汽轮机介绍之回热抽汽系统

4.3 热力系统方案4.3.1 主蒸汽系统主蒸汽系统采用切换母管制，主蒸汽从锅炉过热器出口集箱接出，经电动闸阀一路接至主蒸汽母管，另一路接至汽轮机。

为确保供热的可靠性，主蒸汽母管的一端接减温减压器，通过其向热网管道供汽。

锅炉主蒸汽出口电动闸阀和进入汽轮机自动主汽门前的电动闸阀均设有小旁路，在暖管和暖机时使用。

4.3.2 主给水系统主给水热母管采用切换制系统。

设低压给水母管、高压给水热母管。

给水经低压给水母管分别进入四台给水泵，一台定速泵和一台调速泵为一组，每组给水泵加压后，分别送至两台高加去加热，加热后热水采用切换母管制，一路直接送至锅炉，另一路与高压给水热母管相接。

系统配置四台电动给水泵，二台运行，一台备用。

为防止给水泵在低负荷时产生汽化，另设给水再循环管与再循环母管。

高压加热器设有电动旁路，当高压加热器发生故障时，高加旁路自动开启，系统经由高加旁路直接向省煤器供水。

为保证给减温减压器提供减温水，系统设置了一根减温水母管，分别接自每台电动给水泵出口管道。

4.3.3 回热抽汽系统汽机回热系统，设有二级非调整抽汽及一级调整抽汽，非调整抽汽分别向一台高压加热器和一台除氧器供汽。

在调整抽汽管道上接一路供低压加热器用汽，另一路接至热网母管送至换热站。

为了防止在机组甩负荷时蒸汽倒入汽缸，而使汽轮机超速，以及防止因加热器水位过高而使汽轮机进水，在各级抽汽管道上分别装有抽汽逆止阀和闸阀，并且在调整抽汽管道上加装了抽汽速关阀，以此保证运行安全。

4.3.4 除氧系统为保证锅炉给水除氧可靠性，本工程设置二台150t/h的旋膜式热力除氧器，水箱容积40m3。

可以保证本期工程锅炉给水的除氧。

进入除氧器的汽水管道均采用母管制，两台除氧器之间设置汽、水平衡母管。

进入除氧器前的除盐水管道、加热蒸汽管道、热网疏水管道上均设置自动调节阀。

4.3.5 抽真空系统为保证汽轮机凝汽器运行时的真空度，本工程设置二台射水抽气器(一运一备)一个射水箱和两台射水泵。

汽轮机回热抽汽系统设计要点分析摘要：汽轮机回热抽汽系统的设计范围为：由汽轮机各级抽汽口至对应回热加热器加热蒸汽进口所有管道及附件的选型和布置设计，包括系统拟定和管道布置两个部分。

从设计程序上，应先进行系统拟定，后根据系统进行管道布置。

工程设计应本着安全第一的原则，设计的主要依据为国家标准、行业标准以及依据国家和行业标准编制的地方或企业标准，而图书及期刊只能作为参考资料使用。

有的设计人员不掌握汽轮机回热抽汽系统的设计流程，造成设计不合理或设计必须环节的遗漏；有的对汽轮机回热抽汽系统设计的关键点和需要注意的问题掌握不好，致使设计存在安全隐患。

关键词：汽轮机；回热抽汽系统；设计要点1回热抽汽系统概述由于回热抽汽管道一侧是汽轮机，一侧是加热器（包括除氧器），在汽轮机突降负荷、甩负荷或低负荷运行时，如果操作不当，就可能使湿蒸汽或水倒流入汽轮机，引起汽轮机超速或水击事故，为此，在抽汽管道上装设了气动或液动止回阀和电动隔离阀。

当电网甩负荷、汽轮机发生故障或加热器水侧水位超警戒水位时，能迅速切断抽汽管路。

电动隔离阀还可用于加热器故障停用时，切断加热汽源而不影响汽轮机的运行。

止回阀和隔离阀一般靠近汽轮机抽汽口布置，以减少抽汽管道上可能储存的蒸汽能量。

对于300MW以上的机组，由于除氧器汽化能量大，为加强保护，在与除氧器连接的抽汽管道上均增设一个止回阀。

另外在每一根与抽汽管道相连的外部蒸汽管道上也装设了止回阀和隔离阀。

2系统拟定2.1系统拟定原则系统拟定必须以汽轮热平衡为基础，结合工程需要，完成系统流程的拟定、管道及附件的选型、控制联锁条件要求、运行说明等。

2.2系统拟定要点2.2.1必须满足汽轮机热平衡的要求汽轮机抽汽系统管径选择必须满足汽轮机热平衡中规定的各级抽汽流量和压降要求，管道及附件强度必须满足汽轮机热平衡中规定的各级抽汽压力和温度要求，以保证运行安全，达到回热加热效果，确保汽轮机效率。

2.2.2气动止回阀为防止汽轮机甩负荷时，回热加热器中的饱和水闪蒸倒流入汽轮机引起汽轮机超速，汽轮机回热抽汽管道上一般需设置止回阀，止回阀同时也作为防止汽轮机进水的辅助措施。

汽机抽汽回热系统1、概述：回热抽气系统指与汽轮机回热抽汽有关的管道及设备，在蒸汽热力循环中，通常是从汽轮机数个中间级抽出一部分蒸汽，送到给水加热器中用于锅炉给水的加热(即抽汽回热系统)及各种厂用汽等。

采用回热循环的主要目的是：提高工质在锅炉内吸热过程的平均温度，以提高级组的热经济性。

2、抽汽回热系统作用：抽汽回热系统是原则性热力系统最基本的组成部分，采用蒸汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失，一定量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器中向空气放热，即避免了蒸汽的热量被空气带走，使蒸汽热量得到充分利用，热好率下降，同时由于利用了在汽轮机作过部分功的蒸汽加热给水，提高了给水温度，减少了锅炉受热面的传热温差，从而减少了给水加热工程中不可逆损失，在锅炉中的吸热量也相应减少。

综合以上原因说明抽汽回热系提高了机组循环热效率。

因此，抽汽回热系的正常投运对提高机组的热经济性具有决定性的影响。

3、影响抽汽回热系统经济型地主要参数：影响给水回热加热经济性的主要参数为回热加热分配、相应的最佳给水温度和回热级数，三者紧密联系，互有影响。

在求解最佳回热分配的计算分析中，以Z级理想回热循环的循环效率最大值求其最佳回热分配，(所谓理想回热循环，即假定为混合式加热器，端差为零，不计新蒸汽，抽汽压损和泵功、忽略散热损失)求得理想回热循环的最佳回热分配通式后，根据忽略一些次要因素，进一步简化，即可获得其它近似的最佳回热分配通式。

如“焓降分配法”，这种分配方法是将每一级加热器的焓升取作等于前一级至本级的蒸汽在汽轮机中的焓降;又如“平均分配法”，这种回热分配方法的原则是每一级加热器的焓升相等;其他还有“等焓降分配法”等。

可见给水回热总加热量在各级中的分配是在一定的给水温度和一定级数的条件下，使循环热效率最高为原则，由此对应的各级抽汽回热参数，即为最有利分配的参数。

4、提高系统循环热效率的措施：将给水加热到多少温度，才能使循环热效率达到最高值?以单级抽汽回热为例，回热时给水温度从汽轮机排汽压力下的饱和温度开始逐渐增加，热效率也逐渐增加，热效率达最大值时的给水温度称为最佳给水温度，再提高给水加热温度时，热效率反会减小，热经济性就降低。

汽轮机三级抽汽系统的问题一简要说明汽轮机的抽汽回热加热系统，共有六级管道及阀门等组成，其中，第三级抽汽，取自汽轮机中压缸的低部，主要作用是加热除氧器中的锅炉给水；在其进入除氧器之前，和来自机组辅助蒸汽加热系统中，用于机组启动初期使用的加热除氧器给水的管道合并，共用一根管道进入除氧器系统。

二存在的问题1）机组运行期间，三级抽汽出口压力经常小于或者等于除氧器压力，此时，三级抽汽系统不能正常供汽。

2）机组运行期间，控制机组辅助蒸汽加热系统中的辅助联箱压力偏高，经常大于三级抽汽出口的压力，此时，三级抽汽系统不能正常供汽。

三潜在危害1）三段抽汽系统不能正常供汽，造成管道内蒸汽滞留，容易凝结形成积水，特别是机组在低负荷下长期运行时，蒸汽滞留加聚，形成的积水也会更严重。

2）三段抽汽管道位于中压蒸汽进口处的中压缸低部，管道内的滞留蒸汽很容易反流进入中压缸低部，造成中压缸下部/上部的温差增大，如果存在积水，温差将会更大，其结果必会造成机组受力不均匀，引起机组振动，甚至跳机。

四采取的措施1）虽然三段抽汽系统有自动检测管道积水打开疏水阀组的功能，但是，按照运行实践经验，这些是有滞后的。

也就是说，不能等到其自动打开，最好是要提前采取措施，比如，机组低负荷下运行时间较长时，手动开启相应的疏水阀组减少积水现象。

2）严密监视三级抽汽压力，除氧器压力，以及辅助蒸汽联箱的压力，保证压差，确保三段抽汽系统正常供汽。

3）改变辅助蒸汽加热系统的供汽汽源，把目前使用的锅炉低温过热器出口蒸汽汽源，切换为再热蒸汽冷段蒸汽汽源，降低辅助联箱的供汽压力。

如不能满足汽轮机轴封供汽系统的压力温度时，退入辅助蒸汽加热除氧器系统运行。

4）机组低负荷（35%额定负荷以下）下长期运行时，要求锅炉增加热负荷，强化燃烧，提高锅炉出口蒸汽压力和温度等参数，尽量保证机组接近额定参数运行，保证三级抽汽压力正常。

刘大力2017年3月7日星期二。

汽机技术抽汽系统知识讲解1.回热循环的意义回热循环：把汽轮机中部分作过功的蒸汽抽出，送入加热器中加热凝结水和给水，这种循环叫回热循环。

回热循环的意义是:一方面从汽轮机中间抽出一部分蒸汽加热给水提高给水温度减少给水在锅炉中的吸热量;另一方面抽出的蒸汽不在排汽装置中凝结放热，减少了冷源损失。

我厂七段非调整抽汽系统，高压级后#1高加，高压11级后（高排汽）#2高加、轴封供汽辅助蒸汽，中压级后#3高加，中压8级后（中排汽）除氧器，低压级后#5低加，低压级后#6低加，低压级后#7低加。

2、各工况时各级抽汽参数汽轮机THA性能验收工况时各级抽汽参数抽汽级数流量kg/h压力MPa（a）温度。

C第一级（至1号高力口）981046.03352.5第二级（至2号高加）1672324.421312.7第二级（至厂用汽）///第三级（至3号高力口）740301.986459.1第四级（至除氧器）931670.991362.4第四级（至厂用汽）1/1第五级（至5号低力口）955840.405256.1第五级（至厂用汽）///第六级（至6号低加）612180.122135.7第七级（至7号低力口）591170.04780.53、各工况定义：本工程工况定义采用正C60045-1标准。

以IEC60045-1标准定义铭牌功率时，汽轮机各工况定义如下：一、铭牌功率（额定、最大连续功率）工况（TMCR）汽轮发电机组能在下列规定条件下，在保证寿命期内任何时间都能安全连续运行，发电机输出额定功率660MW（当采用静态励磁和/或采用不与汽机同轴的电动主油泵时，扣除各项所消耗的功率），此工况称为额定出力工况，此工况下的进汽量称为额定进汽量，是机组额定、最大连续出力保证值的验收工况。

其条件如下：1）额定主蒸汽参数、再热蒸汽参数及所规定的汽水品质；2）汽轮机低压缸排汽背压为：13kPa（a）;（平均背压）3）补给水量为：1.5%;4）所规定的最终给水温度：约275.5o C;5）全部回热系统正常运行，但不带厂用辅助蒸汽；6）电动给水泵正常运行，满足额定给水参数；7）空冷系统满足设计负荷；8）在额定电压、额定频率、额定功率因数0.9（滞后）、额定氢压、发电机效率为99%o二、热耗率验收工况（THA）当机组功率（当采用静态励磁、和/或采用不与汽机同轴的电动主油泵时，扣除各项所消耗的功率）为铭牌功率660MW,除补水率为0%以外其它条件同（TMCR）时称为机组的热耗率验收（THA）工况，此工况为热耗率保证值的验收工况。

为什么设计回热抽汽系统？当然这个问题不是绝对的，小的背压汽轮机就没有回热系统。

没有回热抽汽的小汽轮机咱就不考虑了。

一、什么是回热抽汽循环？把汽轮机中部分做过功的蒸汽抽出，送入加热器中加热给水，这种循环叫给水回热循环。

二、如果没有回热抽汽系统会怎么样？对于锅炉来说：若汽轮机没有抽汽回热系统，那么就没有各级加热器，如果不采用外来蒸汽加热，锅炉给水温度就是凝结水温度，哪怕真空是-90kPa，凝结水温度也只有45℃。

这么低的给水温度从省煤器开启进入锅炉，一是水温降低使锅炉燃料量增加，锅炉的主再热蒸汽温度就会变得很高，二是锅炉给水温度低，那么排烟温度将会将的很低，造成尾部烟道、空预器等设备低温腐蚀，三是锅炉受热面换热温差巨大，将会频繁引发爆管等事故。

这些都是影响锅炉的问题，下面说说影响汽机的问题。

如果没有回热抽汽系统，对于汽机来说最主要的一点，对于所有蒸汽都需要进入汽轮机做功，而在纯凝汽式汽轮机中大约只有30％的热能转变为电能，而其中70％的热量被凝汽器的循环水带走，热量经循环水由冷却塔排至大气，变成了汽轮机的冷源损失，冷源损失是火力发电厂损失最大的一项。

其次，因没有抽汽，汽轮机后几级的通流量就要增加，低压缸体积就需要增大，末级叶片就要加长。

三、综上，为了提高机组经济性，设置了回热抽汽系统汽轮机中间部分抽出一部分蒸汽，经过加热器提高给水温度。

就避免了这部分蒸汽在凝汽器中凝结放热，减少了冷源损失。

抽汽通过加热器提高了给水温度，使给水在锅炉中的吸热量减少，因此燃料量也减少。

对锅炉本身带来的好处就很多了，防止低温腐蚀、减小换热温差等。

理论上，回热级数越多，汽机循环效率就越高。

但随着回热级数的增加，循环效率的增长逐渐平缓。

锅炉给水温度的增加，提高了热经济性，但却使锅炉排烟温度提高，锅炉效益降低，或需增加锅炉尾部采热面，使锅炉投资增加。

因此在回热抽汽系统设计上要综合考虑汽轮机效率、锅炉效率、给机组带来的问题、投资建设费用、运行维护等影响因素设计回热抽汽级数。

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中间再热汽轮机和抽汽回热汽轮机1、什么是中间再热汽轮机？中间再热是指主蒸汽在汽轮机前几级作功后，返回锅炉的再热器中再加热，然后回汽轮机的后几级内继续作功，采用中间再热的汽轮机叫中间再热汽轮机。

采用中间再热可以提高汽轮机的热效率，又可减少排汽湿度。

目前在100MW以上机组得到广泛应用。

蒸汽在在汽轮机中膨胀作功的中途抽出送回锅炉再进行加热一次，称为一次中间再热，加热两次则称为二次中间再热。

二次中间再热系统和运行都更复杂，过去在超临界压力机组中曾有应用，以后在发展超超临界机组时还会应用。

2、中间再热汽轮机的特点？中间再热必须汽轮机采用多缸结构。

蒸汽从高压缸排出送回锅炉再热后进入中压缸，在再热器和相应的蒸汽管道内会有大量蒸汽积蓄，机组甩负荷时易使汽轮机超速，在进行功率调节时会有很大时滞，为此在再热蒸汽进入中压缸前须经过再热主汽门和中压调速汽门控制，以改善汽轮机的动态特性。

3、汽轮机为什么采用中间再热？为了提高发电厂的经济性和单机出力，一般采用下列方法：（1）提高主蒸汽压力。

（2）提高主蒸汽温度。

（3）降低排汽压力（即提高真空）。

降低排汽压力经济性是有利的，但是由于循环水温度限制,凝结器的真空也受到限制。

在提高蒸汽的初参数将会出现下述问题：①提高蒸汽初温度受到金属材料热力机械性能的限制。

②提高蒸汽初压力在一定限度内有利于火力发电厂经济性的提高。

但随着蒸汽压力的提高，在蒸汽初温度不变的情况下，蒸汽在汽轮机内膨胀终了的湿度将增加，会影响到机组的经济性，同时还会引起后部叶片的侵蚀，降低叶片寿命，危及设备的安全运行。

通常对凝汽式汽轮机排汽湿度要求不允许超过12%～14%，对大功率机组限制在10%以内。

为了克服提高蒸汽参数的初压受到的这一限制，降低蒸汽膨胀终了的湿度，采用蒸汽中间再热的方法，它将汽轮机高压缸的排汽经过锅炉的再热器重新提高温度，然后再进入中低压缸继续膨胀作功。

4、采用中间再热式汽轮机有什么好处？（1）提高了排汽的干度减少对末级叶片的侵蚀。

回热抽汽系统一、概述及设备规范1、概述抽汽回热系统是原则性热力系统最基本的组成部分，采用抽汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失，一定抽汽量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器中向冷却水放热，既避免了蒸汽的热量被循环冷却水带走，使蒸汽热量得到充分利用，热耗率下降。

同时由于利用了在汽轮机作过部分功的蒸汽来加热给水，提高了给水温度，减少了锅炉受热面的传热温差，从而减少了给水加热过程的不可逆损失，在锅炉中的吸热量也相应减少。

因此抽汽回热系统的正常投运对提高机组的热经济性具有决定性的影响。

本机组汽轮机共设八段非调整抽汽。

第一段抽汽引自高压缸，供1号高加；第二段抽汽引自高压缸排汽，供给2号高加、引风机汽轮机及辅汽系统的备用汽源；第三段抽汽引自中压缸，供给3号高加；第四段抽汽引自中压缸排汽，供给除氧器、给水泵汽轮机、引风机汽轮机、辅汽系统、工业抽汽；第五至第八段抽汽均引自低压缸A和低压缸B，第五段抽汽供给5号低加；第六段抽汽供6号低加；第七段抽汽引自低压缸A的抽汽供给7A号低加，引自低压缸B的抽汽供给7B号低加；第八段抽汽引自低压缸A的抽汽供给供给8A号，引自低压缸B的抽汽供给8B号低加。

#1、#2、#3高加水侧采用大旁路系统， #7A、#7B及#8A、#8B加热器公用一个水侧旁路。

除氧器为无头内置卧式除氧器。

各加热器汽、水侧均设有长期停机期间充氮保养装置。

除第七、八段抽汽外，各抽汽管道均装设有气动逆止阀和电动截止阀，抽汽逆止阀尽可能靠近汽轮机的抽汽口安装，以便当汽轮机跳闸时，可以降低抽汽系统能量的贮存，为防汽机超速保护。

同时抽汽逆止阀亦作为防止汽轮机进水的二级保护。

具有快关功能的电动隔离阀的安装位置靠近加热器，作为防止汽轮机进水的一级保护，另一个作用是在加热器切除时，切断加热器的汽源。

由于四抽连接到辅汽联箱、除氧器和给水泵汽轮机等，用户多且管道容积大，管道上设置两道逆止阀。

四段抽汽各用汽点的管道上亦设置了一个气动逆止阀和电动截止阀。

汽轮机抽气回热循环的原理汽轮机抽气回热循环是一种常用于发电厂和工业领域的能量回收系统。

它通过在汽轮机的排气中抽取一部分高温高压蒸汽，经过回热器与主蒸汽循环进行热交换后，再次进入汽轮机以产生额外的功率输出。

汽轮机抽气回热循环的原理如下：1. 汽轮机工作原理：汽轮机通过高压蒸汽的喷射作用驱动转子旋转，以此产生机械能。

蒸汽从锅炉中产生，然后经过高压和低压缸的连续膨胀和冷凝循环来工作。

2. 抽气装置：在汽轮机排气系统中，设置了一个抽气装置来抽取部分高温高压蒸汽。

这个装置通常位于高压缸和低压缸之间，可以将一部分高温高压蒸汽抽出。

3. 回热器：抽出的高温高压蒸汽进入回热器，与主蒸汽循环中的低压蒸汽进行热交换。

在回热器内，高温高压蒸汽的热量被传递给低压蒸汽，使其温度和压力升高。

4. 再次进入汽轮机：通过回热器进行热交换后，高温高压蒸汽再次被引导进入汽轮机，进入低压缸和高压缸进行膨胀工作。

通过进一步释放热量和能量，这部分蒸汽可以产生额外的功率输出。

汽轮机抽气回热循环的优势：1. 提高效率：通过在汽轮机排气中回收热能，抽气回热循环可以提高汽轮机的热效率，使能源利用更加高效。

2. 减少能源浪费：回收排气中的高温高压蒸汽，使其再次进入汽轮机以产生额外的功率，可以减少能源的浪费。

3. 实现能源综合利用：通过将回收的热能用于其他工业过程或提供给供热系统，汽轮机抽气回热循环可以实现能源的综合利用，提高能源利用效率。

4. 减少环境污染：汽轮机抽气回热循环可以降低烟气中的二氧化碳和其他有害物质的排放，对环境有一定的净化作用。

5. 成本效益：通过提高汽轮机的热效率和能源利用效率，汽轮机抽气回热循环可以降低能源消耗和成本，提高经济效益。

总结起来，汽轮机抽气回热循环通过在汽轮机排气中回收高温高压蒸汽，经过回热器与主蒸汽循环进行热交换，再次进入汽轮机以产生额外的功率输出。

它能够提高汽轮机的热效率、减少能源浪费、实现能源综合利用、降低环境污染并提高成本效益，对于节约能源、改善能源结构和保护环境具有重要意义。