【正文】 修時(shí)抽出殼體用。在殼體相應(yīng)于管板的位置處是加熱器的支點(diǎn)，靠近殼體尾部是滾動(dòng)支撐，當(dāng)殼體受熱膨脹時(shí)，加熱器的殼體可以沿軸向自由滾動(dòng)。在殼體的右側(cè)是加熱器的水室，它采用半球形、小開(kāi)孔的結(jié)構(gòu)形式。水室內(nèi)有一塊分流隔板，將進(jìn)出水分隔開(kāi)。分流隔板焊接在管板上，分流隔板靠近出水側(cè)與給水出水管的內(nèi)套管相焊接，這樣可以避免管、殼交接處的尖峰應(yīng)力。水室上還有排汽接管、安全閥座和化學(xué)清洗接頭。高壓加熱器管束的壁厚很小，管板卻很厚，為了可靠地將它們連接起來(lái)，并保證在高溫、高壓及工況變化時(shí)不發(fā)生泄漏，采用了焊接加爆脹的連接方法，即在管子伸出管板處堆焊5mm,然后用全方位自動(dòng)氬弧焊進(jìn)行填角焊。脹管采用全爆脹方法，目的是消除管子與管板之間的間隙，這樣既可以防止泄漏、避免間隙內(nèi)腐蝕加劇，又可以在運(yùn)行中減小振動(dòng)。而且，管子與管板之間的熱傳導(dǎo)性能也得到改善，較快地使管子和管板的溫度均勻。由于該高壓加熱器管子采用碳鋼材料，故爆脹之前在進(jìn)水側(cè)的管套上不銹鋼套管，不銹鋼套管在爆脹管的同時(shí)脹緊于管子內(nèi)壁。過(guò)熱蒸汽冷卻段位于給水的下游出口端，它由給水出口端給定長(zhǎng)度的全部管段組成。過(guò)熱蒸汽從套管進(jìn)入本段。采用套管的目的是將高溫蒸汽與入口接管座根部、殼體及管板隔開(kāi)（從而避免產(chǎn)生太大的熱應(yīng)力）。過(guò)熱段的包殼以該套管為中心，可以向四周自由膨脹。該段中配置了適當(dāng)形式的隔板，使蒸汽以給定的流速均勻地通過(guò)管子，達(dá)到良好的換熱效果。蒸汽進(jìn)口接管座的下方設(shè)有一塊不銹鋼防沖板，避免了蒸汽直接沖擊管束。設(shè)計(jì)時(shí)，過(guò)熱蒸汽離開(kāi)本段時(shí)的過(guò)熱度為30℃。從過(guò)熱段流出的蒸汽進(jìn)入冷凝段，冷凝段主要是利用蒸汽凝結(jié)時(shí)放出汽化潛熱來(lái)加熱給水。一組隔板使蒸汽沿著加熱器長(zhǎng)度方向均勻的分布，它們?cè)诩訜崞鞯纳喜苛舫鲆欢ǖ恼羝ǖ?，讓蒸汽均勻地自上而下流?dòng)，并逐漸凝結(jié)，蒸汽由汽態(tài)變成液態(tài)（有相變的對(duì)流換熱）。此時(shí)該組隔板主要起支承和防振作用（在加熱器設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)整個(gè)管系進(jìn)行振動(dòng)分析，以防止在各種負(fù)荷情況下發(fā)生振動(dòng)）。在加熱器殼體的左側(cè)用不銹鋼板分割出一段獨(dú)立的疏水?dāng)U容器，使上一級(jí)的疏水在這里擴(kuò)容后再進(jìn)入冷凝段，有效地避免了疏水對(duì)管束的沖擊或引起振動(dòng)。疏水冷卻段位于給水進(jìn)口流程側(cè)，它采用內(nèi)置式全流程虹吸式結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、可靠，需要的靜壓頭小，凝結(jié)疏水不浸濕換熱面，能利用全部換熱面。疏水冷卻段在設(shè)計(jì)時(shí)還選取較低流速，隔板開(kāi)口面積相近，雙進(jìn)口虹吸口，對(duì)對(duì)數(shù)平均溫差進(jìn)行修正等，這樣，壓力損失減小，避免汽化，保證良好的液態(tài)換熱性能。它用包殼板把該流程的所有管子密封起來(lái)，并用一塊較厚的端板將凝結(jié)段與疏水冷卻段隔開(kāi)。端板的作用是，當(dāng)蒸汽進(jìn)入端板的管孔和管子外表面之間的間隙時(shí)被凝結(jié)而形成水密封，以阻止蒸汽泄漏到該段內(nèi)。由圖22中還可以看出，疏水冷卻段的入口在疏水之下，這就使蒸汽無(wú)法進(jìn)入疏水冷卻段，而疏水（這里指凝結(jié)段的加熱蒸汽的凝結(jié)水）則可以由這一加熱器殼體的底部進(jìn)入該段，然后由一組隔板引導(dǎo)向上流動(dòng)。在此過(guò)程中，疏水進(jìn)一步放熱，溫度降到飽和溫度以下，最后從位于疏水冷卻段頂部的殼體側(cè)面疏水出口流出。這種疏水出口的設(shè)置，便于在運(yùn)行前排放殼體內(nèi)的氣體。在300MW機(jī)組的回?zé)嵯到y(tǒng)中，高壓加熱器一般都具有過(guò)熱蒸汽冷卻段和疏水冷卻段。其汽水流程如下：蒸汽首先進(jìn)入過(guò)熱蒸汽冷卻段，在隔板的引導(dǎo)曲折流動(dòng)，把大部分過(guò)熱度所含熱量傳遞給主凝結(jié)水，到出口時(shí)，蒸汽已接近飽和狀態(tài)，但仍然有少量的過(guò)熱度。然后流至冷凝段，在隔板的引導(dǎo)下均勻地流向該段的各部分，由下而上橫向流過(guò)管束，放出汽化潛熱后凝結(jié)成水，稱(chēng)為疏水；外來(lái)的上一級(jí)疏水經(jīng)擴(kuò)容后進(jìn)入冷凝段。積聚在殼體底部的疏水，經(jīng)端板底部的吸水進(jìn)入疏水冷卻段。在一組隔板的引導(dǎo)下向上流動(dòng)，最后從位于該段頂部殼體側(cè)面的疏水管疏出。與此同時(shí)，給水由進(jìn)水管在水室下部進(jìn)入水室，然后經(jīng)U型管束由上而下依次吸收疏水冷卻段、凝結(jié)段、蒸汽冷卻段的熱量，最后在水室的上部出水管流出。 低壓加熱器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)特點(diǎn)低壓加熱器的結(jié)構(gòu)和工作原理類(lèi)似于高壓加熱器，但它一般不設(shè)過(guò)熱蒸汽冷卻段，每臺(tái)低壓加熱器一般由凝結(jié)段和疏水冷卻段組成。由于其承受的壓力和溫度比高壓加熱器低，因此其所用材料不如高壓加熱器，結(jié)構(gòu)上也簡(jiǎn)單些，殼體和管板的厚度也稍薄一些。其水室可以是半球形的，也可以是圓形的。低壓加熱器的管道材料一般采用不銹鋼材料，這是因?yàn)樵诔跗髦暗闹髂?，其含氣（主要是氧氣）量較高，而且設(shè)備及管道真空部分還可能繼續(xù)漏入空氣，故需要耐腐蝕的材料。由于管束采用了耐腐蝕的不銹鋼，加熱器不再設(shè)置排氣裝置，僅在筒體上開(kāi)了排氣口。由于沒(méi)有過(guò)熱蒸汽冷卻段，蒸汽入口設(shè)置在加熱器中部。國(guó)產(chǎn)300MW機(jī)組一般有四臺(tái)臥式表面低壓式加熱器。為了維修方便，設(shè)計(jì)為可拆卸殼體結(jié)構(gòu)，以便抽出管束進(jìn)行檢修。 低壓加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖 1U型管；2拉桿和定距件；3蒸汽進(jìn)口；4防沖擊擋板；5防護(hù)屏板；6給水出口；7給水進(jìn)口；8疏水出口；9疏水冷卻段隔板；10疏水冷卻器密封件；11可選用的疏水冷卻旁路；12管子支承板；13加熱器支架；14水位。需要注意的是，并不是所有的機(jī)組的低壓加熱器都設(shè)有疏水冷卻段，有的300MW機(jī)組的最后兩個(gè)低壓加熱器只要凝結(jié)段，不設(shè)疏水段。這是因?yàn)榇颂幍某槠麎毫σ呀?jīng)較低，其疏水的溫度與主凝結(jié)水的溫度差已比較小，設(shè)置疏水冷卻段的實(shí)際意義不大。本機(jī)組的低壓加熱器有四級(jí)，從凝汽器以后算起的一號(hào)低壓加熱器，蒸汽壓力大多低于大氣壓，現(xiàn)場(chǎng)往往把它安裝在凝汽器喉部。它的疏水自流入凝汽器，由于兩者壓差很小，該方式就避免了因疏水管道長(zhǎng)、阻力大而引起疏水不暢的問(wèn)題。而且，從汽輪機(jī)低壓加熱器抽汽通向1號(hào)低壓加熱器的抽汽管道直徑粗大，該方式就大大縮短了該管道的長(zhǎng)度，簡(jiǎn)化了布置，有利于提高系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。 面式加熱器的連接系統(tǒng)回?zé)峒訜崞鞯氖杷到y(tǒng)是指回?zé)岢槠诟?、低壓加熱器?nèi)凝結(jié)放熱變成的疏水（凝結(jié)水），經(jīng)輸水管和疏水器排出的管道系統(tǒng)。表面式加熱器的疏水方式常采用疏水逐級(jí)自流及疏水泵連接方式。 疏水逐級(jí)自流的系統(tǒng)（a）為疏水逐級(jí)自流的連接方式。它利用各回?zé)峒訜崞鞯膲毫Σ?，讓疏水逐?jí)自流入壓力較低的鄰近加熱器的蒸汽空間，最后一個(gè)加熱器的疏水也按自流方式流入凝汽器中。這種方式不用疏水泵，系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，但熱經(jīng)濟(jì)性較低，這是由于高一級(jí)的加熱器的疏水進(jìn)入低一級(jí)壓力的加熱器的蒸汽空間時(shí)要放出熱量，而排擠了一部分較低壓力的回?zé)岢槠?，在保持汽輪機(jī)輸出功率一定的條件下，勢(shì)必造成抽汽做功減少，凝汽循環(huán)的做功量增加，這樣就增加了冷源損失，尤其是疏水排入凝汽器時(shí)，將直接導(dǎo)致冷源損失增加。 表面式加熱器的疏水方式（a）疏水逐級(jí)自流的方式；（b）加裝疏水泵的方式 加裝疏水泵的疏水系統(tǒng)（b）為加裝疏水泵的連接方式。加熱器的疏水采用疏水泵送入本級(jí)加熱器出口的主凝結(jié)水管道的疏水系統(tǒng)。這種連接系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性雖然較高，但裝設(shè)了疏水泵，其投資、運(yùn)行廠用電、檢修費(fèi)用等均比疏水自流方式高，運(yùn)行也不如疏水自流方式可靠。實(shí)際回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)中采用的疏水方式是以上兩種方式的綜合。一般是，高壓加熱器疏水逐級(jí)自流入除氧器，低壓加熱器疏水逐級(jí)自流到H8或H7低壓加熱器后，用疏水泵送入該加熱器出口的主凝結(jié)水管道，以避免或減少疏水流入凝汽器的冷源損失 回?zé)岢槠到y(tǒng) 回?zé)岢槠艿老到y(tǒng)是指從汽輪機(jī)到各回?zé)峒訜崞鞯某槠艿老到y(tǒng)。該系統(tǒng)由抽汽管道和一些閥門(mén)所組成?；?zé)岢槠募?jí)數(shù)必須經(jīng)過(guò)全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，再熱機(jī)組一般設(shè)有7~8級(jí)回?zé)岢槠?，其中有兩至三?jí)抽汽供相應(yīng)的高壓加熱器，有一級(jí)抽汽供除氧器，其余抽汽供低壓加熱器。回?zé)岢槠€提供鍋爐汽動(dòng)給水泵小汽輪機(jī)的正常工作汽源和各種用途輔助蒸汽用汽。有的抽汽管道從高壓缸及中壓缸排汽管上接出，這樣可以減少汽輪機(jī)的抽汽口?；?zé)岢槠艿酪粋?cè)是汽輪機(jī)，另一側(cè)是具有一定水位的加熱器。在汽輪機(jī)負(fù)荷突降和甩負(fù)荷時(shí)，就可能使蒸汽和水倒流入汽輪機(jī)，引起汽輪機(jī)超速及水擊事故。為防止上述事故的發(fā)生，在回?zé)岢槠艿郎弦话阊b有：（1）液動(dòng)或電動(dòng)止回閥。要求裝在靠近汽輪機(jī)抽汽口。其作用是，當(dāng)電網(wǎng)或汽輪機(jī)發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)主汽閥連鎖快速關(guān)閉止回閥，切斷抽汽管路，避免加熱器內(nèi)的濕飽和蒸汽倒流入汽輪機(jī)，引起超速或其他事故。（2）電動(dòng)隔離閥。要求裝在止回閥前。其作用是，當(dāng)加熱器因管系破裂或發(fā)生疏水不暢，水位升高到事故警戒水位時(shí)，通過(guò)水位信號(hào)自動(dòng)關(guān)閉相應(yīng)抽汽管道的電動(dòng)隔離閥，與此同時(shí)，該抽汽管道上的逆止閥也自動(dòng)關(guān)閉。另外，在加熱器停運(yùn)時(shí)，電動(dòng)隔離閥還起切斷抽汽汽源的作用。（3）在電動(dòng)閥前或后，逆止閥前后的抽汽管道低位點(diǎn)，均設(shè)有疏水閥。當(dāng)隔離閥關(guān)閉時(shí)，連鎖打開(kāi)相應(yīng)的疏水閥，將抽汽管道內(nèi)可能積聚的凝結(jié)水疏至擴(kuò)容器，防止汽輪機(jī)進(jìn)水。在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，疏水閥開(kāi)啟，將抽汽管道暖管的凝結(jié)水及時(shí)疏放出去。當(dāng)機(jī)組低負(fù)荷時(shí)，利用疏水閥保持抽汽管道處于熱備用狀態(tài)，以便隨時(shí)恢復(fù)供汽。 除氧器 熱力除氧原理熱力除氧的原理建立在亨利定律和道爾頓定律基礎(chǔ)上的。亨利定律反映了氣體在水中溶解和離析的規(guī)律，道爾頓定律則指出混合氣體全壓力與各組成氣（汽）體分壓力之間的關(guān)系。亨利定律指出在一定溫度條件下，氣體溶于水中和氣體自水中溢出是動(dòng)態(tài)過(guò)程，當(dāng)處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，單位體積中溶解的氣體量b與水面上該氣體的分壓力成正比。其關(guān)系式為 式中 K該氣體的重量溶解系數(shù)，mg/L,它的大小隨氣體種類(lèi)、溫度和壓力而定； 平衡狀態(tài)下水面上該氣體的分壓力,MPa； 水面上混合氣體的全壓力，MPa。當(dāng)某一瞬間平衡狀態(tài)被破壞，即水面上該氣體的分壓力p不等于水中溶解氣體所對(duì)應(yīng)的平衡壓力時(shí)，原來(lái)的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)被打破，若，則水面上該氣體將更多的溶于水中，反之，則有更多的該氣體自水中溢出，直至新的平衡建立。如此，要想除去水中溶解的某種氣體，只需將水面上該氣體的分壓力將為零即可，在不平衡壓差的作用下，該氣體就會(huì)從水中完全除掉，這就是物理除氧的原理。道爾頓定律則指出，混合氣體的全壓力等于各組成氣（汽）體分壓力之和。對(duì)給水而言，混合式加熱器（除氧器）中的全壓力p等于溶于水中個(gè)氣體分壓力與水蒸汽壓力之和，即 MPa 對(duì)除氧器中的給水進(jìn)行定壓加熱時(shí)，隨著溫度上升，水蒸發(fā)過(guò)程不斷加深，水面上水蒸汽的分壓力逐漸加大，溶于水中的其他氣體的分壓力逐漸減少。當(dāng)水被加熱到除氧器工作壓力下的飽和溫度時(shí)，水蒸汽的分壓力接近或等于水面上氣體的全壓力p時(shí)，則水面上其他氣體的分壓力趨向于零，水中就不再含有其他氣體。因此除氧器實(shí)際也是除氣器，不僅出去了氧氣，也除去了其他氣體。熱力除氧過(guò)程不僅是傳熱過(guò)程，而且還是傳質(zhì)過(guò)程，要保證理想的除氧效果，必須要滿足幾個(gè)條件：（1）一定要把水幾熱到除氧器壓力下的飽和溫度，以保證水面上水蒸汽的壓力接近與水面上的全壓力。（2）必須將水中逸出的氣體及時(shí)排出，使水面上各種氣體的分壓力減至零或最小。（3）需要除氧的水與加熱蒸汽應(yīng)有足夠的接觸面積，且兩者逆向流動(dòng)，這樣不僅強(qiáng)化傳熱，而且保證有較大的不平衡壓差，使氣體易于從水中離析出來(lái)。氣體從水中離析出來(lái)的過(guò)程基本上可分為兩個(gè)階段：1）第一階段為大量除氧階段。此時(shí)，由于水中的氣體較多，不平衡壓差（）較大，氣體以小氣泡的形式克服水的黏滯力和表面張力逸出。此階段可以除去水中約80﹪90﹪的氣體。2）第二階段為深度除氧階段。這時(shí)，水中還殘留著少量的氣體，相應(yīng)的不平衡壓差很小，氣體已經(jīng)沒(méi)有足夠的動(dòng)力克服水的黏滯力和表面張力逸出，只有靠單個(gè)氣體分子擴(kuò)散作用慢慢地離析出來(lái)。這時(shí)可以加大汽水的接觸面積，使水形成水膜，減小其表面張力，從而使氣體容和運(yùn)行時(shí)，都要強(qiáng)化傳熱質(zhì)過(guò)程，滿足除氧的基本條件，保證深度除氧效果。易擴(kuò)散出來(lái)。也可用制造蒸汽在水中的鼓泡作用，使氣體分子附著在氣泡上從水中逸出。 除氧器的結(jié)構(gòu)根據(jù)水在除氧器內(nèi)流動(dòng)形式的不同，除氧器結(jié)構(gòu)型式可分為水膜式、淋水盤(pán)（細(xì)流）式、噴霧式等幾種。水膜式除氧器主要用于處理水質(zhì)比較差的水，目前電廠已不再采用。淋水盤(pán)式除氧器制造工作量大，檢修困難，外形尺寸大，除氧效果差，往往達(dá)不到額定功率，對(duì)進(jìn)水溫度變化和負(fù)荷變化適應(yīng)性差，容易發(fā)生振動(dòng)。噴霧式除氧器是比較理想的一種除氧器，它由兩部分組成，上部為噴霧層，由噴嘴將水霧化，下部為淋水盤(pán)或填料層，故又可分為噴霧淋水盤(pán)式和噴霧填料式除氧器兩種。噴霧式除氧器的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）加強(qiáng)了傳熱：傳熱面積大，不受進(jìn)水溫度的影響。（2）深度除氧：除氧后水中氧量可小于7。（3）能適應(yīng)負(fù)荷、進(jìn)水溫度的變化。噴霧淋水盤(pán)式除氧器集噴霧式和淋水盤(pán)式除氧器的優(yōu)點(diǎn)于一體，按外形分有立式塔和臥式塔兩種，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，除氧頭選擇立式或臥式結(jié)構(gòu)，主要取決于水噴嘴的布置。為了避免相鄰的噴嘴水霧化后相互干擾，噴嘴不能布置過(guò)密，這就要求有足夠的噴霧面積，臥式除氧器可滿足上述要求，在給水箱直徑相同的情況下，提高了除氧器的功率。臥式除氧器除氧頭放置在水箱上，落水口通過(guò)兩根直徑較小的短管與水箱連接，因此水箱強(qiáng)度要求不高，但制造麻煩，檢修也不方便。噴霧淋水盤(pán)式和噴霧填料式除氧器工作原理相同，在噴霧層中除去水中大部分氧，在淋水盤(pán)層或填料層中除去水中殘余氧。第三章 300MW機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)板橋電廠300MW機(jī)組的汽水系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)是國(guó)產(chǎn)300MW機(jī)組的典型形式之一，該汽輪機(jī)為中間再熱抽汽凝汽式汽輪機(jī)，其形式為亞臨界、單軸、雙缸雙排汽、一次中間再熱凝汽式，回?zé)峒訜崞鳛椤叭?、四低、一除氧”?回?zé)嵯到y(tǒng)管路介紹本設(shè)計(jì)機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)有8段不調(diào)整抽汽，第1～3抽汽供3臺(tái)高壓加熱器用汽，第4段抽汽供除氧器、鍋爐給水泵汽輪機(jī)及輔助蒸汽用汽，第5～8段抽汽供4臺(tái)低壓加熱器用汽。除抽汽外，中壓聯(lián)合汽門(mén)的門(mén)桿漏汽接入第3段抽汽管道上，連續(xù)排污擴(kuò)容器的汽化蒸汽和高壓軸封漏汽接入除氧器，以提高熱經(jīng)濟(jì)性，如圖31所示。 回?zé)岢槠艿赖?～6段抽汽管道上沿蒸汽流向先裝1個(gè)電動(dòng)閘閥，后裝