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1、热力发电厂课题一：回热加热器 课题二：除氧器 课题三：凝汽设备热力发电厂单元三 发电厂的主要热力设备热力发电厂热力发电厂工作原理：通过蒸汽和被加热的水直接接触混合进行传热。因此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。 一、回热加热器的型式与应用按传热方式，可分为混合式和表面式两种。一）混合式加热器课题一：回热加热器热力发电厂热力发电厂 传热效果好。能充分利用抽汽的热能，从而使发 电厂节省更多的燃料。 这种加热器结构简单，价格较低。 便于汇集不同温度的工质和除去水中的气体。 热力系统复杂，使给水系统和设备的可靠性降低 ，投资增加，而且水泵还要输送高温水，这就使水泵的 工作条件恶
2、化。为了泵工作安全，每台水泵都必须装设 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。混合式加热器的特点：热力发电厂热力发电厂 为了保证给水系统的运行可靠，每台给水泵还必须有备用水泵，使系统复杂，造价提高，运行费用也增加。 利用汽轮机的不调节抽汽，加热给水时，水泵的出水温度将随负荷和抽汽压力的变化而变化，这就使水泵的工作可靠性降低。因此，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设备。混合式加热器的特点：热力发电厂全混合式加热器回热系统热力发电厂二、表面式加热器1、工作原理：表面式加热器是通过金属受热面将蒸汽的凝结放热量传
3、给管束内的被加热水，因此存在热阻，一般不能将水加热到该加热蒸汽压力下的饱和温度。热力发电厂加热器汽侧压力下的饱和水温tsj与加热器出口水温 twj之差，称为端差，记为。愈小，热交换的作功能力损失愈小，热经济性愈高，但同时为了达到增强传热效果的目的，加热器的换 热面积A也将随着增加。 经济上合理的端差值应由技术经济计算比较来决定，即比较当端差值降低时得到的燃料节省和加热器换 热面金属消耗的增加费用。燃料越贵，金属越便宜， 则降低端差越有利。一般表面式回热加热器的出口端 差约为36。二）表面式加热器热力发电厂缺点：金属消耗量多，造价高；高压加热器承受较 高的压力和较高的温度，工作可靠性较低；当加热
4、 器管束破裂或管束接口渗漏，而同时抽汽管上逆止 阀又不严密时，给水可能进入汽轮机，造成汽轮机 事故；每台表面式加热器要增设输送加热蒸汽凝结 水（称为疏水）的疏水器及疏水管道。优点：对回热系统而言，泵的数量少，系统较简单 ，投资少，系统安全性提高，运行、管理维护方便 。表面式加热器在电厂中得到普遍采用。表面式加热器的特点：热力发电厂2、表面式加热器的分类：（1）按布置方式分类：可分为立式和卧式两 种。卧式加热器传热系数高，由于凝结放热形成的水膜较立式的薄些，在凝结工况相同时，其放热系数比立式的 高1.7倍。卧式加热器布置疏水冷却段较立式的方便，而且汽轮机房的高度可不必考虑吊出其管束的要求。但卧
5、式加热器在安装、检修吊装管束等部件时，不太方便， 占厂房面积也大。因为其热经济性高，被300MW以上大型机组采用。热力发电厂立式加热器检修方便且占地面积小，但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，且热经济性较卧式差，一般用在中、小型电厂。2、表面式加热器的分类：热力发电厂根据加热器水侧承受压力的不同，加热器又可分为低压加热器和高压加热器。位于凝结水泵和给水泵之间的加热器，因其水侧承受的是压力较低的凝结水泵出口的压力，故称为低压加热器；位于给水泵和锅炉省煤器之间的加热器，因其水侧承受的是比锅炉蒸汽压力还要高的给水泵出口的压力，故称为高压加热器。 （2）按水侧承压高低分
6、类：热力发电厂二、表面式加热器的连接方式（一）疏水连接系统和疏水冷却器逐级自流 疏水收集方式采用疏水泵热力发电厂1、逐级自流依靠加热器间的压差逐级自流。优点：系统安全可靠，简单。缺点：热经济性差（排挤低压抽汽，产生不可逆损失， 当疏水排入凝汽器时，还将引起直接冷源损失）。热力发电厂2、采用疏水泵将疏水打入该加热器出口水流中。优点：热经济性高。缺点：转动部件多，运行不安全，维护管理麻烦， 操作不方便。热力发电厂热力发电厂疏水冷却器的作用:降低加热器的进口端差，即使离开该加热器的疏水由饱和水变为过冷水，一方面 由于疏水温度的降低，减少了对下一级加热器抽汽量 的“排挤”，减少了传热不可逆损失，因而提
7、高了系 统的经济性；另一方面疏水温度的降低可以避免或减 轻疏水管道的汽蚀，故对运行的安全性也有好处。疏水冷却器可以设置在加热器内部，称内置式，也可 以单独设置，称外置式疏水冷却器。 3 疏水冷却器作用热力发电厂作用：在加热器运行时及时地排出蒸汽的凝 结水（即疏水），而不致使蒸汽排出，以保持加热器 有一定的疏水水位，从而维持加热器蒸汽空间的工作 压力。发电厂中常用的疏水设备有浮子式疏水器 、疏水调节阀和U形水封（包括多级水封）三种。1、浮子式疏水器浮子式疏水器分为内置式和外置式两种。因检 修维护困难，现内置式已很少采用，外置式应用于 125MW以下的中、小型机组的低压加热器中。（二）疏水设备热力
8、发电厂热力发电厂当疏水水位升高 时，浮子随之上升并 通过连杆系统带动滑 阀，使疏水阀开大； 反之，则由于浮子的 下降关小疏水阀。外 置浮子式疏水器，通 过汽、水平衡管和加 热器汽侧相连接，以 间接反映加热器中的 凝结水水位的变化。工作原理：热力发电厂2、疏水调节阀图中摇杆A的位置 是调节阀关闭的位 置。当摇杆从A绕 心轴转向B时，心 轴带动杠杆向顺时 针方向转动，并带 动阀杆9在上、下 轴套5、6内向下滑 动，由此带动滑阀 2向下移动，滑阀 即逐渐打开。热力发电厂热力发电厂U形水封一般只用在最后几段抽汽的低压加热器 中，它是应用水力学原理 工作的。大机组最后一段 抽汽的低压加热器，因其 抽汽压
9、力低，蒸汽比容大 ，加热器往往布置在凝汽 器喉部，易于布置水封式 疏水装置。 3、U形水封热力发电厂水封式疏水装置实际上是靠压力（ 水柱高度）来关住容器里的蒸汽， 其值为nHg，这里的n是多级水封 管中的水封管数目，H为每级水封 管的高度，为水的密度，当两个容 器内的压力分别为P1，P2时，它们之间的关系为 ： H=(P1-P2）/ng+（0510）m 式中：（0510）为富裕度。3、U形水封热力发电厂热力发电厂表面式加热器的管束有直管、U形管、螺旋管、蛇形管等不同形式。根据管束与加热器筒体的连接方式的不同，表面式加热器又可分为有管板的水室结构和没有管板的联箱结构两种。 三、表面式加热器的结构
10、热力发电厂疏水 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、联箱结构三、表面式加热器的结构热力发电厂管板U形管（或直管）式加热器被加热的水由进口连接 短管进入水室的进口部分， 经管板流入管束，再经管板 由水室的出口部分经出口连 接短管流出。加热蒸汽由加热器外壳的 上部进汽管引入汽空间，借 导向板的作用，使汽流成s 形流动，反复横向冲刷管束 外壁并凝结放热。热力发电厂低压加热器的管板U形管加热器的受热面是由铜管或钢管胀 接在管板上的U形 管束组成。管束用
11、 专门的支架加以固 定，为了便于加热 器换热面的清洗和 检修，整个管束制 成一个整体，便于 从外壳中抽出。热力发电厂4-4热力发电厂联箱螺旋管（或蛇形管）式加热器与管板式加蒸器相比，金属消耗量较大，体积较大，效率也较低，检修、堵管比较困难。但由于取消了管板，使制造工艺变得简单，安全性也提高了。特别是联箱壁厚要比管板厚度薄得多，管系的弹性又好，故对变参数运行及调峰的适应性很强。国外机组采用数量在增加。蒸 汽热力发电厂高压加热器的联箱螺旋管热力发电厂管板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
12、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 热力发电厂用途：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放水口联箱结构加热器热力发电厂 轴封蒸汽回收及利用系统 汽轮机轴封蒸汽系统包括： 主汽门和调节汽门的阀杆漏汽 再热式机组中压联合汽门的阀杆漏汽 高、中、低压缸的前后轴封漏汽和轴封用汽 轴封利用
13、系统中各级轴封蒸汽，工质基本可全部回收 热力发电厂凝结水中缸主汽门、调节汽门高缸主汽门、调节汽门辅汽主汽轴封汽减温器来自凝结水减温水减压至7#低加至凝汽器轴封加热器至5#低加抽汽热力发电厂在高压加热发生故障时，为了不致中断锅 炉给水或高压水从抽汽管倒流入汽轮机，造成严重 的水击事故，在高压加热器上设有自动旁路保护装 置。作用：当高压加热器发生故障或管子破裂 时，能迅速切断进入加热器管束的给水，同时又能 保证向锅炉供水。目前电厂高压加热器上采用的保护主要有 水压液动控制和电动控制两种。 四、高压加热器的自动保护装置热力发电厂旁路保护装置由 入口阀门、旁通阀门和 出口逆止阀门，以及控 制这些阀门动
14、作的高压 水管路系统组成。入口 阀门与旁通阀门公用一 个门盘（阀瓣），称之 为联成阀；逆止阀位于 力磁器出水管口，联成 阀与逆止阀通过加热器 外面的一根旁路管相连 。1、水压液动旁路保护装置热力发电厂加热器故障时，保护装置动作，联成阀被水动活塞自 动的推到下部阀座，隔断了给水进入加热器内的通路，同时 打开旁通阀，此时出口逆止阀由于下部失去水压并在旁路管 给水压力作用下而落下，给水经旁路供给。这一动作过程也 可以用操作手动进出口阀门来完成。工作原理：正常运行时，联成阀在最高 极限位置，此时旁通阀全关， 入口阀全开，给水由入口连接 管进入加热器内的管束中，经 加热后由出口管流出时顶开逆 止阀流出去
15、。热力发电厂热力发电厂（1） 打开总水门和注水阀，使加热器内管子系统 和脉冲保护系统处于给水压力之下。（2） 开启启动阀，活塞上部空间水压降低， 活塞下部空间依然保持给水压力，从而使联成阀一直 被顶到上部阀座，使旁通阀关闭。此时给水开始进入 加热器管子系统中去。（3） 加热器管子系统启动后应立即把启动阀 关闭，水动活塞上下水室的压力将趋于平衡，由于给 水在流过加热器管子系统时要引起一个压力降（即压 力损失），这个压力差克服联成阀的自重并作用在活 塞的下部使阀门盘被压紧在上部阀座上。启动加热器的步骤是：热力发电厂当加热器因内部管子破裂而水位太高时，疏水器的浮筒上升 ，达到极限位置时与浮筒杆上相连
16、接的电气接点接通，此时电 磁铁带电，使自动阀迅速打开，将活塞下面的水放入地沟，这 时由于在一2mm的节流孔板上发生相当大的压力降，使活塞下 部空间水压降低。活塞上部仍保护给水压力，于是活塞下移， 联成阀门盘压向下部阀座，关紧给水进入管子系统的通路。给 水由旁路管流过，出口逆止门也随之关闭。保护装置发生动作后，为了安全起见还需要用手轮把 联成阀和逆止阀强制压在全关位置上。这种保护装置的缺点是控制水管路和元件（阀门、节 流孔板、滤网等）要长期承受给水压力，使运行可靠性降低。启动加热器的步骤是：热力发电厂在高压加热器电动旁路装置中，其给水入 口阀、给水出口阀和旁通阀都是电动的，它们分别 受每台高压加热器的任意一个继电器控制。 国产200MW机组高压加热器电动旁路装置 的工作原理：当加热器发生故障时，疏水水位升高 ，水位信号器的水位信号发生变化，由调节器发出 电信号，执行机构操纵回转调节阀使水位保持正常 ；当水位升高至极限位置时，继电器动作发出电信 号，这时
