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1、第八章、火力发电第八章、火力发电厂辅助设备及系统厂辅助设备及系统 第一节、凝汽设备及系统第一节、凝汽设备及系统一、凝气设备的作用及工作原理一、凝气设备的作用及工作原理n主要设备有主要设备有:凝汽器、循环水泵、循环水泵、抽气器等凝汽器、循环水泵、循环水泵、抽气器等1 1、凝汽器内真空的形成及凝汽器的作用、凝汽器内真空的形成及凝汽器的作用2 2、抽气器的作用、抽气器的作用3 3、循环水泵和凝结水泵的作用、循环水泵和凝结水泵的作用二、凝汽器的结构和分类二、凝汽器的结构和分类(一)凝汽器的结构(一)凝汽器的结构(二)表面式凝汽器的分类(二)表面式凝汽器的分类1 1、按冷却水流程分类、按冷却水流程分类:
2、单流程、双流程、三流程和多流程;单流程、双流程、三流程和多流程;2 2、按冷却水室的垂直隔板分类:、按冷却水室的垂直隔板分类:单一制和对分制单一制和对分制3 3、按凝汽器抽气口位置分类:、按凝汽器抽气口位置分类:(1 1)汽流向下式凝汽器;)汽流向下式凝汽器;(2 2)汽流向上式凝汽器;)汽流向上式凝汽器;(3 3)汽流向心式凝汽器;)汽流向心式凝汽器;国内大机组多采用国内大机组多采用(4 4)汽流向侧式凝汽器;)汽流向侧式凝汽器;(三)冷却水管在管板上的布置(三)冷却水管在管板上的布置1 1、排列形式、排列形式(1 1)正方形排列;管束紧凑换热效果好,汽阻较大;)正方形排列;管束紧凑换热效果
3、好,汽阻较大;(2 2)三角形排列;汽阻小,多用在凝汽器喉部;)三角形排列;汽阻小,多用在凝汽器喉部;(3 3)幅向排列;汽阻小,换热好,多用于凝汽器喉部;)幅向排列;汽阻小,换热好,多用于凝汽器喉部;2 2、凝汽器排列应满足的要求:、凝汽器排列应满足的要求:(1 1)有足够的蒸汽通道,使蒸汽进入凝汽器管束时平均流速)有足够的蒸汽通道,使蒸汽进入凝汽器管束时平均流速低于低于50m/s50m/s;排汽至抽气口的途径力求沿程阻力最小;排汽至抽气口的途径力求沿程阻力最小;(2 2)避免内层管束热负荷过低;)避免内层管束热负荷过低;(3 3)通过设置回热通道、安装凝结水收集板等措施减小凝结)通过设置回
4、热通道、安装凝结水收集板等措施减小凝结水过冷度;水过冷度;(4 4)设置空气冷却区,以有效地冷却进入凝汽器的空气,)设置空气冷却区,以有效地冷却进入凝汽器的空气,并使未凝结的蒸汽继续凝结,减少抽气器的负荷。并使未凝结的蒸汽继续凝结,减少抽气器的负荷。三、凝汽器的运行与监督三、凝汽器的运行与监督(一)凝汽器运行好坏的标志(一)凝汽器运行好坏的标志(1 1)能否达到最有利真空()能否达到最有利真空(最佳真空最佳真空););(2 2)能否使凝结水的过冷度最小;)能否使凝结水的过冷度最小;(3 3)能否保证冷却水品质合格;)能否保证冷却水品质合格;(二)凝汽器的热力特性(二)凝汽器的热力特性1 1、凝
5、汽器真空与凝汽量及冷却水温度的变化关系,称为凝汽器真空与凝汽量及冷却水温度的变化关系,称为凝凝汽器热力特性汽器热力特性。n热平衡方程热平衡方程:n对于多流程凝汽器冷却水温升,中小机组可以取对于多流程凝汽器冷却水温升,中小机组可以取t=7.5t=7.51111,大机组可以取,大机组可以取t=5t=566。2 2、在凝汽器中汽轮机排汽压力下的饱和温度(排汽温度)在凝汽器中汽轮机排汽压力下的饱和温度(排汽温度)t tb b与冷却水出口温度与冷却水出口温度t t2 2之差称为之差称为凝汽器的端差凝汽器的端差,用符号,用符号tt表示。即:表示。即:3 3、真空(排汽温度真空(排汽温度t tb b)与蒸汽
6、负荷)与蒸汽负荷q qc c的关系曲线,称为的关系曲线,称为凝凝汽器的特性曲线汽器的特性曲线。4 4、提高凝汽器真空的措施、提高凝汽器真空的措施(1 1)降低冷却水进口温度)降低冷却水进口温度t t1 1;(2 2)增加冷却水量)增加冷却水量q qw w;(3 3)减低传热端差,即保持传热面清洁或改进旧设备,增)减低传热端差,即保持传热面清洁或改进旧设备,增加传热面积和传热效果;加传热面积和传热效果;(三)凝汽器的最有利真空(三)凝汽器的最有利真空1 1、凝汽器真空并非越低越好、凝汽器真空并非越低越好(1 1)蒸汽在级内膨胀有一个极限背压)蒸汽在级内膨胀有一个极限背压,低于这个极限背压低于这个
7、极限背压,蒸汽将在级外发生突然膨胀蒸汽将在级外发生突然膨胀,还会使汽轮机的损失突然增加还会使汽轮机的损失突然增加,这个真空叫极限真空。这个真空叫极限真空。(2 2)背压太低时,蒸汽的容积流量将增加很大,势必增加)背压太低时,蒸汽的容积流量将增加很大,势必增加末级叶片的通流面积或排汽速度,通流面积受叶片的长度末级叶片的通流面积或排汽速度,通流面积受叶片的长度限制,如果通流面积不变则只有增大排汽流速,从而使汽限制,如果通流面积不变则只有增大排汽流速,从而使汽轮机相对内效率降低;轮机相对内效率降低;(3 3)从凝汽器热力特性要获得更低的背压需要增加凝汽器)从凝汽器热力特性要获得更低的背压需要增加凝汽
8、器的冷却面积或增加循环水量。这使得设备投资和运行费用的冷却面积或增加循环水量。这使得设备投资和运行费用增加。增加。2 2、在汽轮机排汽量、凝汽器冷却水入口温度一定时,通过在汽轮机排汽量、凝汽器冷却水入口温度一定时,通过增加冷却水量使真空提高,从而使汽轮机焓降增加,发电增加冷却水量使真空提高,从而使汽轮机焓降增加,发电量功率提高。当机组增加的功率与循环水泵增加循环水量量功率提高。当机组增加的功率与循环水泵增加循环水量尔多耗的功率之差最大时的真空,称为汽轮机的尔多耗的功率之差最大时的真空,称为汽轮机的最有利真最有利真空空,或,或最佳真空最佳真空。(四)凝结水过冷却(四)凝结水过冷却1 1、凝汽器的
9、凝结水温度、凝汽器的凝结水温度t tc c低于凝汽器喉部排汽压力低于凝汽器喉部排汽压力p pc c对应对应的饱和温度的现象称为的饱和温度的现象称为凝结水的过冷却凝结水的过冷却。2 2、过冷度一般要求不超过、过冷度一般要求不超过0.50.511。3 3、凝汽器过冷度增大的原因:、凝汽器过冷度增大的原因:(1 1)凝汽器设计不合理)凝汽器设计不合理,如管束排列不好或过密如管束排列不好或过密,汽阻大汽阻大,缺乏回热通道;缺乏回热通道;(2 2)凝汽器汽侧积存空气;)凝汽器汽侧积存空气;(3 3)凝汽器水位高,淹没了一部分冷却水管,造成凝结水过)凝汽器水位高,淹没了一部分冷却水管,造成凝结水过冷却;冷
10、却;(4 4)冷却水漏入凝汽器汽侧,导致凝汽器过冷却;)冷却水漏入凝汽器汽侧,导致凝汽器过冷却;(5 5)冷却水温度过低,凝汽器热负荷过小,尤其是抽汽供热)冷却水温度过低,凝汽器热负荷过小,尤其是抽汽供热机组冬季供热期间排汽减少。机组冬季供热期间排汽减少。(五)凝汽设备严密性的检验方法(五)凝汽设备严密性的检验方法1 1、凝汽器汽侧的严密性检验方法、凝汽器汽侧的严密性检验方法(1 1)真空严密性试验)真空严密性试验(2 2)水压试验)水压试验(3 3)蜡烛法)蜡烛法(4 4)惰性气体法)惰性气体法2 2、凝汽器水侧的严密性、凝汽器水侧的严密性(六)凝汽器的清洗(六)凝汽器的清洗n化学法;机械清
11、洗;化学法;机械清洗;图4-8胶球自动清洗系统 1-二次滤网;2-反冲洗蝶阀;3-注球管;4-凝汽器;5-胶球;6-收球网;7-胶球泵;8-加球室 四、凝汽器的抽气器四、凝汽器的抽气器(一)抽气器的工作原理(一)抽气器的工作原理(二)射汽抽气器(二)射汽抽气器1、启动抽气器、启动抽气器2、主抽气器及其连接系统、主抽气器及其连接系统(三)射水抽气器(三)射水抽气器(四)水环式真空泵(四)水环式真空泵第二节、给水回热加热设备及系统第二节、给水回热加热设备及系统一、加热器的分类:一、加热器的分类:1 1、表面式加热器:、表面式加热器:有端差有端差(1 1)按加热介质分为:汽)按加热介质分为:汽-水换
12、热器,水水换热器,水-水换热器;水换热器;(2 2)按加热面布置和构造分为:直管换热器,弯管换热器)按加热面布置和构造分为:直管换热器,弯管换热器(U U形管和螺旋管);形管和螺旋管);(3 3)按加热器的放置可分为:立式换热器和卧式换热器;)按加热器的放置可分为:立式换热器和卧式换热器;(4 4)按加热器水侧参数可分为:低压加热器和高压加热器;)按加热器水侧参数可分为:低压加热器和高压加热器;2 2、混合式加热器:、混合式加热器:无端差,但需要出口安装水泵。无端差,但需要出口安装水泵。二、表面式加热器的结构二、表面式加热器的结构1 1、低压加热器:、低压加热器:2 2、高压加热器:、高压加热
13、器:3 3、轴封加热器:、轴封加热器:一个抽气器和一个加热器一个抽气器和一个加热器,卧式的低压加卧式的低压加热器热器,采用管板直管形式。采用管板直管形式。三、表面式加热器的疏水排出方式三、表面式加热器的疏水排出方式1 1、疏水逐级自流法的系统连接、疏水逐级自流法的系统连接n排挤低压抽汽,增加冷源损失。排挤低压抽汽,增加冷源损失。2 2、疏水泵排出法的连接、疏水泵排出法的连接n系统复杂,需要增加疏水泵,增加投资和维修费用和厂系统复杂,需要增加疏水泵,增加投资和维修费用和厂用电,可靠性差。设置外置疏水冷却器。用电,可靠性差。设置外置疏水冷却器。四、回热加热器的保护装置四、回热加热器的保护装置(一)
14、回热加热器的疏水装置(一)回热加热器的疏水装置1 1、疏水器、疏水器2 2、疏水自动调节阀、疏水自动调节阀3 3、基于、基于“汽液两相流汽液两相流”原理的疏水装置原理的疏水装置(二)高压加热器旁路保护(二)高压加热器旁路保护1 1、水压控制旁路保护、水压控制旁路保护2 2、电动旁路保护、电动旁路保护(三)抽气逆止阀(三)抽气逆止阀第三节、除氧设备及系统第三节、除氧设备及系统一、除氧器的工作原理:一、除氧器的工作原理:(一)除氧的方法和原理(一)除氧的方法和原理1 1、物理除氧、物理除氧n道尔顿分压定律道尔顿分压定律、亨利定律亨利定律n为保证除氧效果,必须具备以下条件为保证除氧效果,必须具备以下
15、条件(1 1)除氧给水必须加热到一定压力下的饱和温度,并在)除氧给水必须加热到一定压力下的饱和温度,并在除氧塔或水箱中有一定的停留时间;除氧塔或水箱中有一定的停留时间;(2 2)除氧给水应有足够面积与加热蒸气接触,以保证较)除氧给水应有足够面积与加热蒸气接触,以保证较好的加热效果;好的加热效果;(3 3)保证除氧给水在塔内为紊流状态,以保证良好的加)保证除氧给水在塔内为紊流状态,以保证良好的加热效果;热效果;(4 4)要及时排出从给水中分离出来的气体,以降低除氧)要及时排出从给水中分离出来的气体,以降低除氧器内部凝结气体的分压力;器内部凝结气体的分压力;(5 5)保持加热蒸气与除氧给水逆向流动
16、,使除氧给水中)保持加热蒸气与除氧给水逆向流动,使除氧给水中的气体加速分离。的气体加速分离。2 2、化学除氧、化学除氧n常采用亚硫酸钠常采用亚硫酸钠二、热力除氧器分类及结构二、热力除氧器分类及结构n储水箱容积能满足锅炉在额定负荷下储水箱容积能满足锅炉在额定负荷下20min20min的用水量;的用水量;(一)真空式除氧器:凝汽器内装真空除氧装置(一)真空式除氧器:凝汽器内装真空除氧装置(二)大气式除氧器:(二)大气式除氧器:0.1150.1150.12MPa0.12MPa(三)高压除氧器:(三)高压除氧器:0.588MPa0.588MPan优点优点:(1 1)除氧器本身就是混合式加热器;)除氧器
17、本身就是混合式加热器;(2 2)高加停用可采用除氧器直接为锅炉供水;)高加停用可采用除氧器直接为锅炉供水;(3 3)可防止发生)可防止发生“自生沸腾自生沸腾”;过量的高温疏水等其他;过量的高温疏水等其他热源进入除氧器后,热量已能满足或超过除氧器用汽量,热源进入除氧器后,热量已能满足或超过除氧器用汽量,不需汽轮机抽汽就达到沸腾。逆向流动被破坏,除氧塔底不需汽轮机抽汽就达到沸腾。逆向流动被破坏,除氧塔底部形成蒸气层,分离出的气体难以逸出,导致除氧恶化。部形成蒸气层,分离出的气体难以逸出,导致除氧恶化。1 1、淋水盘式除氧器、淋水盘式除氧器2 2、喷雾填料式除氧器、喷雾填料式除氧器3 3、喷雾淋水盘
18、式除氧器、喷雾淋水盘式除氧器第四节、火力发电厂的原则性热力系统第四节、火力发电厂的原则性热力系统一、发电厂原则性热力系统的组成:一、发电厂原则性热力系统的组成:1、发电厂热力部分的主、辅设备按照热力循环的顺序用、发电厂热力部分的主、辅设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的整体路线图,称为管道和附件连接起来的整体路线图,称为发电厂的热力系发电厂的热力系统图统图。2、以规定的符号来表示工质按某种热力循环顺序流经的、以规定的符号来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,称为各种热力设备之间联系的线路图,称为发电厂的原则性热发电厂的原则性热力系统图力系统图。3、实质实质:原
19、则性热力系统图的实质是用来表明工质的能:原则性热力系统图的实质是用来表明工质的能量转换及其热量利用的过程,它反映了发电厂能量转换过量转换及其热量利用的过程,它反映了发电厂能量转换过程的技术完善程度和发电厂热经济性的好坏。程的技术完善程度和发电厂热经济性的好坏。4、特点特点:由于与原则性热力系统图只表示工质流过时状:由于与原则性热力系统图只表示工质流过时状态参数发生变化的各种热力设备,故图中同类型同参数的态参数发生变化的各种热力设备,故图中同类型同参数的设备只用一个来表示,它仅表明设备之间的主要联系,备设备只用一个来表示,它仅表明设备之间的主要联系,备用设备、管道及附件一般不画出。用设备、管道及
20、附件一般不画出。5、主要构成主要构成:锅炉、汽轮机、主蒸气机再热蒸气管道和:锅炉、汽轮机、主蒸气机再热蒸气管道和凝汽设备的连接系统;给水回热加热系统;除氧器和给水凝汽设备的连接系统;给水回热加热系统;除氧器和给水箱系统;补充水系统;连续排污及热量利用系统;供热箱系统;补充水系统;连续排污及热量利用系统;供热机组还包括对外供热系统等。机组还包括对外供热系统等。二、原则性热力系统图举例二、原则性热力系统图举例第五节、火力发电厂的全面性热力系统第五节、火力发电厂的全面性热力系统一、发电厂全面性热力系统图的概念:一、发电厂全面性热力系统图的概念:1 1、发电厂全面性热力系统图发电厂全面性热力系统图以规
21、定的符号表明全厂主辅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些热力设备的汽水管道和附件整体系统图。连接这些热力设备的汽水管道和附件整体系统图。2 2、发电厂全面性热力系统图是根据原则性热力系统图拟发电厂全面性热力系统图是根据原则性热力系统图拟定的。同时又考虑了怎样连续实现电厂能量转换定的。同时又考虑了怎样连续实现电厂能量转换,当设备当设备或管路停运货检修时或管路停运货检修时,不影响主机乃至整个电厂的连续生不影响主机乃至整个电厂的连续生产产,必须装设备用设备及其备用管路必须装设备用设备及其备用管路,如备用给
22、水泵、备用如备用给水泵、备用疏水管道等。为适应启动、低负荷运行、变工况、正常保疏水管道等。为适应启动、低负荷运行、变工况、正常保护部件,如截止阀、调节阀、减压阀、逆止阀、安全阀、护部件,如截止阀、调节阀、减压阀、逆止阀、安全阀、水位调节阀、疏水器、减温装置、高压加热器的自动旁路、水位调节阀、疏水器、减温装置、高压加热器的自动旁路、流量测量孔板等。流量测量孔板等。3 3、全面性热力系统图是按发电厂设备的实际数量绘制的。全面性热力系统图是按发电厂设备的实际数量绘制的。包括全厂主要热力设备和辅助设备,如锅炉设备、汽轮发包括全厂主要热力设备和辅助设备,如锅炉设备、汽轮发电机组、各种热交换器、减温减压器
23、、各种水泵、水电机组、各种热交换器、减温减压器、各种水泵、水箱等。并按发电厂的现有情况表示出发电厂的主蒸汽系统、箱等。并按发电厂的现有情况表示出发电厂的主蒸汽系统、凝结水系统、回热抽汽系统、除氧器系统、给水系统、补凝结水系统、回热抽汽系统、除氧器系统、给水系统、补充水系统、启动旁路系统以及锅炉启动系统,如果是热电充水系统、启动旁路系统以及锅炉启动系统,如果是热电厂,还包括供热系统等管道系统。厂,还包括供热系统等管道系统。4 4、全面性热力系统中,属于热力设备本身的组成部分一全面性热力系统中,属于热力设备本身的组成部分一般均不加表示,属于一些次要管道系统一般只部分地表示。般均不加表示,属于一些次
24、要管道系统一般只部分地表示。5 5、全面性热力系统标明一切必须连接的管路和管路上的全面性热力系统标明一切必须连接的管路和管路上的一切附件,因而反映了全厂热力设备的配置情况和各种运一切附件,因而反映了全厂热力设备的配置情况和各种运行工矿的切换方式,使发电厂操作的依据。行工矿的切换方式,使发电厂操作的依据。二、主蒸汽系统二、主蒸汽系统1 1、主蒸汽管道系统、主蒸汽管道系统(1 1)单元制主蒸汽管道系统)单元制主蒸汽管道系统(2 2)切换母管制主蒸汽管道系统)切换母管制主蒸汽管道系统(3 3)母管制主蒸汽管道系统)母管制主蒸汽管道系统2 2、压损和汽温、压损和汽温(1 1)采用双管)采用双管(2 2
25、)采用单根蒸汽管道系统)采用单根蒸汽管道系统(3 3)采用混温装置)采用混温装置(4 4)减少自动主汽门作关闭试验时的压损)减少自动主汽门作关闭试验时的压损(5 5)采用最少的管制件)采用最少的管制件三、再热机组的旁路系统三、再热机组的旁路系统1 1、旁路系统的作用、旁路系统的作用(1 1)保证锅炉最小负荷的蒸发量,机炉各自独立运行;)保证锅炉最小负荷的蒸发量,机炉各自独立运行;(2 2)保护再热器;)保护再热器;(3 3)加快启动速度,改善启动条件;)加快启动速度,改善启动条件;(4 4)起到锅炉安全阀的作用;)起到锅炉安全阀的作用;(5 5)回收工质和部分热量,减小排汽噪音;)回收工质和部
26、分热量,减小排汽噪音;(6 6)保证蒸汽品质;)保证蒸汽品质;2 2、旁路系统的形式、旁路系统的形式(1 1)一级大旁路系统;)一级大旁路系统;(2 2)两级并联旁路系统;)两级并联旁路系统;(3 3)两级串联旁路系统;)两级串联旁路系统;(4 4)三级旁路系统;)三级旁路系统;四、给水系统四、给水系统1 1、单元制给水管道系统、单元制给水管道系统2 2、集中母管制给水管道系统、集中母管制给水管道系统3 3、切换母管制给水管道系统、切换母管制给水管道系统五、发电厂的循环水系统五、发电厂的循环水系统1 1、开式循环冷却水系统:、开式循环冷却水系统:例如国电吉林市热电厂等例如国电吉林市热电厂等2
27、2、闭式循环冷却水系统:、闭式循环冷却水系统:3 3、循环水系统的冷却设备:、循环水系统的冷却设备:冷水塔,双曲线型。冷水塔,双曲线型。六、发电机密封油系统六、发电机密封油系统1、单回路供油系统、单回路供油系统2、双回路供油系统、双回路供油系统 12-1 12-1 给水回热加热系统给水回热加热系统一、回热加热器结构及其连接方式一、回热加热器结构及其连接方式:1、回热加热器的类型、回热加热器的类型:n表面式表面式:结构简单、安全可靠、投资小;:结构简单、安全可靠、投资小;高压加热器;低压加热器;高压加热器;低压加热器;n混合式混合式;无端差、需配置泵、高度、水箱、;无端差、需配置泵、高度、水箱、
28、备用泵;备用泵;n除氧器除氧器;n面式加热器结构:面式加热器结构:n n上端差上端差:加热器压力下饱和温度与出口:加热器压力下饱和温度与出口水温之差;水温之差;n n下端差下端差;疏水冷却器的出口疏水温度与;疏水冷却器的出口疏水温度与进口水温之差;进口水温之差;P60n蒸汽冷却器蒸汽冷却器:n疏水冷却器疏水冷却器:2、加热器的连接方式、加热器的连接方式:n疏水逐级自流疏水逐级自流;n疏水泵连接疏水泵连接;二、回热加热的经济性及其影响因素二、回热加热的经济性及其影响因素:(一)采用回热加热系统的经济性(一)采用回热加热系统的经济性:n效率提高效率提高8%15%1、对于锅炉设备对于锅炉设备,给水提
29、高,热负荷减小,给水提高,热负荷减小,使锅炉受热面减少;使锅炉受热面减少;2、就汽轮机而言就汽轮机而言,高压级的蒸汽流量增大,高压级的蒸汽流量增大了,使高压级叶栅高度增加,级内效率了,使高压级叶栅高度增加,级内效率相应提高;相应提高;3、因抽汽汽轮机的排汽量减少,使低压级因抽汽汽轮机的排汽量减少,使低压级的通流面积和凝汽器的换热面积减小;的通流面积和凝汽器的换热面积减小;(二)影响经济性的主要因素(二)影响经济性的主要因素:1、加热器的换热面积;加热器的换热面积;2、面式加热器的疏水方式;面式加热器的疏水方式;3、给水回热加热的级数和给水温度;给水回热加热的级数和给水温度;1)最佳回热分配;平
30、均分配法、焓降分配最佳回热分配;平均分配法、焓降分配法、等焓降分配法、几何级数分配法等;法、等焓降分配法、几何级数分配法等;2)最佳给水温度:最佳给水温度:12-2 12-2 给水除氧系统给水除氧系统一、给水除氧的必要一、给水除氧的必要:n腐蚀;热阻增加、传热恶化;腐蚀;热阻增加、传热恶化;二、给水含氧的控制指标二、给水含氧的控制指标:n5.88MPa以上含氧量小于以上含氧量小于15g/L;n5.96MPa以上含氧量小于以上含氧量小于15g/L;nPH值值 9.29.6;铜银;铜银8.89.2;三、给水除氧的方法三、给水除氧的方法:n化学除氧、物理除氧两种方法;化学除氧、物理除氧两种方法;n亚
31、硫酸钠亚硫酸钠Na2SO3和联胺和联胺N2H4四、热除氧原理四、热除氧原理:n亨利定律亨利定律:在一定的温度和压强下,一种:在一定的温度和压强下,一种气体在液体里的溶解度与该气体的平衡压气体在液体里的溶解度与该气体的平衡压强成正比。强成正比。n道尔顿定律道尔顿定律:混合理想气体总压强等于各:混合理想气体总压强等于各成分气体得分压强之和。成分气体得分压强之和。1、传热要求传热要求:创造迅速将水加热到除氧:创造迅速将水加热到除氧器工作压力下饱和温度的条件;器工作压力下饱和温度的条件;2、传质要求传质要求:创造气体离析出水面的足:创造气体离析出水面的足够动力和面积;够动力和面积;n防止防止“返氧现象
32、返氧现象”;“闪蒸现象闪蒸现象”;五、热力除氧的结构和特点五、热力除氧的结构和特点:n除氧塔和除氧水箱除氧塔和除氧水箱1、基本要求、基本要求:n必须是混合式加热器;必须是混合式加热器;n应有极大的接触面积;应有极大的接触面积;n及时自动排除析出气体;及时自动排除析出气体;n有强化深度除氧的措施;有强化深度除氧的措施;n构件耐腐蚀;构件耐腐蚀;2、除氧器的类型及其选择:除氧器的类型及其选择:1)按按结构结构分类:淋水盘式、喷雾式分类:淋水盘式、喷雾式2)按按压力压力分类:大气式(分类:大气式(0.118MP)高)高压式(压式(0.3430.784)3、除氧器的自生沸腾及其防止:除氧器的自生沸腾及
33、其防止:12-3 12-3 除氧器的原则性热力系统除氧器的原则性热力系统 一、特点和要求一、特点和要求:n设置给水泵:设置给水泵:n稳定的除氧效果;稳定的除氧效果;n水泵不汽蚀;水泵不汽蚀;n具有较高的回热经济性;具有较高的回热经济性;二、除氧器不同运行方式下的热经济性及其二、除氧器不同运行方式下的热经济性及其蒸汽连接系统蒸汽连接系统:1、除氧器、除氧器定压运行定压运行及其蒸汽连接系统及其蒸汽连接系统:n回热抽汽管设置压力调节阀;回热抽汽管设置压力调节阀;n适当设置抽汽压力;适当设置抽汽压力;n压力降低时切换抽汽;压力降低时切换抽汽;70%2、除氧器、除氧器滑压运行滑压运行及其蒸汽连接系统及其
34、蒸汽连接系统:n滑压除氧器的优点:滑压除氧器的优点:n提高了设计工况下的经济性,低负荷下提高了设计工况下的经济性,低负荷下的经济性;的经济性;n抽汽点分配合理,回热经济性高;抽汽点分配合理,回热经济性高;三、实现除氧器滑压运行应采取的措施三、实现除氧器滑压运行应采取的措施:1、负荷骤升时除氧效果的保证、负荷骤升时除氧效果的保证;1)控制升负荷速度;控制升负荷速度;2)缩减滑压范围;缩减滑压范围;3)设置再沸腾管;设置再沸腾管;2、负荷骤降对给水泵安全的影响、负荷骤降对给水泵安全的影响:四、防止给水泵汽蚀的措施四、防止给水泵汽蚀的措施:1、提高除氧器安装高度;提高除氧器安装高度;2、采用低转速的
35、前置给水泵;采用低转速的前置给水泵;3、降低泵吸入管道内的压降降低泵吸入管道内的压降pp;4、缩短滞后时间缩短滞后时间T;5、减缓暂态过程时除氧器压力减缓暂态过程时除氧器压力pd的下降;的下降;12-4 12-4 发电厂原则性热力系统图发电厂原则性热力系统图 一、组成一、组成;1、原则性热力系统图、原则性热力系统图指标是工质流过时状指标是工质流过时状态参数发生变化的各种必需的热力设备,态参数发生变化的各种必需的热力设备,故同类同参数的设备在图上只表示一个;故同类同参数的设备在图上只表示一个;仅表明设备之间的主要联系,备用设备和仅表明设备之间的主要联系,备用设备和管路、附属设备都不画出;除额定工
36、况时管路、附属设备都不画出;除额定工况时所必须的附件外,一般附件均不表示。所必须的附件外,一般附件均不表示。2、原则性热力系统、原则性热力系统实质上实质上表明了表明了工质的能工质的能量转换及热量利用的过程,量转换及热量利用的过程,反映了反映了发电厂发电厂热功率能量转换过程的技术完善程度。热功率能量转换过程的技术完善程度。3、辅助系统、辅助系统:1)工质的损失与补充;工质的损失与补充;2)废热及工质的回收利用系统;废热及工质的回收利用系统;3)厂用汽系统;厂用汽系统;4)热电厂的对外供热系统;热电厂的对外供热系统;二、发电厂原则性热力系统的拟定二、发电厂原则性热力系统的拟定:(一)目的及主要内容
37、:(一)目的及主要内容:1、目的、目的:1)确定电厂在若干典型工况下,特别是确定电厂在若干典型工况下,特别是设计工况下的热经济指标;设计工况下的热经济指标;2)提供全厂热力系统的基本构成;提供全厂热力系统的基本构成;3)提供全厂主要的主、辅热力设备规格;提供全厂主要的主、辅热力设备规格;2、主要内容、主要内容:1)确定电厂的性质及规划容量;确定电厂的性质及规划容量;2)主机选择;主机选择;3)确定正常工况下的辅助热力系统,绘制确定正常工况下的辅助热力系统,绘制发电厂原则性热力系统图;发电厂原则性热力系统图;4)进行全厂原则性热力系统计算,以获得进行全厂原则性热力系统计算,以获得几种典型工况下的
38、全厂热经济指标;几种典型工况下的全厂热经济指标;5)主要辅助热力设备的选择;主要辅助热力设备的选择;(二)确定电厂的性质及规划容量(二)确定电厂的性质及规划容量:电厂型式、电网中的作用、电网和厂区情电厂型式、电网中的作用、电网和厂区情况;况;(三)主机选择(三)主机选择:1、汽轮机的型式、单机容量及蒸汽参数汽轮机的型式、单机容量及蒸汽参数的选择:的选择:1)所在电网情况、负荷增长速度、负荷所在电网情况、负荷增长速度、负荷性质用途;性质用途;2)电厂规划容量;电厂规划容量;3)技术经济状况;技术经济状况;2、锅炉容量、参数、台数及型式的选择:锅炉容量、参数、台数及型式的选择:n任何工况都不能限制
39、汽轮机的最大出力;任何工况都不能限制汽轮机的最大出力;108%-110%1)蒸汽参数偏离设计值;蒸汽参数偏离设计值;2)汽水损失及使用某些厂用汽;汽水损失及使用某些厂用汽;3)汽轮机制造误差汽轮机制造误差 4)设备老化;设备老化;12-5 12-5 辅助热力系统辅助热力系统一、补充水引入系统一、补充水引入系统:1、技术要求和特点、技术要求和特点:1)补充水应软化和除盐;补充水应软化和除盐;2)补充水应除氧、加热和便于进行水量调补充水应除氧、加热和便于进行水量调节;节;2、内部损失、内部损失:1)锅炉连续排污量的规定:锅炉连续排污量的规定:2)正常工况内部损失:正常工况内部损失:二、废热及工质的
40、回收利用二、废热及工质的回收利用:1、锅炉连续排污利用系统、锅炉连续排污利用系统:2、工质回收和废热利用原则及经济效益、工质回收和废热利用原则及经济效益评定评定:1)工质回收的质量和数量;工质回收的质量和数量;2)全厂经济指标衡量效益;全厂经济指标衡量效益;3)进行技术经济比较;进行技术经济比较;三、厂用汽辅助热力系统三、厂用汽辅助热力系统:1、加热用厂用汽系统、加热用厂用汽系统;2、动力用厂用汽系统、动力用厂用汽系统;12-6 12-6 主蒸汽系统主蒸汽系统一、主蒸汽系统的形式选择一、主蒸汽系统的形式选择:(一)主蒸汽系统的型式(一)主蒸汽系统的型式:1、单母管制;、单母管制;2、切换母管制
41、;、切换母管制;3、单元制系统;、单元制系统;(二)比较与使用(二)比较与使用:1、可靠性:、可靠性:2、灵活性;、灵活性;3、经济性;、经济性;4、方便性;、方便性;二、主蒸汽及再热蒸汽系统的温度偏差、二、主蒸汽及再热蒸汽系统的温度偏差、压损和管径的优化压损和管径的优化:(一)(一)高、中压主汽门和高压缸排汽逆止高、中压主汽门和高压缸排汽逆止门:门:(二)(二)温度偏差:温度偏差:(三)(三)主蒸汽及再热蒸汽系统的压损及其主蒸汽及再热蒸汽系统的压损及其优化:优化:三、主蒸汽、再热蒸汽系统的全面性热力三、主蒸汽、再热蒸汽系统的全面性热力系统系统:(一)汽轮机加热装置用汽(一)汽轮机加热装置用汽
42、:(二)辅助蒸汽(二)辅助蒸汽:1、轴封供汽:、轴封供汽:2、锅炉启动用汽;、锅炉启动用汽;3、雾化油用汽;、雾化油用汽;4、除氧器用汽;、除氧器用汽;(三)主蒸汽管的疏水系统(三)主蒸汽管的疏水系统;n主蒸汽系统的运行主蒸汽系统的运行 12-7 12-7 旁路系统旁路系统一、旁路系统的作用和类型一、旁路系统的作用和类型:(一)作用(一)作用:1、保护再热器,防止锅炉超压;、保护再热器,防止锅炉超压;2、回收工质和热量,降低噪音;、回收工质和热量,降低噪音;3、协调启动参数和流量,缩短启动时间,、协调启动参数和流量,缩短启动时间,减少汽轮机的寿命损耗;减少汽轮机的寿命损耗;(二)旁路系统的类型
43、(二)旁路系统的类型:1、三级旁路;、三级旁路;2、两级串联旁路;、两级串联旁路;3、两级并联旁路;、两级并联旁路;4、单级旁路;、单级旁路;二、旁路系统的选择和应用二、旁路系统的选择和应用:容量的选择:容量的选择:三、直流锅炉的旁路系统三、直流锅炉的旁路系统:12-8 12-8 凝汽式发电厂的主要凝汽式发电厂的主要热经济指标热经济指标 n全厂毛效率全厂毛效率:n煤耗率煤耗率:g/kwhn汽轮发电机组汽轮发电机组:n热耗率热耗率:kJ/kwh一、全厂毛效率一、全厂毛效率:1、凝汽式汽轮机的绝对内效率、凝汽式汽轮机的绝对内效率i:n汽轮机热耗;汽轮机实际作功量;汽轮机热耗;汽轮机实际作功量;1kg新蒸汽的新蒸汽的热耗;热耗;1kg新蒸汽的实际作功量;净内效率;新蒸汽的实际作功量;净内效率;n热耗率:热耗率:n汽轮机内效率:汽轮机内效率:2、汽轮发电机组的绝对电效率、汽轮发电机组的绝对电效率:3、管道效率、管道效率:4、凝汽式电厂热效率、凝汽式电厂热效率cp:n二、能耗二、能耗:n三、能耗率三、能耗率:n电厂煤耗率电厂煤耗率:n全厂热耗率全厂热耗率:n汽轮发电机组热耗率汽轮发电机组热耗率:n汽轮发电机组汽耗率;汽轮发电机组汽耗率;n标准煤发热量:标准煤发热量:n发电标准煤耗率:发电标准煤耗率:n供电标准煤耗率:供电标准煤耗率: