最新发电厂热力系统ppt课件.ppt
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1、热力发电厂课题一课题一 主蒸汽与再热蒸汽系统主蒸汽与再热蒸汽系统1、范围、范围 锅炉供给汽轮机蒸汽的管道,蒸汽管间的连通母管,通往用锅炉供给汽轮机蒸汽的管道,蒸汽管间的连通母管,通往用新汽设备的蒸汽支管等称为主蒸汽管道系统。如果是再热式新汽设备的蒸汽支管等称为主蒸汽管道系统。如果是再热式机组,还有汽轮机高压缸排汽口至再热器入口的再热冷段管机组,还有汽轮机高压缸排汽口至再热器入口的再热冷段管道,再热器出口至汽轮机中压缸入口的再热热段管道。道,再热器出口至汽轮机中压缸入口的再热热段管道。2、特点、特点 输送工质流量大,参数高,用的金属材料质量高,对发电输送工质流量大,参数高,用的金属材料质量高,对
2、发电厂运行的安全性、可靠性、经济性影响大。厂运行的安全性、可靠性、经济性影响大。3、基本要求、基本要求 系统简单,工作安全可靠;运行调度灵活,能进行各种切换,系统简单,工作安全可靠;运行调度灵活,能进行各种切换,便于维修、安装和扩建;投资费用少,运行费用低。便于维修、安装和扩建;投资费用少,运行费用低。热力发电厂热力发电厂热力发电厂热力发电厂热力发电厂热力发电厂热力发电厂 (1 1)分段阀的作用:单母管上装有分段阀,一般分为两)分段阀的作用:单母管上装有分段阀,一般分为两个以上区段。分段阀采用两个串联的关断阀,其作用是当系个以上区段。分段阀采用两个串联的关断阀,其作用是当系统局部发生故障或局部
3、检修时,用分段阀隔开,同时也便于统局部发生故障或局部检修时,用分段阀隔开,同时也便于分段阀本身检修,其它部分仍可正常运行。正常运行时分段分段阀本身检修,其它部分仍可正常运行。正常运行时分段阀是打开的,单母管处于运行状态。阀是打开的,单母管处于运行状态。 (2 2)特点:系统比较简单,布置方便。但是与切换母管)特点:系统比较简单,布置方便。但是与切换母管制相比,其运行调度不灵活,缺乏机动性。当母管分段检修制相比,其运行调度不灵活,缺乏机动性。当母管分段检修或与母管相连的任意一阀门发生事故时,与该段母管相连的或与母管相连的任意一阀门发生事故时,与该段母管相连的锅炉和汽轮机都要停止运行。锅炉和汽轮机
4、都要停止运行。 (3 3)使用范围:这种系统只有在锅炉和汽轮机的单位容)使用范围:这种系统只有在锅炉和汽轮机的单位容量和台数不配合或装有备用锅炉已建成的热电厂中采用,以量和台数不配合或装有备用锅炉已建成的热电厂中采用,以后建电厂不再采用。后建电厂不再采用。3 3、集中母管制主蒸汽管道系统、集中母管制主蒸汽管道系统热力发电厂 根据根据DL 50002000中规定,对第一台新设计的汽轮机组,中规定,对第一台新设计的汽轮机组,其主蒸汽、再热蒸汽等管道的管径及管路根数,应经优化计其主蒸汽、再热蒸汽等管道的管径及管路根数,应经优化计算确定。但因生产大口径无缝钢管困难,又要节约进口钢管算确定。但因生产大口
5、径无缝钢管困难,又要节约进口钢管资金,国产机组发电厂中主蒸汽管道多采用双管系统,于是资金,国产机组发电厂中主蒸汽管道多采用双管系统,于是在两管中出现汽温偏差和压损问题在两管中出现汽温偏差和压损问题,为提高热经济性,保证,为提高热经济性,保证安全性,必须将汽温偏差和压损控制在允许范围内。安全性,必须将汽温偏差和压损控制在允许范围内。 主蒸汽管道系统设计中的问题主蒸汽管道系统设计中的问题热力发电厂 主蒸汽和再热蒸汽管道压损过大,会降低汽轮机的出力,主蒸汽和再热蒸汽管道压损过大,会降低汽轮机的出力,降低机组的热经济性。作自动主汽门全关试验时,阀座前后降低机组的热经济性。作自动主汽门全关试验时,阀座前
6、后压差过大,使自动主汽门不能重新迅速开启,导致再热器安压差过大,使自动主汽门不能重新迅速开启,导致再热器安全门动作,降低机组出力,造成工质和热量损失。所以主蒸全门动作,降低机组出力,造成工质和热量损失。所以主蒸汽和再热蒸汽管道压损要在规定的范围内。汽和再热蒸汽管道压损要在规定的范围内。 进入汽轮机左右两侧高、中压主汽门蒸汽温度偏差超出进入汽轮机左右两侧高、中压主汽门蒸汽温度偏差超出允许值,汽缸等高温部件出现受热不均,引起汽缸扭曲变形,允许值,汽缸等高温部件出现受热不均,引起汽缸扭曲变形,甚至摩擦轴封,造成高温部分产生较大的热应力,威胁汽轮甚至摩擦轴封,造成高温部分产生较大的热应力,威胁汽轮机安
7、全运行。国际电工协会规定的最大允许温度偏差:持久机安全运行。国际电工协会规定的最大允许温度偏差:持久性的为性的为1515,瞬时性的为,瞬时性的为4242。1 1、压损和汽温偏差的限定、压损和汽温偏差的限定热力发电厂 (1)采用双管)采用双管(再热机组双管制主蒸汽管道系统再热机组双管制主蒸汽管道系统) 随着机组容量不断增大,蒸汽参数也越来越高,为了避免采随着机组容量不断增大,蒸汽参数也越来越高,为了避免采用厚管壁大直径的主蒸汽管和再热蒸汽管,减少对价格昂贵进用厚管壁大直径的主蒸汽管和再热蒸汽管,减少对价格昂贵进口耐热合金钢的要求,还要降低管道压损,我国目前主蒸汽管口耐热合金钢的要求,还要降低管道
8、压损,我国目前主蒸汽管多采用双管系统多采用双管系统(如如125MW、200MW机组机组),再热蒸汽管也采,再热蒸汽管也采用双管系统用双管系统(如如200MW机组机组)。有的机组在靠近主汽门两侧主蒸。有的机组在靠近主汽门两侧主蒸汽管之间加装联络管汽管之间加装联络管(如如200MW机组机组),以减少两侧汽温偏差,以减少两侧汽温偏差,并保证一个自动主汽门作全关试验时压损在允许范围内。并保证一个自动主汽门作全关试验时压损在允许范围内。2 2、降低压损和汽温偏差措施、降低压损和汽温偏差措施热力发电厂能源动力双管主蒸汽管道系统示意图双管主蒸汽管道系统示意图热力发电厂 主蒸汽和再热蒸汽主蒸汽和再热蒸汽管采用
9、单管或部分采用管采用单管或部分采用单管,在这段管中混温单管,在这段管中混温好,保证供给左右两侧好,保证供给左右两侧蒸汽温度偏差最小。到蒸汽温度偏差最小。到自动主蒸汽门或中压联自动主蒸汽门或中压联合汽门前又分叉为两根,合汽门前又分叉为两根,在一个自动主汽门作全在一个自动主汽门作全关试验时,压损小。如关试验时,压损小。如国产国产300MW300MW、600MW600MW机组,机组,如图如图(b)(c)(d)(b)(c)(d)所示。所示。(2 2)采用单根蒸汽管系统)采用单根蒸汽管系统热力发电厂 为使进入汽轮机左右两侧蒸汽温度偏差在规定范围内,进为使进入汽轮机左右两侧蒸汽温度偏差在规定范围内,进入之
10、前要充分混合,可采用两进两出蒸汽管的四通混合联箱,入之前要充分混合,可采用两进两出蒸汽管的四通混合联箱,如意大利进口的如意大利进口的125MW125MW机组。也可采用球形五通,进汽管两根,机组。也可采用球形五通,进汽管两根,出汽管三根,其中一根管与旁路相连,汽温偏差可控制在出汽管三根,其中一根管与旁路相连,汽温偏差可控制在1010以内,如从意大利引进的以内,如从意大利引进的300MW300MW机组。机组。 (4 4)减少自动主汽门作关闭试验时的压损)减少自动主汽门作关闭试验时的压损 当机组带负荷运行时,一个自动主汽门作全关试验,此时当机组带负荷运行时,一个自动主汽门作全关试验,此时通过正在工作
11、的自动主汽门和管道的流量是正常的两倍,压损通过正在工作的自动主汽门和管道的流量是正常的两倍,压损不大于不大于8 8,在此流量下从锅炉至自动主汽门管道压损不大于,在此流量下从锅炉至自动主汽门管道压损不大于6 6,这样在带负荷运行条件下,作其中一个自动主汽门全关试,这样在带负荷运行条件下,作其中一个自动主汽门全关试验,两侧的总压损在验,两侧的总压损在1414左右,仍小于设计为左右,仍小于设计为1515额定压力值,额定压力值,自动主汽门可以重新迅速开启。自动主汽门可以重新迅速开启。 (3 3)采用混温装置)采用混温装置热力发电厂(5 5)采用最少的管制件)采用最少的管制件 在保证运行安全可靠、经济的
12、条件下,尽量减少管制件,在保证运行安全可靠、经济的条件下,尽量减少管制件,以降低局部阻力损失。如主蒸汽管道上的流量测量孔板改用以降低局部阻力损失。如主蒸汽管道上的流量测量孔板改用喷嘴或文丘里管。主蒸汽管上也可不装关断阀。喷嘴或文丘里管。主蒸汽管上也可不装关断阀。2 2、降低压损和汽温偏差措施、降低压损和汽温偏差措施热力发电厂一、旁路一、旁路系统的组系统的组成成课题二课题二 再热式机组的旁路系统再热式机组的旁路系统 旁路系统是再热机组启、停、事故情况下的一种调节和保旁路系统是再热机组启、停、事故情况下的一种调节和保护系统。护系统。热力发电厂 1 1、保护再热器、保护再热器 机组正常运行时,高压缸
13、的排汽通过再热器将蒸汽再热的机组正常运行时,高压缸的排汽通过再热器将蒸汽再热的同时冷却了再热器。但在锅炉点火、汽轮机冲转前、停机不停同时冷却了再热器。但在锅炉点火、汽轮机冲转前、停机不停炉、电网事故、甩负荷时自动主汽门或调节汽门处于关闭状态,炉、电网事故、甩负荷时自动主汽门或调节汽门处于关闭状态,这时汽轮机高压缸没有排汽,再热器也就得不到冷却,处于干这时汽轮机高压缸没有排汽,再热器也就得不到冷却,处于干烧状态,一般的耐热合金钢是不允许的。有了高压旁路新蒸汽烧状态,一般的耐热合金钢是不允许的。有了高压旁路新蒸汽就可经减温减压装置后通过再热蒸汽冷段管道进入再热器,冷就可经减温减压装置后通过再热蒸汽
14、冷段管道进入再热器,冷却保护了再热器,然后由低压旁路经减温减压装置后排入凝汽却保护了再热器,然后由低压旁路经减温减压装置后排入凝汽器或由对空排汽阀排掉。器或由对空排汽阀排掉。 二、旁路系统的作二、旁路系统的作用用热力发电厂 汽轮机启动过程就是蒸汽向金属传递热量的复杂的热交汽轮机启动过程就是蒸汽向金属传递热量的复杂的热交换过程。为保证安全可靠的启动要求,必须严密监视各部金换过程。为保证安全可靠的启动要求,必须严密监视各部金属温度,做到高、中压缸金属温度能均衡上升,严格控制转属温度,做到高、中压缸金属温度能均衡上升,严格控制转子和汽缸的相对膨胀子和汽缸的相对膨胀( (胀差胀差) )及轴承振动。及轴
15、承振动。 采用旁路系统后,通过改变新蒸汽流量,可以迅速地调采用旁路系统后,通过改变新蒸汽流量,可以迅速地调整新汽温度和再热蒸汽温度以满足汽缸温度的要求,改善启整新汽温度和再热蒸汽温度以满足汽缸温度的要求,改善启动条件,缩短启动时间,节省运行费用。动条件,缩短启动时间,节省运行费用。 采用旁路系统,在启动过程中,通过调节作用,可使金采用旁路系统,在启动过程中,通过调节作用,可使金属温度变化幅度小,减小了启动过程对寿命的影响,寿命损属温度变化幅度小,减小了启动过程对寿命的影响,寿命损耗小了,就延长了汽轮机寿命。耗小了,就延长了汽轮机寿命。 2 2、协调启动参数和流量,缩短启动时间,延长汽轮机寿命、
16、协调启动参数和流量,缩短启动时间,延长汽轮机寿命热力发电厂 当汽轮发电机组或电网事故甩负荷,锅炉从满负荷一下当汽轮发电机组或电网事故甩负荷,锅炉从满负荷一下子降到最低稳定负荷需要一定时间。这时如果将多余的蒸汽子降到最低稳定负荷需要一定时间。这时如果将多余的蒸汽排入大气,不仅造成了工质损失,还会产生很大的噪声。装排入大气,不仅造成了工质损失,还会产生很大的噪声。装设了整机旁路或高、低压旁路系统,就可将多余的蒸汽回收设了整机旁路或高、低压旁路系统,就可将多余的蒸汽回收到凝汽器,同时避免了噪声。还可做到停机不停炉,或带厂到凝汽器,同时避免了噪声。还可做到停机不停炉,或带厂用电运行、汽轮机维持空转,一
17、旦事故消除,锅炉可迅速重用电运行、汽轮机维持空转,一旦事故消除,锅炉可迅速重新投入运行,缩短了重新启动时间。新投入运行,缩短了重新启动时间。 3 3、回收工质和热量,降低噪声、回收工质和热量,降低噪声 4 4、减少安全门动作次数,延长使用寿命、减少安全门动作次数,延长使用寿命 因故障汽轮发电机组甩负荷时,通过旁路系统的瞬间将因故障汽轮发电机组甩负荷时,通过旁路系统的瞬间将多余的蒸汽回收到凝汽器,这样就减少安全门起跳次数。减多余的蒸汽回收到凝汽器,这样就减少安全门起跳次数。减少安全门起跳次数就可延长其使用寿命。少安全门起跳次数就可延长其使用寿命。热力发电厂 1 1、两级串联旁路系统、两级串联旁路
18、系统 (1 1)组成:两级串)组成:两级串联旁路系统是由高压旁路联旁路系统是由高压旁路和低压旁路组成,这种系和低压旁路组成,这种系统应用广泛。统应用广泛。 (2 2)特点:高压旁)特点:高压旁路容量为锅炉额定蒸发量路容量为锅炉额定蒸发量的的30304040,通汽量相,通汽量相对加大,对机组快速启动对加大,对机组快速启动特别是热态启动更为有特别是热态启动更为有利。利。三、旁路系统的型式三、旁路系统的型式热力发电厂(3 3)三用阀旁路系统也属于两级串联旁路系统。)三用阀旁路系统也属于两级串联旁路系统。 高压旁路阀具有启动调节阀、减温减压旁路阀和安全阀的高压旁路阀具有启动调节阀、减温减压旁路阀和安全
19、阀的三种功能,故称三用阀。三种功能,故称三用阀。 三用阀以较小的三用阀以较小的结构尺寸取代了电厂结构尺寸取代了电厂庞大的减温减压系统庞大的减温减压系统及其设备,便于布置及其设备,便于布置和检修。三用阀功能和检修。三用阀功能多,热控和调节系统多,热控和调节系统要求高。液压控制耗要求高。液压控制耗功较大。由于是全容功较大。由于是全容量旁路系统,管道尺量旁路系统,管道尺寸大,设备费用高,寸大,设备费用高,维修工作量大。维修工作量大。热力发电厂2 2、两级并联旁路系统、两级并联旁路系统两级并联旁路系统是由高压旁路和整机旁路组成。两级并联旁路系统是由高压旁路和整机旁路组成。 高压旁路设计容量为锅高压旁路
20、设计容量为锅炉额定蒸发量的炉额定蒸发量的1010,其,其目的是保护再热器,机组目的是保护再热器,机组启动时暖管,热态启动时启动时暖管,热态启动时利用再热器热段上的向空利用再热器热段上的向空排汽阀对外排汽以提高二排汽阀对外排汽以提高二次汽温。整机旁路设计容次汽温。整机旁路设计容量为锅炉额定蒸发量的量为锅炉额定蒸发量的2020,其目的是将各种运行,其目的是将各种运行工况多余蒸汽排入凝汽器,工况多余蒸汽排入凝汽器,锅炉超压时可减少安全阀锅炉超压时可减少安全阀动作或不动作。动作或不动作。热力发电厂3 3、三级旁路系统、三级旁路系统 (1 1)组成:三级旁路系统是由高压旁路、低压旁路和整机)组成:三级旁
21、路系统是由高压旁路、低压旁路和整机旁路旁路( (一级大旁路或称一级大旁路或称级旁路级旁路) )组成。组成。 (2 2)特点:该系统的)特点:该系统的优点是能适应各种工况优点是能适应各种工况的调节,运行灵活性高,的调节,运行灵活性高,突降负荷或甩负荷时,突降负荷或甩负荷时,能将大量的蒸汽迅速排能将大量的蒸汽迅速排往凝汽器,以免锅炉超往凝汽器,以免锅炉超压,安全门动作。压,安全门动作。 缺点是设备多,系统复杂,金属耗量大,布置困难,操缺点是设备多,系统复杂,金属耗量大,布置困难,操作运行较复杂。此系统在引进前苏联作运行较复杂。此系统在引进前苏联200MW200MW机组上采用。机组上采用。热力发电厂
22、 (1 1)组成:锅炉来的新蒸汽,绕过汽轮机的高、中、低压)组成:锅炉来的新蒸汽,绕过汽轮机的高、中、低压缸,经一级大旁路减温减压后排入凝汽器中。缸,经一级大旁路减温减压后排入凝汽器中。4 4、一级大、一级大( (整机整机) )旁路系统旁路系统 (2 2)特点:优点是系统简单,)特点:优点是系统简单,金属耗量少,管道附件少,投金属耗量少,管道附件少,投资省,便于布置,方便操作。资省,便于布置,方便操作。缺点是当机组启动或甩负荷时,缺点是当机组启动或甩负荷时,再热器内没有蒸汽通过,得不再热器内没有蒸汽通过,得不到冷却,处于干烧状态。为保到冷却,处于干烧状态。为保证安全,措施是再热器材料用证安全,
23、措施是再热器材料用奥氏体耐高温合金钢,布置在奥氏体耐高温合金钢,布置在较低的烟温区,装置烟温调节较低的烟温区,装置烟温调节保护,这样允许再热器短时间保护,这样允许再热器短时间干烧。干烧。热力发电厂课题三课题三 回热抽汽及其疏水管道系统回热抽汽及其疏水管道系统一、回热抽汽管道系统一、回热抽汽管道系统热力发电厂国产国产N200MWN200MW机组的回热抽汽管道系统机组的回热抽汽管道系统液动逆止阀液动逆止阀切换阀切换阀电动截电动截止阀止阀不设置逆不设置逆止阀和截止阀和截止阀止阀热力发电厂上海改进型上海改进型N300MWN300MW机组的抽汽管道系统机组的抽汽管道系统气动逆止阀气动逆止阀电动隔电动隔离
24、阀离阀不设逆不设逆止阀止阀热力发电厂 1 1、组成:、组成:由疏水调节阀、截止阀、疏水冷却器、疏水由疏水调节阀、截止阀、疏水冷却器、疏水泵、真空阀及其管道等组成。泵、真空阀及其管道等组成。二、回热加热抽汽的疏水管道系二、回热加热抽汽的疏水管道系统统热力发电厂 (1 1)正常运行时,高压加热器)正常运行时,高压加热器GJ3GJ3的疏水经疏水调节阀疏的疏水经疏水调节阀疏水至水至GJ2GJ2,GJ2GJ2的疏水则经疏水冷却器,疏水调节阀疏水至的疏水则经疏水冷却器,疏水调节阀疏水至GJ1GJ1,而而GJ1GJ1的疏水又是经疏水调节阀疏水至除氧器;低压加热器的疏水又是经疏水调节阀疏水至除氧器;低压加热器
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