第四章 发电厂的热力系统
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发电厂热力系统..
二、原则性热力系统
2、原则性热力系统的表示方法：
• 在原则性热力系统图中，以规定的符号表示出工 质通过时发生状态变化的各种热力设备，如锅炉 设备、汽轮机、凝汽器、给水回热加热器、除氧 器、凝结水泵、给水泵以及疏水泵等。同类型、 同参数的设备在图上一般只画出一个。
二、原则性热力系统
3、原则性热力系统的共同点：
（二）给水系统
1、低压给水系统 • 由给水箱经下水管至给水泵进口的管道、阀门和附件等组 成。 • 低压给水管道有单母管分段制和切换母管制两种。 2、高压给水系统 • 由给水泵出口经高加到省煤器的管道、阀门和附件等组成。 • 目前，电厂中小容量机组给水泵出口侧常采用切换母管制 系统。 • 单元制给水系统是大容量机组采用较多的给水系统。其特 点是管道短，阀门少，阻力损失小，安全可靠性高，易于 集中控制。
图8—5
世界上最大的单轴超临界1200MW再热式机组的原则性热力系统
图8-6 世界上最大的双轴超临界1300MW再热式机组的原则性热力系统
三、全面性热力系统介绍
• 全面性热力系统图是一张以规定的符号详细地表 示全厂所有热力设备以及汽水管路和附件具体连 接情况的总系统图。 • 它能详尽地表明工质在完成实际工作循环可能通 过的全部主、辅热力设备，其中包括运行的和备 用的热力设备，以及一切必不可少的连接管道和 所有附件。根据全面性热力系统图，一方面能作 为设备安装和运行操作的依据，另一方面可了解 和掌握机组在不同工况和事故情况下的各种运行 方式。
一、热力系统的概念
• 原则性热力系统，表示了发电厂各主要热力设备 之间热工循环实质性的联系和热力系统的基本内 容，主要用于对发电厂工作循环进行热经济性分 析和热经济指标计算。
• 全面性热力系统表示了所有热力设备相互间的具 体联系情况，是设备安装和运行操作时的依据。
发电厂的热力系统
运行优化与控制优化
运行优化：提高 热效率降低能耗
控制优化：采用 先进的控制技术 提高系统稳定性 和可靠性
优化策略：根据 系统运行情况调 整参数和策略
优化效果：提高 发电效率降低运 行成本提高系统 安全性
安全措施与环保措施
安全措施：定期 进行设备检查和 维护确保设备运 行安全
环保措施：采用 清洁能源减少污 染物排放
单击添加标题
发电厂热力系统 的流程
发电厂热力系统 的运行与控制
发电厂热力系统 概述
发电厂热力系统 的设备
发电厂热力系统 的安全与环保
热力系统定义
发电厂热力系统是发电厂中用于 将燃料转化为电能的关键部分。
热力系统的工作原理是通过燃烧 燃料产生热能将热能转化为机械 能再将机械能转化为电能。
添加标题
脱硝设备：用于去除烟 气中的氮氧化物减少环 境污染
烟囱：用于排放烟气减 少环境污染
水泵：用于输送冷却水 提高热效率
设备的维护与保养
定期检查：定期对设备进行检查 及时发现问题
润滑保养：定期对设备进行润滑 保持设备润滑
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
清洁保养：定期对设备进行清洁 保持设备清洁
更换配件：定期对设备进行更换 配件保持设备性能
安全与环保的未来发展
提高能源效率：通 过技术创新提高能 源利用效率降低能 源消耗和污染排放
清洁能源：推广使 用清洁能源如太阳 能、风能等减少对 传统能源的依赖
环保技术：研发和 应用环保技术如废 水处理、废气处理 等降低对环境的影 响
智能化管理：利用 大数据、人工智能 等技术实现发电厂 热力系统的智能化 管理提高安全与环 保水平
安全措施：建立 完善的安全管理 体系提高员工安 全意识
第四章热力发电厂的热力系统
第四章
热力发电厂的热力系统
第一节 热力系统及主设备选择原则
一、 热力系统的概念及分类 1、发电厂的热力系统:发电厂的主、辅热力设备按热 功转换的顺序用管道及管道附件连接起来的能量转 换的工艺系统称为发电厂的热力系统。
2、分类 ①按应用目的和编制原则不同：原则性热力系统、全 面性热力系统。 ②按范围：全厂热力系统和局部热力系统。
2、工质损失会影响发电厂的安全、经济运行。 3、减少损失的措施：①用焊接代替法兰连接；②完 善热力系统及汽水回收方式，提高工质回收率及 热量利用率，如设置轴封冷却器和锅炉连续排污 利用系统；③提高设备及管制件的制造、安装、 维修质量；④加强运行调整，合理控制各种技术 消耗，如将蒸汽吹灰改为压缩空气或锅炉水吹灰， 锅炉、汽轮机和除氧器采用滑参数启动，再热机 组设置启动旁路系统等。 4、工质损失分为内部损失与外部损失 。 ①在发电厂内部热力设备及系统造成的工质损失称 为内部损失。 ②发电厂对外供热设备及系统造成的汽水工质损失 称为外部工质损失。
②对装有供热式机组的发电厂，选择锅炉容量和台数时， 应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负荷（一般不宜小于l/3锅炉额定 负荷）以保证锅炉的安全稳定运行。 • 选择热电厂锅炉容量时，应当考虑当一台容量最大的 锅炉停用时，其余锅炉（包括可利用的其它可靠热源） 应满足以下要பைடு நூலகம்： –热用户连续生产所需的生产用汽量； –采暖、通风和生活用热量的60％～75％，严寒地区 取上限。 • 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，锅炉容量的选择应连同原有部分全面考虑。
二、发电厂类型和容量的确定 1、发电厂的类型 ：凝汽式电厂、热电厂。 2、发电厂的规划容量 ：按现有容量、发展规划、负 荷增长速度和电网结构等确定。 三、主要设备选择原则 （一）汽轮机 汽轮机的选择就是确定汽轮机单机容量、参数和台数 ①单机容量：单台汽轮机的额定电功率。最大单机容 量不宜超过所在电网总容量的10%，满足上述要求 时应优先选高效率的大容量机组。 ②汽轮机参数： 主蒸汽参数、再热蒸汽参数和背压。
热力发电厂的热力系统
第一节 热力系统及主设备选择原则
一、 热力系统的概念及分类 1、发电厂的热力系统:发电厂的主、辅热力设备按热 功转换的顺序用管道及管道附件连接起来的能量转 换的工艺系统称为发电厂的热力系统。
2、分类 ①按应用目的和编制原则不同：原则性热力系统、全 面性热力系统。 ②按范围：全厂热力系统和局部热力系统。
2、工质损失会影响发电厂的安全、经济运行。 3、减少损失的措施：①用焊接代替法兰连接；②完 善热力系统及汽水回收方式，提高工质回收率及 热量利用率，如设置轴封冷却器和锅炉连续排污 利用系统；③提高设备及管制件的制造、安装、 维修质量；④加强运行调整，合理控制各种技术 消耗，如将蒸汽吹灰改为压缩空气或锅炉水吹灰， 锅炉、汽轮机和除氧器采用滑参数启动，再热机 组设置启动旁路系统等。 4、工质损失分为内部损失与外部损失 。 ①在发电厂内部热力设备及系统造成的工质损失称 为内部损失。 ②发电厂对外供热设备及系统造成的汽水工质损失 称为外部工质损失。
②对装有供热式机组的发电厂，选择锅炉容量和台数时， 应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负荷（一般不宜小于l/3锅炉额定 负荷）以保证锅炉的安全稳定运行。 • 选择热电厂锅炉容量时，应当考虑当一台容量最大的 锅炉停用时，其余锅炉（包括可利用的其它可靠热源） 应满足以下要பைடு நூலகம்： –热用户连续生产所需的生产用汽量； –采暖、通风和生活用热量的60％～75％，严寒地区 取上限。 • 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，锅炉容量的选择应连同原有部分全面考虑。
二、发电厂类型和容量的确定 1、发电厂的类型 ：凝汽式电厂、热电厂。 2、发电厂的规划容量 ：按现有容量、发展规划、负 荷增长速度和电网结构等确定。 三、主要设备选择原则 （一）汽轮机 汽轮机的选择就是确定汽轮机单机容量、参数和台数 ①单机容量：单台汽轮机的额定电功率。最大单机容 量不宜超过所在电网总容量的10%，满足上述要求 时应优先选高效率的大容量机组。 ②汽轮机参数： 主蒸汽参数、再热蒸汽参数和背压。
热力发电厂课后习题答案
热力发电厂课后习题答案第一章热力发电厂动力循环及其热经济性1、发电厂在完成能量的转换过程中，存在哪些热损失？其中哪一项损失最大？为什么？各项热损失和效率之间有什么关系？能量转换:化学能—热能—机械能—电能（煤）锅炉汽轮机发电机热损失：1）锅炉热损失,包括排烟损失、排污热损失、散热损失、未完全燃烧热损失等。
2）管道热损失。
3）汽轮机冷源损失：凝汽器中汽轮机排汽的气化潜热损失；膨胀过程中的进气节流、排气和内部损失。
4）汽轮机机械损失。
5)发电机能量损失。
最大:汽轮机冷源热损失中的凝汽器中的热损失最大.原因:各项热损失和效率之间的关系：效率=（1-损失能量/输入总能量）×100%。
2、发电厂的总效率有哪两种计算方法？各在什么情况下应用？1）热量法和熵方法（或火用方法或做功能力法）2）热量法以热力学第一定律为基础,从燃料化学能在数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性，一般用于电厂热经济性的定量分析。
熵方法以热力学第二定律为基础,从燃料化学能的做工能力被利用的程度来评价电厂的热经济性，一般用于电厂热经济性的定性分析。
3、热力发电厂中，主要有哪些不可逆损失？怎样才能减少这些过程中的不可逆损失性以提高发电厂热经济性?存在温差的换热过程，工质节流过程，工质膨胀或压缩过程三种典型的不可逆过程。
主要不可逆损失有1）锅炉内有温差换热引起的不可逆损失；可通过炉内打礁、吹灰等措施减少热阻减少不可逆性。
2）锅炉散热引起的不可逆损失；可通过保温等措施减少不可逆性。
3) 主蒸汽管道中的散热和节流引起的不可逆性；可通过保温、减少节流部件等方式来减少不可逆性。
4)汽轮机中不可逆膨胀引起的不可逆损失；可通过优化汽轮机结构来减少不可逆性。
5）凝汽器有温差的换热引起的不可逆损失；可通过清洗凝汽器减少热阻以减少不可逆性.4、发电厂有哪些主要的热经济性指标？它们的关系是什么?主要热经济性指标有：能耗量（汽耗量，热耗量，煤耗量）和能耗率（汽耗率，热耗率，煤耗率）以及效率.能耗率是汽轮发电机生产1kW。
热力发电厂全面性热力系统课件
章发电厂全面性热力系统
目的要求 :
①明确全面性热力系统的概念、特点、组成；
②
②重点掌握回热系统全面性热力系统及其运行；
③
③掌握常用的主蒸汽、再热蒸汽系统、给水管道
系统，以及旁路系统的型式及其应用； ④
主要内容 :
§1 发电厂全面性热力系统的概念 §2 主蒸汽系统 §3 旁路系统 §4 给水系统及给水泵的配置
至汽轮机中压缸入口的再热热段管道。
主蒸汽管道 +再热蒸汽管道
特点： 输送工质流量大，参数高，用的金属材
料质量高，对发电厂运行的安全性、可靠性、
经济性影响大。
基本要求： 可靠性、灵活性、经济性、方便性
① 系统简单，工作安全可靠；
② 运行调度灵活，能进行各种切换，便于维修、
安装和扩建；
③ 投资费用少，运行费用低。
减少压损——减少管件（阀门、流量计等），增大
管径。
双管系统： 主蒸汽管分左右两侧进入高压缸的自动
主汽门，高压缸排汽分两侧进入再热器，再热后蒸 汽分两侧进入中压缸的中压联合汽门。
单管—双管系统： 主蒸汽和再热蒸汽管采用单管或
部分采用单管，到自动主蒸汽门或中压联合汽门前 又分叉为两根。
三、主蒸汽系统的全面性热力系统及其运行
一、主蒸汽系统的型式及其应用
（一）主蒸汽系统的型式
① 单母管制系统 ； ② 切换母管制系统 ； ③ 单元制系统。
单母管制：
定义： 全厂的锅炉蒸汽全都先引至一根母管上，再由 该母管引至汽轮机和各用汽处。
优点：运行较灵活，供汽可以相互支援，布置方便。
缺点： 阀门多，可靠性差，压损和热损失大，经济性 差，母管投资高。
应用： 锅炉与汽轮机台数不匹配时、小机组。
目的要求 :
①明确全面性热力系统的概念、特点、组成；
②
②重点掌握回热系统全面性热力系统及其运行；
③
③掌握常用的主蒸汽、再热蒸汽系统、给水管道
系统，以及旁路系统的型式及其应用； ④
主要内容 :
§1 发电厂全面性热力系统的概念 §2 主蒸汽系统 §3 旁路系统 §4 给水系统及给水泵的配置
至汽轮机中压缸入口的再热热段管道。
主蒸汽管道 +再热蒸汽管道
特点： 输送工质流量大，参数高，用的金属材
料质量高，对发电厂运行的安全性、可靠性、
经济性影响大。
基本要求： 可靠性、灵活性、经济性、方便性
① 系统简单，工作安全可靠；
② 运行调度灵活，能进行各种切换，便于维修、
安装和扩建；
③ 投资费用少，运行费用低。
减少压损——减少管件（阀门、流量计等），增大
管径。
双管系统： 主蒸汽管分左右两侧进入高压缸的自动
主汽门，高压缸排汽分两侧进入再热器，再热后蒸 汽分两侧进入中压缸的中压联合汽门。
单管—双管系统： 主蒸汽和再热蒸汽管采用单管或
部分采用单管，到自动主蒸汽门或中压联合汽门前 又分叉为两根。
三、主蒸汽系统的全面性热力系统及其运行
一、主蒸汽系统的型式及其应用
（一）主蒸汽系统的型式
① 单母管制系统 ； ② 切换母管制系统 ； ③ 单元制系统。
单母管制：
定义： 全厂的锅炉蒸汽全都先引至一根母管上，再由 该母管引至汽轮机和各用汽处。
优点：运行较灵活，供汽可以相互支援，布置方便。
缺点： 阀门多，可靠性差，压损和热损失大，经济性 差，母管投资高。
应用： 锅炉与汽轮机台数不匹配时、小机组。
发电厂的热力系统名词解释
发电厂的热力系统名词解释发电厂是一个复杂的系统，其中的热力系统起着至关重要的作用。
热力系统涉及多个领域和专业知识，对于理解和运行发电厂非常重要。
本文将对发电厂热力系统中的一些关键名词进行解释，以帮助读者更好地理解这个系统的运作。
1. 锅炉（Boiler）锅炉是发电厂热力系统的核心设备之一，用于将水加热至高温高压蒸汽。
其工作原理是通过燃烧燃料产生高温烟气，将烟气传热给水，使水蒸发成蒸汽。
锅炉有很多种不同类型，如火-tube锅炉和water-tube锅炉，每种类型都有其特定的设计和运行条件。
2. 蒸汽轮机（Steam Turbine）蒸汽轮机是将锅炉中产生的高温高压蒸汽能量转化为机械能的设备。
蒸汽经过高压进入蒸汽轮机，然后通过蒸汽轮机转动轴上的叶片，产生旋转动力。
蒸汽轮机常用于大型发电厂，通过与发电机耦合，将机械能转化为电能。
3. 发电机（Generator）发电机是将机械能转化为电能的设备，常见的方式是将旋转的轴通过电磁感应原理产生电流，从而生成电能。
在发电厂中，蒸汽轮机产生的旋转动力将通过发电机转化为电能，供给电网或其他用电设备。
4. 冷凝器（Condenser）冷凝器是一个重要的热力设备，用于将发电过程中产生的废热转化为冷凉的液体。
当蒸汽通过蒸汽轮机推动叶片旋转后，会失去能量变为湿蒸汽，此时需要通过冷凝器将其冷却成液体水。
冷凝器的主要工作原理是利用海水或循环水循环传热，从而将蒸汽冷凝成水。
5. 冷却塔（Cooling Tower）冷却塔是一种用于降低冷却水温度的设备，主要用于冷却冷凝器中的循环水。
冷却塔利用冷却水的蒸发和风的作用，将热量带走，从而使冷却水的温度得以降低。
冷却塔可分为湿式冷却塔和干式冷却塔两种类型，每种类型具有不同的特点和适用场景。
6. 循环水系统（Cooling Water System）循环水系统是发电厂热力系统的重要组成部分，主要用于冷却冷凝器和其他热交换设备。
该系统通过循环泵将冷却水循环贯穿整个发电厂，吸收热量，然后通过冷却塔或其他冷却设备将热量排出。
热力发电厂ppt课件
• 用图来反映火电厂热力系统，称热力系统图。热力系统图广泛 用于设计研究和运行管理。
3
全 厂 性
主
要
热
力
设
备
系
统
锅 汽
炉 轮
本 机
体 本
体
主 蒸 汽 系 统
热
力
系
统
按
范
围
划
分
局
(d)带有两组重力布置方式的混合式加热器回热系统
p1
p2
p5 p4 p3
pc p7
p6
9
(e)带有部分混合式低压加热器的热力系统
1
2
3
4
H4
H1
H2
H3
5
H5
6
H6
7
H7 SG
2
8C
H8 SG
1
至 C
10
（一）混合式与表面式加热器比较 • 混合式加热器因无端差，热经济性高；便于汇集汽水和除氧； • 全由混合式加热器组成的系统，每级混合式加热器的水泵应有
4
第二节 回热（机组）原则性热力系统
• 回热系统既是汽轮机热力系统的基础，也是全厂热力系统的核心， 它对机组和电厂的热经济性起着决定性的作用。
• 回热原则性热力系统的热经济性用机组的热耗率 qo 来表征。现代
大型汽轮机组的 m、g 较高，均为 99% 左右。由式（1-30a） 机组热耗率 qo＝3600/img 可知，如视m、g 为定值，则 qo= f （i）。所以本书在定性分析各局部原则性热力系统的热经济性 时，都用汽轮机绝对内效率（即实际循环热效率） I 来说明。
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全 厂 性
主
要
热
力
设
备
系
统
锅 汽
炉 轮
本 机
体 本
体
主 蒸 汽 系 统
热
力
系
统
按
范
围
划
分
局
(d)带有两组重力布置方式的混合式加热器回热系统
p1
p2
p5 p4 p3
pc p7
p6
9
(e)带有部分混合式低压加热器的热力系统
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H4
H1
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H5
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H6
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H7 SG
2
8C
H8 SG
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至 C
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（一）混合式与表面式加热器比较 • 混合式加热器因无端差，热经济性高；便于汇集汽水和除氧； • 全由混合式加热器组成的系统，每级混合式加热器的水泵应有
4
第二节 回热（机组）原则性热力系统
• 回热系统既是汽轮机热力系统的基础，也是全厂热力系统的核心， 它对机组和电厂的热经济性起着决定性的作用。
• 回热原则性热力系统的热经济性用机组的热耗率 qo 来表征。现代
大型汽轮机组的 m、g 较高，均为 99% 左右。由式（1-30a） 机组热耗率 qo＝3600/img 可知，如视m、g 为定值，则 qo= f （i）。所以本书在定性分析各局部原则性热力系统的热经济性 时，都用汽轮机绝对内效率（即实际循环热效率） I 来说明。
发电厂热力系统
2、再热蒸汽系统
第二节 再热机组的旁路系统
• 汽轮机的旁路系统是指蒸汽绕过汽轮机，经过与 汽轮机并联的减温减压装置，到参数较低的蒸汽 管道或凝汽器中的连接系统。如图4—8所示，主 蒸汽绕过汽轮机高压缸，经减温减压后进入再热 冷段蒸汽管道的系统称为高压旁路或1级旁路。 再热后的蒸汽绕过汽轮机中、低压缸，而通过减 温减压后直接排入凝汽器的系统称为低压旁路或 11级旁路。主蒸汽绕过汽轮机经减温减压后直接 进入凝汽器的系统则称为整机旁路或一级大旁路。 任何再热机组的旁路系统均是上述三种形式中一 种、两种或三种形式的组合。
3、双管——单管——双管式主蒸汽系统
• 特点：
• 1）由于中间采用单管，有利于消除进入汽 轮机主蒸汽的两侧温度偏差和压力偏差。
• 2）单管的长度至少为管径的20倍，管径按 最大蒸汽流量设计。
• 3）主蒸汽管道上主汽阀前不再装设任何截 止阀，既减少了主蒸汽管道上的压强损失， 又减少了运行维护费用。
汽机系统原理介绍
张慎富
主要内容
1、主蒸汽与再热蒸汽系统 2、再热机组旁路系统 3、回热抽汽系统 4、抽真空系统 5、主凝结水系统 6、除氧给水系统 7、汽轮机的轴封蒸汽系统 8、汽轮机本体疏水系统 9、汽机辅助蒸汽系统 10、工业水冷却系统 11、发电机冷却系统 12、发电厂供水系统 13、发电厂热力系统的投、停运 14、小汽轮机热力系统
（4）防止锅炉超压，兼有锅炉安全阀的作用 。
在机组负荷突降或甩负荷时，利用旁路系统排放蒸汽，
可减少锅炉安全阀的动作次数。
（5）电网故障或机组甩负荷时，锅炉能维持 热备用状态或带厂用电运行。
对于大容量机组，当发电机负荷减少、解列 或只担负厂用电负荷，以及汽轮机甩负荷时，旁 路系统能在几秒钟内完全打开，使锅炉逐渐调整 负荷，并保持在最低稳燃负荷下运行，而不必停 炉，在故障消除后可快速恢复发电，从而减少停 机时间和锅炉的启、停次数，大大缩短了单元机 组的重新启动时间，有利于系统稳定。
第四章 发电厂的热力系统1
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、 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：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 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
发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 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， 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 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、 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。
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。 目前我国共有 1000多个锅炉生产厂家，其中生产电站 锅炉的只有 17 家。但能生产容量在 300MW 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。 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，其配套设备的型式也最好 一致。
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“以热定电”的原则。 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（ B 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 季采暖负荷较大时，宜选用单机容量为200MW及以上的高参 数凝汽－采暖两用机（NC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。
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 全稳定运行。 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 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 用热量的 60 ～ 75 ％，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 炉容量的选择应连同原有部分全面考虑。
发电厂的热力系统参考文档
（2）锅炉型式 ? 采用煤粉炉； ? 水循环方式：自然循环、强制循环、直流
（3）锅炉容量与台数 ? 凝汽式发电厂一般一机配一炉； ? 联产发电厂，保证锅炉最小稳定燃烧的负荷
二、发电厂的辅助热力系统
1、工质损失及补充水系统 （1）工质损失
? ↑热损失， ↓热经济性 ； ? ↑水处理设备的投资和运行费用； ? ↓水品质下降， ↑汽包锅炉排污量，造成过热器结
其他： 汽轮发电机组在调节汽门全开和所有给水加热器全部投
运之下，超压5%连续运行的能力，以适应调峰的需要
1、汽轮机组
（1）汽轮机容量 ? 最大机组容量不宜超过系统总容量的 10%； ? 大容量电力系统，选用高效率的 300MW、600MW机组
（2）汽轮机参数 ? 采用高效率大容量中间再热式汽轮机组； ? 大型凝汽式火电厂汽轮机组采用亚临界和超临界：
? 除氧：一级除氧、二级除氧
? 补充水引入回热系统的地点及水量调节：
汇入点选择混合温差小的地方 水量调节： 凝汽器（大、中型凝汽机组）
给水除氧器（小型机组）
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；（ b）中、低参数热电厂补充水的引入；
（c）高参数凝汽式电厂补充水的引入
2、工质回收及废热利用系统
用和热经济性，通过技术经济性比较来确定
（2）轴封蒸汽回收及利用系统
汽轮机轴封蒸汽系统包括： ? 主汽门和调节汽门的阀杆漏汽 ? 再热式机组中压联合汽门的阀杆漏汽 ? 高、中、低压缸的前后轴封漏汽和轴封用汽
轴封利用系统中各级轴封蒸汽，工质基本可全部回收
? 只有电负荷：建凝汽式电厂
? 有供热需要：建热电联产；
? 燃煤：
建在燃料产地附近或矿口发电厂；
? 有天然气： 燃气——蒸汽联合循环电厂
（3）锅炉容量与台数 ? 凝汽式发电厂一般一机配一炉； ? 联产发电厂，保证锅炉最小稳定燃烧的负荷
二、发电厂的辅助热力系统
1、工质损失及补充水系统 （1）工质损失
? ↑热损失， ↓热经济性 ； ? ↑水处理设备的投资和运行费用； ? ↓水品质下降， ↑汽包锅炉排污量，造成过热器结
其他： 汽轮发电机组在调节汽门全开和所有给水加热器全部投
运之下，超压5%连续运行的能力，以适应调峰的需要
1、汽轮机组
（1）汽轮机容量 ? 最大机组容量不宜超过系统总容量的 10%； ? 大容量电力系统，选用高效率的 300MW、600MW机组
（2）汽轮机参数 ? 采用高效率大容量中间再热式汽轮机组； ? 大型凝汽式火电厂汽轮机组采用亚临界和超临界：
? 除氧：一级除氧、二级除氧
? 补充水引入回热系统的地点及水量调节：
汇入点选择混合温差小的地方 水量调节： 凝汽器（大、中型凝汽机组）
给水除氧器（小型机组）
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；（ b）中、低参数热电厂补充水的引入；
（c）高参数凝汽式电厂补充水的引入
2、工质回收及废热利用系统
用和热经济性，通过技术经济性比较来确定
（2）轴封蒸汽回收及利用系统
汽轮机轴封蒸汽系统包括： ? 主汽门和调节汽门的阀杆漏汽 ? 再热式机组中压联合汽门的阀杆漏汽 ? 高、中、低压缸的前后轴封漏汽和轴封用汽
轴封利用系统中各级轴封蒸汽，工质基本可全部回收
? 只有电负荷：建凝汽式电厂
? 有供热需要：建热电联产；
? 燃煤：
建在燃料产地附近或矿口发电厂；
? 有天然气： 燃气——蒸汽联合循环电厂
发电厂热力系统
• 经低压旁路减压减温后的蒸汽， 在进入凝汽器之前，压力和温 度仍较高，为保证凝汽器的安 全经济运行，在凝汽器的喉部 装有膨胀扩容式减压。两级串 联旁路系统，由于阀门少，系 统简单，又具有保护再热器的 功能，被广泛地应用于再热机 组上。
（2）一级大旁路系统
• 现代大容量电厂，机、炉容量相匹配，为 节省投资，便于机、电、炉的高度自动化 集中控制，几乎都采用单元制系统。由于 再热式机组之间的再热蒸汽很难实现切换 运行，所以再热机组的主蒸汽系统必须采 用单元制。
• 单元制主蒸汽系统又分为：双管式系统、 单管——双管式系统和双管——单管—— 双管式系统三种形式。
坏的危险。设置旁路系统，使蒸汽流过再热器，便达到冷却再热器
的目的。
（2）协调启动参数和流量，缩短启动时间，延长汽轮机寿命
单元机组普遍采用了滑参数启动方式，是适应汽轮机启动过程中，
在不同阶段（暖管、冲转、暖机、升速、带负荷）对蒸汽参数的要
求，锅炉要不断地调整汽压、汽温和蒸汽流量。单纯调整锅炉燃烧
或运行压力，很难达到上述要求。采用旁路系统就可改善
启动条件，尤其在机组热态启动时，利用旁路系统能很
快地提高新蒸汽和再热蒸汽的温度，缩短启动时间，延
长汽轮机寿命。
（3）回收工质和热量、降低噪声。
机组在启、停过程中，锅炉的蒸发量大于汽轮机的汽 耗量，在负荷突降或甩负荷时，有大量的蒸汽需要排出。 多余的蒸汽若直接排入大气，不仅损失了工质，而且对 环境产生很大的噪声污染。设置旁路系统就可以达到回 收工质和消除噪声的目的。
原则性热力系统的作用：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。
原则性热力系统的组成：锅炉、汽轮机、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；轴封漏汽的回收利用系统。
（2）一级大旁路系统
• 现代大容量电厂，机、炉容量相匹配，为 节省投资，便于机、电、炉的高度自动化 集中控制，几乎都采用单元制系统。由于 再热式机组之间的再热蒸汽很难实现切换 运行，所以再热机组的主蒸汽系统必须采 用单元制。
• 单元制主蒸汽系统又分为：双管式系统、 单管——双管式系统和双管——单管—— 双管式系统三种形式。
坏的危险。设置旁路系统，使蒸汽流过再热器，便达到冷却再热器
的目的。
（2）协调启动参数和流量，缩短启动时间，延长汽轮机寿命
单元机组普遍采用了滑参数启动方式，是适应汽轮机启动过程中，
在不同阶段（暖管、冲转、暖机、升速、带负荷）对蒸汽参数的要
求，锅炉要不断地调整汽压、汽温和蒸汽流量。单纯调整锅炉燃烧
或运行压力，很难达到上述要求。采用旁路系统就可改善
启动条件，尤其在机组热态启动时，利用旁路系统能很
快地提高新蒸汽和再热蒸汽的温度，缩短启动时间，延
长汽轮机寿命。
（3）回收工质和热量、降低噪声。
机组在启、停过程中，锅炉的蒸发量大于汽轮机的汽 耗量，在负荷突降或甩负荷时，有大量的蒸汽需要排出。 多余的蒸汽若直接排入大气，不仅损失了工质，而且对 环境产生很大的噪声污染。设置旁路系统就可以达到回 收工质和消除噪声的目的。
原则性热力系统的作用：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。
原则性热力系统的组成：锅炉、汽轮机、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；轴封漏汽的回收利用系统。
热力发电厂第9讲 第四章发电厂原则性热力系统-1
欧洲：600MW及以上的超(超)临界机组多配置单台容量100%
的单列高加
2021年11月7日星期日
18
采用双列高压加热器的优点
① 采用单列高加，当一台发生事故，所有高加被解列，
锅炉进水温度显著降低，对锅炉效率影响很大
② 采用双列高加，某台高加发生事故，该列高加解列，
另一列高加继续运行，锅炉进水温度只降低一半左右
承受的是比锅炉压力还要高的给水泵出口压力
2021年11月7日星期日
16
火电机组典型回热系统示意图
2021/11/7
17
双列布置的高压加热器系统示意
常识：
国内：600MW及以下亚临界和超临界机组高加均采用单列布
置，1000级机组多采用双列高加
日本：600MW及以上机组多配置单台容量为50%的双列高加
为什么？
2021/11/7
11
2.表面式加热器
(1) 面式加热器的类型及其结构特点
卧式：换热效果好，热经济性高
类型
立式：占地面积小，便于安装和检修
水室结构：管板+U形管束
结构
联箱结构：联箱+蛇形或螺旋形管束
2021/11/7
12
管板—U型管束卧式
高压加热器结构(图4-7)
2021年11月7日星期日
③ 高加出口水温每降低1℃，汽机热耗率上升约
2kJ/(kW∙h)，单列高加要比双列高加大110kJ/(kW∙h)
左右
2021年11月7日星期日
19
(3)表面式加热器及系统特点
优点：与混合式加热器相比
A. 系统连接简单，投资少
B. 系统运行的安全可靠性高等
缺点
A. 存在端差，热经济性低于混合式加热器
的单列高加
2021年11月7日星期日
18
采用双列高压加热器的优点
① 采用单列高加，当一台发生事故，所有高加被解列，
锅炉进水温度显著降低，对锅炉效率影响很大
② 采用双列高加，某台高加发生事故，该列高加解列，
另一列高加继续运行，锅炉进水温度只降低一半左右
承受的是比锅炉压力还要高的给水泵出口压力
2021年11月7日星期日
16
火电机组典型回热系统示意图
2021/11/7
17
双列布置的高压加热器系统示意
常识：
国内：600MW及以下亚临界和超临界机组高加均采用单列布
置，1000级机组多采用双列高加
日本：600MW及以上机组多配置单台容量为50%的双列高加
为什么？
2021/11/7
11
2.表面式加热器
(1) 面式加热器的类型及其结构特点
卧式：换热效果好，热经济性高
类型
立式：占地面积小，便于安装和检修
水室结构：管板+U形管束
结构
联箱结构：联箱+蛇形或螺旋形管束
2021/11/7
12
管板—U型管束卧式
高压加热器结构(图4-7)
2021年11月7日星期日
③ 高加出口水温每降低1℃，汽机热耗率上升约
2kJ/(kW∙h)，单列高加要比双列高加大110kJ/(kW∙h)
左右
2021年11月7日星期日
19
(3)表面式加热器及系统特点
优点：与混合式加热器相比
A. 系统连接简单，投资少
B. 系统运行的安全可靠性高等
缺点
A. 存在端差，热经济性低于混合式加热器
《发电厂的热力系统》课件
处理措施
针对不同的故障类型，采取相应的处理措施，如维修设 备、更换部件、关闭故障管道等，尽快恢复热力系统的 正常运行。同时需对故障原因进行分析，采取预防措施 避免类似故障再次发生。
05
热力系统的优化与改造
热力系统的节能减排
节能减排的意义
随着能源资源的日益紧张和环境问题的日益突出，节 能减排已成为发电厂的重要任务。热力系统的节能减 排可以有效降低能源消耗和减少污染物排放，提高发 电厂的能源利用效率和环保水平。
XX发电厂热力系统改造方案
改造目标
通过对该发电厂热力系统的改造，提高其运行效率和安全性，降低能耗和污染物排放。
改造效果评估
预计改造后该发电厂热力系统的运行效率将得到显著提高，同时安全风险也将得到有效降低。
THANKS
感谢观看
热力系统的重要性
总结词
热力系统在发电厂中发挥着至关重要的 作用，它是实现能源转换和发电的关键 环节。
VS
详细描述
热力系统是发电厂中的核心部分，负责将 燃料的化学能转变为蒸汽的热能，进而通 过汽轮机等设备将热能转变为机械能，最 终输出电能。热力系统的运行状态直接影 响到发电厂的效率和安全性，因此其维护 和管理至关重要。
热力系统的运行与维护
总结词
热力系统的运行和维护需要严格的操作规程 和专业的技术人员，以确保系统的安全、稳 定和经济运行。
详细描述
热力系统的运行涉及到各种参数的监测和控 制，如温度、压力、水位等，需要技术人员 根据实际情况进行调整和优化。同时，为了 保持系统的良好状态，需要进行定期的维护 和检修，检查设备的磨损和腐蚀情况，及时 进行维修和更换。此外，还需要加强安全管 理，防止事故的发生。
03
热力系统热力系统中的核心设备，负责将燃料的化学能转化为热能，进而 产生高温高压蒸汽。
发电厂的原则性热力系统及画法
N25－35－ N25－35－7型机组的原则性热力系统
1一锅炉 2一汽轮机 3一发电机 4-凝汽器 5一凝结水泵 6-低压加热器 7一疏水泵 8一除氧器 9一给水泵 10一高压加热器 10一高压加热器 11一连续排污扩容 11一连续排污扩容 器 12一排污水冷却器 12一排污水冷却器 13一地沟 13一地沟
原则性热力系统的绘制
某凝汽式发电机组， 某凝汽式发电机组，采用两台两段式高压 加热器、两台低压加热器、 加热器、两台低压加热器、一台定压除氧器和 一台轴封加热器， 一台轴封加热器，汽轮机的第三段抽汽送至除 氧器。低压加热器的疏水采用逐级自流， 氧器。低压加热器的疏水采用逐级自流，最后 用疏水泵送入一号低加出口的主凝结水管道中。 用疏水泵送入一号低加出口的主凝结水管道中。 并采用一级排污水利用系统， 并采用一级排污水利用系统，化学补充水经浓 缩的排污水加热后送入除氧器， 缩的排污水加热后送入除氧器，排污水则排入 地沟。 地沟。
表明了工质的能量转换及热量利用过1一锅炉2一汽轮机3一发电机4凝汽器5一凝结水泵6低压加热器7一疏水泵8一除氧器9一给水泵10一高压加热器11一连续排污扩容12一排污水冷却器13一地沟200mw机组的原则性热力系统300mw机组的原则性热力系统cc2590型供热式汽轮机原则性热力系统抽气器轴封加热器热网水泵回水泵减温减压器注意
国产高压凝汽式发电厂原则性热力系统
200MW机组的原则性热力系统 机组的原则性热力系统
300MW机组的原则性热力系统 机组的原则性热力系统
CC-25-90型供热式汽轮机原则性热力系统 型供热式汽轮机原则性热力系统
减温减压器
回水泵 抽气器 热网水泵
轴封加热器
注意： 注意：
轴器的抽汽、疏水位置。 分段式加热器的抽汽、疏水位置。 定压、滑压运行的除氧器的区别。 定压、滑压运行的除氧器的区别。 高加的疏水方式。 高加的疏水方式。 排污水的画法、 排污水的画法、排污水扩容器上排污水的引入和 蒸汽的引出。 蒸汽的引出。
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三、发电厂原则性热力系统举例
（一）亚临界参数机组发电厂原则性热力系统
N300-16.7/538/538型机组的发电厂原则性热力系统
N600-16.47/537/537型机组的发电厂原则性热力系统
N600-17.75/540/540型机组发电厂原则性热力系统
引进的超临界K-500-240-4型机组发电厂原则性热力系统
其他：
汽轮发电机组在调节汽门全开和所有给水加热器全部投 运之下，超压5%连续运行的能力，以适应调峰的需要
1、汽轮机组
（1）汽轮机容量 • 最大机组容量不宜超过系统总容量的10%； • 大容量电力系统，选用高效率的300MW、600MW机组 （2）汽轮机参数 • 采用高效率大容量中间再热式汽轮机组； • 大型凝汽式火电厂汽轮机组采用亚临界和超临界： 300MW、600MW、800MW、1000MW
（2）轴封蒸汽回收及利用系统
汽轮机轴封蒸汽系统包括： • 主汽门和调节汽门的阀杆漏汽 • 再热式机组中压联合汽门的阀杆漏汽 • 高、中、低压缸的前后轴封漏汽和轴封用汽
轴封利用系统中各级轴封蒸汽，工质基本可全部回收
减温水 辅汽
来自凝结水
主汽
减压至7#低加 轴封汽 减温器
至凝汽器
至5#低加抽汽
轴封加热器
汽轮机在通过铭牌出力所保证的进汽量、额定主蒸汽和 再热蒸汽工况下，在正常的排汽压力（4.9kpa）下，补 水率为0%时，机组能保证达到的出力
汽轮发电机组调节汽门全开时最大计算出力（VWO）
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，并在正常排汽压力 （4.9kpa）和补水率0%条件下计算所能达到的出力
（2）发电厂全面性热力系统
——发电厂组成的实际热力系统
特点：全面
应用：决定影响到投资、施工、运行可靠性和经济性
组成：主蒸汽和再热蒸汽系统、旁路系统、给水系统、 回热加热（回热抽汽及疏水）系统、除氧系统、 主凝结水系统、 补充水系统、锅炉排污系统、 供热系统、厂内循环水系统、锅炉启动系统等
（一）、发电厂型式和容量确定
Q bl D bl ( h bl h w .ma )
c 有排污利用系统时，排污水热损失为： Q bl D bl ( h w .bl h w . ma )
可利用的排污热量：
Q bl Q bl Q bl
凝汽器增加的附加冷源损失： Q c D c ( h c h c )
（3）汽轮机台数 • 汽轮发电机组台数4～6台，机组容量等级不超过两种； • 同容量机、炉采用同一制造厂的同一型式
2、锅炉ห้องสมุดไป่ตู้
（1）锅炉参数 • 锅炉过热器出口额定蒸汽压力； • 过热器出口额定蒸汽温度； • 再热蒸汽管道、再热器的压力降； • 再热器出口额定蒸汽温度
（2）锅炉型式 • 采用煤粉炉； • 水循环方式：自然循环、强制循环、直流
的双 发轴 电凝 厂汽 原式 则机 性组 热（ 力 13 系 00 统 ） WM
（1）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序流经的 各种热力设备之间联系的线路图
目的：表明能量转换与利用的基本过程，反映发电厂 能量转换过程的技术完善程度和热经济性 特点：简捷、清晰，无相同或备用设备 应用：决定系统组成、发电厂的热经济性
N300-16.7/538/538型机组的发电厂原则性热力系统
（1）汽包锅炉连续排污利用系统
——控制汽包内炉水水质在允许范围内
工作原理：
• 高压的排污水通过连续排污扩容器扩容蒸发，产生 品质较好的扩容蒸汽，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，通 过表面式排污水冷却器再回收部分热量
（a）单级扩容系统；
（b）两级扩容系统
锅炉连续排污利用系统
引进的N600-25.4/541/569超临界机组发电厂原则性热力系统
超超临界325MW两次中间再热凝汽机组的发电厂原则性热力系统
国产CC200–12.75/535/535型双抽汽凝汽式机组热电厂原则性热力系统
超临界压力单采暖抽汽T-250/300-23.54-2热电厂原则性热力系统
单轴1200MW凝汽式机组发电厂原则性热力系统
发电厂净获得的热量： Q n Q bl Q c
Q bl (1 hc hc h d h w .d h0 hd h0 hc )
0
结论：
• 回收热量大于附加冷源损失，回收废热节约燃料； • 尽量选取最佳扩容器压力； • 利用外部热源可以节约燃料，如发电机冷却水热源； • 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
（3）锅炉容量与台数 • 凝汽式发电厂一般一机配一炉； • 联产发电厂，保证锅炉最小稳定燃烧的负荷
二、发电厂的辅助热力系统
1、工质损失及补充水系统 （1）工质损失
• ↑热损失，↓热经济性 ； • ↑水处理设备的投资和运行费用； • ↓水品质下降，↑汽包锅炉排污量，造成过热器结 垢、汽轮机通流部分积盐，出力↓，推力↑
高缸主汽门、调节汽门 中缸主汽门、调节汽门
凝结水
（3）辅助蒸汽系统
启动阶段：
将正运行的相邻机组的蒸汽引入本机组的蒸汽用户（若是 首台机组启动则由启动锅炉供汽）
正常运行：
提供自身辅助蒸汽用户的需要，同时也可向需要蒸汽的相
邻机组提供合格蒸汽
辅助蒸汽用汽原则：
• 尽可能用参数低的回热抽汽 • 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 • 疏水一般应回收
• 除氧：一级除氧、二级除氧 • 补充水引入回热系统的地点及水量调节：
汇入点选择混合温差小的地方 水量调节： 凝汽器（大、中型凝汽机组） 给水除氧器（小型机组）
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；（b）中、低参数热电厂补充水的引入；
（c）高参数凝汽式电厂补充水的引入
2、工质回收及废热利用系统
扩容器的物质平衡： 扩容器的热平衡：
D bl D f D bl
D bl hbl f D f h f D bl h f
排污水冷却器的热平衡：
D bl ( h f h w .bl ) l D ma ( h w . ma h w . ma )
c c
内部损失——发电厂内部热力设备及系统造成的工质损失 外部损失——发电厂对外供热设备及系统造成的工质损失
（2）补充水引入系统
• 补充水计算：
D ma D l D lo D bl
• 补充水制取方式：
中参数及以下：软化水（钙、镁） 高参数： 除盐水（钙、镁、硅酸盐 ） 亚临界以上：除钙、镁、硅酸盐、钠盐、腐蚀产物、SiO2、铁
第四章
发电厂的热力系统
一、热力系统及主设备选择原则
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 热力系统图——根据发电厂热力循环的特征，将热 力部分的主、辅设备及其管道附件按 功能有序连接成一个整体的线路图
发电厂热力系统的两种基本型式： ——发电厂原则性热力系统 ——发电厂全面性热力系统
排污扩容器的工质回收率：
f
排污水比焓
Df D bl
h bl f h f h f h f
扩容器压力下饱和水比 焓
扩容器压力下 饱和蒸汽比焓
分析：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
锅炉连续排污利用系统的热经济性分析：
无排污利用系统时，排污水热损失：
• 只有电负荷：建凝汽式电厂 • 有供热需要：建热电联产；
• 燃煤：
• 有天然气：
建在燃料产地附近或矿口发电厂；
燃气——蒸汽联合循环电厂
（二）、主要设备选择原则
铭牌出力——汽轮机在额定进汽和再热参数工况下，排汽压力
为11.8kpa，补水率为3%时，汽轮发电机组的保证出力
汽轮发电机组保证最大连续出力（TMCR）