主蒸汽管道系统流程图培训课件

3.2 主蒸汽管道设计温度
主蒸汽系统管道的设计温度为锅炉过热器 出口额定主蒸汽温度加锅炉正常运行时允 许温度正偏差5℃。
3.3 再热蒸汽管道设计压力
3.3.1 热再热蒸汽管道系统的设计压力为VWO工况热平衡 图中汽轮机高压缸排汽压力的1.15倍或锅炉再热器出口安 全阀动作的最低整定压力。 3.3.2 Sargent & Lundy The design pressure of the Hot Reheat Steam system shall be determined in accordance with ASME B31.1. The design pressure of hot reheat steam system shall be the boiler reheater outlet relief valve set pressure. The Hot Reheat Steam System design pressure shall be applicable for the design of the Hot Reheat Steam headers, branches, and drain lines.
。
一般情况下，再热系统压降下降2kPa，THA工况热耗率降低 10~15kJ/kWh。
三、系统设计压力和设计温度
3.1 主蒸汽管道设计压力
3.1.1 中国电力工程顾问集团公司明确超超临界机组，主蒸汽管道 的设计压力可取用主汽门进口处设计压力的 105％（主汽门入口处 设计压力为汽轮机额定进汽压力的 105%）或取用主汽门进口处设 计压力加锅炉过热器出口至主汽门的管道压降。 3.1.2 美国ASME B31.1《动力管道》的规定： 122.1.1(A)：设计压力和温度的选择，要足以超过任何予预期的， 并非一定为连续运行的工况，以允许在超压保护装置不动作时仍能 可靠运行。 122.1.2A4中指出：对于单元机组并备有对应集箱蒸汽压力的自动 燃烧控制设备的锅炉，蒸汽管道设计压力不应小于主汽门进口处设 计压力加5%，或不小于任何汽包安全阀整定值下限的85%，或不 小于管道系统任何部位予期的最小持续压力，取以上三者中的最大 值。材料许用应力值不应大于予期的蒸汽温度下的允许值。对于直 流炉，其设计压力也不应小于予期的最大持续运行压力。
11Cr9Mo1W1VNbBN P911 10Cr11MoW2VNbCu 1BN P122
SUS410J3 TP
9-12%Cr马氏体钢 – T91/P91：10Cr9Mo1VNbN – T92/P92 1.8W – T911/P911 1.0W – T122/P122 2.0WCu 热处理： 1040-1080℃×1h正火（空冷） – 冶炼、热加工过程中的粗大(Cr,Fe,Mo)23C6、(Nb,V)(N,C)相重新 固溶 – 充分的奥氏体化 – 完全的马氏体转变、80mm以下可完全淬透 – 高位错密度的、高硬度板条马氏体 680－780℃回火 – 部分位错的湮没、亚晶界的形成； – M23C6在奥氏体晶界、板条界、亚晶界的析出； – MX在晶内、界面处的析出。 – 强度硬度降低、塑性韧性提高。 使用范围：P91：欧洲580℃；美、日：593℃，实际610℃。 P92、P911、P122：625℃
4.2 国内超（超）临界机组管道材料
（一）超临界机组 1、主蒸汽管道和热段蒸汽管道 采用 A335 P91材料。 2、冷段蒸汽管道 当设计温度≤415℃时，采用 A672 B70 CL32材料；当设计温度 >415℃时，采用A691 1-1/4Cr CL22材料（或性能相当的其他管材）。 （二）超超临界机组 1、主蒸汽管道和热段蒸汽管道 采用A335 P92或性能相当的其他管材；当热段蒸汽管道采用A335 P91材料时，应在运行中加强金属监督。 2、冷段蒸汽管道 当设计温度≤415℃时，采用A672 B70 CL32材料；当设计温度 >415℃时，采用A691 1-1/4Cr CL22材料（或性能相当的其他管材）。
3.6.1 根据规程：冷再热蒸汽管道的系统的设计温度为 VWO工况热平衡图中汽轮机高压缸排汽参数等熵求取在 管道设计压力下相应的温度。如果汽轮机在运行方式上有 特殊要求时，该设计温度应取用可能出现的最高工作温度， 适用于日本、美国机型，一般工程低温再热蒸汽管道采用 A672B70CL32电熔焊接钢管。 3.6.2 考虑Siemens和ALSTOM的高压缸排汽跳闸温度于 500C的要求，故根据高压缸排汽跳闸温度的限制，一般 低温再热（冷段）蒸汽管道采用按美国ASTM A691 Cr11/4CL22 标准生产的电熔焊钢管。 3.6.3 机组FCB工况给水泵跳闸，100%高压旁路无减温水 时对再热冷段蒸汽管道设计温度壁厚计算 最大内径 最大内径=内径+内经最大偏差 腐蚀余量 对于设计温度在600℃及以上的 主蒸汽、再热蒸汽管道壁厚计 算可适当考虑氧化腐蚀裕度。 氧化腐蚀裕度取值为1.6mm。 对于内径控制无缝管（主汽、 热段）的壁厚计算应考虑对口 要求。取用最小壁厚＝最小壁 厚＋0.5×（内径偏差＋0.25）。
二. 机炉匹配
一般情况下，当主蒸汽或再热蒸汽温度每升高28℃，机组的效率将提高约 0.8%；在相同主蒸汽温度下，初压每提高6MPa～7MPa，机组效率提高 约0.9%～1%；在同等压力下，采用二次再热比一次再热机组效率提高约 1.5%～1.6%。 主蒸汽管道、再热蒸汽管道和高压给水管道等主要管道的管径尺寸，应考 虑管材成本和能耗的因素通过优化分析确定，管径选择中还应对主蒸汽和 再热蒸汽管道的阻力进行核算，使其与机炉之间的额定压降相匹配。 锅炉过热器出口至汽轮机进口的全压降，宜不大于汽轮机额定进汽压力的 5%，冷段再热蒸汽管道，再热器、热段再热蒸汽管道规定工况下的全压 降，宜分别为汽轮机规定工况下高压缸排汽压力的1.5%-2.0%、5%、 3.5%-3.0%。 主蒸汽系统温度降5C ，热再热系统温度降3 C
机务专业培训计划
热力系统培训 锅炉燃烧系统及计算 除灰 物料输送 连锁和保护 新技术 规程、规范学习 机务专业在不同设计阶段的角色和作用
发电厂 主蒸汽、再热管道系 统设计
目 次
一 系统功能 二 机炉匹配 三 系统设计压力和设计温度 四 管道系统设计 五 旁路选型
一 、系统功能
主蒸汽、再热蒸汽及旁路等系统输送的蒸汽在机组主要 设备之间的流程如下： A－主蒸汽系统输送高温高压蒸汽从锅炉过热器出口到汽 轮机主汽门。 B－冷再热蒸汽系统输送汽轮机高压缸排汽到锅炉再热器 进口。 C－热再热蒸汽系统输送高温再热蒸汽从锅炉再热器出口 到汽轮机再热汽门。 D－汽机高压旁路系统从主蒸汽管道输送蒸汽至冷再热蒸 汽管道，低压旁路从热再热蒸汽管道输送蒸汽至凝汽器， 使得机组的启动和停机容易且灵活，100％容量的高压旁 路还担负锅炉过热器安全阀的作用。
4.4 管道许用应力原则
（一）A335 P92材料的许用应力推荐采用附表1中的数值。 附表1的数值是根据EN 10216-2:2002+A2:2007标准中 X10CrWMOVNb9-2规定的强度数值（该强度值与ECCC2005中的数值相同）及《火力发电厂汽水管道应力计算技 术规程》中的安全系数确定。 （二）除A335 P92材料外，采用美国管材时，许用应力 取用ASME B31.1－2007附录A的许用应力值；德国管材 按EN 10216－2的强度指标和《火力发电厂汽水管道应力 计算技术规程》规定的安全系数确定许用应力。 （三）A672 B70 CL32、A691 1-1/4Cr CL22、A335 P91 材料的许用应力采用ASME B31.1-2007规定的数值

3.1.3 IEC标准(60045-1，1991，MOD)规定：在任何12个月的运行期中，汽 轮机进口的平均蒸汽压力不应超过额定压力。为保持此平均值，主蒸汽压力 不应超过额定压力的105%。根据IEC对汽轮机的要求，可见超压5%连续运行 是允许的，只要保持12个月平均值不超过额定值即可。按此理解，主蒸汽管 的设计压力应取为汽轮机额定进汽压力的105%加上主蒸汽管道的压降，管道 压降按5％考虑。 3.1.4 美国EBASCO公司的标准设计准则规定“主蒸汽管道的设计压力应不大 于锅炉制造厂的过热器出口联箱设计压力，并不小于根据设计准则《蒸汽锅 炉机组MNE-9》确定的过热器出口联箱设计压力”。而根据《MNE-9》准则 对过热器出口联箱的规定，“对于超临界压力锅炉，其最小设计压力应为过 热器出口最大运行压力加上1.04~1.38MPa”。 3.1.5 Sargent & Lundy The design pressure of the Main Steam system shall be determined in accordance with ASME B31.1. For forced flow steam generators with no fixed steam and waterline, the steam piping design pressure shall be equal to or greater than the maximum expected sustained operating conditions or design throttle pressure plus 5%, whichever is greater.
3.4 再热热段蒸汽管道设计温度
热再热蒸汽管道系统的设计温度为锅 炉再热器出口额定再热蒸汽温度加锅 炉正常运行时的允许温度正偏差5℃。
3.5 再热冷段蒸汽管道设计压力
3.5.1 冷再热蒸汽系统管道的设计压力为机组VWO工况热 平衡图中汽轮机高压缸排汽压力的1.15倍。 3.5.2 Sargent & Lundy：The design pressure of the Cold Reheat system shall be determined in accordance with ASME B31.1. The design pressure of cold reheat steam system shall be the same as the boiler reheater inlet relief valve set pressure rounded up to the next 5 psi.