火力发电厂除氧器及管道系统

火电厂工艺流程火力发电厂（简称火电厂），是燃烧煤、石油、天然气等产生能量，进行发电的工厂。

其基本生产过程：燃料在锅炉中燃烧加热水生成蒸汽（化学能转变成热能）—蒸汽压力推动汽轮机旋转（热能转换成机械能）—然后汽轮机带动发电机旋转（机械能转变成电能）。

火电厂主要由汽水系统、燃烧系统、发电系统、控制系统等组成。

下面简单介绍一下各个系统。

一、汽水系统火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器、凝结水泵和给水泵等设备及管道构成，包括凝给水系统、再热系统、回热系统、冷却水（循环水）系统和补水系统。

1.凝给水系统：由锅炉产生的过热蒸汽沿主蒸汽管道进入汽轮机，高速流动的蒸汽冲动汽轮机叶片转动，带动发电机旋转产生电能。

在汽轮机内做功后的蒸汽，其温度和压力大大降低，最后排入凝汽器并被冷却水冷却凝结成水（称为凝结水），汇集在凝汽器的热水井中。

凝结水由凝结水泵打至低压加热器中加热，再经除氧器除氧并继续加热。

由除氧器出来的水（叫锅炉给水），经给水泵升压和高压加热器加热，最后送入锅炉汽包。

2.补水系统：在汽水循环过程中总难免有汽、水泄漏等损失，为维持汽水循环的正常进行，必须不断地向系统补充经过化学处理的软化水，这些补给水一般补入除氧器或凝汽器中，即补水系统。

3.冷却水（循环水）系统：为了将汽轮机中做功后排入凝汽器中的乏汽冷凝成水，需由循环水泵从凉水塔抽取大量的冷却水送入凝汽器，冷却水吸收乏汽的热量后再回到凉水塔冷却，冷却水是循环使用的。

这就是冷却水或循环水系统。

二、燃烧系统燃烧系统是由输煤、磨煤、粗细分离、排粉、给粉、锅炉、除尘、脱硫等组成。

1.运煤：电厂的用煤量很大，主要靠铁路运输，约占铁路全部运输量的40％。

为保证电厂安全生产，一般要求电厂贮备十天以上的用煤量。

2.磨煤：由皮带输送机从煤场，通过电磁铁、碎煤机初步筛选，然后送到煤仓间的煤斗内，再经过给煤机进入磨煤机进行磨粉，磨好的煤粉通过空气预热器来的热风，将煤粉打进分离器，分离器将合格的煤粉（不合格的煤粉送回磨煤机），经过排粉机送至煤粉仓。

火力发电厂汽水管道设计技术规定Code for design of thermal power plant steam/water pipingDL/T 5054—1996主编部门：电力工业部东北电力设计院批准部门：中华人民共和国电力工业部中华人民共和国电力工业部关于发布《火力发电厂汽水管道设计技术规定》电力行业标准的通知电技［1996］340号《火力发电厂汽水管道设计技术规定》电力行业标准，经审查通过，批准为推荐性标准，现予发布。

标准编号为：DL/T5054—1996。

本标准自1996年10月1日起实施。

请将执行中的问题和意见告电力部电力规划设计总院，并抄送部标准化领导小组办公室。

本标准由中国电力出版社负责出版发行。

1996年5月30日常用符号的单位和意义σt s(0.2%)λmax1总则1.0.1本规定制定的目的是为了指导火力发电厂汽水管道的设计，以保证火力发电厂安全、满发、经济运行。

1.0.2本规定适用于火力发电厂范围内主蒸汽参数为27MPa、550℃(高温再热蒸汽可达565℃)及以下机组的汽水管道设计。

机、炉本体范围内的汽水管道设计，除应符合本规定外，还应与制造厂共同协商确定。

发电厂内的热网管道和输送油、空气等介质管道的设计，可参照本规定执行。

本规定不适用于燃油管道、燃气管道、氢气管道和地下直埋管道的设计。

1.0.3本规定所引用的相关标准管道元件的公称通径(GB1047)管道元件的公称压力(GB1048)高压锅炉用无缝钢管(GB5310)低中压锅炉用无缝钢管(GB3087)碳素结构钢(GB700)螺旋焊缝钢管(SY5036～5039)低压流体输送用焊接钢管(GB3092)钢制压力容器(GB150)碳钢焊条(GB5117)低合金钢焊条(GB5118)火力发电厂汽水管道应力计算技术规定(SDGJ6)电力建设施工及验收技术规范(管道篇)(DJ56)电力建设施工及验收技术规范(火力发电厂焊接篇)(DL5007)电力建设施工及验收技术规范(钢制承压管道对接焊缝射线检验篇)(SDJ143)火力发电厂金属技术监督规程(DL438)电力工业锅炉监察规程(SD167)2一般规定2.0.1设计要求管道设计应根据热力系统和布置条件进行，做到选材正确、布置合理、补偿良好、疏水通畅、流阻较小、造价低廉、支吊合理、安装维修方便、扩建灵活、整齐美观，并应避免水击、共振和降低噪声。

- 65 -工 业 技 术高压加热器作为一种热量转换装置，是电厂给水加热系统中不可或缺的重要组成部分，其性能的优劣将直接影响机组运行的安全性及经济性。

疏水管道振动对高压加热器的传热性能会产生影响，因此为保障机组安全运行及提高机组回热效率，该文对高压加热器至除氧器疏水管道振动原因和治理进行了研究[1]。

某电厂1号机组为东方汽轮机厂引进日立技术生产制造的C 350-24.2/1.35/566/566型号汽轮机，为超临界、一次中间再热、单轴、高中压分缸、三缸双排汽抽汽凝汽式汽轮机，额定功率为350MW 。

机组自投运以来，一直都是正常运行。

然而近期运行人员发现机组在运行中，疏水管道出现剧烈振动现象，影响了高压加热器的性能，对机组运行的安全性及经济性造成很大影响。

为此，该文对电厂高压加热器至除氧器疏水管道振动原因及治理进行分析。

1 疏水管道布置及振动状态某电厂将3台卧式高压加热器布置于1号机组汽机房内，高压加热器中放热后的疏水方式采用逐级自流的形式，即由1号高加疏水借压力差自流入2号高加，再由2号高加的疏水自流入3号高加，最后由3号高加的疏水流向除氧器。

然而，在高压加热器运行过程中疏水管道出现剧烈振动现象，经检查发现，振动位置主要出现在3号高加至除氧器的疏水管道上，疏水管道及支吊架布置如图1所示。

气动阀前的疏水管道规格为Ф325mm ×10mm ，气动阀后的疏水管道规格为377mm ×13mm 。

为进一步确定振动位置，对管道支吊架进行冷态、热态检验，疏水管道设计的12号~17号6组支吊架中，只有16号支吊架位置管道振动状态剧烈，其余支吊架状态均属正常。

检验发现，在疏水管道剧烈振动影响下，16号支吊架上的弹簧筒体上侧已开裂，振动主要位置位于除氧器平台至进除氧器前的水平管段。

为确定16号支吊架处管道的振动状态，采用振动测量仪器对该处管道的振动速度及频谱进行了测量。

根据测量结果显示，该处Z 方向最大振动速度峰值较大，已达到58.57mm/s ，差不多是《火力发电厂汽水管道振动控制导则》（DL/T 292—2011）中要求峰值20.0mm/s 的3倍[2]。

300MW火电机组热力系统选择摘要300MW级燃煤机组是我国在近阶段重点的火力机组，由于300MW发电机组具有容量大，参数高，能耗低，可靠性高，对环境污染小等特点，今后在全国将会更多的300MW级发电机组投入电网运行。

本次设计的目的是通过对300MW火力发电厂热力系统局部的初步设计，掌握火力发电厂热力系统初步设计的步骤、计算方法及设计过程中设备的选择方法，熟悉热力系统的组成、连接方式和运行特性。

本文分为四部分，对锅炉燃烧系统及其设备进行选择,进行原则性热力系统的拟定计算、全面性热力系统的拟定和汽机主要辅助设备的确定。

通过一些给定的基本数据和类型进行科学的计算，来选配发电机组所需的各种设备，使其达到优化。

本次设计的目的是通过对300MW火力发电厂热力系统局部的初步设计，掌握火力发电厂热力系统初步设计的步骤、计算方法及设计过程中设备的选择方法，熟悉热力系统的组成、连接方式和运行特性。

本文分为四部分，对锅炉燃烧系统及其设备进行选择,进行原则性热力系统的拟定计算、全面性热力系统的拟定和汽机主要辅助设备的确定。

通过一些给定的基本数据和类型进行科学的计算，来选配发电机组所需的各种设备，使其达到优化。

关键词：火力发电厂；热力系统；初步设计；设备选择目录摘要 (I)前言 (1)1 锅炉辅助设备的选择 (2)1.1燃烧系统的计算 (2)1.2 磨煤机选择及制粉系统热力计算 (2)2 发电厂主要设备的选择 (5)2.1 汽轮机型式、参数及容量的确定 (5)2.2 锅炉型式和容量的确定 (5)3 热力系统辅助设备的选择 (6)3.1 给水泵的选择 (6)3.2 凝结水泵的选择 (7)3.3 除氧器及给水箱的选择 (9)3.4连续排污扩容器的选择 (9)3.5定期排污扩容器的选择 (10)3.6 疏水扩容器的选择 (11)3.7 工业水泵的选择 (11)3.8 循环水泵的选择 (12)4 原则性热力系统的拟定 (14)4.1 除氧器连接系统的拟定 (14)4.2 给水回热连接系统的拟定 (15)5全面性热力系统的拟定 (18)5.1 选择原则 (18)5.2 主蒸汽管道系统 (18)5.3 再热蒸汽旁路系统 (19)5.4给水管道系统 (20)5.5回热加热系统 (20)5.6 除氧器及给水箱管道系统 (21)5.7 其他一些系统 (21)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)前言电力工业，是我国经济不断发展的基础。

火力发电厂的基本生产过程这里介绍的是汽轮机发电的基本生产过程。

火力发电厂的燃料主要有煤、石油（主要是重油、天然气）。

我国的火电厂以燃煤为主，过去曾建过一批燃油电厂，目前的政策是尽量压缩烧油电厂，新建电厂全部烧煤。

火力发电厂由三大主要设备——锅炉、汽轮机、发电机及相应辅助设备组成，它们通过管道或线路相连构成生产主系统，即燃烧系统、汽水系统和电气系统。

其生产过程简介如下。

1．燃烧系统燃烧系统如图2－l 所示，包括锅炉的燃烧部分和输煤、除灰和烟气排放系统等。

煤由皮带输送到锅炉车间的煤斗，进入磨煤机磨成煤粉，然后与经过预热器预热的空气一起喷入炉内燃烧，将煤的化学能转换成热能，烟气经除尘器清除灰分后，由引风机抽出，经高大的烟囱排入大气。

炉渣和除尘器下部的细灰由灰渣泵排至灰场。

2．汽水系统汽水系统流程如图2－2 所示，包括锅炉、汽轮机、凝汽器及给水泵等组成的汽水循环和水处理系统、冷却水系统等。

水在锅炉中加热后蒸发成蒸汽，经过热器进一步加热，成为具有规定压力和温度的过热蒸汽，然后经过管道送入汽轮机。

在汽轮机中，蒸汽不断膨胀，高速流动，冲击汽轮机的转子，以额定转速（3000r／min）旋转，将热能转换成机械能，带动与汽轮机同轴的发电机发电。

在膨胀过程中，蒸汽的压力和温度不断降低。

蒸汽做功后从汽轮机下部排出。

排出的蒸汽称为乏汽，它排入凝汽器。

在凝汽器中，汽轮机的乏汽被冷却水冷却，凝结成水。

凝汽器下部所凝结的水由凝结水泵升压后进入低压加热器和除氧器，提高水温并除去水中的氧（以防止腐蚀炉管等），再由给水泵进一步升压，然后进入高压加热器，回到锅炉，完成水—蒸汽—水的循环。

给水泵以后的凝结水称为给水。

汽水系统中的蒸汽和凝结水在循环过程中总有一些损失，因此，必须不断向给水系统补充经过化学处理的水。

补给水进入除氧器，同凝结水一块由给水泵打入锅炉。

3．电气系统电气系统包括发电机、励磁系统、厂用电系统和升压变电站等。

发电机的机端电压和电流随其容量不同而变化，其电压一般在10～20kV 之间，电流可达数千安至20kA。

某厂600MW机组除氧器上水管道振动大的原因分析本文简要介绍了在火力发电厂，除氧器上水管道振动大的原因，介绍了管道水击的原理，从理论上对除氧器上水管道振动大问题进行了分析，并找到了解决的办法，对于火力发电厂安全生产，有一定的参考价值。

标签：水击；振动；水位；原因分析；防范措施1 水冲击概念水冲击又称水锤，是由于蒸汽或水突然产生的冲击力，使承载其流动的管道或容器发生声响和震动的一种现象。

水冲击是工质在管道流动不畅的情况下产生的。

电厂中的水冲击大多是由于蒸汽管道积水或疏水不畅而形成空气塞、水塞障碍，以致高速蒸汽不能顺畅通过，于是蒸汽冲击这些水塞，从而发出巨响和强烈的震动，甚至造成设备的严重损坏。

2 水冲击事故其危害性水冲击事故是电厂的大敌，轻则引起管道的强烈震动，重则破坏管道的支吊架，拉裂管道弯头焊接口，若水冲击事故发生在汽轮机内部，其造成的危害将更大：损伤汽轮机叶片，冷水冲击热态汽轮机会使汽缸、大轴产生巨大的热应力，直接导致汽缸和转子发生变形、弯曲，出现或扩展裂纹，严重损害汽轮机，甚至导致整台机组报废。

3 原因分析某厂在一次非停后又立即进行启动过程中，当把再循环全开，除氧器上水管道发生强烈的振动，整个机房内发出可怕的震动，管道的支吊架上的螺丝都震掉了，将再循环阀又恢复原来的开度，振動才消失。

把把再循环全开，相当于突然把总阀门关闭，势必引起水击现象，振动机理分析认为：当把再循环全开时，除氧器上水管道不再向除氧器进水，由于重力作用，水从30米高处反而向下流入凝汽器，这段管道形成空管，且这段管道是低温的，此时除氧头上部是压力0.49 MPa，温度约200℃的蒸汽，当一团蒸汽在管壁上凝结为水滴时，比容相差400多倍，则在汽团凝结成水后突然形成局部真空，周围压力蒸汽要来填充因凝结而形成真空的空間，形成巨大的冲击，如此连续凝结冲击，管壁也在升温趋于平衡，这个过程造成了连续的剧烈振动。

据专家计算，这种冲击力量可达数十吨。

简析电厂疏水系统管道优化方案文章介绍了火力发电厂疏水系统的设计原则，分析了火力发电厂有关设备的乏汽和工质回收以及疏水系统设置的情况，并提出一些建议，以达到节能减排的目的，降低企业生产成本，增加企业利润。

标签：疏水；回收；疏水系统优化引言火力发电厂热力系统、设备在机组启动、停机检修及正常运行时需要有预暖、放空及疏水放气等要求，该部分操作伴随有一定的工质和能量的损失，回收、利用好这部分的工质和能量不仅节约资源，减少环境污染，同时也可以提高电厂的经济效益。

火力发电厂热力系统及设备的放水、放气系统主要包括：（1）蒸汽、水管道启动的放水、放气。

（2）蒸汽管道的经常疏水。

（3）管道蒸汽伴热工质损失。

（4）热力系统设备的检修放水。

（5）设备的排汽、排污，除氧器溢放水、除氧器连续排汽、扩容器排汽放水等。

1 疏水系统的设计原则火力发电厂疏水系统的设计是热力系统设计非常重要的部分，设计要遵循以下基本原则：（1）热力设备和管道应设置完善的疏水、放水和排污水回收利用系统。

（2）设备、管道的经常性疏水和疏水扩容器、连续排污扩容器所产生的蒸汽，应回收至热力系统直接利用。

（3）设备、管道的启动疏水、事故及检修放水、锅炉排污水等水质稍差，可直接用作热网水的补充水或降温后作为锅炉补给水处理的原水、汽轮机凝汽器循环冷却水或除灰系统的补充水。

2 疏水系统的设置2.1 热力系统工质回收热力系统的工质回收主要针对主厂房内无压放水母管、有压放水母管、辅汽疏水母管。

在设计中要根据系统功能及管道布置，合理地进行蒸汽、水管道的放水、放气点装置的设计，能满足机组各种工况运行要求。

同时还要合理地进行辅汽疏水扩容器容积的选择，保证疏水尽量回收和疏水通畅。

疏水系统设计一般包括无压放水系统、有压放水系统和辅汽疏水系统。

无压放水系统是满足机组停运、检修或水压试验等要求，将中低压汽水管道及设备中的存水，经过排水漏斗至无压放水母管排至汽机房集水坑或主厂房外。

有压放水系统是放水直接接入有压放水母管并排至锅炉疏水（排污）扩容器或其他扩容器。