华能玉环电厂MW培训讲义

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1、上海交通大学热能工程研究所第三章第三章 华能玉环电厂华能玉环电厂1000MW汽轮机汽轮机 蒸汽系统及其设备蒸汽系统及其设备 基本热力系统 主蒸汽、再热蒸汽系统 旁路系统 轴封蒸汽系统 辅助蒸汽系统 回热抽汽系统 上海交通大学热能工程研究所第一节基本热力系统第一节基本热力系统汽水流程图 高压缸设有一级抽汽,第二级抽汽采用高压缸排汽，中压缸、低压缸各有三级抽汽，分别供给三只高加,一只除氧器，四只低加。第四级抽汽还供给两只给水泵小汽轮机用汽。配置两台50额定流量的汽动给水泵和一台25额定流量的电动给水泵。在正常运行工况下，给水泵汽轮机的汽源来自第四级抽汽；在低负荷和启动工况下，给水泵汽轮机的汽源来自

2、冷再热蒸汽。给水泵汽轮机的排汽经排汽管道和排汽蝶阀排到主机凝汽器。给水泵汽轮机为双流、反动式，两个汽源能自动内切换。本机组设有两级串联的高、低压旁路系统。该旁路系统配置瑞士CCI AG/SULZER公司制造的AV6旁路控制系统，由高低压旁路控制装置、高低压控制阀门、液压执行机构及其供油装置等组成。该旁路系统具有40BMCR高压旁路容量和40%BMCR+高旁喷水量的低压旁路容量。主蒸汽管与汽机高压缸排汽逆止阀后的冷段再热蒸汽管之间连接高压旁路，使蒸汽直接进入再热器；再热器出口管路上连接低压旁路管道使蒸汽直接进入凝汽器。在机组启停、运行和异常情况期间，旁路系统起到控制、监视蒸汽压力和锅炉超压保护的

3、作用。上海交通大学热能工程研究所1000MW超超临界压力汽轮发电机组基本热力系统 凝结水泵凝结水精处理装置轴封加热器给水泵上海交通大学热能工程研究所第二节第二节主蒸汽、再热蒸汽系统主蒸汽、再热蒸汽系统 主蒸汽、再热蒸汽系统是按汽轮发电机组VWO工况时的热平衡蒸汽量设计。主蒸汽系统管道的设计压力为锅炉过热器出口额定主蒸汽压力，主蒸汽系统管道的设计温度为锅炉过热器出口额定主蒸汽温度加锅炉正常运行时允许温度正偏差5。冷再热蒸汽系统管道的设计压力为机组VWO工况热平衡图中汽轮机高压缸排汽压力的1.15倍，冷再热蒸汽管道系统的设计温度为VWO工况热平衡图中汽轮机高压缸排汽参数等熵求取在管道设计压力下相应

4、温度。热再热蒸汽管道系统的设计压力为VWO工况热平衡图中汽轮机高压缸排汽压力的1.15倍或锅炉再热器出口安全阀动作的最低整定压力，热再热蒸汽管道系统的设计温度为锅炉再热器出口额定再热蒸汽温度加锅炉正常运行时的允许温度正偏差5。上海交通大学热能工程研究所 蒸汽的参数：参数 流量(kg/s)压力(MPa)温度(oC)主蒸汽 820.150 26.25 600高压缸排汽 774.012 6.393 377.8再热蒸汽 679.395 5.746 600 上海交通大学热能工程研究所主蒸汽系统图 过热器出口集箱至高压疏水扩容器汽机主汽门预暖至高压疏水扩容器主蒸汽系统是指从锅炉过热器联箱出口至汽轮机主汽阀

5、进口的主蒸汽管道、阀门、疏水管等设备、部件组成的工作系统。主蒸汽及高、低温再热蒸汽系统采用单元制系统。主蒸汽管道从过热器的出口联箱的两侧引出，平行接到汽轮机前，分别接入高压缸左右侧主汽阀和调节阀，在汽轮机入口前设压力平衡连通管。蒸汽从二根主调门中间的支管连接到补汽阀，然后经过补汽阀再从高压缸下部的供汽管道进入高压缸。经补汽阀节流降低参数（蒸汽温度约降低30）后进入高压第五级动叶后空间，主流与这股蒸汽混合后在以后各级继续膨胀做功。高压给水至低压再热蒸汽管道559102.1补汽阀上海交通大学热能工程研究所冷、热再热蒸汽系统图 热再热蒸汽管道从再热器的出口联箱的两侧引出，平行接到汽轮机前，分别接入中

6、压缸左右侧再热主汽调节阀，在汽轮机入口前设压力平衡连通管。冷再热蒸汽管道从高压缸的两个排汽口引出，在机头处汇成一根总管，到锅炉前再分成两根支管分别接入再热器进口联箱。既减少由于锅炉两侧热偏差和管道布置差异所引起的蒸汽温度和压力的偏差，有利于机组的安全运行，同时还可以选择合适的管道规格，节省管道投资。过热器出口及再热器的进、出口管道上设有水压试验隔离装置，锅炉侧管系可做隔离水压试验。再热器出口集箱再热器进口集箱至给水泵汽轮机A至辅助蒸汽母管至2号高加上海交通大学热能工程研究所为了减小蒸汽的流动阻力损失，在主汽阀前的主蒸汽管道上不设任何截止阀门，也不设置主蒸汽流量测量装置，主蒸汽流量通过设在锅炉一

7、级过热器和二级过热器之间的流量装置来测量，汽轮机的进汽流量由主汽阀和调节阀调节。本工程给水泵汽轮机备用汽源采用冷再热蒸汽，在进入高压进汽阀之前，设有电动隔离阀，在正常运行时处于开启状态，使管道处于热备用。冷再热蒸汽系统除供给2号高压加热器加热用汽之外，还为轴封系统、辅助蒸汽系统提供汽源。在高压缸排汽的总管上装有动力控制逆止阀，以便在事故情况下切断，防止蒸汽返回到汽轮机以引起汽轮机超速。在高压缸排汽总管的端头有蒸汽冲洗接口，以供在管道安装完毕后进行冲洗，在管道冲洗完成后用堵头堵死。上海交通大学热能工程研究所主蒸汽管道，高、低温再热蒸汽管道均考虑有适当的疏水点和相应的动力操作的疏水阀(在低温再热蒸

8、汽管道上还设有疏水袋)以保证机组在启动暖管和低负荷或故障条件下能及时疏尽管道中的冷凝水，防止汽轮机进水事故的发生。每一根疏水管道都单独接到凝汽器。主蒸汽管道的主管采用按美国ASTM A335P91或P92标准生产的无缝内径管钢管，其它管道采用ASTM A335P91无缝钢管。再热（热段）蒸汽管道的主管采用按美国ASTM A335 P91标准生产的无缝钢管（内径管），其它管道（疏水管道）采用ASTM A335P91无缝钢管。再热（冷段）蒸汽管道采用按美国ASTM A691 Cr1-1/4CL22标准生产的电熔焊钢管，其它管道（2号高加供汽、小机供汽、轴封蒸汽、疏水管道）采用ASTM A335P1

9、1无缝钢管。系统内的各种阀门（包括主汽阀、调节阀、止回阀、疏水阀、安全阀）控制可靠、开启灵活、关闭严密，是保证系统正常上作的最基本条件。上海交通大学热能工程研究所第三节旁路系统第三节旁路系统.汽轮机旁路系统的主要功能：机组安全而经济地启动。启动时更易满足汽机对蒸汽温度的要求。使机组在甩大负荷时不会跳机。由于连续地流动可最大限度地减少硬质颗粒对汽轮机的冲蚀。2.1000MW级汽轮机采用高低压串联的两级旁路系统 高压旁路系统设置在进入汽轮机高压缸前的主蒸汽管道上，低压旁路系统设置在进入汽轮机中压缸前的再热热段蒸汽管道上。低压旁路容量=最小的锅炉流量额定的冷再热压力/1.2MPa(低旁压力按1.2M

10、Pa)。高压旁路容量与低压旁路容量相配。通常锅炉的最小流量为10%（对燃油），但这不针对热态启动。由于要求启动时有更高的蒸汽温度，通常要求锅炉流量为20%25%。根据满足蒸汽温度的最小锅炉流量准则以及避免因高压排汽鼓风发热造成停机，希望取尽可能大的旁路容量。玉环电厂1000MW汽轮发电机组旁路系统具有40%BMCR高压旁路和40%BMCR+高旁喷水量的低压旁路容量。上海交通大学热能工程研究所1000MW1000MW汽轮机高低压旁路系统汽轮机高低压旁路系统 高压旁路每台机组安装一套，从汽机入口前主蒸汽联络管接出，经减压、减温后接至再热（冷段）蒸汽管道，高压旁路的减温水取自汽动给水泵和电动给水泵出

11、口的给水系统。低压旁路每台机组安装二套，从汽机中压缸入口前热再热蒸汽两根支管分别接出，经减压、减温后接入凝汽器。减温水取自凝结水精处理装置出口的凝结水系统。高、低压旁路包括蒸汽控制阀、减温水控制阀、关断阀和控制装置。系统中设置预热管，保证高、低压旁路蒸汽管道在机组运行时始终处于热备用状态。上海交通大学热能工程研究所高压旁路系统低压旁路系统上海交通大学热能工程研究所旁路系统与汽轮机的控制旁路系统与汽轮机的控制 1）带有流量限制器的典型低压旁路控制器（LBC）蒸汽进入汽轮机前必须要有足够的流量、压力和过热度。各种蒸汽系统中的旁路控制器的功能是使蒸汽达到汽轮机能开始启动的状况。通过缓慢地增加主蒸汽压

12、力达到要求的状况，此时蒸汽通过旁路阀进入凝汽器。在汽轮机带满负荷运行时，旁路阀是关闭的。在汽轮机大负荷跳机时，旁路阀门将立即打开，使蒸汽进入凝汽器。除凝汽器的容量外，旁路系统运行的其他因素还有锅炉的最小负荷、锅炉管道及汽轮机的热应力。上海交通大学热能工程研究所低压旁路控制器对再热系统的控制目标低压旁路控制器对再热系统的控制目标 在启动时建立再热系统的压力。当汽轮机跳机或者甩大负荷时通过再热器的流量进入凝汽器。以避免出现喷水不协调或凝泵的过载决定低压旁路的流量限制。通过喷水降低旁路的蒸汽温度。该喷水降温控制器（WIC）按与旁路流量相配的喷水，将旁路的过热蒸汽温度降低到比饱和温度还低50C60C的

13、水平。在旁路解列时关闭旁路控制。上海交通大学热能工程研究所旁路控制系统组成旁路控制系统组成（1）压力整定值 压力控制器的整定压力有由固定整定压力和滑动整定压力确定。固定整定压力值可以手动或自动整定器（ASA）确定。在启动时，由ASA确定再热器的压力值。滑压整定值由所测量的高压叶片前的压力推出，该压力是随负荷而变化的。滑压整定值应低于再热安全门动作压力。固定整定与滑压整定中的最大值输入到压力控制器中。为防止再热器爆管，当机组启停时，最终有效的整定值将被贮存起来，以利于机组的快速再启动。（2）压力控制器 压力控制器采用由固定整定值、各个滑压整定值及再热器热端测量的实际压力形成的调节偏差，在压力控制

14、器输出信号达到使旁路阀打开之前，已由凝汽器的压力保护值、旁路解列系统及旁路阀开启值得出了压力限制值。上海交通大学热能工程研究所（3）流量控制 设置一个低压旁路允许的最大流量，如果旁路阀下游的压力达到最大值，表明流量已超过最大值，流量限制器的压力处理器能够立即使旁路阀作出响应。（4）阀位控制器 阀位控制器是压力控制器的一个子程序。在压力控制器和流量限制器之间的最小值作为阀位控制的设定点，由一个位移电转换器测量旁路阀的位置。根据旁路系统的容量，采用不止一个旁路阀时，每个旁路阀有各自的阀位控制器，但所有的阀位控制器均由同一个压力控制器控制。上海交通大学热能工程研究所旁路及汽轮机的控制系统简图旁路及汽

15、轮机的控制系统简图 上海交通大学热能工程研究所3）安全保护 如果由于事故旁路阀失灵而打开，通过再热器的流量将由再热器安全阀的开度维持，以避免再热器管道的损伤。低压旁路控制器（LBC）将为安全阀提供一个合适的信号，该信号可来源于压力调节偏差值或旁路阀和调节阀的位置。4）喷水控制器（WIC）在旁路运行时为保护凝汽器，来自再热器的蒸汽在进入凝汽器前必须通过喷水进行冷却。喷水控制器对喷水量与旁路蒸汽量进行协调。WIC按旁路阀下游的压力计算喷水量。由于该压力对应实际旁路的蒸汽流量，因此应用相似特性由该流量得到喷水量。在旁路控制阀打开之前，为了能在一个合适的时间喷水，又增加设置了一个动态的预信号。计算喷水

16、量与实际的差值作用于WIC。该控制变量作用于下一级整个油动机一部分的阀位控制器，以决定喷水阀门的开度。喷水系统损坏时，旁路阀将关闭，以保护凝汽器不会超温。在旁路系统的容量要求分两路进入凝汽器时，每一路要配有独立的WIC。上海交通大学热能工程研究所5）旁路的运行和检测 低压旁路控制（LBC）通过运行和检测系统（OM系统）的CRT进行运行和检测。控制器能由自动向手动转换或反之。在手动时阀门可以直接设置开或关。当压力传感器或位置信号不对时，控制器可由自动强制转为手动，不会由于失灵造成不正确的控制。低压旁路控制器也能由上游的功能组进行控制。6）技术特性 旁路控制器和喷水控制器采用长自动系统设计。在控制

17、器与其他I&C设备之间的信号交换用长BUS传递，时间-临界信号与I&C系统的信号由硬线传递。传感器、导线、电源和I&C系统本身故障有检测和报警 I&C电线推荐2个独立地24VDC电源，如果一个有问题，另一个可提供不间断电源。压力和实际的阀位由传感器测量。再热器压力作为LBC的实际压力，由中压前的压力传感器测得。旁路阀下游的压力表示旁路流量，可作为流量限制器的实际值，也用作推算喷水WIC流量的整定值。实际喷水量由一流量孔板和差压传感器测量，孔板装在喷水阀的上游。上海交通大学热能工程研究所旁路系统的运行 当锅炉点火时，按下操作盘上的启动按钮，这时高压旁路系统的控制即进入程控启动方式。由于锅炉点火时

18、要有少量的蒸汽流量，以防止再热器干烧。故一旦投入程控启动方式，高压旁路阀就要有一个最小开度，并保持该最小开度直至主蒸汽压力上升至最小设定值为止。维持压力最小设定值，高压旁路阀的开度随着锅炉燃烧量的增加而开大，直到预先设定的开度值。随着锅炉燃烧量的继续增加，主蒸汽压力上升至汽轮机的冲转压力，届时程控启动方式完成，旁路由手动切换为自动控制方式，机组自动转入定压运行方式。随着汽轮机高压调节阀的开度增大，高压旁路阀逐渐关小直至全关。一旦高压旁路阀全关，高压旁路系统即自动转入跟随方式，处于热态备用状态。低压旁路系统运行方式也分为全自动、半自动和手动三种。在全自动运行方式时，再热热段蒸汽压力的设定值分为启

19、动和正常运行两个阶段，由低压旁路控制系统自动给出。启动又分为冷态和热态两种情况，分别给出压力设定值。上海交通大学热能工程研究所第四节第四节轴封蒸汽系统轴封蒸汽系统 轴封蒸汽系统的主要功能是向汽轮机、给水泵小汽轮机的轴封和主汽阀、调节阀的阀杆汽封提供密封蒸汽，同时将各汽封的漏汽合理导向或抽出。在汽轮机的高压区段，轴封系统的正常功能是防止蒸汽向外泄漏，以确保汽轮机有较高的效率；在汽轮机的低压区段，则是防止外界的空气进入汽轮机内部，保证汽轮机有尽可能高的真空（即尽可能低的背参数），也是为了保证汽轮机组的高效率。轴封蒸汽系统主要是由密封装置、轴封蒸汽母管、汽封冷却器等设备及相应的阀门、管路系统构成。上

20、海交通大学热能工程研究所 功能功能 汽封密封蒸汽的功能是防止蒸汽从轴封漏出及空气进入汽缸或冷凝器。为完成上述功能，将汽封蒸汽母管接至各汽封。在任何运行条件下，汽封蒸汽母管以及汽封内的蒸汽压力由密封蒸汽溢流阀和密封蒸汽供汽阀来控制。蒸汽压力大约35 mbar（表压）。特点特点启动时各汽封采用同一汽源供汽，在自密封时（约70%额定负荷），高中压汽封漏汽直接为低压汽封供汽，不需要减温装置。上海交通大学热能工程研究所典型轴封系统典型轴封系统CondenserAux.SteamGland Steam HeaderSeal Steam HeaderGland SteamCondenser SkidSeal

21、 SteamSupply ValveLeakoff SteamValveKLPIPHP汽封蒸汽母管汽封冷却器辅助蒸汽凝汽器轴封漏汽阀密封蒸汽母管密封蒸汽阀上海交通大学热能工程研究所转子轴封转子轴封HD WellendichtungenHP shaft sealings高压转子密封高压转子密封MD WellendichtungenIP shaft sealings中压转子密封中压转子密封ND WellendichtungenLP shaft sealings低压转子密封低压转子密封上海交通大学热能工程研究所轴封系统轴封系统启动状态启动状态LPIPHPStartup with vacuum ins

22、ide of the turbine启动状态（汽缸内为真空）启动状态（汽缸内为真空）Aux.Steam辅助蒸汽辅助蒸汽A3Condenser凝汽器凝汽器Seal steam header汽封母管汽封母管上海交通大学热能工程研究所轴封系统轴封系统额定负荷运行状态额定负荷运行状态LPIPHPOperation at rated load 额定负荷运行状态额定负荷运行状态Seal steam header汽封母管汽封母管A3Condenser凝汽器凝汽器Aux.Steam辅助蒸汽辅助蒸汽上海交通大学热能工程研究所 汽封:为了保证高的机组热效率,进入汽轮机的蒸汽应尽可能多的通过动静叶片,而不是从动静部

23、分的间隙旁路通过,因此在动叶与汽机内缸之间、静叶与转子之间设置了汽封。轴封：在汽轮机的高、中、低压缸中，汽缸内外压差较大。正常运行时，高压缸轴封要承受很高的正压差，中压缸轴封次之，而低压缸则要承受很高的负压差，因此，这三个汽缸的轴封设计有较大的区别。为实现蒸汽不外漏、空气不内漏的轴封设计准则，除通过结构设计较小通过轴封的蒸汽（或空气）的通流量外，还必须借助外部调节控制手段阻止蒸汽的外泄和空气的内漏。因此汽缸轴封必然设计成多段多腔室结构。上海交通大学热能工程研究所玉环1000MW汽轮机轴封蒸汽系统 系统组成:汽轮机的轴封装置、汽封冷却器、轴封压力调节阀、轴封风机、压力调节阀以及相应的管道、阀门等

24、部件。当机组在启动或低负荷运行时，轴封蒸汽系统的汽源来自辅助蒸汽系统。这些蒸汽经过汽封供汽阀门站，进入轴封蒸汽母管。汽封供气阀门站通过调整使轴封蒸汽压力略高于大气压力。此时，汽封溢流阀处于关闭状态。随着机组负荷的增加，高、中压缸轴封漏汽和高、中压缸道汽阀的阀杆漏汽也相应增加，致使轴封蒸汽压力上升。于是，汽封供气阀门站逐渐将进汽阀关小，以维持轴封蒸汽压力正常值。当汽封供气阀门站全关时，轴封蒸汽系统的汽源切换为高、中压缸门杆漏汽。此时，轴封蒸汽压力改为汽封溢流阀门站来控制。汽封溢流阀门站将多余的蒸汽排放至凝汽器。如果溢流调节阀达到其行程末端，或者运行出故障而多余蒸汽无法排放时，手动溢流旁路阀必须打

25、开。如果溢流调节阀达到其行程末端，其中一个原因可能是轴封汽系统中的溢流蒸汽太多。上海交通大学热能工程研究所由于高压缸前端轴封漏汽的压力、温度较高，因此高压缸前端轴封较长，它由五段四个腔室组成，后端轴封由四段三个腔室组成。机组正常运行时，为了不使高温汽流向外泄漏，辅汽直接送入高压缸第三个前轴封汽室（由内往外数，下同）和后端第二个轴封汽室。高压缸第二个前轴封汽室和第一个后轴封汽室内的漏汽直接引至中压缸排汽管，而第四个前轴封和第三个后轴封汽室的漏汽通过高压缸轴封回汽阀汇集至低压汽封漏气母管。中压缸前、后两端各有三段两个汽室，辅汽被分别送入两端第一段轴封后的汽室和第二段轴封前的汽室，而两端第二个轴封汽

26、室内的漏汽同样通过轴封回汽阀进入低压汽封漏气母管；低压缸的端轴封均由三段两个汽室组成，两端第一个轴封汽室与汽封密封蒸汽母管相连，两端第二个轴封汽室内的漏汽汇集至低压汽封漏气母管。汽轮机(包括小汽轮机)最外一侧轴封的回汽(轴封泄漏的蒸汽和空气的混合物)及阀杆漏汽，均通过各自的管道汇集至低压汽封漏汽母管。上海交通大学热能工程研究所低压汽封漏汽母管中的汽体随后排入汽封冷却器,回汽在汽封冷却器中冷凝。汽封冷却器的水源来自凝结水系统，其疏水排入凝汽器（本体立管）。用汽封冷却器水位计监视汽封冷却器的水位。如果汽封冷却器水位高报警，则有可能是因为汽封冷却器水侧管道泄漏，或者由于汽封冷却器疏水故障。当汽封冷却

27、器故障时，将回汽排到大气中。该汽封冷却器处配有两台100容量的轴封风机，可互为切换、备用，利用一个汽封冷却器风机，把汽封冷却器中的空气从汽封冷却器中抽出，以确保汽封冷却器的微真空。上海交通大学热能工程研究所轴封蒸汽系统的运行注意事项轴封蒸汽系统的运行注意事项 1.轴封蒸汽系统及溢流蒸汽系统投用的先决条件 在蒸汽进入汽机轴封之前，轴封蒸汽必须是过热蒸汽。在满足此条件时，才能进行以下控制操作：l将轴封蒸汽控制器转换到自动模式，使轴封蒸汽控制阀打开。l 汽封冷却器风机“启动”。2.轴封蒸汽调节阀进口管道暖管 通常轴封蒸汽电加热用来对轴封蒸汽调节阀进口前的蒸汽管路暖管。电加热的启停取决于管道的蒸汽温度

28、。3.将轴封回汽排放到大气中 在正常运行条件下，轴封回汽是在汽封冷却器中凝结的。如果汽封冷却器不投，轴封回汽必须排放到大气中。上海交通大学热能工程研究所第五节第五节辅助蒸汽系统辅助蒸汽系统 辅助蒸汽系统的主要功能有两方面。当本机组处于启动阶段而需要蒸汽时，可将正在运行的相邻机组（首台机组启动则是辅助锅炉）的蒸汽引送到本机组的蒸汽用户，如除氧器水箱预热、暖风器及燃油加热、厂用热交换器、汽轮机轴封、真空系统抽气器、燃油加热及雾化、水处理室等；当本机组正在运行时，也可将本机组的蒸汽引送到相邻（正在启动）机组的蒸汽用户，或将本机组再热冷段的蒸汽引送到本机组各个需要辅助蒸汽的用户。辅助蒸汽系统为全厂提供

29、公用汽源。本工程每台机组设置一根压力为0.81.3MPa(g)、温度为320380的辅助蒸汽联箱。二期辅助蒸汽母管与一期辅汽母管连接，做到互为备用。第一台机组启动及低负荷时辅助蒸汽来自启动锅炉房(50t/h,13kgf/cm2(g)。机组正常运行后，辅助蒸汽来源主要为运行机组的冷再热蒸汽（减压后）和四段抽汽。机组投入运行时，机组的启动用汽、低负荷时辅助汽系统用汽、机组跳闸时备用汽及停机时保养用汽都来自全厂辅汽母管。当高压缸的排汽参数略高于辅助蒸汽系统用汽的参数时，即可切换到由本机高压缸排汽供给。辅助蒸汽管道设计要满足给水泵汽轮机对蒸汽流量的需求。上海交通大学热能工程研究所启动锅炉来至给水泵汽轮

30、机轴封供汽至发电机定子冷却水装置2号机组至除氧器水箱至除氧器辅助蒸汽至给水泵汽轮机A供汽辅助蒸汽至给水泵汽轮机B供汽辅助蒸汽至汽轮机轴封供汽4段抽汽至辅助蒸汽低温再热蒸汽至辅助蒸汽 在机组启动期间，辅助蒸汽系统的汽源来自辅助锅炉，向本机组除氧器、汽轮机轴封、燃油加热及雾化、锅炉暖风器、锅炉空预器吹灰器与冲洗加热、磨煤机灭火、厂用热交换器等供汽。在机组低负荷期间，随着负荷的增加，当再热冷段压力足够时，辅助蒸汽开始由再热冷段供汽。来自再热冷段的蒸汽经调温调压后，送入辅助蒸汽母管，维持辅助蒸汽母管一定的温度与压力。减温水来自汽轮机凝结水系统。在再热冷段蒸汽温度高于一定温度，轴封也由再热冷段供汽。随着

31、负荷进一步增加，逐渐切换成自保持方式，机组进入正常运行阶段。在辅助蒸汽管道上设有一只安全阀，其压力为整定值。辅助蒸汽系统的所有疏水全部送至辅助蒸汽系统的疏水扩容器。每台机组设一台疏水扩容器，布置在除氧间中间层。疏水扩容器出口分二路，当水质合格时排入凝汽器以回收工质，不合格时排入锅炉疏水扩容器。辅助蒸汽联箱辅汽疏水扩容器上海交通大学热能工程研究所第六节第六节 回热抽汽系统及其设备回热抽汽系统及其设备 回热作为一个最普遍、对提高机组和全厂热经济性最有效的手段，被当今所有火电厂的汽轮机所采用。回热系统既是汽轮机热力系统的基础，也是电厂热力系统的核心，它对机组和电厂的热经济性起着决定性的作用。回热抽汽

32、系统用来加热进入锅炉的给水（主凝结水）。回热抽汽系统性能的优化，对整个汽轮机组热循环效率的提高起着重大的作用。回热抽汽系统抽汽的级数、参数（温度、压力、流量），加热器（换热器）的型式、性能，抽汽凝结水的导向，以及系统内管道、阀门的性能，都应予以仔细分析、选择，才能组成性能良好的回热抽汽系统。理论上回热抽汽的级数越多，汽轮机的热循环过程越接近卡诺循环，其热效率越高。但回热抽汽的级数受投资和场地的制约，不可能设置很多。在抽汽级数相同的情况下，抽汽参数对系统热效率有明显的影响。抽汽参数的安排应当是高品位（高焓、低熵）的蒸汽少抽，而低品位（低焓、高熵）的蒸汽则尽可能多抽。上海交通大学热能工程研究所对回

33、热抽汽系统中加热器的性能要求，可归结为尽可能地缩小蒸汽与给水（主凝结水）之间的温差，即尽可能缩小t=tv-tw(tv进口处的汽温；tw出口处的水温)。为了实现这一目的，目前主要通过两种途径。一种途径是采用混合式加热器，从汽轮机抽来的蒸汽在加热器内和进入加热器的给水（主凝结水）直接混合，蒸汽凝结成水，其汽化潜热释放到给水中，两者成为统一体，压力、温度相同。采用这种方式的每一台加热器，都必须相应地配备一台水泵来调整给水的压力，使其与相应段的抽汽压力一致。目前，除氧器是采用这种方式。另一种途径是仍然采用表面式加热器（换热器），但针对汽、水特点，在结构上采取必要措施，尽量提高加热器的加热效果。上海交通

34、大学热能工程研究所上端差与下端差上端差与下端差由汽轮机高、中压缸抽出的蒸汽具有一定的过热度，在加热器的蒸汽出口处，可设置过热蒸汽冷却段（简称过热段）；经过加热器换热之后的凝结水（疏水），比进入加热器的主凝结水温度高，故可设置疏水冷却段。如图所示。表面式加热器的出口端差，又称上端差。上端差等于加热器汽侧压力下的饱和温度tsj与本级加热器出口水温twj之差，用j=tsj-twj，j表示汽轮机抽汽的段数即加热器的编号。疏水冷却器端差是入口端差，又称下端差。是指离开疏水冷却器的疏水温度tsj与进口水温twj+1的差值，j=tsj-twj+1。表面式加热器的汽水温度变化 上海交通大学热能工程研究所玉环1

35、000MW汽轮机回热抽汽系统 此回热系统包括三台高压加热器(双列）、一台除氧器、四台低压加热器、一台低加疏水冷却器。采用八级非调整抽汽(包括高压缸排汽）,一、二、三级抽汽分别供给2x3台高压加热器,四级抽汽供汽至除氧器、锅炉给水泵汽轮机和辅助蒸汽系统等,五、六、七、八级抽汽分别供给四台低压加热器用汽。#1#3高加及#5低加有过冷段及疏冷段，#6低加带疏水泵，#7、#8低加没有疏冷段，但疏水进入一个疏水加热器。各加热器端差参考下表(加热器号按抽汽压力由高至低排列）1#高加2#高加3#高加5#低加6#低加7#低加8#低加上 端差-1.7002.82.82.82.8下 端差5.65.65.65.6-

36、上海交通大学热能工程研究所TMCR工况时各级抽汽参数工况时各级抽汽参数 TMCR工况时各级抽汽参数工况时各级抽汽参数抽汽级数流量(kg/h)压力(MPa(a)温度()第一级（至1号高加）1417148.022413.0第二级（至2号高加）3206846.110373.2第三级（至3号高加）1154522.312464.4第四级（至除氧器）936721.159365.2第四级（至给水泵汽轮机）714961.107364.7第四级（至厂用汽）600001.159365.2第五级（至5号低加）121237.20.633285.0第六级（至6号低加）1326990.2481184.6第七级（至7号低加

37、）816870.061586.4第八级（至8号低加）901400.024264.2上海交通大学热能工程研究所 从高压缸抽出的1抽供给1号高压加热器A/B，从高压缸排汽抽出的2抽供给2号高压加热器A/B，从中压缸抽出的3抽供给3号高压加热器A/B。1号高压加热器A/B产生的正常疏水自流入2号高压加热器A/B再自流入3号高压加热器A/B，然后自流入除氧器。汽轮机的各级抽汽，除了最后两级抽汽外，均装设具有快关功能的电动隔离阀和强制关闭自动逆止阀（气动控制）作为汽轮机防进水保护的主要手段。3号高压给水加热器A/B2号高压给水加热器A/B1号高压给水加热器A/B冷再热至2号高加来1段抽汽疏水至高压疏水扩

38、容器至汽机本体疏水2段抽汽疏水至高压疏水扩容器3段抽汽疏水至高压疏水扩容器上海交通大学热能工程研究所中压缸的第4段抽汽除了向除氧器供汽外，同时也向给水泵小汽轮机A、B供汽。四级抽汽去除氧器管道上安装一个电动隔离阀和一个逆止阀。除氧器还接有从辅助蒸汽系统来的蒸汽，用作启动加热和低负荷稳压及防止前置泵汽蚀的压力跟踪。四级抽汽管道上由于连接有众多的设备，或者接有高压汽源，或者接有辅助蒸汽汽源，在机组启动、低负荷运行、汽轮机突然甩负荷或停机时，其它汽源的蒸汽有可能串入四级抽汽管道，因此设有双重气动逆止阀。4段抽汽疏水至低压疏水扩容器4段抽汽疏水至汽机本体疏水辅助蒸汽至除氧器来抽汽加热除氧器辅助蒸汽至除

39、氧器水箱再沸腾来4段抽汽疏水至辅助蒸汽4段抽汽疏水至低压疏水扩容器小机排汽至凝汽器节流孔板流量冷再热至小机供汽给水泵小汽轮机B给水泵小汽轮机A给水泵汽轮机的正常工作汽源从四级抽汽管道上引出，装设有流量测量喷嘴、电动隔离阀和逆止阀。逆止阀是为了防止高压汽源切换时，高压蒸汽串入抽汽系统。当给水泵汽轮机在低负荷运行使用高压汽源时，该管道亦将处于热备用状态。上海交通大学热能工程研究所从低压缸抽出的7抽、8抽分别供给设在凝汽器接颈内的7号和8号低压加热器，7号和8号低压加热器产生的正常疏水共同流入低加疏水冷却器后进入凝汽器；从低压缸抽出的6抽和从中压缸排汽抽出的5抽分别供给6号和5号低压加热器，5号低压

40、加热器产生的正常疏水自流入6号低压加热器，6号低压加热器产生的疏水由低加疏水泵打入6号低压加热器凝结水出口管道。8号低压加热器7号低压加热器6号低压加热器至汽机本体疏水系统5段抽汽疏水至低压疏水扩容器6段抽汽疏水至低压疏水扩容器5段抽汽疏水至低压疏水扩容器至汽机本体疏水系统至汽机本体疏水系统5号低压加热器上海交通大学热能工程研究所为防止汽轮机超速，除了最后两级抽汽管道外，其余的抽汽管上均装设强制关闭自动逆止阀（气动控制）。考虑到机组容量大、参数高，本工程参考Siemens设计标准，在一、三、五级高中压缸的抽汽管道上各增设了1个逆止阀。汽轮机的各级抽汽，除了最后两级抽汽外，均装设具有快关功能的电

41、动隔离阀作为汽轮机防进水保护的主要手段。隔离阀的位置位于抽汽逆止阀之前。在各抽汽管道的顶部和底部分别装有热电偶，作为防进水保护的预报警，便于运行人员预先判断事故的可能性。机组正常运行时，抽汽系统所有的抽汽隔离阀全开，而抽汽管上的疏水阀全关。当加热器出现高-高水位等故障时，相应的抽汽隔离阀和抽汽止回阀即自动关闭。而抽汽管上的疏水阀自动打开。机组在降负荷至一定负荷以下时，各抽汽隔离阀自动关闭，疏水阀全开。此时，除氧器所需的蒸汽由辅助蒸汽系统提供。上海交通大学热能工程研究所回热抽汽系统的主要设备 回热抽汽系统的主要设备包括高压加热器、除氧器、低压加热器和轴封冷却器等。加热器类型有混合式（接触式）和表

42、面式两类。表面式回热加热器从结构上可分为两种，联箱盘管式和管板U形管（或直管）式。目前采用最多的是管板U形管式的回热加热器。它结构紧凑、省材料、流动阻力小、换热效果高。回热加热器有立式布置和卧式布置两种。上海交通大学热能工程研究所高压加热器高压加热器 1号高加有一个疏水冷却段、一个凝结段和一个过热蒸汽冷却段，主要由一个带有一根蒸汽入口管和一根高加疏水出口和入口管的圆筒形壳体、一个带有给水进口和出口管的半球形水室、热交换管（HE管子）和各种内部构件组成。管板牢固焊接到半球形水室和圆筒形壳体之间。待加热的给水从两个流道中流经HE管。一块焊接的流道隔板在水室中将流道隔开。该高加疏水冷却段中有一个过冷

43、却器室。疏水冷却段和凝结段被过冷却器室端板隔开。过冷却室直接连接到管板上的高加疏水出口短管。过热蒸汽冷却段位于给水的下游出口端，由一个焊接的减温室组成。C1 给水入口C2 给水出口S1 蒸汽进口S2 疏水出口S6 汽侧疏水口上海交通大学热能工程研究所1000MW1000MW汽轮机高压加热器的主要技术数据汽轮机高压加热器的主要技术数据 高压加热器编号1#2#3#管侧设计参数（压力和温度）(MPa(g)/)36.5/31036.5/29036.5/230壳侧设计参数（压力和温度）(vac/MPa(g)/)9.23/4447.0/4002.57/490疏水端差（K）5.65.65.6总有效换热面积(

44、m2)160018001375压力(MPa)9.237.002.57温度()415.7376.2464.1流量(t/h)75.5170.761.4给水流量(t/h)1476.31476.31476.3给水进口压力(MPa)36.536.536.5给水进口温度()277.8220.6191.2给水出口温度()297.9277.8220.6上海交通大学热能工程研究所低压加热器低压加热器 5、6号低压加热器是表面加热式卧置U字管型整体型结构，壳侧筒体和水室侧圆筒均与管板焊接连接，所有低加水室的另一端为带人孔的封头与水室圆筒焊接的形式。水室内部与凝结水的流程数相对应，被分割成入口部和出口部。5号低压给

45、水加热器壳程筒体内部由疏水冷却段和蒸汽凝结段2个区构成，主要包括一个带有一根蒸汽入口管、一根低加疏水出口管的圆筒形壳体、一个带有主凝结水入口管和出口管的圆筒形水室、一块管板、热交换管（HE管子）及各种内部构件。蒸汽凝结段是用加热蒸汽的潜热加热给水，是加热器的主要部分；疏水冷却段是用饱和温度下疏水所具有的热量来加热给水，使给水温度上升的同时将疏水冷却到饱和温度以下以防止在疏水出口管道内发生闪蒸现象。6号低压给水加热器壳程筒体内部由蒸汽凝结段构成,主要包括一个带有一根蒸汽入口管、一根低加疏水入口管和一根低加疏水出口管的圆筒形壳体、一个疏水井、一个带有主凝结水入口管和出口管的圆筒形水室、一块管板、热

46、交换管（HE管子）及各种内部构件。上海交通大学热能工程研究所5 5号低压加热器结构号低压加热器结构 1 蒸汽入口 a 给水入口b 给水出口 2 疏水出口 上海交通大学热能工程研究所除氧器除氧器火力发电厂运行过程中，给水会不断地溶解入气体，主要是由补充水带入空气，从系统中处于真空下工作的设备（如凝汽器及部分低压加热器）和管道附件的不严密处漏入空气。溶于水中的氧，对钢铁构成的热力设备及管道会产生强烈的腐蚀作用，二氧化碳将加剧氧的腐蚀。而所有不凝结的气体在换热设备中均会使热阻增加、传热效果恶化，从而导致机组热经济性下降。给水除氧有化学除氧和物理除氧两种方法。对于亚临界压力机组，热力除氧已能够基本满足

47、要求；对于超临界压力机组，则在热力除氧的基础上，再做补充化学除氧。热力除氧原理建立在亨利定律和道尔顿定律基础上。基本原理：气体在水中的溶解度正比于该气体在水面的分压力。水中各种气体分压力的总和与水面的混合气体的总压力相平衡。当水加热至沸腾时，水面处蒸汽的分压力接近其混合气体的总压力，其他气体的分压力接近于零，故水中溶解的其他气体几乎全部被排除出水面。上海交通大学热能工程研究所 CY3150/285型卧式高压除氧装置是杭州锅炉集团有限公司为玉环电厂1000MW火电机组回热系统中主要设备之一，其主要用途有：除去锅炉给水中的氧和其它非冷凝气体；用汽轮机抽汽和其它方面的余汽、疏水等，将锅炉给水加热至除

48、氧装置运行压力下的饱和温度，从而提高了机组的热经济性；将符合含氧量标准的饱和水，储存于除氧水箱中，随时满足锅炉的需要。CY-3150/285型高压除氧装置由YYL-3150/3000型除氧器，YYSX-4000/285型除氧水箱，平台扶梯以及阀门仪表等四部分组成，除氧器和除氧水箱均卧式配置。上海交通大学热能工程研究所CY3150/285型卧式高压除氧装置技术参数型卧式高压除氧装置技术参数 上海交通大学热能工程研究所 除氧器采用了喷雾除氧段和淋水盘箱除氧段的二段除氧的先进结构，凝结水进入弧形水室后，通过螺旋喷嘴，将凝结水喷成雾状水滴，然后往下流动经过淋水盘箱的多排错列的水槽，一层一层向下流动，形

49、成无数的水膜，与加热蒸汽不断进行再接触，从而形成一个较完善的深度除氧过程。为了防止高温蒸汽对筒体的热冲击，采用了套管隔离结构，对筒体进行屏蔽。经过除氧后的水注入除氧水箱，除氧水箱上部保留有一定容积的汽空间。上海交通大学热能工程研究所除氧器的运行除氧器的运行(1)运行前的准备 a.除氧器装置启动前（指安装后投运以及大修或长期停机后投运）应对除氧系统进行除污冲洗。合格指标是悬浮物不大于10PPB。b.为防止管道冲洗时的垃圾等堵塞和污染喷嘴及淋水盘，故除氧装置在冲洗水进口之前加装滤网设备。(2)启动：a.暖机：当除氧水箱进水至正常水位时，开动除氧装置启动循环泵，打开排汽门，投入备用汽源，使除氧装置的

50、运行压力维持在0.147MPa(a)定压运行，至少暖机1小时。b.当机组负荷升至额定负荷的30时，压力超过0.147MPa(a)，应自动打开汽机抽汽门，同时自动关闭备用汽源调节阀，除氧装置自动进入滑压运行状态，进行压力式除氧，直至满负荷。c.当机组降负荷或甩负荷运行时，当负荷降至30%，压力低于0.147MPa(a)时，应自动关闭汽机抽汽门，同时打开备用汽源调节阀，使除氧装置维持在压力0.147MPa(a)下定压运行除氧。(3)停运时的保护 除氧装置要作较长时间停运后，应作充氮保护，维持充氮压力在0.03-0.05MPa，或采用其他保护措施，以防止除氧水箱内壁受到侵蚀。氮压应被定期检查，并按规定替换氮瓶。上海交通大学热能工程研究所演讲完毕，谢谢观看！