660MW机组的全面性热力系统
1.管道的材料、壁厚和内径与管内介质的那些参数有关？
2.什么是公称压力？它与管道介质的工作压力有何关系？
3.简述阀门的分类及各种阀门的作用。
（一）主蒸汽及再热蒸汽系统
9%Cr铁素体耐热钢
在T9（9Cr-1Mo）钢的基础上，添加了微量的强碳化物形成元素V(0.18-0.25%)和Nb(0.06-0.10%) ，以达到细化晶粒并提高高温强度要求，并通过V、Nb含量优化，得到9Cr1MoVNb （T/P91）具有较好的综合力学性能，组织和性能稳定，具有良好的焊接性能和工艺性能，较高的持久强度及抗氧化性高的许用应力和韧性、抗热疲劳性能，可作为593℃以下的过热器、再热器、联箱和主蒸汽管道等，在世界范围内得到了广泛的应用
日本：最高应用的压力为川越电厂，蒸汽参数31.0MPa/566/566/566℃的超超临界机组；
最高应用的温度则在原町电厂，蒸汽参数24.5MPa/600/600℃。
国内：亚临界600MW、超（超）临界600MW、900MW机组主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道的首选
9%Cr铁素体耐热钢
在P91基础上，适当降低Mo含量至0.30-0.60%，加入1.50-2.00%的W，并形成以W为主W-Mo的复合固溶强化，得到了140MPa级的日本T92 （ 9CrMo2WVNb ）（日本称为NF616）。可用在620℃以下。
具有比奥氏体钢更为优良的热膨胀系数和导热系数；在600、650℃其持久强度远高于相应温度下的T/P91（且具有良好的持久塑性）。
此外T/P92有良好的韧性、可焊性以及加工性能；抗蒸汽氧化性能好，与T/P91基本相同；抗高温腐蚀性能略优于T/P91。
欧洲应用较多。
在620℃以上，9%Cr钢的抗氧化性能有限，必须采用12%Cr钢材： T/P122 （ 11CrMo2WCuVNb），在2000年投运的日本橘湾电厂1050MW/600/610℃的超超临界机组的锅炉过热器和再热器出口联箱上首次使用
国内1000MW超超临界机组主汽及再热热段材料
本节思考题
1.主蒸汽系统有哪几种型式？它们各有哪些特点？
2.单元制系统的管道布置有哪几种？它们各有哪些特点？
3.识读660MW机组的主蒸汽系统，说明该系统采用了哪些保护措施，采用了哪些消除
主蒸汽压力损失和温度偏差的措施？
（二）旁路系统
本节思考题
1.什么叫汽轮机的旁路系统？旁路系统有哪几种主要型式？
2.旁路系统有哪些作用？
3.画出两级串联旁路系统的示意图，并标明减温水来源。
660M W机组的原则性热力系统
原则性热力系统的意义
1.热力系统是通过热力管道及阀门、附件将锅炉、汽轮机及各种辅机有机地联系起
来，实现各种工况下的热功转换和热力循环。
2.热力系统图是用来反映热力系统的图。
3.热力系统图有两种，包括原则性热力系统图和全面性热力系统图。
原则性和全面性热力系统的区别
——用途与意义
原则性热力系统是一种原理性图，多反映设计工况下系统的热经济性。
全面性热力系统反映实际热力系统，包括所有运行工况（启动、停机、故障、升降负荷等），注重安全可靠性和热经济性。
原则性和全面性热力系统图的区别
——图面特征
原则性热力系统图上只有设计工况下工质流动路径上的设备及管道（相同设备只画一个，只画出与热经济性有关的阀门）。
全面性热力系统图上画出所有运行及备用的设备、管道及阀门、附件等。
发电厂热力系统的范围
发电厂原则性热力系统的拟定
如何读懂原则性热力系统？
典型原则性热力系统举例（1）
——现代大型机组
?国产引进型300MW机组
?国产亚临界600MW机组
?法国引进600MW机组
国产引进型300M W机组
国产引进型300M W机组
国产引进型300M W机组
轴封及门杆漏汽的利用原则
国产亚临界600M W机组
主要区别
法国引进600M W机组
现代大型机组原则性热力系统的共同特点
1.加热器的结构都采用分段式，提高热经济性；
2.加热器的疏水方式大多采用疏水逐级自流，系统简单；
3.回热级数都是8级；
4.正常运行时，采用汽动给水泵；
典型原则性热力系统举例（2）
——中型机组
?国产100MW机组
?国产125MW机组
?改进型135MW机组（新！）
?国产200MW机组
国产100M W机组
国产125M W机组
国产200M W机组
中型机组原则性热力系统的
共同特点
1.末两级低压加热器的疏水方式多采用疏水泵方式，以减少疏水进入凝汽器造成的
附加冷源热损失；
2.除氧器多采用定压运行；
3.滑压运行除氧器要配合设置前置泵，以防止给水泵汽蚀；
3.采用电动给水泵；
4.压力较低，无需设置凝结水精处理装置。
国产改进型135M W机组
135M W机组与原125M W机组
热力系统的主要区别
除氧器采用滑压运行，提高了机组运行热经济性；
回热级数减少为6级，但热耗却降低约453.2kJ/(kW*h)
（125MW:8593，135MW:8139.8）；
回热系统的组成：2高3低1除氧。
全面性热力系统吸收300、600MW机组的设计思路！
典型原则性热力系统举例（3）
——超临界机组
?我国第一台超临界600MW机组(ABB)
?引进俄罗斯超临界500MW机组（盘山电厂）
A B B超临界600M W机组
俄罗斯超临界500M W机组
俄罗斯超临界机组的特殊之处
凝结水系统：末两级低加采用混合式加热器，提高了热经济性，但系统复杂（混合式加热器后必须加设水泵）；
给水系统：前置泵为汽动泵；
H2、H3（再热前、后）采用外置式蒸汽冷却器，一部分水由蒸汽冷却器加热后直接与给水混合（此处混合，温差最小），相当于两级并联；
H5、H6仍采用内置式蒸汽冷却器，尽量利用再热后的蒸汽过热度。
1000M W机组的原则性热力系统
?哈汽1000MW机组（合作方：三菱）
?东汽1000MW机组（合作方：日立）
?上汽1000MW机组（合作方：西门子）
哈汽1000M W机组
哈汽1000M W机组
哈汽1000M W机组
东汽1000M W机组
上汽1000M W机组
上汽1000M W机组
本节思考题
1.现代大型机组的原则性热力系统相比中型机组在哪些方面进行了改进？
2.绘制660MW超超临界机组的原则性热力系统图，并进行描述（要求流程清楚，并表
示各设备名称）。
3.说明本厂660MW超超临界机组的原则性热力系统与哈汽/东汽1000MW超超临界机组
的主要不同之处。
滨海电厂厂内循环水系统
开式循环冷却水系统只能利用海水作为冷却介质，因此滨海电厂中的绝大多数冷却设备，有的尽管用水量较大也采用闭式循环冷却水（即水质较高的凝结水）进行冷却。
使用开式循环冷却水冷却的设备：
水环式真空泵冷却器
闭式循环热交换器
本节思考题
1.上汽660MW机组的低压加热器疏水系统有何特点，与常规600MW机组有何不同？
2.辅助蒸汽系统的汽源一般有哪三路？设置这些汽源的目的是什么？
3.闭式循环热交换器的作用是什么？
凝汽式电厂的热经济性评价方法
热量法（效率法）
热效率之一：锅炉效率
●锅炉效率ηb = Q b / Q cp＝Q b /Bq net
Q
——锅炉热负荷， kJ/h Q b＝ D b（h b- h fw）+ D rh q rh
b
Q
——全厂热耗量， kJ/h
cp
B ——锅炉煤耗量，kg / h
q
——燃料的低位发热量，kJ/kg
net
D
——再热蒸汽量，kg / h
rh
●锅炉热损失中排烟损失所占比例最大：40～50％
●大型锅炉一般在90～84％
热效率之二：管道效率
?管道效率ηp = Q0 /Q b
Q
——锅炉热负荷， kJ/h
b
Q
——汽轮发电机组热耗量， kJ/h
?只反映了管道的散热损失
?一般为98～99％
热效率之三：汽轮机装置内效率
?汽轮机的冷源损失
理想情况下汽轮机排汽在凝汽器的放热量
蒸汽在汽轮机实际膨胀过程中使作功减少而增加的冷源损失
?汽轮机内效率ηi = W i /Q o = W i / W a * W a / Q o =ηri ηt = w i /q o 理想循环热效率ηt= W a / Q o
汽轮机相对内效率ηri = W i / W a
?汽轮机汽耗量为D o 时的实际内功W
计算问题：各种汽流的做功之和；输入输出能量之差；用反平衡求
热效率之四：机械效率
?发电机能量损失及电机效率
η
g
= P e / P ax
熵方法
典型的做功能力损失
典型的设备中的不可逆损失
有温差的传热过程
举例比较两种热经济性评价方法
本节思考题
1.火电厂的热经济性评价方法有哪些？它们分别有哪些特点？
2.凝汽式电厂的不可逆损失有哪些？发生在哪些设备中？
3.什么是冷源损失？从热量法的角度分析，怎样减少冷源损失？
凝汽式电厂的主要热经济性指标
汽轮发电机组的经济指标
本节思考题
1.说明下列重要热经济性指标的物理意义：凝汽式电厂的全厂热效率，汽轮发电机
组的绝对和相对热内效率，供电标准煤耗率，厂用电率
2.供电煤耗率与发电煤耗率有何区别？它们之间的关系是什么？
凝汽式电厂热经济性的提高
●朗肯循环的组成及效率
●平均吸热温度的概念及其应用
●初参数对循环效率的影响
●终参数对循环效率的影响
●影响回热的因素
焓升分配的确定回热级数的确定，给水温度的确定
●影响再热的因素
最佳再热压力的确定，再热级数的确定
（一）蒸汽初参数对经济性的影响
最佳初压与初温和机组容量的关系
（二）蒸汽终参数对经济性的影响
回热级数与ηi关系
多级回热的焓升分配
（四）蒸汽中间再热循环及其经济性
本节思考题
1.提高火电厂的热经济性的主要途径有哪些？试分析它们提高热经济性的主要原
因。
2.机组采用高参数（高温、高压）后对循环热效率、汽轮机相对内效率有什么影响？
3.哪些因素影响回热循环的热效率？怎样影响？
4.现代大型机组为何要采用再热循环？
本节思考题
1.回热抽汽系统中有哪些防止汽轮机进水和超速的措施有哪些？
2.大型机组的过热器和再热器减温水一般从热力系统的何处引出？
3.660MW机组的给水泵配置有哪几种情况？
4.本机组的补充水系统与一般大型机组有何不同？
单级串联外置式
蒸汽冷却器
H2、H3（再热前、后）采用外置式蒸汽冷却器，一部分水由蒸汽冷却器加热后直接与给水混合（此处混合，温差最小），相当于两级并联
本节思考题
1.发电厂热力系统为何需要补充水？大型机组的补充水一般补入什么设备？
2.机组正常运行时，哪些设备需要抽空气？
3.疏水器有什么作用？常用的疏水器有哪些类型？各有什么特点？
4.滑压运行除氧器采取什么措施来应对负荷突变？
辅机事故工况
高压加热器水侧自动旁路示意图
沙角C厂660MW机组的高压加热器水侧自动旁路示意图
某600MW亚临界机组的高压加热器运行方案及其热经济性
正常运行时给水旁路泄漏对热经济性的影响
启动、低负荷时的调整
启动、低负荷时的调整
本节思考题
1.什么是加热器的水侧旁路？有何作用？
2.什么是给水再循环？有何作用？
3.什么是凝结水再循环？有何作用？
N300MW汽轮机组热力系统分析- TMCR 专科生毕业设计开题报告 2011 年 09 月 24 日
摘要 节能是我国能源战略和政策的核心。火电厂既是能源供应的中心也是资源消耗及环境污染和温室气体排放的大户，提高电厂设备运行的经济性和可靠性，减少污染物的排放，已经成为世人关注的重大课题。 热经济性代表了火电厂的能量利用、热功能转换技术的先进性和运行的经济性，是火电厂经济性评价的基础。合理的计算和分析火电厂的热经济性是在保证机组安全运行的基础上，提高运行操作及科学管理水平的有效手段。火电厂的设计、技术改造、运行优化以及目前国外对大型火电厂性能监测的研究、运行偏差的分析等均需对火电厂的热力系统作详细的热平衡计算，求出热经济指标作为决策的依据。因此电厂的热力系统计算是实现上述任务的重要技术基础，直接反映出全厂的经济效益，对电厂的节能具有重要意义。 本文主要设计的是300MW凝汽式汽轮机。先了解了汽轮机及其各部件的工作原理。再设计了该汽轮机的各热力系统，并用手绘了各系统图。最后对所设计的热力系统进行
经济性指标计算，分析温度压力等参数如何影响效率。本设计采用了三种计算方法—— 常规计算方法、简捷计算、等效热降法。 关键词：节能、热经济性分析、热力系统 目录 N300MW汽轮机组热力系统分析- TMCR (1) 专科生毕业设计开题报告 (1) 摘要 (4) 关键词 (4) 第一章绪论 (9) 1．1 毕业设计的目的 (9) 1．2国外研究综述 (9) 第二章 300MW汽轮机组的结构与性能 (11) 2．1汽轮机工作的基本原理 (11) 第三章热力系统的设计 (14) 3.1主、再热蒸汽系统 (14) 3.1.1主蒸汽系统 (15) 3.1.2再热蒸汽系统 (15) 3.2主给水系统 (16) 3.2.1除氧器 (16) 3.2.2高压加热器 (16) 3.2.3其他 (17) 3.3凝结水系统 (17) 3.3.1凝结水用户 (17) 3.3.2凝结水泵及轴封加热器 (18) 3.4抽汽及加热器疏水系统 (18) 3.5轴封系统 (19) 3.6高压抗燃油系统 (20) 3.6.1磁性过滤器 (20) 3.6.2自循环滤油系统 (21) 3.7润滑油系统 (21) 3.8本体疏水系统 (21) 3.9发电机水冷系统 (22)
第二节汽轮机组热力系统 汽轮机组热力系统主要是由新蒸汽管道及其疏水系统、汽轮机本体疏水系统、汽封系统、主凝结水系统、回热加热系统、真空抽气系统、循环水系统等组成。 一、新蒸汽管道及其疏水系统 由锅炉到汽轮机的全部新蒸汽管道，称为发电厂的新蒸汽管道，其中从隔离汽门到汽轮机的这一段管道成为汽轮机的进汽管道。在汽轮机的进汽管道上通常还连接有供给汽动油泵、抽气器和汽轮机端部轴封等处新蒸汽的管道，汽轮机的进汽管道和这些分支管道以及它们的疏水管构成了汽轮机的新蒸汽管道及其疏水系统。3）在机组启动和低负荷运行时，为了保证除氧器的用汽，必须装设有饱和蒸汽或新蒸汽经减压后供除氧器用的备用汽源。 5）在机组启动、停止和正常运行中，要及时地迅速地把新蒸汽管道及其分支管路中的疏水排走，否则将会引起用汽设备和管道发生故障。这些疏水是： ①隔离汽门前、后的疏水和汽轮机进汽管道疏水。这两处疏水在机组启动暖管和停机时，都是排向地沟的，正常运行中经疏水器可疏至疏水扩容器或疏水箱。 ②汽动油泵用汽排汽管路的凝结水。由于废汽是排入大气的，它的凝结水接触了大气，水质较差，且在机组启、停时才用，运行时间不长，故一般都排入地沟。 ③汽轮机本体疏水。我们通常把汽轮机高压缸疏水、抽汽口疏水、低压缸疏水、抽汽管路上逆止门前后疏水以及轴封管路疏水等，统称为汽轮机本体疏水。这些疏水，由于压力的不同，而引向不同的容器中。高压疏水一般都是汇集在疏水膨胀箱内，在疏水膨胀箱内进行扩容，扩容后的蒸汽由导汽管送至凝汽器的喉部，而凝结水则由注水器（水力喷射器）送入凝汽器的热水井中。低压疏水可直接排入凝汽器。 6）一般中、低压汽轮机的自动主汽门前必须装设汽水分离器。汽水分离器的作用是分离蒸汽中所含的水分，提高进入汽轮机的蒸汽品质。21-1.5型机组的汽水分离器是与隔离汽门装置在一起的，N3-24型机组的汽水分离器是和自动主汽门装置在一起的。 二、凝结水管道系统 蒸汽器热水井中的凝结水，由凝结水泵升压，经过抽气器的冷却器、轴封加热器、低压加热器，然后进入除氧器，其间的所有设备和管道组成了凝结水系统。 凝结水系统的任务是不间断地把凝汽器内的凝结水排出和使主抽气器能够正常地工作，从而保证凝汽器所必须的真空，并尽量收回凝结水，以减少工质损失。 2）汽轮机组在启动和低负荷运行时，为了保证有足够的凝结水量通过抽器冷却器，以保证抽气器的冷却和维持凝汽器热水井水位，在抽气器后的主凝结水管道上装设了一根在循环管，使一部分凝结水可以在凝汽器到抽气器这一段管路内循环。再循环水量的多少，由再循环管上的再循环门来调节。 3）汽轮机在第一次启动及大修后启动时，凝汽器内还无水，这时首先应通过专设的补充水管向凝汽器充水，一般电厂都补充化学软水。机组启动运转正常后，应化验凝结水水质是否合格，若不合格则应通过放水管将凝结水
汽轮机组主要经济技术指标的计算 为了统一汽轮机组主要经济技术指标的计算方法及过程，本章节计算公式选自中华人民国电力行业标准DL/T904—2004《火力发电厂技术经济指标计算方法》和GB/T8117—87《电站汽轮机热力性能验收规程》。 1 凝汽式汽轮机组主要经济技术指标计算 1.1 汽轮机组热耗率及功率计算 a. 非再热机组 试验热耗率： G 0H G H HR0 fw fw N t kJ/kWh 式中G ─主蒸汽流量，kg/h；G fw ─给水流量，kg/h；H ─ 主蒸汽焓值，kJ/kg ；H fw─ 给水焓值，kJ/kg； N t ─实测发电机端功率，kW。 修正后（经二类）的热耗率： HQ HR C Q kJ/kWh 式中C Q─主蒸汽压力、主蒸汽温度、汽机背压对热耗的综合修正系数。修正后的功率： N N t kW p Q 式中K Q ─主蒸汽压力、主蒸汽温度、汽机背压对功率的综合修正系数。 b. 再热机组 试验热耗率：： G 0H G fw H fw G R （H r H 1 ） G J (H r H J) HR N t kJ/kWh 式中G R─高压缸排汽流量，kg/h； G J ─再热减温水流量，kg/h； H r ─再热蒸汽焓值，kJ/kg； K
p c ?υ0 p 0?υc k H k H 1─ 高压缸排汽焓值，kJ/kg ； H J ─ 再热减温水焓值，kJ/kg 。 修正后（经二类）的热耗率： HQ HR C Q kJ/kWh 式中 C Q ─ 主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、再热压损、再热减温水流量及汽 机背压对热耗的综合修正系数。 修正后的功率： N N t kW p Q 式中 K Q ─主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、再热压损、再热减温水流量及 汽机背压对功率的综合修正系数。 1.2 汽轮机汽耗率计算 a. 试验汽耗率： SR G 0 N t kg/kWh b. 修正后的汽耗率： SR G c kg/kWh c p 式中G c ─修正后的主蒸汽流量，G c G 0 ，kg/h ； p c 、c ─设计主蒸汽压力、主蒸汽比容； p 0、 ─实测主蒸汽压力、主蒸汽比容。 1.3 汽轮机相对效率计算 a. 非再热机组 汽轮机相对效率： H 0 H k 100％ oi 0 - H ' 式中 ' H k ─ 汽轮机等熵排汽焓，kJ/kg ； ─ 汽轮机排汽焓，kJ/kg 。 K N H
汽轮机原则性热力系统 根据热力循环的特征，以安全和经济为原则，将汽轮机与锅炉本体由管道、阀门及其辅助设备连接起来，组成发电厂的热力系统。汽轮机热力系统是指主蒸汽、再热蒸汽系统，旁路系统，轴封系统，辅助蒸汽系统和回热抽汽系统等。下面着重介绍主蒸汽系统及旁路系统。 第一节主蒸汽及再热蒸汽系统 锅炉与汽轮机之间的蒸汽管道与通往各用汽点的支管及其附件称为主、再热蒸汽系统。本机组的主蒸汽及再热蒸汽采用单元制连接方式，即一机一炉相配合的连接系统，如图3-1所示。该连接方式结构简单、阀门少、管道短而阻力小，便于自动化的集中控制。 一、主蒸汽系统 主、再热蒸汽管道均为单元双—单—双管制系统，主蒸汽管道上不装设隔断阀，主蒸汽可作为汽动给水泵及轴封在机组启动或低负荷时备用汽源。 主蒸汽从锅炉过热器的两个出口由两根蒸汽管道引出后汇合成一根主蒸汽管道送至汽轮机，再分成两根蒸汽管道进入2只高压自动主汽阀、4只调节阀，然后借助4根导汽管进入高压缸，在高压缸内做功后的蒸汽经过2只高压排汽逆止阀，再经过蒸汽管道（冷段管）回到锅炉的再热器重新加热。经过再热后的蒸汽温度由335℃升高到538℃，压力由3.483MPa 降至3.135MPa，由于主、再热蒸汽流量变化不多蒸汽比容增加将近一倍。再热后蒸汽由两根蒸汽管道引出后汇合成一根再蒸汽管道送至汽轮机，再分成两根蒸汽管道经过2只再热联合汽阀（中压自动主汽阀及中压调节阀的组合）进入中压缸。 它设有两级旁路，I级旁路从高压自动主汽阀前引出，蒸汽经减压减温后排至再热器冷段管，采用给水作为减温水。II级旁路从中压缸自动主汽阀前引出，蒸汽经减压减温后送至凝汽器，用凝结水泵出口的凝结水作为减温水。 带动给水泵的小汽轮机是利用中压缸排汽作为工作汽源（第4段抽汽，下称低压蒸汽）。由于低压蒸汽的参数随主机的负荷降低而降低，当负荷下降至额定负荷的40％时，该汽源已不能满足要求，所以需采用新蒸汽（下称高压蒸汽）作为低负荷的补充汽源或独立汽源。当低压蒸汽的调节阀开足后，高压蒸汽的调节阀才逐步开启，使功率达到新的平衡。 主蒸汽管道上还接出轴封备用及启动供汽管道。 主蒸汽管道设计有通畅的疏水系统，在主蒸汽管道主管末端最低点，去驱动给水泵的小汽轮机的新蒸汽管道的低位点，以及靠近给水泵汽轮机高压主汽阀前，均设有疏水点，每一根疏水管道分别引至凝汽器的热水井。 主蒸汽管道主管及支管的疏水管道上各安装一只疏水阀，不再装设其它隔离阀。疏水阀在机组启动时开启，排除主蒸汽管道内暖管时产生的凝结水，避免汽轮机进水，并可加速暖管时的温升。待机组负荷达到10%时，疏水阀自动关闭；当汽轮机负荷降至10%时或跳闸时，疏水阀自动开启，也可以在单元控制室手动操作。 冷再热蒸汽管道从汽轮机高压缸排汽接出，先由单管引至靠近锅炉再热器处，再分为两根支管接到再热器入口联箱的两个接口上。在再热蒸汽冷段管道上接出2号高压加热器抽汽管道。汽轮机主汽阀及调节汽阀的阀杆漏汽、高压旁路的排汽均送入本系统。
汽轮机组轴加疏水系统改造方案 摘要 以国内大型机组为例，以运行实践为基础，探讨了大型汽轮机组轴封加热器(以下简称轴加)及其热力系统的设计和运行问题，认为目前情况下，平东公司轴加疏水单级U型管水封疏水必须进行改造，对存在的问题进行了分析，提出了改造的设计要点。 一、概述 平东热电有限公司#6、#7汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的C140/ N210－12.75/535/535/0.981型超高压、一次中间再热、两缸两排汽、采暖用可调整抽汽、供热凝汽式汽轮机，自试运以来，两台机组真空系统严密性均较差，#6汽轮机最好时达到1.4kPa/min左右，#7汽轮机为3.5kPa/min左右，严重影响机组的经济性。 #6、#7机设计上轴加疏水水封采用多级水封方式，根据以往其它机组的运行经验，多级水封运行中易发生水封破坏现象，公司2006年10月对轴加疏水水封进行改进，改为单级水封。 U 型水封管通常应用在电厂低压加热器轴封蒸汽冷却器等设备内的凝结疏水至凝汽器的管路上，它是依靠介质在U型水封管进口与出口之间的压力差来进行疏水的U 型水封管，分为单级和多级，在电厂实际应用中多级水封管应用较多，平东公司改造后的轴封疏水U 型运行一直不稳定，存在不少问题，针对这些问题进行分析和提出改造方案。 二、U型水封管在实际运行中遇到的问题 目前国内设计轴加疏水水封不论是单级还是多级水封存在运行不稳定问题，易发生水封破坏现象，并且多是运行中临时对轴加水封进水和回水阀门进行调节。 一般情况下，主要是由于负压侧沿程阻力和局部阻力较小，难以抵消真空的影响，在U型套桶管里未能建立起水封，致使空气随疏水一同进入凝汽器中，使得真空恶化。因此，在U型套桶管的出口加装一个调节阀，使疏水在U型套桶管里流动会产生节流，增大沿程阻力和局部阻力，强制建立起水封，改善真空。 如果U型套桶管直通凝汽器或者设计不当，将无法建立起水封，从轴封回收的蒸汽(含有空气)冷却后空气随疏水一同进入凝汽器,影响凝汽器真空。 目前机组加减负荷较频繁轴封蒸汽冷却器进汽量经常变化，使冷却器的水位无法维持在一定范围内，而导致其U型水封管内的疏水量经常变化，U 型水封管多次发生失水现象，当U 型管水封管失水时，轴封蒸汽冷却器的汽侧就直接与凝汽器相通，机组真空就会急剧下跌，需要运行人员对轴加进行注水，并且当注水量大时，遇突然发生机组跳闸造成轴加电机烧损，多次影响机组的安全经济运行。 在U型套桶管的出口处加装调节阀，起到了增大沿程阻力和局部阻力的作用，在U型套桶管里形成水封，保持了两端的压力差。但这并非长久之计，主要问题是担心轴加泄漏，轴加汽侧由于阻力较大(调节阀的节流作用)，轴加疏水及泄漏的凝结水很难较快地排入凝汽器，轴加汽侧水位升高很快，疏水会沿着轴封汽管道经汽轮机高、低压汽封进入汽轮机，这样将会产生严重的后果，一则疏水会对汽轮机的大轴起着冷却作用，使大轴产生热应力或产生热弯曲；二则疏水进入汽轮机后会产生水击作用，严重时会打坏汽轮机的叶片。其次需要对轴加进行注水，并且当注水量大时，遇突然发生机组跳闸造成轴加电机烧损，因此，电厂在条件允许的情况下，应彻底进行改造，消除隐患。 一般由于设计精度问题，在轴加U型套桶管出口处加装调节阀，满负荷时逐渐关小调节阀，凝汽器真空随之变化，调节阀关闭到20%开度时，真空就应正常。但是目前平东公司其调节阀开度
600MW汽轮机原则性热力系统设计计算 目录 毕业设计............... 错误!未定义书签。内容摘要 (3) 1.本设计得内容有以下几方面： (3) 2.关键词 (3) 一．热力系统 (4) 二．实际机组回热原则性热力系统 (4) 三．汽轮机原则性热力系统 (4) 1.计算目的及基本公式 (5) 1.1计算目的 (5) 1.2计算的基本方式 (6) 2.计算方法和步骤 (7) 3.设计内容 (7) 3.1整理原始资料 (9) 3.2计算回热抽气系数与凝气系数 (9) 回热循环 (10) 3.2.1混合式加热器及其系统的特点 (10) 3.2.2表面式加热器的特点： (11) 3.2.3表面式加热器的端差θ及热经济性 (11) 3.2.4抽气管道压降Δp j及热经济性 (12) 3.2.5蒸汽冷却器及其热经济性 (12)
3.2.6表面式加热器的疏水方式及热经济性 (13) 3.2.7设置疏水冷却段的意义及热经济性指标 (14) 3.2.8除氧器 (18) 3.2.9除氧器的运行及其热经济性分析 (19) 3.2.10除氧器的汽源连接方式及其热经济性 (19) 3.3新汽量D0计算及功率校核 (23) 3.4热经济性的指标计算 (26) 3.5各汽水流量绝对值计算 (27) 致谢 (32) 参考文献 (33)
600MW汽轮机原则性热力系统设计计算 内容摘要 1.本设计得内容有以下几方面： 1）简述热力系统的相关概念； 2）回热循环的的有关内容（其中涉及到混合式加热器、表面式加热器的特点，并对其具有代表性的加热器作以细致描述。表面式加热器的端差、设置疏水冷却段、蒸汽冷却段、疏水方式及热经济性、除氧器的运行及其热经济性分析、除氧器的汽源连接方式及其热经济性） 3）原则性热力系统的一般计算方法 2.关键词 除氧器、高压加热器、低压加热器
关于修订管理标准的通知 汽轮机组主要经济技术指标的计算 为了统一汽轮机组主要经济技术指标的计算方法及过程，本章节计算公式选自中华人民共和国电力行业标准DL/T 904—2004《火力发电厂技术经济指标计算方法》和 GB/T 8117—87《电站汽轮机热力性能验收规程》。 1 凝汽式汽轮机组主要经济技术指标计算 1. 1汽轮机组热耗率及功率计算
a. 非 再热机组试 验热耗率： G0 H kJ/kWh G H HR fw fw N t 式中G0 ─主蒸汽 流量，kg/h；G fw ─给 水流量，kg/h；H 0─ 主蒸汽焓值，kJ/kg；H fw ─给水焓值， kJ/kg； N t ─实测发电机端功率，kW。 修正后（经二类）的热耗率： kJ/kWh HQ HR C Q 式中C Q ─主蒸汽压力、主蒸汽温度、汽机背压对热耗的综合修正系数。修正后的功率： N N t kW p Q 式中K Q ─主蒸汽压力、主蒸汽温度、汽机背压对功率的综合修正系数。
b. 再热机 组试验热 耗率：： kJ/kWh G 0 H 0G fw H fw G R （H r H 1）G J (H r H J ) HR N t 式中G R ─高压缸排 汽流量，kg/h；G J ─再热 减温水流量，kg/h；H r ─ 再热蒸汽焓值，kJ/kg；
关于修订管理标准的通知 H1 ─高压缸排汽焓值，kJ/kg； H J ─再热减温水焓值，kJ/kg。 修正后（经二类）的热耗率： kJ/kWh HQ HR C Q 式中C Q ─主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、再热压损、再热减温水流量及汽机背压对热耗的综合修正系数。 修正后的功率： N N t kW p Q 式中K Q ─主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、再热压损、再热减温水流量及汽机背压对功率的综合修正 系数。 1. 2汽轮机汽耗率计算 a. 试验汽耗率： kg/kWh SR G0 N t b. 修正后的汽耗率： SR G c kg/kWh
原则性热力系统与全面性热力系统
发电厂热力系统图 发电厂热力系统图按照应用的目的和编制方法不同，分成原则性热力系统和全面性热力系统。 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，称为发电厂的原则性热力系统图。表示工质的能量转换及其热量利用的过程，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。 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些热力设备的汽水管道和附件整体系统图，称为发电厂的全面性热力系统图。
原则性热力系统 作用：用来计算和确定各设备、管道的汽水流量，发电厂的热经济指标。 又称为计算热力系统。 组成：锅炉、汽轮、主蒸汽及再热蒸汽管道和凝汽设备的连接系统、给水回热加热 器、除氧器和给水箱系统、补充水系统、锅炉连续排污及热量利用系统、对外供热系统及各种水泵等。 类型和容量相同时，原则性热力系统也可能不尽相同。 不同的连接方式所获得的经济效果也不同
编制发电厂原则性热力系统的 主要步骤 （一）确定发电厂的型式及规划容量 根据电网结构及其发展规划，燃料资源及供应状况，供水条件、交通运输、地质地形、地震及占地拆迁，水文气象，废渣处理、施工条件及环境保护要求和资金来源等，通过综合分析比较确定电厂规划容量、分期建设容量及建成期限。涉外工程要考虑供货方或订货方所在国的有关情况。（二）选择汽轮机 凝汽式发电厂选用凝汽式机组，其单位容量应根据系统规划容量、负荷增长速度和电网结构等因素进行选择。各汽轮机制造厂生产的汽轮机型式、单机容量及其蒸汽参数，是通过综合的技术经济比较或优化确定的。（三）绘发电厂原则性热力系统图 汽轮机型式和单机容量确定后，即可根据汽轮机制造厂提供的该机组本体汽水系统，和选定的锅炉型式来绘制原则性热力系统图。
N300MW汽轮机组热力系统分析- TMCR 南京工程学院本科生毕业设计开题报告 2010 年月日
节能是我国能源战略和政策的核心。火电厂既是能源供应的中心也是资源消耗及环境污染和温室气体排放的大户，提高电厂设备运行的经济性和可靠性，减少污染物的排放，已经成为世人关注的重大课题。 热经济性代表了火电厂的能量利用、热功能转换技术的先进性和运行的经济性，是火电厂经济性评价的基础。合理的计算和分析火电厂的热经济性是在保证机组安全运行的基础上，提高运行操作及科学管理水平的有效手段。火电厂的设计、技术改造、运行优化以及目前国内外对大型火电厂性能监测的研究、运行偏差的分析等均需对火电厂的热力系统作详细的热平衡计算，求出热经济指标作为决策的依据。因此电厂的热力系统计算是实现上述任务的重要技术基础，直接反映出全厂的经济效益，对电厂的节能具有重要意义。 本文主要设计的是300MW凝汽式汽轮机。先了解了汽轮机及其各部件的工作原理。再设计了该汽轮机的各热力系统，并用手绘了各系统图。最后对所设计的热力系统进行经济性指标计算，分析温度压力等参数如何影响效率。本设计采用了三种计算方法——常规计算方法、简捷计算、等效热降法。 关键词：节能、热经济性分析、热力系统
Energy is our county’s energy strategy and policies. Thermal Power Plant is the center of energy supply and is large of resource consumption and environmental pollution and greenhouse gas emissions. Improving power plant equipment operation and reliability of economic and reducing emissions has become a major issue of world attention. Represents the thermal power plant economics of energy use, advanced thermal conversion technology functions and running economy is the thermal power plant based on economic evaluation. Rational calculation and analysis of the Thermal Power Plant is to increased operating and running an effective means of scientific management based on ensure the safe operation of generating units. Power plant design, technological innovation, optimization and operation of large thermal power plants at home and abroad Performance Monitoring, running deviation analysis require thermal power plant system on a detailed calculation of heat balance，then，calculate heat economic indicators as the basis for decision-making. Thus the plant system calculation is an important technique to achieve these tasks based onand it is a direct reflection of the economic benefits of the whole plant. It is important to energy power plant This article is designed to 300MW Condensing Steam Turbine. I first understand the components of the turbine and its working principle. I re-design of the turbine of the thermal system and hand-drawn map of each system. Finally, I designed thermal system on the economic index calculation, and analyze how
660MW机组的全面性热力系统 1.管道的材料、壁厚和内径与管内介质的那些参数有关？ 2.什么是公称压力？它与管道介质的工作压力有何关系？ 3.简述阀门的分类及各种阀门的作用。 （一）主蒸汽及再热蒸汽系统 9%Cr铁素体耐热钢 在T9（9Cr-1Mo）钢的基础上，添加了微量的强碳化物形成元素V(0.18-0.25%)和Nb(0.06-0.10%) ，以达到细化晶粒并提高高温强度要求，并通过V、Nb含量优化，得到9Cr1MoVNb （T/P91）具有较好的综合力学性能，组织和性能稳定，具有良好的焊接性能和工艺性能，较高的持久强度及抗氧化性高的许用应力和韧性、抗热疲劳性能，可作为593℃以下的过热器、再热器、联箱和主蒸汽管道等，在世界范围内得到了广泛的应用 日本：最高应用的压力为川越电厂，蒸汽参数31.0MPa/566/566/566℃的超超临界机组； 最高应用的温度则在原町电厂，蒸汽参数24.5MPa/600/600℃。 国内：亚临界600MW、超（超）临界600MW、900MW机组主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道的首选 9%Cr铁素体耐热钢 在P91基础上，适当降低Mo含量至0.30-0.60%，加入1.50-2.00%的W，并形成以W为主W-Mo的复合固溶强化，得到了140MPa级的日本T92 （ 9CrMo2WVNb ）（日本称为NF616）。可用在620℃以下。 具有比奥氏体钢更为优良的热膨胀系数和导热系数；在600、650℃其持久强度远高于相应温度下的T/P91（且具有良好的持久塑性）。 此外T/P92有良好的韧性、可焊性以及加工性能；抗蒸汽氧化性能好，与T/P91基本相同；抗高温腐蚀性能略优于T/P91。 欧洲应用较多。 在620℃以上，9%Cr钢的抗氧化性能有限，必须采用12%Cr钢材： T/P122 （ 11CrMo2WCuVNb），在2000年投运的日本橘湾电厂1050MW/600/610℃的超超临界机组的锅炉过热器和再热器出口联箱上首次使用 国内1000MW超超临界机组主汽及再热热段材料 本节思考题 1.主蒸汽系统有哪几种型式？它们各有哪些特点？ 2.单元制系统的管道布置有哪几种？它们各有哪些特点？ 3.识读660MW机组的主蒸汽系统，说明该系统采用了哪些保护措施，采用了哪些消除 主蒸汽压力损失和温度偏差的措施？ （二）旁路系统 本节思考题 1.什么叫汽轮机的旁路系统？旁路系统有哪几种主要型式？
300MW机组全面性热力系统的设计与分析 摘要 本设计中，通过学习节能理论拟定原则性热力系统；采用常规热平衡计算方法进行热经济性分析；在安全、可靠及力求降低电厂投资的前提下，进行辅助设备及管道的选择；最终拟定出全面性热力系统并绘制出各局部及全厂的全面性热力系统图。本次设计，理论基础坚实，数据来源真实可靠，可作为其它电厂热机部分设计的参考。 Abstract:In this design, the principle thermal power system is worked out by means of studying the save energy theory; adopting thermal equilibrium putational method to carry on the thermal economy analyses; being living the security and dependability and doing my best to cut down the electric power plant investment, carrying on auxiliary equipment and the pipes selection; finally working out the overall heating power system and drawing out the overall thermal power plant diagram. Because theory base is solid, the data source is real and dependable, the design may be the reference to the else thermal power plants as designing the heat engine section.
原则性热力系统与全面热力系统 热电厂的任务是将燃料的化学能转变为热能和电能，这种转变是由一系列设备来完成的。将热力设备按照热力循环顺序，用管道连接起来的系统称为热力系统。对热力系统的表示方法有下述两种。 一、原则性热力系统 在热力设备中，工质按照热力循环顺序流动的系统称为原则性热力系统。其作用是表明工质的能量转换及热量利用过程，反映热电厂能量转换过程的技术完善程度和热经济性的高低。通过计算可以确定各设备的汽水量及热电厂的热经济指标。 原则性热力系统只表示出工质的流动过程中发生压力、温度变化所必须的工种热力设备，并且对同类型、同参数的设备只表示一个，备用设备不予绘出，设备附件一般均不表示。 原则性热力系统主要由下列各局部热力系统组成：锅炉、汽轮机及凝结器的连接系统，凝结水和给水回热加热系统，除氧器系统，补充水系统，废热回收系统及供热机组的对外供热系统等。 二、全面性热力系统 热电厂的全面热力系统，是全厂所有热力设备和汽水管道及其附件相互连接的总系统。全面性热力系统图是热电厂进行设计、施工、运行的指导性系统图之一。 全面性热力系统要按照设备的实有数量表示出全部主要设备和辅助设备，如锅炉、汽轮发电机组、各种热交换器、减温加压器、各种水泵及水箱等；也要按实际表示出热电厂的主要蒸汽系统、凝结水
系统、回热加热系统、供热系统；还必须表示出各管道系统中的一切操作部件，如截止阀、调节阀、逆止阀、安全阀、水位调整器、疏水器、减温装置，高压加热器的自动盘路阀，流量计孔板等。从而明确地反映了全厂设备的配置情况及在各种工况下的事故状态的运行方式。 附属于各设备的有机组成部分的管道系统，如汽轮机本体疏水系统，锅炉本体的汽水管道系统等，可不在全面性热力系统中表示。对于一些次要的管道，如热电厂的疏水系统、凝结器及加热器的空气管路系统，在热力系统图中一般只标出其主要部分或部件。 若要详细地表示某部分的设备及系统，可绘制该部分设备的局部性热力系统，如主蒸汽系统、给水系统、供热系统、循环水系统等。 全面性热力系统的所有设备和各个局部系统，都是构成热电厂生产系统的组成部分，若任何设备和系统发生故障，都将不同程度影响热电厂的安全经济生产，甚至造成生产中断。所以全面性热力系统必须符合安全、经济生产的要求及便于运行操作。
第九节回热全面性热力系统及运行 机组回热系统涉及面宽、影响大，是火电厂热力系统中最主要的部分之一。它涉及加热器的抽汽、疏水、抽空气系统，和主凝结水、给水除氧、主给水等诸多系统。极大地影响电厂的热经济性和汽轮机、给水泵、锅炉的安全可靠运行。如大容量机组的高压加热器事故，不仅煤耗率增大3％～5％，还可能造成汽轮机进水、锅炉过热蒸汽超温，对有些机组还要求限制出力。 机组的回热全面性热力系统，是回热设备实际运行的热力系统，是回热原则性热力系统的充实与扩展。它与回热原则性热力系统的主要区别是：①.除具有正常工况流程外，还具备其他所有运行工况（起、停、事故及低负荷等）的流程，以及各运行工况间过渡时的必要切换连接和措施等；②.它不仅要体现正常工况运行时热经济性的保证，还对非正常工况的安全可靠运行及投资节省给予了充分考虑。 回热加热器的汽侧通过抽汽管道与汽轮机相连，水侧通过凝结水泵、给水泵最终向锅炉供水。因此回热系统运行的安全可靠性突出表现在：防止水、汽倒流入汽轮机而引起汽轮机水击、浸蚀和超速；保证锅炉供水不中断；保证给水泵、凝结水泵不汽蚀；由于给水热力除氧也是回热的一部分，故系统还要保证除氧器的正常除氧效果。 以下简要介绍回热全面性热力系统对以上各方面是怎样考虑的。 一、回热抽汽隔离阀与逆止阀 为防止汽轮机甩负荷或跳闸时，抽汽管道中积聚的蒸汽会倒流进入汽轮机本体，致使汽轮机发生意外的超速；当汽轮机低负荷运行时，或某加热器水位太高、或加热器水管泄漏破裂或疏水管道不畅时，水可能倒灌到汽轮机本体，这些情况对汽轮机本体都是很危险的，是不允许的；同时为了使某一加热器在出现事故时需隔离而又不影响汽轮机的运行，需要在抽汽管道上设置抽汽隔离阀和逆止阀。 通常除了回热抽汽压力最低的一、二级管道外，都设有电动隔离阀和气动控制逆止阀。它们均应尽量地靠近汽轮机回热抽汽口布置，以减少抽汽管道上可能储存的蒸汽能量。如图4—36所示。在抽汽隔离阀和逆止阀上下游，设有接到疏