【正文】 環(huán)為例加以分析，并不計(jì)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(fù)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(jī)回?zé)岢槠谙噙B，承受相應(yīng)抽汽的壓力，故汽側(cè)壓力大大低于水側(cè)加熱蒸汽進(jìn)入汽側(cè)后，在導(dǎo)流板引導(dǎo)下成S形均勻流經(jīng)全部管束外表面進(jìn)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(shè)計(jì)和特點(diǎn)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(shè)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(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。其優(yōu)點(diǎn)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?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。 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。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。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(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）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(jī)處裝設(shè)一個(gè)電動(dòng)閥和兩個(gè)逆止閥，另在去除氧器、輔助蒸汽聯(lián)箱和給水泵汽輪機(jī)的蒸汽管道上各再裝設(shè)一個(gè)電動(dòng)閘閥和 圖31一個(gè)逆止閥。補(bǔ)充水來自化學(xué)除鹽水，從凝汽器補(bǔ)入，并設(shè)有2臺(tái)補(bǔ)水泵。中壓缸排汽端的下部有一個(gè)4級(jí)抽汽囗，通過這個(gè)抽汽囗將一部分蒸汽抽至除氧器、汽動(dòng)給水泵。 熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算1kg新汽的比熱耗 ＝3401＋533－＝（kJ/kg）汽輪機(jī)絕對(duì)內(nèi)效率 汽輪發(fā)電機(jī)組絕對(duì)電效率汽輪發(fā)電機(jī)組熱耗率q汽輪發(fā)電機(jī)組汽耗率d kg/ ()第五章 回?zé)嵯到y(tǒng)主要設(shè)備及管道的設(shè)計(jì)與計(jì)算 H1加熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算 熱平衡計(jì)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(jìn)口給水比焓，kJ/kg； 加熱器出口給水比焓，kJ/kg； 加熱器進(jìn)汽量，kg/s；加熱器進(jìn)汽比焓，kJ/kg； 上一級(jí)加熱器疏水流量，kg/s； 本級(jí)加熱器疏水比焓，kJ/kg； 上一級(jí)加熱器疏水比焓，kJ/kg； ＝（kg/s） 傳熱計(jì)算由于再熱使再熱后的回?zé)岢槠^熱度和焓值都有較大的提高，使得再熱后各級(jí)回?zé)峒訜崞鞯钠畵Q熱溫差增大，導(dǎo)致熵增大，從而消弱了回?zé)岬男Ч?）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(jì)算。(m2)。由式（511）得：管側(cè)平均溫度=（℃）材料20號(hào)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(jì)算=(m2)。=（℃）（2）傳熱系數(shù)按式(55)計(jì)算 1）殼側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)按式（56）計(jì)算。由式（520）得管側(cè)平均溫度：=（℃）材料20號(hào)碳鋼，查附錄1得 =℃)。 阻力計(jì)算（一）管側(cè)阻力（1）傳熱管內(nèi)壓力損失按式（530）計(jì)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(jì)算。4）管側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)按式（512）計(jì)算。 H7加熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算 熱平衡計(jì)算由式（52）得3號(hào)加熱器的進(jìn)汽量：（kg/s）。疏水的再熱量按（528）計(jì)算=1982500=196000 (W)(m2)。=［℃)］2）傳熱管熱導(dǎo)率見附錄1。 =v==（m2/s）==2=［℃)］2）傳熱管熱導(dǎo)率見附錄1。 H5加熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算 熱平衡計(jì)算由式（52）得3號(hào)加熱器的進(jìn)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(hào)碳鋼，查附錄1得 = ℃)。=（℃）（2）傳熱系數(shù)按式(55)計(jì)算 1）殼側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)按式（56）計(jì)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(duì)數(shù)平均溫差，℃；疏水冷卻段傳熱系數(shù)，℃)。=［℃)］2）傳熱管熱導(dǎo)率見附錄1。 ＝（m2/s）=45/＝==［℃)］2）傳熱管熱導(dǎo)率由附錄1查得。項(xiàng)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?zé)嵯到y(tǒng)計(jì)算點(diǎn)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(shè)計(jì)手冊(cè)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)手冊(cè)設(shè)計(jì)；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(shè)計(jì)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(jí)后的一級(jí)抽汽囗至1高加。給水泵汽輪機(jī)排汽接入主機(jī)凝汽器內(nèi)，設(shè)有單獨(dú)的凝汽器。由于8號(hào)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(jī)抽汽口。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。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。一組隔板使蒸汽沿著加熱器長度方向均勻的分布，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）。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(duì)于后接中繼水泵的混合式低壓加熱器，為保證泵的可靠運(yùn)行，應(yīng)設(shè)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(jì)性高。式11表明在功率一定時(shí)，采用回?zé)崾蛊牧吭龃?，增大的量與抽汽參數(shù)、抽汽量有關(guān)。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(yuǎn)距離輸送等特性，使電力發(fā)展和應(yīng)用的程度，即一個(gè)國家的成了衡量其社會(huì)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(biāo)志之一。采用回?zé)峒訜峥梢允蛊啓C(jī)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?zé)嵫h(huán)。我國早在建國初期就確立了電力工業(yè)先行的地位?；?zé)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(jì)性的實(shí)質(zhì)是減少冷源損失，而后者提高經(jīng)濟(jì)性的實(shí)質(zhì)是合理利用冷源損失。 回?zé)峒訜崞黝愋桶醇訜崞髦衅橘|(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?zé)峒訜崞鞯慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn) 面式加熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(jì)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(fù)荷時(shí)疏水逐級(jí)自流壓差減小的問題等，所以一般大容量機(jī)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(hù)環(huán)，以免切割時(shí)損壞管束。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。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，由下而上橫向流過管束，放出汽化潛熱后凝結(jié)成水，稱為疏水；外來的上一級(jí)疏水經(jīng)擴(kuò)容后進(jìn)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?；?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。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、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(kuò)散出來。 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1個(gè)逆止閥，要求靠近汽輪機(jī)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(jī)進(jìn)水和甩負(fù)荷時(shí)回?zé)岢槠苤姓羝?，流入汽輪機(jī)。雙泵運(yùn)行時(shí)，主機(jī)負(fù)荷在40%額定負(fù)荷以上時(shí)，給水泵汽輪機(jī)由低壓汽源單獨(dú)供汽；主機(jī)負(fù)荷低于40%時(shí)，低壓汽源已不能滿足要求，高壓汽源與低壓汽源同時(shí)供汽，隨著主機(jī)負(fù)荷進(jìn)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(dú)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(jí)自流。如下圖為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的300MW機(jī)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(dāng)量直徑，m；雷諾數(shù)； 管外流體溫度下的普朗特?cái)?shù)；蒸汽流通面積，㎡；U濕周，m；c管外流體速度，m/s； 運(yùn)動(dòng)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(jì)算 =（m2）（4）疏水冷卻段再熱計(jì)算疏水的再熱量按（528）計(jì)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(jì)算 =(m2)。 =v==（m2/s）===［℃)］2）傳熱管熱導(dǎo)率見附錄1。（m）（℃）。1）殼側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)按式（523）計(jì)算。由式（518）得傳熱管外壁溫度=（℃）