某電廠330MW機組八級熱力系統(tǒng)及管道通流部分的設(shè)計

1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書摘要 本設(shè)計為某發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)計算與通流部分管道的設(shè)計，要以最大連續(xù)蒸發(fā)量為1036t/h的鍋爐及一個機組容量為330MW的汽輪機組的初始數(shù)據(jù)通過原則性熱力系統(tǒng)的確定及計算、通流部分管道的設(shè)計及計算?？尚蟹桨傅倪x取上從實際工程項目出發(fā)，綜合考慮安全可靠、經(jīng)濟實用，節(jié)省能源，保護環(huán)境的建設(shè)方針，同時對運行是否穩(wěn)定可靠，技術(shù)是否成熟等方面進行考慮，綜合比較確定。本設(shè)計主要是對全廠的熱力計算及對部分管道通流的計算及管道的選擇，同時要校核相關(guān)汽水流量、進氣量、發(fā)電量。根據(jù)原則性計算結(jié)果對相關(guān)熱力管道進行相關(guān)基本尺寸計算，根據(jù)基本尺寸參照相關(guān)標準熱力管道選型手冊選擇相關(guān)標準

2、管道，并對所選管道進行相關(guān)校核計算，糾正所選管道型號，優(yōu)化電廠熱力系統(tǒng)。最終得出電廠初步設(shè)計的相關(guān)系統(tǒng)確定，得出經(jīng)濟性較高，有建設(shè)價值的電廠建設(shè)方案。關(guān)鍵詞：熱力系統(tǒng)；熱經(jīng)濟性；部分通流管道SummaryThe design for the design of a power plant thermal system to calculate the flow part of the pipeline, to the maximum continuous evaporation is 1036t / h boiler and a unit capacity of 330MW Steam Tur

3、bine initial data through the principle thermal system Identify and calculations, pipeline design and calculation of the flow passage. From the actual project on the selection of feasible options considered safe, reliable, economical and practical, energy-saving construction guidelines to protect th

4、e environment, while running stable and reliable, whether the technology is mature to be considered, comprehensive comparison to determine.This design choice of the whole plant of thermodynamic calculation and the calculation of the flow passage on the part of the pipeline and pipe at the same time

5、want to check water Flow into the gas generating capacity. Related heat pipe principle calculation results related to the basic dimensions of the basic dimensions refer to the relevant standard heat pipe Selection Guide to select the relevant standard pipe, and the selected pipeline-related checking

6、 calculation to correct the selected pipeline model, optimization of power plant thermal system.Ultimately come to power plant preliminary design of the system to determine the obtained higher economic value of construction power plant construction program.Keywords: thermal systems; heat economy; pa

7、rt of the pipeline flow passage目錄摘要ISummaryII前言1第一章 設(shè)計概述21.1設(shè)計依據(jù)21.2設(shè)計可行性21.3設(shè)計內(nèi)容2第二章 原則性熱力系統(tǒng)計算32.1熱力系統(tǒng)相關(guān)已知參數(shù)32.1.1汽輪機形式及參數(shù)32.1.2鍋爐型式及參數(shù)42.1.3回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)參數(shù)42.1.4其他數(shù)據(jù)42.1.5簡化條件52.1.6設(shè)計所用原則性熱力系統(tǒng)圖52.2相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備原則性熱力計算部分52.2.1回?zé)嵯到y(tǒng)有關(guān)參數(shù)52.2.2各計算點的參數(shù)62.2.3在h-s圖上作汽輪機的蒸汽膨脹過程線82.2.4鍋爐連續(xù)排污利用系數(shù)及其有關(guān)流量的計算92.2.5各項抽汽系統(tǒng)計算102

8、.2.6汽輪機汽耗量及各項汽水流量的計算132.3功率核算14第三章 全廠熱經(jīng)濟性指標計算153.1 鍋爐參數(shù)153.2全廠熱經(jīng)濟指標16第四章 全面性熱力系統(tǒng)的擬定及其輔助設(shè)備174.1熱力系統(tǒng)174.2主蒸汽系統(tǒng)174.3再熱蒸汽系統(tǒng)194.4軸封蒸汽系統(tǒng)204.5旁路系統(tǒng)214.6給水系統(tǒng)及其設(shè)備224.7加熱器疏水及排氣系統(tǒng)234.8真空抽氣系統(tǒng)244.9輔助蒸汽系統(tǒng)244.10凝結(jié)水系統(tǒng)及其設(shè)備254.11循環(huán)水系統(tǒng)26第五章 管道計算與選型265.1管道計算所用相關(guān)資料275.1.1推薦流速資料275.1.2相關(guān)計算公式285.2具體管道管徑計算285.2.1主蒸汽相關(guān)管道285.

9、2.1.1 主蒸汽母管管徑計算285.2.1.2 主蒸汽支管（汽機進氣管）計算295.2.2 第一級抽汽管道內(nèi)徑的計算295.2.3 第二級抽汽管道內(nèi)徑的計算295.2.4 第三級高壓加熱器H3抽汽管道的計算305.2.5 通除氧器管道的計算305.2.6 低壓加熱器H5相關(guān)抽汽管道的計算305.2.7 低壓加熱器H6相關(guān)抽汽管道的計算315.2.8 低壓加熱器H7相關(guān)抽汽管道的計算315.2.9 低壓加熱器H8相關(guān)抽汽管道的計算325.2.10 排汽管道管徑的計算325.2.11 鍋爐給水管道支管管徑的計算325.3 管道的選型335.3.1 主蒸汽相關(guān)管道選型335.3.1.1 主蒸汽母管

10、選型335.3.1.2 主蒸汽支管管選型（即：汽機進汽管）345.3.2 第一級抽汽管路選型355.3.3 第二級抽汽管道選型355.3.4 低壓加熱器H3抽汽管道選型365.3.5 通除氧器抽汽管道選型375.3.6 低壓加熱器H5抽汽管道選型375.3.7 低壓加熱器H6抽汽管道選型385.3.8 低壓加熱器H7相關(guān)抽汽管道選型395.3.9 低壓加熱器H8抽汽管路選型395.3.10 汽機排汽管道選型405.3.11 鍋爐加熱器給水支管管路選型41參考文獻42英文文獻42原文：42翻譯：58致謝6869內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書前言隨著電力建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，電力結(jié)構(gòu)也在不斷調(diào)整。國產(chǎn)

11、火力發(fā)電機組容量不斷擴大?，F(xiàn)在，單機300MW及以上機組已成為運行中的主力機組。單機50MW及以下的純凝汽式小火電機組已得到有效控制。但是，我們應(yīng)看到目前存在的幾個問題，首先是全國發(fā)電設(shè)備平均年利用小時逐年下降。其次，我國人均用電水平低。這些問題反映了我國發(fā)電設(shè)備相對落后，運行狀態(tài)和性能水平相對都比較低，電能生產(chǎn)、傳輸和使用過程中的浪費現(xiàn)象嚴重，電力企業(yè)管理水平仍然不高，冗員沉重，電力市場化尚未形成，電力工業(yè)整體素質(zhì)和效率不高。這些問題的存在，既有發(fā)展中客觀條件制約的因素，也有受投資體制、管理體制等主觀認識制約的因素。此次設(shè)計的原則是努力提高電廠的安全可靠性、可用率；提高發(fā)電廠的經(jīng)濟性，節(jié)約用

12、地，縮短建設(shè)周期，降低工程造價，減低煤耗、水耗和廠用電率，以節(jié)約能源；考慮技術(shù)的先進性和適用性，提高機械化、自動化水平和勞動生產(chǎn)率；便于施工，便于運行、檢修和擴建。第一章 設(shè)計概述1.1設(shè)計依據(jù)本設(shè)計以具體給定參數(shù)及設(shè)計規(guī)范為根本依據(jù)，以給定熱負荷預(yù)計得出結(jié)果，以國家標準設(shè)計規(guī)范為準則選擇了合理的管道型號。在設(shè)計計算中均按照熱力發(fā)電廠課程設(shè)計、熱力發(fā)電廠第二版等標準設(shè)計手冊選取相關(guān)系數(shù)及定值參數(shù)進行計算。按照火電力廠汽水管道零件及部件典型設(shè)計-2000版為規(guī)范進行選管。在熱力系統(tǒng)確定時均以最優(yōu)化為標準，使設(shè)計熱經(jīng)濟性大最佳。1.2設(shè)計可行性目前火電廠機組仍然以凝汽式機組為主力機組，針對我國今年

13、來發(fā)電機組的形式，再考慮專業(yè)發(fā)展方向，學(xué)生選擇熱力課題進行計算也很有意義。1.3設(shè)計內(nèi)容根據(jù)給定的熱系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進行原則性熱力計算，校核相關(guān)汽水流量、進氣量、發(fā)電量，進行對發(fā)電機組的熱力經(jīng)濟性計算。根據(jù)原則性計算結(jié)果對相關(guān)輔助設(shè)備進行相關(guān)基本尺寸計算，根據(jù)基本尺寸參照相關(guān)標準設(shè)備選型手冊選擇相關(guān)標準設(shè)備，并對所選輔助進行相關(guān)校核計算，糾正所選設(shè)備型號，優(yōu)化電廠熱力系統(tǒng)。得出設(shè)計結(jié)論。第二章 原則性熱力系統(tǒng)計算熱力系統(tǒng)的一般定義是將熱力設(shè)備按照熱力循環(huán)的順序用管道和附件連接起來的一個有機整體。通?；?zé)峒訜嵯到y(tǒng)只局限在汽輪機的范圍內(nèi)，而發(fā)電廠熱力系統(tǒng)則在回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)基礎(chǔ)上將范圍擴大至全廠。因此，發(fā)電

14、廠熱力系統(tǒng)實際上就是在回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)上增加了一些輔助熱力系統(tǒng)，如鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)，補充水系統(tǒng)，熱電廠還有對外供熱系統(tǒng)等。根據(jù)使用的目的的不同，發(fā)電廠熱力系統(tǒng)又可分為發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)和發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)。在通過規(guī)定的符號來表示熱力設(shè)備以及它們之間的連接關(guān)系時就構(gòu)成了相應(yīng)的的熱力系統(tǒng)圖。2.1熱力系統(tǒng)相關(guān)已知參數(shù)2.1.1汽輪機形式及參數(shù) 汽輪機型號N-330-17.75/540/540 形式：亞臨界，一次中間再熱，單軸，雙缸雙排汽凝氣式汽輪機 額定功率:330MW 保證最大功率（M-MCR）：345MW 主汽閥前額定蒸汽壓力：17.75Mpa 主汽閥前額定氣溫：540 額定轉(zhuǎn)速：3000

15、r/min 旋轉(zhuǎn)方向：自機頭往發(fā)電機看順時針方向 額定冷卻水溫：20 維持額定功率懂得最高冷卻水溫度：33 額定排汽壓力：0.0054 MPa 再熱汽閥前額定蒸汽壓力：3.77MPa 再熱汽閥前額定蒸汽溫度：540 額定工況時汽輪機主蒸汽流量：936.443t/h 額定工況給水溫度：274.7 回?zé)嵯到y(tǒng)：3個高壓加熱器，1個除氧器，4個低壓加熱器，總共8級回?zé)岢槠?配汽方式：噴嘴 給水泵驅(qū)動方式：電動調(diào)速給水泵2.1.2鍋爐型式及參數(shù) 鍋爐型式：上海鍋爐廠、一次中間再熱、亞臨界壓力、單汽包爐 最大連續(xù)蒸發(fā)量Db=1036t/h最大過熱蒸汽壓力Pb=18.58Mpa；再熱蒸汽壓力Pr=4.219

16、MPa額定過熱氣溫tb=543,額定再熱氣溫tr=543汽包壓力Pdu=19.81MPa鍋爐熱效率b=93.39% 2.1.3回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)參數(shù) 機組各級回?zé)岢槠麉?shù) 最終給水溫度tfw=274.7給水泵出口壓力Ppu=19.82Mpa,給水泵效率pu=0.82除氧器至給水泵高差Hpu=21m小汽機排汽壓力Pc,xj=6.27Kpa;小汽機排汽焓hc,xj=2422.6kj/kg 2.1.4其他數(shù)據(jù) 鍋爐最大排污量 Dbl=0.01Db全廠汽水損失 Dl=0.015Db至鍋爐過熱器減溫水量Dde=24.49+8.16=32.65t/h 其他有關(guān)數(shù)據(jù)選擇回?zé)峒訜崞餍蔴=0.99 ，連續(xù)排污擴容器

17、效率f=0.98補充水入口水溫Tma=15,Hm,ma=62.8KJ/Kg連續(xù)排污擴容器壓力選為0.08MPa在計算工況下機械損失m=0.995，發(fā)電機損失g=0.99 2.1.5簡化條件 忽略加熱器和抽汽管道的散熱損失 忽略凝結(jié)水泵的介質(zhì)焓升2.1.6設(shè)計所用原則性熱力系統(tǒng)圖圖2.1 原則性熱力系統(tǒng)圖2.2相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備原則性熱力計算部分2.2.1回?zé)嵯到y(tǒng)有關(guān)參數(shù)八級不調(diào)整抽汽在額定工況時的各項參數(shù)見表1表2.1 N300-16.65/537/537型汽輪機組回?zé)嵯到y(tǒng)抽汽參數(shù)項目單位回?zé)岢槠蛱朒1H2H3H4（HD）H5H6H7H8C抽汽壓力5.9453.611.630.8030.3410.

18、1340.07320.02560.0054抽汽溫度386.7316.4436.6337.4237.11459564.5X=0.916抽汽管道壓損系數(shù)55555555加熱器端差1970002.782.782.782.78疏水冷卻器進口端差888根據(jù)已知條件算出各計算點的參數(shù) 水在給水泵中的比焓升。除氧器水面高度為21m，則給水泵的進口壓力，取給水的平均比容為，給水泵效率，則、2.2.2各計算點的參數(shù)表2.2 回?zé)嵯到y(tǒng)的有關(guān)參數(shù)序號項目符號單位抽 汽 級 數(shù)數(shù)據(jù)來源H1H2H3H4（HD）H5H6H7H8SGC1抽汽壓力5.9543.611.630.8030.3410.1340.007320.02

19、560.0054已知2抽汽溫度386.7316.4436.6337.4237.1145.095.064.5已知3抽汽比焓3142.773015.8233332.1983134.4162939.1452763.452661.462618.3542362.1查水蒸汽表4抽汽管道壓損系數(shù)%55555555已知5加熱器壓力5.65633.42951.54850.76290.323950.12730.069540.024320.0052636加熱器飽和溫度271.8241.426199.86168.483136.191106.50988.3864.35292.7534.27查飽和水蒸汽表7加熱器飽和比焓

20、1193.6651043.96851.629712.609572.865446.56370.124269.362403.2143.5查水蒸汽表8加熱器端差1.970002.782.782.782.780已知9加熱器出口溫度269.83241.426199.86168.483136.191106.50988.3864.35210加熱器出口水比焓1183.6331044851.7712.611560.959434.806358.44257.731143.5查水蒸汽表11疏水冷卻器進口端差888已知12疏水冷卻器疏水溫度249.426207.86176.48313疏水冷卻器疏水比焓1082.4878

21、87.884747.715查水蒸汽表2.2.3在h-s圖上作汽輪機的蒸汽膨脹過程線已知，； ，；，。根據(jù)表2所得到的回?zé)岢槠膮?shù)做出蒸汽在汽輪機內(nèi)的膨脹過程線，如下圖所示。圖2.2 亞臨界壓力330MW雙缸雙排汽凝汽式機組蒸汽膨脹過程線2.2.4鍋爐連續(xù)排污利用系數(shù)及其有關(guān)流量的計算表2.3 排污利用系統(tǒng)及有關(guān)流量計算表序號項目符號單位計算公式及數(shù)據(jù)來源數(shù)值絕對量相對量1進入汽輪機作功的蒸汽12汽輪機總進汽量1.01441.01443鍋爐蒸發(fā)量1.02941.02944鍋爐連續(xù)排污量0.010.0102940.0102945鍋爐給水量1.03971.03976鍋爐排污比焓由汽包壓力差水蒸汽表

22、1817.0357排污擴容器的擴容蒸汽比焓取x=0.95由擴容器壓力0.8MPa查表2666.4778排污擴容器排污水焓由擴容器壓力0.8MPa查表721.29擴容蒸汽系數(shù)0.0055810擴容器排污水系數(shù)0.0047211補充水量0.025750.0257512補充水比焓由補充水壓力和溫度查水蒸汽表84.26注：取擴容器壓力為0.8MPa，取排污冷卻器的端差為5。2.2.5各項抽汽系統(tǒng)計算（1）號高壓加熱器（H1）H1的疏水系數(shù)（2）2號高壓加熱器（H2） H2的疏水系數(shù)再熱蒸汽系數(shù)（3）3號高壓加熱器（H3）先計算給水泵的焓升。設(shè)除氧器的水位高度為21m，則給水泵的進口壓力為=21

23、5;0.0098+0.803×0.94=0.98508MPa，取給水的平均比容為=0.001125,給水泵效率=0.82，則=由H3的熱平衡式得H3的疏水系數(shù)（4）除氧器HD（5）5號低壓加熱器（H5）H5的疏水系數(shù)（6）6號低壓加熱器（H6） H6的疏水系數(shù) （7）7號低壓加熱器（H7） H7的疏水系數(shù) （8）8號低壓加熱器（H8）與軸封加熱器（SG）為了計算方便，將#8加熱器和軸封加熱器可作為整體考慮，采用圖2-39所示的熱平衡范圍來列出物質(zhì)平衡和熱平衡式，由熱井的物質(zhì)平衡式，可得根據(jù)寫出熱平衡式將消去，并整理成以吸熱為基礎(chǔ)以進水焓為基準的熱平衡式，得 （9）凝汽器系數(shù)的計算與物

24、質(zhì)平衡校核由熱井的物質(zhì)平衡計算由汽輪機通流部分物質(zhì)平衡來計算，以校核計算的準確性 二者相等，說明計算正確2.2.6汽輪機汽耗量及各項汽水流量的計算表2.4 作功不足系數(shù)計算的計算式0.84040.0684580.05750.75840.0850.064460.62630.069620.02270.49840.036170.03470.37250.0404160.01510.25910.023290.006030.19330.031870.006160.16540.026330.004350.2199汽輪發(fā)電機組汽耗量抽氣做功不足汽耗增加系數(shù)為則2.3功率核算表2.5 功率核算0.0684583

25、142.77215.150.031782661.4684.580.0853015.823256.340.026332618.35468.940.036173332.198120.530.60442362.11427.650.069623134.146218.20.013336143.690.0404162939.145118.790.001432844.590.023292763.4564.362644.721 kg新汽比內(nèi)功（其中計算數(shù)據(jù)見表）為據(jù)此，可得汽輪發(fā)電機的功率為計算誤差誤差非常小，在工程允許范圍內(nèi)，表示上述計算正確。第三章全廠熱經(jīng)濟性指標計算發(fā)電機組熱經(jīng)濟性指標計算新汽的比熱耗

26、絕對電效率汽輪發(fā)電機組絕對電效率汽輪發(fā)電機組熱耗率q汽輪發(fā)電機組汽耗率d3.1 鍋爐參數(shù)1.過熱蒸汽參數(shù)由，溫度查得過熱蒸汽出口比焓2.再熱蒸汽參數(shù)鍋爐設(shè)計再熱蒸汽出口壓力再熱器換熱量查得鍋爐排污比焓3.21.汽輪機做功的蒸汽量為：2.鍋爐蒸發(fā)量： 得3.鍋爐連續(xù)排污量4.鍋爐給水量5.排污擴容器的擴容蒸汽比焓： 取x=0.95，由擴容器壓力0.8MP，查得6.排污擴容器排水焓為：由擴容器壓力0.8MP，差水蒸氣表得7.全廠工質(zhì)滲漏系數(shù) 8.鍋爐排污系數(shù) 9.查表?。p溫水系數(shù)） 10. 3.3全廠熱經(jīng)濟指標1.鍋爐有效熱量q1 2.管道效率3.全廠熱效率3.全廠熱耗率第四章 全面性熱力系統(tǒng)的

27、擬定及其輔助設(shè)備4.1熱力系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)資料，把全面性熱力系統(tǒng)擬定為，除輔助蒸汽系統(tǒng)按母管制設(shè)計外，其余熱力系統(tǒng)均采用單元制。熱力循環(huán)采用八級回?zé)岢槠到y(tǒng)，設(shè)有三臺高壓加熱器、一臺除氧器和四臺低壓加熱器。對于采用一次中間再熱的330MW汽輪機組，蒸汽系統(tǒng)主要包括主蒸汽系統(tǒng)、再熱蒸汽系統(tǒng)，旁路系統(tǒng)，軸封蒸汽系統(tǒng)，輔助蒸氣系統(tǒng)和回?zé)岢槠到y(tǒng)。4.2主蒸汽系統(tǒng)主蒸汽系統(tǒng)是指從鍋爐過熱器聯(lián)箱出口至汽輪機主氣閥進口的主蒸汽管道、閥門、疏水管等設(shè)備、部件組成的工作系統(tǒng)。在主氣閥前，通常設(shè)置有電動主氣閥。在汽輪機啟動以前電動主氣閥關(guān)閉，使汽輪機與主蒸汽管道隔開，防止水或主蒸汽管道中其它雜物進入主氣閥區(qū)域。在主

28、蒸汽管道的最低位置處，設(shè)置有疏水止回閥及相應(yīng)的疏水管道，用于在汽輪機啟動前暖管至10%額定負荷以前，以及汽輪機停機后及時進行疏水，避免因管內(nèi)積水發(fā)生水擊現(xiàn)象?；鹆Πl(fā)電廠常用的主蒸汽系統(tǒng)有以下幾種型式：1.單母管制系統(tǒng)（又稱集中母管制系統(tǒng)），其特點是發(fā)電廠所有過路的蒸汽線引至一根蒸汽母管集中后，再由該母管引至汽輪機和各用汽處。，適用于熱負可靠供應(yīng)的熱電廠以及單機容量為6MW以下的電廠。2.切換母管制系統(tǒng)，其特點為每臺鍋爐與其相對應(yīng)的汽輪機組成一個單元，正常時機爐成單元運行，各單元之間裝有母管，每一單元與母管相連處裝有三個切換閥門。該系統(tǒng)適宜裝有高壓供熱式機組的發(fā)電廠和中、小型發(fā)電廠采用。3.單元

29、制系統(tǒng)，是指一機一爐相配合連接而成的系統(tǒng)，汽輪機和供給它蒸汽的鍋爐組成獨立的單元，與其它單元之間沒有蒸汽管道的連接，通向各輔助設(shè)備的支管由各單元蒸汽主管中引出。4.擴大單元制系統(tǒng)，是將各單元制蒸汽管道之間用一根蒸汽母管橫向連接起來的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的特點介于單元制和切換母管制之間，與單元制系統(tǒng)相比運行靈活，可在一定負荷下機爐交叉運行；與切換母管制系統(tǒng)相比可節(jié)省23個高壓閥門。高參數(shù)大容量機組，尤其是再熱機組的蒸汽流量很大。汽輪機自動主汽閥（高壓主汽閥）一般配置兩個，一有配置四個高壓主汽閥的，高壓調(diào)速汽閥一般都配置四個，再熱后的中壓自動主汽閥與相應(yīng)的調(diào)速汽閥合并為中壓聯(lián)合汽閥，一般也配置兩個或四個

30、。它們均靠汽輪機調(diào)速系統(tǒng)的高壓油控制其自動關(guān)閉；新蒸汽管道上配置以電動隔離閥作嚴密隔絕蒸汽用。高壓缸排氣管上為防止機組甩負荷時，再熱管道內(nèi)的蒸汽倒流入汽輪機，通常設(shè)置有逆止閥。當汽輪機甩負荷時，高、中壓自動主汽閥在高壓油作用下瞬間關(guān)閉（0.10.3s），高壓缸排氣逆止閥以及各回?zé)岢槠艿郎系哪嬷归y也在氣動或液動機構(gòu)作用下關(guān)閉，從而保護汽輪機不至超速。該機組的主蒸汽系統(tǒng)采用單元制系統(tǒng)，其主蒸汽管道采用雙管布置方式。鍋爐產(chǎn)生的新蒸汽通過兩根并列的管道輸出。主汽管采用這樣的布置方式，其目的在于均衡進入汽輪機的蒸汽溫度和節(jié)省材料。為了減小蒸汽的流動阻力損失，在主汽閥前的主蒸汽管道上不設(shè)任何截止閥門，也

31、不設(shè)置主蒸汽流量測量節(jié)流元件，汽輪機的近期流量有汽輪機高壓缸調(diào)節(jié)級后的蒸汽壓力折算得到。主汽閥前的主蒸汽管道上，都設(shè)有疏水管路。疏水各經(jīng)一只電動疏水閥后導(dǎo)向凝汽器。疏水閥可在集控室內(nèi)控制開啟或關(guān)閉。當汽輪機的負荷低于額定負荷的20運行時，疏水閥即自動開啟，以確保汽輪機本體及相應(yīng)管道的可靠疏水。4.3再熱蒸汽系統(tǒng)再熱蒸汽系統(tǒng)是指從汽輪機高壓缸排氣口經(jīng)鍋爐再熱器至汽輪機中壓缸聯(lián)合汽門前的全部蒸汽管道和分支管道組成的系統(tǒng)。它包括再熱冷段蒸汽管道和再熱熱段蒸汽管道，再熱冷段蒸汽管道是指從汽輪機高壓缸排汽口到鍋爐再熱器進口的再熱蒸汽管道及其分支管道；再熱熱段蒸汽管道是指從鍋爐再熱器出口至汽輪機中壓聯(lián)合汽

32、門之間的再熱蒸汽管道及其分支管道。在高壓排汽管道的最低位置處也設(shè)有疏水管道及相應(yīng)的疏水止回閥?；?zé)岢槠到y(tǒng)的第2段抽汽管道，也由高壓缸管道接至2號高壓加熱器。有的機組，在高壓缸排氣管道上，設(shè)有通往小汽輪機（驅(qū)動給水泵）、除氧氣和輔助蒸氣系統(tǒng)的管道及相應(yīng)的閥門，考慮汽輪機低負荷時，向小汽輪機、除氧氣和輔助蒸氣系統(tǒng)供汽。對于采用中壓缸啟動的汽輪機組，在高壓旁路管道至再熱冷段的蒸汽管道之間，設(shè)置有管徑較小的（約50）連通管，啟動時，在高壓缸進汽前用來對高壓缸排汽管（再熱冷段管道）進行暖管。此時，要特別注意再熱冷段可靠地進行疏水。此外，由于采用中壓缸啟動過程中高壓缸變成了“鼓風(fēng)機”，有可能造成高壓缸過

33、熱。為了避免高壓缸過熱，在其排汽管道與凝汽器之間設(shè)有連通管及相應(yīng)的閥門，在啟動過程中該管道開通高壓缸處于高真空狀態(tài)，盡量減小其鼓風(fēng)損失（也即減小鼓風(fēng)發(fā)熱量）。再熱熱段指鍋爐再熱器出口至中聯(lián)門前的蒸汽管道。在該段管道上，也應(yīng)設(shè)有暖管和疏水管道，其中輸水管道在20額定負荷之前，因一直開通。在該段管道的中聯(lián)門前，接有通往凝汽器的低壓旁路管道及相應(yīng)的旁路閥門。主蒸汽管道可分為單管和雙管兩種系統(tǒng)。為了避免用直徑大，管壁厚的主蒸汽管和再熱蒸汽管，同時又能減小流動阻力損失，大容量機組單元制主蒸汽管道和再熱蒸汽管道多采用并列雙管系統(tǒng)。即從過熱器引出兩根主蒸汽管，分別進入汽輪機高壓缸左右兩側(cè)的主汽門，在高壓缸內(nèi)

34、膨脹做功后其排汽也分兩根低溫再熱蒸汽管進入再熱器，再熱后的蒸汽仍分左右兩側(cè)沿兩根（或四根）高溫再熱蒸汽管經(jīng)中壓缸兩側(cè)的中壓聯(lián)合汽門進入中壓缸繼續(xù)膨脹做功。隨著機組容量增大，爐膛寬度加大，煙氣流量、溫度分布不均等造成兩側(cè)主蒸汽的氣溫偏差和壓力偏差增大。過大的蒸汽溫度偏差會使汽缸等高壓部件受熱不均，造成汽缸扭曲變形，嚴重時會引起軸封摩擦損壞設(shè)備；過大的壓力偏差將會引起汽輪機機頭因受力不均發(fā)生偏轉(zhuǎn)位移，致使汽輪機產(chǎn)生強烈振動，這是絕對不容許的。因此，國際電工協(xié)會規(guī)定允許溫度偏差：持久性的為15，瞬時性的為42。為防止溫度偏差和壓力偏差過大現(xiàn)象，可采用以下措施：（1）采用中間聯(lián)絡(luò)管。當主蒸汽管道為雙管

35、系統(tǒng)時，可在靠近主汽門處的，側(cè)主蒸汽管之間裝設(shè)中間聯(lián)絡(luò)管，以減小汽輪機進汽的壓力偏差，中間聯(lián)絡(luò)管管徑大小應(yīng)該能夠保證當一個主汽門全開，另一個主汽門全關(guān)時通過全部蒸汽量，同時要求過熱器組采用交叉布置，以保持溫差在極限內(nèi)。（2）采用單管雙管系統(tǒng)或雙管單管雙管系統(tǒng)。這兩種系統(tǒng)在引進機組中?？梢姷健喂茈p管系統(tǒng)即在鍋爐出口處采用單根主蒸汽管，引至汽輪機主汽門、中壓聯(lián)合汽門之前再分成兩根，此時單根主蒸汽管道的直徑應(yīng)按最大的蒸汽流量工況設(shè)計，這種系統(tǒng)能保證進入汽輪機的溫度偏差和壓力偏差最小。此系統(tǒng)即在過熱器出口聯(lián)箱兩側(cè)各有一根引出管，經(jīng)Y形三通后匯集為單根，至主蒸汽前分為兩根，這種布置方式滿足了汽輪機對蒸

36、汽溫度偏差和壓力偏差的要求，為了能使蒸汽得到充分混合，要求單根管的長度至少為其管徑的20倍，管徑亦按最大蒸汽流量工況設(shè)計。4.4軸封蒸汽系統(tǒng)汽輪機組的高、中、低壓缸軸封均由若干個軸封段組成。相鄰兩個軸封段之間形成一個汽室，并經(jīng)過各自的管道接至軸封系統(tǒng)。在汽輪機組啟動前，汽輪機內(nèi)部必須建立必要的真空。此時，利用輔助蒸氣向汽輪機的軸封裝置送氣。在汽輪機組正常運行時，汽輪機的高壓區(qū)段的蒸汽向外泄漏，同時，為了防止空氣進入軸封系統(tǒng)，在高壓區(qū)段的最外側(cè)一個軸封汽室，則必須將蒸汽和空氣的混合物抽出；在汽輪機的低壓區(qū)段，則必須向汽室b送氣，而將汽室a的蒸汽、空氣混合物抽走。由此看來，軸封蒸汽系統(tǒng)包括送氣、回

37、（抽）汽和漏汽三部分。為了汽輪機本體部分的安全，對送汽的壓力和溫度有一定要求。因為送汽溫度如果與汽輪機本體部件溫度差別太大，將使汽輪機部件產(chǎn)生甚大的熱應(yīng)力，這種熱應(yīng)力將造成汽輪機部件壽命損耗的加劇，同時還會造成汽輪機動、靜部分的相對膨脹失調(diào)，著將直接影響汽輪機組的安全。在汽輪機啟動時，高、中壓缸軸封的送汽溫度范圍是：冷態(tài)啟動時，用壓力為0.750.80MPa、溫度為208375的蒸汽向軸封送汽。對于高、中壓缸，較好的軸封送汽溫度范圍是208260，這一溫度范圍適用于各種啟動方式。低壓缸軸封的送汽溫度則取150或更低一些。當汽輪機緊急停機時，高、中壓缸的進汽閥迅速關(guān)閉。此時，高壓缸內(nèi)的蒸汽壓力仍

38、然較高，而中、低壓缸內(nèi)的蒸汽壓力接近于凝汽器內(nèi)的壓力，于是，高壓缸內(nèi)的蒸汽將通過軸封蒸汽系統(tǒng)泄漏到中、低壓缸內(nèi)膨脹做功，造成汽輪機的超速。為了避免這種危險，軸封系統(tǒng)應(yīng)稀有危急放汽閥，當軸封系統(tǒng)的壓力超限時，放汽閥立即打開，將軸封系統(tǒng)與凝汽器接通。軸封蒸汽系統(tǒng)通常有兩路外接汽源。一路是來自其他機組或輔助鍋爐（對于新建電廠的第一臺機組）的輔助蒸汽，經(jīng)溫度、壓力調(diào)節(jié)閥之后，接至軸封蒸汽母管，并分別向各自軸封送汽；另一路是主蒸汽經(jīng)壓力調(diào)節(jié)后供汽至軸封蒸汽系統(tǒng)，作為軸封蒸汽系統(tǒng)的備用起源。4.5旁路系統(tǒng)在某些情況下，不允許蒸汽進入汽輪機。如當鍋爐（剛點火不久）提供蒸汽的溫度、過熱度都比較低時，或運行中的

39、汽輪機意外地失去負荷時，都不允許蒸汽進入汽輪機。在這些情況下，鍋爐提供的蒸汽就可以（并非唯一）通過旁路系統(tǒng)加以處理（回收工質(zhì)）。對于采用一次中間再熱的機組，采用的旁路有一級大旁路系統(tǒng)和高低壓串聯(lián)的兩級旁路兩種形式。我國330MW級的汽輪機組，均采用后一種形式。高壓旁路系統(tǒng)設(shè)置在進入汽輪機高壓缸前的主蒸汽管道上；低壓旁路系統(tǒng)設(shè)置在進入汽輪機中壓缸前的再熱熱段蒸汽管道上。旁路系統(tǒng)由旁路閥、旁路管道、暖管設(shè)施以及相應(yīng)的控制裝置（包括液壓控制和DEHC控制系統(tǒng)）和必要的隔音設(shè)施組成。旁路系統(tǒng)的通流能力應(yīng)根據(jù)機組可能的運行情況予以選定。旁路的通流能力并不是越大越好。旁路系統(tǒng)的動作響應(yīng)時間則是越快越好，要

40、求在12s內(nèi)完成旁路開通動作，在23s內(nèi)完成關(guān)閉動作。4.6給水系統(tǒng)及其設(shè)備給水系統(tǒng)是從除氧器給水箱下降管入口到鍋爐省煤器進口之間的管道、閥門和附件之總稱。它包括了低壓給水系統(tǒng)和高壓給水系統(tǒng)，以給水泵為界，給水泵進口之前為低壓系統(tǒng)，給水泵出口之后為高壓系統(tǒng)。由除氧器給水箱經(jīng)下水管至給水泵進口的管道、閥門和附件，承受的給水壓力較低，稱為低壓給水系統(tǒng)。為減小流動阻力，防止給水泵汽蝕，一般采用管道短、管徑大、閥門少、系統(tǒng)簡單的管道系統(tǒng)。由給水泵出口經(jīng)高壓加熱器到鍋爐省煤器前的管道、閥門和附件，承受的給水壓力很高，稱為高壓給水系統(tǒng)。給水系統(tǒng)型式的選擇與機組的型式、容量和主蒸汽系統(tǒng)的型式有關(guān)。主要有以下

41、幾種型式：1. 單母管制系統(tǒng)該系統(tǒng)設(shè)有三根單母管，即給水泵入口側(cè)的低壓吸水母管、給水泵出口側(cè)的壓力母管和鍋爐給水母管。其中吸水母管和壓力母管采用單母管分段，鍋爐給水母管采用的是切換母管。2切換母管制系統(tǒng)當汽輪機、鍋爐和給水泵的容量相匹配時，可作單元運行，必要時可通過切換閥門交叉運行，因此其特點是有足夠的可靠行和運行的靈活性。同時，因有母管和切換閥門，投資大，鋼材、閥門耗量也相當大。3單元制系統(tǒng)單元制給水系統(tǒng)的優(yōu)缺點是系統(tǒng)簡單，管路短、閥門少、投資省，便于機爐集中控制和管理維護。當采用無節(jié)流損失的變速調(diào)節(jié)時，其優(yōu)越性更為突出。當然，運行靈活差也是不可避免的缺點。它適用于中間再熱凝汽式或中間再熱供

42、熱式機組的發(fā)電廠。我國目前采用的330MW汽輪機組給水系統(tǒng)主要設(shè)備包括兩臺50的汽動給水泵及其前置泵，驅(qū)動小汽輪機及驅(qū)動電動機，電動給水泵、液力聯(lián)軸器及其驅(qū)動電動機，電動給水泵的前置泵及其驅(qū)動電動機，1號、2號高壓加熱器等設(shè)備以及管道、閥門等配套部件。對于330MW汽輪機的給水泵組，目前已采用的基本配置是：兩臺50的汽動給水泵和一臺2540的液力調(diào)速的備用電動給水泵。該機組給水系統(tǒng)配備了兩臺50的汽動給水泵和一臺2540的液力調(diào)速的備用電動給水泵。正常運行時，兩臺汽動給水泵運行，以1臺電動泵備用。當運行泵故障時，備用甭將無擾動投入運行。電動泵的前置泵與電動泵采用同一電動機驅(qū)動。汽動給水泵的前置

43、泵進口管道也設(shè)有手動隔離閥和濾網(wǎng)，濾網(wǎng)上游配有安全閥。該前置泵與汽動給水泵之間設(shè)有流量測量孔板和濾網(wǎng)而沒有任何閥門。汽動給水泵（FP）出口管道出口處裝有止回閥、流量調(diào)節(jié)閥和電動隔離閥。汽動給水泵的中間抽頭經(jīng)其出口母管上的電動隔離閥后，向鍋爐再熱器的減溫器提供減溫水；汽動給水泵的出口給水，經(jīng)母管及電動隔離閥后，分別向鍋爐過熱器的一、二級減溫器和汽輪機的高壓旁路系統(tǒng)提供減溫水。汽動給水泵也稱啟動給水泵，電動給水泵（FP）與汽動給水泵除了驅(qū)動方式與汽動給水泵不同之外，其本體的結(jié)構(gòu)性能與汽動給水泵基本相同，為雙殼體、筒形、雙吸、臥式離心泵，共有5級。電動給水泵的前置泵為單吸、單級、臥式離心泵。4.7加

44、熱器疏水及排氣系統(tǒng)高壓加熱器和低壓加熱器正常疏水系統(tǒng)均采用逐級自流方式。正常運行時，每臺高壓加熱器的正常疏水逐級回流至下一級高壓加熱器，最后至除氧器，低壓加熱器的正常疏水逐級回流至下一級低壓加熱器，最后至排汽裝置。除正常疏水外，各加熱器還設(shè)有危急疏水管路，當加熱器故障引起水位超過規(guī)定值或在低負荷運行時相鄰加熱器之間壓差較小，正常疏水不能逐級自流，危急疏水閥則自動開啟，以控制加熱器水位。各加熱器危急疏水均單獨接至排汽裝置；除氧器在高水位時溢流或緊急放水以及除氧器檢修放水均排至排汽裝置中。軸封冷凝器疏水經(jīng)多級U形水封管排入排汽裝置中。每個加熱器的疏水管路上均設(shè)有疏水調(diào)節(jié)閥。所有低壓加熱器均設(shè)有兩個

45、分開的疏水接口，正常疏水接口位于加熱器疏水冷卻段，危急疏水接口位于加熱器的凝結(jié)段。每臺加熱器均設(shè)有啟動排氣和連續(xù)排氣，以排除加熱器中的不凝結(jié)氣體。每臺高壓加熱器的啟動和連續(xù)排氣均單獨接至除氧器中，每臺低壓加熱器的啟動和連續(xù)排氣也單獨接至排汽裝置中。除氧器的啟動和連續(xù)排氣接至大氣中。連續(xù)排氣均設(shè)有節(jié)流孔板，其容量按能通過0.5%加熱器最大加熱流量選取。4.8真空抽氣系統(tǒng)對于凝汽式汽輪機組，需要在汽輪機的汽缸內(nèi)和凝汽器中建立一定的真空，正常運行時也需要不斷地將由不同途徑漏入的不凝結(jié)氣體從汽輪機及凝汽器內(nèi)抽出。真空系統(tǒng)就是用來建立和維持汽輪機組的地背壓和凝汽器的真空。低壓部分的軸封和低壓加熱器也依靠

46、真空抽氣系統(tǒng)的正常運行工作才能建立相應(yīng)的負壓或真空。真空抽氣系統(tǒng)主要包括汽輪機的密封裝置、真空泵以及相應(yīng)的閥門、管路等設(shè)備和部件。對于330MW汽輪機組，目前真空抽氣系統(tǒng)采用的抽氣設(shè)備多數(shù)是水環(huán)式真空泵和射氣式抽氣相結(jié)合。4.9輔助蒸汽系統(tǒng)每臺機組各設(shè)有一臺輔助蒸汽聯(lián)箱，兩臺機組的輔助蒸汽聯(lián)箱之間設(shè)有聯(lián)絡(luò)母管，供機組啟動的老廠來汽接入1號機組的輔助蒸汽聯(lián)箱。機組正常運行時，輔助蒸汽聯(lián)箱的汽源來自汽輪機4段抽汽，啟動或低負荷時來自冷再熱蒸汽系統(tǒng)。冷再熱蒸汽與高壓輔助蒸汽聯(lián)箱之間設(shè)有減壓閥。輔助蒸汽聯(lián)箱參數(shù)約為315370，0.81.2MPa。輔汽聯(lián)箱向暖風(fēng)器、生水加熱器、主廠房及輸煤棧橋蒸汽采暖

47、等提供加熱蒸汽，其供汽參數(shù)滿足用戶的要求。為防止減壓閥失控時輔助蒸汽系統(tǒng)超壓，輔助蒸汽聯(lián)箱上設(shè)有安全閥，其排放能力100%滿足最大來汽量。當一臺機組正常運行，另一臺機組啟動時，啟動機組的輔助蒸汽由正常運行的輔助蒸汽聯(lián)箱供汽。輔助蒸汽系統(tǒng)的供汽能力按一臺機組啟動和另一臺機組正常運行時的用汽量之和考慮。來自一期的啟動用汽管道上設(shè)有流量測量裝置。表4.1機組不同狀態(tài)下各輔助蒸汽用戶用汽量序蒸汽用戶名稱每臺機組的汽耗量（kg/h）備 注號啟 動正常運行維修或事故1除氧器150002暖風(fēng)器加熱27000560003空氣預(yù)熱器吹灰用汽190004汽輪機汽封用汽56005采暖加熱器用汽18000兩臺機組公用

48、，正常運行由5段抽汽供給6蒸汽采暖用汽3000030000兩臺機組公用，1606生水加熱器1000010000兩臺機組公用7燃油系統(tǒng)加熱用汽30003000兩臺機組公用8磨煤機蒸汽滅火20009給煤機蒸汽滅火600010煤斗消防用汽5600總計10860099000136004.10凝結(jié)水系統(tǒng)及其設(shè)備凝結(jié)水箱來的凝結(jié)水由凝結(jié)水泵升壓后，經(jīng)中壓凝結(jié)水精處理裝置、軸封冷卻器和三臺低壓加熱器后進入除氧器。每臺機組安裝2臺100容量的凝結(jié)水泵。凝結(jié)水精處理采用粉末樹脂覆蓋過濾器系統(tǒng)，單元制布置，每臺機組設(shè)有3x50容量的過濾器及其輔助系統(tǒng)。凝結(jié)水系統(tǒng)中凝結(jié)水精處理裝置設(shè)有100%容量的電動旁路；軸封冷

49、卻器也設(shè)有旁路管道，用于機組試運行凝結(jié)水管道沖洗時旁通軸封冷卻器；7、6、5號低壓加熱器各設(shè)有一個電動旁路。在軸封冷卻器出口的凝結(jié)水管道上引出一路裝有調(diào)節(jié)閥的凝結(jié)水泵再循環(huán)管至排汽裝置，以確保機組啟動和低負荷時凝結(jié)水泵所需的最小流量和軸封冷卻器所需的最小冷卻水量的要求。在軸封冷卻器入口的凝結(jié)水管道上，設(shè)置一路至凝結(jié)水補充水箱的管道，用于排汽裝置熱井高水位時的放水。在軸封冷卻器出口的凝結(jié)水管道上裝有除氧器水位調(diào)節(jié)閥。此外，凝結(jié)水系統(tǒng)還負責(zé)提供疏水擴容器減溫水、低壓旁路減溫水、低壓缸噴水、真空泵補充水，以及向輔助蒸汽減溫器及其它減溫器提供減溫水等。每臺機組設(shè)有一套凝結(jié)水補充水系統(tǒng)，包括一座300m

50、3凝結(jié)水補充水箱和2臺100%容量的凝結(jié)水補充水泵、1臺100容量的鍋爐上水泵。由化學(xué)水處理車間來的除鹽水補到凝結(jié)水補充水箱，水箱中的除鹽水通過凝結(jié)水補充水泵向排汽裝置補水。在補充水管道上設(shè)有調(diào)節(jié)閥，以調(diào)節(jié)排汽裝置熱井的水位。凝結(jié)水補充水泵還為發(fā)電機定子冷卻水箱提供補水。機組啟動時，鍋爐上水泵為鍋爐、除氧器水箱及發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)上水。凝結(jié)水補充水系統(tǒng)的管道和閥門均采用不銹鋼材料。4.11循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水系統(tǒng)主要包括取水頭、進水盾溝、進水工作井、循環(huán)水泵房設(shè)備、循環(huán)水進水管道、凝汽器、循環(huán)水排水管（箱涵）、虹吸井、排水工作井、排水盾溝和排水頭等部分。為提高循環(huán)水泵各個零部件的耐腐蝕性能，在循

51、環(huán)水泵殼體、軸泵套管、齒輪箱等部件上均刷有防腐漆。另外，在循環(huán)水泵殼體的擴壓段、錐形管和泵軸套管及其導(dǎo)流板處還分別設(shè)有犧牲陽極，即鋅塊。循環(huán)水泵的葉輪結(jié)構(gòu)主要包括葉輪體、葉輪轂、調(diào)節(jié)母管、調(diào)節(jié)撥叉、傳動銷、曲柄、葉片和葉輪端蓋等主要部件。這些部件均采用耐腐蝕的材料。第五章 管道計算與選型熱電廠的一般管道設(shè)計中，都是在推薦的流速范圍內(nèi)選擇適當?shù)慕橘|(zhì)流速，經(jīng)過水力計算求出管徑，再根據(jù)介質(zhì)的參數(shù)和管材的特性通過強度計算求其管壁厚度，最后在選擇管道和確定其有關(guān)具體數(shù)值。推薦的介質(zhì)流速范圍是經(jīng)過大量的計算和具體的時間經(jīng)驗總結(jié)出來的。在一般的中小型熱電廠中，管線不長，布置合理時，可不作水力計算和壁厚計算，而是選擇適當?shù)慕橘|(zhì)流速直接選定管徑及其壁厚。對于一些小直徑的輔助管道。往往不經(jīng)過計算而是參考類似的管道來選擇管道直徑及其壁厚。5.1管道計算所用相關(guān)資料確定管徑時，一般應(yīng)根據(jù)運行中介質(zhì)的最大流量和允許的最大壓力損失進行計算，由于管徑和壁厚厚度的偏差，計算時應(yīng)考慮10%的裕量。5.1.1推薦流速資料汽水管道的介質(zhì)流速一般按DL/T 50541996火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計技術(shù)規(guī)定中推薦的管道介質(zhì)流速來選取，詳見表4在推薦的介質(zhì)流速范圍內(nèi)選擇具體流速時，應(yīng)注意管徑大小、參數(shù)高低的影響，對于直徑小、介質(zhì)參數(shù)低的管道，宜采用較低值。給水再循環(huán)量