摘要
本设计为某发电厂的热力系统计算与通流部分管道的设计，要以最大连续蒸发量为1036t/h的锅炉及一个机组容量为330MW的汽轮机组的初始数据通过原则性热力系统的确定及计算、通流部分管道的设计及计算。可行方案的选取上从实际工程项目出发，综合考虑安全可靠、经济实用，节省能源，保护环境的建设方针，同时对运行是否稳定可靠，技术是否成熟等方面进行考虑，综合比较确定。
本设计主要是对全厂的热力计算及对部分管道通流的计算及管道的选择，同时要校核相关汽水流量、进气量、发电量。根据原则性计算结果对相关热力管道进行相关基本尺寸计算，根据基本尺寸参照相关标准热力管道选型手册选择相关标准管道，并对所选管道进行相关校核计算，纠正所选管道型号，优化电厂热力系统。
最终得出电厂初步设计的相关系统确定，得出经济性较高，有建设价值的电厂建设方案。
关键词：热力系统；热经济性；部分通流管道
Summary
The design for the design of a power plant thermal system to calculate the flow part of the pipeline,to the maximum continuous evaporation is1036t/h boiler and a unit capacity of330MW Steam Turbine initial data through the principle thermal system Identify and calculations,pipeline design and calculation of the flow passage.From the actual project on the selection of feasible options considered safe, reliable,economical and practical,energy-saving construction guidelines to protect the environment,while running stable and reliable, whether the technology is mature to be considered,comprehensive comparison to determine.
This design choice of the whole plant of thermodynamic calculation and the calculation of the flow passage on the part of the pipeline and pipe at the same time want to check water Flow into the gas generating capacity.Related heat pipe principle calculation results related to the basic dimensions of the basic dimensions refer to the relevant standard heat pipe Selection Guide to select the relevant standard pipe,and the selected pipeline-related checking calculation to correct the selected pipeline model,optimization of power plant thermal system.
Ultimately come to power plant preliminary design of the system to determine the obtained higher economic value of construction power plant construction program.
Keywords:thermal systems;heat economy;part of the pipeline flow passage
目录
摘要 .................................................................................................................................................. I Summary..................................................................................................................................... II 前言 .. (1)
第一章设计概述 (2)
1.1设计依据 (2)
1.2设计可行性 (2)
1.3设计内容 (2)
第二章原则性热力系统计算 (3)
2.1热力系统相关已知参数 (3)
2.1.1汽轮机形式及参数 (3)
2.1.2锅炉型式及参数 (4)
2.1.3回热加热系统参数 (4)
2.1.4其他数据 (4)
2.1.5简化条件 (5)
2.1.6设计所用原则性热力系统图 (5)
2.2相关系统设备原则性热力计算部分 (5)
2.2.1回热系统有关参数 (5)
2.2.2各计算点的参数 (6)
2.2.3在h-s图上作汽轮机的蒸汽膨胀过程线 (8)
2.2.4锅炉连续排污利用系数及其有关流量的计算 (9)
2.2.5各项抽汽系统计算 (10)
2.2.6汽轮机汽耗量及各项汽水流量的计算 (13)
2.3功率核算 (14)
第三章全厂热经济性指标计算 (15)
3.1 锅炉参数 (15)
3.2全厂热经济指标 (16)
第四章全面性热力系统的拟定及其辅助设备 (17)
4.1热力系统 (17)
4.2主蒸汽系统 (17)
4.3再热蒸汽系统 (19)
4.4轴封蒸汽系统 (20)
4.5旁路系统 (21)
4.6给水系统及其设备 (22)
4.7加热器疏水及排气系统 (23)
4.8真空抽气系统 (24)
4.9辅助蒸汽系统 (24)
4.10凝结水系统及其设备 (25)
4.11循环水系统 (26)
第五章管道计算与选型 (26)
5.1管道计算所用相关资料 (27)
5.1.1推荐流速资料 (27)
5.1.2相关计算公式 (28)
5.2具体管道管径计算 (28)
5.2.1主蒸汽相关管道 (28)
5.2.1.1 主蒸汽母管管径计算 (28)
5.2.1.2 主蒸汽支管（汽机进气管）计算 (29)
5.2.2 第一级抽汽管道内径的计算 (29)
5.2.3 第二级抽汽管道内径的计算 (29)
5.2.4 第三级高压加热器H3抽汽管道的计算 (30)
5.2.5 通除氧器管道的计算 (30)
5.2.6 低压加热器H5相关抽汽管道的计算 (30)
5.2.7 低压加热器H6相关抽汽管道的计算 (31)
5.2.8 低压加热器H7相关抽汽管道的计算 (31)
5.2.9 低压加热器H8相关抽汽管道的计算 (32)
5.2.10 排汽管道管径的计算 (32)
5.2.11 锅炉给水管道支管管径的计算 (32)
5.3 管道的选型 (33)
5.3.1 主蒸汽相关管道选型 (33)
5.3.1.1 主蒸汽母管选型 (33)
5.3.1.2 主蒸汽支管管选型（即：汽机进汽管） (34)
5.3.2 第一级抽汽管路选型 (35)
5.3.3 第二级抽汽管道选型 (35)
5.3.4 低压加热器H3抽汽管道选型 (36)
5.3.5 通除氧器抽汽管道选型 (37)
5.3.6 低压加热器H5抽汽管道选型 (37)
5.3.7 低压加热器H6抽汽管道选型 (38)
5.3.8 低压加热器H7相关抽汽管道选型 (39)
5.3.9 低压加热器H8抽汽管路选型 (39)
5.3.10 汽机排汽管道选型 (40)
5.3.11 锅炉加热器给水支管管路选型 (41)
参考文献 (42)
英文文献 (42)
原文： (42)
翻译： (58)
致谢 (68)
前言
随着电力建设规模的不断扩大，电力结构也在不断调整。国产火力发电机组容量不断扩大。现在，单机300MW及以上机组已成为运行中的主力机组。单机50MW及以下的纯凝汽式小火电机组已得到有效控制。但是，我们应看到目前存在的几个问题，首先是全国发电设备平均年利用小时逐年下降。其次，我国人均用电水平低。这些问题反映了我国发电设备相对落后，运行状态和性能水平相对都比较低，电能生产、传输和使用过程中的浪费现象严重，电力企业管理水平仍然不高，冗员沉重，电力市场化尚未形成，电力工业整体素质和效率不高。这些问题的存在，既有发展中客观条件制约的因素，也有受投资体制、管理体制等主观认识制约的因素。
此次设计的原则是努力提高电厂的安全可靠性、可用率；提高发电厂的经济性，节约用地，缩短建设周期，降低工程造价，减低煤耗、水耗和厂用电率，以节约能源；考虑技术的先进性和适用性，提高机械化、自动化水平和劳动生产率；便于施工，便于运行、检修和扩建。
第一章设计概述
1.1设计依据
本设计以具体给定参数及设计规范为根本依据，以给定热负荷预计得出结果，以国家标准设计规范为准则选择了合理的管道型号。
在设计计算中均按照《热力发电厂课程设计》、《热力发电厂》第二版等标准设计手册选取相关系数及定值参数进行计算。按照《火电力厂汽水管道零件及部件典型设计》-----2000版为规范进行选管。在热力系统确定时均以最优化为标准，使设计热经济性大最佳。
1.2设计可行性
目前火电厂机组仍然以凝汽式机组为主力机组，针对我国今年来发电机组的形式，再考虑专业发展方向，学生选择热力课题进行计算也很有意义。
1.3设计内容
根据给定的热系统数据，进行原则性热力计算，校核相关汽水流量、进气量、发电量，进行对发电机组的热力经济性计算。根据原则性计算结果对相关辅助设备进行相关基本尺寸计算，根据基本尺寸参照相关标准设备选型手册选择相关标准设备，并对所选辅助进行相关校核计算，纠正所选设备型号，优化电厂热力系统。得出设计结论。
第二章原则性热力系统计算
热力系统的一般定义是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。通常回热加热系统只局限在汽轮机的范围内，而发电厂热力系统则在回热加热系统基础上将范围扩大至全厂。因此，发电厂热力系统实际上就是在回热加热系统上增加了一些辅助热力系统，如锅炉连续排污利用系统，补充水系统，热电厂还有对外供热系统等。根据使用的目的的不同，发电厂热力系统又可分为发电厂原则性热力系统和发电厂全面性热力系统。在通过规定的符号来表示热力设备以及它们之间的连接关系时就构成了相应的的热力系统图。
2.1热力系统相关已知参数
2.1.1汽轮机形式及参数
①汽轮机型号N-330-17.75/540/540
②形式：亚临界，一次中间再热，单轴，双缸双排汽凝气式汽轮机
③额定功率:330MW
④保证最大功率（M-MCR）：345MW
⑤主汽阀前额定蒸汽压力：17.75Mpa
⑥主汽阀前额定气温：540℃
⑦额定转速：3000r/min
⑧旋转方向：自机头往发电机看顺时针方向
⑨额定冷却水温：20℃
⑩维持额定功率懂得最高冷却水温度：33℃
?额定排汽压力：0.0054 MPa
?再热汽阀前额定蒸汽压力：3.77MPa
?再热汽阀前额定蒸汽温度：540℃
?额定工况时汽轮机主蒸汽流量：936.443t/h
?额定工况给水温度：274.7℃
?回热系统：3个高压加热器，1个除氧器，4个低压加热器，总共8级回热抽汽
?配汽方式：喷嘴
?给水泵驱动方式：电动调速给水泵
2.1.2锅炉型式及参数
①锅炉型式：上海锅炉厂、一次中间再热、亚临界压力、单汽包炉
②最大连续蒸发量Db=1036t/h
③最大过热蒸汽压力Pb=18.58Mpa；再热蒸汽压力Pr=4.219MPa
④额定过热气温tb=543℃,额定再热气温tr=543℃
⑤汽包压力Pdu=19.81MPa
⑥锅炉热效率ηb=93.39%
2.1.3回热加热系统参数
①机组各级回热抽汽参数
②最终给水温度tfw=274.7℃
③给水泵出口压力Ppu=19.82Mpa,给水泵效率ηpu=0.82
④除氧器至给水泵高差Hpu=21m
⑤小汽机排汽压力Pc,xj=6.27Kpa;小汽机排汽焓hc,xj=2422.6kj/kg
2.1.4其他数据
①锅炉最大排污量 Dbl=0.01Db
全厂汽水损失Dl=0.015Db
至锅炉过热器减温水量Dde=24.49+8.16=32.65t/h
②其他有关数据
选择回热加热器效率ηh=0.99 ，连续排污扩容器效率ηf=0.98
补充水入口水温Tma=15℃,Hm,ma=62.8KJ/Kg
连续排污扩容器压力选为0.08MPa
在计算工况下机械损失ηm=0.995，发电机损失ηg=0.99
2.1.5简化条件
①忽略加热器和抽汽管道的散热损失
②忽略凝结水泵的介质焓升
2.1.6设计所用原则性热力系统图
图2.1 原则性热力系统图
2.2相关系统设备原则性热力计算部分
2.2.1回热系统有关参数
八级不调整抽汽在额定工况时的各项参数见表1
表2.1 N300-16.65/537/537型汽轮机组回热系统抽汽参数
根据已知条件算出各计算点的参数
水在给水泵中的比焓升P h ?。除氧器水面高度为21m ，则给水泵的进口压力' 1.003()fp p MPa =，取给水的平均比容为kg m v av /0011.03=，给水泵效率
82.0=pu
η
，则
pu
in out av pu
w
p p v
h
ηΔ)(103-=
)/(2423.2582.0)
003.182.19(0011.0103kg kJ =-?=、 2.2.2各计算点的参数
表2.2 回热系统的有关参数
2.2.3在h-s 图上作汽轮机的蒸汽膨胀过程线
已知017.75p MPa =，0540o t C =，03390.075/h kJ kg =； .. 3.77r h r p MPa =，
0540o t C =，..3536.931/r h r h kJ kg =；0.0054c p MPa =，2362.1/c h kJ kg =。
根据表2所得到的回热抽汽的参数做出蒸汽在汽轮机内的膨胀过程线，如下图所示。
图2.2 亚临界压力330MW 双缸双排汽凝汽式机组蒸汽膨胀过程线
2.2.4锅炉连续排污利用系数及其有关流量的计算
表2.3 排污利用系统及有关流量计算表
注：取扩容器压力为0.8MPa ，取排污冷却器的端差为5℃。
2.2.5各项抽汽系统计算 （1）号高压加热器（H1）
()11112d w h w w h h h h αη-=-
()12111(1183.6331044)
0.068458(3142.771082.481)0.99w w d
w h h h h h αη--=
==-?-
H1的疏水系数110.068458d a a == （2）2号高压加热器（H2）
()()22211223[]d d d w d w w h w w h h h h h h ααη-+-=-
()()
23h d112222
/(1044851.7)/0.980.068458(1082.487887.884)
3015.823887.884
d d w w w w d w h h h h h h αα------=
=
--η20.085α=
H2的疏水系数
2120.0684580.0850.153458d d ααα=+=+=
再热蒸汽系数
12110.1534580.846542rh ααα=--=-=
（3）3号高压加热器（H3）
先计算给水泵的焓升Δpu
w h 。设除氧器的水位高度为21m ，则给水泵的进口
压力为in p =21×0.0098+0.803×0.94=0.98508MPa ，取给水的平均比容为
av v =0.001125kg m /3,给水泵效率pu
η
=0.82，则
Δpu
w
h =pu
in out av p p v η)(103-=
3895.2688.0)
9668.081.20(001125.0103=-? 由H3的热平衡式得
()()()33322333[]
d d d pu
w d w w h w w w h h h h h h h ααη-+-=-+? ()()()
3[3332.198747.7150.153458887.884747.715]0.99851.7712.61125.2423α-+-?=-+30.03617α=
H3的疏水系数3230.18963d d ααα=+= （4）除氧器HD
'45445335115()/()()()d w w h w d w w sg sg w h h h h h h h h ααα-=-+-+-η
'4(712.611560.959)/0.99(3134.416560.959)0.18963(747.715560.959)0.013(336156
α-=-+-+-'40.036162α=
'4314110.189630.0130.031620.76575c d sg αααα=---=---= '440.031620.0380.06962pu ααα=+=+=
（5）5号低压加热器（H5）
()()'555456h c w w h h h h αηα-=-
()()52939.145572.8650.990.76575560.959434.806α-?=?- 50.040416α=
H5的疏水系数550.040416d αα==
（6）6号低压加热器（H6）
()()'
''666556467[]()
d h c w w h h h h h h ααηα-+-=-
()()6[2763.45446.560.040416572.865446.56]0.990.76575(434.806358.44)
α-+?-?=-60.02329α=
H6的疏水系数6560.0404160.023290.063706d d ααα=+=+=
（7）7号低压加热器（H7）
()()()'''777667478d h c w w h h h h h h ααηα??-+-=-??
()()72661.46385.20.063706446.56370.1240.990.76575(358.44257.731)
α-+?-?=?-????
70.03187α= H7的疏水系数
7670.063706
0.031870.095577
d d ααα=+=+= （8）8号低压加热器（H8）与轴封加热器（SG ）
为了计算方便，将#8加热器和轴封加热器可作为整体考虑，采用图2-39所示的热平衡范围来列出物质平衡和热平衡式，由热井的物质平衡式，可得
4728
c pu c
d sg αααααα+=---
根据=∑∑吸热量放热量
写出热平衡式
''
48882277()c w sg sg d c pu c h h h h h αααααα=++++
将
c pu
αα+消去，并整理成以4c α吸热为基础以进水焓'
c h 为基准的热平衡式，
得''
'''88772248[()()()]()c d c sg sg c h c w c h h h h h h h h αααα-+-+-=-η
''''4877228'8()/()()
()
0.76575(257.731139.1)/0.990.095577(370.124139.1)0.0014(3284139.1)
2618.345139.1
0.02633
c w c h
d c sg sg c c h h h h h h h h αααα-----=
-?--?--?-=
-=η （9）凝汽器系数c α的计算与物质平衡校核
由热井的物质平衡计算c α
47280.765750.0955770.00140.026330.0380.6044
c c
d sg pu αααααα=----=----=由汽轮机通流部分物质平衡来计算
c α，以校核计算的准确性
81211c j sg sg αααα??
=-++ ???
∑
1(0.0684580.0850.036170.0696
0.0232
90.031870.026330.0130.0014)0.6044
=-+++++++++= 二者相等，说明计算正确
2.2.6汽轮机汽耗量及各项汽水流量的计算
...2..13536.9313015.823521.108/r h r h r h q h h kJ kg ?=-=-= 0.3390.0752362.1521.1081549.043/ic c r h w h h q kJ kg =-+?=-+=
表2.4 作功不足系数计算
汽轮发电机组汽耗量
5
330360036003101010778.565/1549.0430.9950.99
e c ic m g P D t h w ηη--??===??
抽气做功不足汽耗增加系数β为8
2
1
1
1/(1) 1.326j j sgj sgj Y Y αα=--=∑∑β
则00778.565 1.3261016.027/c D D t h ==?=β
2.3功率核算
表2.5 功率核算
1 kg 新汽比内功i w （其中j j
a h ∑
计算数据见表）为
82
01
1
()
i rh rh j j c c sgj sgj w h q h h q αααα=+-+∑∑
1086.495/kJ kg =
据此，可得汽轮发电机的功率'e P 为
0`/36001016.0271086.4950.9950.99/3600329.858e i m g p D w y y MW
==???=
计算误差`/0.043%e e e p p p ?=-=
误差非常小，在工程允许范围内，表示上述计算正确。
第三章 全厂热经济性指标计算
发电机组热经济性指标计算
1kg 新汽的比热耗o q
3390.0750.846542521.1081183.6332647.582(/)
o o rh rh fw q h q h kJ kg α=+-=+?-=
绝对电效率
1186.495
44.814%2647.582
i
i o
q ωη=
=
=
汽轮发电机组绝对电效率
0.448140.9950.9944.144%e i m g ηηηη==??=
汽轮发电机组热耗率q
3600
3600
8155.129/0.44144
e
q kJ kg η=
=
=
汽轮发电机组汽耗率d
8155.129 3.0802/()2647.582
o q d kJ kw h q =
==? 3.1 锅炉参数
1.过热蒸汽参数 由
18.58b MP p =，温度543o tb C =
查得过热蒸汽出口比焓3389.2096(/)b h kj kg = 2.再热蒸汽参数
锅炉设计再热蒸汽出口压力 3.77rh p MPa =再热器换热量521.108(/)rh q kj kg = 查得锅炉排污比焓1817.035(/)bl h kj kg =
3.2
1.汽轮机做功的蒸汽量为：
00120000'0.0130.0014 1.0144SG SG D D D D D D D D =++=++=
2.锅炉蒸发量：
000' 1.01440.015b l D D D D D =+=+
得01.0294b D D = 3.锅炉连续排污量
000.010.01 1.02940.010294bl b D D D D ==?=
4.锅炉给水量
0001.02940.010294 1.039694fw b bl D D D D D D =+=+=
5.排污扩容器的扩容蒸汽比焓：
取x=0.95，由扩容器压力0.8MP ，查得2666.477(/)f h kj kg =
6.排污扩容器排水焓为：由扩容器压力0.8MP ，差水蒸气表得'721.2(/)bl h kj kg =
7.全厂工质渗漏系数 0
0.015 1.02940.01545l
l D D α=
=?= 8.锅炉排污系数 0
00
0.0102940.010294bl bl D D D D α=
== 9.查表取0.02865sp α=（减温水系数） 717.3(/)sp h kj kg = 10.fw b bl sp αααα=+-
1l bl sp ααα=++-10.015450.0102980.02865=++- 0.996004=
3.3全厂热经济指标 1.锅炉有效热量q 1
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)
压力管道设计技术规定（城市热力管网）
为了节约能源，保护环境，促进生产，改善人民生活，发展我国城市集中供热事业，提高集中供热工程设计水平和城市热力管道设计质量，特制定本文件。 1 范围 本标准规定了城市热力管网的设计 本标准适用于由供热企业经营，以热电厂或区域锅炉房为热源，对多个用户供热，自热源至热力站的城市热力管网；也适用于城市热力管网新建、扩建或改建的管道、中继泵站和热力站等工艺系统管道设计；也适用于热水热力管网供热介质设计压力小于或等于2.5MPa，设计温度小于或等于200℃；蒸汽热力管网供热介质设计压力小于或等于1.6MPa，设计温度小于或等于350℃。 2引用标准 下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是不注日期的引用标准，其最新版本适用于本规定。 工业设备及管道绝热工程设计规范 GB 50264 建筑设计防火规范 GB 50016 城市供热管网工程施工及验收规范 CJJ 28 城市热力管网设计规范 CJJ 34 城市供热管网质量检验、评定 CJJ/T 81 城市供热系统安全运行技术规程 CJJ/T 88 3供热介质选择 3.1 对民用建筑物采暖、通风、空调及生活热水热负荷供热的城市热力管网应采用水作 供热介质。 3.2 同时对生产工艺热负荷和采暖、通风、空调、生活热水负荷供热的城市热力管网供 热介质按下列原则确定： a)当生产工艺热负荷为主要负荷，且必须采用蒸汽供热时，应采用蒸汽作供热介质； b)以水为供热介质能够满足生产工艺需要（包括在用户处转换为蒸汽），且技术经济合理时，应采用水作为供热介质； c) 当采暖、通风、空调热负荷为主要负荷、生产工艺又必须采用蒸汽供热，经技术 经济比较认为合理时，可采用水和蒸汽两种供热介质。 4热力管网型式的确定
热力管道的设计与优化 摘要：热力管道是钢铁行业中的主要管道，其合理设计是安全性、经济性的保证。本文主要介绍了在热力管道的设计方面应注意的几个问题，说明热应力的计算及其对管道工程的影响，管系柔性以及对补偿形式的选择，以达到设计优化。 关键词：热力管道；热应力；热补偿；管系；柔性 abstract:the design and installation of pressure pipe line have entered into standardization management,the thermal pipe line is the main piping in steel industry.this paper relates to describe the design of thermal pipe line ,the calculation of thermal stress and its inference to the pipe line engineering,flexible pipe system and selection of the form of the compensations ,to reach the optimized design and engineering “prepotency”finally. key words: thermal pile；thermal stress；thermal compensation；pipe system；flexble 中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号： 热力管道在城市供热和工业生产中是非常普遍的。在工业企业，尤其是钢铁行业中分布极广，是钢铁行业中的主要管道，但是不少单位对它的安全性尚未给予足够的重视。 热力管道的安全涉及到设计、制造、安装、检验、使用、维修等多个环节，其中设计是基础，是能否保证安全运行的重要一环。
1.名词解释 （1）热耗率：汽轮发电机组每生产1kw·h的电能所消耗的能量。 （2）汽耗率：汽轮发电机组每生产1kw·h的电能所消耗的蒸汽量。 （3）发电标准煤耗率：发电厂生产单位电能所消耗的煤折合成标准煤的数量。 （4）供电标准煤耗率：发电厂向外提供单位电能所消耗的标准煤的数量。 （5）厂用电率：单位时间内厂用电功率与发电功率的百分比。（6）热电联产：在发电厂中利用在汽轮机中做过功的蒸汽的热量供给热用户。在同一动力设备中同时生产电能和热能的生产过程。 （7）高压加热器：水侧部分承受除氧器下给水泵压力的表面式加热器。 （8）低压加热器：水侧部分承受凝汽器下凝结水泵压力的表面式加热器。 （9）混合式加热器：加热蒸汽与水在加热器内直接接触，在此过程中蒸汽释放出热量，水吸收了大部分热量使温度得以升高，在加热器内实现了热量传递，完成了提高水温的过程。 （10）给水泵汽蚀：汽泡的产生、发展、凝结破裂及材料的破坏过程。 （11）热效率：有效利用的能量与输入的总能量之比。 （12）热力系统：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。 （13）单元制系统：每台锅炉与相对应的汽轮机组成一个独立单元，各单元间无母管横向联系。 （14）公称压力：管道参数等级。是指管道、管道附件在某基准温度下允许的最大工作压力。 （15）公称通径：划分管道及附件内径的等级，只是名义上的计算内径，不是实际内径。 （16）最佳真空：发电厂净燃料量消耗最小的情况下，提高真空是机组出力与循环水泵耗功之差最大时的真空。 （17）最佳给水温度：汽轮机绝对内效率最大时对应的给水温度。 （18）加热器端差：上端差：加热器汽侧压力下的饱和温度与水侧出口温度之差。 下端差：加热器汽侧压力下的饱和温度与水侧进口温度之差。
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
执行相关规范及标准： （一）、设计部分： 1、城镇地热供热工程技术规程CJJ138-2010 2、地源热泵系统工程技术规范GB50366-2005（09版） 3、地面辐射供暖技术规程JGJ142-2004 4、城镇供热管网设计规范CJJ34-2010 5、城镇供热管网结构设计规范CJJ105-2005 6、城镇直埋供热管道工程技术规程CJJ/T-81-98 7、泵站设计规范GB/T50265-2010 8、现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-98 9、工业金属管道设计规范GB50316-2000（2008年版） 10、建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB50242-2002 11、工业设备及管道绝热工程设计规范GB50264-97 12、城镇供热直埋蒸汽管道技术规程CJJ104-2005/J456-2005 13、换热站设计标准CJ/T 191-2004 14、实用供热空调设计手册（第二版）陆耀庆主编 15、集中供热设计手册 16、热力管道工程 17、热力管道焊制管件设计选用图 94R404 18、压力表安装图 01R405 19、热力设备与管道疏水装置 97R407 20、管道穿墙、屋面防水套管 01R409 21、管道及设备保温 98R418
22、散热器系统安装 K402-1～2 23、分（集）水器分汽缸 05K232 24、低温热水地板辐射供暖系统施工安装 03K404 25、热水集中采暖分户热计量系统施工安装 04K502 26、地源热泵冷热源机房设计与施工 06R115 27、新型散热器选用与安装 05K405 28、室内管道支架及吊架 03S402 29、管道及设备保温 98R418 30、室内管道支吊架 05R417-1 31、05系列工程建设标准设计图集热力工程 05YN5 32、05系列工程建设标准设计图集集中采暖住宅分户热计量系统设计与安装05YN7 （二）、工程造价部分： 1、河南省建设工程工程量清单综合单价： A建筑工程 B装饰装修工程 C安装工程 C.3 热力设备安装工程 C.4 炉窑砌筑工程 C.5静置设备与工艺金属结构制作安装工程 C.6 工业管道工程
热水直埋供热管网的设计 天津市热电设计院 李春庆 1 概述： 国内外直埋技术的发展已有60余年的历史，由于直埋管道具有不影响环境美化、施工简便、工期短、维修工作量少的特点，因此特别是近三十年来热水供热管道直埋敷设发展迅速，相应形成了一整套直埋敷设的设计原理和计算方法。80年代初，我国首次在一些城市的热网工程中采用从北欧国家引进的直埋保温管进行直埋敷设，经历了二十年的发展，无论在预制保温管的生产和安装技术上，还是在直埋供热管网的设计理论和方法上，我国的供热管道直埋技术都得到了飞速发展，直埋敷设现已成为我国城市热网的主要敷设方式。 早在70年代，北京煤气热力设计研究院就将当时已应用于火力发电厂汽水管道上的应力分类法推广到直埋供热管网上，其最显著的特点是对温度应力采用安定性分析，这样，直管段通常可采用既不预热也不补偿的无补偿冷安装方式。然而，在80年代中，我国很多的直埋供热管网使用的都是从北欧引进的预制保温管，这样，很多设计单位也相应地采用了北欧的弹性分析法进行直埋管网设计。采用弹性分析时，为保证管道始终处于弹性状态，直管段通常要采用设置补偿装置、预热或设置一次性补偿器的安装方式。进入90年代，多年的直埋热网运行经验，让我国大多数设计人员认识到，在直管段对温度应力采用弹性分析的确过于保守，越来越多的设计人员开始应力分类法进行直埋管道的强度设计。此时，北欧也已意识到这一点，1993年版的《ABB供热手册》中介绍了一种管道应力已超过弹性范围的冷安装方式，接着在1996年版的欧洲标准《区域供热整体式预制保温管的设计、计算和安装》和1997年为解释该标准而出版的《集中供热手册》中则明确地提出应力分类法。 1999年，在唐山市热力公司、北京市煤气热力设计研究院、哈尔滨建筑大学和沈阳市热力设计研究院等单位的努力下，历经六年的国家行业标准《城镇直埋供热管道工程技术规程》（CJJ/T81-98）颁布实施，标准明确规定了采用应力分类法进行直埋热力管道的强度设计，标准的颁布也标志着我国直埋管道设计理论进入了国际先进水平。但目前国内《规程》中所给定的管道受力等计算图表中数据均限制管径在DN500以下。然而随着我国供热事业的飞速发展，规程适用范围已不能满足实际热网的需要，城市热网
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
热力发电厂课程设计 1.1 设计目的 1. 学习电厂热力系统规划、设计的一般途径和方案论证、优选的原则 2. 学习全面性热力系统计算和发电厂主要热经济指标计算的内容、方法 3. 提高计算机绘图、制表、数据处理的能力 1.2 原始资料 西安 某地区新建热电工程的热负荷包括： 1）工业生产用汽负荷； 2）冬季厂房采暖用汽负荷。 西安 地区采暖期 101 天，室外采暖计算温度 –5℃，采暖期室外平均温度 1.0℃，工业用汽 和采暖用汽热负荷参数均为 0.8MPa 、230℃。通过调查统计得到的近期工业热负荷和采暖热 负荷如下表所示： 1.3 计算原始资料 （1）锅炉效率根据锅炉类别可取下述数值： 锅炉类别 链条炉 煤粉炉 沸腾炉 旋风炉 循环流化床锅炉 锅炉效率 0.72～0.85 0.85～0.90 0.65～ 0.70 0.85 0.85～ 0.90 （2）汽轮机相对内效率、机械效率及发电机效率的常见数值如下： 汽轮机额定功率 750～ 6000 12000 ～ 25000 5000 汽轮机相对内效率 0.7～0.8 0.75～ 0.85 0.85～0.87 汽轮机机械效率 0.95～0.98 0.97～ 0.99 ～ 0.99 发电机效率 0.93～0.96 0.96～ 0.97 0.98～0.985 3）热电厂内管道效率，取为 0.96。 4）各种热交换器效率，包括高、低压加热器、除氧器，一般取 0.96～0.98。
5）热交换器端温差，取3～7℃。 2%
6）锅炉排污率，一般不超过下列数值： 以化学除盐水或蒸馏水为补给水的供热式电厂 以化学软化水为补给水的供热式电厂5% 7）厂内汽水损失，取锅炉蒸发量的3%。 8）主汽门至调节汽门间的压降损失，取蒸汽初压的3%～7%。 9）各种抽汽管道的压降，一般取该级抽汽压力的4%～8%。 10）生水水温，一般取5～20℃。 11）进入凝汽器的蒸汽干度，取0.88～0.95。 12）凝汽器出口凝结水温度，可近似取凝汽器压力下的饱和水温度。 2、原则性热力系统 2.1 设计热负荷和年持续热负荷曲线 根据各个用户的用汽参数和汽机供汽参数，逐一将用户负荷折算到热电厂供汽出口，见 表2-1 。用户处工业用汽符合总量：采暖期最大为175 t/h, 折算汇总到电厂出口处为166.65 t/h 。 2-1 折算到热电厂出口的工业热负荷，再乘以0.9 的折算系数，得到热电厂设计工业热负荷，再按供热比焓和回水比焓（回水率为零，补水比焓62.8 kJ/kg）计算出供热量，见表2-2。根据设计热负荷，绘制采暖负荷持续曲线和年热负荷持续曲线图，见图2-1 、图2-2。 表2-2 热电厂设计热负荷
1 目的 为规范公司内部城市热力管网设计，特制定本规定。 2 范围 本规定适用于城市热力网设计。本次规定暂以蒸汽作为主要供热介质编制，今后将补充热水热力网设计的有关规定。 3 职责 由设计部负责组织实施本规定。 4 工程设计基础数据 基础数据应为项目所在地资料，以下为镇海炼化所在地资料。 自然条件 气温 年平均气温：℃ 极限最高气温：℃(1988年7月20日) 极端最低气温：－℃(1977年1月31日) 最热月平均气温：℃(7月) 最冷月平均气温：℃ 防冻温度：℃ 湿度 年平均相对湿度：79% 月平均最大相对湿度：89% (84年6月) 月平均最小相对湿度：60% (73年12月,80年12月,88年11月) 气压 年平均气压：百帕 年极端最高气压：百帕(81年12月2日) 年极端最低气压：百帕(81年9月1日) 夏季(7、8、9月)平均气压：百帕 夏季(7、8、9月)平均最低气压：百帕(72年7月)
冬季(12、1、2月)平均气压：百帕 冬季(12、1、2月)平均最高气压：百帕(83年1月) 降雨量 多年平均降雨量：mm 年最大降雨量：mm(83年) 一小时最大降雨量：mm(81年7月30日6时44分开始) 十分钟最大降雨量：mm(81年7月30日7时22分开始) 一次最大暴雨量及持续时间：mm (出现在81年9月22日14时16分至23日18时16分) 雪 历年最大积雪深度：14 cm(77年1月30日) 风向 全年主导风向：东南偏东；西北；频率10% 夏季主导风向：以东南偏东为主 冬季主导风向：以西北为主 附风玫瑰图 风速、风压 风速 夏季风速(7、8、9月平均)：m/s 冬季平均风速(12、1、2月平均)：m/s 历年瞬间最大风速：>40m/s(1980年8月28日NNW、1988年8月7日N) 最大台风十分钟平均风速：m/s(1988年8月8日E) 30年1遇10分钟平均最大风速：~ m/s(十米高,省气象局) 基本风压 ～(按离海较远取小值,靠近海岸取大值) 最大冻土层深度及地温 冻土层深度： 最大冻土层深度：50mm 地温: m最低月平均地温(2月)：℃
热力管道设计中的应力分析 2009年第7期（总第128期） 【摘要】在指出对热力管道进行应力分析重要性的基础上，提出了热力管道应力分析的一般模式以及对管道应力分析中可能遇到的问题进行了归纳，并对解决这些问题的方法进行了讨论。 【关键词】热力管道；应力分析；荷载 1 引言 随着火力发电机组容量的增大，主蒸汽管道、再热蒸汽管道、主给水管道等热力管道的设计参数不断提高，管径及壁厚也随之加大，管道应力分析也受到越来越多的重视，有些投资方对设计单位的应力计算提出明确要求。热力管道的应力,主要是由管道承受的内压、外部荷载、偶然荷载以及热膨胀等因素引起的,管道在这些荷载作用下的应力状态十分复杂。进行应力分析与计算,是研究管道在各种荷载作用下产生的力、力矩和应力,从而判断管道的安全性,且满足所连接的设备对管道推力(矩) 的限定,同时使管道设计尽可能经济合理。管道应力分析是热力发电厂管道工程设计的基础，对整个工程而言，通过应力分析可以优化配管、合理布置管道支吊架，以使土建投资及弹簧、补偿器等管道配件方面的投资更加合理化。 2 管道应力分析 一般而言，热力管道管系多为三维空间走向，由一条或多条主管及数条支管组成，有些管系甚至会含有一个或多个环行结构。在进行应力分析之前需根据管道走向建立管道应力分析的三维立体图，确定应力分析的结构参数。 2.1 管系荷载的确定 管系所承受的荷载大致可以分为四类： （1）压力及温度荷载：热力管道可能在几种不同的压力和温度条件下运行，在计算时应根据实际情况确定最不利的一组压力和温度条件，以便计算管道在
最危险工况下的能否满足条件。 （2）持续外载: 包括管道基本载荷(管子及其附件的重量、管内介质重量、管外保温的重量等) 、支吊架的反力、以及其它集中和均布的持续外载。 （3）热胀及端点附加位移: 管道由安装状态过渡到运行状态, 由于管内介质的温度变化,热胀冷缩使管道发生形变；与设备相连接的管道, 由于设备的温度变化而出现端点附加位移, 从而对管道产生约束，使管道发生形变。 （4）偶然荷载: 包括风雪荷载、地震荷载、流体冲击以及安全阀动作等而产生的冲击荷载。这些载荷都是偶然发生的临时性荷载, 而且不会同时发生, 在一般静力分析中, 可不考虑这些荷载。 2.2 荷载工况 一般情况下，管道应力计算主要考虑安装和运行两种工况。安装工况是指管道在常温下，考虑内压、持续外载条件下管道的受力情况；运行工况是指管道在 运行条件下考虑内压、自重及运行温度情况下的荷载工况。 2.3 计算软件的选择 由于计算机的不断普及，国际上出现了一批管道应力分析专用的计算机程序。其中一些程序经过不断升级和完善，软件的功能和使用的方便程度都达到了相当高的水平，已成为国际公认和通行的管道应力分析软件。国内也出现了一些自行编制的管道应力分析程序，这些程序往往针对性和目的性较强，效率较高但功能比较单一，与国外软件相比还有一定差距，算不上真正商业化的软件。目前,使用较多的管道应力分析软件有:美国COADE 公司的Caesar II、美国AEC Croup 公司的CAD pipe，美国AAA 公司的Triflex等。其中Caesar II软件是进行管道静力分析和动力分析的专用程序,功能比较齐全,可考虑管 道的非线性约束,如管道与支架间的摩擦力、限位支架的间隙等,通过计算可得出设备管口受力、管架受力、管道一和二次应力、法兰受力、弹簧规格(如有弹簧支架) 、管道各节点位移以及管道振动频率等。 2.4 边界条件及约束处理 施加的边界条件和约束对管道的计算至关重要，其作用与影响有时远远大于压力载荷, 因而必须仔细考虑现场参数，力求给出的边界条件和约束与现场情况一致。一般热力管道的管系中有多种形式的约束: 滑动支架、导向支架和固定支架等。计算模型中对上述支架对管道的约束可分别进行简化。滑动支架约束处受约束的方向(与管道轴线垂直的方向) 位移定为零,不受约束的方向(轴向) 位移自由, 另外三个转角自由；固定支架约束处, 三个方向位移均限定为零，另外三个转角也限定为零。
发电厂热力设备及系统 07623班参考资料 :锅炉设备及系统 1有关锅炉的组成（本体、辅助设备） 锅炉包括燃烧设备和传热设备； 由炉膛、烟道、汽水系统以及炉墙和构架等部分组成的整体，称为锅炉本体； 供给空气的送风机、排除烟气的引风机、煤粉制备系统、给水设备和除灰除尘设备等一系列设备为辅助设备。 2 A燃料的组成成份 化学分析：碳（C）、氢（H ）、氧（0）、氮（N ）、硫（S）五种元素和水分（M ）、灰分（A）两种成分。 B水分、硫分对工作的影响； 硫分对锅炉工作的影响：硫燃烧后形成的SO3和部分SO2,与烟气中的蒸汽相遇， 能形成硫酸和亚硫酸蒸汽，并在锅炉低温受热面等处凝结，从而腐蚀金属；含黄铁矿硫的 煤较硬，破碎时要消耗更多的电能，并加剧磨煤机的磨损。 水分对锅炉工作的危害：（1）降低发热量（2）阻碍着火及燃烧（3）影响煤的磨制及煤粉的输送（4）烟气流过低温受热面产生堵灰及低温腐蚀。 C水分、灰分、挥发分的概念： 水分：由外部水和内部水组成；外部水分，即煤由于自然干燥所失去的水分，又叫表面水分。失去表面水分后的煤中水分称为内部水分，也叫固有水分。 挥发分：将固体燃料在与空气隔绝的情况下加热至850摄氏度，则水分首先被蒸发 出来，继续加热就会从燃料中逸出一部分气态物质，包括碳氢化合物、氢、氧、氮、挥发性硫和一氧化碳等气体。 灰分：煤中含有不能燃烧的矿物杂质，它们在煤完全燃烧后形成灰分。 D挥发分对锅炉的影响： 燃料挥发分的高低对对燃烧过程有很大影响。挥发分高的煤非但容易着火，燃烧比较稳定，而且也易于燃烧安全；挥发分低的煤，燃烧不够稳定，如不采取必要的措施来改 善燃烧条件，通常很难使燃烧安全。 E燃料发热量：发热量是单位质量的煤完全燃烧时放出的全部热量。煤的发热量分为高位发热量和低位发热量。1kg燃料完全燃烧时放出的全部热量称为高位发热量；从高 位发热量中扣除烟气中水蒸气汽化潜热后，称为燃料的低位发热量。 F标准煤：假设其收到基低位发热量等于29270kj/kg的煤。（书88页） G灰的性质：固态排渣煤粉炉中，火焰中心气温高达1400~1600摄氏度。在这样的 高温下，燃料燃烧后灰分多呈现融化或软化状态，随烟气一起运动的灰渣粒，由于炉膛水冷壁受热面的吸热而同烟气一起冷却下来。如果液态的渣粒在接近水冷壁或炉墙以前已经 因温度降低而凝结下来，那么它们附着到受热面管壁上时，将形成一层疏松的灰层，运行 中通过吹灰很容易将它们除掉，从而保持受热面的清洁。若渣粒以液体或半液体粘附在受热面管壁或炉墙上，将形成一层紧密的灰渣层，即为结渣。 H灰分对锅炉工作的危害：（1）降低发热量（2）阻碍着火及燃烧（3）烟气携带飞灰流过受热面产生结渣、积灰、磨损、腐蚀等有害现象。 3热平衡： 输入锅炉的热量=有效利用热量（输出锅炉的热量）+未完全燃烧的热损失+其它热损失
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。
济南市武家庄旧村改造工程（一期室外综合管线） 热力工程施工方案 编制单位：中国新兴建设开发总公司 济南武家庄旧村改工程项目部 编制日期：二0一二年九月二十二日
热力工程施工方案 一、工程概况 1、工程简介 武家庄旧村安置小区工程位于济南市高新技术开发区孙村片区西北部。规划面积43.2公顷，为新建小区。 本工程为武家庄旧村安置一期室外综合管线工程，包括给水系统、排水系统、热力系统及毛石挡土墙工程。 2、主要工程量 热力系统供回水温度80/60℃，采暖系统分为高、低两个区。热力管道采用直埋敷设，直埋管道为高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管，弯头、三通管件使用加强型。管径有DN70、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300。总长约5389m，放气井4座，排气井8座，检查井8座。 二、施工部署 1、施工阶段划分 施工阶段原则上划分施工准备阶段、施工阶段、竣工验收阶段。 ⑴、施工准备阶段 从接到中标通知书后至开工前进行，编制施工准备计划，按计划进行各种施工前准备。 ⑵、施工阶段
在这期间需合理组织、精心施工，完成工程各项指标。 ⑶、竣工验收阶段 在工程完工后进行，期间需进行大量资料准备工作，整理各项原始数据，按业主要求提供项目竣工验收各项资料，配合业主进行项目各种检测和评定。 2、施工区域划分 根据现场情况，施工区域分为5个区，一区为西南部，主要有3-3#、3-4#、3-5#、3-6#、3-11#；二区为东南部，主要有3-14#、3-15#、3-16#、3-17#、3-18#；三区为东北部，主要有3-19#、3-20#、3-21#、3-22#、3-23#、3-24#；四区为西北部，主要有2-14#、2-16#高层；五区为主路部分。 三、施工准备 1、现场调查： ⑴、开工前根据设计图纸和招标文件资料进行沿线踏勘和调查，将现场情况和问题逐一列出，集中研究处理方案。 ⑵、确定水准点标高、位置，以便施工放样时设置临时标志。对于施工范围内的测量标志，必须采取措施妥善保护，以免施工时由于不慎而受损。 ⑶、提前做好石灰、砂、石、水泥等材料供货单位的落实和砼配合比的试验及确定，确保工程的顺利实施。 ⑷、做好进场设备的维护保养，力争做到相应配套、性能完好，应用方便、器具齐全。 2、交底： 计划在开工前组织任务交底和技术交代，由工地技术负责人根据施工组织设计的要求，将工期安排、质量标准、安全要求、节约指标、文明施工、技术措
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
浅谈集中供热管网的设计 浅谈集中供热管网的设计 摘要：随着经济发展和居民生活质量的提高，城市集中供热得到迅速发展。对供热系统提出了更高的要求。本文主要介绍热负荷的分类、热指标的确定、供热参数的选择、水压图的绘制、供热管网的敷设方式等方面，阐述了直埋供热管线的设计要点及预制直埋保温管的主要质量要求，以保证供热质量。 关键词：热负荷，热指标，供热管网，敷设方式 1前言 改革开放20年来，我国的集中供热事业获得了长足的发展，目前我国 668 个城市中，268个城市建设有集中供热设施，全国集中供热面积已达86540万平方米。随着城市集中供热的迅速发展，热网越来越显示出其重要性。由于热网工程规模大、造价高，且影响面广，涉及城市规划建设和环境美化。保证供热质量能否把生产的热能根据热网用户需要进行合理分配，这就要求热网在设计过程中选择最优方案、进行最佳设计。 2集中供热管网的设计 2.1热负荷 2.1.1热负荷的分类 热负荷分为生产热负荷、采暖通风热负荷、生活热负荷和空调冷负荷。生产热负荷主要是指用于生产工艺过程所需要的热负荷；采暖通风热负荷是指当室外空气温度降低到供暖设计温度时，为保持室内空气温度符合设计要求，需由供热设备向房间输入的热量；生活热负荷是指民用建筑和工厂中生活用热。由于在山西地区集中供热管网主要为采暖热负荷，在省会城市太原部分管网考虑了一部分空调冷负荷。因此文中主要对采暖热负荷相关内容进行论述。 热负荷的确定是一项细致的工作，设计中需反复计算及核定。热负荷分为季节性热负荷和固定常年热负荷两种。山西省适用于季节性热负荷，其特点与室外气象条件有着密切关系，所以在调查时要考虑
沙区2007年热网并网工程—北艺公园街 施工组织设计 第一章、工程概况 1、工程总体简介 本工程为乌市北艺公园街热网并网工程。管线长度约1.7Km，供热管网总供热量为14599KW，供热管道采用无补偿直埋敷设。 2、工程设计内容． 本工程为乌市北艺公园街热网并网工程。设计主要内容有：土方工程、管道平面布置、检查井的布置和砌筑、阀门的安装详图等。3、结构设计特点 本工程为乌市北艺公园街热网并网工程。供热管道采用螺旋焊管及普通焊管，管径DN50—DN300，D N＞200采用螺旋埋弧电焊钢管，材质为Q235号钢，管道工作压力为0.6Mpa，管道工作温度为95-70℃热水，供水管用改性聚氨酯耐温130℃，回水管普通型聚氨酯耐温80℃，保温厚度为35-40mm，保温壳：用高密度聚乙烯。 4、工期质量说明 工期日历天数：60天。 质量等级：按国家验收标准进行验收，质量等级为合格。 第二章、施工总平面布置 1、施工现场条件说明 本工程位于新疆乌鲁木齐市，现场道路、电源、水源和通讯设施
已具备。 根据本工程的特点和施工现场的实际情况，以及考虑施工现场综合管理措施等，基地内设置预制场、管材设备堆放点、材料库房等。项目经理部下设二个施工队，基地与项目部在一起，便于集中管理。 2、现场布置设计说明及依据 项目部、项目施工队基地临设建设根据实际场地和消防等情况采用简易房形式。 3、各种生活性临时性设施如下表： 另给建设单位、监理单位各提供1间办公室作为现场办公用。 4、施工用水、用电 生活、施工用电：利用建设单位引至施工现场附近的线路，在其下口接线架空引至用电现场和项目基地。 生活及施工用水：基地内用钢管敷设并与污水处理厂内自来水管道相连接，现场施工用水采用6M3水车拉水。 5、材料及设备堆放布置说明 管材进场后如管沟开挖已完成，管材应放置在管沟边，这样避免二次搬运的发生。阀门和管配件设备贮存在基地库房内，并在基地内
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