式循环供水系统,火电站系统及辅机-李志敏,二、闭
15、式循环供水系统,（一）水的热平衡,（二）冷却装置,火电站系统及辅机-李志敏,三、循环水泵的型式与参数,要求：容量大、压头低,火电站系统及辅机-李志敏,3-5 辅助蒸汽系统,一、概述,向各类辅助设备及生活设施供汽的蒸汽系统,1.汽源 邻炉蒸汽 汽机回热抽汽 辅助锅炉,火电站系统及辅机-李志敏,2.供汽范围 锅炉房用汽 汽机房用汽 水处理系统用汽 其他用汽,火电站系统及辅机-李志敏,三、示例,火电站系统及辅机-李志敏,3-6 辅助冷却水系统,一、系统功用,向各类辅助设备及生活设施供汽的蒸汽系统,1.汽源 邻炉蒸汽 汽机回热抽汽 辅助锅炉,火电站系统及辅机-李志敏,火电站系统及辅机-李志敏,6号高加原则性热力系统图,火电站系统及辅机-李志敏,
