火力發(fā)電廠的組成及系統(tǒng)分析

1、火力發(fā)電廠的火力發(fā)電廠的組成及系統(tǒng)分析組成及系統(tǒng)分析陳海平陳海平主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容 我國電力工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀我國電力工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 火力發(fā)電廠簡介火力發(fā)電廠簡介 熱電廠概述熱電廠概述 熱電廠的設(shè)備組成及系統(tǒng)分析熱電廠的設(shè)備組成及系統(tǒng)分析 現(xiàn)代新型動力循環(huán)現(xiàn)代新型動力循環(huán)我國電力工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀我國電力工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀n 中國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu) 2004年一次能源消費(fèi)中：l 石油占22.7%；l 煤炭占67.7%；l 天然氣占2.6%；l 水電等其它能源占7.0%。 n 全國總發(fā)電量及其構(gòu)成全國總發(fā)電量及其構(gòu)成（1995-2005.101995-2005.10） 時間時間全國總?cè)珖偘l(fā)電

2、量發(fā)電量億度億度水電水電火電火電核電核電億度億度%億度億度%億度億度%199510069186818.55807380.181281.27199811577 204317.65938881.091411.22200013688 244317.841107980.931661.21200114780 257517.421202081.331741.18200216542274616.61352281.72501.52200319052 281314.81579082.94702.46n 全國電力裝機(jī)容量全國電力裝機(jī)容量 2004.4全國電力裝機(jī)容量達(dá)到全國電力裝機(jī)容量達(dá)到4億億kw；到到2005

3、年年12月底，電力總裝機(jī)容量已經(jīng)月底，電力總裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到達(dá)到5億億kw。到到2004年底，火電、水電、核電、風(fēng)電年底，火電、水電、核電、風(fēng)電在電力總裝機(jī)中的比重分別為在電力總裝機(jī)中的比重分別為73.7%, 24.5%, 1.6%, 0.2%。30萬千瓦及以上機(jī)萬千瓦及以上機(jī)組占火電裝機(jī)總量的組占火電裝機(jī)總量的42%。 預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)“十一五十一五”期間，大機(jī)組以及核電、期間，大機(jī)組以及核電、風(fēng)電的比重還會有較大提高。風(fēng)電的比重還會有較大提高。 n 發(fā)電廠類型及發(fā)電廠類型及裝機(jī)容量規(guī)劃建議裝機(jī)容量規(guī)劃建議 （裝機(jī)容量：萬千瓦）（裝機(jī)容量：萬千瓦） 時間時間發(fā)電廠類型發(fā)電廠類型 總裝機(jī)容量總裝機(jī)容量

4、 2000年年2010年年2020年年32740 58770 93000 水電水電 裝機(jī)容量裝機(jī)容量 7930 15000 22000 所占比例所占比例 24% 25.5% 24%煤電煤電 裝機(jī)容量裝機(jī)容量 23700 40000 60000 所占比例所占比例 73% 68% 63% 氣電氣電 裝機(jī)容量裝機(jī)容量 700 2000 5000 n 我國火電機(jī)組運(yùn)行技術(shù)參數(shù)我國火電機(jī)組運(yùn)行技術(shù)參數(shù) n 我國目前運(yùn)行的超臨界機(jī)組我國目前運(yùn)行的超臨界機(jī)組 其中河南沁北其中河南沁北600mw機(jī)組為國產(chǎn)第一臺機(jī)組為國產(chǎn)第一臺 超臨界機(jī)組，在建的超臨界機(jī)組，在建的還有安徽宿州電廠，江西黃金埠電廠，利港電廠等。

5、還有安徽宿州電廠，江西黃金埠電廠，利港電廠等。 國外已經(jīng)發(fā)展超超臨界機(jī)組，國外已經(jīng)發(fā)展超超臨界機(jī)組，p30mpa；t580。日本日本1967年從美國引進(jìn)第一臺年從美國引進(jìn)第一臺600mw機(jī)組，機(jī)組，到到1984年，共有年，共有73臺投運(yùn)。其中臺投運(yùn)。其中600mw機(jī)組機(jī)組31臺，臺，700mw機(jī)組機(jī)組9臺，臺，1000mw機(jī)組機(jī)組5臺，臺，蒸汽參數(shù)蒸汽參數(shù)24.1mpa/538/566 ;目前世界超臨界機(jī)組已有目前世界超臨界機(jī)組已有600余臺。余臺。超臨界和超超臨界區(qū)分二種觀點(diǎn)：超臨界和超超臨界區(qū)分二種觀點(diǎn)： 日本：日本：24.1mpa/538/538超臨界超臨界 24.1mpa/593/59

6、3超超臨界超超臨界 歐洲：歐洲：24.7mpa/542超臨界超臨界 24.7mpa/600超超臨界超超臨界n 世界主要國家人均電力指標(biāo)世界主要國家人均電力指標(biāo)人均裝機(jī)容量kw/人人均發(fā)電量 kwh/人人均用電量kwh/人中國0.35 （2004年）0.530.55 （2010年）年）0.790.86 （2020年）年）1500 （2004年）1463 （2003年）24242500 （10年）年）35703857 （20年）年）usa3.09 （1999年）13290 （2004年）12834 （1998年）japan2.00 （1999年）8250 （2004年）6457 （1999年）fr

7、ance2.08 （1998年）7520 （2004年）6786 （1998年）germany1.50 （1997年）6780 （2004年）5950 （1998年）russia1.47 （1998年）5316 （2004年）5056 （1999年）火力發(fā)電廠簡介火力發(fā)電廠簡介生產(chǎn)電能的方式：生產(chǎn)電能的方式：火力、水力、核能、風(fēng)力、火力、水力、核能、風(fēng)力、太陽能、潮汐能和地?zé)岚l(fā)電等。以火力、水太陽能、潮汐能和地?zé)岚l(fā)電等。以火力、水力、核能發(fā)電為主，到力、核能發(fā)電為主，到2004年底，火力發(fā)電年底，火力發(fā)電約占約占73.7%。 火力發(fā)電廠的概念火力發(fā)電廠的概念：利用煤、石油或天然氣利用煤、石油或

8、天然氣等作為燃料的發(fā)電廠稱為火力發(fā)電廠，又稱等作為燃料的發(fā)電廠稱為火力發(fā)電廠，又稱化石燃料發(fā)電廠或常規(guī)發(fā)電廠化石燃料發(fā)電廠或常規(guī)發(fā)電廠?；鹆Πl(fā)電廠的任務(wù)：火力發(fā)電廠的任務(wù)：有效地將化石燃料中蘊(yùn)有效地將化石燃料中蘊(yùn)藏的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，服務(wù)于人類。藏的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，服務(wù)于人類。u 火力發(fā)電廠的火力發(fā)電廠的能量轉(zhuǎn)換過程能量轉(zhuǎn)換過程 燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能在鍋爐設(shè)備中實(shí)燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能在鍋爐設(shè)備中實(shí)現(xiàn)；現(xiàn)；熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能在汽輪機(jī)中實(shí)現(xiàn)；熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能在汽輪機(jī)中實(shí)現(xiàn)；機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能在發(fā)電機(jī)中實(shí)現(xiàn)。機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能在發(fā)電機(jī)中實(shí)現(xiàn)。u 火力發(fā)電廠的火力發(fā)電廠的主要參數(shù)和指標(biāo)主要參數(shù)和指標(biāo)

9、火力發(fā)電廠的分類火力發(fā)電廠的分類按使按使用燃用燃料分料分燃煤電廠：燃煤有無煙煤、半煙煤、煙煤、燃煤電廠：燃煤有無煙煤、半煙煤、煙煤、褐煤和低質(zhì)煤五大類；褐煤和低質(zhì)煤五大類；燃油電廠：燃油有重油、柴油和原油；一般燃油電廠：燃油有重油、柴油和原油；一般不發(fā)展燃油電廠；不發(fā)展燃油電廠；燃?xì)怆姀S：燃?xì)庥刑烊粴?、人工煤氣和地下燃?xì)怆姀S：燃?xì)庥刑烊粴?、人工煤氣和地下氣化煤氣；到目前已通過捆綁招標(biāo)的方式氣化煤氣；到目前已通過捆綁招標(biāo)的方式定購定購5555臺燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組，約臺燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組，約50005000萬萬kwkw。按蒸按蒸汽壓汽壓力分力分低壓電廠：蒸氣初壓力為低壓電廠：蒸氣初壓力為0.12-1.47

10、mpa0.12-1.47mpa；中壓電廠：蒸氣初壓力為中壓電廠：蒸氣初壓力為1.96-3.92mpa1.96-3.92mpa；高壓電廠：蒸氣初壓力為高壓電廠：蒸氣初壓力為5.88-9.8mpa5.88-9.8mpa；超高壓電廠：蒸氣初壓力為超高壓電廠：蒸氣初壓力為11.8-13.7mpa11.8-13.7mpa；亞臨界壓力電廠：蒸氣初壓力為亞臨界壓力電廠：蒸氣初壓力為15.7-17.7mpa15.7-17.7mpa；超臨界壓力電廠：蒸氣初壓力超臨界壓力電廠：蒸氣初壓力22.2mpa22.2mpa；超超臨界壓力電廠：超超臨界壓力電廠： p030mpa ， 或或 t0 580按使用按使用性質(zhì)分性質(zhì)

11、分基本負(fù)荷電廠：承擔(dān)電網(wǎng)中基本負(fù)荷的電廠；基本負(fù)荷電廠：承擔(dān)電網(wǎng)中基本負(fù)荷的電廠；調(diào)峰負(fù)荷電廠：承擔(dān)電網(wǎng)中調(diào)峰負(fù)荷調(diào)峰負(fù)荷電廠：承擔(dān)電網(wǎng)中調(diào)峰負(fù)荷（中間（中間負(fù)荷或尖峰負(fù)荷）的負(fù)荷或尖峰負(fù)荷）的電廠。電廠。按供電按供電方式分方式分孤立電廠：不與電網(wǎng)相聯(lián)而獨(dú)立供電的電廠；孤立電廠：不與電網(wǎng)相聯(lián)而獨(dú)立供電的電廠；聯(lián)網(wǎng)電廠：接入電網(wǎng)聯(lián)合供電聯(lián)網(wǎng)電廠：接入電網(wǎng)聯(lián)合供電的的電廠。電廠。按企業(yè)按企業(yè)性質(zhì)分性質(zhì)分區(qū)域電廠：地區(qū)性的主要電廠；區(qū)域電廠：地區(qū)性的主要電廠；自備電廠：企業(yè)自備電廠；自備電廠：企業(yè)自備電廠；熱電廠：同時供電和供熱的電廠。熱電廠：同時供電和供熱的電廠。熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)按原按原動機(jī)動機(jī)分

12、分汽輪機(jī)發(fā)電廠：由汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電的電廠，汽輪機(jī)發(fā)電廠：由汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電的電廠，其中可分為其中可分為凝汽式、背壓式和抽汽式凝汽式、背壓式和抽汽式；內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠：由柴油機(jī)、汽油機(jī)或煤氣機(jī)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠：由柴油機(jī)、汽油機(jī)或煤氣機(jī)發(fā)電的電廠，容量均較小；發(fā)電的電廠，容量均較??；燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠：由燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組發(fā)電的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠：由燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組發(fā)電的電廠電廠燃?xì)馊細(xì)? -蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠：由燃?xì)廨啓C(jī)和利蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠：由燃?xì)廨啓C(jī)和利用其排氣的余熱鍋爐用其排氣的余熱鍋爐- -汽輪發(fā)電機(jī)組聯(lián)合發(fā)汽輪發(fā)電機(jī)組聯(lián)合發(fā)電的電廠。電的電廠。 我國火力發(fā)電廠的主要參數(shù)我國火力發(fā)電廠的主要參數(shù) 火力發(fā)電廠的

13、效率及其熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)火力發(fā)電廠的效率及其熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)火力發(fā)電廠的效率：火力發(fā)電廠的效率：燃料所提供的化學(xué)能最終轉(zhuǎn)燃料所提供的化學(xué)能最終轉(zhuǎn)換成電能的百分率。換成電能的百分率。1 1 鍋爐效率：鍋爐效率： 00zr,100%d ()d ()100%bgszrzrnet arhthhbq供給汽輪機(jī)的熱量燃料供給鍋爐的熱量現(xiàn)代電站鍋爐效率可達(dá)現(xiàn)代電站鍋爐效率可達(dá)90-93%90-93%。 2 2 汽輪機(jī)絕對內(nèi)效率（實(shí)際循環(huán)熱效率）：汽輪機(jī)絕對內(nèi)效率（實(shí)際循環(huán)熱效率）：0100%iiwq汽 輪 機(jī) 軸 端 輸 出 功 率機(jī) 組 循 環(huán) 吸 熱 量隨著蒸汽參數(shù)的提高及機(jī)組容量的增大，汽輪機(jī)的實(shí)隨著蒸汽參數(shù)

14、的提高及機(jī)組容量的增大，汽輪機(jī)的實(shí)際循環(huán)熱效率也相應(yīng)提高。際循環(huán)熱效率也相應(yīng)提高。亞臨界、超臨界機(jī)組大約亞臨界、超臨界機(jī)組大約在在38-40%38-40%，超超臨界機(jī)組大約在，超超臨界機(jī)組大約在47%47%左右（如左右（如alstonalston公司生產(chǎn)并在公司生產(chǎn)并在nordjyllandnordjylland電廠即是。）電廠即是。）t t0 0=700=700，效率為，效率為52-55%52-55%可能代表可能代表10-2010-20年后的上限。年后的上限。該效率對全廠熱效率影響最大。該效率對全廠熱效率影響最大。3 3 汽輪發(fā)電機(jī)組汽耗率：汽輪發(fā)電機(jī)組汽耗率：01 0 0 %d1 0 0

15、%(/)gdkgkwhn汽 輪 機(jī) 耗 汽 量發(fā) 電 機(jī) 功 率現(xiàn)代凝汽式汽輪機(jī)組的汽耗率為現(xiàn)代凝汽式汽輪機(jī)組的汽耗率為3kg/kw3kg/kwh h。不能不能用用汽耗率來進(jìn)行不同機(jī)組之間運(yùn)行熱經(jīng)濟(jì)性的比較。汽耗率來進(jìn)行不同機(jī)組之間運(yùn)行熱經(jīng)濟(jì)性的比較。4 4 汽輪發(fā)電機(jī)組熱耗率：汽輪發(fā)電機(jī)組熱耗率：0zr100%dd100%(/)gqkjkwhngs0zrzr供給汽輪機(jī)的熱量發(fā)電機(jī)功率（h -t ）+（h-h ）現(xiàn)代凝汽式汽輪機(jī)組的熱耗率為現(xiàn)代凝汽式汽輪機(jī)組的熱耗率為7800-8100 kg/kw7800-8100 kg/kwh h。能能用熱耗率來進(jìn)行不同機(jī)組之間運(yùn)行熱經(jīng)濟(jì)性的比較。用熱耗率來

16、進(jìn)行不同機(jī)組之間運(yùn)行熱經(jīng)濟(jì)性的比較。5 5 發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率、供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率：發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率、供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率： n100%b0.123/cpgcpbkgkw hn標(biāo)準(zhǔn)燃料消耗量發(fā)電機(jī)功率標(biāo)準(zhǔn)煤大型火力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率為大型火力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率為0.33kg0.33kg標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)煤準(zhǔn)煤/kw/kwh h左右。左右。 0.123/(1)ncpcpapbkgkw h標(biāo)準(zhǔn)煤6 6 發(fā)電熱效率（電廠毛熱效率）：發(fā)電熱效率（電廠毛熱效率）： ,100%3600100%cpgbpimgnet arnbq 發(fā) 電 機(jī) 出 力燃 料 供 給 鍋 爐 的 總 能 量7 7 供電熱效率（凈熱效率）：供電熱

17、效率（凈熱效率）： ,100%3600()100%(1)ncpghcpapnet arnnbq發(fā)電機(jī)功率-廠用電量燃料供給鍋爐的總能量8 8 廠用電率：廠用電率：100%100%aphgnn廠 用 電 量發(fā) 電 機(jī) 功 率火力發(fā)電廠的能量損失和發(fā)電效率（火力發(fā)電廠的能量損失和發(fā)電效率（%）u 火力發(fā)電廠的生產(chǎn)流程和主要設(shè)備火力發(fā)電廠的生產(chǎn)流程和主要設(shè)備 主要設(shè)備：三大主機(jī)l鍋爐l汽輪機(jī)l發(fā)電機(jī) 輔助設(shè)備l凝汽器、變壓器；l送、引風(fēng)機(jī)；l磨煤機(jī)、給粉機(jī)等；l各種泵：給水泵、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵等；l除塵器；l油系統(tǒng)設(shè)備；l各種加熱器、閥門等。鍋鍋 爐爐煤粉鍋爐及其輔機(jī)工作流程圖 鍋爐及其輔助設(shè)備系

18、統(tǒng)簡圖鍋爐及其輔助設(shè)備系統(tǒng)簡圖鍋爐蒸汽參數(shù)對鍋爐受熱面型式影響鍋爐蒸汽參數(shù)對鍋爐受熱面型式影響自然循環(huán)自然循環(huán)：靠水和蒸汽密度差而循環(huán)流動，主要應(yīng)用于亞臨界以下（即18.15mpa以下）的鍋爐。強(qiáng)制循環(huán)強(qiáng)制循環(huán)：借循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)泵使汽水循環(huán)，可以應(yīng)用于亞臨界以下的鍋爐及壓力18.15到19.62mpa的鍋爐。直流鍋爐直流鍋爐：水、汽水混合物、蒸汽是由于給水泵的壓力而流動的，因此稱為直流鍋爐。由于參數(shù)過高，則由于汽水不容易或不可能用汽包來分離，就只有采用直流鍋爐。其優(yōu)點(diǎn)是省去沉重而難于制造的汽包，缺點(diǎn)是給水質(zhì)量要求較高，對自動控制系統(tǒng)的要求也較高，給水泵消耗能量較大，因此一般只有在鍋爐參數(shù)為高

19、壓或超高壓時才開始采用。鍋爐燃燒方法選擇鍋爐燃燒方法選擇 鏈條爐排 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單，能耗低 缺點(diǎn)：燃燒效率低，對煤的粒度、焦結(jié)性敏感，對燃料適應(yīng)性差 煤粉爐（適用于35t/h以上的鍋爐） 固態(tài)排渣煤粉爐：電站應(yīng)用最普遍，世界上最大的鍋爐容量達(dá) 1300mw，小型煤粉爐能耗高，養(yǎng)護(hù)困難。 液態(tài)排渣煤粉爐：優(yōu)點(diǎn)是能燒灰熔點(diǎn)低和揮發(fā)份含量低的煤，排 渣可直接作建筑材料；缺點(diǎn)是對灰熔點(diǎn)和灰粒 度敏感，火側(cè)腐蝕等事故，尤其采用 傳統(tǒng)的燃燒技術(shù)，nox排放高。 流化床燃燒 燃燒溫度低，nox生成少，燃燒灰熔點(diǎn)低的煤不會結(jié)渣。u 汽輪機(jī)-汽輪機(jī)又名蒸汽透平，是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種旋轉(zhuǎn)式原動機(jī)。u

20、汽輪機(jī)的分類u 國產(chǎn)汽輪機(jī)類型的代號u 組成：l轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)動部分l靜子：靜止部分l控制部分汽汽 輪輪 機(jī)機(jī)汽輪機(jī)的分類 分類方法：l按工作原理l按熱力特性l按汽流方向l按用途l按進(jìn)汽參數(shù)l按功率 按工作原理分：沖動式?jīng)_動式汽輪機(jī)-由沖動級組成，蒸汽主要在噴嘴噴嘴中膨脹，在動葉中只有少量膨脹。反動式反動式汽輪機(jī)-由反動級組成，蒸汽在噴噴嘴和動葉嘴和動葉中膨脹程度相同。由于反動級不能做成部分進(jìn)汽，故調(diào)節(jié)級采用單列沖動級或復(fù)速級。 按熱力特性分：凝汽式凝汽式汽輪機(jī)-排汽在高度真空狀態(tài)下進(jìn)入凝汽器凝結(jié)成水，有些小汽輪機(jī)沒有回?zé)嵯到y(tǒng)，成為純凝汽式汽輪機(jī)。背壓式背壓式汽輪機(jī)-排汽直接用于供熱，沒有凝汽器。當(dāng)

21、排汽作為其他中低壓汽輪機(jī)的工作蒸汽時，稱為前置式汽輪機(jī)。調(diào)節(jié)抽汽式調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)-從汽輪機(jī)某級后抽出一定壓力的部分蒸汽對外供熱，其余排汽仍進(jìn)入凝汽器。由于熱用戶對供熱壓力有一定的要求，需要對抽汽壓力進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，故稱為調(diào)節(jié)抽汽。根據(jù)用戶需要，有一次調(diào)節(jié)抽汽和兩次調(diào)節(jié)抽汽。抽汽背壓式抽汽背壓式汽輪機(jī)-具有調(diào)節(jié)抽汽的背壓式汽輪機(jī)。中間再熱式中間再熱式汽輪機(jī)-進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽膨脹到某一壓力后，被抽出送往鍋爐的再熱器進(jìn)行再熱，再返回汽輪機(jī)繼續(xù)膨脹做功?；靿菏交靿菏狡啓C(jī)-利用其他來源的蒸汽引入汽輪機(jī)相應(yīng)的中間級，與原來的蒸汽一起工作，常用于工業(yè)生產(chǎn)的流程中，作為蒸汽熱能的綜合利用。 按汽流方向分：軸

22、流式軸流式汽輪機(jī)-組成汽輪機(jī)的各級葉柵沿組成汽輪機(jī)的各級葉柵沿軸向依次排列，汽流方向的總趨勢是軸向的，軸向依次排列，汽流方向的總趨勢是軸向的，絕大多數(shù)汽輪機(jī)都是軸流式汽輪機(jī)絕大多數(shù)汽輪機(jī)都是軸流式汽輪機(jī)。輻流式輻流式汽輪機(jī)-組成汽輪機(jī)的各級葉柵沿組成汽輪機(jī)的各級葉柵沿半徑方向依次排列，汽流方向的總趨勢是沿半徑方向依次排列，汽流方向的總趨勢是沿半徑方向的。半徑方向的。 按用途分：電站電站汽輪機(jī)-用于拖動發(fā)電機(jī)，汽輪發(fā)電機(jī)組需按供電頻率定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，故也稱為定轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)，主要采用凝汽式汽輪機(jī)。也采用同時供熱、供電的汽輪機(jī)，通常稱為熱電汽輪機(jī)或供熱式汽輪機(jī)。工業(yè)工業(yè)汽輪機(jī)-用于拖動風(fēng)機(jī)，水泵等轉(zhuǎn)動機(jī)械

23、，其運(yùn)行速度經(jīng)常是變化的，也稱為變轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)。凝汽式供暖凝汽式供暖汽輪機(jī)-在中低壓缸連通管上加裝蝶閥來調(diào)節(jié)供暖抽汽量，抽汽壓力不像調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)那樣維持規(guī)定的數(shù)值，而是隨流量大小基本上按直線規(guī)律變化。 按進(jìn)汽參數(shù)（壓力）分：低壓低壓汽輪機(jī)汽輪機(jī) 新蒸汽壓力小于新蒸汽壓力小于1.5mpa中壓中壓汽輪機(jī)汽輪機(jī) 新蒸汽壓力為新蒸汽壓力為2.0-4.0mpa高壓高壓汽輪機(jī)汽輪機(jī) 新蒸汽壓力為新蒸汽壓力為6.0-10.0mpa超高壓超高壓汽輪機(jī)汽輪機(jī) 新蒸汽壓力為新蒸汽壓力為12.0-14.0mpa亞臨界亞臨界汽輪機(jī)汽輪機(jī) 新蒸汽壓力為新蒸汽壓力為16.0-18.0mpa超臨界超臨界汽輪機(jī)汽輪機(jī) 新蒸

24、汽壓力新蒸汽壓力22.2mpa超超臨界超超臨界汽輪機(jī)汽輪機(jī) p030mpa ，t0 580 按功率分：大功率汽輪機(jī)大功率汽輪機(jī) 大于大于200mw小功率汽輪機(jī)小功率汽輪機(jī) 小于小于200mw國產(chǎn)汽輪機(jī)類型的代號國產(chǎn)汽輪機(jī)類型的代號n: 凝汽式凝汽式c: 一次調(diào)節(jié)抽汽式一次調(diào)節(jié)抽汽式cc: 兩次調(diào)節(jié)抽汽式兩次調(diào)節(jié)抽汽式b: 背壓式背壓式cb: 抽汽背壓式抽汽背壓式h: 船用船用y: 移動式移動式k: 空冷式空冷式國產(chǎn)汽輪機(jī)的型號表示方法是：xxxx/xx/xxx 變形設(shè)計(jì)次序主蒸汽壓力額定功率(mw)汽輪機(jī)類型例如：n300-16.7/537/537-2主再熱蒸汽溫度國產(chǎn)國產(chǎn)2020萬汽輪機(jī)外觀

25、萬汽輪機(jī)外觀揭去上汽缸的國產(chǎn)揭去上汽缸的國產(chǎn)3030萬汽輪機(jī)汽缸和轉(zhuǎn)子萬汽輪機(jī)汽缸和轉(zhuǎn)子圖圖高壓缸轉(zhuǎn)子高壓缸轉(zhuǎn)子u 火力發(fā)電廠的火力發(fā)電廠的主要生產(chǎn)系統(tǒng)主要生產(chǎn)系統(tǒng) 汽水系統(tǒng)汽水系統(tǒng) 燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng) 電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng) 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)u 火力發(fā)電廠的主要生產(chǎn)系統(tǒng)火力發(fā)電廠的主要生產(chǎn)系統(tǒng)1 1 汽水系統(tǒng)汽水系統(tǒng) 任務(wù)任務(wù)：將燃料所產(chǎn)生的熱能傳給蒸汽，然后再將將燃料所產(chǎn)生的熱能傳給蒸汽，然后再將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。 范圍和要求：范圍和要求： 主汽水系統(tǒng)主汽水系統(tǒng)：主要包括主蒸汽、再熱蒸汽管道系統(tǒng)，給：主要包括主蒸汽、再熱蒸汽管道系統(tǒng)，給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)，凝結(jié)水系統(tǒng)，給水

26、除氧系統(tǒng)等；水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)，凝結(jié)水系統(tǒng)，給水除氧系統(tǒng)等；輔助汽水系統(tǒng)輔助汽水系統(tǒng)：主要包括補(bǔ)水系統(tǒng)，疏水系統(tǒng)，冷卻水：主要包括補(bǔ)水系統(tǒng)，疏水系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)，輔助蒸汽系統(tǒng)，輔助冷卻水系統(tǒng)，供熱系統(tǒng)，排系統(tǒng)，輔助蒸汽系統(tǒng)，輔助冷卻水系統(tǒng)，供熱系統(tǒng)，排污系統(tǒng)等；污系統(tǒng)等； 汽輪機(jī)的旁路系統(tǒng)汽輪機(jī)的旁路系統(tǒng)：主要包括高壓旁路主要包括高壓旁路（i級旁路），低壓旁路低壓旁路（級旁路），整機(jī)旁路（級大旁路）等等。火電廠汽水系統(tǒng)示意圖火電廠汽水系統(tǒng)示意圖火電廠旁路系統(tǒng)示意圖火電廠旁路系統(tǒng)示意圖2 2 燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng) 任務(wù)任務(wù)：將燃料中蘊(yùn)藏的化學(xué)能通過燃燒釋放出來，將燃料中蘊(yùn)藏的化學(xué)能通過燃燒釋放出來，轉(zhuǎn)換

27、成熱能。轉(zhuǎn)換成熱能。 范圍和要求：范圍和要求： 燃料輸送和制備系統(tǒng)燃料輸送和制備系統(tǒng)：主要包括固體燃料輸送（輸煤）：主要包括固體燃料輸送（輸煤）系統(tǒng)，液體燃料輸送（油）系統(tǒng)，氣體燃料輸送（天然系統(tǒng)，液體燃料輸送（油）系統(tǒng)，氣體燃料輸送（天然氣、煤氣等）統(tǒng)，制粉系統(tǒng)等；氣、煤氣等）統(tǒng)，制粉系統(tǒng)等；風(fēng)、煙系統(tǒng)風(fēng)、煙系統(tǒng)：主要包括：主要包括 一次風(fēng)系統(tǒng)，二次風(fēng)系統(tǒng)，三次一次風(fēng)系統(tǒng)，二次風(fēng)系統(tǒng)，三次風(fēng)系統(tǒng)，煙風(fēng)道系統(tǒng)等；風(fēng)系統(tǒng)，煙風(fēng)道系統(tǒng)等； 除灰渣系統(tǒng)除灰渣系統(tǒng)：主要包括吹灰系統(tǒng)，水力除灰渣系統(tǒng)，氣：主要包括吹灰系統(tǒng)，水力除灰渣系統(tǒng)，氣力除灰系統(tǒng)，機(jī)械除灰渣系統(tǒng)等。力除灰系統(tǒng)，機(jī)械除灰渣系統(tǒng)等?；痣?/p>

28、廠燃燒系統(tǒng)示意圖火電廠燃燒系統(tǒng)示意圖3 3 電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng) 任務(wù)任務(wù)：汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，電能經(jīng)升壓后由電網(wǎng)送給用戶。電能，電能經(jīng)升壓后由電網(wǎng)送給用戶。 范圍和要求：范圍和要求： 向外供電系統(tǒng)向外供電系統(tǒng)： 發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能，大部分經(jīng)主變壓發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能，大部分經(jīng)主變壓器升壓后，經(jīng)配電裝置向外供電。供電質(zhì)量必須符合國器升壓后，經(jīng)配電裝置向外供電。供電質(zhì)量必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)，并要求安全可靠、家標(biāo)準(zhǔn)，并要求安全可靠、 調(diào)度靈活；調(diào)度靈活；廠用電系統(tǒng)廠用電系統(tǒng)：發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能，小部分經(jīng)降壓后由配：發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能，小部分經(jīng)降壓后由配電裝置

29、送向廠內(nèi)各用電點(diǎn)。電裝置送向廠內(nèi)各用電點(diǎn)。電氣系統(tǒng)示意圖電氣系統(tǒng)示意圖4 4 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 任務(wù)任務(wù)：熱工生產(chǎn)過程自動化和機(jī)熱工生產(chǎn)過程自動化和機(jī)爐爐電集中控電集中控制。制。 范圍和要求：范圍和要求： 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)： 包括運(yùn)行人員控制臺，后備包括運(yùn)行人員控制臺，后備btgbtg（鍋（鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)）盤，工程師控制盤，進(jìn)行電廠主爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)）盤，工程師控制盤，進(jìn)行電廠主輔機(jī)生產(chǎn)過程的監(jiān)控和管理；輔機(jī)生產(chǎn)過程的監(jiān)控和管理；閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)：包括機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，汽輪機(jī)數(shù)字電：包括機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)，液控制系統(tǒng)， 汽輪機(jī)旁路控制系統(tǒng)和汽動泵控

30、制系統(tǒng)。汽輪機(jī)旁路控制系統(tǒng)和汽動泵控制系統(tǒng)。自動程序控制系統(tǒng)自動程序控制系統(tǒng)：控制電廠主、輔機(jī)的啟、停。：控制電廠主、輔機(jī)的啟、停。 保護(hù)聯(lián)鎖系統(tǒng)保護(hù)聯(lián)鎖系統(tǒng)：dehdeh系統(tǒng)示意圖系統(tǒng)示意圖 燃煤機(jī)組單位造價（燃煤機(jī)組單位造價（20002000年火電工程年火電工程限額設(shè)計(jì)指標(biāo)）限額設(shè)計(jì)指標(biāo)）： 新建新建2 2300mw300mw燃煤機(jī)組：燃煤機(jī)組： 無脫硫靜態(tài)投資：無脫硫靜態(tài)投資：4207 4207 元元/ /千瓦；千瓦； 有脫硫靜態(tài)投資：有脫硫靜態(tài)投資：4750 4750 元元/ /千瓦。千瓦。熱電廠概述熱電廠概述概念概念：發(fā)電廠同時對熱電用戶熱電用戶供應(yīng)電能和熱能，而其生產(chǎn)的熱能是取自汽

31、輪機(jī)作過部分或全部部分或全部功功的蒸汽，這種能量生產(chǎn)稱為熱電聯(lián)合生產(chǎn)（簡稱熱電聯(lián)產(chǎn)）。其熱力循環(huán)稱供熱循環(huán)。裝有這種動力設(shè)備的發(fā)電廠稱為熱電廠。 熱電聯(lián)產(chǎn)的效益熱電聯(lián)產(chǎn)的效益 l大大減少了冷源損失，與熱電分產(chǎn)相比，其節(jié)煤量可達(dá)2025； l改善勞動條件和城市環(huán)境衛(wèi)生：取代小鍋爐； 熱電廠的主要特點(diǎn)：熱電廠的主要特點(diǎn)：涉及電熱兩種產(chǎn)品 品位不同品位不同以熱定電以熱定電供熱形式不同抽凝機(jī)組抽凝機(jī)組背壓機(jī)組背壓機(jī)組熱電分?jǐn)傂问讲煌锰帤w熱法好處歸熱法好處歸電法好處歸電法 折衷分配法折衷分配法 熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)(供供)循環(huán)循環(huán)1234給水泵熱用戶汽輪機(jī)過熱器鍋爐用發(fā)電廠作了功的用發(fā)電廠作了功的蒸汽的余

32、熱來滿足蒸汽的余熱來滿足熱用戶的需要，這熱用戶的需要，這種作法稱為種作法稱為熱電聯(lián)熱電聯(lián)( (產(chǎn)產(chǎn)) )供供。背壓式機(jī)組背壓式機(jī)組( (背壓背壓0.1mpa) )熱用戶為什么要用熱用戶為什么要用換熱器而不直接用換熱器而不直接用熱力循環(huán)的水？熱力循環(huán)的水？抽汽調(diào)節(jié)式抽汽調(diào)節(jié)式熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)(供供)循環(huán)循環(huán)過熱器汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)鍋爐冷卻水冷凝器加熱器水泵 1水泵 2調(diào)節(jié)閥 抽汽式熱電聯(lián)供循抽汽式熱電聯(lián)供循環(huán)環(huán), , 可以自動調(diào)節(jié)熱、可以自動調(diào)節(jié)熱、電供應(yīng)比例，以滿足電供應(yīng)比例，以滿足不同用戶的需要。不同用戶的需要。熱用戶熱用戶熱電廠的設(shè)備組成及系統(tǒng)分析熱電廠的設(shè)備組成及系統(tǒng)分析熱電廠裝機(jī)方案的選擇原

33、則：以熱定電l汽輪機(jī)的選擇：主要取決于熱負(fù)荷l 熱負(fù)荷全年穩(wěn)定，選擇背壓機(jī)組為佳，熱經(jīng)濟(jì)性好；l 熱負(fù)荷全年有變化，且熱用戶用熱參數(shù)只有一個，選擇一次調(diào)整抽凝機(jī)組為佳，使用靈活，無熱可發(fā)電；l 熱負(fù)荷全年有變化，且熱用戶用熱參數(shù)為二個，選擇二次調(diào)整抽凝機(jī)組為佳。使用靈活，無熱可發(fā)電；l鍋爐的選擇：主要取決于燃用煤種的特性l 循環(huán)流化床鍋爐：利用劣質(zhì)煤、煤矸石，煤種及負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)、環(huán)保，但最大的問題是磨損嚴(yán)重。l 煤粉鍋爐加設(shè)爐后煙氣脫硫裝置。運(yùn)行穩(wěn)定，技術(shù)成熟。 系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析1 主蒸汽管道系統(tǒng)主蒸汽管道系統(tǒng)范圍：包括鍋爐供給汽輪機(jī)蒸汽的管道，蒸汽管道間的連通母管，通往用新汽設(shè)備的蒸汽支管等

34、。如果是再熱式機(jī)組，還有汽輪機(jī)高壓缸排汽口至再熱器入口的再熱冷段管道，再熱器出口至汽輪機(jī)中壓缸入口的再熱熱段管道也屬于這個范圍。 特點(diǎn)：輸送工質(zhì)流量大，參數(shù)高，使用的金屬材料質(zhì)量高，對發(fā)電廠運(yùn)行的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性影響大。 基本要求：l系統(tǒng)簡單，工作安全可靠；l運(yùn)行調(diào)度靈活，能進(jìn)行各種切換；l便于維修、安裝和擴(kuò)建；l投資費(fèi)用少，運(yùn)行費(fèi)用低。 發(fā)電廠中常用的主蒸汽管道系統(tǒng)的形式 u 單元制主蒸汽管道系統(tǒng)單元制主蒸汽管道系統(tǒng)：是指一臺鍋爐配一臺汽輪機(jī)的管道系統(tǒng)(包括再熱蒸汽管道)，組成獨(dú)立單元，各單元間無橫向聯(lián)系，用汽設(shè)備的蒸汽支管由各單元主蒸汽管引出。 l優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：簡單，管道短，閥門及附件少

35、，相應(yīng)的管內(nèi)工質(zhì)壓力損失小，運(yùn)行操作少，檢修工作量少，投資省，散熱損失小，便于實(shí)現(xiàn)集中控制，事故可能性小，安全可靠性相對較高，如果發(fā)生事故只限于一個單元范圍內(nèi)等。l 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：不具備調(diào)度靈活條件，負(fù)荷變動時對鍋爐燃燒調(diào)整要求高，單元系統(tǒng)內(nèi)任何一個主要設(shè)備或附件發(fā)生事故，都會導(dǎo)致整個單元系統(tǒng)停止運(yùn)行，機(jī)爐必須同時進(jìn)行檢修等。l使用范圍使用范圍：根據(jù)dl 5000-94火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中規(guī)定，對裝有高壓凝汽式機(jī)組的發(fā)電廠，可采用單元制系統(tǒng)。對裝有中間再熱凝汽式機(jī)組或中間再熱供熱式機(jī)組的發(fā)電廠，也可采用單元制系統(tǒng)。單元制主蒸汽系統(tǒng)圖切換母管制主蒸汽管道系統(tǒng)切換母管制主蒸汽管道系統(tǒng)：每臺鍋爐與它

36、對應(yīng)的汽輪機(jī)組成一個單元，正常時機(jī)爐組成單元運(yùn)行，各單元間還裝有切換母管，每個單元與母管連接處，另裝一段聯(lián)絡(luò)管和三個切換閥，當(dāng)需要時切換運(yùn)行。 說明說明：切換母管制系統(tǒng)中，減溫減壓設(shè)備等都與母管相連。母管通流量一般按照通過一臺鍋爐的供汽量進(jìn)行設(shè)計(jì)。為便于母管本身的檢修，電廠將來擴(kuò)建不致于影響原有機(jī)組、設(shè)備的正常運(yùn)行，機(jī)爐臺數(shù)較多時，也可用兩個串聯(lián)的關(guān)斷閥將母管分段。切換母管正常運(yùn)行時處于熱備用狀態(tài)。l優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：可切換運(yùn)行，電廠機(jī)爐臺數(shù)較多時可充分利用鍋爐的富裕容量，具有較高的運(yùn)行靈活性，有足夠的運(yùn)行可靠性，各鍋爐間的負(fù)荷可進(jìn)行最佳負(fù)荷分配。l缺點(diǎn)缺點(diǎn)：閥門多、管道長、系統(tǒng)復(fù)雜，管道本身事故可能

37、性大。l使用范圍使用范圍：根據(jù)di5000-94中規(guī)定，對裝有高壓供熱式機(jī)組的發(fā)電廠和中、小型發(fā)電廠，因參數(shù)不高、閥門管道投資相對較少，采用切換母管制系統(tǒng)。 切換母管制主蒸汽系統(tǒng)圖集中母管制主蒸汽管道系統(tǒng)：集中母管制主蒸汽管道系統(tǒng)：發(fā)電廠所有鍋爐生產(chǎn)的蒸汽都送到集中母管中，再由集中母管把蒸汽引到各汽輪機(jī)和輔助用汽設(shè)備去的蒸汽管道系統(tǒng) 。 分段閥的作用：單母管上裝有分段閥，一般分為兩個以上區(qū)段。分段閥采用兩個串聯(lián)的關(guān)斷閥，其作用是當(dāng)系統(tǒng)局部發(fā)生故障或局部檢修時，用分段閥隔開，同時也便于分段閥本身檢修，其它部分仍可正常運(yùn)行。正常運(yùn)行時分段閥是打開的，單母管處于運(yùn)行狀態(tài)。l特點(diǎn)特點(diǎn)：系統(tǒng)比較簡單，布

38、置方便。但是與切換母管制相比，其運(yùn)行調(diào)度不靈活，缺乏機(jī)動性。當(dāng)母管分段檢修或與母管相連的任意一閥門發(fā)生事故時，與該段母管相連的鍋爐和汽輪機(jī)都要停止運(yùn)行。 l使用范圍使用范圍：這種系統(tǒng)只有在鍋爐和汽輪機(jī)的單位容量和臺數(shù)不配合或裝有備用鍋爐已建成的熱電廠中采用，以后建電廠不再采用。 集中母管制主蒸汽系統(tǒng)圖主蒸汽管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個問題主蒸汽管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個問題 壓損和汽溫偏差的限定壓損和汽溫偏差的限定： 最大允許溫度偏差：持久性的為15，瞬時性的為42。 主蒸汽管道壓損：汽輪機(jī)進(jìn)汽設(shè)計(jì)壓力的4-5%。 再熱蒸汽管道壓損：不超過高壓缸排汽壓力的9-10%。 降低壓損和汽溫偏差的措施降低壓損和汽溫

39、偏差的措施 采用雙管制主蒸汽管道系統(tǒng) ：在靠近主汽門兩側(cè)主蒸汽管之間加裝聯(lián)絡(luò)管； 采用單根蒸汽管道系統(tǒng)：到自動主蒸汽門或中壓聯(lián)合汽門前又分叉為兩根 ； 采用混溫裝置： 減少自動主汽門作關(guān)閉試驗(yàn)時的壓損： 采用最少的管制件。 再熱機(jī)組主蒸汽管道系統(tǒng)圖2 2 再熱機(jī)組的旁路系統(tǒng)再熱機(jī)組的旁路系統(tǒng) 設(shè)置目的：為了適應(yīng)再熱機(jī)組啟、停、事故處理時特定情況下的需要而設(shè)置。從實(shí)質(zhì)上來講，旁路系統(tǒng)就是再熱機(jī)組啟、停、事故情況下的一種調(diào)節(jié)和保護(hù)系統(tǒng)。組成：高壓旁路：鍋爐來的新蒸汽繞過汽輪機(jī)高壓缸，通過連接在主蒸汽和高壓旁路：鍋爐來的新蒸汽繞過汽輪機(jī)高壓缸，通過連接在主蒸汽和再熱蒸汽冷段管道間減溫減壓裝置直接進(jìn)入

40、再熱器冷段管道，再熱蒸汽冷段管道間減溫減壓裝置直接進(jìn)入再熱器冷段管道，低壓旁路：繞過汽輪機(jī)中、低壓缸，通過連接在再熱器熱段蒸汽管和低壓旁路：繞過汽輪機(jī)中、低壓缸，通過連接在再熱器熱段蒸汽管和凝汽器間的減溫減壓裝置后進(jìn)人凝汽器的管道系統(tǒng)。凝汽器間的減溫減壓裝置后進(jìn)人凝汽器的管道系統(tǒng)。整機(jī)旁路：繞過整個汽輪機(jī)，通過連接在主蒸汽管道和凝汽器間的減整機(jī)旁路：繞過整個汽輪機(jī)，通過連接在主蒸汽管道和凝汽器間的減溫減壓裝置，直接進(jìn)入凝汽器的管道系統(tǒng)。溫減壓裝置，直接進(jìn)入凝汽器的管道系統(tǒng)。再熱式汽輪機(jī)的旁路系統(tǒng)是由上述一種、兩種或三種型式組合而成。再熱式汽輪機(jī)的旁路系統(tǒng)是由上述一種、兩種或三種型式組合而成。

41、作用：l縮短啟動時間，改善啟動條件，延長汽輪機(jī)壽命 ；l保護(hù)再熱器 ；l回收工質(zhì)，降低噪聲 ；l減少安全門動作次數(shù)，延長使用壽命 。 旁路系統(tǒng)的常用型式旁路系統(tǒng)的常用型式：兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng)兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng) ：l組成：由高壓旁路和低壓旁路組成，應(yīng)用廣泛。l特點(diǎn)：高壓旁路容量為鍋爐額定蒸發(fā)量的3040，通汽量相對加大，對機(jī)組快速啟動特別是熱態(tài)啟動更為有利。l三用閥旁路系統(tǒng)：也屬于兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng)，其容量為鍋爐額定蒸發(fā)量的100。該系統(tǒng)高壓旁路閥具有啟動調(diào)節(jié)閥、減溫減壓旁路閥和安全閥的三種功能，故稱三用閥。三用閥是可控的，能實(shí)現(xiàn)快速(全開時間2.5s)自動跟蹤超壓保護(hù)，代替了鍋爐安全閥。 二級串聯(lián)旁

42、路系統(tǒng) 三用閥旁路系統(tǒng)兩級并聯(lián)旁路系統(tǒng)兩級并聯(lián)旁路系統(tǒng)組成：由高壓旁路和整機(jī)旁路組成，前期國產(chǎn)300mw機(jī)組采用。特點(diǎn)：l高壓旁路設(shè)計(jì)容量為鍋爐額定蒸發(fā)量的10，新設(shè)計(jì)的增大到17，其目的是保護(hù)再熱器，機(jī)組啟動時暖管，熱態(tài)啟動時利用再熱器熱段上的向空排汽閥對外排汽以提高二次汽溫。l整機(jī)旁路設(shè)計(jì)容量為鍋爐額定蒸發(fā)量的20，新設(shè)計(jì)的增大到30。其目的是將各種運(yùn)行工況(啟動、電網(wǎng)甩負(fù)荷、事故)多余蒸汽排人凝汽器，鍋爐超壓時可減少安全閥動作或不動作。l此種旁路系統(tǒng)在機(jī)組啟動時為保護(hù)再熱器需向空排汽，新設(shè)計(jì)機(jī)組很少采用。 兩級并聯(lián)旁路系統(tǒng)三級旁路系統(tǒng)組成：由高壓旁路、低壓旁路和整機(jī)旁路組成。l高壓旁路和

43、低壓旁路為串聯(lián)系統(tǒng)，其容量各為鍋爐額定蒸發(fā)量的9，加上高壓排汽量還有5，共有14的蒸汽量冷卻保護(hù)再熱器。l整機(jī)旁路容量為鍋爐額定蒸發(fā)量的36。特點(diǎn)：l優(yōu)點(diǎn)：能適應(yīng)各種工況的調(diào)節(jié)，運(yùn)行靈活性高，突降負(fù)荷或甩負(fù)荷時，能將大量的蒸汽迅速排往凝汽器，以免鍋爐超壓，安全門動作。l缺點(diǎn)：設(shè)備多，系統(tǒng)復(fù)雜，金屬耗量大，布置困難，操作運(yùn)行較復(fù)雜。l此系統(tǒng)在引進(jìn)前蘇聯(lián)200mw機(jī)組上采用。 再熱機(jī)組三級旁路系統(tǒng) 三級旁路系統(tǒng) 一級大（整機(jī)）旁路系統(tǒng)組成：鍋爐來的新蒸汽，繞過汽輪機(jī)的高、中、低壓缸，新蒸汽沒有進(jìn)入汽輪機(jī)，而是經(jīng)一級大旁路減溫減壓后排人凝汽器中。特點(diǎn)：l優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)簡單，金屬耗量少，管道附件少，投資省

44、，便于布置，方便操作。l缺點(diǎn)：l當(dāng)機(jī)組啟動或甩負(fù)荷時，再熱器內(nèi)沒有蒸汽通過，得不到冷卻，處于干燒狀態(tài)。l當(dāng)機(jī)組滑參數(shù)啟動時，特別是熱態(tài)啟動時，無法調(diào)整再熱蒸汽溫度。l已采用一級大旁路的系統(tǒng)有國產(chǎn)第二臺200mw機(jī)組和波蘭進(jìn)口的125mw機(jī)組。 一級整機(jī)旁路系統(tǒng)3 回?zé)岢槠捌涫杷艿老到y(tǒng) 概念：概念：l回?zé)岢槠到y(tǒng)：回?zé)岢槠到y(tǒng)：指從汽輪機(jī)各抽汽口至其相應(yīng)的高、低指從汽輪機(jī)各抽汽口至其相應(yīng)的高、低壓回?zé)峒訜崞鞯恼羝艿兰捌溟y門和附件；壓回?zé)峒訜崞鞯恼羝艿兰捌溟y門和附件；l疏水系統(tǒng)：疏水系統(tǒng)：指各高、低壓回?zé)峒訜崞骷訜嵴羝哪Y(jié)水指各高、低壓回?zé)峒訜崞骷訜嵴羝哪Y(jié)水排放、回收管道及其閥門和附

45、件排放、回收管道及其閥門和附件。作用作用：保證高、低壓加熱器正常有效地工作，及時：保證高、低壓加熱器正常有效地工作，及時有選擇性地排放疏水，并杜絕異常情況下抽汽和疏有選擇性地排放疏水，并杜絕異常情況下抽汽和疏水倒流入汽輪機(jī)，達(dá)到回?zé)嵯到y(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目水倒流入汽輪機(jī)，達(dá)到回?zé)嵯到y(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。的。加熱器的類型加熱器的類型l表面式：系統(tǒng)簡單、運(yùn)行安全可靠性高、系統(tǒng)投資少。表面式：系統(tǒng)簡單、運(yùn)行安全可靠性高、系統(tǒng)投資少。l匯集式：汽水直接接觸傳熱，其端差為零，熱經(jīng)濟(jì)性高匯集式：汽水直接接觸傳熱，其端差為零，熱經(jīng)濟(jì)性高于有端差的表面式加熱器。加熱器結(jié)構(gòu)簡單，制造簡單，于有端差的表面式加熱器。加

46、熱器結(jié)構(gòu)簡單，制造簡單，金屬耗量少。金屬耗量少。 給水回?zé)峒訜峥梢蕴岣哐h(huán)熱效率。現(xiàn)代大中型機(jī)組采用給水回?zé)峒訜峥梢蕴岣哐h(huán)熱效率?，F(xiàn)代大中型機(jī)組采用給水回?zé)?，其?jié)煤量可達(dá)給水回?zé)幔涔?jié)煤量可達(dá)10102020。 二二 實(shí)例實(shí)例n300n300機(jī)組回?zé)岢槠到y(tǒng)機(jī)組回?zé)岢槠到y(tǒng)n300n300機(jī)組疏水系統(tǒng)機(jī)組疏水系統(tǒng)n300-16.7-535/535n300-16.7-535/535機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)機(jī)組原則性熱力系統(tǒng) 系統(tǒng)布置特點(diǎn)系統(tǒng)布置特點(diǎn) 對于供熱機(jī)組，各級抽汽管道上都設(shè)有雙用途電動隔對于供熱機(jī)組，各級抽汽管道上都設(shè)有雙用途電動隔離閥。它既可以在加熱器故障停用時切除汽源；當(dāng)加熱離閥。它既可

47、以在加熱器故障停用時切除汽源；當(dāng)加熱器內(nèi)出現(xiàn)高疏水位時，它又能由水位信號控制而自動關(guān)器內(nèi)出現(xiàn)高疏水位時，它又能由水位信號控制而自動關(guān)閉，作為防止機(jī)組產(chǎn)生水沖擊的第一道防線。當(dāng)該閥門閉，作為防止機(jī)組產(chǎn)生水沖擊的第一道防線。當(dāng)該閥門失靈時，它還設(shè)有旁路管道及閥門作備用。失靈時，它還設(shè)有旁路管道及閥門作備用。 對于凝汽式機(jī)組，末二級抽汽管道上可不設(shè)逆止閥。對于凝汽式機(jī)組，末二級抽汽管道上可不設(shè)逆止閥。 因除氧器加熱抽汽管道與廠備用汽源有聯(lián)系，為嚴(yán)防倒因除氧器加熱抽汽管道與廠備用汽源有聯(lián)系，為嚴(yán)防倒汽和汽輪機(jī)進(jìn)水，除氧器抽汽管道上不僅裝設(shè)氣動逆止汽和汽輪機(jī)進(jìn)水，除氧器抽汽管道上不僅裝設(shè)氣動逆止閥，還增

48、設(shè)一普通逆止閥，進(jìn)行雙重逆止。閥，還增設(shè)一普通逆止閥，進(jìn)行雙重逆止。 供應(yīng)供應(yīng)除氧器和小汽輪機(jī)除氧器和小汽輪機(jī)的這段抽汽，設(shè)有兩個抽汽口，的這段抽汽，設(shè)有兩個抽汽口，一路進(jìn)除氧器對凝結(jié)水加熱除氧；另一路則送汽至兩汽一路進(jìn)除氧器對凝結(jié)水加熱除氧；另一路則送汽至兩汽動給水泵的小汽輪機(jī)，供小汽機(jī)正常工作用汽。該抽汽動給水泵的小汽輪機(jī)，供小汽機(jī)正常工作用汽。該抽汽管道上設(shè)有氣動逆止閥和電動閘閥，逆止閥是防止粗長管道上設(shè)有氣動逆止閥和電動閘閥，逆止閥是防止粗長的導(dǎo)汽管在機(jī)組甩負(fù)荷時對機(jī)組倒汽。的導(dǎo)汽管在機(jī)組甩負(fù)荷時對機(jī)組倒汽。抽汽逆止（回）閥的控制管道系統(tǒng)抽汽逆止（回）閥的控制管道系統(tǒng)當(dāng)汽輪機(jī)甩負(fù)荷或其

49、它故障使自動主汽門關(guān)閉時，汽缸內(nèi)釋壓，為防止回?zé)峒訜崞魇杷臐耧柡驼羝沽魅肫啓C(jī)，引起汽輪機(jī)超速或水沖擊等，使事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大，回?zé)岢槠艿酪话銘?yīng)設(shè)置逆止閥。中、小容量機(jī)組，抽汽壓力較低，抽汽管道短而小，抽汽管道上設(shè)置一般逆止閥即可；單元機(jī)組抽汽壓力較高，抽汽管道長而粗，機(jī)組的可靠性又要求高，因此，其抽汽管道的逆止閥應(yīng)采用液動、氣動等控制裝置。以使它動作快和動力大，并與自動主汽門實(shí)行聯(lián)動控制，逆止功能就更有保障。某廠進(jìn)口設(shè)備把抽汽逆止閥裝在盡可能靠近汽機(jī)，對防止抽汽管倒汽確為有益。控制水由凝結(jié)水泵出口管道引來 。 液動逆止閥控制水管道系統(tǒng) 加熱器的運(yùn)行和維護(hù)加熱器的運(yùn)行和維護(hù) 加熱器停運(yùn)的

50、影響 一般高壓加熱器發(fā)生事故較多，若高壓加熱器不投入運(yùn)行將會使機(jī)組的煤耗增加， 高壓加熱器的停運(yùn)，還將使給水溫度降低，造成超高參數(shù)直流爐的水冷壁超溫及汽包爐的過熱汽溫升高。 低壓加熱器的停用也將降低機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，同時會造成汽輪機(jī)末幾級的蒸汽流量增大而導(dǎo)致沖蝕加劇。 因此，停用某加熱器時，為保證相應(yīng)抽汽段以后汽輪機(jī)的各級不過負(fù)荷，應(yīng)該根據(jù)機(jī)組的具體情況減少負(fù)荷。注意問題：注意問題： 啟動、停用或工況發(fā)生變化時，合理地控制其給水的溫度變化率； 加熱器的水位應(yīng)保持在規(guī)定的范圍內(nèi) ：一般允許水位偏離正常水位的范圍約土40mm； 加熱器的出口端差； 超負(fù)荷工況 ； 停機(jī)保護(hù)。 疏水位過低的影響疏水位過

51、低的影響使疏水冷卻段進(jìn)口使疏水冷卻段進(jìn)口( (吸入口吸入口) )露出水面，而使蒸汽進(jìn)人露出水面，而使蒸汽進(jìn)人該段，這將破壞該段疏水的虹吸作用，也破壞了凝該段，這將破壞該段疏水的虹吸作用，也破壞了凝結(jié)段與疏水冷卻段之間的密封，使疏水冷卻段的過結(jié)段與疏水冷卻段之間的密封，使疏水冷卻段的過冷作用降低，影響回?zé)嵯到y(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。冷作用降低，影響回?zé)嵯到y(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。造成疏水端差的變化；造成疏水端差的變化；造成蒸汽熱量的損失；造成蒸汽熱量的損失；處于疏水冷卻段進(jìn)口區(qū)的處于疏水冷卻段進(jìn)口區(qū)的u u形管束，將受到蒸汽的形管束，將受到蒸汽的沖刷而損壞。蒸汽進(jìn)入疏水冷卻段后，經(jīng)過沖刷而損壞。蒸汽進(jìn)入疏水冷卻段后，經(jīng)

52、過u u形管形管束內(nèi)給水的冷卻，其比體積急劇變化，因而出現(xiàn)汽束內(nèi)給水的冷卻，其比體積急劇變化，因而出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象，使管束損壞。蝕現(xiàn)象，使管束損壞。無疏水冷卻段的加熱器若水位過低，也會由于維持無疏水冷卻段的加熱器若水位過低，也會由于維持不住汽側(cè)壓力，造成蒸汽由疏水管跑掉，造成熱經(jīng)不住汽側(cè)壓力，造成蒸汽由疏水管跑掉，造成熱經(jīng)濟(jì)性和安全性的下降。濟(jì)性和安全性的下降。水位過高的影響：水位過高的影響：l使部分管束（傳熱面）浸沒在水中，從而減少了有使部分管束（傳熱面）浸沒在水中，從而減少了有效傳熱面積，導(dǎo)致加熱器性能下降（給水出口溫度效傳熱面積，導(dǎo)致加熱器性能下降（給水出口溫度降低）。加熱器在過高水位下運(yùn)行

53、，一旦發(fā)生事故，降低）。加熱器在過高水位下運(yùn)行，一旦發(fā)生事故，若操作稍有失誤或不及時處理，還將危及汽輪機(jī)運(yùn)若操作稍有失誤或不及時處理，還將危及汽輪機(jī)運(yùn)行的安全。行的安全。造成加熱器水位過高的原因主要：造成加熱器水位過高的原因主要：l 疏水調(diào)節(jié)裝置不正常；疏水調(diào)節(jié)裝置不正常；l 加熱器之間壓差不夠（疏水逐級自流的加熱器間），加熱器之間壓差不夠（疏水逐級自流的加熱器間），以致疏水不暢；以致疏水不暢；l 加熱器超負(fù)荷；加熱器超負(fù)荷；l 管束泄漏。管束泄漏。 加熱器的水位正確調(diào)整：是加熱器正常運(yùn)行的加熱器的水位正確調(diào)整：是加熱器正常運(yùn)行的保證保證l從水位計(jì)上得到的水位往往高于加熱器的實(shí)際水位，即出現(xiàn)假

54、水位現(xiàn)象。嚴(yán)重時會 造成水封的喪失。l在臥式加熱器中，蒸汽流過接口處的速度與液面上的速度不同。l現(xiàn)場的水位調(diào)整可以以銘牌上的正常水位為起點(diǎn)，把水位逐漸提高，在每提高一次水位的同時，測量疏水的出口溫度和給水的出口溫度。l把給水出口溫度尚未下降的水位，定為加熱器的高水位，再 由此按設(shè)計(jì)要求定出正常水位及低水位。l有的電廠在運(yùn)行中希望加熱器低水位運(yùn)行，目的是在機(jī)組負(fù)荷變化時，可以延長加熱器的報(bào)警時間，避免加熱器的保護(hù)裝置動作，這無論從經(jīng)濟(jì)或安全角度考慮，都是不可取的。 加熱器的出口端差： 是一個重要的監(jiān)視指標(biāo)。原因 加熱器傳熱面結(jié)垢，使出口端差增大。 空氣漏入或是排氣不暢，使加熱器中聚集了不凝結(jié)氣體

55、，端差也會上升。 加熱器水位過高，使端差增大。 如果加熱器的出水溫度在加熱器的旁通閥之后（按水流方向）測量，當(dāng)旁路閥不嚴(yán)密或自動控制失靈導(dǎo)致旁通閥門泄漏，也會引起加熱器出口端差的增大。 若抽汽管的閥門未開足或逆止閥的節(jié)流損失太大，將導(dǎo)致加熱器出水溫度降低。這一異?？梢酝ㄟ^測取抽汽管與加熱器內(nèi)（或進(jìn)口）的壓力作對比判定。超負(fù)荷工況l某一臺或一列加熱器停用，將使運(yùn)行中的加熱器的流量增大到失常或使加熱器損壞的程度，因此加熱器的負(fù)荷不得超過規(guī)定的限額；l過分的超負(fù)荷運(yùn)行會危害設(shè)備的安全，縮短加熱器的壽命。l低壓加熱器停用，特別是最末一級低壓加熱器停用，將使其級后汽輪機(jī)葉片的沖蝕加劇；l大多數(shù)汽輪機(jī)壓力

56、最低一級低壓加熱器抽汽管道不裝截止閥，這臺加熱器只有汽輪機(jī)停機(jī)時才能停用。l若必須停止某加熱器時，為保證相應(yīng)抽汽段以后汽輪機(jī)的各級不過負(fù)荷，以及有關(guān)的運(yùn)行加熱器不超負(fù)荷，應(yīng)相應(yīng)降低機(jī)組的功率（電負(fù)荷）。停機(jī)保護(hù)停機(jī)保護(hù)l加熱器停用后的防腐工作：加熱器管系銹蝕的主要原因是氧化，因此，防腐措施就是保證管系與空氣隔絕。l 運(yùn)行過程中加熱器短期停運(yùn)時，在汽側(cè)充滿蒸汽和適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)水側(cè)給水的ph值，可以起很好的保護(hù)作用。l 加熱器停用時間較長時，必須提供更持久性的保持措施。例如，采取充氮和使用其它合適的化學(xué)抑制劑。l對碳鋼管束給水加熱器可采用如下措施：殼側(cè)（即蒸汽側(cè)）充氮，在長期停用期間，完全干燥后充入干

57、的氮?dú)?；水室（即水?cè)），當(dāng)機(jī)組停機(jī)時，加大聯(lián)氨注入量，使加熱器內(nèi)聯(lián)氨的濃度提高到200mgl，并且以增加氨來調(diào)節(jié)和控制ph值為10.0。 4 4 主凝結(jié)水管道系統(tǒng)和設(shè)備主凝結(jié)水管道系統(tǒng)和設(shè)備范圍：從凝汽器熱水井經(jīng)凝結(jié)水泵、射汽式抽氣器冷卻器、軸封蒸汽冷卻器及低壓加熱器到除氧器的全部管道系統(tǒng)。組成： 汽平衡管：在凝結(jié)泵入口處接有與凝汽器相連的汽平衡管，其作用是維持凝結(jié)泵入口處真空與凝汽器內(nèi)真空一致。 水封真空閥：每臺水泵的入口側(cè)應(yīng)裝設(shè)水封真空閥，以防止空氣漏入真空系統(tǒng)。 出口逆止閥：防止備用凝結(jié)水泵倒轉(zhuǎn)。 凝結(jié)水再循環(huán)管：在最低壓力低壓加熱器前設(shè)有一根通向凝汽器的再循環(huán)管，其作用是在機(jī)組啟動或低

58、負(fù)荷運(yùn)行時，保持凝結(jié)水泵流量大于水泵的最小允許流量，維持一定的熱井水位以保證水泵入口不發(fā)生汽化，同時還應(yīng)保證軸封冷卻器和射汽式抽氣器冷卻器有足夠的冷卻用水。 凝結(jié)水泵：在主凝結(jié)水系統(tǒng)中，一般設(shè)兩臺凝結(jié)水泵，一臺運(yùn)行，一臺備用，運(yùn)行泵故障時能自動切換。 支管道：凝結(jié)水泵出口的壓力水還要供給真空系統(tǒng)真空閥水封用水、水壓逆止閥控制水、低壓缸減溫水、再熱機(jī)組級旁路減溫水等。 加熱器的旁路：加熱器應(yīng)設(shè)置主凝結(jié)水的旁路，以免某臺加熱器發(fā)生故障停用時而中斷凝結(jié)水的輸送。每臺加熱器設(shè)一個旁路時稱為小旁路；兩個以上加熱器共設(shè)一個旁路時稱為大旁路。l大旁路的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡單，閥門少，節(jié)省投資。缺點(diǎn)是一臺加熱器

59、故障時，該旁路中其余加熱器也隨之解列停用，使進(jìn)入除氧器的凝結(jié)水溫度降低，影響除氧器的正常運(yùn)行。l 小旁路的特點(diǎn)：優(yōu)缺點(diǎn)恰與大旁路相反。因此，在主凝結(jié)水系統(tǒng)中常采用大小旁路聯(lián)合應(yīng)用方式，在加熱器發(fā)生故障時既便于切除，又可保證進(jìn)入除氧器的凝結(jié)水溫不致過低，系統(tǒng)也比較簡單。凝結(jié)水、疏水管道系統(tǒng)圖凝結(jié)水泵的運(yùn)行凝結(jié)水泵的運(yùn)行 l凝結(jié)水泵運(yùn)行的特點(diǎn) 凝結(jié)水泵的主要任務(wù)是將凝汽器下部熱水井中的凝結(jié)水抽出，送入回?zé)嵯到y(tǒng)中去，同時還應(yīng)保證在自動或低負(fù)荷運(yùn)行時射汽抽氣冷卻器、軸封冷卻器的冷卻用水。對大型機(jī)組，一般還要供給旁路系統(tǒng)減溫水、發(fā)電機(jī)的冷卻用水、回?zé)岢槠艿郎夏嬷归T控制用的動力水、給水泵的密封水等。l凝

60、結(jié)水泵是在高真空條件下，輸送接近凝汽器壓力下的飽和水。為了保證水泵工作可靠，一般安裝在凝汽器熱水井水面下0.51m 處，并裝有水位調(diào)節(jié)器，同時要求泵軸兩端的填料具有很好的嚴(yán)密性。凝結(jié)水泵還須裝設(shè)一根通往凝汽器的空氣平衡管。用以將水泵進(jìn)口側(cè)不嚴(yán)密處漏入的空氣、進(jìn)口側(cè)凝結(jié)水中分解出的氣體、以及部分蒸汽由平衡管引入凝汽器，然后由抽氣器抽出。l運(yùn)行中要特別注意泵的出口壓力、凝結(jié)水流量、電機(jī)電流和熱水井水位的監(jiān)視，注意填料的密封情況，在運(yùn)行中泵的密封水不得斷流，以防空氣漏入。l在啟動、 低負(fù)荷運(yùn)行時, 用調(diào)整再循環(huán)門來保持熱水井水位和滿足射汽抽氣冷卻器、軸封冷卻器的冷卻用水。 凝結(jié)水泵的低水位運(yùn)行凝結(jié)水