【正文】 全國勘察設(shè)計注冊公用設(shè)備工程師動力專業(yè) 劉文毅 第五章 汽輪機房工藝設(shè)計 1 一、發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 第一節(jié) 發(fā)電廠熱力系統(tǒng) 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的擬定 1)組成 熱力系統(tǒng)組成：鍋爐本體汽水系統(tǒng)、汽輪機本體熱力系統(tǒng)、機爐間連接管道和全廠公用汽水系統(tǒng) 原則性熱力系統(tǒng)：鍋爐、汽輪機和以下各熱力系統(tǒng)組成：蒸汽系統(tǒng)、給水回熱加熱和除氧器系統(tǒng)、補充水引入系統(tǒng)、軸封汽及其它廢熱回收系統(tǒng)，熱電廠還有對外供熱系統(tǒng) 主要表明熱力循環(huán)的特征，體現(xiàn)機爐之間關(guān)系及向外供熱情況 2 2）編制步驟 初步可行性研究、可行性研究、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計 （ 1）確定發(fā)電廠形式及規(guī)劃容量 （ 2）選擇汽輪機 凝汽不超 4臺，供熱不超 6臺，有常年持續(xù)穩(wěn)定熱負荷選背壓式，熱負荷變化大宜選抽凝式 （ 3）繪制原則性熱力系統(tǒng)圖 （ 4）進行發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算 熱平衡 （ 5）選擇鍋爐 凝汽電廠宜一機配一爐， 108110%汽機，熱電廠因熱負荷，兩爐配一機、三爐配兩機 3 （ 6）選擇熱力輔助設(shè)備 （ 7）熱經(jīng)濟指標計算 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的舉例 4 二、發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng) 發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)概念 不同運行工況下的所有系統(tǒng)，以此全面顯示該系統(tǒng)安全、可靠和靈活性，含實際所有（運行和備用）設(shè)備、管線和閥門。 一般包括：主蒸汽系統(tǒng)、回熱加熱系統(tǒng)、給水除氧系統(tǒng)、主凝結(jié)水系統(tǒng)、補充水系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、廠內(nèi)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和鍋爐啟動系統(tǒng)等 5 主蒸汽系統(tǒng) 1）主蒸汽系統(tǒng)形式 單元制： 大機組，系統(tǒng)簡單，經(jīng)濟、方便、可靠，但靈活性差 母管制： 中小機組 切換母管制 ：機爐一一對應(yīng)，最靈活、可靠，經(jīng)濟性差 分段母管制 ：較靈活、可靠性差，經(jīng)濟性差 鍋爐至汽機進口，并包括各輔助設(shè)備的支管系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)等 6 2）主蒸汽溫度偏差、壓力損失及管徑優(yōu)化 3）主蒸汽系統(tǒng)全面性熱力系統(tǒng) 考慮汽輪機啟動過程中暖缸、輔助供汽，新機組投運等加熱用汽 7 給水系統(tǒng)及給水泵的配置 1）給水系統(tǒng)形式 單元制： 大機組，系統(tǒng)簡單，經(jīng)濟、方便、可靠，但靈活性差 分段母管制： 安全可靠性高，閥門較多、系統(tǒng)復(fù)雜、耗鋼材、投資大，中、低壓小容量電廠，或給水泵容量與鍋爐容量不配合 切換母管制 ：有足夠可靠性，運行靈活 8 2）給水泵 定速泵： 小機組母管制，定壓運行節(jié)流損失大 調(diào)速泵： 大機組，經(jīng)濟安全 3）給水系統(tǒng)的全面性熱力系統(tǒng)及運行 給水操作臺調(diào)節(jié)，主回路、啟動回路切換，高加有旁路，減溫水，放水放氣等 9 回熱系統(tǒng)的全面性熱力系統(tǒng) 1）回熱系統(tǒng)特點 熱力除氧器： 以回熱抽汽加熱除去給水中溶解氣體，可匯集主凝結(jié)水、補充水、疏水、生產(chǎn)返回水、鍋爐連續(xù)擴容蒸汽、汽機門桿漏汽等各項汽水流量，并保證給水品質(zhì)及給水泵安全 高加、低加：表面式加熱器 除氧器：加熱和除氧，混合式加熱器 10 （ 2）防止除氧器超壓爆破 主要壓力容器 質(zhì)量可靠，運行方面：嚴格防止壓力高蒸汽進入；安全閥應(yīng)每年校驗，每季試排汽；壓力調(diào)整器必須投入自動，不得將汽源電動門拆除“自保持”作調(diào)整門用，每 5年做一次整體水壓試驗等 2）除氧器的運行 （ 1）運行 小機組定壓 溶氧量：排氣閥開度，主凝結(jié)水流量、溫度，補水、疏水，抽汽等 汽壓：抽汽量 水溫：飽和溫度 水位：自動調(diào)整避免過高或過低 11 全廠公用汽水系統(tǒng) 1）公用輔助蒸汽系統(tǒng) 機組啟動，用于汽機汽封系統(tǒng)、除氧器加熱、燃油加熱、鍋爐下聯(lián)箱；運行，燃油加熱、燃油霧化、各加熱、采暖等 12 2）工業(yè)水系統(tǒng) 向電廠主廠房內(nèi)及主廠房附近的輔助機械和冷卻器、冷油器等裝置連續(xù)不斷的供給冷卻水 要求 ：（ 1） 應(yīng)有可靠水源，具有獨立的供、排水系統(tǒng)，碳酸鹽硬度 5mol/m3,pH值應(yīng) ～ , 轉(zhuǎn)動機械軸承冷卻水，懸浮物含量 100g/m3 （ 2）充足淡水不需處理，開式。需處理或節(jié)約，閉式或開、閉結(jié)合。 （ 3）母管制，水泵宜用一臺備用 （ 4）揚程：考慮靜壓差，流動損失，裕量 （ 5）用水點排水：自流排水或自流排水與壓力排水相結(jié)合。如自流應(yīng)通過漏斗接入母管，引至排水溝或回水池等 13 3）全廠疏放水、放氣系統(tǒng) （ 1）疏放水系統(tǒng)：疏泄和收集全廠各類疏放水、回收鍋爐鍋筒和各種箱體（如除氧水箱）的溢水，以及設(shè)備停用檢修時排放的水質(zhì)合格的水而設(shè)置。包括：疏水擴容器、疏水箱和疏水泵等。 （ 2）放氣系統(tǒng)：管道、熱力設(shè)備高處的放氣管道 14 4）汽網(wǎng)的供汽系統(tǒng)及設(shè)備 （ 1）供汽方案： 減壓減溫后直接供汽 排汽或抽汽直接供汽 增壓后直接供汽 （ 2）減壓減溫器：降低蒸汽壓力和溫度 （ 3）基本熱網(wǎng)加熱器：整個采暖期投運，承擔基本熱負荷 （ 4）尖峰熱網(wǎng)加熱器：采暖期最冷幾天，承擔尖峰熱負荷 15 發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng) 單抽 25MW 一級調(diào)整抽汽供基本熱網(wǎng)加熱器 16 三、凝汽式發(fā)電機組的總效率 鍋爐中能量損失 鍋爐效率 η b大型 90%,中、小型 8590%。 主蒸汽管道的散熱損失 sup hh1??產(chǎn)生鍋爐出口和汽機入口焓差 ,管道效率 9597%, 汽輪機中能量損失 moioe ??? ?內(nèi)部損失用相對內(nèi)效率，外部損失用機械效率表示 冷源損失 toii ??? ?汽輪機絕對內(nèi)效率表示 熱效率 η t只能到 4045%,中、小型 3035%。 17 發(fā)電機中能量損失 發(fā)電機效率 η g，可達 9798%。 凝汽式發(fā)電機組的總效率 gmoitpbpl ??????? ?中、小型約 30% 18 一、除氧器 第二節(jié) 熱力系統(tǒng)主要設(shè)備選擇 容量 :與鍋爐匹配 ,每臺鍋爐一臺 總出力 :按系統(tǒng)全部鍋爐額定蒸發(fā)量的給水量確定 ,每臺機組一臺除氧器 除氧水箱容量 :35t/h以下 2030m