1、发电厂的热力系统发电厂的热力系统1一、一、热力系统及主设备选择原则热力系统及主设备选择原则 热力系统热力系统将热力设备按照热力循环的顺序用管将热力设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的一个有机整体道和附件连接起来的一个有机整体 热力系统图热力系统图根据发电厂热力循环的特征，将热根据发电厂热力循环的特征，将热力部分的主、辅设备及其管道附件按力部分的主、辅设备及其管道附件按功能有序连接成一个整体的线路图功能有序连接成一个整体的线路图发电厂热力系统的两种基本型式：发电厂热力系统的两种基本型式：发电厂原则性热力系统发电厂原则性热力系统 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统2（1 1）发电厂原
2、则性热力系统）发电厂原则性热力系统 以规定的符号表示工质按某种热力循环顺序流经的以规定的符号表示工质按某种热力循环顺序流经的各种热力设备之间联系的线路图各种热力设备之间联系的线路图目的：目的：表明能量转换与利用的基本过程，反映发电厂表明能量转换与利用的基本过程，反映发电厂能量转换过程的技术完善程度和热经济性能量转换过程的技术完善程度和热经济性 特点：特点：简捷、清晰，无相同或备用设备简捷、清晰，无相同或备用设备 应用：应用：决定系统组成、发电厂的热经济性决定系统组成、发电厂的热经济性 3N300-16.7/538/538N300-16.7/538/538型机组的发电厂原则性热力系统型机组的发电
3、厂原则性热力系统 4（2 2）发电厂全面性热力系统）发电厂全面性热力系统发电厂组成的实际热力系统发电厂组成的实际热力系统 特点：特点：全面全面 应用：应用：决定影响到投资、施工、运行可靠性和经济性决定影响到投资、施工、运行可靠性和经济性组成：组成：主蒸汽和再热蒸汽系统、旁路系统、给水系统、主蒸汽和再热蒸汽系统、旁路系统、给水系统、回热加热（回热抽汽及疏水）系统、除氧系统、回热加热（回热抽汽及疏水）系统、除氧系统、主凝结水系统、主凝结水系统、补充水系统、锅炉排污系统、补充水系统、锅炉排污系统、供热系统、厂内循环水系统、锅炉启动系统等供热系统、厂内循环水系统、锅炉启动系统等56（一）、（一）、发电
4、厂型式和容量确定发电厂型式和容量确定 只有电负荷：建凝汽式电厂只有电负荷：建凝汽式电厂 有供热需要：建热电联产；有供热需要：建热电联产；燃煤：燃煤：建在燃料产地附近或矿口发电厂；建在燃料产地附近或矿口发电厂；有天然气：有天然气：燃气燃气蒸汽联合循环电厂蒸汽联合循环电厂 7（二）、（二）、主要设备选择原则主要设备选择原则 铭牌出力铭牌出力汽轮机在额定进汽和再热参数工况下，排汽压力汽轮机在额定进汽和再热参数工况下，排汽压力为为11.8kpa11.8kpa，补水率为，补水率为3%3%时，汽轮发电机组的保证出力时，汽轮发电机组的保证出力汽轮发电机组保证最大连续出力（汽轮发电机组保证最大连续出力（TMC
5、RTMCR）汽轮机在通过铭牌出力所保证的进汽量、额定主蒸汽和汽轮机在通过铭牌出力所保证的进汽量、额定主蒸汽和再热蒸汽工况下，在正常的排汽压力（再热蒸汽工况下，在正常的排汽压力（4.9kpa4.9kpa）下，补）下，补水率为水率为0%0%时，机组能保证达到的出力时，机组能保证达到的出力 汽轮发电机组调节汽门全开时最大计算出力（汽轮发电机组调节汽门全开时最大计算出力（VWOVWO）汽轮机调节汽门全开时通过计算最大进汽量和额定的主汽轮机调节汽门全开时通过计算最大进汽量和额定的主蒸汽、再热蒸汽参数工况下，并在正常排汽压力蒸汽、再热蒸汽参数工况下，并在正常排汽压力（4.9kpa4.9kpa）和补水率）和
6、补水率0%0%条件下计算所能达到的出力条件下计算所能达到的出力 其他：其他：汽轮发电机组在调节汽门全开和所有给水加热器全部投汽轮发电机组在调节汽门全开和所有给水加热器全部投运之下，超压运之下，超压5%5%连续运行的能力，以适应调峰的需要连续运行的能力，以适应调峰的需要 81、汽轮机组汽轮机组（1 1）汽轮机容量）汽轮机容量 最大机组容量不宜超过系统总容量的最大机组容量不宜超过系统总容量的10%10%；大容量电力系统，选用高效率的大容量电力系统，选用高效率的300MW300MW、600MW600MW机组机组 （2 2）汽轮机参数）汽轮机参数 采用高效率大容量中间再热式汽轮机组；采用高效率大容量中
7、间再热式汽轮机组；大型凝汽式火电厂汽轮机组采用亚临界和超临界：大型凝汽式火电厂汽轮机组采用亚临界和超临界：300MW300MW、600MW600MW、800MW800MW、1000MW1000MW（3 3）汽轮机台数）汽轮机台数 汽轮发电机组台数汽轮发电机组台数4 46 6台，机组容量等级不超过两种；台，机组容量等级不超过两种；同容量机、炉采用同一制造厂的同一型式同容量机、炉采用同一制造厂的同一型式 92、锅炉锅炉（1 1）锅炉参数）锅炉参数 锅炉过热器出口额定蒸汽压力；锅炉过热器出口额定蒸汽压力；过热器出口额定蒸汽温度；过热器出口额定蒸汽温度；再热蒸汽管道、再热器的压力降；再热蒸汽管道、再热
8、器的压力降；再热器出口额定蒸汽温度再热器出口额定蒸汽温度（2 2）锅炉型式）锅炉型式 采用煤粉炉；采用煤粉炉；水循环方式：自然循环、强制循环、直流水循环方式：自然循环、强制循环、直流 （3 3）锅炉容量与台数）锅炉容量与台数 凝汽式发电厂一般一机配一炉；凝汽式发电厂一般一机配一炉；联产发电厂，保证锅炉最小稳定燃烧的负荷联产发电厂，保证锅炉最小稳定燃烧的负荷 10二、二、发电厂的辅助热力系统发电厂的辅助热力系统 1 1、工质损失及补充水系统、工质损失及补充水系统（1 1）工质损失）工质损失 热损失，热损失，热经济性热经济性 ；水处理设备的投资和运行费用；水处理设备的投资和运行费用；水品质下降，水
9、品质下降，汽包锅炉排污量，造成过热器结汽包锅炉排污量，造成过热器结垢、汽轮机通流部分积盐，出力垢、汽轮机通流部分积盐，出力，推力，推力内部损失内部损失发电厂内部热力设备及系统造成的工质损失发电厂内部热力设备及系统造成的工质损失 外部损失外部损失发电厂对外供热设备及系统造成的工质损失发电厂对外供热设备及系统造成的工质损失 11（2 2）补充水引入系统）补充水引入系统 补充水计算：补充水计算：补充水制取方式：补充水制取方式：中参数及以下：软化水（钙、镁）中参数及以下：软化水（钙、镁）高参数：高参数：除盐水（钙、镁、硅酸盐除盐水（钙、镁、硅酸盐 ）亚临界以上：除钙、镁、硅酸盐、钠盐、腐蚀产物、亚临界
10、以上：除钙、镁、硅酸盐、钠盐、腐蚀产物、S Si iO O2 2、铁、铁 除氧：除氧：一级除氧、二级除氧一级除氧、二级除氧 补充水引入回热系统的地点及水量调节：补充水引入回热系统的地点及水量调节：汇入点选择混合温差小的地方汇入点选择混合温差小的地方水量调节：水量调节：凝汽器（大、中型凝汽机组）凝汽器（大、中型凝汽机组）给水除氧器（小型机组）给水除氧器（小型机组）bllolmaDDDD12化学补充水引入回热系统化学补充水引入回热系统（a a）高参数热电厂补充水引入系统；（）高参数热电厂补充水引入系统；（b b）中、低参数热电厂补充水的引入；）中、低参数热电厂补充水的引入；（c c）高参数凝汽式电
11、厂补充水的引入）高参数凝汽式电厂补充水的引入 132 2、工质回收及废热利用系统、工质回收及废热利用系统 （1 1）汽包锅炉连续排污利用系统）汽包锅炉连续排污利用系统 控制汽包内炉水水质在允许范围内控制汽包内炉水水质在允许范围内 工作原理：工作原理：高压的排污水通过连续排污扩容器扩容蒸发，产生高压的排污水通过连续排污扩容器扩容蒸发，产生品质较好的扩容蒸汽，回收部分工质和热量；品质较好的扩容蒸汽，回收部分工质和热量；扩容器内尚未蒸发的、含盐浓度更高的排污水，通扩容器内尚未蒸发的、含盐浓度更高的排污水，通过表面式排污水冷却器再回收部分热量过表面式排污水冷却器再回收部分热量14（a a）单级扩容系统
12、；）单级扩容系统；（b b）两级扩容系统）两级扩容系统锅炉连续排污利用系统锅炉连续排污利用系统15扩容器的物质平衡：扩容器的物质平衡：扩容器的热平衡：扩容器的热平衡：排污水冷却器的热平衡：排污水冷却器的热平衡：排污扩容器的工质回收率：排污扩容器的工质回收率：分析：分析：排污扩容器的工质回收率的大小取决于锅炉汽排污扩容器的工质回收率的大小取决于锅炉汽 包压力、扩容器压力包压力、扩容器压力 fblfffblblhDhDhD blfblDDD)()(.mawcmawmalcblwfblhhDhhDffffblblffhhhhDD 扩容器压力下饱和水比扩容器压力下饱和水比焓焓 排污水比焓排污水比焓 扩
13、容器压力下扩容器压力下饱和蒸汽比焓饱和蒸汽比焓 16锅炉连续排污利用系统的热经济性分析：锅炉连续排污利用系统的热经济性分析：无排污利用系统时，排污水热损失：无排污利用系统时，排污水热损失：有排污利用系统时，排污水热损失为：有排污利用系统时，排污水热损失为：可利用的排污热量：可利用的排污热量：凝汽器增加的附加冷源损失：凝汽器增加的附加冷源损失：发电厂净获得的热量：发电厂净获得的热量：)(.mawblblblhhDQ)(.mawcblwblblhhDQblblblQQQ)(cccchhDQcblnQQQ)1(00.cddwdccblhhhhhhhhQ017结论：结论：回收热量大于附加冷源损失，回收
14、废热节约燃料；回收热量大于附加冷源损失，回收废热节约燃料；尽量选取最佳尽量选取最佳扩容器压力；扩容器压力；利用外部热源可以节约燃料，如发电机冷却水热源；利用外部热源可以节约燃料，如发电机冷却水热源；实际工质回收和废热利用系统，应考虑投资、运行费实际工质回收和废热利用系统，应考虑投资、运行费用和热经济性，通过技术经济性比较来确定用和热经济性，通过技术经济性比较来确定 18（2 2）轴封蒸汽回收及利用系统）轴封蒸汽回收及利用系统 汽轮机轴封蒸汽系统包括：汽轮机轴封蒸汽系统包括：主汽门和调节汽门的阀杆漏汽主汽门和调节汽门的阀杆漏汽 再热式机组中压联合汽门的阀杆漏汽再热式机组中压联合汽门的阀杆漏汽 高
15、、中、低压缸的前后轴封漏汽和轴封用汽高、中、低压缸的前后轴封漏汽和轴封用汽 轴封利用系统中各级轴封蒸汽，工质基本可全部回收轴封利用系统中各级轴封蒸汽，工质基本可全部回收 19凝结水中缸主汽门、调节汽门高缸主汽门、调节汽门辅汽主汽轴封汽减温器来自凝结水减温水减压至7#低加至凝汽器轴封加热器至5#低加抽汽20（3 3）辅助蒸汽系统）辅助蒸汽系统 启动阶段：启动阶段：将正运行的相邻机组的蒸汽引入本机组的蒸汽用户（若是将正运行的相邻机组的蒸汽引入本机组的蒸汽用户（若是首台机组启动则由启动锅炉供汽）首台机组启动则由启动锅炉供汽）正常运行：正常运行：提供自身辅助蒸汽用户的需要，同时也可向需要蒸汽的相提供自
16、身辅助蒸汽用户的需要，同时也可向需要蒸汽的相邻机组提供合格蒸汽邻机组提供合格蒸汽 辅助蒸汽用汽原则：辅助蒸汽用汽原则：尽可能用参数低的回热抽汽尽可能用参数低的回热抽汽 汽轮机启动和回热抽汽参数不能满足要求时，要有备用汽源汽轮机启动和回热抽汽参数不能满足要求时，要有备用汽源 疏水一般应回收疏水一般应回收2122三、三、发电厂原则性热力系统举例发电厂原则性热力系统举例 （一）亚临界参数机组发电厂原则性热力系统（一）亚临界参数机组发电厂原则性热力系统 23N300-16.7/538/538N300-16.7/538/538型机组的发电厂原则性热力系统型机组的发电厂原则性热力系统 24N600-16.
17、47/537/537N600-16.47/537/537型机组的发电厂原则性热力系统型机组的发电厂原则性热力系统 25N600-17.75/540/540N600-17.75/540/540型机组发电厂原则性热力系统型机组发电厂原则性热力系统 26引进的超临界引进的超临界K-500-240-4K-500-240-4型机组发电厂原则性热力系统型机组发电厂原则性热力系统 27引进的引进的N600-25.4/541/569N600-25.4/541/569超临界机组发电厂原则性热力系统超临界机组发电厂原则性热力系统 28超超临界超超临界325MW325MW两次中间再热凝汽机组的发电厂原则性热力系统两次中间再热凝汽机组的发电厂原则性热力系统 29国产国产CC200CC20012.75/535/53512.75/535/535型双抽汽凝汽式机组热电厂原则性热力系统型双抽汽凝汽式机组热电厂原则性热力系统 30超临界压力单采暖抽汽超临界压力单采暖抽汽T-250/300-23.54-2T-250/300-23.54-2热电厂原则性热力系统热电厂原则性热力系统 31单轴单轴1200MW1200MW凝汽式机组发电厂原则性热力系统凝汽式机组发电厂原则性热力系统 32双轴凝汽式机组（双轴凝汽式机组（1300WM1300WM）的发电厂原则性热力系统的发电厂原则性热力系统 33
