1、,发电厂全面性热力系统,发电厂全面性热力系统,一、发电厂全面性热力系统及组成描述：发电厂的全面性热力系统是以规定的符号表明全厂主辅热力设备，包括运行的和备用的，以及按照电能生产过程连接这些热力设备的汽水管道和附件整体系统图。 特点：为适应启动、低负荷运行、变工况、正常运行、事故或停止运行时各种运行方式变化的需要，装置了各种不同作用的备用设备、备用管路、操作部件和安全保护部件。全面性热力系统图是按发电厂设备的实际数量绘制的。要求：全面性热力系统要符合安全可靠、简单明显、便于运行操作、维护方便、留有扩建余地、投资运行费用低、技术经济上合理的原则。,1、全面性热力系统标明一切必需的连接管路和管路上的
2、一切附件，因而反映了全厂热力设备的配置情况和各种运行工况的切换方式，是发电厂运行操作的依据。2、发电厂全面性热力系统简单或复杂，对设计而言，直接影响到投资的多少和钢材的耗用量；对施工而言，直接影响到施工工作量的大小和施工期限的长短；对运行而言，直接影响到运行调度的灵活性、可靠性和经济性，工质损失的多少和散热损失的大小；对检修而言，直接影响到各种切换的可能性及备用设备投入的可能性。3、在发电厂设计时，可以根据拟定的全面性热力系统图,编制全厂汽水设备总表，计算管子的直径和壁厚，提出管制件的定货清单。,二、全面性热力系统的用途,内容提要,1 主蒸汽管道系统 2 再热式机组的旁路系统 3 回热抽汽及其
3、疏水管道系统 4 主凝结水管道系统和设备 5 除氧器的全面性热力系统 6 给水管道系统 7 发电厂的疏放水系统 8 发电厂的其它辅助热力系统,一、范围锅炉供给汽轮机蒸汽的管道，蒸汽管间的连通母管，通往用新汽设备的蒸汽支管等称为主蒸汽管道系统。如果是再热式机组，还有汽轮机高压缸排汽口至再热器入口的再热冷段管道，再热器出口至汽轮机中压缸入口的再热热段管道。,二、特点输送工质流量大，参数高，用的金属材料质量高，对发电厂运行的安全性、可靠性、经济性影响大。,主蒸汽管道系统,三、基本要求系统简单，工作安全可靠；运行调度灵活，能进行各种切换，便于维修、安装和扩建；投资费用少，运行费用低。,主蒸汽系统的型式
4、,单母管制系统（集中母管制系统） 切换母管制系统 单元制系统,旁路系统的作用,保护再热器; 协调启动参数和流量，缩短启动时间，延长汽轮机寿命; 回收工质和热量、降低噪声; 防止锅炉超压，兼有锅炉安全阀的作用; 电网故障或机组甩负荷时，锅炉能维持热备用状态或带厂用电运行。,回热抽汽管道系统,气动逆止阀,电动隔离阀,不设逆止阀,引进型N30016.7/538/538机组抽汽系统,1、组成：由疏水调节阀、截止阀、疏水冷却器、疏水泵、真空阀及其管道等组成。,回热加热抽汽的疏水管道系统,主凝结水管道系统和设备,一、范围：从凝汽器热水井经凝结水泵、射汽式抽气器冷却器、轴封蒸汽冷却器及低 压加热器到除氧器的
5、 全部管道系统称之为 主凝结水管道系统。,二、组成： 1、汽平衡管的作用：在凝结泵入口处接有与凝汽器相连的汽平衡管，其作用是维持凝结泵入口处真空与凝汽器内真空一致。,2、水封真空阀的作用：每台水泵的入口侧应装设水封真空阀，以防止空气漏入真空系统。3、出口逆止阀的作用：防止备用凝结水泵倒转。4、凝结水再循环管的作用：在一号低压加热器前设有一根通向凝汽器的再循环管，其作用是在机组启动或低负荷运行时，保持凝结水泵流量大于水泵的最小允许流量，维持一定的热井水位以保证水泵入口不发生汽化，同时还应保证轴封冷却器和射汽式抽气器冷却器有足够的冷却用水。,5、加热器的旁路：加热器应设置主凝结水的旁路，以免某台加
6、热器发生故障停用时而中断凝结水的输送。每台加热器设一个旁路时称为小旁路；两个以上加热器共设一个旁路时称为大旁路。6、凝结水泵：在主凝结水系统中，一般设两台凝结水泵，一台运行，一台备用，运行泵故障时能自动切换。7、支管道：凝结水泵出口的压力水还要供给真空系统真空阀水封用水、水压逆止阀控制水、低压缸减温水、再热机组级旁路减温水等。,除氧器的全面性热力系统,一、母管制电厂除氧器的全面性热力系统,中、小型电厂多为母管制电厂，除氧器采用定压运行方式。 与除氧器运行有关的汽、水管路，其中疏水箱疏水泵来水、化学补充水、排污扩容蒸汽管和给水箱出水、低压给水母管等采用集中母管，其他如回热抽汽管、高压加热器疏水管
7、、主凝结水和给水泵再循环管等都采用切换母管制，在必要时可切换成单独运行。两台相邻除氧器给水箱汽空间用汽平衡管、水侧用水平衡管连接，管子具有足够的直径以保证水箱水位稳定。图中的抽汽母管可兼作低负荷切换及相互备用汽源。在锅炉运行、汽轮机未启动或停用时，可采用锅炉的饱和蒸汽或新蒸汽经减温减压后作备用汽源，它直接连在抽汽母管上。,二、单元机组滑压运行除氧器的全面性热力系统,该除氧器的加热汽源取自第四段抽汽，抽汽管上无压力调节阀，除氧器滑压运行范围为0.1470.865MPa。低负荷及启动汽源为辅助蒸汽联箱来蒸汽，其切换管上设压力调节阀以维持启动和低负荷时除氧器定压运行。除氧器水箱内设有再沸腾管，还设置
8、启动循环泵。除氧器排汽启动时排大气，启动带负荷后排至凝汽器，此外主凝结水、门杆和轴封漏汽、高压加热器疏水和连排扩容蒸汽接至除氧器，另外启动时除氧器的水来自化学除盐水，机组停运时除氧器的放水至定期排污扩容器。如遇机组甩负荷除氧器暂态过程，为防止给水泵汽蚀，在三台给水泵进口处设置注入“冷水”(即主凝结水)的管路，以加速给水泵入口水温的下降。300MW机组设置两台50最大给水量的汽动调速泵经常运行，一台50最大给水量的电动调速泵备用，备用泵兼锅炉启动时上水用，给水泵出口逆止阀上装有给水泵再循环管，启动和低负荷时将给水再循环至给水箱。为保证除氧器和给水箱工作安全，在除氧器和给水箱上方两侧各装一只安全阀
9、。,给水管道系统,一、范围：给水管道系统是从除氧器给水箱下降管入口，经给水泵、高压加热器到锅炉省煤器前之间的全部管道、阀门和附件的总称。 二、特点及要求：给水管道输送的工质流量大，压力高，对全厂的安全、经济运行影响很大。给水管道系统事故会使锅炉给水中断，造成紧急停炉或降负荷运行，甚至使锅炉发生严重事故以致长期不能运行。因此，要求给水管道系统在发电厂任何运行方式和发生任何故障的情况下，都能保证不间断的向锅炉供水。,1、单元制给水管道系统（1）特点：系统简单、管路短、阀门少、投资省、方便机炉集中控制、便于管理维护。当给水泵采用无节流损失的变速调节时，单元制给水管道系统的优越性更为突出。但是，当单元
10、中主要设备故障时就可能被迫停止运行，运行灵活性差。（2）使用范围：对装有高压凝汽式机组、中间再热凝汽式机组或中间再热供热式机组的发电厂，主蒸汽管道采用的是单元制系统，这时锅炉给水母管就失去了作用，给水管道也当然要采用单元制给水管道系统。,三、发电厂常用的给水管道系统的形式,国产300MW机组单元制给水管道系统及简化了的锅炉给水操作台。,（3）单元制给水管道系统的应用,组成：由两台汽动给水泵，一台电动给水泵（启动和备用），三台高压加热器和管道、阀门、附件等组成。给水泵出口按水流方向装有逆止阀和截止阀。在给水泵逆止阀出口处装有再循环管。,单母管制系统,结构：包括吸水母管、压力母管和锅炉给水母管。吸
11、水母管和压力母管均为单母管分段，锅炉给水母管为切换母管。 特点：安全可靠性高，但阀门较多、系统复杂、耗钢材、投资大。,切换母管制系统,切换母管制给水系统,结构：吸水母管是单母管分段，压力母管和锅炉给水母管均为切换制。 特点：可靠性高，运行灵活。,给水泵的类型,（一） 主给水泵 1. 定速给水泵 定速给水泵是以泵出口的节流阀的开度来调节流量，增加了节流损失， 而且转速越高损失越大，节流阀易冲刷。 节流调节的设备简单，操作方便，易于维护。适于中、低比转数及容量不大的泵。,2. 调速给水泵,以改变水泵的转速n来调节流量的，与定速给水泵相比，减少了节流损失调节阀工作条件好，寿命长，并可低速启动。设备较
12、复杂，投资费高，维修量大。适用于大容量给水泵。节约厂用电简化锅炉给水操作台 主要优点 易实现给水全程调节能适应机组滑压运行和调峰需要提高机组的安全可靠性,（二）前置泵的配置,图(a)、(b)属一类，即前置泵主给水泵同轴共用一台电动机经液力联轴节和增速器来带动； 图(c)是另一类，即主给水泵、前置泵不同轴分别用小汽机和电动机带动。,(a) (b) (c) 前置泵与主给水泵的连接方式 (a) 同轴两次升压系统；(b) 同轴串联连接系统；(c)不同轴串联连接系统,给水泵的拖动方式,1. 电动泵和汽动泵的比较常用的给水泵驱动方式主要有电动、汽动两种。中、小型汽轮机机组的给水泵，经常运行、备用的均采用电
13、动给水泵，大型汽轮机组却以汽动给水泵作经常运行，电动的作为备用。 汽动泵与电动泵相比:,小汽机的热力系统,背压式小汽机，其汽源为冷再热蒸汽，排汽引至某级回热加热器。 仍为背压式小汽机，汽源引自中压缸抽汽，排汽引回主机低压缸，同时引至某级回热加热器。 凝汽式小汽机是应用最广泛的，其排汽可直接到主凝汽器，也可配置独立的小凝汽器 。,小汽机的备用汽源,汽源切换方式主要是两种： 内切换系统汽源的切换是在小汽机本体内实现 外切换系统切换是在小汽机本体之外实现,(a) (b)小汽机的汽源切换方式 (a) 内切换系统；(b) 外切换系统,给水泵单位容量及台数的选择,在每一给水系统中，给水泵出口的总容量（即最
14、大给水消耗量，不包括备用给水泵），均应保证供给其所连接的系统的全部锅炉在最大连续蒸发量时所需的给水量，并留有一定的裕量，即：汽包炉：锅炉最大连续蒸发量的110。直流炉：锅炉最大连续蒸发量的105。 对于一台300600MW汽轮机组配套的给水泵组，通常有四种方案，,大容量汽轮机组给水泵配置方案（以锅炉的MCR工况计）,给水系统的全面性热力系统,上海汽轮机厂造300MW机组的给水系统全面性热力系统,发电厂的疏放水系统,用来收集和疏泄全厂疏水、溢水和放水的管路系统及设备，称为发电厂的疏放水系统。,一、疏放水来源及其疏水的重要性1、疏水来源主要有：发电厂启动时，冷态蒸汽管路的暖管疏水；蒸汽经过较冷的管
15、段、部件或在备用管段、阀门涡流区使蒸汽长期停留在某些管段内的凝结水；蒸汽带水；减温减压器喷水过量等。2、溢放水来源主要有：锅炉的溢放水、除氧器给水箱的溢放水、余汽冷却器的凝结水、设备检修时排出的合格凝结水等。,3、疏水的重要性： 若蒸汽管道中聚集了凝结水，运行时，由于蒸汽和水的比体积不同、流速不同，这样就会引起管道发生水冲击，轻则使管道、设备发生振动，重则会使管道破裂，设备损坏。 水一旦进入汽轮机，还要损坏叶片造成严重事故，导致被迫停机。 因此，为保证发电厂安全可靠的生产，必须及时地将聚集在蒸汽管道中的凝结水排泄掉。,1、汽轮机本体疏水管道系统通常把汽轮机主汽门前、各调速汽门前，导汽管、汽缸、
16、轴封用汽管道系统及各抽汽管道逆止阀前等处的疏水，统称为汽轮机本体疏水，由此组成的系统称为汽轮机本体疏水系统。,疏水系统及其组成,（三）汽机本体疏水系统,引进型300MW机组的汽机本体疏放水系统,2、蒸汽管道的疏水,蒸汽管道的疏水按管道所处的状态不同可分为如下几点：(1)自由疏水(又称放水)是指停用时管道内的凝结水在启动暖管之前先放出，这时管内没有蒸汽，是在大气压力下经漏斗排出来的，其目的是为了监视方便。(2)启动疏水(又称暂时疏水)是指启动过程中排出暖管时的凝结水，这时管内有一定的蒸汽压力，疏水量大。(3)经常疏水是在蒸汽管道正常工作压力下进行，为防止蒸汽外漏，疏水经疏水器排出。为保证疏水器故
17、障时疏水能正常进行，设有旁路。,发电厂的疏放水系统由疏水器、疏水膨胀箱、疏水箱、疏水泵、低位水箱、低位水泵及连接它们的管道阀门和附件等组成。,发电厂的疏放水系统及其组成,发电厂的其它辅助热力系统,一、真空抽空气系统1、下图为采用射水抽气器的抽空气系统示意图。,说明：一般设置三台水环式真空泵，机组正常运行时两台运行一台备用。 特点：水环式机械真空泵与射水抽气器相比，节水50，节电30，抽吸能力强，噪音小。,2、水环式机械真空泵系统,水环式机械真空泵外观,二、工业水管道系统,工业水是指除凝汽器冷却水以外的主厂房及其附近的机炉辅助设备和转动机械的轴承冷却用水、轴封用水及其它用水，如全厂各处的汽、水取
18、样、高压主汽门等处的冷却用水等。,低负荷、事故工况,低负荷运行时，涉及的汽水系统切换的主要有：,事故工况，涉及设备、汽水系统切换的主要有：,发电厂的全面性热力系统的作用,对电厂设计而言，会影响到投资和各种钢材的耗量； 对施工而言，会影响施工工作量和施工周期； 对运行而言，会影响到热力系统运行调度的灵活性、可靠性和经济性； 对检修而言，会影响到各种切换的可能性及备用设备投入的可能性。,发电厂全面性热力系统举例,对发电厂全面性热力系统的要求 要充分考虑电厂的实际：电网的容量，本厂在电网中的地位，规划容量和分期建设，供水条件以及环境保护要求等 对发电厂全面性热力系统要求为： 保证发电厂的运行可靠性；
19、 发电厂运行调度的灵活性，能适应各种工况的不同运行方式； 各种系统及其管道的布置应简明； 管路的投资费用和运行费用符合经济要求； 便于施工、维护、便于扩建。,分析发电厂的全面性热力系统的注意事项,1明确图例，见教材图； 2明确主要设备的特点和规格； 3明确其原则性热力系统的特点； 4区分不同工况的不同情况； 5化整为零地弄清楚各局部系统的全面性热力系统； 6不同工况的运行方式分析。,全面性热力系统图例,系统组成,1 主、再热蒸汽管道系统 2 旁路系统 3 回热抽汽及其疏水管道系统 4 主凝结水管道系统和设备 5 除氧、给水热力系统 6 疏放水系统 7 其它辅助热力系统,抽汽系统,主凝结水系统,除氧、给水热力系统,N60016.67/537/5371型机组的发电厂全面性热力系统,该机组的发电厂原则性热力系统,
