热力发电厂 贵州电力职业技术学院动力教研室 热力发电厂课件说明

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1 热力发电厂 贵州电力职业技术学院动力教研室 热力发电厂课件说明
1．  内容：兼顾各层次要求，本课件内容包括绪论、发电厂的热经济性、发电厂主要热力辅助设备、发电厂的汽水管道、发电厂热力系统、发电厂辅助生产系统和设备、发电厂经济运行。 2．  使用软件：Powerpoint 3．  使用对象：在校热专业学生，热专业教师，电厂热动技术人员。 4．  软件使用：点击执行文件，进入课件，第一页为封面，第二页为主目录，内容为绪论、单元一、单元二、单元三、单元四、单元五、单元六，使用时点击相应链结即进入相应学习内容（单元），在每单元也设有该单元各课题链结，根据学习内容选用，本课件每页使用内容下面均设有返回键，点击可返回主目录。 制作：绪论、单元一、单元二由舒玉萍制作；单元四由刘西宁制作；单元三、单元五、单元六由詹黔平制作。 贵州电力职业技术学院动力教研室

2 目 录 绪论 单元一 发电厂的热经济性 单元二 发电厂主要热力辅助设备 单元三 发电厂的汽水管道 单元四 发电厂热力系统
单元一 发电厂的热经济性 单元二 发电厂主要热力辅助设备 单元三 发电厂的汽水管道 单元四 发电厂热力系统 单元五 发电厂辅助生产系统和设备 单元六 发电厂经济运行

3 绪 论 内容提要： 电能的特点以及对电力生产的要求，发电厂的分类，我国电力工业发展概况及发展政策，本课程的学习要求。 教学目的：
绪 论 内容提要： 电能的特点以及对电力生产的要求，发电厂的分类，我国电力工业发展概况及发展政策，本课程的学习要求。 教学目的： 掌握电能生产的特点及其要求，熟悉热力发电厂的类型，了解我国的电力发展概况及其发展政策。 返回

4 绪论教学内容一 返回 一、电力工业在国民经济中的地位和作用 二、电力生产的特点及基本要求 (一)电力工业在国民经济中的地位
(一)电力工业在国民经济中的地位 电力是实现工业，农业、交通运输、国防现代化的主要动力，是发展国民经济的基础工业。 电力工业是国民经济发展的先行工业，其先行性是用电力弹性系数来表示的。电力弹性系数是指:电力工业年增长速度与国民经济总产值年增长速度的比值，这个比值通常应在1.0以上,也就是说电力工业的发展速度，要比国民经济的发展速度快一些，超前一些。因此，也有将电力弹性系数叫“超前系数”或“先行系数”。 1994年以前大于1，目前发电增多，趋于缓和，小于1 ，但就近一年来看电力供需矛盾又有激化。 (二) 电力工业在国民经济中的作用 电能是优质的二次能源，它可以比较方便地转变为机械能、热能、光能、磁能、化学能等；它容易控制，使用，没有污染；它在代替其它能源时可提高能源的利用效率，电能作为动力能不断提高工农业生产的机械化，自动化程度，促进各行业的技术进步；电能可以提高劳动生产率，改善工作环境和劳动者的工作条件；电能可改善人民的物质文化生活水平。 因此，电力是促进国民经济发展，实现四个现代化的重要物质技术基础。 安全可靠、力求经济、保证电能质量、控制污染，保护环境 一、电力工业在国民经济中的地位和作用 绪论第一张 二、电力生产的特点及基本要求 返回

5 绪论教学内容二 返回 三、各种类型的热力发电厂 (一)火力发电厂的分类 1.按火电厂供电，供热的产品分可分为发电厂和热电厂两种。
a.发电厂只生产电能，在汽轮机内作完功的蒸汽，排入凝汽器凝结成水，所以又称 为凝汽式发电厂。 b.热电厂既生产电能又对外供热，供热是利用汽轮机(称背压式汽轮机)较高压力的排汽或可调节抽汽送给热用户，所以又称为背压式汽轮机热电厂或抽汽式汽轮机热电厂。 2．按拖动发电机的原动机分 可分为汽轮机发电厂，燃气轮机发电厂、内燃机发电厂、蒸汽机发电厂等。 3．按火电厂的服务规模分 (1)电力系统中发电厂 ：这种电厂生产出的电能先送至电网，经过电网再分送至各类用户。 (2)孤立电厂：这种电厂是建立在用户附近，与电网无联系，生产出的电能直接供给用户。 (3)自备电厂：这种电厂专门为个别工业企业供电和供热。 (4)列车电站和船舶电站 把成套的发电设备装在特制的火车厢内或轮船上，可以在铁路沿线或江、河，海上流动发电，供电。 4，按使用的一次能源分 (1)燃煤发电厂：按照我国的能源政策，应优先采用劣质煤来发电。 (2)燃油发电厂：按照我国的能源政策，除国家批准的燃油发电厂外，要严格控制电厂使用燃油。 返回

6 绪论教学内容三 返回 (3)燃气发电厂：在产气地区可采用天燃气发电。当工业企业有副产品煤气时也可用来发电。
(4)工业废热发电厂(或称余热发电厂)：利用工业企业排放的废热(高炉烟气或其它可燃物)，应用废热锅炉进行发电。 5．按锅炉、汽轮机的蒸汽初参数分 (二)其它类型的热力发电厂 1.原子能发电厂(核电站) 利用原子反应堆(即原子锅炉)原子核裂变时产生的大量热量将水变为蒸汽，通过汽轮发电机组发电。 2．太阳能发电厂 太阳能发电厂有两种基本方法，一种是将太阳光聚集到一个容器上，加热水或其它低沸点液体产生蒸汽，通过汽轮发电机组发电；另一种是用光电池直接发电。 3．地热发电厂 利用地下热水(蒸汽或汽水混合物)，经过扩容器降压产生蒸汽，或通过热交换器使低沸点液体产生蒸汽，通过汽轮发电机组发电。 四、我国电力工业的技术政策及国内外电力工业的发展概况（趋势） (一)我国发展电力工业的技术政策 (1)调整产业结构、优化资源配置 (2)切实加强电网建设，积极推进全国联网。 (3)依靠科学进步，加快技术改造。 (4)高度重视节约于环保。 (5)进一步深化改革用电管理体制。 返回

7 绪论教学内容四 返回 五、本课程在电厂热能动力设备专业中的地位和作用 (三)国外电力工业发展概况
国外电力工业发展总趋势是向三大，三高的方向发展。所谓三大就是指：大电厂、大机组、大电网。 三高是指：高参数、高电压、高度自动化。 “热力发电厂”是电厂热能动力设备专业的主要专业课之一。本课程的特点是以整个火力发电厂为研究对象，重点讲授发电厂生产过程的基本理论和热力系统，使学生掌握评价、分析、计算发电厂热力部分在设计、施工(检修)、运行方面的安全性、合理性、经济性。通过对本课程的学习应达到下列具体要求： (1)掌握发电厂生产过程的基本原理及热力辅助设备的工作原理、结构和运行特性。 (2)了解提高发电厂经济性的几个主要途径。 (3) 熟悉发电厂热力系统的各种连接方式，学会分析、评价热力系统合理性、经济性的方法。 (4) 了解发电厂辅助系统的作用和组成。 五、本课程在电厂热能动力设备专业中的地位和作用 返回

8 单元一 发电厂的热经济性 课题一 发电厂能量转换过程的各种热损失和热效率 课题二 凝汽式发电厂主要经济指标 课题三 提高发电厂热经济性的途径 课题四 发电厂原则性热力系统 内容提要： 本单元主要讲述发电厂能量转换过程的各种热损失、效率和主要经济指标，定性分析提高发电厂热经济性的途径。 返回

9 课题一 发电厂能量转换过程的各种热损失和热效率
课题一 发电厂能量转换过程的各种热损失和热效率 一、基本热力循环在发电厂的应用 在以汽轮机为原动机的热力发电厂中，燃料的化学能转变为电能的过程是在朗肯循环的基础上完成的。图1—1所示为朗肯循环的热力系统图，图1—2所示为对应朗肯循环的T-S图。 如图1-2所示，4—5—6—1是工质在锅炉中定压加热、汽化、过热过程，1—2是过热蒸汽在汽轮机中等熵膨胀作功过程，2—3是乏汽在凝汽器中的等压凝结过程，3—4是凝结水在水泵中的等熵压缩过程。 返回

10 1-1教学内容一 朗肯循环热效率ηt 表示1kg工质在循环中产生的净功wt(不包括1kg水在给水泵中的焓升)与其从锅炉(热源)中吸收的热量q。之比，即： 式中wt——朗肯循环的净功，kJ／kg qo——朗肯循环工质的吸热量，kJ／kg h0，hna——蒸汽在汽轮机内等熵膨胀过程的初焓和终焓，kJ／kg； ——锅炉给水焓和凝汽器凝结水焓(对纯凝汽式发电厂=)，kJ／kg。 朗肯循环热效率ηt反映了冷源损失的大小，其数值约在40％一45％。 蒸汽初压力在10MPa以上时，给水泵消耗的压缩功使给水在给水泵中的焓升不容忽略，其计算公式为： kj/kg 式中: ——不计入容积损失的给水泵效率，一般在0．8—0.85之间 pgs, ——给水泵出口和入口水的压力，Pa， vgs——绐水泵中水的平均比容，m3／kg。 返回

11 1-1教学内容二 返回 二、纯凝汽式发电厂的各种热损失和效率
在发电厂的实际生产过程中，任何情况下都不可能实现理想循环，即循环的各个过程都是不可逆的。在整个能量转换过程的不同阶段都存在着数量不等，原因不同的各种损失。为此，采用各种效率采反映不同阶段的输入能量转变为有用能量的利用程度。 (一)锅炉效率 锅炉设备中的热损失主要包括有排烟，散热热损失，未完全燃烧热损失，排污热损失等，其中排烟热损失约占总损失的40％一50％。 锅炉效率表示锅炉在完成燃料化学能转变为蒸汽热能的过程中，锅炉设备的热负荷与输入燃料的热量之比，，其表达式为： 锅炉效率反映了锅炉设备运行经济性的完善程度，其影响因素很多， 如锅炉的参数、容量、结构特性及燃料种类等。大、中型锅炉的效率一般在85％一94％范围内。 返回

12 1-1教学内容三 (二)管道效率 在工质流过蒸汽管道和给水管道时，会有一部分热损失。热损失的大小用汽轮机组的热耗量与锅炉设备热负荷的比值的百分数来表示。其表达式为： 对于给水管道的散热损失，可视为水在水泵中的焓升值与之相平衡。 管道效率反映了管道绝热保温的完善程度，若不计工质损失，则管道效率的数值一般为99％。若考虑工质损失，则其值为96％一97％。 (三)汽轮机相对内效率 汽轮机在实际工作过程中存在着进汽节流、排汽及内部(包括漏汽、摩擦、湿汽等)损失，使工质的实际焓降小于理想焓降。汽轮机的实际焓降与理想焓降之比的百分数，称为汽轮机的相对内效率。其表达式为 ： 式中 h。，hna——汽轮机的实际排汽焓和理想排汽焓，kJ／kg。 汽轮机的相对内效率—般为78％一85％。 汽轮机组的绝对内效率为 ： 返回

13 1-1教学内容四 (四)汽轮机机械效率， 汽轮机输出给发电机轴端的功率与汽轮机的内功率之比的百分数，称之为机械效率，即： 。汽轮机机械效率反映了汽轮机支持轴承、推力轴承与轴和推力盘之间的机械摩擦耗功，以及拖动主油泵、凋速系统耗功量的大小。机械效率一般为96％一99％。 (五)发电机效率 发电机的输出电功率与轴端输入功率之比的百分数称为发电机效率ηd，即 ： 发电机效率反映了发电机轴与支持轴承摩擦耗功，以及发电机机内冷却介质的摩擦和铜损(线圈发热)、铁损(激磁铁芯涡流发热等)造成的功率消耗。 发电机效率随发电机的冷却方式和冷却介质的不同而有一些差异，如大型空冷发电机效率ηd=97％一98％，氢冷发电机效率ηd=98％一99％,水内冷发电机效率ηd=96.0％--98.7％。水内冷发电机效率较低的原因是，由于水的冷却效果好且一般都是直接冷却,制造发电机的材料与同容量空冷、氢冷发电机相比较可减少30％左右，发电机体积的减小，导致铁损，铜损增大，使发电机效率较低。 返回

14 1-1教学内容五 返回 (六)、纯凝汽式发电厂的总效率 1.已知电厂的各项上述损失，则纯凝汽式发电厂的总效率ηndc为:
2.若已知汽轮发电机组输出功率户Pd、燃料消耗量Bd、燃料低位发热量QDW，则纯凝汽式发电厂的总效率也可由下式进行计算： 以发电厂每发出1kW·h的电能为基础，根据发电厂的能量分配情况，得出其热平衡式为： 三、发电厂的热平衡 图1—3为一个‘简单凝汽式发电厂的热平衡图，它反映了发电厂的能量分配情况。由发电厂总效率的汁算值和热平衡图可知，纯凝汽式发电厂对燃料热能的有效利用程度是很低的，这主要是由于排汽传给冷源的热量损失太大的缘故。所以，提高发电厂燃料热能利用程度的途径，主要是减少冷源损失。我们在后面将要讲述的回热、供热等，就是以减少进入凝汽器中的蒸汽量来减少冷源损失的。 返回

15 课题二 凝汽式发电厂主要经济指标 教学目的：掌握汽轮发电机组的汽耗率、热耗率，发电厂的厂用电率、发电标准煤耗率和供电标准煤耗率等主要经济指标的意义、计算方法和数值范围。 (一)汽轮发电机组的汽耗量D0和汽耗率d0 在汽轮发电机组中，热能转变为电能的热平衡方程 式中 ——汽轮机的汽耗量，kg／h。 此方程式也称为汽轮发电机组的功率方程式或能量平衡方程式，它可以决定 汽轮发电机组每小时的汽耗量和汽耗率。 汽耗量为： kg／h 每生产lkw．h的电能所需要的蒸汽量，称为汽轮发电机组的汽耗率，即： 汽耗率 一、纯凝汽式发电厂的热经济指标 二、全厂经济指标 (一)汽轮发电机组的热耗量和热耗率 a.汽轮发电机组的热耗量等于汽耗量乘以进入汽轮机前的新蒸汽焓与给水进入锅炉时的焓之差，即 kj／h 返回

16 1-2教学内容一 返回 b.每生产1 kw·h的电能所需要的热量称为热耗率，即： kj/(kw·h) (二)发电厂的热耗量和热耗率
a.发电厂的热耗量Qndc(即锅炉设备的热耗量)为： kj／h b.发电厂的热耗率 kj/(kw·h) (三)发电厂的煤耗量(即锅炉设备的燃料消耗量)及煤耗率 a.发电厂的煤耗量： kg/h b.发电厂的煤耗率: kg/(kw·h) C.发电厂的标准煤耗率 kg标准燃料/(kw·h) 或 d.实际煤耗率与标准煤耗率的换算： kg标准燃料/(kw·h) 返回

17 课题三 提高发电厂经济性的途径 教学目的：能定性分析提高蒸汽初参数、降低蒸汽终参数、采用给水回热加热、蒸汽中间再热、热电联产对电厂热经济性的影响。 一、 蒸汽初参数及终参数对电厂热经济性的影响 （ 一）、蒸汽初参数与汽轮机的单机容量 1. 提高汽轮机的进汽初参数，可使循环热效率提高。 2.提高蒸汽初温度，蒸汽比容增大，容积流量增大，在其它条件不变的情况下，汽轮机叶栅高度增加，叶栅损失减少。同时，使级间漏汽损失和湿汽损失相对减少。因此，提高蒸汽初温度，可使汽轮机的相对内效率得到提高。 3.提高蒸汽初压力，蒸汽比容减小，容积流量减少，汽轮机的级间漏汽损失相对增大，叶栅损失增加。当容积流量小到使叶栅高度低于某—限度而必须采用部分进汽时，又增加了斥汽和鼓风摩擦等损失。此外，提高蒸汽初压力，会使排汽终湿度增加。增大了湿汽损失。所以，提高蒸汽初压力，使汽轮机的相对内效率降低。 4.若同时提高汽轮机新蒸汽的初压力和初温度，则使汽轮机相对内效率ηxn降低或提高的因素同时起作用，经分析计算表明，提高初压力对相对内效率降低的影响大于提高初温度对相对内效率提高的影响。也就是说， 同时提高蒸汽的初压力和初温度，汽轮机的相对内效率ηxn是降低的。而这个影响的大小是与汽轮机的单机容量有关的，汽轮机的单机容量愈小，这一影响就愈大。反之，就愈小。 5.经技术经济汁算，只有当汽轮机的蒸汽消耗量大于100t／h时，采用高参数(9．0MPa，500～535℃)才合算。 返回

18 1-3教学内容一 返回 5. 综上所述，汽轮机的单机容量与其进汽参数应是相配合的，即高参数必须是大容量，低参数必然是小容量。
二、提高初参数受到的限制 1.提高蒸汽初温度受动力设备材料强度的限制。原因： a.当初温度升高时，钢材的强度极限，屈服点及蠕变极限都会降低，而且在高温下，金属发生氧化、腐蚀、结晶裂化，会使动力设备零件强度大大降低。在非常高的温度下，即使高级合金钢或特殊合金钢也无法应用。 b.从设备造价角度看，合金钢，尤其是高级合金钢比普通碳钢贵得多。 2.从发电厂技术经济性和运行可靠性考虑，中低压机组的蒸汽初温度大多选取390～450℃，以便广泛采用碳素钢材；高压及其以上机组的蒸汽初温度一般选取500—565℃，目前在我国多数为535℃，这样可以避免采用价格昂贵的奥氏体钢材，而采用低合金元素的珠光体钢材。奥氏体钢与珠光体钢相比，奥氏体钢耐温高，可以在580～600℃高温下使用，珠光体钢耐温较低，可以在550～570℃温度下使用。但奥氏体钢价高，膨胀系数大，导热系数小，加工和焊接比较困难。另外对温度变化的适应性、抗蠕变和抗锈蚀的能力都比较差。所以，目前倾向于多用珠光体钢，而把蒸汽初温度限制在550—570℃以下。 3.提高蒸汽初压力，主要受到汽轮机末级叶片容许的最大湿度的限制。 原因：在其它条件不变时，对于无再热的机组，随着蒸汽初压力的提高，蒸汽膨胀终了的湿度是不断增加的。这一方面会影响到设备的经济性，使汽轮机的相对内效率降低，同时还会引起叶片的浸蚀，降低其使用寿命。危害设备的安全运行。 返回

19 1-3教学内容二 返回 三、蒸汽终参数 1.降低蒸汽终参数的影响：
汽轮机排汽压力的降低，使工质放热过程的平均温度降低，增大了吸热与放热过程的平均温度差，从而使工质循环的热效率升高。但是，降低排汽压力，将使汽轮机低压部分蒸汽的湿度增大，影响叶片寿命，同时汽轮机的相对内效率也降低。此外，降低排汽压力，排汽的比容增大，汽轮机末几级的通流面积和凝汽器尺寸相应增大，使金属消耗量和设备投资增加。所以。在一定的末级通流面积下，如过分地降低排汽压力，则会导致热经济性的降低。 2. 影响排汽压力的因素 影响排汽压力的因素有凝汽器的冷却面积、凝汽器的蒸汽负荷、凝汽器冷却水进口温度，冷却水量等 。所以，排汽压力的确定，应根据冷却水温和供水方式，排汽流量和末级叶片特性，汽轮机、凝汽设备的造价和运行费用，结合产品系列和总体布置合理确定。 四、 蒸汽的中间再热 蒸汽的中间再热就是将汽轮机高压部分作过部分功的蒸汽从汽轮机的某一中间级引出，送到锅炉的再热器中再加热；提高温度后，又引回汽轮机，在以后的级中继续膨胀作功，如图1—4所示。 （ 一）、蒸汽中间再热的目的 为了提高发电厂的热经济性和适应高参数大机组发展的需要，蒸汽初参数不断提高。但是，随着初压力的提高，蒸汽在汽轮机中膨胀终了的湿度增大，为了使排汽湿度不超过允许的限度，而采用了蒸汽中间再热。 返回

20 1-3教学内容三 返回 1.采用中间再热，不仅减少了汽轮机排汽湿度，改善了汽轮机末几级叶片的工作条件，提高了汽轮机的相对内效率；
2．同时由于蒸汽再热，使工质的焓降增大，如果电功率不变，则可减少汽轮机的总汽耗量； 3．此外中间再热的应用，能够采用更高的蒸汽初压力，增大机组的单机容量。 （二）、蒸汽中间再热的参数 中间再热循环(如图1—5所示)可以看作由基本循环(朗肯循环) 和再热附加循环1ˊ-2ˊ-2-h-1ˊ所组成的复合循环。 返回

21 1-3教学内容四 返回 整个再热循环的热效率公式可以写成: 式中ηz——再热循环热效率； ηf——附加循环热效率；
qo——基本循环加入热量，kJ／kg； qf——附加循环加入热量，Kj／kg； ηt——基本循环热效率。 若用Δη表示再热引起的效率相对变化，则得: 从上式可以看出： (1)当ηf>ηt时，则Δη>o，即中间再热附加循环热效率大于基本循环热效率时，中间再热循环的热经济性提高； (2) 当ηf=ηt时，则Δη=o，即中间再热附加循环热效率等于基本循环热效率时，中间再热循环的热经济性不变； (3) 当ηf<ηt时，则Δη<o，即中间再热附加循环热效率小于基本循环热效率时，中间再热循环的热经济性降低。 结论： （1）采用中间再热使热经济性得到提高的必要条件是再热附加循环的热效率一定要大于基本循环的热效率； (2)基本循环热效率愈低，再热加入的热量愈多，再热所得到的相对热经济效益就愈大。 说明：要使Δη获得较大的正值，主要在于再热参数(温度、压力)的合理选择。必须恰当地选择中间再热参数，使再热循环的吸热平均温度高于基本循环吸热平均温度，则中间再热循环的热效率高于基本循环的热效率。 返回

22 1-3教学内容五 图1-6是具有中间再热汽轮机工作过程的h-s图。图中P0、t0为进汽参数；pq、pz、pn分别为再热前后蒸汽压力和排汽压力；h0、hq、hz、hn分别为新汽、再热前后蒸汽焓及排汽的实际焓； 、 分别为考虑了高压自动主汽门、调速汽门和中压联合汽门节流损失后的压力；4-5过程为中压缸至低压缸导汽管中的节流损失。其中ho-hq为1kg蒸汽在高压缸中的实际焓降；hz-h4-5是1kg蒸汽在中压缸中的实际焓降；h4-5-hn是1kg蒸汽在低压缸中的实际焓降。于是可得出再热式汽轮机总焓降为: 式中Δhz——蒸汽在再热器中焓升，kJ\kg。 返回

23 1-3教学内容六 三、再热方法 如图1—7所示，在汽轮机中作过部分功的蒸汽，经冷段管道引至安装在锅炉烟道中的再热器中进行再加热，再热后的蒸汽经管道的热段送回汽轮机的中、低压缸中继续做功。烟气再过热可使再热蒸汽温度提高到550—600℃。因而在采用合理的中间再热压力和保证再热有较大的效果时，可使总的热经济性相对提高6％一8％；所以，烟气再热在电厂中得到广泛应用。但是，由于再热蒸汽管道要往返于锅炉房和汽机房，因而带来了一些不利因素。首先是蒸汽在管道中流动产生压力降，使再热的经济效益减少1.0％一1.5％，其次是再热管道中贮存有大量蒸汽，一旦汽轮机突然甩负荷，此时若不采取适当措施，就会引起汽轮机超速。为了保证机组的安全，在采用烟气再热的同时，汽轮机必须配备灵敏度和可靠性高的调节保护系统，即旁路系统(图1—7中所示为两级串．联旁路系统)。 返回

24 1-3教学内容七 返回 四、 给水回热加热的热经济性
四、 给水回热加热的热经济性 锅炉给水的回热加热，是指从正在运转的汽轮机某些中间级抽出部分蒸汽，送到给水加热器中对锅炉给水进行加热。与之相应的水蒸气的热力循环叫回热循环，由汽轮机中间级抽出的蒸汽叫回热抽汽，给水在加热器内的被加热过程称为回热过程。图1—8(a)所示为单级回热加热循环系统图；图1—8(b)为循环的T—s图，图中在朗肯循环1—2—3—4—5—6—1的基础上，增加抽汽在加热器内放热，加热给水的回热过程7—8—9，这个新的循环称为回热循环。 （一）、给水回热加热的意义和应用 1. 给水回热加热的意义: a.采用给水回热后，利用汽轮机抽汽所具有的热量提高了锅炉的给水温度，同时使汽轮机排汽量减少，因而减少了蒸汽在凝汽器中的放热量(冷源损失)。所以，在蒸汽初、终参数相同的情况下，采用给水回热循环的热效率比朗肯循环热效率有显著提高。 b.在回热循环中，回热使锅炉给水温度升高，所以锅炉内烟气与给水的传热温差减小，而且汽轮机抽汽对给水加热时的传热温差要比在锅炉中利用烟气加热时的温差小得多，因而减少了给水加热过程的不可逆热损失，提高了循环热效率。 返回

25 1-3教学内容八 2. 给水回热加热的应用: 现代凝汽式或供热式汽轮机，容量在6000kW以上的都设有回热加热器进行给水的回热加热。随着机组参数的提高、容量的增大和给水温度的提高，采用的回热级数相应增多，回热经济效益也随之提高，从而达到节省燃料的目的。 由 可知，回热抽汽在汽轮机中的作功量越大，则凝汽作功 相对越小，冷源损失越少，回热循环的绝对内效率就越高。 d.给水回热加热的应用是受到限制的。给水可能被加热到的最高温度受抽汽量的大小及其参数的高低所限制，在不利用抽汽过热度的条件下，给水最高只能被加热到相应抽汽压力下的饱和温度。 （五）结论： 由以上给水回热加热热经济指标的分析可以看出，虽然回热使进入汽轮机的新蒸汽的作功能力减少，导致汽耗率增加，但热耗率却减少了，使循环热效率提高。这是因为冷源损失减少和工质在加热器内及炉内被加热过程的传热温差减小，使不可逆热损失减小的缘故。 返回

26 1-3教学内容九 返回 五、 热电厂的热经济性 （一）、热电联产的概念 1、单一能量生产与联合能量生产 a．单一能量生产(分别能量生产)
动力设备只用来生产一种能量(电能或热能)，这种能量生产过程称为单一能量生产。例如图1—10所示，凝汽式发电厂只生产电能，供热锅炉房只生产热能(蒸汽或热水)。如果在凝汽式发电厂中，锅炉的蒸汽经减压减温后向外供汽，虽然发电厂同时向外供应了电能和热能，但其生产过程仍属于单一能量生产(分别能量生产)。这种形式的发电厂仍然称为凝汽式发电厂。 b．联合能量生产(热电联产) 在发电厂里利用在汽轮机中作过功的蒸汽(可 调节抽汽或背压排汽)的热量供给外界热用户，这种在同一动力设备中同时生产电能和热能的生产过程称为联合能量生产(热电联产)，这种形式的发电厂称为热电厂。 (二)联合能量生产的意义 热电联产可以减少或避免凝汽器中的冷源损失，使发电厂的热效率得到提高。从理论上讲，热电联产中电能生产(简称热化发电)的理想循环热效率等于1；同时机内不可逆过程引起的附加冷源损失，也用来对外供热了，汽轮机参加热电联产部分的绝对内效率也是等于1的。提高热电联产的经济性，应在保证对外供热必须压力的情况下，力求作功能力损失为最小。 返回

27 1-3教学内容十 返回 (三)热电联产的生产方式
联合能量生产方式，分为背压式汽轮机(图1—11，a)和调节抽汽式汽轮机(图1—11，b)两种方式。采用背压式汽轮机发电，又利用其排汽供热，是一种简单的、纯粹的联合能量生产形式。这种形式的生产存在着电负荷随热负荷的变化而变化的缺点，因此，一般不宜单独采用。目前热电厂多采用的是调节抽汽式汽轮机(图1—7，b)或背压加凝汽式汽轮机并列运行(图1-7，c)的联合能量生产系统。 如图1—7(b)所示，调节抽汽式汽轮机的电能生产，当供热量变化时，可以通过调速汽门和回转隔板的开度改变汽轮机凝汽部分的蒸汽量，在较大的范围内改变机组的电功率，而不受热负荷的影响。 返回

28 课题四 发电厂的原则性热力系统 返回 教学目的：
掌握发电厂原则性热力系统的组成和连接方式, 熟悉单元机组机炉的容量配置原则,能识读并绘制典型机组的原则性热力系统图。 （一）热力系统定义：发电厂热力部分的主、辅设备按照热力循环顺序用管道和附件连接起来所构成的系统。 （二）热力系统分类：按其应用目的和编制原则的不同，热力系统又分为原则性热力系统和全面性热力系统两种。 1．原则性热力系统图：以规定的符号表明工质在完成某种热力循环时所必须流经的各种热力设备之间的联系线路图。 a. 原则性热力系统图特点：表示工质流过时发生压力和温度变化的各种必需的热力设备。同类型同参数的设备在图上只表示一个，仅表明设备之间的主要联系，备用设备和管路都不画出，附件—一般均不表示。额定工况时所必需的附件(如以定压方式运行的除氧器，其抽汽管道上的节流阀)除外。 一、发电厂原则性热力系统的概念 2．原则性热力系统作用：用来表明发电厂的主要工作实质——汽、水能量转换和其热量的利用过程，它标志着发电厂的技术完善程度和热经济性。因此，拟定合理的原则性热力系统是热力发电厂设计中的一项重要内容。同时经过热力系统的计算来确定各设备的工质流量及其参数，以及发电厂的热经济指标。 3．原则性热力系统组成：主要由主设备(锅炉、汽轮机及凝汽设备)连接系统、给水回热加热系统、除氧器系统、补充水系统，“废”热回收系统等组成。热电厂还有对外供热系统。 返回

29 1-4教学内容一 返回 二、机炉容量的配置: 原则：
a.在发电厂的型式和总装机容量已确定的情况下，对于与电力系统连接的发电厂，应根据电力负荷增长速度，电力系统的备用容量和电网结构等因素，尽量选用单机容量较大的汽轮发电机组，一般使单机容量为电网容量的8％～10％。对于个别电力负荷增长速度比较快的电网，可根据具体情况选用更大容量的机组，其单机容量叫为电网容量的15%。 b.锅炉台数与容量一般要求与汽轮机台数及容量相配合。机炉各自组成一个单元，而各单元的主要设备和辅助设备容量都相等，这样的发电厂，便于机、炉及汽水管道的布置，简化系统，运行操作及维修方便，同时可以降低发电厂的造价。锅炉容量在数值上比汽轮机的汽耗量要大，这主要是考虑汽轮机组经常会处于一些非设计工况下运行(如冷却水温升高或新蒸汽参数低于额定值等)，此时，若发额定出力，锅炉的容量必须相对增大。锅炉的容量根据设计规程的要求主要考虑如下三个方面： (1)汽轮机最大负荷用汽量； (2)其它设备用汽； (3)由于汽水损失、制造误差、长期运行后设备缺陷及老化所需的富裕汽量。 一般根据系统的蒸汽平衡来确定锅炉容量。 c.机、炉容量的确定与机组的台数有关，为了便于生产管理，同一厂房内的机组台数一般不宜超过六台。 返回

30 1-4教学内容二 三、原则性热力系统的举例 1、N200-12。7/535/535型原则性热力系统 返回

31 1-4教学内容三 2、N /537/537型原则性热力系统 返回

32 1-4教学内容四 3、N /537/537型原则性热力系统 返回

33 1-4教学内容五 4、超临界600MW机组原则性热力系统 返回

34 单元二 发电厂主要热力辅助设备 课题一 回热加热器 课题二 除氧器 课题三 凝汽设备 内容提要：
单元二 发电厂主要热力辅助设备 课题一 回热加热器 课题二 除氧器 课题三 凝汽设备 内容提要： 本单元着重讲述回热加热器、凝汽器、除氧气等汽轮机主要辅助设备的作用、基本结构、工作原理和运行知识。 返回

35 课题一 回热加热器 返回 教学目的：掌握回热加热器的结构、工作原理和运行知识。 一、回热加热器的型式 (一)按传热方式分： 1、混和式加热器
课题一 回热加热器 教学目的：掌握回热加热器的结构、工作原理和运行知识。 一、回热加热器的型式 (一)按传热方式分： 1、混和式加热器 定义及工作过程：混合式加热器是利用蒸汽和给水直接接触换热的。在加热器内蒸汽与较低温度的给水接触，蒸汽凝结放热，将热量传给给水，提高给水温度。因此，混合式加热器的给水温度可以达到加热蒸汽压力下的饱和温度。 1．混合式加热器的特点 (1)传热效果好。 (2)结构简单，造价低。 (3)便于汇集不同温度的疏水。 (4)加热器后要设置给水泵，而且高压加热器的给水泵要在较高水温条件下工作 (5)给水泵台数增多，使厂用电消耗增大。 (6)对采用非调节抽汽的汽轮机或滑压运行的除氧器，当机组负荷突然降低时，给水泵工作的可靠性降低。 结论：混合式加热器在国内的发电厂中，一般不专门作为回热加热器使用，而是作为除氧设备。它在系统中的位置——般处于高压加热器与低压加热器之间。这是因为，如果将除氧器放置在紧靠省煤器侧，除氧器后的给水泵要在很高的水温条件下工作，其可靠性更差。如果将除氧器放置在紧靠凝汽器侧，除氧器后的所有加热器的受热面内都要承受给水泵所产生的高压水，使其可靠性降低。这样，还会增加加热器的造价。 返回

36 课题一教学内容一 返回 2．表面式加热器的特点 (1)表面式加热器所组成的系统简单。 (2)其系统所需的水泵数量少，节省厂用电。
(3)表面式加热器的换热效果较差，存在端差，热经济性低。 (4)加热器金属消耗量大，造价高，有的还需要配备疏水冷却设备。 目前，我国电厂中的回热加热系统除了除氧器外，均采用表面式加热器。 （二）、按布置方式分：卧式、立式 （三）按水侧压力分：高加、低加 (一)疏水逐级自流的连接系统 1．系统及原理：该系统如图2—1(a)所示，它是利用各个加热器间的压力差，让疏水逐级自流入压力较低的相邻加热器的蒸汽空间。 2．对经济性的影响： a.由于这种疏水方式的高温疏水在流入压力较低的相邻的加热器中时，要放出一部分热量，因此，取代了该级一部分回热抽汽的加热作用。为了维持加热器的热平衡，进入该级加热器的抽汽量必然减少，其值称为疏水逐级自流时排挤的抽汽量。若维持机组功率一定，并假定各段抽汽压力不变，则排挤的抽汽量在抽汽口前少作功要由凝汽流量作功来弥补。因此，进入凝汽器的冷源损失量就增加了，机组的热经济性降低了。 二、表面式加热器的疏水连接方式 返回

37 课题一教学内容二 b.冷源损失量增加的多少与排挤抽汽量的压力有关，若排挤的抽汽数量ΔDc相同，排挤抽汽的压力愈高，其抽汽的功率损失愈小，凝汽循环流量作功的增量ΔDn也愈少，因此，进入冷源的附加热损失就愈少。反之，愈大。 3．结论： a.疏水逐级自流由于存在排挤现象，增加了凝汽器的冷源损失，使其热经济性降低了。但排挤抽汽的压力愈高，对机组热经济性的影响比排挤低压抽汽愈小，这主要是因为排挤的高压抽汽还具有较高的作功能力，它在汽轮机中还可以继续作功。 b.尽管疏水逐级自流的热经济性较差，但它具有系统简单，运行可靠，且设备系统投资较少等优点，因此，在实际工程中仍然得到普遍地使用。 (二)采用疏水泵的连接系统 1．系统及原理：该系统的连接方式如图2—1(d)所示。加热器的疏水采用专用水泵(疏水泵)送入本级加热器出口的主凝结水管道中。 返回

38 课题一教学内容三 2．特点：采用疏水泵可将疏水送到该级加热器的入口，也可送到加热器的出口。两者相比，前者提高了本级加热器的入口水温，因此，排挤的是本级加热器的抽汽。后者却是减小了本级加热器的端差，使得进入下一级加热器(按给水流向)的入口水温提高，即排挤了相邻的压力较高一级的抽汽。用疏水泵将疏水打至加热器出口的主凝结水管道中，可以克服逐级自流对相邻低压抽汽的排挤，显然热经济性要高。考虑疏水泵的工作条件，一般装在低压加热器的疏水管道上。 (三)采用疏水冷却器的连接系统 1．系统及原理：该系统的连接方式如图2—1(b.c)所示。这种方式是疏水自流入下一级加热器之前，用一部分主凝结水在疏水冷却器中将疏水冷却，使疏水温度降低，以减少排挤低压抽汽引起的热损失。 2．特点：疏水冷却器可以放置在加热器内部(叫疏水冷却段)，也可以制成单独的热交换器。但这种减少热损失的措施必须增加相应的设备和管道。故疏水冷却器一般用在被排挤抽汽最严重的地方，中小容量的机组上使用较少。 3．应用：在实际工程中，疏水方式往往在一台机组上综合应用，即采用疏水逐级自流加疏水泵或加疏水冷却器的系统。 (1)表面式加热器的类型 1)按布置方式分类 ①卧式表面式加热器: 主要特点:传热效果较好。 b.     原因：凝结换热时，竖管凝结水膜所形成的附面层厚度比横管厚。 应 应用：但由于横管占地面积较大，不便布置，故中、小容量机组便用较少，国产300MW机组和国外大容量机组中常采用它。 三、表面式加热器的构造 返回

39 课题一教学内容四 返回 ②立式表面式加热器： a.主要特点:占地面积小，便于布置，检修方便，使用较多。
b.分类：根据换热方式可以分为纯凝结放热的表面式加热器和带有利用过热度的表面式加热器两种。 c.应用：所有机组的低压加热器以及中压电厂的高压加热器一般都采用带有利用过热度的表面式加热器。 2)按水侧压力分类 ①依据：表面式加热器按照水侧压力的高低。 ②分类： a.高压加热器: 除氧器后的加热器受热面承受的是给水泵出口的压力，水压较高，称为高压加热器。 b.低压加热器:除氧器前的加热器其受热面承受的是凝结水泵出口的压力，水压比较低，称为低压加热器。 (2)低压加热器 ①．特点：低压加热器(见图2—2)的汽侧压力一般较低，所以对受热面的耐温性能要求不太高。因此，各种类型机组的低压加热器其受热面的材料均为黄铜。 ②．结构及工作过程：加热器的受热面一般是由黄铜管形成的U型管束组成 的。管子胀装在管板上，整个管束安置在加热器的圆筒形外壳内，管束还用专门的骨架加以固定，以免振动。加热器外壳，管板及水室采用法兰螺栓连接。 返回

40 课题一教学内容五 被加热的水由连接短管进入水室的一侧，流经U型管束后，再送入水室的另一侧连接管流出。加热蒸汽从加热器外壳的上部进入扣热器汽室，借导向隔板的作用，使汽流在加热器内成S形曲折流动，在冲刷管子外壁的过程中凝结放热，把热量传 给被加热的水。在加热器蒸汽进口处的管束外壁上装有护板，以减轻汽流对管束的冲刷。为了便于对管束进行清洗和检修，整个管束制成一个整体，使其从外壳里可以抽出。 (3)高压加热器 1)分类:高压加热器根据换热面的结构可以分成联箱—螺旋管式和U型管式加热器。 ①．螺旋管表面式加热器: a.结构及工作过程：其换热面是由许多螺旋管组成的，在加热器的圆柱形外壳内对称地放置着四盘螺旋管，每盘由若干组水平螺旋管组成。给水由一对直立的集水管送入这些螺旋管中，并经另外的一对直立集水管导出，每个双层螺旋管的管端都焊接在邻近的进水和出水集水管上。 返回

41 课题一教学内容六 水的进出都通过外壳盖上的连接管。加热蒸汽经加热器中部的连接管送入，并在外壳内部先向上升，而后下降，顺着一系列水平的导向板改变流动方向，同时冲刷管组的外表面。带导轮的撑架是为了从外壳中抽出或放入管束时导向用的。 b.优点：这种加热器的结构，焊缝数目较少，在检修时容易接触到每根管子和集水管焊接的地方，也容易更换螺旋管；运行可靠，事故少。 c.缺点：体积大，管壁厚，热阻和水阻较大，因此，热效率较低，检修工作量也大。 ② .u型管式高压加热器: a.结构：其换热面与低压加热器的形式完全相同，但管子材料为无缝钢管。该高压加热器主要应用于超高压以上电厂，为了避免泄漏，水室与加热器管板及外壳的连接采用焊接，水室上方开口，其密封方式目前有自密封式和人孔盖密封式两种结构，见图2-2。在自密封式水室中，是利用加热器水侧的压力作用在密封座上来起密封作用的。 返回

42 课题一教学内容七 b.特点：U形管式高压加热器的水侧压力一般在18—20MPa以上，压力过高，很厚的管板与较薄的管壁的焊接在技术上是个新问题。因此，国产超高压以上机组的高压加热器，其换热面与管板的焊接采用了氩弧焊或爆炸法等新工艺 四、轴封加热器 ①．作用：防止轴封蒸汽从汽轮机轴端逸至机房或泄漏至油系统中去，同时 利用轴封蒸汽的热量加热凝结水，减少热量和工质的损失。 ②．结构及工作过程： a.工作过程：来自轴封的汽—气混合物首先进入第一级加热器，放出热量加热凝结水，被冷却了的汽—气混合物被抽气器抽出后，随抽气器的工作蒸汽一起压入第二级加热器。在加热器中蒸汽加热凝结水，剩余温度较低的汽—气混合物由排气口排向大气，加热蒸汽的凝结水经下部疏水口疏出。 主凝结水由冷却水进口进入，先在第一级加热器内回流，吸收汽—气混合物的热量，再进入第二级加热器内回流，最后由冷却水出口流出。 b.结构特点：在主凝结水管路上还设有旁路管，当水量过大，主凝结水不能全部通过轴封加热器时，可使一部分水由旁路管通过；在轴封加热器后的主凝结水管道上设有再循环管通往凝汽器，其作用是在汽轮机启动或低负荷运行时，为了保证轴封漏汽得到冷却，应有足够的水量通过轴封加热器。 第一级加热器的疏水若疏至凝汽器，则在疏水管上应设有疏水器，并应装有油水分离器，将可能由汽轮机轴承漏入汽封的油除去。若将疏水通往地沟， 则疏水管应有足够高度的U形水封管。第二级加热器的疏水若通往凝汽器，则要在疏水管上装设疏水器。 返回

43 课题一教学内容八 返回 五、表面式加热器的疏水装置
    表面式加热器疏水装置的作用是在加热器运行时及时地排出蒸汽的凝结水（即疏水），而不致使蒸汽排出，以保持加热器有一定的疏水水位，从而维持加热器蒸汽空间的工作压力。     发电厂中常用的疏水装置有浮子式疏水器、疏水调节阀和U形水封（包括多级水封）三种。     一）浮子式疏水器 浮子式疏水器分为内置式（见图2－10]所示）和外置式两种。因检修维护困难，现内置式已很少采用，外置式应用于125MW以下的中、小型机组的低压加热器中。      图2－10所示为外置式疏水器及其连接系统，浮子式疏水器是由浮子、浮子滑阀3及连杆4组成。外置式疏水器及其连接系统的构造工作原理为：当疏水水位升高时，浮子随之上升并通过连杆系统带动滑阀，使疏水阀开大；反之，则由于浮子的下降关小疏水阀。外置浮子式疏水器，通过汽、水平衡管和加热器汽侧相连接，以间接反映加热器中的凝结水水位的变化。 返回

44 课题一教学内容九 二 ）疏水调节阀      图2一11所示为早期使用在高压加热器上的疏水调节阀。其开启和关闭是通过摇杆8绕心轴7的转动来实现的，阀门启闭的信号来自加热器疏水水位的变化。     这种疏水装置是根据加热器的水位变化，通过电子调节系统来实现调节控制的。加热器的水位变化信号经过压差变送、比例积分传送到操作单元，最后由电动执行机构来操纵摇杆，再依靠杠杆传给带有滑阀的阀杆来控制疏水量的大小。图3一5中摇杆A的位置是调节阀关闭的位置。当摇杆从A绕心轴转向B时，心轴带动杠杆向顺时针方向转动，并带动阀杆9在上、下轴套5、6内向下滑动，由此带动滑阀2向下移动，滑阀即逐渐打开。 三）U形水封     U形水封一般只用在最后几段抽汽的低压加热器中，它是应用水力学原理工作的。大机组最后一段抽汽的低压加热器，因其抽汽压力低，蒸汽比容大，加热器往往布置在凝汽器喉部，易于布置水封式疏水装置。 返回

45 课题一教学内容十 水封式疏水装置实际上是靠压力（水柱高度）来关住容器里的蒸汽，其值为nHρg，这里的n是多级水封管中的水封管数目，H为每级水封管的高度，ρ为水的密度，当两个容器内的压力分别为P1，P2时，它们之间的关系为 H=(P1-P2）/nρg+（0．5～1．0）   m     式中（0．5～1．0）为富裕度。多级水封原理如图2－12所示 四、高压加热器的自动保护装置     在高压加热发生故障时，为了不致中断锅炉给水或高压水从抽汽管倒流入汽轮机，造成严重的水击事故，在高压加热器上设有自动旁路保护装置。 高压加热器的自动保护装置的作用是：当高压加热器发生故障或管子破裂时，能迅速切断进人力。热器管束的给水，同时又能保证向锅炉供水。     目前电厂高压加热器上采用的保护主要有水压液动控制和电动控制两种。     1.水压液动旁路保护装置 图2－13所示的旁路保护装置由入口阀门、旁通阀门和出口逆止阀门，以及控制这些阀门动作的高压水管路系统组成。入口阀门与旁通阀门公用一个门盘（阀瓣），称之为联成阀；逆止阀位于力磁器出水管口，联成阀与逆止阀通过加热器外面的一根旁路管相连。 返回

46 课题一教学内容十一 正常运行时，联成阀在最高极限位置，此时旁通阀全关，入口阀全开，给水由入口连接管进入加热器内的管束中，经加热后由出口管流出时顶开逆止阀流出去。     加热器故障时，保护装置动作，联成阀被水动活塞自动的推到下部阀座，隔断了给水进入加热器内的通路，同时打开旁通阀，此时出口逆止阀由于下部失去水压并在旁路管给水压力作用下而落下，给水经旁路供给。这一动作过程也可以用操作手动进出口阀门来完成。     水动活塞的工作介质是高压给水。给水由逆止阀出口连接管经总水门、过滤器引进来，然后分为两路：一路经孔眼为 ￠2mm的节流孔板进入活塞下部空间，这条管路还有一部分通到自动泄水阀去；另一路通过孔眼为￠5mm的节流孔板进入活塞上部空间，这支管路上还有一根水管与启动阀相通。 保护装置发生动作后，为了安全起见还需要用手轮把联成阀和逆止阀强制压在全关位置上。     这种保护装置的缺点是控制水管路和元件（阀门、节流孔板、滤网等）要长期承受给水压力，使运行可靠性降低。 二）电气式旁路保护系统     在高压加热器电动旁路装置中，其给水人口阀、给水出口阀和旁通阀都是电动的，它们分别受每台高压加热器的任意一个继电器控制。如图2-14所示。 返回

47 课题一教学内容十二 图2－14信号器的水位信号发生变化，由调节器发出电信号，执行机构操纵回转调节阀使水位保持正常；当水位升高至极限位置时，继电器动作发出电信号，这时高压加热器的出口、人口阀关闭，旁通阀打开，给水由旁通管道直供锅炉，同时信号灯发出闪光信号，表示电动旁路装置已动作。     综上所述，水位信号器可发出两个信号，一是在正常范围内调节，保持加热器的水位；二是在加热器发生水管爆破、漏泄等故障时，加热器水位升至极限值，继电器动作，切除整个高压加热器组。 七、回热加热器的运行： （一）、回热加热器的运行特性 加热器出口水温随机组负荷的增加而升高；抽汽温度则先升高较快，后有所下降继而呈增加趋势；其它个参数随机组的负荷增加而升高。 （二）、回热加热器的运行 1、  回热加热器的投、停原则 2、加热器的投入率对机组经济性、安全性的影响 （1）经济性： a.给水回热加热提高了锅炉给水温度，使工质在锅炉中的吸热量减少，从而节省了大量燃料，提高了电厂的热经济性。一般给水温度少加热1℃，标准煤耗约增加0．7g／(kW．h)，有些机组少加热10℃，热耗率约增加0.4％。 b.要尽可能地提高加热器的投入率。 （2）安全性： 从安全角度看，加热器停用会使给水温度降低，使汽包锅炉的过热汽温升高。一号低压加热器的停用，还会使汽轮机末几级的蒸汽流量增大，使叶片的浸蚀加剧。 返回

48 课题一教学内容十三 加热器不投，还会影响机组出力，若要维持机组出力不变，则汽轮机监视段压力升高，停用的抽汽口以后各级叶片，隔板及轴向推力均可能过负荷，为了机组安全就必须降低或限制汽轮机出力。 3、加热器运行中的监视指标 （1）.加热器的端差δt 加热器的端差值一般在3-7℃之间；在设计和校核计算时常取端差值为5℃。运行中若端差值增加，可能是由于以下原因引起： (A)加热器受热面结垢，增大了传热热阻，使管子内外温差增大。 (B)加热器汽空间集聚了空气，空气是不凝结气体，会附着在管子表面形成空气层，空气的放热系数比蒸汽小得多，从而增大了传热热阻。因此，加热器抽空气管上的阀门开度与节流孔应调整合理，开度小，空气的抽出会受到限制，开度大，高一级加热器内的蒸汽会被抽吸到低一级加热器中去排挤一部分低压抽汽，降低回热的经济性。后者称之为加热器“排气带汽”现象。 (C)疏水水位过高，淹没了一部分受热面的管子，减少了放热空间，被加热水达不到设计温度，使传热端差增大，其原因多为疏水器或疏水阀工作不正常。若检查疏水装置正常，就应停止加热器运行，检查管子的严密情况。 (D)加热器旁路门漏水，使传热端差增大。运行中应注意检查加热器出口水温与相邻高一级加热器入口水温是否相同，若相邻高一级加热器入口水温降低，则说明旁路门漏水。 返回

49 课题一教学内容十四 （2）汽侧凝结水位：汽侧凝结水位应保持在规定时范围内。水位过高或过低，不仅要影响回热加热的经济性，还会威胁机组的安全运行。当水位迅速升高到进汽管口时，水会从抽汽管倒流入汽轮机造成水击。凝结水位过低，会维持不住汽侧压力，造成蒸汽由疏水管跑掉。 （3）加热器内蒸汽压力与出口水温 在运行中，如加热器内压力比抽汽压力低得多时，则加热器出口水温下降，回热效果降低，说明回热抽汽管上阀门节流损失增大，原因一般是逆止阀或截止阀未开足或者卡涩。为此，抽汽管路上的逆止阀应定期作严密性灵活性试验，截止阀应处于全开位置，以保证抽汽管路压力损失为最小。 （4）加热器负荷 返回

50 课题二 除氧器 返回 概述： 1．给水中气体的来源：
课题二 除氧器 概述： 1．给水中气体的来源： a.天然水中溶解的空气，其中溶解的氧气可达10mg／L。水中溶解气体量的多少，与气体的种类、气体在水面上的分压力及水的温度有关。 b.由凝结水和补充水组成的锅炉给水中溶有的气体。 原因：因为凝汽器、部分低压加热器及其管道附件等皆处于真空状态下工作，空气可以从不严密处漏入主凝结水中，补充水在化学水处理过程中也会溶解一些气体。 2．给水中含有气体的危害： a.给水里溶解的气体中危害性最大的是氧气，它对热力设备造成的氧腐蚀，通常发生在给水管道和省煤器内。如给水中溶解氧气超过0．03mg／L时，给水管道和省煤器在短期内会出现穿孔的点状腐蚀，严重地影响发电厂安全、经济运行。给水中溶解的二氧化碳也会引起腐蚀。 b.水中含有的气体是不凝结的，它会在换热面上形成空气层，增大传热热阻。 3.给水品质的要求： a.意义：为保证发电厂安全、经济运行，必须将锅炉给水的含氧量控制在允许的范围内 b.具体要求：《火力发电厂水、汽监督规程》规定：对工作压力为6．0MPa以下锅炉，给水含氧量应小于15μg／L；对工作压力为6．1MPa以上的锅炉，给水含氧量应小于7μg／L。 c.除氧器的任务:及时除去锅炉给水中溶解的氧气和其它气体，以防止腐蚀热力设备和影响传热。 4.常用除氧方法：热力除氧法 返回

51 课题二教学内容一 二）热力除氧的原理     热力除氧的基本原理是建立在亨利定律（气体溶解定律）和道尔顿定律（气体分压定律）的基础上的。亨利定律反映了气体在水溶液中溶解的规律，道尔顿定律确定了混合气体的全压力与各组成气体的分压力之间的关系。它们提供了加热方法除去水中溶解气体的理论基础。     1.亨利定律指出在一定温度条件下，当溶于水中的气体与自水中逸出的气体处于动态平衡时，单位体积中溶解的气体量与水面上该气体的分压力成正比。在除氧器中设气体在水中的溶解量为＆，则亨利定律的数学表达式为：b=K(pu/p）mg／L     式中：pu--在平衡状态下水面上该气体的分压力， MPa；                p--除氧器内水面上气体的全压力，MPa；                K--该气体的重量溶解系数,它的大小随气体的种类和温度而定。 当某气体在水中的溶解与离析处于动平衡状态时，与水中气体溶解量相对应的该气体在水面上的分压力称为平衡压力Pf。如果用某种方法降低某气体在水面上的分压力，使水中平衡压力高于水面上的分压力Pb，则该气体在不平衡压差（Pf一Pb）的作用下自水中离析出来，直到达到新的平衡状态为止；反之，当不平衡压差为零或为负值时，已经离析出来的气体又会重新回到水中。如要将某种气体从水面上完全除净，可将该气体在水面上的实际分压力降为零，在不平衡压差作用下可把该气体从水中完全降掉，这即是热力除氧的基本原理。 2.道尔顿定律指出，混合气体的全压力等于各组成气体的分压力之和。在除氧器容积中，水面上气体的全压力p应等于水蒸气的分压力Ps和溶于水中的各种气体分压力Σpi之和，即：p＝Σpi+Ps      Mpa 返回

52 课题二教学内容二 a.除氧过程：给水在除氧器中定压加热，水的蒸发过程不断加强，水面上蒸汽的分压力逐渐加大，相应溶于水中其它气体的分压力不断减小。当把给水加热至除氧器压力下的饱和温度时，水开始沸腾，水蒸气的分压力接近水面上的全压力，其它气体的分压力趋近于零，于是溶解在水中的气体将从水中逸出被除掉，除氧器不但能够除氧，还能除去其它气体。 c.保证热力除氧效果的基本条件： (1)水必须加热到除氧器工作压力下的饱和温度，并维持一定时间。 (2)必须把水中逸出的气体及时排走，以保证液面上氧气及其它气体的分压力减至零或最小。 (3)被除氧的水与加热蒸汽应有足够的接触面积，蒸汽与水应逆向流动，或将水喷成雾状、细水流、水膜状等。 3.加热除氧过程:即传热传质的过程。 a.     传热过程就是把水加热到除氧器压力下的饱和温度。 b.     传质过程就是使溶解的气体自水中离析出来。气体从水中离析出来的过程可分为两个阶段： 第一阶段：除氧的初期阶段。此时由于水中气体较多，气体以小气泡的形式克服水的粘滞力和表面张力离析出来。此阶段约可以除去水中80％一90％的气体，称之为机械分离， 第 第二阶段：深度除氧阶段。此时水中还残留着少量气体，这些气体已没有能力克服水的粘滞力和表面张力而逸出，只有靠气体单个分子的扩散作用慢慢离析出来。这时可以用加大水汽接触面积和缩短气体的逸出路径加强扩散作用，才能达到深度除氧，称之为扩散分离。 返回

53 课题二教学内容三 返回 一.除氧器的种类和压力选择
    根据水在除氧器内的播散方式除氧器可分为：喷雾填料式（喷雾膜式）、淋水盘式（细流式）。喷雾淋水盘式等。根据除氧器压力的大小，可分为真空式、大气式和高压除氧器三种。 （一）真空式除氧器     50MW以上机组的凝汽器，冷却排汽至饱和状态，本身又有专门的抽气设备，因而凝汽器具备了热力除氧的条件，在凝汽器底部两侧加装适当的除氧装置（如淋水盘、溅水板、抽气口等），利用汽轮机排汽加热凝结水即可以除氧，称真空式除氧器。此时电厂补充水也从凝汽器的上部进入，正常运行时可将凝结水和补充水含氧量降至0．02～0． 03mg／L可以保护低压加热器及其管道免受强氧的腐蚀。但经过除氧后的凝结水还要经过真空以下的设备和管道，可能漏人空气，且有部分低压加热器的疏器，不能作为唯一的除氧器使用。 （二）大气式除氧器     大气式除氧器的工作压力选择略高于大气压（0.118MPa），以使离析出来的气体靠此压差自动排出除氧器，相应的饱和水温度为104．25℃。由于工作压力低，设备造价也低，土建投资费用不大，适用于中、低参数发电厂，还适用于热电厂生产返回水和补充水的除氧设备。  （三）高压除氧器     高压除氧器的工作压力一般为0．343～0．784MPa。我国定压运行高压除氧器选为0．588MPa，相应的饱和水温度为158"C，滑压运行高压除氧器最高工作压力为0．733～0．784MPa 返回

54 课题二教学内容四 返回 采用高压除氧器的好处是： (1)除氧器在回热系统中是一个混合式加热器，高压和超高压发电厂中采用
高压除氧器，可以减少高压加热器的台数，节省投资。 (2)高压和超高压发电厂的给水温度一般在230—250℃，当高压加热器因故 停用时，采用高压除氧器可供给锅炉较高温度(158—160℃)的给水，对锅炉正常 运行的影响较小。 此外，提高除氧器的压力其饱和水温也相应提高。这样既使气体溶解度降低， 又使气体在水中的离析过程加快，有利于提高除氧效果。 (3)可以防止除氧器发生“自生沸腾”现象。采用高压除氧器，其饱和温度相应较高，热容量增大，有利于防止除氧器发生“自生沸腾”现象。 a.  自生沸腾:过量的热疏水进入除氧器时，其汽化出的蒸汽量已能满足或超过除氧器的用汽需要，从而使除氧器内的给水不再需要回热抽汽就能自己沸腾的现象。 b.  自生沸腾危害：此时，除氧器的加热蒸汽会减至最小或零，甚至为负值，致使除氧器内压力会不受限制地升高，排汽量增大，带来较大的工质损失和热量损失。另一方面使原设计的除氧器内部汽、水逆向流动受到破坏，在除氧塔底部会形成蒸汽涡流，导致分离出来的气体难以逸出，使除氧效果恶化。 二.除氧器的构造 返回         （一）喷雾填料式除氧器 1.优点：传热面积大，在负荷变动时如低压加热器故障停用或迸水温度降低，除氧效果无明显变化，负荷适应性强，能够深度除氧，除氧后水的含氧 量可小于7μg/l。这种除氧器的除氧性能与给水雾化好坏关系很大，这种除氧器为我国和西方各国电厂广泛采用。

55 课题二教学内容五 2.结构和工作过程：图2－15所示为高压喷雾填料式除氧器。凝结水由除氧器中部中心管进入，再由中心管流入环形配水管2，在环形配水管上装若干喷嘴3，水经喷嘴雾化，形成表面积很大的小水滴，加热蒸汽由加热蒸汽管1从塔顶部进入喷雾层，喷出的蒸汽对雾状小珠进行第一次加热，水流间传热面积很大，可以得到较高的热负荷强度，水被迅速地加热到除氧器压力对应的饱和温度，水中溶解的气体有80％～90％可以以小气泡形式逸出，进行初期除氧，水中残余含氧量约0． 05～0． 1mg／L 在喷雾层除氧后， 还要进一步深度除氧，其措施是在喷雾层下面串联一个填料层13，填 料层是由很多Ω形不锈钢片、小瓷环、丝网屑或玻璃纤维压制的圆环或蜂窝状填料以及不 锈角钢等堆集而成，其比表面积（单位体积的表面积）很大，一般可达200m2／m3左右，能将水分散成很大的水膜，水的表面张力减小，残留下来10％～20％气体很容易扩散到水的表面，然后被从除氧器底部向上流动的二次加热蒸汽带走，分离出来的气体和少量蒸汽（约占加热蒸汽量3％～5％）从除氧器顶部排气管17排走。 （二）喷雾淋水盘式除氧器     1.喷雾淋水盘式除氧器有立式和卧式两种。其工作是在喷雾层初步除氧，可除去水中大部分气体，再在喷雾层下面串联淋水盘（代替填料层）深度除氧，除去水中残余气体。 返回

56 课题二教学内容六 1.结构：如图2－15所示。除氧水由进水管5进入进水室4，在进水室下沿纵向布置的恒速喷嘴将水雾化，一次加热蒸汽从左边管20进入与雾化水接触混合初期除氧，蒸汽凝结水和给水同时落到中部配水槽7中，配水槽将水变为均匀的细流落到数十组淋水箱中，二次加热蒸汽从淋水盘箱下部进入与给水逆向流动深度除氧，除氧后的给水从两根下水管6落至给水箱，被离析出的气体和少量蒸汽从上部3处装置8个排气口排出，为防止除氧器及给水箱工作过压，除氧器及给水箱圆筒两端上部安装了三个安全阀22，给水箱的贮水量为235m3。 （三）除氧器水箱        给水箱是凝结水泵与给水泵之间的缓冲容器。它的作用是在机组启动、负荷大幅度变化、凝结水系统故障或除氧器进水中断等异常情况下，保证给水泵在一定时间内不间断地向锅炉送水，防止锅炉缺水干烧产生爆管事故。贮水量是指给水箱底部出水管顶部水位至给水箱正常水位之间的贮水量，一般为给水箱全部几何容积的80％～85％。 返回

57 课题二教学内容七 返回 四、除氧器运行 (一)除氧器的定压运行
我国高、中压火力发电厂的除氧器几乎都采用定压运行方式(即高压除氧器稳定在0．6MPa，低压除氧器稳定在0．12MPa)。 除氧器定压运行时，由于机组负荷、工作蒸汽压力、进水温度、补充水量等的变化都将影响除氧效果。所以，对定压运行除氧器必须注意下述基本要求： (1)除氧水必须加热到除氧器压力下的饱和温度，这是使气体从水中分离出来的必要条件。由于运行中负荷变化，造成除氧器内压力瞬间升高或进水温度过低；补充水量增大等原因，有可能使被加热水达不到除氧器压力下的饱和温度，这时给水中溶氧量增加。即使加热不足1℃，水中含氧量就会大大地超过规定标准，因此运行中应保持除氧器压力稳定，这就要求除氧器的压力和水位自动调节器能正常投入。此外，进入除氧器的水量和水温应符合设计工况。为防止除氧水加热不足，应使给水箱中的再沸腾管经常投入运行，以保证良好的除氧效果。 (2)必须及时地把水中分离出来的气体排出。其目的就是防止汽空间氧气再次进入水中。运行中当向空排气阀开度一定时，除氧器内的压力大小决定了排汽量的大小。压力降低时，排汽量减少，塔内汽流速度降低，对除氧不利。压力升高时，排汽量增大，同时塔内汽流速度增大。加大了对细水流的破碎作用，对除氧有利，但增大了工质和热量损失。因此除氧器排气阀的合理开度，应通过试验来确定。 (3)改进补充水的运行方式。 改进的办法是： ①采用余汽冷却器，用余汽加热补充水，提高补充水温； ②应连续向除氧器补水，以提高除氧器运行工况的稳定性； 返回

58 课题二教学内容八 ③集中向少数除氧器内补水，这是因为多台并列运行的除氧器，如每台都进补充水，当运行工况变化时，必然引起整个除氧器系统工况波动，造成所有除氧器的除氧效果下降，如集中向一台或少数几台除氧器送进补充水，就可以保证其余除氧器运行工况的稳定，还可以对集中补水的除氧器进行调整或改造，以适应进大量低温补充水的运行工况。 (4)并列运行除氧器负荷应均匀分配，个别除氧器不应过负荷。并列运行除氧器在汽侧、水侧应设置有汽、水平衡管，以保持并列运行除氧器的压力和水位一致。 (5)给水箱水位应保持规定的正常水位。水位过低会使给水泵入口富裕静压头减小，水位过高会使水经抽汽管倒流入汽轮机引起水击事故。所以，给水箱上应装置水位自动调节装置。给水箱内还应加装再沸腾管，使水箱内水温经常处于沸腾状态，同时水箱水面上的汽化蒸汽可以把除过氧的水与水面以上分离出来的气体相隔绝，保证除氧效果。 除氧器在运行中，它的出水含氧量与负荷(进水量)、进水温度，补充水量、排汽量等的关系，称之为除氧器的热力特性(或叫运行特性)。 (二)除氧器的滑压运行 1．定义：除氧器的滑压运行，是指除氧器的运行压力不是恒定的，而是随着机组负荷的变化在一定范围内改变。 2．除氧器滑压运行的优点 (1)可以避免供除氧器用汽的抽汽节流损失。 说明：滑压运行除氧器由于不用维持除氧器压力恒定，故除氧器加热蒸汽管路上不设压力调节阀。除存在抽汽管路上的压降损失外，在任何工况下除氧器的压力都接近于抽汽压力，因此避免了运行中的节流损失，使系统简单，并改善了回热系统的热经济 (2)可以使汽轮机抽汽点得到合理分配，提高机组的热经济性。 返回

59 课题二教学内容九 返回 2．除氧器滑压运行带来的一些问题 A．存在问题：
当汽轮机负荷在较大范围内变动时，除氧器滑压运行与定压运行相比将对除氧效果和给水泵的安全运行产生不同的影响。例如：负荷突然增大时，除氧效果将下降；负荷突然减小时，容易使给水泵入口发生汽化。这是因为： (1)汽轮机负荷突然增加，除氧器内的工作压力将随着抽汽压力的升高而升高。与此同时除氧塔内下降过程的水和给水箱中的水在此瞬间来不及达到相应压力下的饱和温度，此时给水中含氧量增加。这种情况一直要持续到除氧器内水温达到新的压力下的饱和温度时，除氧效果才能恢复。此时，由于给水温度低于蒸汽压力对应的饱和温度，减小了给水泵入口发生汽化的可能性。 (2)汽轮机负荷突然减小，除氧器内的工作压力将随着抽汽压力的减小而降低。由于给水箱的热容量较大，水温还未下降，部分水将发生汽化，汽化蒸汽对除氧水进行加热，相当于二次除氧，此时除氧效果十分良好。但给水泵入口处最容易发生汽化，严重时会使给水泵不能正常工作。 B．结论：当除氧器采用滑压运行时，除氧效果下降主要发生在机组负荷突然增大的情况下；而给水泵进口水发生汽化，威胁给水泵安全运行，主要发生在机组负荷突然减小时 3．除氧器滑压运行防止给水泵入口汽化的措施 (1)提高除氧器给水箱的布置标高，增大给水泵入口静压。这一措施的优点是运行维护简单，缺点是厂房建筑投资增大。 (2)给水泵前加装前置泵增大有效汽蚀余量。此法可降低给水箱布置标高，减小厂房荷重。 返回

60 课题二教学内容十 (3)汽轮机甩负荷时采用备用汽源供给除氧器蒸汽，阻止除氧器压力下降过快。备用汽源可用新汽经减温减压，或其它可以获得的蒸汽。 (4)在给水泵入口处加速水的温降。 a. 减小给水泵吸入管的水容量，缩短其长度(指水平长度)，减小管径，这样可以加快换水速度，使给水箱内水温较低的水能够比较快地换至给水泵入口处，缩短了给水泵入口发生汽化的滞后时间。 b. 开启给水再循环管增加给水流量。 c.或在给水泵入口注入温度较低的水。注入的冷水可采用从旁路来的主凝结水。 4．除氧器滑压运行时防止舍氧量增大的措施：投入再沸腾管，尽快提高水温。 (三)、除氧器在运行中的常见故障 除氧器在运行中常常会发生一些异常情况，如排气带水、振动、U型溢水管的水封被冲破等。 1．排气带水(简称跑水) a. 条件：在运行工况发生较大变化时。 b. 原因：排气量过大，造成排气速度过高而携带水滴。 c. 措施： ① 一般通过调整排气门开度，便可使排气带水现象减少或基本消除。 对除氧设备的结构进行改进：如将除氧器顶部挡水板加大，或在顶部加装百页窗或汽水分离器，也可在除氧塔排气管上安装体外汽水分离器。 2．除氧器的振动 a.条件：除氧器内发生水、汽冲击时。 返回

61 课题二教学内容十一 b.危害：如果振动较大时，会使除氧器外部的保温层脱落，汽水管道法兰连接处松动，焊缝开裂，引起汽水漏泄，严重时甚至把淋水盘等部件振掉，使除氧器不能运行。 c.原因： ①造成水、汽冲击的主要原因是进水温度低及进水量波动大，使除氧器内蒸汽骤然凝结，引起汽压波动，导致汽、水冲击现象的发生。 ②在淋水盘式除氧器中，如果淋水盘中淋水孔锈蚀堵塞，则盘内水位将超过围缘高度而发生溢水现象。溢流会使汽流偏斜，使局部区域的汽流速度升高，因而汽流携带的水珠增多。当汽流偏转时速度降低，水珠又会落入淋水盘内，水的这种再循环增加了淋水盘的水负荷，使溢流更加严重，降低了淋水盘的通水能力。当淋水盘中心孔溢流到极限工况时，造成汽流阻塞和蒸汽瞬间凝结，此时除氧器将发生汽水冲击而振动。 ③除氧塔进水管安装不当也将引起除氧器振动。例如当水温较低的化学水、热网回水等管道水平引入除氧器头部时，若管径较大，进水口水平段不能为水充满，在开始通水或水量突然变化时，倒流入管内的蒸汽骤然凝结，汽压瞬时下降，也会发生汽水冲击，引起振动。 ④大气式除氧器给水箱上的U型溢水管，如果因底部积存锈垢而堵塞，或由于某种原因使给水箱水位升高而超过除氧塔下部进汽管口时，就会发生剧烈的汽、水冲击，并引起强烈振动。 ⑤对喷雾填料式除氧器，如果喷嘴脱落，使进水成为水柱冲向排汽管， 则会引起汽、水冲击，造成振动；或喷雾层内压力波动，引起水流速度波动，造成进水管摆动，使除氧器振动。 d.措施： ①可适当降低除氧器的负荷或提高进水的温度。 返回

62 课题二教学内容十二 返回 ②在结构上加以适当改进。 ⅰ.把进水管倾斜安装；
ⅱ.在靠近除氧器的进水管道上安装逆止阀，以免在负荷变化时因水不能充满管道而发生水冲击； ⅲ.将淋水盘的淋水孔径适当扩大或增加孔数，以提高淋水盘的通水能力； ⅳ.将淋水盘的围缘适当加高，以减少溢水量； ⅴ.对除氧器内部的热负荷分配重新进行核算，必要时加以改进，以避免由于上部热负荷偏大，下部偏小，而使蒸汽在局部有过多的凝结等。 返回

63 课题三 凝汽设备 返回 教学目的：掌握凝汽器的结构、工作原理和热力特性。 教学内容： 一、 凝汽设备的组成及任务
课题三 凝汽设备 教学目的：掌握凝汽器的结构、工作原理和热力特性。 教学内容： 一、 凝汽设备的组成及任务     凝汽器（也称复水器）除了进汽口之外，可以认为它是一个密闭的容器。凝汽器内布置了很多冷却管。冷却水（也称循环水、源源不断地在冷却管内流过，这时冷却水就构成 了凝汽器的冷源。进入凝汽器的蒸汽遇冷凝结成水，放出的汽化潜热被冷却水带走，使凝汽器内的蒸汽接近冷源温度，由于蒸汽的饱和压力与其饱和温度是相对应的，因此凝汽器内能够形成高度真空，例如：从饱和水蒸气表上可查到：对应30oC的饱和蒸汽，其饱和压力是0，004241MPa；对应35℃的是0． MPa。 图2－16为凝汽设备的原则性系统图。循环水泵4使冷却水不断地流经凝汽器3。进入凝汽器的蒸汽被冷源冷却后，凝结成水。凝结水被凝结水泵5抽出，经过加热器和除氧器等进入锅炉循环使用。由于凝汽器在工作时内部具有高度真空，所以空气会从不严密处漏入。为了防止空气在凝汽器内积存，就要不断地将空气抽出，所以，还设有抽气器6。 返回

64 课题三教学内容一 返回 凝汽设备的任务是： （1）在汽轮机的排汽口建立并维持规定的真空度；
    （1）在汽轮机的排汽口建立并维持规定的真空度；     （2）将汽轮机的排汽凝结成洁净的凝结水，并回收工质     凝汽器按照排汽凝结方式的不同可分为混合式和表面式两大类。混合式凝汽器有结构简单、冷却效果好等优点。可是它对冷却水质要求高，否则凝结水就不能再作为锅炉的给水队因为有这个缺点，所以现在一般不采用它。     在表面式凝汽器中，冷却工质与蒸汽被冷却表面隔开而互不接触。根据冷却工质的不民又分为水冷却式和空气冷却式两种，由于用水作冷却工质时，凝汽器的传热系数高，所需要的冷却面积小，因此在凝汽式电厂中，一般都采用这种型式的。只有在严重缺水的地区及列车电站上才采用空气冷却式凝汽器。 二、 凝汽器的结构 图2－17所示，是一种水冷却式凝汽器。凝汽器圆形外壳2（还有的呈椭圆形或矩形）两端连接着管板3和水室端盖5、6，管板上装有很多根冷却水管4，使两端水室相通。冷却水从进口1l进入水室8，经冷却水管进入另一端水室9，转向后，经过上层冷却水管从出口12流出。汽轮机排汽从凝汽器进口1（也称凝汽器的喉部）进入凝汽器冷却水管外侧空间（通常称之为汽侧），并在冷却管外表面凝结成水。凝结水汇集到热水并16后由凝结水泵抽出。 返回

65 课题三教学内容二 图2－18所示。装配时，先把外壳：和管板2组装起来，它们之间是靠双头螺栓4的凸肩和螺母紧密连接的。待凝汽器内的所有冷却水管都装配上以后，再将水室3装上，可见，管板的作用是固定冷却水管并将凝汽器的汽侧与水侧分开。     冷却水管的端部在管板上的固定方法分胀接法和垫装法两种。 图2－19所示。垫装法能保证冷却水管温度偏高时的自由膨胀，但工艺复杂，相邻管子之间的紧凑性差，这种方法只适用汽轮机排汽温度变化较大的凝汽器。胀接法不仅结构和工艺比较简单，而且连接处的严密性好，是现代被广泛采 用的方法。在采用胀接法的凝汽器中，为了便于冷却水管的自由膨胀，在冷却水管安装冰、使其呈弯曲状，管子的热膨胀就靠本身的变形来补偿。 上页图2－17所示，冷却水在凝汽器中经过一次往返后才排出，这种凝汽器称为双流程凝汽器。若冷却水在冷却水管中只流过一个单程就排出，这就称为单流程凝汽器。依此类推）还有采用三流程和四流程的凝汽器，一般在水源充足取水方便的地方，在大型机组中采用单流程型式，在中、小型机组中多采用双流程。 返回

66 课题三教学内容三 返回 三、 凝汽器的热力特性
    凝汽器偏离设计工况的工况，称为凝汽器的变工况。当机组负荷变化时，凝汽量要发生相应的变化；冷却水进口温度会随气候不同而改变，冷却水量风也随循环水泵的运行方式而变化，这些变化都使凝汽器处在变工况下工作，凝汽器内的压力也同时发生变化。凝汽器压力随凝汽量、冷却水量和冷却水进口温度变化而变化的规律称为凝汽器的热力特性，或称为它的变工况特性。下面分析一下这四个变量之间的关系。     1．循环水温升 Δt     循环水温升Δt主要取决于冷却倍率。当冷却水量Dw不变时有： Δt=520(DC/DW)=aDc         由此可见，此时At与从成正比关系。在运行中，循环水温升 是判断循环水系统工作情况的重要指标。如果在运行中蒸汽负荷Dc没有变化，而循环水温升Δt却发生变化，说明循环水系统的工作情况有变化，运行人员应作相应的检查或调整。反之，当冷却水量Dw及其他条件不变时，可根据Δt变化情况来判断凝汽器负荷Dc或机组负荷的变化情况。 2．传热端差 δt     凝汽器的端差反映了凝汽器内部的传热好坏！若端差小则传热效果好同时真空也会较高。     当冷却水量和冷却水进口温度一定时，凝汽器真空随机组负荷减小而升高；当冷却水量和机组负荷一定时，凝汽器的真空将随冷却水进口温度的降低而升高。因此，在其他条件相同的情况下，凝汽器的真空，冬天要比夏天高些。 返回

67 课题三教学内容四 最后应该明确，对每一个工况，凝汽器都有一个对应的最有利真空。以此为基准，真空再提高，将使机组的热经济性降低。真空过度降低，即所谓真空恶化，将引起一系列不良后果。如使机组的理想焓降相应减小，在认为此时机组的损失基本不变的前提下，机组的效率要降低；低压缸因蒸汽温度升高而变形，使机组内动静之间的间隙变化，间隙消失会引起机组振动；有的机组，低压转子的轴承座落在低压缸上（亦称轴承不落地，国产50Mw、100Mw、200Mw汽轮机就是这种结构），当低压缸膨胀时，原来分配在轴系各轴承上的负荷要发生变化，这也能引起机组振动；机组背压变化，轴向推力也随着变化，变化幅度大了，也影响机组的安全运行；由于铜管和凝汽器壳体的线胀系数不一样，真空的频繁变化，会使铜管端部在管板中的胀紧程度遭到破坏；真空恶化时，空气分压力增大，使凝结水中的含氧量增加，等等。因此，一旦真空恶化时，机组被迫减负荷或停机。 返回

68 单元三 发电厂的汽水管道 教学内容： 课题一 管道的材料和规范 课题二 阀门 课题三 管道的膨胀、支持、保温与涂色 课题四 管道的运行和维护
单元三 发电厂的汽水管道 教学内容： 课题一 管道的材料和规范 课题二 阀门 课题三 管道的膨胀、支持、保温与涂色 课题四 管道的运行和维护 内容提要： 本单元主要讲述发电厂管道的材料和规范，管道的补偿、支持与保温，以及管道的运行维护知识；并着重介绍汽轮机旁路系统控制阀、抽汽止回阀等电厂常用阀门的结构和工作原理。 返回

69 课题一 管道的材料和规范 返回 教学目的：了解电厂管道常用材料 ，掌握管道的技术规范。 概述：
课题一 管道的材料和规范 教学目的：了解电厂管道常用材料 ，掌握管道的技术规范。 概述： 1．定义：热力发电厂的管道，是指电厂热力系统范围内的汽水输送线路。 2．任务：把汽、水从一个设备输送到另一个设备，或把它们排放至大气、地沟里去。 组成：发电厂的管道除管子本身外，还包括管子的连接件(大小头、弯头、三通、法兰、堵 头、焊缝等)、附件(各种阀门)、远距离操纵机构，管内介质的测量装置、管子的支吊架保温及热补偿装置等。 一、设计压力     1、定义     设计压力一般是指管道运行时介质的最大工作压力。     国产机组主蒸汽管道的设计压力，取用锅炉过热器出口的额定工作压力。引进国产300MW、600MW机组及部分进口机组，允许超压5％运行，故管道设计压力还应加上5％的超压值。 二、设计温度     设计温度一般是指管道运行时介质的最高温度。     主蒸汽和高温再热蒸汽管道的设计温度，应分别取用锅炉额定蒸发量时过热器、再热器出口的额定工作温度，再加上锅炉正常运行时允许的温度偏差值。温度偏差值可取5℃ 三、设计压力和设计温度的表示方法     管道的设计压力、设计温度也可用标注压力和温度的方法来表示。例如P54140，54表示设计温度为540℃，140表示设计压力为表压13.73MPa(140kgf／cm2)。 返回

70 课题一教学内容一 四、公称压力     1、定义     公称压力是某种钢材在一特定温度下的允许工作压力。对碳素钢管道和附件为在0～200℃等级及以下允许的工作压力。公称压力和允许工作压力都是对应管道介质压力和温度的一个组合参数。管道公称压力用符号Pg表示，其单位为MPa。     2、作用     发电厂汽水管道采用的材料不同，承受的工作压力不同，即使是采用同一种材料，管道的最大允许工作压力也是随着管内介质温度的升高而降低的。汽水管道的这一特性，给汽水管道的制造、选用和计算带来了不便，为了实现管道制造和使用上的标准化为此，国家标准中将管道压力分为若干个公称压力等级，压力等级随钢材而异。 如碳素钢由0.0981～49.033MPa分为16个压力等级，温度由0～450℃分7个温度等级，如表3-l。合金钢由0.0981～ MPa分为19个压力等级，温度由350～530℃分9个温度等级。每一个温度等级下的压力数值是介质相应的允许最大工作压力。 说明：表中公称压力15.691的管子，随工作温度的增加，允许工作压力由15.691降至 MPa，即同一公称压力的管道，适用于不同的介质参数。 返回

71 课题一教学内容二 返回 五、公称直径 1、定义 管道的名义的计算内径。管道的公称直径用符号Dg表示，其单位以mm计。 2、作用
    1、定义     管道的名义的计算内径。管道的公称直径用符号Dg表示，其单位以mm计。     2、作用     在允许的介质流速和压降损失下，管道中流过的工作介质数量由管道内径来决定。在国家标准中规定了管道内径等级，规定管道的内径等级，原因是管道内径的实际大小，通常不同于公称直径。例如无缝钢管，当外径和壁厚都为同样国家标准中所规定，公称压力不同，管壁厚度也不同。随公称压力的增大，壁厚也增大。 我国管道的公称直径标准等级范围是1～4000mm，共分54级，如表3-2所示。用于中参数管道的公称直径，壁厚s和外径D。的钢管规范，如表3-3所示。 返回

72 课题一教学内容三 六、常用管材钢号及使用温度     表3-4为常用管材的钢号及推荐使用温度。 返回

73 课题二 阀门 教学目的：了解阀门的分类和材料，掌握发电厂常用阀门的作用、结构、工作过程及其控制方式。 返回 一、阀门的分类及材料
课题二 阀门 教学目的：了解阀门的分类和材料，掌握发电厂常用阀门的作用、结构、工作过程及其控制方式。 一、阀门的分类及材料 1.阀门分类： 管道阀门是用来满足汽水系统的关断、调节，切换和安全运行需要的。按其用途可分为以下几类： (1)关断阀门 如闸阀、截止阀、球阀及旋塞阀(考克)等； (2)调节阀门 如调节阀(调节压力或流量)、疏水阀(疏水器)等； (3)保护阀门 如安全阀、逆止阀及快速关断阀等。 2．阀门的材料：根据介质的工作参数(压力、温度)来决定的。 a.介质工作压力在1.96MPa、工作温度在300℃以下时，阀门壳体可用铸铁制成； b.中压中温的阀门可用碳钢制成；高温高压时则用合金钢制成。 二、阀门的结构 阀体 阀盖 填料 阀杆 阀瓣与密封面 驱动装置 返回

74 课题二教学内容一 返回 三、阀门型号和名称编制方法
三、阀门型号和名称编制方法      阀门名称可按传动方式、连接形式、结构形式、衬里材料和类型命名。阀门型号和名称编制方法示例如下：     1、Z942W一1型。表明：闸阀，电动机传动、法兰连接、明杆楔式双闸板、阀座密封面材料由阀体直接加工，公称压力0．1MPa，阀体材料为灰铸铁。名称为电动楔式双闸板闸。     2、D741X一2．5型。表明：蝶阀，液动、法兰连接、垂直板式、阀座密封面材料为铸阀瓣密封面材料为橡胶，公称压力为o．25MPa，阀体材料为灰铸铁。名称为液动蝶阀。     3、J961Y-P54170型。表明：截止阀、电动机传动、焊接连接、直通式、阀座密封面阀体材料为铬钼钒钢。名称为电动焊接截止。 三、阀门选择及使用      管道上的阀门是根据用途、介质种类、参数(温度、压力、流量)等因素来选择的。选出的阀门公称压力、公称直径、阀门允许的工作温度及使用范围等应与使用该阀门的管道系统中的公称压力、公称直径和介质种类相适应。还要考虑安装、运行、维护和检修方便以及经济上的合理性。 1、闸阀和截止阀 闸阀和截止阀是用来切断或接通管道中的汽水通路，在较小的管径通道中，要求有较好的关断密封性时(疏水阀、放泄阀)，多选用截止阀。在蒸汽管道和大直径给水管道中，由于阻力一般要求较小，应选用闸阀。 返回

75 课题二教学内容二 为使大管径上的阀门容易开启，常常要装一个尺寸较小的旁路门。运行中闸阀和截止阀要处于全开状态，停止运行时，要处于全关状态。为保持闸阀和截止阀的严密性，绝不准许做调节流量和压力用。如图为中、高压管道用闸阀。中、高压管道上用的截止阀表示在上。 返回

76 课题二教学内容三 返回 2、调节阀门 节流阀用来调节介质流量和压力；减压阀可自动地将介质压力减到所需数值；调节阀用来调节介质流量的。
2、调节阀门         节流阀用来调节介质流量和压力；减压阀可自动地将介质压力减到所需数值；调节阀用来调节介质流量的。     这些阀门都属于调节用阀门，在运行中要经常开关，为防止漏泄不严密，在调节阀门之前要串联关闭阀。开启时，先全开关闭阀而后再开启调节阀，关闭时，先关闭调节阀而后再关闭关闭阀。      安装在给水管道上供调节给水流量的调节阀如图所示。 返回

77 课题二教学内容四 3、逆止阀        逆止阀用来防止管道内介质倒流，当介质倒流时，阀瓣自动关闭，截断介质流量，以防止事故发生。锅炉给水管道上垂直装设和水平装设的逆止阀，分别如下图所示。 返回

78 课题二教学内容五 4、快速关断阀     快速关断阀是用来瞬间关断或接通管内介质的阀门。快速关断阀有球形液压逆止阀、扑板式液压逆止阀、电磁式启闭阀。分别如图所示。前两种阀应用在回热抽汽管道上，后一种应用在控制水管路系统中。 返回

79 课题二教学内容六 返回 四、阀门的运行维护 正确的运行与维护阀门，不仅能保证阀门的安全，而且能延长其使用寿命。
必须按照规程规定和制造厂家的要求操作阀门。在每次开启蒸汽阀门之前，必须按升温要求预热阀门，升温速度不能过快，避免热冲击，同时开启疏水阀，将凝结水排出。在每次开启水阀门时，要防止水冲击现象发生。 关断用阀门，不能作为调节阀使用，应处于全关或全开位置，否则将损坏密封面。在阀门关闭时，如果密封面处有缝隙，介质将从缝隙间高速流出，从而加速密封面的损坏。 对于高温高压的阀门，要经常检查其保温状况，如果阀门本体保温脱落，要及时处理。没有保温的阀门，在运行中其外表面温度比阀门内表面温度低，会产生温差，出现热应力；当阀门关闭时，阀门外壳冷却得快，而阀杆与阀瓣冷却得慢，使得阀杆与阀瓣处于受压状态。如果压缩应力过大，会使阀杆弯曲，并产生永久变形。 为了保证阀门经常处于良好状态，能够在必要时紧急开启或迅速关闭，须定期对阀门进行开关试验。在运行中做阀门开关试验时，一定要做好安全措施，以免影响正常运行。 返回

80 课题三 管道的膨胀、支持、保温与涂色 返回 教学目的：掌握管道的补偿方法，了解管道支吊架的形式、对保温的要求及管道图色规定。
课题三 管道的膨胀、支持、保温与涂色 教学目的：掌握管道的补偿方法，了解管道支吊架的形式、对保温的要求及管道图色规定。 一、管道膨胀的热应力与推力 (一) 管道膨胀的热应力 电厂中的许多汽水管道从停运到投入运行，其温度变化很大。它们在投运和停运过程中，即受热和冷却过程中，都要产生热胀冷缩，引起管道的伸长或缩短。 管道受热膨胀时，要引起热伸长；当膨胀受阻时，必产生热应力及推力。 当管道因热胀变形受阻产生的热应力大于管材的屈服强度极限时，管道将产生局部塑性变形。只要这塑性变形多次反复出现，就会使管道产生疲劳破坏。 (二)影响热应力的因素及减少热应力的措施 1．温度的影响 温度变化Δt愈大，则产生的热应力及作用力愈大。所以温度变化愈大的汽水管道，愈应重视其热膨胀的问题。 2．管道弹性的影响 a.当固定支架阻碍其热膨胀变形时，管道本身无法或只能很小地变形，以致产生了很大的热应力及作用力。 b.在同样受热情况下，弯曲的管子就能利用本身的弯曲变形来吸收管道的热膨胀，所以固定支架对管道热膨胀的阻碍就小得多，相应的热应力及作用力也就减小了。 c.如该管道布置成立体弯管，则它还可以利用扭转变形来吸收管道的热膨胀。 d.弹性管道这种吸收热膨胀、减小热应力的能力，工程上称为热补偿。 e.结论：弹性管道具有吸收热膨胀的补偿能力，使应力及作用力减小。并且弹性愈大，吸收热膨胀的补偿能力也愈大。 返回

81 课题三教学内容一 3.支吊架的影响 固定支架的位置选择对管道热膨胀的影响也是很大的，因此固定支架位置的选择还应和管道的热补偿一起综合考虑。 二、管道的补偿 一般常用的补偿方法有热补偿和冷补偿(冷紧)两种。 1．热补偿 定义：热补偿即是管道在热胀冷缩时，能允许有一定程度的自由弹性变形采吸收热伸长以补偿热应力，使热应力减少到不超过允许值。 (1)自然补偿:利用管道的自然走向和选择各区段的适当外形(一般是各管段互相垂直或成一定的角度)及固定支架的位置，使固定支架间的弹性管道能利用其弯曲和扭转来补偿热应力。当自补偿不能满足要求时，必须增设补偿器。 （2)补偿器： a.适用条件：当管道受到敷设条件的限制不能采用自然补偿(如较长的管道直线部分和直线母管等)或管道的自然补偿不能满足要求时，应在管道上加装热膨胀补偿器。 b.类型：Ω形和Л形弯曲管补偿器以及波纹补偿器等。如图所示。 返回

82 课题三教学内容二 返回 b.类型：Ω形和Л形弯曲管补偿器以及波纹补偿器等。 c.特点：
ⅰ.Ω形和Л形弯曲管补偿器Ω形和Л形弯曲管补偿器是由管于本身弯曲而成的，如图3-9所示。它具有补偿能力大，运行可靠及制造容易等优点，适用于任何压力和温度的管道。其缺点是尺寸较大，所占空间较大，汽流阻力也较大。 ⅱ.弯曲管补偿器一般安装在两固定支点的中间，补偿器两侧受两支点的推力是均匀的。 ⅲ.弯曲管补偿器的弯曲半径通常采用管外径的4倍，即R=4D。。其补偿能力决定于补偿器管子直径D。及突出段长L。 ⅳ.在安装Q形和n形补偿器时，一般都要进行预先冷紧，冷紧长度不小于其补偿能力的一半。当管道受热膨胀时，补偿器首先由拉长状态回复到正常不受力状态，然后才开始受热膨胀伸长，所以，冷紧可降低工作温度下的管道内应力。 d.波纹补偿器: ⅰ.结构：用3—4mm厚的钢板压制或焊接而成的，如图3-9所示。 ⅱ.特点：一般级数为3—5级，最多不超过6级。级数过多，两端的波纹变形较中间为大，即使介质压力很低时，亦能产生很大的轴向力。因此这种补偿器的补偿能力不大，只能用在介质压力在0．7MPa以下及管径在150mm以下的管道上。波纹补偿器用在水平管道上时，必须把每个波纹中的凝结水放出，否则会引起水冲击。 2．冷补偿一冷紧 a.原理：冷补偿是利用管道冷状态时，预加以相反的冷紧应力，使管道在运行初期热膨胀时，能减小其热应力和管道对设备的推力及力矩。 返回

83 课题三教学内容三 b.应用：对于蠕变条件下(碳钢在380℃以上，低合金钢和高铬钢在420℃以上)工作的管道，应进行冷紧，冷紧比(即冷紧值与全补偿值之比)不小于0。7：对于高温管道，当热伸长较大需要减少对设备的推力和力矩时，也应进行冷紧，冷紧比一般采用0．5。 c.冷紧口位置的选择: 冷紧口应选在管道中力矩较小，便于施工的位置(如靠近平台、梁柱等),其原因为必须保证冷紧后管道内预应力方向与热应力方向相反。 三、管道的支吊架 (一)管道支吊架的作用 1.承受管道本身及流过介质的重力； 2.固定管子，承受管子所有的作用力、力矩，并合理分配这些力，以满足管道热补偿及位移的要求，并减少管道的振动。 (二)支吊架的形式及应用 概述：支吊架包括支架和吊架。支吊架用包箍或焊接与管道相连。支吊架的形式有固定和活动的两种。 如左图3-10所示。 1．固定支架 a.作用：固定支架是固定管子用的。 b.结构：如图7—12所示。管子被夹在管夹与管枕之间，而整个支架则固定在与建筑物相连的托架上。 返回

84 课题三教学内容四 返回 b.应用：应用于管道受热膨胀时不发生任何位移和转动的支撑点，同时承受管道的重力、作用力和力矩。
c.应用条件：固定支架设置在不允许管道有任何位移及转动的地方。如设置在锅炉出口，汽轮机入口、切换阀门组处、母管端头、排汽管处，两膨胀器之间、靠近支管的母管上等处。 2．活动支架 在管道上无垂直位移或垂直位移很小允许水平方向位移的地方，可装设活动支架，以承受管道重力，并加强管道的稳定性。根据管道对摩擦作用力的不同要求，活动支架常采用以下几种形式： (1)对由于摩擦而产生的作用力无严格限制时可采用滑动支架，如上页图7—10所示。 (2)当要求减小管道轴向摩擦作用时，可用滚柱支架，如上页图7—10所示。 (3)当要求减小管道水平位移的摩擦作用力时，可采用滚珠支架。 在水平管道上只允许管道单向水平位移的地方，应装设导向支架，以承受管道的重力和限制位移的方向。 返回

85 课题三教学内容五 返回 3.管道吊架 a.种类：普通吊架与弹簧吊架。
b.作用：普通吊架可以保证管道悬吊点所在水平面内的自由位移。弹性吊架通常用于自然补偿具有复杂位移的管道，可保证悬吊点在空间任意方向的位移。 c.图7—11为弹簧吊架的结构示意图。 d.应用场合：在管道具有垂直位移的地方，应装设弹簧吊架，以承受管道的重力。在有水平位移的地方，应采用滚珠弹簧吊架。 四、管道的金属监督 在高温下工作的管子，截面积会变大，组织性质会发生变化，强度和高温性能会降低，所以进行蠕变的监督 返回

86 课题三教学内容六 五、管道的保温 1．管道保温的意义：在发电厂中有大量高温介质从管道中流过，使管道表面具有很高的温度，若没有保温设施，热量将通过管道表面散失到空间，这一方面会使发电厂热经济性降低(散热损失增大及介质参数降低)，另一方面散发出来的热量会使主厂房内气温过高，造成不良的工作条件，有时还会烫伤人。 2．管道保温的条件：发电厂中所有温度高于50℃的汽水管道及其法兰、阀门等附件均应保温，保温层表面温度在周围空气温度为20℃时，不应高于50℃。 3．保温效果的影响因素：与选用保温材料的性质有很大的关系。 4．主保温层用的保温材料应满足下列要求： (1)导热系数小，密度小，一般要求保温材料的导热系数应小于0．4187—0．8374kJ／(m•h•℃)，密度小于600kg／m3； (2)具有一定的强度，一般保温材料制成品的抗压强度应大于0．3MPa， (3)在高温下性能稳定，在温度反复剧变时，不致引起材料质量变化(如强度降低、脆化等)。 (4)耐热温度高，对金属无腐蚀作用： (5)价格低廉，施工方便，不易燃烧。 返回

87 课题三教学内容七 六、管道涂色 表明管子的介质种类、流向、名称、必须涂色。如下表所示。 返回

88 课题四 管道的运行和维护 教学目的； 掌握凝结水管道和给水管道清洗的流程和工序，以及蒸汽管道吹扫的方法和流程，掌握管道在机组各种运行工况下的运行维护方法，了解管道的防腐方法。 一、汽水介质的流速 管径过大，投资大，过小经济性差，应比较选取适当的流速 二、管道的冲洗和吹扫 目的：去掉管内的杂质,保证安全经济运行 (一)凝结水和给水管道的冲洗 1．凝结水管道的冲洗 凝结水管道的冲洗包括凝汽器、凝结水泵、轴封加热器、低压加热器、除氧器等的冲洗。为保证清洗时形成闭式水循环，应由除氧器水箱设一临时管道至凝汽器。冲洗方式是：先采用干净的工业水进行开路冲洗，后采用除盐水进行闭路循环冲洗。开路冲洗的流程是：冲洗水由凝汽器经凝结水泵、轴封加热器、低压加热器，进入除氧器，经放水管排走。 闭路循环冲洗的流程是：冲洗水由凝汽器经凝结水泵、轴封加热器、低压加热器，进入除氧器，再由除氧器水箱的临时回水管返回凝汽器，构成闭式循环。 2．给水管道的冲洗 给水管道的冲洗包括除氧器、给水泵、高压加热器及高压加热器至省煤器人口阀前的管道。冲洗前，需在省煤器前接一临时管道，用于冲洗水的排放。 返回

89 课题四教学内容一 为了进行给水管道的冲洗，应先试运给水泵。冲洗时首先采用水质符合要求的软化水进行冲洗，再用除盐水进行冲洗。把除氧器水箱作为冲洗水箱，注入合格的冲洗水，将给水泵投入运行，逐渐使其达到最大流量，对给水管道系统进行清洗。开始时，不包括高压加热器冲洗，先冲洗旁路，再投入高压加热器进行冲洗。当排水与入口水的水色和透明度目测一致时，即可停止冲洗。 3．凝结水和给水管道的化学清洗 亚临界机组和直流锅炉对汽水品质要求比较高，因而对凝结水和给水管道的清洁程度有较高的要求。除要求将管道中附着的杂质清除掉以外，还要求清除掉管道内壁的腐蚀产物，一般采用化学清洗方法。这种清洗方法不仅可以除掉管道内壁的腐蚀产物，还可节省冲洗水用量，缩短机组启动调试时间，保证试运过程中的汽水品质。 一般化学清洗的工序是：水清洗—碱洗一水冲洗一酸洗一水冲洗一中和钝化处理。在清洗过程中，碱洗是为了除去管道内的油脂、油漆等，对氧化铁等附着物也有一定的松动和去除作用。酸洗是为了除去管道内的氧化铁等腐蚀产物。钝化处理是使酸洗干净的管道内壁形成一层保护膜，以保护金属。 凝结水和给水管道的化学清洗系统包括除盐水补充水管、酸洗溶液箱、凝结水泵、凝结水系统、低压给水系统、高压给水系统等。 参加化学清洗的主要有主凝结水管道、高压给水管道和高压加热器，其中低压加热器只进行水冲洗和碱洗，不进行酸洗，这是因为低压加热器管子是胀接在管板上，其胀口部位不易保护，易造成酸腐蚀而泄漏。 返回

90 课题四教学内容二 返回 (二)蒸汽管道的吹扫 蒸汽管道的吹扫又称吹管，再热机组的吹扫包括过热器、再热器、主蒸汽管道和再热蒸汽管道的吹扫。
利用蒸汽进行吹管有两个目的：一是利用蒸汽在管内高速流动对杂物产生的冲刷力，把管内的杂物冲走；二是利用金属与附着杂物热膨胀系数的差异，产生相对位移，使黏附 在管壁上的焊渣、氧化铁皮脱落，随蒸汽带走。 吹管的方法有稳压吹管法、蓄能吹管法和稳压蓄能联合吹管法。 稳压吹管法是在吹管时尽量保持压力、温度、流量近似不变，它适用于任何形式的锅炉。吹管时要加强炉膛的燃烧，吹管一般以锅炉主汽门为控制阀门，吹管时间为10—20min。 蓄能吹管法是在吹管前将锅炉点火，并升压到一定的压力，在吹管时锅炉灭火，利用锅炉的蓄热短时释放，提高吹管流量。吹管时尽快全开控制阀，当压力下降到一定值时关闭控制阀，重新点火升压，准备再一次吹管，经过多次吹管，直到合格为止。 稳压蓄能联合吹管法，以蓄能吹管为主，在蓄能吹管之前增加一段时间的稳压吹管。吹管要分段进行，同时将吹管系统中易磨损或影响流量的部件(如流量孔板、调节阀瓣)拆除，在进入汽轮机处将管子断开，或将主汽门阀芯取出加堵，再接上临时管道至冷段再热蒸汽管道，临时排汽管接到室外，临时排汽管人口装靶板、出口装消声器。常用的分段吹管有两阶段吹管和三阶段吹管。 返回

91 课题四教学内容三 两阶段吹管系统较为简单，吹管次数较少。第一阶段吹扫蒸汽流程：过热器一主蒸汽管+临时管一冷段再热蒸汽管一临时管排大气。第二阶段吹扫蒸汽流程：过热器一主蒸汽管+临时管一冷段再热蒸汽管一再热器一热段再热蒸汽管---临时管排大气。 三阶段吹管是在保证过热器和主蒸汽管吹扫干净后再吹扫再热器，可防止前面过热器中的杂物吹到后面再热器中，这种方式吹扫得比较干净，但系统复杂，施工量大，吹扫时间较长，燃料和给水消耗大。其流程是：第一阶段是吹扫过热器、主蒸汽管；第二阶段增加吹扫冷段再热蒸汽管；第三阶段再增加吹扫再热器和热段再热蒸汽管。 三、管道的运行维护 1．管道启停注意事项 蒸汽管道在开始投入时，要避免温度的急剧升高。如果管道内的温度急剧升高，则因管道内外壁温度差很大，将产生很大的热应力，过大的热应力使金属材料产生变形，以至管道产生裂纹。因此，机组启动时，对于高温蒸汽管道要进行充分的暖管，同时严格控制其温升率，并加强疏水的排放，以防止过大的热应力和水击现象的发生。按规定单元制机组在启动中的主蒸汽和再热蒸汽管道的温升率小于5C／min，而主汽门、调节汽阀的温升率小于4—6C／min。 返回

92 课题四教学内容四 在启动暖管过程中，应检查确认：管道的支吊架工作正常，管道膨胀良好，管道无晃动或振动，管道内没有冲击声，法兰和阀门等处无泄漏。 同样，在停机过程中，也要注意控制蒸汽管道的温降率，使之在规定值以内，并进行充分的疏放水，同时加强对管道的监视和检查。 水管道的投入要注意把管内的空气排净，缓慢向管内充水，并避免发生水锤现象，因为这种水冲击的力量很大，往往能破坏阀门和设备。 2．管道的正常运行维护 正常运行中，要注意蒸汽参数的变化，一般要求主蒸汽管道不能超温超压运行，同时应避免温度的频繁变化。按规定：蒸汽压力允许在额定值±0．2MPa范围内变化，超过0．2—0．5MPa时，要采取措施降低压力。蒸汽温度允许在额定温度±5'c范围内变化，超过10℃以上，或在这一温度下运行10—30min后仍不能恢复正常时，要停止运行。而且这种情况全年累计数不应超过20h。 运行人员应记录好蒸汽管道的年累计运行时间，启停次数和超温、超压等情况。应定期检查汽水管道的运行情况，注意水击现象的发生。管道的保温应完整，不应有脱落或裸露现象。定期检查管道的支吊架、法兰、阀门及膨胀情况。在降雨期间应加强露天布置管道的检查，在冬季应做好管道的防冻工作。 四、管道的防腐 管道停止运行后，外界的空气必然会进入管道系统。如果管道内金属表面因受潮而附着一层水膜或管内还残留一部分没排净的水，则空气中的氧就会溶解于水中，使金属表面遭到氧腐蚀，如不采取措施，管道停用时的腐蚀速度远远大于运行时的腐蚀速度。 返回

93 课题四教学内容五 返回 汽水管道停用时常用的防腐方法有干保护法和充满水保护法。
干保护法的原理是使金属表面不与水接触，以达到防腐的目的。在管道停运后，立即放水，如果汽水管道介质温度较高，可以带压放水，利用管道的余热将金属表面烘干，然后在管道内充以纯度在99％以上的氮气，以阻止空气渗入。充氮时，要使管内氮气压力高于大气压力，并将汽水阀门关闭严密，以维持必要的氮气压力。要经常检查氮气压力，如果发现管道内压力消失，应及时充氮，并查找原因，予以消除。 充满水保护法是利用保护性水溶液充满停用后的管道内，以杜绝空气中的氧气进入管道。一般常用的药剂为氨和联氨，其浓度达到200—300nmg/L，pH值>10。在大气温度不低于0℃以下时，可以采用充满水保护法，若大气温度可能降至0℃以下时，则必须采用干保护法。 另外，还有干燥剂法和气相防腐剂法，干燥剂法是采用吸湿能力很强的干燥剂吸收管内水分，保持管内干燥，从而防止腐蚀。气相防腐剂在常温下能缓慢地挥发，并扩散到金属表面而对金属起保护作用。 凝结水和给水管道停用时的防腐工作，可以与加热器同时进行，采用充满水保护法，充以除过氧含有联氨并调整好pH值的凝结水或除盐水。 返回

94 单元四 发电厂热力系统 下一页 返回主目录 课题一 主蒸汽与再热蒸气系统 课题二 再热机组的旁路系统
单元四 发电厂热力系统 课题一 主蒸汽与再热蒸气系统 课题二 再热机组的旁路系统 课题三 主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统的运行 课题四 回热抽汽系统 课题五 回热加热器与放气系统 课题六 抽真空系统 课题七 主凝结水系统 课题八 除氧给水系统 下一页 返回主目录

95 返回主目录 课题九 汽轮机的轴封蒸汽系统 课题十 汽轮机的本体疏水系统 课题十一 小汽轮机热力系统 课题十二 辅助蒸汽系统
课题九 汽轮机的轴封蒸汽系统 课题十 汽轮机的本体疏水系统 课题十一 小汽轮机热力系统 课题十二 辅助蒸汽系统 课题十三 锅炉的排污系统 课题十四 工业冷却水系统 课题十五 发电机冷却系统 课题十六 发电厂热力系统的投、停顺序 返回主目录

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98 课题一 主蒸汽与再热蒸气系统 一、主蒸汽系统 要求：系统简单；工作安全，可靠；运行调度灵活，便于切换；便于检修，扩建；投资和运行费用最省。
课题一 主蒸汽与再热蒸气系统 一、主蒸汽系统 要求：系统简单；工作安全，可靠；运行调度灵活，便于切换；便于检修，扩建；投资和运行费用最省。 1．主蒸汽系统的形式 （1）．集中母管制系统 （2）切换母管制系统 （3）单元制系统 （4）扩大单元制系统 比较结论（1）大机组广泛采用单元制系统 （2）单元制系统的特点 2、单元制主蒸汽管道系统的应用 识读系统图、掌握系统中各附件的作用 返回

99 1、识读单元机组的主蒸汽系统图 2、支管、附件名称及功用
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100 2、单元制主蒸汽管道系统的应用 返回

101 二、再热蒸汽系统 1、再热蒸汽系统的形式 2、再热蒸汽系统的应用 返回
1、再热蒸汽系统的定义、组成 2、再热蒸汽系统形式 及应用 3、再热蒸汽系统分析：附件名称、功用 返回

102 课题二 再热机组的旁路系统 一、旁路系统及其作用 1、旁路系统的作用 2、旁路系统的要求 二、旁路系统的容量 返回 （1）保护再热器
课题二 再热机组的旁路系统 一、旁路系统及其作用 1、旁路系统的作用 （1）保护再热器 （2）改善启动条件、加快启动速度 （3）回收工质、消除澡声 （4）作为安全阀使用 2、旁路系统的要求 二、旁路系统的容量 （1）旁路系统的容量：即旁路系统的通流能力，是在机组的设计压力下，旁路系统能够通过的蒸汽量D1与锅炉额定蒸发量Db比值的百分比 （2）旁路系统的设计容量K= D1 / Db X100﹪ 1、掌握旁路系统的作用、及其应用 2、旁路系统的定义 3、强调旁路系统的使用条件 返回

103 三、旁路系统的形式 1、二级串连旁路 1、识读旁路系统图 2、强调各旁路系统的流程、附件名称、功用、特点 返回

104 2、三用阀旁路系统（ 启动调节阀、截止阀、安全阀功）
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105 3、两级并联旁路系统 1、三用阀旁路系统注意通过容量的大小说明功能 2、300MW、600MW采用的旁路系统 返回

106 4、三级旁路系统 返回

107 5、一级旁路系统 返回

108 课题三 主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统运行 一、机组启动 二、正常运行 三、故障甩负荷 四、停机 返回
课题三 主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统运行 一、机组启动 1、启动按汽缸壁温可分为：冷态、温态、热态、极热态启动 2、冷态启动的一般步骤：暖管、暖机、冲转、升速、并网、带负荷至额定负荷 3、参数要求 二、正常运行 正常运行的要求、监视、调节、控制 三、故障甩负荷 操作、要求、管路的保养 四、停机 停机的操作、要求 1、高温、高压，启、停热应力问题 2、掌握系统运行的基本知识 返回

109 课题四 回热抽汽系统 一、回热抽汽系统 保护措施 二、回热抽汽系统举例 三、回热抽汽系统的运行 （1）机组启动 （2）正常运行
课题四 回热抽汽系统 一、回热抽汽系统 保护措施 二、回热抽汽系统举例 三、回热抽汽系统的运行 （1）机组启动 （2）正常运行 （3）非正常运行 1、掌握回热抽汽管道上防止汽轮机进水、进汽采取的措施及系统的运行知识 2、回热抽汽管道两侧、附件名称、作用 返回

110 二、典型机组的抽汽管道系统 返回

111 课题五 回热加热器的疏水与放气系统 一、回热加热器的疏水系统 返回 1、回热加热器的疏水系统的作用：
课题五 回热加热器的疏水与放气系统 一、回热加热器的疏水系统 1、回热加热器的疏水系统的作用： （1）回收加热器内的抽汽凝结成的水即疏水； （2）保持加热器内的凝结水水位，防止汽轮机发生水击。 2、高压加热器疏水 （1）正常疏水：逐级自流。 （2）启动疏水：启动初期→启动疏水支管→地沟，水质合格→启动疏水扩容器。 （3）低负荷时疏水→H5。 （4）事故疏水：事故疏水阀→事故疏水扩容器。 3、低压加热器疏水 （1）正常疏水： （2）启动疏水和事故疏水： 1、掌握回热加热器的疏水与放气系统连接方式及运行知识 2、强调疏水工作流程，疏水调节阀 返回

112 国产300MW机组疏水与放气系统 返回

113 二、回热加热器的放气系统 三、回热加热器疏水与放气系统运行 返回 1、启动和停机 2、正常运行：监示、控制、阀位 3、非正常运行
（1）作用：传热热阻、传热效果、热力设备腐蚀；不凝结气体； （2）高加启动排气、连续排气； （3）低加启动排气、连续排气； （4）加热器汽侧超压保护。 三、回热加热器疏水与放气系统运行 1、启动和停机 （1）启动前：启动放气阀全开； （2）高加疏水 →启动疏水扩容器（或→事故疏水扩容器）； （3）低加疏水→凝汽器； （4）短期、长期停运：各阀关闭及管道的保养。 2、正常运行：监示、控制、阀位 3、非正常运行 （1）加热器高水位：打开事故疏水阀并保正上一级正常疏水； （2）除氧器高水位：开溢水阀（水位继续则开事故放水阀） 1、系统的工作过程、附件名称及功用 2、高加、低加排气区别 3、强调各种运行 返回

114 课题六 抽真空系统 返回 一、抽真空系统的作用及组成 1、作用：
课题六 抽真空系统 一、抽真空系统的作用及组成 1、作用： （1）在机组启动初期建立凝汽器的真空； （2）在机组正常运行中保持凝汽器的真空，确保机组的安全经济运行。 2、组成：由凝汽器、抽气设备、凝结水泵、加热器、疏水泵及循环水泵等，它们组成了一个真空抽气系统。 3、抽气设备：抽气器、真空泵。 （1）抽气器抽真空系统：系统简单、工作可靠广泛应用于国产大、中型机组。 （2）真空泵抽真空系统的优点： A、运行经济。体现在启动工况下，抽吸能力大，大大缩短了机组的启动时间。 B、汽水损失小。 C、泵组运行的自动化程度高，操作安全、简便，噪音小，结构紧凑。 掌握抽气器、水环式真空泵的结构、工作原理 返回

115 二、抽气器的真空抽气系统 返回 （1）加热器与凝汽器连接的空气管道采用逐级自流的串联方式；
（2）在各加热器的抽空气管道上加装有节流孔板，是为了在抽空气的同时，减少对高一级回热抽汽的抽出。 （3）设有可供切换用的空气旁路管道为了保证某台低压加热器停运时仍可维持系统运行。 （4）系统设两台射水式抽气器、射水泵以及一个射水池组成了两套抽气设备系统，一套运行，一套备用。经轴封冷却器冷却后的空气引入射水式抽气器的出口，利用装在射水抽气器出口的轴抽喷嘴，将轴封加热器中的汽气混合物不断抽出，以维持轴封冷却器中的负压。 （5）在凝汽器与抽气器相连的管道上装有带水封的真空破坏门，当汽轮机发生事故需紧急停机时，可打开此门破坏凝汽器的真空。 1、系统的组成、设备名称、特殊附件 返回

116 典型机组射水抽气器真空抽气系统图 返回

117 三、真空泵抽气系统 1、真空泵的工作原理：叶轮偏心布置在圆筒形外壳内，叶轮旋转时，形成沿泵壳旋流的水环，水环与叶片间形成大、小不同的空腔，随着叶轮的旋转，水环与叶片间的空腔容积周期性变化： 水环与叶片间的空腔容积由小变大，则压力减小，从而形成真空，真空泵吸气， 水环与叶片间的空腔容积由大变小，则压力升高 ，气汽混合物被压缩，通过排气口排出。 1、真空泵的组成 、吸气、压缩、排气过程 返回

118 2、真空泵抽真空系统 1、系统设备组成 2、工作流程 返回

119 课题七 主凝结水系统 一、概念：从凝汽器热水井经凝结水泵、深度除盐装置、轴封蒸汽冷却器及低压加热器到除氧器的全部管道系统称之为主凝结水管道系统。 二、系统特点： 1、在凝结泵入口处接有与凝汽器相连的汽平衡管；其作用是维持凝结泵入口处真空与凝汽器内真空一致。 2、每台水泵的入口侧应装设水封真空阀，以防止空气漏入真空系统； 3、出口侧管道上设截止阀和逆止阀，以防止备用凝结水泵倒转。 4、凝结水泵出口的压力水供给：真空系统真空阀水封用水、水压逆止阀控制水、低压缸减温水、再热机组Ⅱ级旁路减温水等。 5、一号低压加热器前设有一根通向凝汽器的再循环管 其作用是： （1）在机组启动或低负荷运行时，保持凝结水泵流量大于水泵的最小允许流量，维持一定的热井水位以保证水泵入口不发生汽化 （2）同时还应保证轴封冷却器和射汽式抽气器冷却器有足够的冷却用水。 6、加热器应设置主凝结水的旁路，以免某台加热器发生故障停用时而中断凝结水的输送。 （1）每台加热器设一个旁路时称为小旁路；小旁路的优缺点恰与大旁路相反。 （2）两个以上加热器共设—个旁路时称为大旁路 掌握主凝结水系统的连接方式和运行知识 返回

120 返回 大旁路的优点是：系统简单，阀门少，节省投资。
缺点是：一台加热器故障时，该旁路中其余加热器也随之解列停用，使进入除氧器的凝结水温度降低，影响除氧器的正常运行。 因此，在主凝结水系统中常采用大小旁路联合应用方式(如图6—5)4，在加热器发生故障时既便于切除，又可保证进入除氧器的凝结水温不致过低，系统也比较简单。 7、主凝结水系统中，一般设两台凝结水泵，一台运行，一台备用，运行泵故障时能自动切换。 三、典型机组的主凝结水系统 （1）主凝结水泵及其管道 （2）凝结水的化学处理 （3）凝结水升压泵及其管道 （4）凝结水最小流量再循环 （5）除氧器给水箱水位控制 （6）低压加热器及其管道 （7）补水系统及凝汽器水位控制 （8）各种减温水和杂项用水 （9）清洗支管 1、注意分各局部系统分述 2、强调附件、支管的名称、功用 返回

121 国产300MW机组主凝结水系统 返回

122 返回 四、主凝结水系统的运行 1、启动 （1）启动前的准备 （2）凝结水泵及凝结水升压泵启动
（3）低压加热器的启动：低加在机组运行中的启动，低加随机启动 2、正常运行 运行中：监视、控制、操作 3、非正常运行 （1）低压加热器解列 （2）除盐装置旁路运行 （3）汽轮机甩负荷 4、停机 启动、停机机顺序 返回

123 课题八 除氧给水系统 一、除氧器管道系统 1、加热蒸汽管道 2、需除氧的水管道 3、与给水箱相连的管道 4、除氧循环泵 返回
课题八 除氧给水系统 一、除氧器管道系统 1、加热蒸汽管道 2、需除氧的水管道 3、与给水箱相连的管道 4、除氧循环泵 掌握除氧给水系统的组成、连接方式及其运行知识 返回

124 二、除氧器管道系统图 返回

125 三、给水系统及形式 返回 概念：从除氧器给水箱经给水泵、高压加热器到锅炉给水操作台前的全部管道系统称为锅炉给水管道系统。
给水管道系统按其压力不同可分为低压和高压给水管道系统： 低压给水管道系统：由除氧器给水箱下降管到给水泵进口之间的管道，阀门等称低压给水管道系统 高压给水管道系统：由给水泵出口经高压加热器至锅炉给水操作台前的管道，阀门等称为高压给水管道系统。 1、低压给水系统（常分为单母管分段制和切换母管制两种）。 （1）单母管分段制： 除氧器给水箱的下水管接在低压母管上，绐水再由母管分配到给水泵中去。 A、系统组成：母管上设有分段阀，便于事故或检修时分段运行，母管还兼作除氧器水侧平衡管。 B、优点：单母管分段制低压给水系统，由于母管压力低，发生事故的可能性小；系统简单，布置方便，阀门少，压力损失小，因此被广泛采用。 （2）切换母管制： 一台除氧器与一台给水泵组成单元，单元之间用母管连络，备用给水泵接在切换母管上。 优点：这种系统调度灵活；除氧器与给水泵单元运行时阻力较小。 缺点：管道比单母管分段制较长，布置较复杂，管道投资较大；除氧器和给水泵切换运行时阻力增加。 应用范围：这种管道系统宜在给水泵出力与机炉容量相配合时采用。 1、各局部系统的组成、形式 返回

126 2、高压给水系统（高压给水管道系统有集中母管制、切换母管制，扩大单元制和单元制） 集中母管制 切换母管制 扩大单元制
集中母管制 切换母管制 扩大单元制 比较管系、附件讲解 返回

127 它们共同特点是： 返回 （1）锅炉房炉前给水母管之间，装有“冷’’供水管，作为高压加热器故障停用及电厂启动时向锅炉上水用。
（2）给水泵出口按水流方向装设一个特制逆止阀和截止阀 逆止阀的作用是：当给水泵停止运行时，防止母管压力水倒流入给水泵，使给水泵倒转并冲击低压给水管道及除氧器， 截止阀的作用是：当给水泵停运时切断与高压侧的联系。 （3）  给水泵出口的特制逆止阀上设有再循环管，与除氧器水箱相连，必要时还可设再循环母管，以增加运行的灵活性。 作用：为了防止给水泵在低负荷时发生汽化， （4）高压加热器均设有给水自动旁路 （5）优点：这种系统可靠性较高，运行调度灵活 缺点：系统复杂，耗费管材，阀门较多， （6）应用范围：一般超高参数以下机组中采用较多。 强调共性 返回

128 1、特点：系统可靠性较高，可以减少备用水泵的台数，节省投资，运行灵活，在变负荷时有利于节省厂用电，管道短，阀门最少，便于集中控制。
四、单元制给水系统 1、特点：系统可靠性较高，可以减少备用水泵的台数，节省投资，运行灵活，在变负荷时有利于节省厂用电，管道短，阀门最少，便于集中控制。 2、应用范围：国产再热式机组发电厂多采用这种给水系统。 3、典型机组单元制给水系统 强调工作流程、附件名称及功用 返回

129 典型机组单元制给水系统 返回

130 五、除氧给水系统运行 1、除氧器的启动 返回 2、给水系统启动 （1）启动前的准备 （2）电动给水泵启动 （3）汽动给水泵启动
（4）高压加热器启动 3、正常运行 4、故障及处理 （1）给水泵跳闸 （2）机组甩负荷 （3）高压加热器故障 5、停机 返回

131 课题九 汽轮机的轴封系统 返回 一、汽轮机的轴封系统的作用 二、轴封系统的供汽汽源
课题九 汽轮机的轴封系统 一、汽轮机的轴封系统的作用 1、防止汽缸内蒸汽和阀杆漏汽向外泄漏，污染汽轮机房环境和轴承润滑油油质； 2、防止机组正常运行期间，高温蒸汽流过汽轮机大轴，使其受热从而引起轴承超温； 3、防止空气漏入汽缸的真空部分； 4、回收汽封和阀杆漏汽，减少工质和能量损失。 二、轴封系统的供汽汽源 大型机组都采用具有自动调节装置的闭式轴封系统。 1、正常运行时，采用自密封汽供汽（高、中压缸轴端漏汽向低压端轴封供汽）。 2、辅助汽源： （1）辅助联箱来汽 （2）主蒸汽来汽 （3）再热冷段来汽 1、掌握汽轮机的轴封系统的连接方式及运行知识 2、汽源压力 返回

132 三、典型机组自密封供汽式轴封系统 强调：1、系统工作流程 2、汽轮机冷态启动，凝汽器开始抽真空之前或同时向轴封供汽 3、热态启动，必须后抽真空 返回

133 课题十 汽轮机本体疏水系统 返回 一、汽轮机本体疏水系统的作用及组成 1、作用：
课题十 汽轮机本体疏水系统 一、汽轮机本体疏水系统的作用及组成 1、作用： 2、组成：通常把汽轮机主汽门前、各调速汽门前，导汽管、汽缸，主蒸汽管道，再热冷、热段，轴封用汽管道系统，高、低旁路系统，各抽汽管道逆止阀前等处的疏水，统称为汽轮机本体疏水，由此组成的系统称为汽轮机本体疏水系统。 3、工作过程及特点： （1）这些疏水按其各点的不同压力，分别导入高，低压疏水联箱，经汇集后导入本体疏水膨胀箱，扩容后的汽、水分别送入凝汽器的汽、水空间。这种疏水方式阀门集中，便于控制，检修维护方便；由于进行了汽水分离，就避免了热井内发生汽水冲击现象。 （2）对回热抽汽管道的疏水，有的机组采用节流孔板逐级自流，最后排至疏水扩容器的方式。这种方式比较简单，阀门少，。检修维护工作量小，但疏水孔易堵，可能产生汽水冲击，运行中有蒸汽从节流孔流过，也不经济。本机组抽汽管道疏水都是单独接出的，并装有阀门。按抽汽压力的高低分别接在不同母管上。 （3）在电动主汽门后装有防腐疏水管，其作用是排出疏水和检查电动主汽门的严密情况，防止停机后由于电动主汽门不严，汽或水漏入汽缸，造成腐蚀。 （4）调速汽门前新蒸汽管道疏水，直接疏至疏水扩容器内，为使疏水系统简化，将过负荷调速汽门(即第四只调速汽门)前新蒸汽管道与第一只调速汽门前新蒸汽管，用坤20mm的小管相连接。 掌握汽轮机本体疏水控制方式，系统组成、连接及运行知识 返回

134 二、汽轮机本体疏水系统 返回 1 疏水点的设置 2 疏水装置及控制 3 疏水管道布置 疏水点，汽缸的下部，阀门前、后，备用汽源管道死端等。
1 疏水点的设置 疏水点，汽缸的下部，阀门前、后，备用汽源管道死端等。 2 疏水装置及控制 疏水装置包括手动截止阀、电动调节阀、气动调节阀以及节流孔板、节流栓和疏水罐等。 引进型300MW、600MW机组的高压调节汽阀导汽管的疏水方式： 压力较高的疏水采用几根疏水管先汇集到节流孔板组件，减压后由一根管引出通过一个气动调节阀控制疏水。 不同的疏水控制方式：（1）节流孔板组件；（ 2）疏水罐；（ 3 ）节流栓 3 疏水管道布置 （1）疏水管道都应有顺气流方向向终端的坡度。 （2）每根疏水管道应单独引至本体疏水扩容器。 （3）同一压力等级的疏水接到同一进水连箱，按压力从高到低的顺序排列。 （4）自动疏水阀不允许与隔离阀串联。 （5）疏水按压力的高低排入与之压力相对应的汽轮机本体疏水扩容器。 返回

135 三、典型机组汽轮机本体疏水系统 返回

136 四、汽轮机本体疏水系统的运行 汽轮机本体疏水系统必须按以下原则投入： 返回 1、在汽轮机启动和向轴封供汽之前各疏水阀必须打开。
2、在机组升负荷过程中，按金属温度水平和锅炉运行条件表明不可能有积水进入汽轮机 ，疏水阀才能关闭。 3、在机组正常运行中，需经常疏水处（热备用及喷水减温器后等蒸汽管道）的疏水点，疏水阀要始终开启。 4、机组在降负荷过程中，负荷降至一定值，疏水阀必须打开。 5、紧急停机时，所有的疏水阀都应打开。 6、停机后到汽轮机冷态这段时间，汽轮机疏水阀和其他主要疏水阀也要保持开启。 返回

137 课题十一 小汽轮机热力系统 一、给水泵的拖动方式 返回 1．拖动方式：
课题十一 小汽轮机热力系统 一、给水泵的拖动方式 1．拖动方式： 发电厂给水泵的拖动方式有电动机拖动、专用小汽轮机或燃气轮机拖动、汽轮发电机主轴直接拖动等，最常用的是电动和汽动两种。对中、小容量机组的给水泵，一般常采用电动机拖动，对大功率机组的给水泵，则采用小汽轮机拖动。 2．拖动给水泵所需的功率： 随汽轮机单机容量和蒸汽初参数的提高而增大，给水泵功率占主机功率的百分比也随机组参数的提高而增加。对于超高参数机组，该百分比约为2％，亚临界参数机组约为3％～4％，超临界参数机组可高达5％一7％。由于超临界机组的百分比较高，所以应采用高转速水泵，否则，不仅给水泵的级数很多，而且长度和质量增加，严重影响给水泵的安全运转。如在500—600MW亚临界参数机组中，若给水泵转速为3000r／min时，、水泵重50t；若转速为6000r／min，则水泵只有15t重。由于电动给水泵受电动机容量和允许启动电流的限制(目前国产电动机最大容量为6300kW)，故在大型再热机组中，以汽轮机拖动的给水泵作为经常运行的主给水泵，电动给水泵作为备用。 掌握小汽轮机的蒸汽管道系统、轴封蒸汽系统和疏水系统的连接方式。 返回

138 小汽轮机是一个变参数、变转速、变功率和多汽源的原动机
二、小汽轮机汽源及排汽方式 小汽轮机是一个变参数、变转速、变功率和多汽源的原动机 1、小汽轮机汽源 （1）正常运行：低压抽汽。 （2）低负荷时，高压蒸汽汽源（主蒸汽、高压缸排汽）。 2、小汽轮机汽源切换 （1）高压蒸汽内切换 （2）新蒸汽内切换（广泛用） 3、小汽轮机排汽方式 （1）小汽轮机排汽排至 专门为小汽轮机设置的凝汽器。 （2）小汽轮机排汽 直接排入主汽轮机凝汽器。 小汽轮机汽源切换注意热冲击、节流损失、机组低负荷热经济性、主机很低负荷，甚至停机其仍有汽源 返回

139 三、典型机组小汽轮机的热力系统 1、小汽轮机的蒸汽管道系统 强调：汽源、附件 返回

140 2、典型机组小汽轮机的轴封蒸汽系统和疏水系统
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141 课题十二 辅助蒸汽系统 一、辅助蒸汽系统的作用与容量 1、作用：保证机组在各种运行工况下，为各用汽项目提供参数、数量符合要求的蒸汽。
课题十二 辅助蒸汽系统 一、辅助蒸汽系统的作用与容量 1、作用：保证机组在各种运行工况下，为各用汽项目提供参数、数量符合要求的蒸汽。 2、辅助蒸汽系统的容量：按一台机组 启动与另一台机组正常运行用汽量确定，一般说来，对于两台并列运行的机组，可共用一套辅助蒸汽系统，互相供应辅助蒸汽。 二、辅助蒸汽系统的组成 1、辅助蒸汽系统主要由供汽汽源、用汽支管、辅助蒸汽联箱（或称辅助蒸气母管）、减压减温装置、疏水装置极其连接管道和阀门等组成。 2、供汽汽源（考虑机组启动、低负荷、正常运行及厂区用汽情况） （1）启动锅炉或老厂供汽（启动） （2）再热冷段供汽 返回

142 返回 （3）汽轮机抽汽供汽（正常运行） （4）高压旁路后的蒸汽供汽（机组甩负荷） 3、辅助蒸汽的 用途 （1）向除氧器供汽
（2）小汽轮机调试用汽 （3）主汽轮机和小汽轮机的轴封用汽 （4）采暖用汽和锅炉暖风器用汽 （5）其他用汽： 卸油、油库加热、燃油加热及燃油雾化用汽，以及机组停运后的露天管道和设备的保暖用汽等。 返回

143 三、典型机组的辅助蒸汽系统 返回

144 课题十三 锅炉的排污系统 一、锅炉排污及利用系统和设备
课题十三 锅炉的排污系统 一、锅炉排污及利用系统和设备 1、组成：锅炉排污及利用系统由连续排污扩容器、定期排污扩容器，排污水冷却器及连接管道等组成。 2、连续排污扩容器特点：汽化蒸汽较为稳定，一般引入除氧器，排污浓缩水在排污水冷却器中被化学补充水降温后可直接排入下水道集水井。考虑到冷却器易被腐蚀泄漏，浓缩排污水可引至定期排污扩容器。 3、定期排污扩容器特点：汽化蒸汽不稳定，一般直接排至大气。锅炉定期排污水，锅炉省煤器放水及锅炉事故放水应接至定期排污扩容器。锅炉过热器联箱和过热蒸汽减温器疏水应设有接至定期排污扩容的旁路。排污扩容器排水温度高于50℃时，应接入工业水或工业水排水来冷却排污水。 4、不同电厂锅炉排污及利用系统的选用： （1） 凝汽式电厂，一般采用一级连续排污扩容系统。 （2）高压热电厂，根据扩容蒸汽的利用条件，可采用两级连续排污扩容系统。 （3）100MW及以下的机组，宜两台锅炉设一套排污扩容系统。 （4）125MW及以上机组，宜每台锅炉设一套排污扩容系统。 掌握锅炉排污系统的作用、系统连接方式及其运行知识 返回

145 二、典型机组的排污系统 系统的工作流程、附件名称、作用 返回

146 课题十四 工业冷却水系统 一、概述： 1、工业冷却水定义：指除凝汽器冷却水以外的主厂房及其附近的机炉辅助设备和转动机械的轴承冷却用水，轴封用水及其它用水，如全厂各处的汽、水取样，C02分析器及高压主汽门等处的冷却用水等。 二、工业冷却水水量、水温及水质要求 1、工业冷却水水量和水温 各种设备所需工业冷却水量，可按有关资料选用。其水温一般是按供汽水取样冷却器的冷却水，使取样水温度维持在30—40℃；其它各种设备的排水温度均不应超过40℃来确定的。 电厂在运行中一般不调节轴承冷却水量，同时为了避免冷却水管的堵塞，备用设备和间断用水设备的冷却水阀门通常是敞开的，故冷却水量一般按用水设备的最大耗水量计算。 工业冷却水水量亦可按各种型号机组的工业水量确定。不包括高压给水泵的冷油器、电动机空气冷却器用水，但按一定数量机组平均用水量考虑公用设备用水量。 了解工业冷却水系统的组成、连接及运行知识 返回

147 三、工业冷却水系统 返回 2、工业冷却水水质 冷却水应按设备的要求采用合适的水质。
（1）对于管式冷却设备，如油冷却器、空气冷却器等，一般采用循环水。 （2）对于转动机械的轴承冷却水，其悬浮物的含量宜小于100mg/L。 工业冷却水的碳酸盐硬度宜小于5mg/L。，pH值应在6．5～9．5之间为宜。 （3）对于汽水取样冷却器的冷却水，可根据具体情况采用生水、软化水或凝结水。 （4）对于高压机组给水泵和凝结水泵的轴封用水，以及自动主汽门，汽轮机猫爪的冷却水，宜采用凝结水或除盐水。 三、工业冷却水系统 1、 工业冷却水系统特点：工业冷却水应有独立的供、排水系统。供水系统不应与消防水、冲灰用水及生活用水等系统合并。排水系统不应与厂内生活污水系统合并。 2、工业冷却水系统，一般根据水质要求按下列原则选择： （1）水源水不需进行处理的工业水系统，采用开式冷却水系统； （2）必须经过处理才能符合设备对水质要求的工业冷却水系统，可根据工程具体情况，采用开式或闭式系统。 （3）以凝结水或除盐水作工业水时，应采用闭式系统。 开式工业冷却水系统中，一般不设工业水箱。闭式工业冷却水系统中，一般设高位水箱、回水箱、工业冷却水水泵及水—水冷却器。 返回

148 四、典型机组的开式冷却水系统 开式冷却水系统的流程：循环水供水母管→过滤器→开式冷却水→各冷却器→循环水排水母管. 返回
强调：系统的流程、水源、作用、温度控制 返回

149 闭式冷却水系统的流程:闭式冷却水泵→各供水母管→各设备冷却器 →回水母管→闭式冷却器→ 闭式冷却水泵进口.
五、典型机组的闭式冷却水系统 闭式冷却水系统的流程:闭式冷却水泵→各供水母管→各设备冷却器 →回水母管→闭式冷却器→ 闭式冷却水泵进口. 强调：系统的流程、水源、作用、温度控制 返回

150 课题十五 发电机冷却系统 一、发电机冷却系统的作用及形式 返回
课题十五 发电机冷却系统 一、发电机冷却系统的作用及形式 1、作用:在机组运行中,利用冷却介质,将发电机定子和转子绕组线圈及铁芯激磁涡流产生的热量及时带走,确保发电机安全运行。 2、发电机冷却系统的形式 空气冷却系统（用于中、小机组） 双水内冷系统：定子线圈和转子线圈均以水为冷却介质，定子铁芯和转子表面仍为空气冷却的发电机冷却系统。 这种系统控制好导电率，冷却效果好，安全可靠性高，国内运行经也丰富，因此被广泛应用。 水—氢—氢冷却系统：定子线圈为水冷却，转子线圈为氢气内部冷却，定子铁芯和转子表面为氢气冷却的发电机冷却系统。 这种系统用在引进型300MW、600MW机组及国产200MW机组 掌握发电机双水内冷系统和水—氢—氢冷却系统的连接方式 返回

151 （1）空气冷却发电机的冷却水系统特点：冷却空气是经过净化后在一个封闭的系统中循环,空气冷却器安装在发电机封闭系统的下部， 发电机和励磁机的空气冷却器的冷却水是循环水，入口处装有过滤器，用于减少冷却水中的杂质，保证冷却器表面清洁和良好的冷却效果。在夏季，改用工业水作为空气冷却器的冷却水。 （2）氢气冷却发电机的冷却水系统特点：各段氢气冷却器，均装在发电机的外壳内。两台氢冷泵，一台运行，一台备用。冷却器的冷却水用凝汽器的循环水，工业水作为备用。冷却水排水母管与氢冷泵入口管之间设有再循环阀，冬季冷却水温过低时，作为调节冷却水温用。每段氢气冷却器的进水侧装有压力表，用以监视水压以保证各段水压相等。在回水管上装有放水监视阀，以便监视各段氢气冷却器的水流和充水时放出空气情况，以及出现漏水时用以找漏等。在进水母管上装有接触式压力表，当水压降低时，发出信号或使备用氢冷泵自动启动。为防止发电机两端的冷氢气温度产生偏差，氢气冷却器各段的冷却水流方向一半由励磁机侧流入，另一半由汽轮机侧流入。如果水流方向一致，则发电机两端氢气温度将相差5—6℃。 （3）双水内冷发电机的水冷系统特点：双水内冷是指冷却水通过发电机转子、定子绕组的空心导线，将其产生的热量直接带走，这种方式冷却效果最好。发电机的冷却水系统是一个独立闭式系统。（原因：水内冷系统中的冷却水，除了不能含有杂质外，对水的电导率是有一定要求的。应采用纯水(凝结水或深度除盐水)作为冷却水） 它包括水箱、水泵、水冷却器、过滤器、管道阀门等。凡冷却水直接流经的所有金属部件，应由不锈钢制成，或在材料表面进行有效的防锈处理。冷却纯水的冷却水可用循环水或工业水。双水内冷发电机的铁芯大都仍用空气冷却，因此，除水系统外，还有通风系统 强调：冷却介质的品质 返回

152 二、典型机组发电机双水内冷系统 返回

153 三、典型机组发电机水—氢—氢冷却系统 返回

154 课题十六 发电厂热力系统的投、停顺序 一、发电厂热力系统的投入顺序 1、启动循环水系统 2、投入开式冷却水系统 返回
课题十六 发电厂热力系统的投、停顺序 一、发电厂热力系统的投入顺序 1、启动循环水系统 、投入开式冷却水系统 3、启动闭式冷却水系统 、启动除氧给水系统 5、启动凝结水系统 6、投入发电机冷却水系统 7、投入轴封蒸汽系统 8、启动抽真空系统 9、投入锅炉排污系统 10、投入主蒸汽系统 11、适时投入和停运汽轮机旁路系统 12、投入汽轮机本体疏水系统 13、投入高、低压加热器 14、投入辅助蒸汽系统 、调整与切换有关设备和系统 掌握发电厂各发电机热力系统随机组启、停时的投、停顺序 返回

155 二、发电厂热力系统的停运顺序 1、系统和设备调整与切换 返回 2、适时投入和停运汽轮机旁路系统 3、投入汽轮机本体疏水系统
（1）注意凝汽器水位，调节再循环阀开度。 （2）根据供汽情况，及时切换辅助汽源。 （3）根据负荷（50℅MCR），启动电动给水泵，停运汽动泵。 （4）根据除氧器压力，及时切换辅助汽源。 （5）根据负荷情况减少凝结水泵运行台数、调整轴封供汽。 2、适时投入和停运汽轮机旁路系统 3、投入汽轮机本体疏水系统 4、停运高、低压加热器 5、停运抽真空系统 6、停运发电机冷却水系统 7、停运轴封蒸汽系统 8、停运除氧给水系统 、停运凝结水系统 10、停运闭式冷却水系统 11、停运开式冷却水系统 、停运循环水系统 13、停运后的保养 返回

156 单元五 发电厂辅助生产 系统和设备 教学内容： 课题一 发电厂燃料运输系统和设备 课题二 发电厂的供水系统 内容提要：
单元五 发电厂辅助生产 系统和设备 教学内容： 课题一 发电厂燃料运输系统和设备 课题二 发电厂的供水系统 内容提要： 本单元主要讲述燃运系统的流程、主要组成设备和程控运行的基本知识，以及发电厂的直流供水系统、循环水系统、冷却塔的结构和冷却原理。 返回

157 课题一 发电厂燃料运输系统和设备 返回 教学目的： 熟悉发电厂燃料运输系统的组成和工作流程，了解各主要设备的作用、结构和工作原理。 一、概述
课题一 发电厂燃料运输系统和设备 教学目的： 熟悉发电厂燃料运输系统的组成和工作流程，了解各主要设备的作用、结构和工作原理。 一、概述     随着电力工业的发展，电厂容量的不断增大，耗煤量日益增加，电厂的燃煤运输包括厂外运输和厂内运输两大部分。     (一)厂外煤的运输方式     目前煤的运输方式主要分陆路运输和水路运输两大类。     陆路运输包括铁路、公路、长距离带式输送机、索道和管道运输等，其中铁路运输为主要运输方式，其余几种应用较少。水路运输主要是采用江、海驳船，或采用水一陆联运方式。 (二)厂内燃料供应系统的组成     厂内燃料供应系统是指运输部门用车船将煤拉人电厂后，从卸煤开始，一直到将合格的煤块送到原煤仓的整个工艺过程。它包括卸煤生产线、上煤系统、储煤场、破碎与筛分、配煤系统及辅助生产环节 返回

158 课题一教学内容一 返回 二、卸煤设备及受煤装置 (一)电厂常用的卸煤设备
    (一)电厂常用的卸煤设备     卸煤设备是将煤从车厢或船舱中清除下来的机械。要求卸煤速度快、彻底干净、不损伤车厢或船舱。     1、车厢应用较多的卸煤设备有螺旋卸煤机、翻车机、自卸式底开车厢。     (1)螺旋卸煤机     螺旋卸煤机是利用螺旋体的转动将煤从两侧拨出，如图5-2所示。螺旋有单向(单侧卸煤)和双向(双侧卸煤)两种。螺旋直径有600mm、800mm和1000mm等。螺旋卸煤机的行走速度一般为10～20m／min, 螺旋回转速度为40～80r／min；出力为300～400t／h。 返回

159 课题一教学内容二 （2）翻车机 如图5-3所示。翻车机具有机械化程度高，卸煤速度快，卸煤彻底，对所卸煤的块粒大小没有要求等优点。翻车机卸车出力为 t／h，适用于大型电厂。 (3)自卸式底开车厢     自卸式底开车厢是专用煤车车厢。车厢底是两块相互对合可翻动的平板，当平板翻动时煤由车底部卸出。     (二)铁路来煤的受卸装置     受卸装置是接收和转运设备的总称。要求具备一定的货位，不影响一次或多次卸车，并且能尽快地将接受的煤转运出去。     1、长缝煤槽受卸装置     螺旋卸煤机和底开车厢通常与这种受卸装置相配合，装置的布置如图5-4所示。 返回

160 课题一教学内容三 煤由铁路两侧的篦子落入煤槽中，经下边缘的长缝口散落在卸煤台上，再由叶轮给煤机单侧或双侧拨到单路或双路带式输送机的胶带上。煤槽壁倾角一般为60o，有效长度一般为8～10节车厢的长度，有效储煤量应与叶轮给煤机最大出力相配合，一般按每列火车52节车厢计算为三列火车的煤量。 2、翻车机受卸装置     煤由单翻车机或双翻车机卸入设有篦子的受煤斗中，经带式给煤机输送至与翻车机轴线平行或垂直引出的带式输送机上。总容量通常在120t左右，如图5-5所示。 3、栈台或地槽受煤装置     与栈台或地槽受煤装置配合使用的卸煤设备通常是螺旋卸车机和抓斗类卸车机。     栈台或地槽受煤装置的优点是地下工作量少，维护工作量小，可以分类堆放不同种类的煤，便于混煤和扩建。缺点是受气候影响较大，大风、严寒、高温、多雾时不便运行，司机工作比较繁重，劳动条件差，不宜用于大容量电厂，如图5-6所示。 返回

161 课题一教学内容四 三、煤场及煤场机械     储煤场是火力发电厂的煤备用库，是为安全发电而设置的。火力发电厂一般都在厂内设置机械化水平较高的储煤场，储存一定量的煤作为备用。同时储煤场还起到厂外来煤不均衡的调节与缓冲作用。有时还用储煤场进行混煤和高水分煤的自然晾干。     根据DL5000一94《火力发电厂设计技术规程》中规定，经国家铁路干线来煤的发电厂，储煤场的容量为全厂15～20d的耗煤量。300MW及以上机组或200MW及以上供热机组为全厂20天的耗煤量。这样储煤场的煤多达几万吨至几十万吨，因此储煤场的繁重作业必须实现机械化。近年来煤场机械的先进化与大型化，对煤场工艺系统的改进起着重要的作用。 (一)储煤场的类型和特点     在发电厂中常见的储煤类型、储煤场和煤仓的形式及其使用的机械如表5-1所示。 为满足环境保护要求，并保证燃料在炉内的燃烧质量，在多雨地区及来煤品种变化较多和杂煤品质不一的电厂，一般都要设置干煤棚(仓棚)。 返回

162 课题一教学内容五 根据DL 《火力发电厂设计技术规程》中规定，干煤棚容量可按全厂3-4d耗煤量考虑，大型电厂要存5万t以上的干煤，以保证雨季电厂安全运行。目前国内有的采用斗轮机煤场加盖大型拱棚作为干煤棚。如宝山钢铁厂的自备电厂、台州电厂等。     干煤棚一般由仓棚、堆取设备、受煤装置及煤堆等几部分组成。     (四)煤场机械     煤场机械有推煤机、装载机、抓斗起重机、耙煤机、斗轮机、滚轮机、筒型混匀取煤机等。     在发电厂中常见的贮煤场和贮煤场机械有抓斗起重机与条形煤场相配合，如图5-7所示。斗轮堆取煤机与圆形煤场相配合，如图5-8所示。推煤机作为贮煤场的辅助机械。 返回

163 课题一教学内容六 返回 四、厂内运输系统中的辅助设备 (一)皮带运输机
    (一)皮带运输机     煤的厂内运输就是将煤从受卸装置或贮煤场送往锅炉的原煤斗中。根据DL 规定，运煤带式输送机斜升倾角宜采用16O不应大于18O。进入锅炉房的运煤带式输送机应采用双路系统，并具备双路同时运行的条件。每路带式输送机的出力不应小于全厂锅炉最大连续蒸发量时总耗煤量的135％，可取150％左右。     目前我国电厂中普遍采用固定式带式输送机，如图5-9所示 除了普通的带式输送机外，近年又出现了新型的气垫带式输送机，如图5-10所示。 返回

164 课题一教学内容七 气垫带式输送机由于取消了传统的托辊支承装置而代之以胶带与支承面之间的空气膜一气垫，因而具有制造、运行和维修均比一般带式输送机便宜的优点，并能经济、快速和无污染地进行输送。如果设计得当还有一个突出优点就是自动对中，因为被运煤的重心总是力图使带条保持在中间位置上。煤在输送过程中由于胶带没有起伏，所以不易使煤混搅而扬起灰尘，输送速度可以比一般输送机高几倍。气垫带式输送机的缺点是，需附加形成气垫所消耗的功率，但由于减小厂胶带的运动阻力系数(阻力系数为0．002～0．02)，所以实际上就补偿了这部分能量消耗。 (二)给煤机     为使煤连续、均匀地进入带式输送机或煤筛进行筛分，在输煤系统中，一般均装有给煤机。电厂中常用的给煤机有：     1、电磁振动给煤机     电磁振动给煤机由槽体、电磁激振器和减振器等部分构成 返回

165 课题一教学内容八 电磁激振器的电流经过单相半波整流。当线圈接通电源后，在正半周内有电压加在线圈上，当电流通过时，在铁芯与衔铁之间产生一脉冲电磁力而互相吸引，槽体向后运动，这时弹簧组发生变形贮存有一定的势能。在负半周时，线圈中没有电流通过，电磁力消失，在弹簧组的作用下，铁芯与衔铁向相反方向离开而槽体向前运动，如此交替进行，槽体以3000次／分作往复振动，煤的抛落在1／50秒内完成。 2、叶轮给煤机 叶轮给煤机是靠叶轮的转动将煤拨至带式输送机上，一般适用于长缝式煤槽，对煤的粒度要求在300mm以下，如左图所示。 返回

166 课题一教学内容九 3、带式给煤机     带式给煤机由头部滚筒、尾部滚筒、上托辊、下托辊、滚筒支架、胶带，导煤槽、动装置等组成，如图5-13所示。在皮带上部的煤头出口设有闸门，可调节给煤量的大小作带的断面有平型和槽型两种，一般采用平型断面。     带式给煤机的带速一般选择0．1一0．5m／s，倾斜布置时，倾角应比带式输送机允许的倾角小20～50。 返回

167 课题一教学内容十 (三)电磁分离器     电磁分离器是用来除去煤中的铁件的，在每路运煤系统中，应在卸煤设施后的第一个转运站、煤场带式输送机出口处和碎煤机前各装设一级电磁分离器。当采用中速或高速磨煤机时，应在碎煤机后再增设一级或两级电磁分离器，以保护碎煤机和磨煤机的安全运行 电厂中常用的电磁分离器有：     1、悬吊式电磁分离器 悬吊式电磁分离器由马蹄形的铁芯构成，在铁芯外绕有线圈，下端为极的端部，如图5-14所示。当接通220伏或110伏直流电源后铁芯磁化，极端就可从煤中分离出铁件。 返回

168 课题一教学内容十一 返回 2、滚筒式电磁分离器
    滚筒式电磁分离器由扇形极板线圈、电磁分离器、卸料板和圆筒体组成，如图5-15所示。滚筒式电磁分离器作为带式轴送机的传动滚筒使用。 悬吊式电磁分离器对输送带煤层下面铁件吸出困难，而滚筒式电磁分离器能吸出，但它有时把铁件吸人输送带内侧而碾人滚筒与输送带之间损坏了输送带，故一般将两种分离器配合使用。     当激磁线圈通直流电后，扇形极板产生磁场，这时输送带转到有磁性的滚筒上，煤中的铁件即被吸住，转到下煤管道时，煤下落而铁件因被吸住继续与输送带移动。当滚筒对输送带上铁件磁性吸引减弱时，铁件自动落人金属料斗里。 返回

169 课题一教学内容十二 3、带式电磁分离器     带式电磁分离器的胶带与带式输送机成垂直布置，带式电磁分离器的胶带由电动滚筒驱动，绕电磁铁转动。当输送带通过时，煤中的铁件被电磁铁吸附于胶带上与胶带一起转动，胶带离开电磁铁磁性减弱时，铁件被卸到输送机一侧的金属斗里。     (四)煤筛     煤筛装于碎煤机之前，使粒径不大于30mm的小煤块经煤筛后绕过碎煤机则进入碎煤机破碎。 (五)碎煤机     发电厂的制粉系统要求煤粒直径不大于30mm。对于较大的煤块应预先进行破碎，然后再进入制粉系统。常用的碎煤机有锤击式、反击式和辊式等型式。     1、锤击式碎煤机     锤击式碎煤机如图5-16所示。 单转子锤击式碎煤机，转子上固定有数层圆盘，圆盘与圆盘之间挂以锤头，进入碎煤机的煤在高速旋转的转子带动的锤头打击下破碎，或被打到碎煤机格板上击碎。 返回

170 课题一教学内容十三 返回 2、反击式碎煤机 反击式碎煤机如图5-17所示。
    反击式碎煤机如图5-17所示。 单转子反击式碎煤机是由转子、打击板(锤头)、反击板及拉杆、机壳等组成。煤进入打击板回转范围内受到打击板的打击后，沿切线方向高速撞击反击板，撞击后较大的颗粒又被反击到打击板，再次受到打击，同时煤粒间还存在相互撞击的作用。在反击板的下部有一段磨碎区，煤在转子与反击板之间被进-步磨碎。由于这种碎煤机有破碎能力大、耗电小、磨损小、结构简单、振动小、维修工作量小、破碎后的煤粒度均匀等优点，所以电厂中应用较多。 带式输送机、电磁铁分离器、煤筛、碎煤机等组成单级碎煤设备系统，如图5-18所示。 返回

171 课题一教学内容十四 (六)木屑分离器     为清除煤中的碎木块、破布、纸屑等不易磨细的杂物，以防止煤粉制备机械发生堵塞，在碎煤机后从带式输送机头部滚筒下落的一段输送带上安装木屑分离器。如图5-19所示。 木屑分离器通常由9～11排滚子组成，滚子线速度为1～15m／s，滚子间隙为65mm。 (七)计量设备 电厂煤的计量包括两个方面的内容，一是进厂煤的计量，用来作为对铁路、煤矿进行结算的依据；二是电厂内部确定进入锅炉煤斗中的煤量，作为指导和考核电厂经济运行的重要数据。     现代电厂多采用电子轨道衡进行进厂煤的计量。电子轨道衡的工作原理是，当列车以一定的速度通过台面时，每节车厢的重量依次作用在台面上，通过台面传递给传感器，传感器将此质量按比例转换成相应大小的电信号，此输出的电信号被送到测量控制系统进行运算处理，最后以数字显示每节车辆的重量，同时自动打印记录。目前电子轨道衡的动态计量精度一般在1％～0．2％范围内，静态计量精度可以达到0．2％～0．1％范围。 返回

172 课题二 发电厂的供水系统 返回 教学目的： 掌握直流供水系统、循环供水系统及其应用，了解发电厂对供水的要求以及冷却塔的类型、结构和工作原理。
课题二 发电厂的供水系统 教学目的： 掌握直流供水系统、循环供水系统及其应用，了解发电厂对供水的要求以及冷却塔的类型、结构和工作原理。 一、发电厂的供水量及对供水的要求 发电厂用水量最大的一项就是凝结汽轮机排汽的冷却水，其数值可以用下式估算：     DW＝m DC      式中 DW --凝汽器的冷却水量，t／h；     m --冷却倍率，如表5-2所示；     DC--汽轮机的排汽量，t／h。 以冷却汽轮机排汽的水量为100％时，其它的用水量估算占它的百分数如表5-3所示 返回

173 课题二教学内容一 返回 二、发电厂的供水系统
发电厂的供水系统由水源、取水、供水设备和管道等组成。根据地理条件和水源特征，供水系统可分为直流供水(也称开式供水)和循环供水(也称闭式供水)两种。 (一)直流供水系统 直流供水系统就是以江、河、海为水源，将冷却水供给凝汽器等设备使用后，再排放回水源的供水系统。按引水方式的不同，直流供水又可分为以下三种。 1．岸边水泵房直流供水系统 如图5—21所示，它是将循环水泵置于岸边水泵房内较低的标高上，冷却水经循环水泵升压后由铺设在地面的供水管道送至汽轮机房。从凝汽器和其他冷却设备出来的热水经 排水渠流至水源的下游。冬季时，为防止水源结冰，可将一部分热水送回取水口，以调节水温。在取水设备的入口处，设有拦污栅，以防大块杂物或鱼类等进入。大型电厂一般多用旋转式滤网。当发电厂的厂址标高与水源水位相差较大或水源水位变化较大时，采用这种系统。 返回

174 课题二教学内容二 返回 2．具有两级升压泵的直流供水系统
如图5-22所示，直流供水系统有两级泵房，一个设在岸边，一个靠近主厂房或在主厂房内。两个水泵之间有较长距离，通过明渠或供水管道连接。当发电厂的厂址标高与水源水位相差很大或厂址距水源很远时，采用这种系统。 3．循环水泵布置在汽轮机房的直流供水系统 如图5-23所示，这种供水系统，由于用明渠代替了供水管道及不需设水泵房，所以能节省投资，减少运行费用。但汽轮机房的占地面积略有增大。当厂区标高低于水源水位或相差很小及水源水位变化不大时，采用这种系统。 00 返回

175 课题二教学内容三 返回 (二)循环供水系统 1．循环供水系统
循环供水系统，即冷却水经凝汽器吸热后进入冷却设备，将热量传给空气而本身冷却后，再由循环水泵送回凝汽器重复使用。 在水源不足的地区，或水源虽充足，但采用直流供水系统在技术上较困难或不经济时，则采用循环供水系统。循环供水系统根据冷却设备的不同又可分为：冷却塔循环供水系统、冷却水池循环供水系统和喷水池循环供水系统。由于后两种供水系统占地面积大，冷却效果差，只用于小中型电厂。冷却塔循环供水系统根据通风方式的不同又可分为自然通风和机力通风两种。大型电厂广泛采用自然通风冷却塔的循环供水系统，如图5-24所示。 其工作流程是：由凝汽器吸热后出来的循环水，经压力管道从冷却塔的底部进入冷却塔竖井，送入冷却塔。然后分流到各主水槽，再经分水槽流向配水槽。在配水槽上设有喷嘴，水通过喷嘴喷溅成水花，均匀地洒落在淋水填料层上，喷溅水逐步向下流动，造成多层次溅散。随着水的不断下淋，将热量传给与之逆向流动的空气，同时水不断蒸发，蒸汽携带汽化潜热，使水的温度下降，从而达到冷却循环水的目的。冷却后的循环水，落入冷却塔下面的集水池中，而后沿自流渠进入吸水井，由循环水泵升压后再送人凝汽器重复使用。 返回

176 课题二教学内容四 2．自然通风冷却塔 自然通风冷却塔主要为一高大的双曲线型风筒，靠塔内外空气的密度差造成的通风抽力使空气由下部进入塔内，并与下淋的水形成逆向流动，因而冷却效果较为稳定。塔内外空气密度差愈大，则通风抽力愈大，对水的冷却愈有利。 自然通风冷却塔按水流与气流方向又可分为逆流冷却塔和横流冷却塔。 逆流自然通风冷却塔的构造如图5—25所示。其塔筒是用钢筋混凝土建造的双曲线旋转壳体，塔筒荷重由设在壳体底部沿圆周均匀分布的人字形支柱承受，支柱间构成进风口。底部为集水池。壳体内由淋水构架、淋水填料、配水系统和除水器等组件构成塔芯。淋水构架是塔内各组件的支承体系。淋水填料是循环冷却水和空气进行热、质交换的中心部件，布满塔内整个平面。按循环水在其中通过的不同状态，淋水填料有点滴式、薄膜式和点滴薄膜式等几种。淋水填料多采用塑料、钢丝水泥或木材制成，也有用石棉水泥、陶瓷制作的。 返回

177 课题二教学内容五 横流式冷却塔的构造如图5—26所示，它是将配水、淋水装置布置在筒底的周围，空气横向穿过淋水装置进入塔筒，最后从塔顶排出。这种冷却塔与逆流式冷却塔相比，具有通风阻力小、风简直径小、送水高度低、造价较经济等优点。但空气与水之间传热效果较差，占地面积较大，国外虽有少数国家采用，但在我国目前还处于探索阶段。 3．机械通风冷却塔 机械通风冷却塔不设高大的风筒，其塔内空气流动是靠安装在塔顶部的轴流式风机所形成的吸力完成的。机械通风冷却塔具有冷却效果好，塔的体积小，占地面积小，造价低等优点。但风机及其传动装置的运行维护工作量较大，排出的湿热空气以及风机噪声对环境会产生较大影响，耗电量大。因此，我国的大、中型电厂很少采用，只用于小型电厂。 返回

178 课题二教学内容六 返回 三、供水系统运行 现以自然通风冷却塔的循环供水系统为例来说明供水系统的运行。 (一)启动
循环供水系统在启动前应做好以下准备工作： 1)确认循环水系统正常、凝汽器已具备送水条件。 2)开启冷却塔补水阀，向冷却塔集水池送水至正常水位。 3)打开凝汽器水侧进、出口阀和水侧放气阀。 4)关闭凝汽器进、出水管侧放水阀。 5)打开循环水系统充水阀，向系统充水。 6)送上循环水泵的冷却水和轴承润滑油。 7)待凝汽器水侧充满水，循环水泵和凝汽器水侧放气阀有水冒出时，关闭放气阀。 以上工作完成后，可启动循环水泵。循环水泵的形式不同，其启动方式也不同。 对于离心式水泵应采用闭阀启动，即先开启泵的进水阀，关闭泵的出水阀，然后启动循环水泵，再开启泵的出水阀。 轴流式水泵则应采用开阀启动，即首先开启泵的进、出水阀，然后启动水泵。 对于混流式水泵，既可采用开阀启动，也可采用闭阀启动。开阀启动适用于机组启动初期，具体做法是：先将循环水泵的出水阀开至一定开度，再启动循环水泵，之后出水阀继续开大直至全开。而闭阀启动适用于已经有一台泵运行，其启动方法是循环水泵与其出水阀同时打开。 返回

179 课题二教学内容七 返回 (二)正常运行维护 1．循环水泵运行维护
循环水系统在正常运行时，应监视循环水泵的出口水压、电动机电流、轴承温度以及水泵与电动机的振动情况等，使其在规程规定正常范围内。当运行泵事故跳闸时，备用泵能及时投入。 2．冷却塔运行维护 1)冷却塔集水池内应接装水位尺，并标出最高和最低水位。集水池的水位应保持正常，否则应进行检查处理。当发现水位下降时，应加大补水，同时，检查补水系统是否正常，与其他机组的循环水母管联络阀是否打开，循环水系统放水阀是否误开，系统是否外泄等。当发现水位上升时就减小补水量。要注意观察集水池的渗漏情况，必要时采取措施加以消除。冷却塔停运时，可从水位变化判断；冷却塔运行时，可从补水量和水位的变化综合判断。发现集水池杂物过多时，应开启旋转滤网和冲洗泵，及时清理杂物。每年还要检查一次集水池、水沟底部脏污情况，淤泥杂物积存厚度超过20—30cm时，应安排彻底清理. 2)合理调整冷却塔内各水槽水位，使淋水密度分布均匀。不允许配水槽水位过高直接外溢。同塔内各配水槽的水位差不大于10％一15％。定期清除配水槽内的青苔、泥垢和杂物。至少每年春秋季各清扫一次。经常检查和消除配水槽的泄漏、断裂、破损等缺陷。 3)经常或定期检查和矫正喷溅装置，使喷嘴喷出的水流能垂直对准溅水碟中心，对中率至少为90％以上。喷嘴和溅水碟如有堵塞或损坏，应及时清理或更换，如有水垢应联系统化学人员，用10％一12％的盐酸溶液清洗。 返回

180 课题二教学内容八 4)淋水填料必须经常保持良好。脏污堵塞时要及时清理；淋水填料锈蚀、淋水板及其支撑梁局部破损、塌落时，应及时修补、配齐和更换。 5)对于北方地区，还要正确实施冬季运行方案和防冻措施。其中包括：合理操作冷却塔的冬季停运，投入防冻专用配水装置和调整防冻挡风板，及时清理有害的挂冰，对停运设备放空存水等。 (三)停运 当要求循环供水系统停运时，应断开循环水泵的连锁开关，循环水泵在其出口阀门关闭或关闭至一定位置时，可停止运行，没有全关的阀门继续关严，并记录惰走时间。 返回

181 单元六 发电厂经济运行 教学内容： 课题一 发电厂的电力负荷曲线与工况系数 课题二 发电厂的电能成本
单元六 发电厂经济运行 教学内容： 课题一 发电厂的电力负荷曲线与工况系数 课题二 发电厂的电能成本 课题三 并列运行单元机组之间负荷经济分配 内容提要： 本单元重点讲述发电厂的电力负荷曲线，工况系数，电能成本，及并列运行单元机组间的负荷经济分配方法。 返回

182 课题一 发电厂的电力负荷曲线 与工况系数 返回 教学目的：
课题一 发电厂的电力负荷曲线 与工况系数 教学目的： 掌握发电厂的日负荷曲线、年负荷曲线及其在负荷调度与工况分析中的意义，了解平均负荷系数、设备利用系数及年设备利用小时数的意义及数值范围。 一、电力负荷曲线 电力系统是由若干个发电厂、变电站、送电线路、配电电网及电力用户组成，它使发电、输电和用户联系成一个有机的整体。电力系统经济调度的目的是提高电力系统运行经济水平。在满足系统用电需要、安全运行及电能质量的条件下，根据系统经济调度的准则，在发电厂之间合理地分配负荷，使系统总的燃料消耗量最小，系统运行达到最大的经济效益。 电能是不便贮存的，在电力系统中的发电负荷(系统中各发电机组发出功率的总和)必须与电力系统的用电负荷(连接在系统上的一切用电设备所消耗的功率)保持一致。因此，掌握电力负荷与时间的关系——电力负荷曲线，是电厂经济运行的基础。 电力系统的电力负荷曲线，是根据所在地区电力负荷特点与用电负荷大小预测出来的，而系统中并列运行的电厂，其负荷曲线是根据电力系统经济调度来决定的，它与电厂在系统中的地位和作用有关。 电力负荷曲线可表示为日负荷曲线和年负荷曲线两种。前者表示一天内负荷随时间的变化关系，后者表示一年内负荷随时间的变化关系。 返回

183 课题一教学内容一 返回 (一)日负荷曲线及调峰 1．日负荷曲线
图6—1为某地区电力系统典型的日负荷曲线。它由工业、农业、交通运输、公共事业和生活等用电负荷构成。图中实线表示夏季负荷，虚线表示冬季负荷。由于夏季农业用电所占比重较大，因而夏季日负荷比冬季日负荷大。曲线最高点为最大负荷(又称高峰负荷)。夏季最大负荷出现在19：00～22：00，此段时间内生活负荷与工业负荷相迭加。冬季日落较早，照明负荷出现也早，最大负荷出现在18：00—22：00。曲线最低部分称为最小负荷(又称低谷负荷)，此时仅有连续生产企业及路灯用电，一般都在0：00—5：00左右，中午12：00—14：00为长白班午休时间，负荷也较低。日负荷曲线的最大负荷与最小负荷之差称为峰谷差。 2．单元机组调峰 电力系统和发电厂的调峰就是以最快的速度，最经济的调度手段，来改变机组的运行工况，以适应用电负荷大幅度的变化。 随着高参数大容量机组日趋增多，我国电网容量逐渐扩大，加之用户种类及用电容量也不断增加，电力负荷峰谷差也越来越大，电力系统和发电厂的调峰任务更加繁重。目前，各大电网的峰谷差高达最大负荷的50％以上，还有进一步增大的趋势。这就要求300MW及以上大容量单元机组参与调峰。 返回

184 课题一教学内容二 返回 单元机组的调峰方式有：
由于频繁启停或受负荷大幅度波动的影响，调峰机组的部件必然要承受剧烈的温度变化和交变热应力，因而导致部件产生疲劳损耗，机组寿命缩短。为此，单元机组调峰的原则是：在保证安全调峰的前提下，机组在规定的服役年限内，应使其部件的可用寿命得到充分合理的使用和消耗，并使调峰引起的能量消耗最少。 单元机组的调峰方式有： (1)低荷平带。将机组暂时稳定在某一负荷下(一般在50%—100％MCR)运行，以适应系统或发电厂负荷调峰的需要。注意不要低于50％MCR，否则锅炉燃烧不稳定。显然，这种调峰方式机组所承受的热冲击最小，部件寿命损耗最少。 (2)少汽无功运行。采用停机不停炉方式，从相邻机组或厂用备用汽源引来蒸汽，维持汽轮机空转并冷却叶片，以使负荷低谷时机组处于温度较高的热备用状态，为低谷过后机组的快速启动创造条件。 (3)日启停两班制运行。机组分两班轮流启停和运行，一般是白天运行，深夜停运，以适应系统和发电厂负荷大幅度变化的需要。 目前，欧美等发达国家因为煤钢比价较大，设备材料好，自动化程控水平高，多采用日启停，以降低能耗。我国由于国产机组自动化水平低，辅机缺陷突出，日启停劳动强度大，设备部件承受的热冲击较大，且煤钢比价较小，为保持设备的充分服役年限和减轻运行人员的操作强度，也为安全供电，多采用低荷平带的调峰方式。 返回

185 课题一教学内容三 (二)年负荷曲线 图6-2为电力系统全年的最大、平均和最小负荷随时间的变化关系曲线，该负荷曲线称为年负荷曲线。一年中最大负荷出现在5—6月份的农忙季节，最低负荷出现在年初的1—2月份。年平均负荷曲线下的面积反映了电力系统的全年发电量。最大电力负荷曲线既可以确定电力用户在一年中不同季节需要的最大功率，又可用于拟定全年设备的检修计划。若电力系统内既有火电厂又有水电站，则可以在1—2月份的枯水季节安排水轮发电机组的检修，在6—8月份的丰水季节进行火力发电机组的检修。 二、工况系数 电力系统或发电厂为确保安全、优质、按量对用户供电，同时也是对自属设备检修的需要，其装机容量总是要比其实际运行的工作容量大。一般采用平均负荷、平均负荷系数、全年设备利用小时数和设备利用系数来评价电力系统或发电厂对装机容量的有效利用程度。 返回

186 课题一教学内容四 返回 1．平均负荷Pav 平均负荷是指电力系统或发电厂在一段时间内总发电量与这段时间的比值， 即Pav= Wt/T
式中 Wt——电力系统或发电厂在一段时间内总发电量，kW·h T——电力系统或发电厂在一段时间(日、月和年)内的运行小时数，h。 2．平均负荷系数μav 电力系统或发电在一段时间内平均负荷与其同期内最大负荷的比值，称为在该时期内的平均负荷系数，即μav=Pav/pma 式中 pmax——电力系统或发电厂在一段时间(日、月和年)内的最大负荷，kW。 平均负荷系数表示了电力系统或发电厂电力负荷曲线的形状特征及负荷的均匀程度，它反映了负荷的变化程度及其投资和运行的经济性，是电力系统或发电厂重要经济指标之一. 图6-3分别表示甲、乙两厂的日负荷曲线，它们的日平均负荷相同，即日发电量相等，但甲厂的最大负荷要比乙厂的最大负荷大得多。 返回

187 课题一教学内容五 返回 3．全年设备利用小时数Ts
电力系统或发电厂全年设备利用小时数，是指全年生产的总电量按其总装机容量的机组全部投入运行所持续的工作小时数，即: Ts=Wa/Pto 式中 Wa——电力系统或发电厂全年的发电量，kW·b； Pto—电力系统或发电厂的总装机容量，kW。 年设备利用小时数反映了设备的有效利用程度，是电力系统或发电厂的运行经济性的重要指标。它不表示电力系统或发电厂某一具体设备的实际运行小时数，因为它们都有备用容量，发电厂实际运行容量小于其装机容量，因此，其年设备利用小时数要小于年实际运行小时数(8760h)。目前，我国随着电力系统或发电厂单机容量及总装机容量的增加，用电供求矛盾趋于缓和，年设备利用小时数一般为5500～6000h。 4．设备利用系数 设备利用系数是反映生产设备在数量、时间等方面的利用情况指标。 (1)设备需用率μs.表示发电设备容量利用程度的指标，它是指发电的最大负荷与发电设备容量的百分比，即μs=(pmax/ Pto )×100% (2)设备的平均利用率μ.反映发电设备利用程度的指标，它是指年设备利用小时数与全年日历小时数的百分比，其计算式为：μ=(Ts/T) ×100% 式中 T——全年日历小时数，一般按8760h计。 返回

188 课题二 发电厂的电能成本 返回 教学目的： 了解电能成本包括的项目，总成本及单位成本的计算方法。 电能成本及其计算概述：
课题二 发电厂的电能成本 教学目的： 了解电能成本包括的项目，总成本及单位成本的计算方法。 电能成本及其计算概述： 1．成本：反映企业经济活动的一个综合性指标。 2．成本核算：把企业在生产和销售产品过程中发生的各种消耗和费用加以归集、分配，确定各种产品的总成本和单位成本，以反映一个企业的经营管理水平，劳动生产率、设备的有效利用程度，资金的有效使用程度，企业的盈利或亏损等。 3．电能成本：全面评定一个电力网或各个发电厂工作质量的总经济指标。 (一)能量成本费用项目 1．燃料费用frl a. 定义：指发电厂直接用于生产电能，热能所耗用的各种燃料的费用。 b. 计算：frl=B1jr1+ B2jr2+•••+ Bnjrn 式中:B1，B2，Bn-一发电厂各种燃料耗用量，t， jr1, jr2, jrn——发电厂各种燃料的价格，包括运费及损耗等费用，元／t。 2．水费fsh a.定义：指为发电、供热而用的外购水费； b.计算：fsh=Dsjs 元 式中 Ds —--发电厂外购水量，t js——发电厂外购水的单价，元/t。 返回

189 课题二教学内容一 3．材料费用fcl 定义：指生产和管理部门用于生产运行设备房屋的维修和中、小修等耗用的材料、备品、配件，消耗性工具(包括劳动安全用的工具)等。 4．工资fgz 定义：指发电厂的生产工人和管理人员的基本工资和非工作时间的工资(指病假、产假、公伤、探亲假和派出学习的工资与津贴)。 5．基本折旧费用fsj 固定资产设备在使用过程中必然逐渐损耗，故它的价值是随着实物的磨损而日渐减少，并以折旧形式计入产品成本。这部分损耗的价值称为折旧费用，折旧费用按国家规定的折旧率计算。 6．预提大修费fdx 设备大修检修费用直接计入生产成本，则会影响电能成本，不利于成本核算与管理。所以按照折旧提存的办法，从每月生产成本中提取一部分，作为电厂的大修基金，用作发电厂的大修费用。电力工业部规定年大修费用提存率为折旧率的1．4％。年预提大修费可按下式计算: fdx= fngdnnd 式中 fngd——年度应计折旧固定资产值，元 nnd——年大修提存率，％。 7．其它费用fgt 它包括有办公费、水电费、旅差费、取暖费，劳动保护费，业余教育费等。 以上计算出的各项费用之和，就是电能成本的总费用，即: fzo=frl+fsh+fcl+fgz+fsj+fdx+fgt 元 返回

190 课题二教学内容二 返回 (二)单位成本的计算 1．凝汽式发电厂发电的单位成本ffd 按发电厂的对外供电量Wfd计算，则单位成本为:
元/(KW·h) 2．热电厂电能、热能成本的分摊 热电厂在生产过程中耗用的成本总费用: 一部分是专为发电、供热分别使用，这部分可分别直接计入电能和热能的单位成本中， 另一部分则是为发电、供热共用的，这部分共用的费用要采用合理的分配方法分摊到电能和热能的单位成本中去 返回

191 课题三 并列运行单元机组之间负荷经济分配 返回 教学目的： 掌握并列运行单元机组间的负荷经济分配方法。 一、机、炉的动力特性
课题三 并列运行单元机组之间负荷经济分配 教学目的： 掌握并列运行单元机组间的负荷经济分配方法。 一、机、炉的动力特性 由于电力生产的特点，汽轮发电机组和锅炉的负荷经常处于变工况下运行的。 机、炉的动力特性定量地反映出了能耗与能量输出之间的关系，所以机、炉变工况运行的热经济性，常用其动力特性来表征。 (一)汽轮发电机组的汽耗特性   1.定义：汽耗特性是指汽轮发电机组汽耗量与电负荷之间的关系。 2．汽轮发电机组的汽耗特性特点： a.凝汽式汽轮机组的汽耗特性随其调节方式不同而异. b.曲线形状的汽轮机动力特性曲线不便于应用，而且在汽轮机经常运行的负荷范围内，动力特性的曲度是很小的。 c.实际应用的凝汽式汽轮机的动力特性曲线可近似地用直线或由两段直线组成的折线来代替。经线性处理的曲线与原曲线的误差范围为1％左右。 返回

192 课题三教学内容一 d.图6—5表示出了图6—4汽轮机特性曲线线性处理后的汽耗特性曲线。图中直线1表示喷管调节汽轮机的汽耗特性曲线。在过负荷区内(经济负荷至额定负荷区间)，直线段倾斜度明显增加，说明此区内经济性要显著降低。 e.图6—5中的特性曲线折点处的负荷称为汽轮机的经济功率Pjj，在这一负荷下汽轮机组的效率最高，可以长时期地运行而不影响其机械强度和使用寿命。带基本负荷的机组，经济功率选得高些。当Pjj=Ped时，汽轮机组特性曲线即变为无折点的一段直线。 f.在额定转速下，汽轮机组的电负荷为零时所需的蒸汽消耗量称为空载汽耗量，用Dk表示。汽轮发电机组的空载汽耗量Dk与额定汽耗量Ded之比称为空载系数，用x表示: 空载系数的大小主要与汽轮机组工作过程的初压和终压之比及功率有关。一般初终压比愈大，功率愈大，空载系数就愈小。 返回

193 课题三教学内容二 返回 汽耗微增率：表示了随负荷增加汽轮机汽耗量的增加率（图6—6中所示的汽耗特性曲线的斜率rp）即:
空载系数的大小决定着带部分负荷工作时的经济性，而微增率的大小对汽轮发电机组之间的负荷分配有决定性的作用。 (二)汽轮发电机组热耗特性 1.作用：弥补汽耗特性只能初步估计汽轮机组在不同负荷下的经济特性的不足，以便于准确地估计热经济性。 2.定义：指汽轮发电机组的热耗量与负荷之间的关系。 热耗特性可由汽耗特性和给水温度随负荷而变化的关系求得，用下式表示： 二、机、炉并列运行时的负荷经济分配原理 1.意义：并入电网的发电厂，由于系统负荷变化而引起电厂负荷的变化。此时应将电网的总负荷合理地分配到并列运行的机、炉设备，使整个电广和电网达到最高的经济效益。 2.一般机、炉并列运行时负荷经济分配的基本原理。 a.假设：一切热力设备的作用都是把第一种能量T转换为第二种能量P，在能量转换过程中伴随有能量损失n。 b.负荷经济分配的目的:在于得到第二种能量户的同时，使整个电力系统中的第一种能量了的消耗最少。 返回

194 课题三教学内容三 返回 c.图6—7为两台并列运行机组能量平衡图，设总负荷为P=P1+P2时，总的第一种能量消耗
为T=T1+T2。取T对P1的一阶导数等于零。经整理得： ，即为了实现并列运行 机组之间的负荷经济分配，两台机组的第一种能量消耗微增率应该相等，这时负荷分配是最经济的，整个系统的能耗最小。 d.只有当热力设备的消耗微增率曲线具有连续、向上凹的特性时，并列运行热力设备的负荷经济分配才能按煤耗微增率相等的原则进行，否则应采用另外的原则。火力发电厂锅炉设备的燃料微增率特性曲线，就具有向上凹并且连续则。火力发电厂锅炉设备的燃料微增率特性曲线，就具有向上凹并且连续的特性。 三、并列运行锅炉间负荷的经济分配 1．发电厂锅炉设备的并列运行方面： a.所有锅炉生产的蒸汽都输入主蒸汽母管中； b.所有锅炉都消耗相同的燃料。 2．并列运行锅炉之间的负荷经济分配任务：是在一定的蒸汽负荷下，使得电厂总的燃料消耗量为最小。 返回

195 课题三教学内容四 3.由于锅炉设备的微增燃料消耗曲线具有上凹连续特性，所以锅炉之间的负荷经济分配应按微增燃料消耗率相等的原则进行分配。即: 4.锅炉之间负荷经济分配除了考虑煤耗微增率相等的原则外，还必须注意到锅炉工作的可靠性，变动工况时负荷的分配应使锅炉不低于最低负荷下运行。 四、并列运行的凝汽式汽轮发电机组间负荷的经济分配 1.发电厂疑汽式汽轮发电机组的并列运行的含义： a.发出的电能并列输入电力系统； b.所有汽轮机的蒸汽都取自主蒸汽母管。因此汽轮发电机组之间负荷经济分配，是指在电网调度中心所给定发电厂负荷下；使得电厂总的热量消耗为最小。 2．分配方法：按微增率的大小，从小到大依次分配。因为只有建样，才最接近等微增率分配原理。（由于汽轮发电机组的能耗微增串曲线是不连续韵，或线性化后是直线，所以实际上不能应用等微增率分配的原则。） 五、负荷变化时的停炉与停机 发电厂的负荷有时会在很大范围内发生变化(如深夜或假日)，为此，负荷分配可使一些机炉的负荷为零。这时有两种处理措施：一是停止机组运行，二是机组解列热备用。这两种措施都存在着一定的热损失，停机、停炉后再次启动要增加启动热损失ΔQzq，热备用机组有空载热损失ΔQk。 从原则上讲，当满足ΔQzq<ΔQk条件时，停机，停炉在经济上就是合理的，否则就不合理。 返回

196 课题三教学内容五 返回 返回总目录 由于一般汽轮机停机后再次启动的热损失要比热备用为小，所以通常停机比保持热备用要合算。
对于锅炉，由于热备用的热损失和停炉后再次启动的热损失都与时间有一定关系，对小型锅炉，停炉超过三小时以上就会使ΔQzq<ΔQk，这时，停炉在经济上才是合算的。但对大型锅炉，停炉时间要超过一昼夜，在经济上才是合算的。 返回 返回总目录