【正文】 環(huán)為例加以分析，并不計抽汽壓損和加熱器的散熱損失。這使得混合式加熱器系統(tǒng)和廠房布置復雜化，投資增加，電廠安全可靠性降低。汽側(cè)通過抽氣管與汽輪機回熱抽汽口相連，承受相應抽汽的壓力，故汽側(cè)壓力大大低于水側(cè)加熱蒸汽進入汽側(cè)后，在導流板引導下成S形均勻流經(jīng)全部管束外表面進行放熱，最后冷凝成凝結(jié)水由加熱器底部排出。高壓加熱器的設計和特點如下：為充分利用加熱器的過熱度及降低疏水的出口溫度，該高壓加熱器把傳熱面設置為三段：內(nèi)置式過熱蒸汽冷卻段、凝結(jié)段和疏水冷卻段。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，并保證在高溫、高壓及工況變化時不發(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,然后用全方位自動氬弧焊進行填角焊。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、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。低壓加熱器的管道材料一般采用不銹鋼材料，這是因為在除氧器之前的主凝水，其含氣（主要是氧氣）量較高，而且設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。 表面式加熱器的疏水方式（a）疏水逐級自流的方式；（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。其作用是，當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，通過水位信號自動關閉相應抽汽管道的電動隔離閥，與此同時，該抽汽管道上的逆止閥也自動關閉。熱力除氧過程不僅是傳熱過程，而且還是傳質(zhì)過程，要保證理想的除氧效果，必須要滿足幾個條件：（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）深度除氧：除氧后水中氧量可小于7。在第4段抽汽總管上靠近汽輪機處裝設一個電動閥和兩個逆止閥，另在去除氧器、輔助蒸汽聯(lián)箱和給水泵汽輪機的蒸汽管道上各再裝設一個電動閘閥和 圖31一個逆止閥。補充水來自化學除鹽水，從凝汽器補入，并設有2臺補水泵。中壓缸排汽端的下部有一個4級抽汽囗，通過這個抽汽囗將一部分蒸汽抽至除氧器、汽動給水泵。 熱經(jīng)濟指標的計算1kg新汽的比熱耗 ＝3401＋533－＝（kJ/kg）汽輪機絕對內(nèi)效率 汽輪發(fā)電機組絕對電效率汽輪發(fā)電機組熱耗率q汽輪發(fā)電機組汽耗率d kg/ ()第五章 回熱系統(tǒng)主要設備及管道的設計與計算 H1加熱器的設計計算 熱平衡計算加熱器的熱力參數(shù)見圖51，按圖列出熱平衡式圖51(－)＝(－)＋(－) （51）由式（41）可得抽汽量為 ＝ （52） 式中 加熱器給水流量，kg/s；加熱器進口給水比焓，kJ/kg； 加熱器出口給水比焓，kJ/kg； 加熱器進汽量，kg/s；加熱器進汽比焓，kJ/kg； 上一級加熱器疏水流量，kg/s； 本級加熱器疏水比焓，kJ/kg； 上一級加熱器疏水比焓，kJ/kg； ＝（kg/s） 傳熱計算由于再熱使再熱后的回熱抽汽過熱度和焓值都有較大的提高，使得再熱后各級回熱加熱器的汽水換熱溫差增大，導致熵增大，從而消弱了回熱的效果。4）管側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。4）管側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)按式（513）計算。(m2)。由式（511）得：管側(cè)平均溫度=（℃）材料20號碳鋼，查附錄1得 =［℃)］。由（513）得：A=1190+=（m2）=［℃)］ ［℃)］(3)凝結(jié)段傳熱面積 按式（521）計算=(m2)。=（℃）（2）傳熱系數(shù)按式(55)計算 1）殼側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)按式（56）計算。由式（520）得管側(cè)平均溫度：=（℃）材料20號碳鋼，查附錄1得 =℃)。 阻力計算（一）管側(cè)阻力（1）傳熱管內(nèi)壓力損失按式（530）計算由式（532）得給水平均溫度：（℃） 查水蒸汽表得 v=（m3/kg）。查附錄3得 =℃) ；=。4）管側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)按式（512）計算。4）管側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)按式（512）計算。 H7加熱器的設計計算 熱平衡計算由式（52）得3號加熱器的進汽量：（kg/s）。疏水的再熱量按（528）計算=1982500=196000 (W)(m2)。=［℃)］2）傳熱管熱導率見附錄1。 =v==（m2/s）==2=［℃)］2）傳熱管熱導率見附錄1。 H5加熱器的設計計算 熱平衡計算由式（52）得3號加熱器的進汽量：（kg/s）。查附錄2得 =（℃）/W； =（℃）/W。由式（518）得傳熱管外壁溫度=（℃） 由式（519）得凝結(jié)水液膜平均溫度=（℃）由查水蒸汽表得 v=（m3/kg）； （kg/m3）。=由式（531）得由式（533）得總傳熱面積A=++=1464（m2）℃、 查水蒸汽表得給水比容=（m3/kg）。由式（520）得管側(cè)平均溫度：=（℃）材料20號碳鋼，查附錄1得 = ℃)。=（℃）（2）傳熱系數(shù)按式(55)計算 1）殼側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)按式（56）計算。A=1190+=3758=［℃)］［℃)］（3）疏水冷卻段傳熱面積(m2) = （527）式中 、疏水冷卻段入口、出口給水比焓，kJ/kg；給水流量，kg/s； 疏水冷卻段對數(shù)平均溫差，℃；疏水冷卻段傳熱系數(shù)，℃)。=［℃)］2）傳熱管熱導率見附錄1。 ＝（m2/s）=45/＝==［℃)］2）傳熱管熱導率由附錄1查得。項目單位H1H2H3H4H5H6H7H8加熱蒸汽MPa℃453240%55555555MPakJ/kg31353010337031602949277226602614℃kJ/kg被加熱水℃000℃MPakJ/kg疏水℃888℃kJ/kg表41回熱系統(tǒng)計算點參數(shù)列表其中抽汽壓力，該數(shù)據(jù)已知；抽汽壓損，該數(shù)據(jù)根據(jù)設計手冊設計得出；加熱器汽側(cè)壓力，=；抽汽比焓，根據(jù)抽汽壓力和抽汽溫度有hs圖差得；加熱器汽側(cè)壓力下的飽和水溫度，根據(jù)加熱器汽側(cè)壓力由水蒸汽表查得；加熱器汽側(cè)壓力下的飽和水焓值，根據(jù)加熱器汽側(cè)壓力由水蒸汽表查得；加熱器端差，根據(jù)設計手冊設計；加熱器出口水溫，=－；加熱器水側(cè)壓力，已知；加熱器出口水比焓，根據(jù)加熱器水側(cè)壓力和加熱器出口水溫由水蒸汽表查得；疏水冷卻器端差，設計得出；疏水冷卻器出口水溫，=；疏水冷卻器后疏水焓，由加熱器汽側(cè)壓力和疏水冷卻器出口水溫由水蒸汽表查得。高壓缸第9級后的一級抽汽囗至1高加。給水泵汽輪機排汽接入主機凝汽器內(nèi)，設有單獨的凝汽器。由于8號低壓加熱器布置在凝汽器喉部，其抽汽管道也全在凝汽器內(nèi)。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。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。要求裝在靠近汽輪機抽汽口。表面式加熱器的疏水方式常采用疏水逐級自流及疏水泵連接方式。與此同時，給水由進水管在水室下部進入水室，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。一組隔板使蒸汽沿著加熱器長度方向均勻的分布，它們在加熱器的上部留出一定的蒸汽通道，讓蒸汽均勻地自上而下流動，并逐漸凝結(jié)，蒸汽由汽態(tài)變成液態(tài)（有相變的對流換熱）。在殼體的右側(cè)是加熱器的水室，它采用半球形、小開孔的結(jié)構(gòu)形式。而對于后接中繼水泵的混合式低壓加熱器，為保證泵的可靠運行，應設一定容積的集水室。面式加熱器分水側(cè)（管側(cè)）和汽側(cè)（殼側(cè)）兩部分?；旌鲜郊訜崞饔捎谄苯咏佑|傳熱，其端差為零，能把水加熱到加熱器壓力下的飽和溫度，熱經(jīng)濟性高。式11表明在功率一定時，采用回熱使汽耗量增大，增大的量與抽汽參數(shù)、抽汽量有關。由于電力具有便于轉(zhuǎn)換能源型式，能高度集中和無限劃分，清潔干凈和易于控制，可大規(guī)模生產(chǎn)和遠距離輸送等特性，使電力發(fā)展和應用的程度，即一個國家的成了衡量其社會現(xiàn)代化水平高低，以及物質(zhì)文明和精神文明高低的重要標志之一。采用回熱加熱可以使汽輪機裝置效率提高10%~20%左右，因此現(xiàn)代大型熱力發(fā)電廠幾乎毫無例外地采用了回熱循環(huán)。我國早在建國初期就確立了電力工業(yè)先行的地位?；責峒訜崽岣哐b置效率與抽汽供熱有本質(zhì)的區(qū)別，前者提高經(jīng)濟性的實質(zhì)是減少冷源損失，而后者提高經(jīng)濟性的實質(zhì)是合理利用冷源損失。 回熱加熱器類型按加熱器中汽水介質(zhì)傳熱方式的不同，加熱器可分為混合式（接觸式）和表面式。 回熱加熱器的結(jié)構(gòu)特點 面式加熱器的結(jié)構(gòu)特點目前電廠采用的面式加熱器有立式和臥式兩種，臥式換熱效果好，熱經(jīng)濟性高于立式（在同樣凝結(jié)放熱條件下，由于橫管截面上積存的凝結(jié)水薄膜，），結(jié)構(gòu)上易于布置蒸汽過熱段和疏水冷卻段，布置上可利用放置的高低來解決低負荷時疏水逐級自流壓差減小的問題等，所以一般大容量機組的低壓和部分高壓加熱器多采用臥式。這樣，水最后可被加熱到接近蒸汽壓力下的飽和溫度。在切割線下面襯有不銹鋼保護環(huán)，以免切割時損壞管束。蒸汽進口接管座的下方設有一塊不銹鋼防沖板，避免了蒸汽直接沖擊管束。然后流至冷凝段，在隔板的引導下均勻地流向該段的各部分，由下而上橫向流過管束，放出汽化潛熱后凝結(jié)成水，稱為疏水；外來的上一級疏水經(jīng)擴容后進入冷凝段。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、阻力大而引起疏水不暢的問題?；責岢槠艿酪粋?cè)是汽輪機，另一側(cè)是具有一定水位的加熱器。其關系式為 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、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。易擴散出來。 回熱抽汽管道第1～6段抽汽管道上沿蒸汽流向先裝1個電動閘閥，后裝1個逆止閥，要求靠近汽輪機抽汽口（2段抽汽管道上的閥門靠近冷卻再熱蒸汽管道）逆止閥的主要作用是防止汽輪機進水和甩負荷時回熱抽汽管中蒸汽倒，流入汽輪機。雙泵運行時，主機負荷在40%額定負荷以上時，給水泵汽輪機由低壓汽源單獨供汽；主機負荷低于40%時，低壓汽源已不能滿足要求，高壓汽源與低壓汽源同時供汽，隨著主機負荷進一步降低，高壓汽源供汽量逐漸增加，低壓汽源供汽量逐漸減少直到由高壓汽源單獨供汽或輔助蒸汽供汽。 加熱器疏水管路加熱器正常疏水方式為疏水逐級自流。如下圖為本次畢業(yè)設計的300MW機組的原則性熱力系統(tǒng)圖。殼側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)（放熱系數(shù)）為 ＝ （56） ＝ （57） ＝ （58）式中 當量直徑，m；雷諾數(shù)； 管外流體溫度下的普朗特數(shù)；蒸汽流通面積，㎡；U濕周，m；c管外流體速度，m/s； 運動粘度，m2/s。 = （518） =（℃） 凝結(jié)水液膜平均溫度= （519） =－＝（℃）由查水蒸汽表得 v=；u= J/kg。3）污垢熱阻和 見附錄2。（m/s） （539）（）（4）管側(cè)總壓力損失 （540）式中 Z水的流程數(shù)。=v==（m2/s）。A=1190+==［℃)］ ［℃)］（3）冷卻段傳熱面積按式（527）計算 =（m2）（4）疏水冷卻段再熱計算疏水的再熱量按（528）計算=22800=161840（m2）。由式（513）得：A=1190+==［℃)］ ［℃)］(3)過熱蒸汽冷卻段傳熱面積按式（514）計算 =(m2)。 =v==（m2/s）===［℃)］2）傳熱管熱導率見附錄1。（m）（℃）。1）殼側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)按式（523）計算。由式（518）得傳熱管外壁溫度=（℃）