p3熱力系統(tǒng)-3全面性-3

次要熱力系統(tǒng)內(nèi)容提要加熱器的疏水和放氣系統(tǒng)

輔助蒸汽系統(tǒng)

凝汽器抽真空及疏水?dāng)U容器系統(tǒng)廠內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)（工業(yè)水系統(tǒng)）開式循環(huán)水系統(tǒng)閉式循環(huán)水系統(tǒng)濱海電廠的特殊之處（四）加熱器的疏水和放氣系統(tǒng)疏水系統(tǒng)的作用：以合理的方式疏放及回收各級加熱器的蒸汽凝結(jié)水，同時(shí)，保持加熱器內(nèi)水位在正常范圍內(nèi)以保證加熱器的加熱效果并防止汽輪機(jī)進(jìn)水放氣系統(tǒng)的作用：從加熱器和除氧器中排出不凝結(jié)的氣體，以提高傳熱效果，防止金屬設(shè)備和管道腐蝕

疏水：A正常運(yùn)行、B事故放氣：A正常運(yùn)行、B啟動(dòng)Ⅰ高壓加熱器的疏水和放氣系統(tǒng)Ⅰ高壓加熱器的疏水和放氣系統(tǒng)1.正常運(yùn)行時(shí)，高壓加熱器的疏水逐級自流疏水管道上設(shè)有氣動(dòng)角式疏水調(diào)節(jié)閥，每個(gè)調(diào)節(jié)閥前、后都設(shè)置截止閥2.高壓加熱器的事故疏水排至疏水?dāng)U容器A事故疏水管道上裝設(shè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，每個(gè)調(diào)節(jié)閥前設(shè)手動(dòng)閘閥，調(diào)節(jié)閥后設(shè)水封閥高壓加熱器事故疏水的原因：A高壓加熱器的管子破裂或管板焊口泄漏，給水進(jìn)入殼體，造成水位升高；B正常疏水調(diào)節(jié)閥故障，疏水不暢造成殼體水位升高；C下一級高壓加熱器或除氧器高水位事故后，關(guān)閉上一級來的疏水調(diào)節(jié)閥，上一級高壓加熱器疏水無出路。Ⅰ高壓加熱器的疏水和放氣系統(tǒng)Ⅰ高壓加熱器的疏水和放氣系統(tǒng)3.正常運(yùn)行時(shí)，高壓加熱器的連續(xù)排氣接入除氧器連續(xù)排汽管內(nèi)，設(shè)有內(nèi)置式節(jié)流孔板，用于限制排氣量，防止加熱蒸汽通過排氣管道串入除氧器，降低熱經(jīng)濟(jì)性

4.高壓加熱器的啟動(dòng)排氣排向大氣，用于機(jī)組啟動(dòng)和水壓試驗(yàn)時(shí)迅速排氣5.安全閥：保護(hù)加熱器殼體，避免因加熱器管子破裂，高壓給水進(jìn)入加熱器殼側(cè)而引起殼體超壓，其排汽直接排入大氣6.水室底部設(shè)放水管道7.停用保護(hù)：汽側(cè)充氮，水側(cè)充滿化學(xué)處理水

正常疏水事故疏水連續(xù)排氣啟動(dòng)排氣水側(cè)對空排氣啟動(dòng)排氣安全閥水室底部放水加熱器接管除氧器溢放水和排氣Ⅱ低壓加熱器的疏水和放氣系統(tǒng)Ⅱ低壓加熱器的疏水和放氣系統(tǒng)1.正常運(yùn)行時(shí)，低壓加熱器的疏水逐級自流疏水管道上設(shè)有氣動(dòng)角式疏水調(diào)節(jié)閥，每個(gè)調(diào)節(jié)閥前、后都設(shè)置截止閥2.低壓加熱器的事故疏水，H5、H6排至疏水?dāng)U容器A，H7、H8排至凝汽器事故疏水管道上裝設(shè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，每個(gè)調(diào)節(jié)閥前設(shè)手動(dòng)閘閥，調(diào)節(jié)閥后設(shè)水封閥3.正常運(yùn)行時(shí)，低壓加熱器的連續(xù)排氣排至凝汽器4.低壓加熱器的啟動(dòng)排氣排向大氣上汽1000MW機(jī)組低壓加熱器的疏水方式：疏水冷卻段與疏水泵方式結(jié)合；（1）除#5低壓加熱器設(shè)下端差為5.6℃的內(nèi)置式疏水冷卻段外，其它加熱器均不設(shè)內(nèi)置式疏水冷卻段；

（2）#6低壓加熱器采用疏水泵方式，其疏水直接由疏水泵打入其出口主凝結(jié)水管內(nèi)；

（3）在軸封加熱器和#8低壓加熱器之間的凝結(jié)水主管上設(shè)置一外置式疏水冷卻器，#7和#8低壓加熱器的疏水分別自流入該外置式疏水冷卻器。

（4）當(dāng)疏水泵故障切除時(shí)，疏水雖然可切換成逐級自流，但會(huì)增加的流量而增加凝結(jié)水泵的耗功。因此，疏水泵選用兩臺(tái)互為備用、可靠性高的100％容量的熱水泵。H5H6H7H8疏水泵至H6凝結(jié)水出口外置式疏水冷卻器至凝汽器上汽低加疏水詳圖（五）輔助蒸汽系統(tǒng)作用：保證機(jī)組安全可靠地啟動(dòng)和停機(jī)，及在低負(fù)荷和異常工況下提供必要的、參數(shù)和數(shù)量都符合要求的汽源，同時(shí)向有關(guān)設(shè)備提供生產(chǎn)加熱用汽組成部分：輔助蒸汽聯(lián)箱、供汽汽源、用汽支管、減溫減壓裝置、疏水裝置及其連接管道和閥門等核心部件——輔助蒸汽聯(lián)箱（參數(shù)：設(shè)計(jì)壓力0.8～1.3MPa，設(shè)計(jì)溫度300～350℃）輔助蒸汽系統(tǒng)供汽汽源：啟動(dòng)鍋爐（新建電廠的第一臺(tái)機(jī)組，65t/h，1.3MPa，350℃

）或老廠來汽（擴(kuò)建電廠）——啟動(dòng)初期再熱蒸汽冷段——負(fù)荷增加（設(shè)調(diào)節(jié)閥）汽輪機(jī)四段抽汽——負(fù)荷上升至70%～85%MCR在正常運(yùn)行工況下，其壓力變動(dòng)范圍與輔助蒸汽聯(lián)箱的壓力變化范圍基本接近。在這段供汽支管上，依次設(shè)置電動(dòng)截止閥和逆止閥

，不設(shè)調(diào)節(jié)閥。

除氧器啟動(dòng)加熱（0.8MPa，250℃）給水泵汽輪機(jī)調(diào)試及運(yùn)行用汽（0.8MPa，250℃）給水泵汽輪機(jī)啟動(dòng)用汽（0.8MPa，250℃）汽輪機(jī)及小汽輪機(jī)軸封用汽（0.8MPa，250℃）暖風(fēng)器用汽（0.3MPa，220℃）磨煤機(jī)消防用汽（0.8MPa，250℃）空氣預(yù)熱器沖洗水加熱用汽（1MPa，250℃）燃油管道伴熱生水加熱器用汽（0.3MPa，135℃）冬季采暖用汽（0.5MPa，155℃）電除塵器灰斗加熱用汽（1.3MPa，250℃）煤斗消防用汽（0.8MPa，250℃）主要用汽：除氧器：啟動(dòng)、低負(fù)荷或停機(jī)、甩負(fù)荷A機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，為除氧器提供加熱用汽。B低負(fù)荷或停機(jī)過程中，四段抽汽壓力降至無法維持除氧器的最低壓力時(shí)，自動(dòng)切換至輔助蒸汽，以維持除氧器定壓運(yùn)行。C甩負(fù)荷時(shí)，輔助蒸汽自動(dòng)投入，以維持除氧器內(nèi)具有一定壓力。D停機(jī)情況下，向除氧器供應(yīng)一定量的輔助蒸汽，使除氧器內(nèi)儲(chǔ)存的凝結(jié)水表面形成一層蒸汽，防止凝結(jié)水直接與大氣相通，造成凝結(jié)水溶氧量增加。E機(jī)組負(fù)荷突升時(shí)，為除氧器內(nèi)的再沸騰管提供加熱用汽，保證除氧效果。輔助蒸汽系統(tǒng)主要用汽：汽輪機(jī)軸封用汽：啟停及低負(fù)荷工況小汽輪機(jī)的調(diào)試用汽其它用汽：磨煤機(jī)消防用汽、空氣預(yù)熱器沖洗水加熱用汽、燃油管道伴熱及冬季采暖用汽等

保護(hù)措施：輔助蒸汽聯(lián)箱上安裝彈簧安全閥完善的疏水系統(tǒng)輔助蒸汽系統(tǒng)（六）凝汽器抽真空及疏水?dāng)U容器系統(tǒng)作用：在汽輪機(jī)排汽口建立高度真空，回收潔凈的凝結(jié)水作為鍋爐給水循環(huán)使用收集主蒸汽系統(tǒng)、再熱蒸汽系統(tǒng)、汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)、回?zé)岢槠到y(tǒng)、輔助蒸汽系統(tǒng)、汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)、加熱器疏放水系統(tǒng)等地的所有疏水組成部分：凝汽器、抽汽設(shè)備、凝結(jié)水泵汽路：汽輪機(jī)排汽→凝汽器汽測（殼側(cè)）→凝結(jié)水泵水路：循環(huán)水→循環(huán)水泵→凝汽器水測（管側(cè)）→循環(huán)水出口氣路：不凝結(jié)氣體→凝汽器汽測（殼側(cè)）→抽氣設(shè)備→排出排汽凝結(jié)水送至凝結(jié)水泵入口升壓凝汽器循環(huán)水循環(huán)水來自循環(huán)水泵抽汽設(shè)備抽出不凝結(jié)氣體凝汽設(shè)備示意圖Ⅰ凝汽器1.要求結(jié)構(gòu)上的高度嚴(yán)密性高的傳熱系數(shù)外形穿管2.材料黃銅管：具有良好的熱傳導(dǎo)性，λ=109W/(m·℃)，一定的抗腐蝕性能，且易于與管板連接，價(jià)格較便宜；抗沖刷性能有限、抵御污染物腐蝕的性能差，主要局限于內(nèi)陸地區(qū)的清潔水域電廠鈦管：具有優(yōu)異的耐腐蝕、抗沖刷、高強(qiáng)度、比重輕和良好的綜合機(jī)械性能；但導(dǎo)熱率較低，λ=15.24W／(m.℃)

，可利用其高強(qiáng)度、減小管壁厚度降低其本身熱阻，且價(jià)格高，是海濱電廠、核電廠及部分冷卻水水質(zhì)污染惡劣的沿江內(nèi)陸電廠凝汽器的首選管材不銹鋼管：抗沖刷、抗污染水質(zhì)的腐蝕能力比銅管強(qiáng)，價(jià)格介于銅管與鈦管之間，其導(dǎo)熱率最低，λ=12W／(m.℃)，（可使用外螺紋管），用于含鹽量較高或水質(zhì)污染的內(nèi)陸淡水地區(qū)凝汽器結(jié)構(gòu)示意圖蒸汽進(jìn)口冷卻水進(jìn)口冷卻水出口熱井銅管管板凝汽器水管3.凝汽器真空的確定蒸汽定壓放熱，tc=ts(pc)tc=tw1+Δt+δt其中tw1-循環(huán)水進(jìn)口溫度tw2-循環(huán)水出口溫度Δt=tw2-tw1稱為循環(huán)水溫升，反映循環(huán)冷卻水在凝汽器中吸熱，溫度上升的程度，一般為6~12℃δt=tc-tw2稱為凝汽器的傳熱端差，是凝汽器內(nèi)兩種介質(zhì)的溫度差，反映凝汽器的傳熱效果，一般為3~10℃δtΔtA

ttw1

tw2

tctw1

tw2

tc

tc

pc（1）循環(huán)水進(jìn)口溫度tw1取決于①自然環(huán)境②循環(huán)冷卻水的供水方式W供水方式開式（直流）供水：從江河、湖泊、水庫、海灣等水源取水，利用水泵和管渠將水送入凝汽器，將汽輪機(jī)排汽冷卻為凝結(jié)水后，即排棄回水源。適用于地表水充足的地區(qū)。閉式（循環(huán)）供水：凝汽器使用了的冷卻水經(jīng)冷卻設(shè)施冷卻降溫后，由循環(huán)水泵再送往凝汽器重復(fù)使用的系統(tǒng)。適用于水源不足的地區(qū)。循環(huán)水進(jìn)水溫度較高，但節(jié)水。占地面積大（百萬千萬機(jī)組的冷卻塔直徑：140~160m）大型電廠采用雙曲線型自然通風(fēng)冷卻塔由于蒸汽、風(fēng)吹、排污及滲漏而引起水量損失，一般應(yīng)補(bǔ)水4~6%。閉式冷卻供水系統(tǒng)（2）循環(huán)水溫升Δt取決于①蒸汽的流量②循環(huán)冷卻水的流量Q蒸汽的放熱量=循環(huán)冷卻水的吸熱量Dc×(hc-hc’)=Dw×cp×Δt定義——冷卻倍率m=Dw/Dc取水的比熱4.187kJ/（kg×℃），5kPa時(shí)，hc-hc’=2180kJ/kgΔt=2180/（4.187×m）=520/m結(jié)論：①m↑,Δt↓,tc↓,pc↓，機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性↑②m↑，循環(huán)水泵耗功↑地區(qū)開式（夏季）開式（冬季）閉式北方50~6030~4060~70中部60~7040~5065~75南部65~7550~5570~80（3）凝汽器的傳熱端差δt取決于①凝汽器的傳熱面積但傳熱面積增加，則凝汽器投資增大②凝汽器的傳熱系數(shù)傳熱的影響因素：傳熱管束的材料，管束的清潔程度，凝汽器內(nèi)積存的空氣量等膠球清洗裝置示意圖新技術(shù)——雙背壓凝汽器（600MW、1000MW機(jī)組采用）凝汽器分隔成兩個(gè)冷卻面積基本相等的獨(dú)立汽室，冷卻水依次流過兩個(gè)汽室，使各汽室在不同壓力下運(yùn)行

雙背壓凝汽器的傳熱過程單背壓雙背壓平均雙背壓高壓側(cè)雙背壓低壓側(cè)Ⅱ凝汽器的抽汽設(shè)備空氣的來源新蒸汽帶入汽輪機(jī)（極少）處于真空狀態(tài)下的低壓各級與相應(yīng)的回?zé)嵯到y(tǒng)、排汽缸、凝汽設(shè)備等的不嚴(yán)密處漏入（主要來源）空氣的危害不凝結(jié)氣體增加傳熱熱阻，阻礙或惡化傳熱抽汽設(shè)備的作用1.機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，在凝汽器內(nèi)建立真空2.正常運(yùn)行時(shí)，不斷抽出漏入凝汽器內(nèi)的空氣，保證凝汽器高真空運(yùn)行抽汽設(shè)備的類型：小型機(jī)組用：射汽抽氣器，中型機(jī)組用射水抽氣器；現(xiàn)代大型機(jī)組用水環(huán)式真空泵水環(huán)式真空泵原理葉輪偏心安裝，泵體內(nèi)注水水環(huán)相當(dāng)于液體活塞由a轉(zhuǎn)到b處，水環(huán)封閉在葉輪間的空氣容積增大，壓力降低，形成真空，吸入氣體；由b轉(zhuǎn)到a處，水環(huán)封閉在葉輪間的空氣容積減小，壓力增大，排出氣體ab組成部分：三臺(tái)50％容量的水環(huán)式真空泵組，包括水環(huán)式真空泵及其電機(jī)、汽水分離器、機(jī)械密封水冷卻器、高低水位調(diào)節(jié)器、泵組內(nèi)部有關(guān)聯(lián)接管道、閥門及電氣控制設(shè)備等水環(huán)式真空泵組工作原理：由凝汽器抽吸來的氣體經(jīng)氣動(dòng)蝶閥進(jìn)入水環(huán)式真空泵，被壓縮到微正壓時(shí)排出，進(jìn)入氣水分離器。分離后的氣體經(jīng)氣水分離器頂部的對空排氣口排向大氣；分離出的水與補(bǔ)充水一起進(jìn)入機(jī)械密封水冷卻器。被冷卻后的工作水一路噴入真空泵進(jìn)口，使即將吸入真空泵的氣體中的可凝結(jié)部分凝結(jié)，提高真空泵的抽吸能力，另一路直接進(jìn)入泵體，維持真空泵的水環(huán)厚度和降低水環(huán)的溫度。真空泵氣水分離器熱交換器水環(huán)式真空泵工作流程吸入壓力:3.4kPa(a)吸入溫度:21℃入口干空氣量:75kg/h泵轉(zhuǎn)速:500r/min電動(dòng)機(jī):功率:160kW；電壓:380V水環(huán)式真空泵的運(yùn)行方式和技術(shù)數(shù)據(jù)運(yùn)行方式：A正常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用B機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，三臺(tái)真空泵可一起投入運(yùn)行，更快地建立起所需要的真空度，從而縮短機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間疏水?dāng)U容器B疏水?dāng)U容器A疏水?dāng)U容器系統(tǒng)按照疏水壓力不同，將各地疏水回收至不同的疏水集管分為超高壓、高壓、次高壓、中壓、低壓疏水集管疏水?dāng)U容器（兩個(gè)，分別為40m3）中，疏水?dāng)U容、降壓、降溫（減溫水來自凝結(jié)水系統(tǒng)）（七）廠內(nèi)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)作用：許多轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械因軸承摩擦而產(chǎn)生大量熱量，發(fā)電機(jī)和各種電動(dòng)機(jī)運(yùn)行因存在鐵損和銅損也會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。這些熱量如果不能及時(shí)排出，積聚在設(shè)備內(nèi)部，將會(huì)引起設(shè)備超溫甚至損壞。為確保設(shè)備的安全運(yùn)行，電廠中需要完備的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，對這些設(shè)備進(jìn)行冷卻。

開式：用循環(huán)水直接去冷卻一些對水質(zhì)要求較低、要求水溫較低而用水量大的設(shè)備，如汽輪機(jī)潤滑油冷卻器等閉式：用潔凈的凝結(jié)水作為冷卻介質(zhì)，去冷卻一些用水量較小、對溫度要求不嚴(yán)格但對水質(zhì)要求較高的設(shè)備，如取樣冷卻器等開式與閉式循環(huán)水系統(tǒng)之間的關(guān)系Ⅰ開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)主要設(shè)備：兩臺(tái)100％容量的開式循環(huán)冷卻水泵（一臺(tái)運(yùn)行、一臺(tái)備用）、濾水器、各冷卻器流程：循環(huán)水進(jìn)水母管→自動(dòng)反沖洗濾水器→開式循環(huán)冷卻水泵→各設(shè)備的冷卻器→循環(huán)水回水管道冷卻器的出口管道上可安裝調(diào)節(jié)閥或調(diào)節(jié)閥組，用來調(diào)節(jié)冷卻水量，以控制被冷卻介質(zhì)的出口溫度；還可安裝流動(dòng)指示器，以便監(jiān)視冷卻水在運(yùn)行期間的流動(dòng)狀況開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)開式循環(huán)冷卻水量表序號設(shè)備名稱臺(tái)數(shù)最大水量（t/h）安裝運(yùn)行每臺(tái)合計(jì)1汽輪機(jī)潤滑油冷卻器212502502發(fā)電機(jī)定子水冷卻器211551553發(fā)電機(jī)氫氣冷卻器217257254發(fā)電機(jī)密封油冷卻器2153535發(fā)電機(jī)密封真空泵油冷卻器2120206給水泵汽輪機(jī)潤滑油冷卻器421002007電動(dòng)給水泵工作油冷卻器111501508電動(dòng)給水泵潤滑油冷卻器111001009電動(dòng)給水泵電機(jī)空氣冷卻器11505010水環(huán)式真空泵冷卻器328016011閉式循環(huán)冷卻水熱交換器21320320供水總量1633Ⅱ閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)主要設(shè)備：兩臺(tái)100％容量的閉式循環(huán)冷卻水泵（一臺(tái)運(yùn)行、一臺(tái)備用）、閉式膨脹水箱、兩臺(tái)100％容量的閉式循環(huán)冷卻水熱交換器（一臺(tái)運(yùn)行、一臺(tái)備用）、各冷卻器流程：閉式膨脹水箱→閉式循環(huán)冷卻水泵→閉式循環(huán)冷卻水熱交換器→各冷卻器→閉式循環(huán)冷卻水泵進(jìn)口冷卻介質(zhì)——凝結(jié)水作用——用開式循環(huán)冷卻水冷卻吸熱后溫度上升的閉式循環(huán)冷卻水（凝結(jié)水）。管式、板式熱交換器的殼側(cè)介質(zhì)是凝結(jié)水，管側(cè)介質(zhì)是開式循環(huán)冷卻水。為防止水質(zhì)較差的循環(huán)水滲漏進(jìn)水質(zhì)好的凝結(jié)水，設(shè)計(jì)時(shí)保持凝結(jié)水壓大于循環(huán)水壓。閉式循環(huán)冷卻水熱交換器結(jié)構(gòu)緊湊、熱效率高，最適合在壓力低于2.0MPa和溫度低于200℃的換熱條件①換熱面積較小、幾乎不需要基礎(chǔ)、管路布置簡單、傳熱效率高，所以投資費(fèi)用較低②維修費(fèi)用低，易于檢查和維修，較少結(jié)垢③結(jié)構(gòu)緊湊，采用不銹鋼材料，重量輕，占地面積?、苣K化設(shè)計(jì)使得它易于增減板片，可以適應(yīng)不同工況的要求，便于就地安裝及拆卸⑤只相當(dāng)于管式熱交換器的10~20%的滯流量，故更便于操作控制，運(yùn)行重量輕，易排空⑥對數(shù)平均溫差可達(dá)1℃，熱效率高板式熱交換器作用——作為閉式循環(huán)冷卻水的緩沖水箱，其作用是調(diào)節(jié)整個(gè)閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)水量的波動(dòng)，以及吸收水的熱膨脹初次充水由補(bǔ)充水泵來的除鹽水完成

水箱高位布置，可為閉式循環(huán)冷卻水泵提供足夠的凈吸入壓頭。水箱水位由水位控制器和補(bǔ)充水管道上的流量調(diào)節(jié)閥來控制。設(shè)有化學(xué)加藥管道

閉式循環(huán)膨脹水箱閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)閉式循環(huán)冷卻水量表序號設(shè)備名稱臺(tái)數(shù)最大水量（t/h）安裝運(yùn)行每臺(tái)合計(jì)1發(fā)電機(jī)氫氣干燥器21442凝結(jié)水泵軸承冷卻器325