1、1.热力系统及主设备选择原则热力系统及主设备选择原则2.发电厂的辅助热力系统发电厂的辅助热力系统3.发电厂原则性热力系统举例发电厂原则性热力系统举例4.发电厂原则性热力系统的计算发电厂原则性热力系统的计算5.发电厂的管道阀门发电厂的管道阀门第四章第四章 发电厂的热力系统发电厂的热力系统6.主蒸汽系统主蒸汽系统7.中间再热机组的旁路系统中间再热机组的旁路系统8.给水系统给水系统9.回热全面性热力系统及运行回热全面性热力系统及运行10.发电厂疏放水系统发电厂疏放水系统11.发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统第一节第一节 热力系统及主设备选择原则热力系统及主设备选择原则 一、热力系统一、热力系
2、统 热力系统热力系统是火电厂实现热功转换热力部分的工艺是火电厂实现热功转换热力部分的工艺系统。它通过热力管道及阀门将各热力设备按热力循系统。它通过热力管道及阀门将各热力设备按热力循环的顺序有机地联系起来，从而在各种工况下能安全、环的顺序有机地联系起来，从而在各种工况下能安全、经济、连续地将燃料的化学能转换成机械能。经济、连续地将燃料的化学能转换成机械能。用图来反映热力系统，称为热力系统图。用图来反映热力系统，称为热力系统图。现代火电厂的热力系统是由许多不同功能的局部现代火电厂的热力系统是由许多不同功能的局部系统有机地组合在一起的，所以是复杂又庞大的。系统有机地组合在一起的，所以是复杂又庞大的。
3、为有效研究和方便管理，将其分类如下：为有效研究和方便管理，将其分类如下：按按范围范围来划分，热力系统可分为全厂的热力系统和局来划分，热力系统可分为全厂的热力系统和局部的热力系统。局部热力系统又可分为主要热力设备（汽部的热力系统。局部热力系统又可分为主要热力设备（汽轮机本体、锅炉本体、汽轮机辅助设备、锅炉辅助设备等）轮机本体、锅炉本体、汽轮机辅助设备、锅炉辅助设备等）和各种局部功能系统（如主蒸汽系统、主凝结水系统、回和各种局部功能系统（如主蒸汽系统、主凝结水系统、回热系统、供热系统、抽空气系统、给水除氧系统、冷却水热系统、供热系统、抽空气系统、给水除氧系统、冷却水系统等）两种。全厂热力系统则是以
4、汽轮机回热系统为中系统等）两种。全厂热力系统则是以汽轮机回热系统为中心，将汽轮机、锅炉和其他所有局部热力系统有机组合而心，将汽轮机、锅炉和其他所有局部热力系统有机组合而成的。成的。按按用途用途划分可分为原则性热力系统和全面性热力系统。划分可分为原则性热力系统和全面性热力系统。（1）发电厂原则性热力系统）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。序流经的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表明能量转换与利用的基本过程基本过程，反映发电厂，反映发电厂能量转换过程的技术完善程度和热经济
5、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：计算和确定各设备、管道的汽水流量、发电厂计算和确定各设备、管道的汽水流量、发电厂的热经济指标的热经济指标 N300-16.7/538/538型机组的型机组的发电厂原则性热力系统发电厂原则性热力系统 （2）发电厂全面性热力系统）发电厂全面性热力系统以规定的符号表明全厂主辅热力设备，包括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的整体系统图。些热力设备的汽水管道和附件的整体
6、系统图。特点：特点：考虑能量转换及连续生产；设备停运及检修；考虑能量转换及连续生产；设备停运及检修；各种负荷工况；按实际数量绘制各种负荷工况；按实际数量绘制 应用：应用：电厂设计规划、施工、运行可靠性和经济性。电厂设计规划、施工、运行可靠性和经济性。600MW机组机组发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统 对不同范围的热力系统，都有其相应的原则性和全面对不同范围的热力系统，都有其相应的原则性和全面性热力系统图。例如回热的原则性和全面性热力系统图、性热力系统图。例如回热的原则性和全面性热力系统图、主蒸汽的原则性和全面性热力系统图等。主蒸汽的原则性和全面性热力系统图等。电厂主要涉及的热力系统有：
7、给水回热加热系统、电厂主要涉及的热力系统有：给水回热加热系统、给水除氧系统、供热系统、主蒸汽系统、旁路系统、给给水除氧系统、供热系统、主蒸汽系统、旁路系统、给水系统、疏放水系统、抽空气系统等。水系统、疏放水系统、抽空气系统等。二、发电厂类型和容量的确定二、发电厂类型和容量的确定 发发电厂的设计要按照国家规定的基本建设程序进行。电厂的设计要按照国家规定的基本建设程序进行。其设计程序为：初步可行性研究、可行性研究、初步设其设计程序为：初步可行性研究、可行性研究、初步设计、施工图设计。计、施工图设计。电厂的性质包括电厂型式（如凝汽式电厂或热电厂，电厂的性质包括电厂型式（如凝汽式电厂或热电厂，新建厂或
8、扩建厂）和它在电网中的作用（是否并入电力系新建厂或扩建厂）和它在电网中的作用（是否并入电力系统；承担基本负荷还是中间负荷、调峰负荷）以及电厂的统；承担基本负荷还是中间负荷、调峰负荷）以及电厂的容量。电厂的性质和规模是根据国家及区域经济发展规划容量。电厂的性质和规模是根据国家及区域经济发展规划以及所在电网、厂区情况（如燃料供应、供水、交通运输、以及所在电网、厂区情况（如燃料供应、供水、交通运输、灰渣处理、地质地形、周围环境等条件），经过全面的技灰渣处理、地质地形、周围环境等条件），经过全面的技术经济比较和可行性研究论证后确定的。术经济比较和可行性研究论证后确定的。当该地区只有电负荷要求，或属于远
9、离城市在煤矿当该地区只有电负荷要求，或属于远离城市在煤矿附近建的电厂时，应建成凝汽式电厂。附近建的电厂时，应建成凝汽式电厂。如果该地区同时有热、电负荷要求，而经论证热电联如果该地区同时有热、电负荷要求，而经论证热电联产比建坑口电厂供电（分产供电）、大型供热锅炉房就地产比建坑口电厂供电（分产供电）、大型供热锅炉房就地供热（分产供热）更为合理时，则应建热电厂。供热（分产供热）更为合理时，则应建热电厂。新建或扩建的发电厂应以煤为主要燃料。燃烧低热值煤新建或扩建的发电厂应以煤为主要燃料。燃烧低热值煤（低质原煤、洗中煤、褐煤等）的凝汽式发电厂应该建在燃（低质原煤、洗中煤、褐煤等）的凝汽式发电厂应该建在燃
10、料产地附近。料产地附近。在天然气供应有保证的地区可考虑新建、扩建或改建的在天然气供应有保证的地区可考虑新建、扩建或改建的燃气蒸汽联合循环电厂，以提高发电厂的经济性，改善电燃气蒸汽联合循环电厂，以提高发电厂的经济性，改善电网结构和满足环境保护的要求。网结构和满足环境保护的要求。三、主要设备选择原则三、主要设备选择原则 近几年，进口大容量机组占了相当的比例，在选择机近几年，进口大容量机组占了相当的比例，在选择机组容量时，要考虑各国对机组出力等定义性术语的解释。组容量时，要考虑各国对机组出力等定义性术语的解释。通常国际上对大容量机组出力等常用术语有如下定义：通常国际上对大容量机组出力等常用术语有如下
11、定义：汽轮机组的汽轮机组的铭牌出力铭牌出力（turbine rated capacity，also called turbine name-plate rating）是指汽轮机在额定的进）是指汽轮机在额定的进汽参数和再热参数工况下，排汽压力为汽参数和再热参数工况下，排汽压力为11.8kPa，补水率为，补水率为3时，汽轮发电机组的保证出力。比如美国西屋（时，汽轮发电机组的保证出力。比如美国西屋（WH）公 司 生 产 的公 司 生 产 的 5 0 0 M W 机 组，在 额 定 蒸 汽 参 数 为机 组，在 额 定 蒸 汽 参 数 为16.7MPa/538/538，排汽压力为，排汽压力为11.8k
12、Pa，补水率为，补水率为3时，其铭牌出力为时，其铭牌出力为500MW。汽轮机组汽轮机组保证最大连续出力保证最大连续出力（turbine maximum continuous rating，TMCR）是指汽轮机在通过铭牌出力所）是指汽轮机在通过铭牌出力所保证的进汽量、额定主蒸汽和再热参数工况下，在正常的保证的进汽量、额定主蒸汽和再热参数工况下，在正常的排汽压力（排汽压力（4.9kPa）下，补水率为）下，补水率为0时，机组能保证达到时，机组能保证达到的出力。比如美国西屋（的出力。比如美国西屋（WH）公司）公司500MW机组汽轮机的机组汽轮机的保证流量为保证流量为1589t/h，排汽压力为，排汽压力
13、为4.9kPa，补水率为，补水率为0时的时的最大保证出力为最大保证出力为5001.05=525MW。汽轮机组在汽轮机组在调节汽门全开时调节汽门全开时（valve wide open，VWO）最大计算出力最大计算出力是指汽轮机调节汽门全开时通过计算最大进汽是指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（力（4.9kPa）和补水率）和补水率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。WH公司公司500MW机组增加机组增加5的流量裕度一般可增加的流量裕度一般可增加4.5的出力，的出力，所以其
14、所以其VWO工况出力为工况出力为5251.045548.6MW。另外，美国设计的大容量火电机组（除核电机组外）另外，美国设计的大容量火电机组（除核电机组外）都要求汽轮机组应具有在调节汽门全开和所有给水加热器都要求汽轮机组应具有在调节汽门全开和所有给水加热器全部投运之下，可超过全部投运之下，可超过5（5 over pressure，5%OP）连续运行的能力，以适应调峰的需要。此运行方式下，又连续运行的能力，以适应调峰的需要。此运行方式下，又可增加可增加5的通流能力，出力也比的通流能力，出力也比VWO工况下再增加工况下再增加4.5，因此因此WH公司公司500MW机组在机组在（VWO5%OP）工况下
15、的）工况下的出力出力为为5001.051.0451.045573.3MW。因此，在选择国外机组时，应注意不同国家在解释术因此，在选择国外机组时，应注意不同国家在解释术语方面的差异。语方面的差异。1.汽轮机的型式、单机容量、蒸汽参数、台数的选择汽轮机的型式、单机容量、蒸汽参数、台数的选择 凝汽式电厂采用凝汽式汽轮机（凝汽式电厂采用凝汽式汽轮机（N型机）。其单机容量型机）。其单机容量及蒸汽参数主要决定于：及蒸汽参数主要决定于：所在的电网情况，负荷增长速所在的电网情况，负荷增长速度及该厂承担的负荷性质；度及该厂承担的负荷性质；电厂的规划容量；电厂的规划容量；当时国当时国家的技术经济情况。对这几方面从
16、热经济、技术经济、电家的技术经济情况。对这几方面从热经济、技术经济、电厂和电网的安全可靠及管理方便等进行综合考虑后决定。厂和电网的安全可靠及管理方便等进行综合考虑后决定。一般来说，我国最大单机容量不超过所在电网总容量的一般来说，我国最大单机容量不超过所在电网总容量的810。这样，当最大一台机组发生事故时，电网安全和。这样，当最大一台机组发生事故时，电网安全和供电质量（电压和频率）才能得到一定保证，以便迅速起动供电质量（电压和频率）才能得到一定保证，以便迅速起动事故备用机组，保证安全供电。事故备用机组，保证安全供电。目前大容量机组越来越多，对于主流的目前大容量机组越来越多，对于主流的300MW、
17、600MW、1000MW的机组，要采用亚临界压力和超临界的机组，要采用亚临界压力和超临界压力、超超临界压力的蒸汽参数。压力、超超临界压力的蒸汽参数。一个厂房（电厂）的机组容量等级一般不超过两种，机一个厂房（电厂）的机组容量等级一般不超过两种，机组台数一般为组台数一般为46台（一些新建的电厂，通常是台（一些新建的电厂，通常是2台台600MW的机组，的机组，2台台1000MW的机组）。对于承担中间负荷或调峰的机组）。对于承担中间负荷或调峰任务电厂的机组，要首先考虑具有快速启停、灵活方便的特任务电厂的机组，要首先考虑具有快速启停、灵活方便的特性，然后再考虑热经济性的高低。性，然后再考虑热经济性的高低
18、。首先选型式，当全年有稳定可靠的热负荷时，要优先选首先选型式，当全年有稳定可靠的热负荷时，要优先选择背压机（择背压机（B型）。但为保证供电的需要，背压机多与抽汽式型）。但为保证供电的需要，背压机多与抽汽式机组配合使用。在大城市或大工业区的大型热电厂，当冬季机组配合使用。在大城市或大工业区的大型热电厂，当冬季采暖负荷较大时，宜选用单机容量为采暖负荷较大时，宜选用单机容量为200MW及以上的高参数及以上的高参数凝汽采暖两用机（凝汽采暖两用机（NC型），以使供热机组参数接近或等于型），以使供热机组参数接近或等于电网中的主力机组，从而能节约更多的燃料。电网中的主力机组，从而能节约更多的燃料。热电厂供热
19、机组的选择比凝汽机组的选择要复杂。供热热电厂供热机组的选择比凝汽机组的选择要复杂。供热机组的选择要遵循机组的选择要遵循“以热定电以热定电”的原则。的原则。凝汽式或供热式汽轮机选定后，根据汽轮机制造厂家凝汽式或供热式汽轮机选定后，根据汽轮机制造厂家本体的定型设计，该机组的回热系统也就随之确定了。本体的定型设计，该机组的回热系统也就随之确定了。选择供热机组容量时，应使供热机组全年能更多地在选择供热机组容量时，应使供热机组全年能更多地在额定供热负荷额定供热负荷Qrh,t附近运行，有较大的全年热化发电比附近运行，有较大的全年热化发电比X，合理选择热化系数合理选择热化系数tp的范围。在考虑供热机组型式、
20、容量的范围。在考虑供热机组型式、容量和所在电网特点后，应尽量采用与之相应的较高的蒸汽初和所在电网特点后，应尽量采用与之相应的较高的蒸汽初参数。参数。2.锅炉的容量、参数、台数及型式的选择锅炉的容量、参数、台数及型式的选择 锅炉的容量和蒸汽参数必须和汽轮机匹配，以保证锅炉的容量和蒸汽参数必须和汽轮机匹配，以保证任何情况下都不能限制汽轮机最大出力的发挥。任何情况下都不能限制汽轮机最大出力的发挥。大容量机组锅炉过热器出口的额定蒸汽压力通常选大容量机组锅炉过热器出口的额定蒸汽压力通常选取汽轮机额定进汽压力的取汽轮机额定进汽压力的105，过热器出口的额定蒸，过热器出口的额定蒸汽温度选取比汽轮机额定进汽温
21、度高汽温度选取比汽轮机额定进汽温度高3。冷段再热蒸。冷段再热蒸汽管道、再热器、热段再热蒸汽管道额定工况下的压力汽管道、再热器、热段再热蒸汽管道额定工况下的压力降为汽轮机额定工况下高压缸排汽压力的降为汽轮机额定工况下高压缸排汽压力的1.55%。再热器出口的额定蒸汽温度应该比汽轮机中压缸额定进再热器出口的额定蒸汽温度应该比汽轮机中压缸额定进汽温度高汽温度高3。锅炉容量不受限制，目前与锅炉容量不受限制，目前与600MW机组配套的锅炉机组配套的锅炉蒸发量已达蒸发量已达2008t/h，1000MW机组的最大连续蒸发量可达机组的最大连续蒸发量可达3033t/h。锅炉型式的选择还要考虑水循环方式。水循环方。
22、锅炉型式的选择还要考虑水循环方式。水循环方式与蒸汽初参数有关，通常亚临界参数以下多采用自然循式与蒸汽初参数有关，通常亚临界参数以下多采用自然循环汽包炉，循环安全可靠，热经济性高；亚临界参数可采环汽包炉，循环安全可靠，热经济性高；亚临界参数可采用自然循环炉或强制循环炉，强制循环炉能适应调峰情况用自然循环炉或强制循环炉，强制循环炉能适应调峰情况下承担低负荷时水循环的安全；而超临界参数只能采用强下承担低负荷时水循环的安全；而超临界参数只能采用强制循环直流炉。制循环直流炉。锅炉型式的选择主要取决于锅炉自身的要求，但它将锅炉型式的选择主要取决于锅炉自身的要求，但它将影响辅助热力系统以及全厂的热经济性。锅
23、炉型式包括水影响辅助热力系统以及全厂的热经济性。锅炉型式包括水循环方式、燃烧方式、排渣方式等。大型火电厂锅炉几乎循环方式、燃烧方式、排渣方式等。大型火电厂锅炉几乎都采用煤粉炉，其效率高，可达都采用煤粉炉，其效率高，可达9094。热电厂锅炉的台数和容量，既要考虑锅炉和汽轮机的热电厂锅炉的台数和容量，既要考虑锅炉和汽轮机的配套，还要考虑由热化系数配套，还要考虑由热化系数tp决定的分产供热需要。由决定的分产供热需要。由于热负荷只能靠本厂或地区供热来满足，因此要考虑在于热负荷只能靠本厂或地区供热来满足，因此要考虑在锅炉检修、事故时仍能满足热负荷的需要。锅炉检修、事故时仍能满足热负荷的需要。对于凝汽式电
24、厂，一般一个汽轮机配备一台锅炉，不对于凝汽式电厂，一般一个汽轮机配备一台锅炉，不设备用锅炉。锅炉的最大连续蒸发量（设备用锅炉。锅炉的最大连续蒸发量（boiler maximum continuous rating，BMCR）Dmaxb应该与汽轮机的最大进应该与汽轮机的最大进汽量相匹配。锅炉出口蒸汽参数要考虑主蒸汽管道上的温汽量相匹配。锅炉出口蒸汽参数要考虑主蒸汽管道上的温降和压降。降和压降。为此热电厂中机炉的配套有一炉配一机、二炉配一机、为此热电厂中机炉的配套有一炉配一机、二炉配一机、三炉配二机等情况。现行设计规程的原则是，当一台最大三炉配二机等情况。现行设计规程的原则是，当一台最大容量的锅炉
25、停用时，其余锅炉的蒸发量应满足：热力用户容量的锅炉停用时，其余锅炉的蒸发量应满足：热力用户连续生产所需的全部生产用汽量；冬季供暖、通风和生活连续生产所需的全部生产用汽量；冬季供暖、通风和生活用热量的用热量的6075，此时允许降低部分发电出力。当发电，此时允许降低部分发电出力。当发电厂扩建供热机组，且主蒸汽及给水管道采用母管制时，锅厂扩建供热机组，且主蒸汽及给水管道采用母管制时，锅炉容量的选择应连同原有部分全面考虑。炉容量的选择应连同原有部分全面考虑。所以热电厂要核算在最小热负荷工况下，汽轮机的进所以热电厂要核算在最小热负荷工况下，汽轮机的进汽量不得低于锅炉最小稳定燃烧的负荷，以保证锅炉的安汽量
26、不得低于锅炉最小稳定燃烧的负荷，以保证锅炉的安全稳定运行。全稳定运行。目前我国共有目前我国共有1000多个锅炉生产厂家，其中生产电站多个锅炉生产厂家，其中生产电站锅炉的只有锅炉的只有17家。但能生产容量在家。但能生产容量在300MW以上的，只有以上的，只有哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂、东方锅炉厂和武汉锅炉厂。哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂、东方锅炉厂和武汉锅炉厂。主要设备的选择还必须考虑价格、可用率、厂方信誉主要设备的选择还必须考虑价格、可用率、厂方信誉等方面的因素。等方面的因素。需要指出的是，相同容量的汽轮机、锅炉宜采用同一需要指出的是，相同容量的汽轮机、锅炉宜采用同一制造厂的同一型式或改进型式，其配
27、套设备的型式也最好制造厂的同一型式或改进型式，其配套设备的型式也最好一致。一致。第二节第二节 发电厂的辅助热力系统发电厂的辅助热力系统 一、工质损失及补充水系统一、工质损失及补充水系统 在发电厂的生产过程中，工质（蒸汽、凝结水、给水）在发电厂的生产过程中，工质（蒸汽、凝结水、给水）承担着能量转换与传递的作用，由于循环过程中的管道、承担着能量转换与传递的作用，由于循环过程中的管道、设备及附件存在的缺陷或工艺需要，不可避免地存在各种设备及附件存在的缺陷或工艺需要，不可避免地存在各种汽水损失，这会直接影响发电厂的安全、经济运行。汽水损失，这会直接影响发电厂的安全、经济运行。电厂的辅助热力系统都与汽轮
28、机的回热系统有关。它们电厂的辅助热力系统都与汽轮机的回热系统有关。它们在汇入回热系统时，将带来工质和热量的进、出，吸热与在汇入回热系统时，将带来工质和热量的进、出，吸热与放热（热量的利用与排挤），所以它们与回热系统配合的放热（热量的利用与排挤），所以它们与回热系统配合的好坏，会直接影响到机组和全厂的热经济性变化。好坏，会直接影响到机组和全厂的热经济性变化。所以，发电厂的设计、制造、安装和运行过程中要尽所以，发电厂的设计、制造、安装和运行过程中要尽可能地减少各种汽水损失。可能地减少各种汽水损失。另外，补充水的水质通常比汽轮机凝结水的水质差，另外，补充水的水质通常比汽轮机凝结水的水质差，所以工质的
29、损失还将导致补充水率增大，使给水品质下降，所以工质的损失还将导致补充水率增大，使给水品质下降，汽包锅炉排污量增大，造成过热器结垢或汽轮机通流部分汽包锅炉排污量增大，造成过热器结垢或汽轮机通流部分积盐，出力下降、推力增加等，从而影响机组工作的可靠积盐，出力下降、推力增加等，从而影响机组工作的可靠性和经济性。性和经济性。发电厂的工质损失，根据损失的部位不同，可分为内发电厂的工质损失，根据损失的部位不同，可分为内部损失和外部损失两大类。部损失和外部损失两大类。在发电厂内部的热力设备及系统造成的工质损失称为内在发电厂内部的热力设备及系统造成的工质损失称为内部损失，它又包括正常性工质损失和非正常性工质损
30、失。部损失，它又包括正常性工质损失和非正常性工质损失。热力设备和管道的暖管疏、放水，汽包锅炉的连续排热力设备和管道的暖管疏、放水，汽包锅炉的连续排污，除氧器的排气，汽水取样，锅炉受热面的蒸汽吹灰，污，除氧器的排气，汽水取样，锅炉受热面的蒸汽吹灰，重油加热及雾化用汽，汽动给水泵、汽动风机、轴封用汽重油加热及雾化用汽，汽动给水泵、汽动风机、轴封用汽等都属于工艺上要求的正常性工质损失。等都属于工艺上要求的正常性工质损失。而热力设备及管道、管件的不严密处的工质泄漏属于而热力设备及管道、管件的不严密处的工质泄漏属于非正常性的工质损失。非正常性的工质损失。在热电厂对外供热设备和热网系统中造成的汽水工质在热
31、电厂对外供热设备和热网系统中造成的汽水工质损失称为外部工质损失。比如热用户供应的蒸汽在造纸厂损失称为外部工质损失。比如热用户供应的蒸汽在造纸厂参与了煮浆过程、在化肥厂参与了造气过程；供洗澡、生参与了煮浆过程、在化肥厂参与了造气过程；供洗澡、生活用的热水，这些工质完全不能回收。对外供应工质的回活用的热水，这些工质完全不能回收。对外供应工质的回水率取决于热用户对汽水的污染程度。水率取决于热用户对汽水的污染程度。电厂的电厂的补充水要软化或除盐补充水要软化或除盐。对亚临界压力的汽包锅。对亚临界压力的汽包锅炉和超临界压力的直流锅炉，除了要除去水中的钙、镁、炉和超临界压力的直流锅炉，除了要除去水中的钙、镁
32、、硅酸盐外，还要除去水中的钠盐，同时要对凝结水进行精硅酸盐外，还要除去水中的钠盐，同时要对凝结水进行精处理，以确保机组启停时产生的腐蚀产物、二氧化硅和铁处理，以确保机组启停时产生的腐蚀产物、二氧化硅和铁等金属物质能被处理掉。等金属物质能被处理掉。凝结水精处理装置，我国采用低压系统（即有凝升泵）凝结水精处理装置，我国采用低压系统（即有凝升泵）较多，引进机组则采用中压系统（没有凝升泵）较多。现在较多，引进机组则采用中压系统（没有凝升泵）较多。现在电厂都采用电厂都采用阴阳离子交换树脂制取的化学除盐水阴阳离子交换树脂制取的化学除盐水，它的品质，它的品质已接近汽轮机的凝结水，而且成本低。已接近汽轮机的凝
33、结水，而且成本低。补充水应除氧、加热和便于进行水量调节补充水应除氧、加热和便于进行水量调节。对于补充水。对于补充水量较大的高压供热式机组或再热机组，要设置专用的大气式量较大的高压供热式机组或再热机组，要设置专用的大气式除氧器对补充水进行第一级除氧，待汇入主水流后再利用高除氧器对补充水进行第一级除氧，待汇入主水流后再利用高压除氧器进行二级除氧。补充水的汇入地点应在混合温差最压除氧器进行二级除氧。补充水的汇入地点应在混合温差最小的地方。而其他的热电厂和凝汽式电厂都不需要补充水除小的地方。而其他的热电厂和凝汽式电厂都不需要补充水除氧器，它们的补充水多引入凝汽器（采用一级除氧）。氧器，它们的补充水多引
34、入凝汽器（采用一级除氧）。补充水补入热力系统，应随系统工质损失的大小进行补充水补入热力系统，应随系统工质损失的大小进行水量调节，在热力系统适宜进行水量调节的有凝汽器和给水量调节，在热力系统适宜进行水量调节的有凝汽器和给水除氧器。水除氧器。若补充水进入凝汽器，由于补充水充分利用了低压回若补充水进入凝汽器，由于补充水充分利用了低压回热抽汽加热，回热抽汽做功比热抽汽加热，回热抽汽做功比Xr较大，热经济性比补充水较大，热经济性比补充水引入给水除氧器要高。但其水量调节要经过热井水位和除引入给水除氧器要高。但其水量调节要经过热井水位和除氧水箱水位的双重影响，增加了调节的复杂性。氧水箱水位的双重影响，增加了
35、调节的复杂性。若补充水引入除氧器，则水量调节较简单，但热经济稍若补充水引入除氧器，则水量调节较简单，但热经济稍低于前者。通常大、中型凝汽机组补充水引入凝汽器，小型低于前者。通常大、中型凝汽机组补充水引入凝汽器，小型机组引入除氧器。机组引入除氧器。化学补充水引入回热系统化学补充水引入回热系统（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（c）高参数凝汽式电厂补充水的引入）高参数凝汽式电厂补充水的引入 二、工质回收及废热利用系统二、工质回收及废热利用系统 对电厂排放、泄漏的工质和废热进行回收利用，对电厂排放、泄漏的工质和废热进行回收利用，具有经济和安全两方面的意义。具有经济和安全两方
36、面的意义。锅炉连续排污的目的是控制汽包内锅炉的水质在允锅炉连续排污的目的是控制汽包内锅炉的水质在允许范围之内，从而保证锅炉蒸发出的蒸汽品质合格。许范围之内，从而保证锅炉蒸发出的蒸汽品质合格。锅炉连续排污回收利用系统就是让高压的排污水通锅炉连续排污回收利用系统就是让高压的排污水通过压力较低的连续排污扩容器的扩容蒸发，产生品质较过压力较低的连续排污扩容器的扩容蒸发，产生品质较好的扩容蒸汽，从而回收部分工质和热量。扩容器内尚好的扩容蒸汽，从而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，可通过表面式排污未蒸发的、含盐浓度更高的排污水，可通过表面式排污水冷却器再回收部分热量，最后再将能
37、位很低的高浓度水冷却器再回收部分热量，最后再将能位很低的高浓度的排污水排入地沟。的排污水排入地沟。（一）汽包锅炉连续排污利用系统（一）汽包锅炉连续排污利用系统 补充水补充水单级扩容系统单级扩容系统扩容蒸汽扩容蒸汽两级扩容系统两级扩容系统 补充水补充水扩容蒸汽扩容蒸汽工质回收率工质回收率f 的计算的计算blfblDDD扩容器热平衡扩容器热平衡fblfffblblhDhDhD 排污水冷却器热平衡排污水冷却器热平衡,()()ccblfw bllmaw maw maDhhDhh Dblhcw,blDf hfDbl hfDma hw,mahblhcw,ma物质平衡物质平衡分析：分析：排污扩容器的工质回收
38、率的大小取决于锅炉汽包压力、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。扩容器压力。当锅炉压力一定时，工质回收量只决定于扩容器当锅炉压力一定时，工质回收量只决定于扩容器压力，扩容器压力越低，压力，扩容器压力越低，f越大，回收工质越多。一般越大，回收工质越多。一般f为锅为锅炉排污量的炉排污量的3050。ffffblblffhhhhDD 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 扩容器压力下扩容器压力下饱和蒸汽比焓饱和蒸汽比焓 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：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
39、：.()blblblw maQDhh.()cblblw blw maQDhh可利用的排污热量：可利用的排污热量：blblblQQQ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：Dblhcw,blDf hfDbl hfDma hw,mahblhcw,ma 回收的废热回收的废热Qbl对回热系统的影响：对回热系统的影响：排挤了除氧器的一部分回热抽汽排挤了除氧器的一部分回热抽汽Dd，为保证做功量不，为保证做功量不变，凝汽做功量变，凝汽做功量，使凝汽器增加了附加冷源损失，使凝汽器增加了附加冷源损失Qc。凝汽器增加的附加冷源损失：凝汽器增加的附加冷源损失：除氧器被排挤的抽汽量：除
40、氧器被排挤的抽汽量：,/()dbldw dDDhh()ccccQD hh 根据抽汽做功量的减少等于凝汽做功根据抽汽做功量的减少等于凝汽做功量的增加，得：量的增加，得：00()ddccD hhDhhDblhcw,blDf hfDbl hfDma hw,mahblhcw,ma发电厂净获得的热量：发电厂净获得的热量：00()ddnblcblcccD hhQQQQhhhh 00.0.01dccccdblblbldwdcdwdchhhhhhhhQDQhhhhhhhh0结论：结论：回收热量大于附加冷源损失，回收废热可以节约燃料；回收热量大于附加冷源损失，回收废热可以节约燃料；尽量选取最佳扩容器压力；尽量选
41、取最佳扩容器压力；利用外部热源都可以节约燃料，如发电机冷却水热源；利用外部热源都可以节约燃料，如发电机冷却水热源；实际实际工质回收和废热利用系统，应考虑投资、运行实际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。费用和热经济性，通过技术经济性比较来确定。（二）（二）轴封蒸汽回收及利用系统轴封蒸汽回收及利用系统 在汽轮机装置上装设轴封蒸汽回收系统，是为了回收在汽轮机装置上装设轴封蒸汽回收系统，是为了回收轴封蒸汽的工质和热能，最终提高发电厂的热经济性。轴封蒸汽的工质和热能，最终提高发电厂的热经济性。大容量汽轮机的轴封蒸汽系统包括：主汽门和调节大容量汽轮机的轴
42、封蒸汽系统包括：主汽门和调节汽门的阀杆漏气，再热式机组中压联合汽门的阀杆漏气，汽门的阀杆漏气，再热式机组中压联合汽门的阀杆漏气，高、中、低压缸的前后轴封漏气和轴封用汽等。高、中、低压缸的前后轴封漏气和轴封用汽等。轴封蒸汽一般占汽轮机总汽耗量的轴封蒸汽一般占汽轮机总汽耗量的2左右，而且由左右，而且由于引出地点不同，工质的能位也有差异，引入地点的选于引出地点不同，工质的能位也有差异，引入地点的选择上应该使该点的能位与工质最接近。择上应该使该点的能位与工质最接近。下页的图为下页的图为660MW汽轮机的轴封系统。汽轮机的轴封系统。凝结水中压缸主汽门、调节汽门中压缸主汽门、调节汽门高压缸主汽门、调节汽门
43、高压缸主汽门、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减压至7#低加低加疏水至凝汽器轴封加热器至至5#5#低加低加轴封汽轴封汽（三）（三）辅助蒸汽系统辅助蒸汽系统 发电厂中需要辅助蒸汽的用户很多，有在启动过程需发电厂中需要辅助蒸汽的用户很多，有在启动过程需要的和正在运行的设备需要的。要的和正在运行的设备需要的。在启动阶段，需要将正在运行的相邻机组的蒸汽引入在启动阶段，需要将正在运行的相邻机组的蒸汽引入本机组需要蒸汽的用户。比如对除氧器给水箱预热；加热本机组需要蒸汽的用户。比如对除氧器给水箱预热；加热锅炉尾部暖风器以提高进入空气预热器的温度，防止金属锅炉尾部暖风器以提高进入空气预热器的
44、温度，防止金属腐蚀和堵灰；汽轮机轴封；真空系统抽气器；厂用热交换腐蚀和堵灰；汽轮机轴封；真空系统抽气器；厂用热交换器；燃油加热及雾化；水处理室等。器；燃油加热及雾化；水处理室等。当机组正常运行后，即可解决自身辅助蒸汽用户的需当机组正常运行后，即可解决自身辅助蒸汽用户的需要，同时也有能力向需要蒸汽的临近机组提供合格蒸汽。要，同时也有能力向需要蒸汽的临近机组提供合格蒸汽。辅助蒸汽用汽原则：辅助蒸汽用汽原则：n尽可能用参数低的回热抽汽尽可能用参数低的回热抽汽n汽轮机启动和回热抽汽参数不能满足要求时，汽轮机启动和回热抽汽参数不能满足要求时，要有备用汽源要有备用汽源n疏水一般应回收疏水一般应回收去热交换
45、器去热交换器高压缸高压缸MMMMMM去轴封蒸汽去轴封蒸汽邻机辅助蒸汽母管来邻机辅助蒸汽母管来凝结水来凝结水来去除氧器去除氧器启动抽气器启动抽气器前置抽气器前置抽气器暖风器等暖风器等凝结水来凝结水来600MW机组辅助蒸汽系统机组辅助蒸汽系统电加热器电加热器再热冷段再热冷段第三节第三节 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、亚临界参数机组原则性热力系统一、亚临界参数机组原则性热力系统 哈尔滨第三电厂的哈尔滨第三电厂的N600-16.67/537/537型机组型机组的原则性热力系统的原则性热力系统 内蒙古赤峰市元宝山电厂引进的法国阿尔斯内蒙古赤峰市元宝山电厂引进的法国阿尔斯通通大西洋
46、公司（大西洋公司（ALSTOM-ATLANTIQUE）制造的制造的N600-17.75/540/540型机组的原则性热力系型机组的原则性热力系统（全国整套引进的第一台统（全国整套引进的第一台600MW机组机组）。）。600MW，7829kJ/kWh哈尔滨第三电厂的哈尔滨第三电厂的N600-16.67/537/537型机组型机组 上图是哈尔滨第三电厂上图是哈尔滨第三电厂N600-16.67/537/537型机组的发型机组的发电厂原则性热力系统。汽轮机由哈尔滨汽轮机厂制造的亚电厂原则性热力系统。汽轮机由哈尔滨汽轮机厂制造的亚临界压力、一次中间再热、单轴四缸四排汽反动式凝汽式临界压力、一次中间再热、
47、单轴四缸四排汽反动式凝汽式机组，配置哈尔滨锅炉厂生产机组，配置哈尔滨锅炉厂生产HG-2008/18-YM2型亚临界压型亚临界压力，一次中间再热，强制循环汽包炉。采用一级连续排污力，一次中间再热，强制循环汽包炉。采用一级连续排污利用系统，扩容蒸汽送入高压除氧器。利用系统，扩容蒸汽送入高压除氧器。本机组有八级非调整抽汽，回热系统为本机组有八级非调整抽汽，回热系统为“三高、四低、三高、四低、一除氧一除氧”。高压加热器全部采用内置式蒸汽冷却器，高、。高压加热器全部采用内置式蒸汽冷却器，高、低压加热器全部都有内置式疏水冷却器。加热器的疏水采低压加热器全部都有内置式疏水冷却器。加热器的疏水采用逐级自流方式
48、，最后流入凝汽器热井。用逐级自流方式，最后流入凝汽器热井。7台回热加热器都台回热加热器都是卧式表面式加热器，其中是卧式表面式加热器，其中H7、H8共用一个壳体，除氧器共用一个壳体，除氧器为滑压运行。为滑压运行。凝结水系统设置有轴封加热器凝结水系统设置有轴封加热器SG和除盐设备和除盐设备DE。凝结。凝结水精处理装置采用低压系统（需要凝升泵水精处理装置采用低压系统（需要凝升泵BP），凝结水经），凝结水经凝结水泵凝结水泵CP、除盐设备、除盐设备DE、凝升泵、凝升泵BP，流经轴封加热器，流经轴封加热器SG、4台低压加热器后进入除氧器。给水从除氧器的给水箱台低压加热器后进入除氧器。给水从除氧器的给水箱经
49、前置泵经前置泵TP、汽动主给水泵、汽动主给水泵FP、3台高压加热器进入锅炉。台高压加热器进入锅炉。化学补充水化学补充水Dma从凝汽器补入。从凝汽器补入。该机组不投油最低稳燃负荷为该机组不投油最低稳燃负荷为35.47%MCR，所以能适，所以能适应在应在35%100%MCR的范围内调峰运行。机组适用于大型的范围内调峰运行。机组适用于大型电网中承担调峰负荷和中间负荷。机组的设计热耗为电网中承担调峰负荷和中间负荷。机组的设计热耗为7829kJ/(kWh)，最大计算功率为，最大计算功率为654MW。元宝山电厂引进的元宝山电厂引进的阿尔斯通阿尔斯通大西洋公司大西洋公司的的N600-17.75/540/54
50、0型汽轮机组。型汽轮机组。该机组的锅炉为德该机组的锅炉为德国斯泰米勒（国斯泰米勒（Steinmull-er）公司制造的亚临界）公司制造的亚临界压力本生直流锅炉，锅压力本生直流锅炉，锅炉 出 口 蒸 汽 参 数 为炉 出 口 蒸 汽 参 数 为18.6MPa/545/545，最 大 连 续 蒸 发 量 为最 大 连 续 蒸 发 量 为1832.65t/h。二、超临界参数机组原则性热力系统二、超临界参数机组原则性热力系统 天津盘山蓟县电厂一期工程由俄罗斯制造的天津盘山蓟县电厂一期工程由俄罗斯制造的500MW超临界燃煤机组超临界燃煤机组上海石洞口二厂引进的上海石洞口二厂引进的600MW超临界机组超临
