熱力發(fā)電廠4--6章

1、1. 本章先介紹回?zé)峒訜崞鞯念愋汀⒔Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其連接方式；著重定性分析影響電廠熱經(jīng)濟(jì)的一些回?zé)嵯到y(tǒng)的損失。然后介紹回?zé)嵩瓌t熱力系統(tǒng)的常規(guī)計(jì)算原理、方法、步驟，說(shuō)明常規(guī)的串聯(lián)法和電算并聯(lián)法熱力計(jì)算。最后說(shuō)明有關(guān)回?zé)峒訜崞鬟\(yùn)行的基本知識(shí)。2.第一節(jié)第一節(jié) 熱力系統(tǒng)的概念及分類熱力系統(tǒng)的概念及分類第二節(jié)第二節(jié) 回?zé)幔C(jī)組）原則性熱力系統(tǒng)回?zé)幔C(jī)組）原則性熱力系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) 回?zé)幔C(jī)組）原則性熱力系統(tǒng)的計(jì)算回?zé)幔C(jī)組）原則性熱力系統(tǒng)的計(jì)算第四節(jié)第四節(jié) 回?zé)釤峒訜崞鞯倪\(yùn)行回?zé)釤峒訜崞鞯倪\(yùn)行3. 熱力系統(tǒng)是火電廠實(shí)現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換熱力部分的工藝系統(tǒng)。它通過(guò)熱力管道及閥門將各主、輔熱力設(shè)備有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，以在各種

2、工況下能安全、經(jīng)濟(jì)、連續(xù)地將燃料的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能最終轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｓ脠D來(lái)反映火電廠熱力系統(tǒng)，稱熱力系統(tǒng)圖。熱力系統(tǒng)圖廣泛用于設(shè)計(jì)研究和運(yùn)行管理。4.按范圍劃分原則性：原理性圖按用途劃分全面性：實(shí)際熱力系統(tǒng)的反映全廠性鍋爐本體主要熱力設(shè)備系統(tǒng)汽輪機(jī)本體主蒸汽系統(tǒng)給水系統(tǒng)局部性主凝結(jié)水系統(tǒng)熱力系統(tǒng)各種局部功能系統(tǒng) 回?zé)嵯到y(tǒng)對(duì)外供熱系統(tǒng)抽空氣系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)5.回?zé)嵯到y(tǒng)既是汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是全廠熱力系統(tǒng)的核心，它對(duì)機(jī)組和電廠的熱經(jīng)濟(jì)性起著決定性的作用。回?zé)嵩瓌t性熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性用機(jī)組的熱耗率 qo 來(lái)表征?，F(xiàn)代大型汽輪機(jī)組的 m、g 較高，均為 99% 左右。由式（1-30a）機(jī)組熱耗率 q

3、o3600/img 可知，如視m、g 為定值，則 qo= f （i）。所以本書在定性分析各局部原則性熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性時(shí)，都用汽輪機(jī)絕對(duì)內(nèi)效率（即實(shí)際循環(huán)熱效率） I 來(lái)說(shuō)明。 6.一、回?zé)峒訜崞鞯念愋图捌浣Y(jié)構(gòu)一、回?zé)峒訜崞鞯念愋图捌浣Y(jié)構(gòu) 混合式加熱器：汽水直接接觸換熱類型表面式加熱器：汽水不接觸，通過(guò)金屬面換熱。立式加熱器按布置分臥式加熱器7.(a)全混合式加全混合式加熱器回?zé)嵯到y(tǒng)熱器回?zé)嵯到y(tǒng)(b)全表面式加熱器全表面式加熱器回?zé)嵯到y(tǒng)回?zé)嵯到y(tǒng)8.（c） 高、低加熱器為表面式的系統(tǒng)高、低加熱器為表面式的系統(tǒng)9.(d)帶有兩組重力布置方式的混合式加熱器回?zé)嵯到y(tǒng)帶有兩組重力布置方式的混合式加熱器回

4、熱系統(tǒng)p2p1p3p4p5p7p6pc10.12345678CH1H2H3H4H5H6H7H8SG2SG1至C(e)帶有部分混合式低壓加熱器的熱力系統(tǒng)帶有部分混合式低壓加熱器的熱力系統(tǒng)11.混合式加熱器因無(wú)端差，熱經(jīng)濟(jì)性高；便于匯集汽水和除氧；全由混合式加熱器組成的系統(tǒng)，每級(jí)混合式加熱器的水泵應(yīng)有正的吸入水頭，而且需要有備用泵，反而使系統(tǒng)復(fù)雜化，又不安全；面式加熱器有端差，熱經(jīng)濟(jì)性差；面式加熱器組成的系統(tǒng)卻全較為混合式的簡(jiǎn)單，而且可靠；現(xiàn)在電廠只設(shè)一個(gè)混合式的作為除氧器，其余的皆為表面式的。12.電廠廣泛采用的面式加熱器有立式和臥式兩種。電廠廣泛采用的面式加熱器有立式和臥式兩種。臥式換熱效果好

5、，熱經(jīng)濟(jì)性高于立式（在同樣凝結(jié)放熱條件下，由于橫管面上積存的凝結(jié)水膜薄，單根橫管放熱系數(shù)為豎管的1.7倍），結(jié)構(gòu)上易于布置蒸汽過(guò)熱段和疏水冷卻段，布置上可利用放置的高低來(lái)解決低負(fù)荷時(shí)疏水逐級(jí)自流壓差動(dòng)力減小的問題等，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。立式占地面積小，便于安裝和檢修，為中、小機(jī)組和部分大機(jī)組廣泛采用。13. 加熱器由筒體、管板或聯(lián)箱、U型或螺紋形管束和隔板等主要部件和附件構(gòu)成。 圖4445為管板U形管束式加熱器 圖46為聯(lián)箱折形管束 圖47為聯(lián)箱螺紋形管束 圖48為臥式混合式 圖49為立式混合式14.（a）面式加熱器圖例（上部）及其結(jié)構(gòu)示意圖； （b）結(jié)構(gòu)圖外形

6、及其剖面1水室；2拉緊螺栓；3水室法蘭；4筒體法蘭；5管板；6U型管束；7支架；8導(dǎo)流板；9抽空氣管；10、11上級(jí)加熱器來(lái)的疏水入口管；12疏水器；13疏水器浮子；14進(jìn)汽管；15護(hù)板；16、17進(jìn)出水管；18上級(jí)疏水器來(lái)的空氣入口；19手柄；20排疏水管；21水位計(jì) 15.1筒體；2管板；3過(guò)熱段包殼；4過(guò)熱段外包殼；5不銹鋼防沖板；6導(dǎo)流板；7支撐板；8拉桿；9防沖板；10疏水段包殼；11疏水段端板；12疏水段入口；13疏水出口；14水室分隔板；15人孔16.（帶內(nèi)置式過(guò)熱蒸汽冷卻段和疏水冷卻段）1給水入口聯(lián)箱；2正常水位；3上級(jí)疏水入口；4給水出口聯(lián)箱；5凝結(jié)段；6人孔；7安全閥接口；

7、8過(guò)熱蒸汽冷卻段；9蒸汽入口；10疏水出口；11疏水冷卻段；12放水口高壓加熱器 1進(jìn)水總管彎頭；2進(jìn)水總管；3進(jìn)水配水管；4出水總管；5出水配水管；6雙層螺旋管；7進(jìn)汽管；8蒸汽導(dǎo)管；9導(dǎo)流板；10抽空氣管；11、12連接管；13排水管；14導(dǎo)輪；15配水管內(nèi)隔板17.目的：為使水在加熱時(shí)能與蒸汽充分接觸，水最后可被加熱到接近蒸汽壓力下的飽和溫度（一般欠熱 1 左右）結(jié)構(gòu)：一般采用1.淋水盤的細(xì)流式，2.壓力噴霧的水滴式，3.水膜式等。若需要滿足熱除氧加熱到飽和溫度的要求，可加上鼓泡裝置(利用在水中引入比加熱器壓力高的疏水或其他汽源)，其機(jī)理詳見第五章。加熱和凝結(jié)過(guò)程分離出的不凝結(jié)氣體和部分

8、余汽被引至凝汽器。采用重力式的混合式低壓加熱器，其加熱水出口可不設(shè)集水室。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。18. B C D A 7 (a) (b) (a)1號(hào)混合式加熱器結(jié)構(gòu)示意圖；(b)該1號(hào)混合式加熱內(nèi)凝結(jié)水細(xì)流加熱示意圖；1-外殼；2-多孔淋水盤組；3-凝結(jié)水入口；4-凝結(jié)水出口；5-汽氣混合物引出口；6-事故時(shí)凝結(jié)水到CP2進(jìn)口聯(lián)箱的引出口；7-加熱蒸汽進(jìn)口；8-事故時(shí)凝結(jié)水往凝汽器的引出口。A-汽氣混合物出口；B-凝結(jié)水出口(示意)；C-加熱蒸汽入口(示意)；D-凝結(jié)水出口。19.1-加蒸汽進(jìn)口；2-凝結(jié)水進(jìn)口；3-軸封來(lái)汽；4-除氧器

9、余氣；5-三號(hào)加熱器和熱網(wǎng)加熱器的余氣；6-熱網(wǎng)加熱器來(lái)疏水；7-三號(hào)加熱器疏水；8-排在凝汽器的事故溢水管；9-凝結(jié)水出口；10-來(lái)自電動(dòng)、氣動(dòng)給水泵軸封的水；11-逆止門的排水；12-汽氣混合物出口；13-水聯(lián)箱；14-配水管；15-淋水盤；16-水平隔板；17-逆止門；18-平衡管。20.面式加熱器的疏水設(shè)備主要有以下幾種：面式加熱器的疏水設(shè)備主要有以下幾種： 水封管：利用 U 型管中水柱高度來(lái)平衡加熱器間壓差，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排水并在殼側(cè)內(nèi)維持一定水位。 浮子式疏水器：系由浮子、滑閥及其相連接的一套轉(zhuǎn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)組成，所示。浮子隨加熱器殼鍘水位上下浮動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)連桿啟閉疏水閥，實(shí)現(xiàn)水位調(diào)節(jié)。 疏

10、水調(diào)節(jié)閥：大機(jī)組的高壓加熱器多采用疏水調(diào)節(jié)閥，它的動(dòng)作由一套水位控制操作系統(tǒng)來(lái)操縱，常用的有電動(dòng)、氣動(dòng)控制系統(tǒng)。 新型水位控制器 21. 蒸汽冷卻器有內(nèi)置和外置兩種 水冷卻段的面式加熱器（a） 汽水連接方式；（b） t-A圖22.(a)(b)(c)(d)(e)(f)j+1jj1jj+1j1H1H2H3（a）單級(jí)并聯(lián)；（b）單級(jí)串聯(lián)；（c）與主水流分流兩級(jí)并聯(lián)；（d）與主水流串聯(lián)兩級(jí)并聯(lián)；（e）先j+1級(jí)，后j級(jí)的兩級(jí)串聯(lián)；（f）先j級(jí)，后j+1級(jí)的兩級(jí)串聯(lián)23.1、蒸汽冷卻器作用、蒸汽冷卻器作用回?zé)峒訜崞鲀?nèi)汽水換熱的不可逆損失 加熱器出口水溫 ，換熱溫差 Tr ，熱經(jīng)濟(jì)性 2、蒸汽冷卻器類型、

11、蒸汽冷卻器類型內(nèi)置式蒸汽冷卻器（過(guò)熱蒸汽冷卻段）：與加熱器本體合成一體（蒸汽凝結(jié)部分）；外置式蒸汽冷卻器：具有獨(dú)立的加熱器外殼，布置靈活；24.（1 1）內(nèi)置式蒸汽冷卻器（過(guò)熱蒸汽冷卻段）內(nèi)置式蒸汽冷卻器（過(guò)熱蒸汽冷卻段）優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，投資??；缺點(diǎn)：冷卻段面積小，只能提高本級(jí)出口水溫，熱經(jīng)濟(jì)性改善小， 提高0.15% 0.20%；（2 2）外置式蒸汽冷卻器）外置式蒸汽冷卻器優(yōu)點(diǎn)：減少本級(jí)端差，提高最終給口水溫度；換熱面積大，熱經(jīng)濟(jì)性可提高0.3% 0.5%；布置方式靈活；缺點(diǎn)：造價(jià)高。3 3、蒸汽冷卻器的連接方式、蒸汽冷卻器的連接方式水側(cè)連接方式：水側(cè)連接方式：（1 1）內(nèi)置式蒸汽冷卻器：）內(nèi)置

12、式蒸汽冷卻器：串聯(lián)連接（順序連接）25.（2 2）外置式蒸汽冷卻器：）外置式蒸汽冷卻器：串聯(lián)連接：全部給水流經(jīng)冷卻器 并聯(lián)連接：只有一部分給水進(jìn)入冷卻器4 4、外置式蒸汽冷卻器連接方式比較、外置式蒸汽冷卻器連接方式比較（1 1）串聯(lián)連接）串聯(lián)連接優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)水溫度高，換熱溫差小，火用損??；缺點(diǎn)：給水全部流經(jīng)冷卻器，給水系統(tǒng)阻力大，泵功消耗多（2 2）并聯(lián)連接）并聯(lián)連接優(yōu)點(diǎn)：給水系統(tǒng)阻力小，泵功消耗少缺點(diǎn)：進(jìn)水溫度小，換熱溫差大，火用損大； 回?zé)岢槠龉ι?，熱?jīng)濟(jì)性稍差26.1 1、疏水收集方式、疏水收集方式將面式加熱器汽側(cè)疏水收集并匯集于系統(tǒng)的主水流中；（1 1）疏水逐級(jí)自流方式）疏水逐級(jí)自流方式

13、利用汽側(cè)壓差，將壓力較高的疏水自流到壓力較低的加熱器中，逐級(jí)自流直至與主水流匯合；27.28.（2 2）疏水泵方式）疏水泵方式 由于表面式加熱器汽側(cè)壓力遠(yuǎn)小于水側(cè)壓力（特別是高壓加熱器），借助疏水泵將疏水與水側(cè)的主水流匯合，匯入點(diǎn)常為該加熱器的出口水流中；29.(d)（a）疏水逐級(jí)自流；（b）疏水逐級(jí)自流加外置式疏水冷卻器；（c）采用疏水泵；（d） 加疏水冷卻器對(duì)j級(jí)換熱的影響；（e）加疏水冷卻器對(duì)在j+1級(jí)發(fā)生壓降的影響30.2 2兩種疏水方式的熱經(jīng)濟(jì)性分析兩種疏水方式的熱經(jīng)濟(jì)性分析熱量法：考慮對(duì)高一級(jí)與低一級(jí)抽汽量的影響；做功能力法：考慮換熱溫差和相應(yīng)的火用損變化；（1）疏水泵方式疏水與主

14、水流混合后，換熱溫差 Tr ，熱經(jīng)濟(jì)性 （2）疏水逐級(jí)自流方式高一級(jí)抽汽量 ，低一級(jí)抽汽量 ，熱經(jīng)濟(jì)性 31.3 3、疏水冷卻器的設(shè)置、疏水冷卻器的設(shè)置目的：（1）減少疏水逐級(jí)自流排擠低壓抽汽所引起的附加冷源熱損失或 因疏水壓力降產(chǎn)生熱能貶值帶來(lái)的火用損； （2）降低疏水經(jīng)節(jié)流后產(chǎn)生蒸汽形成兩相流的可能性；布置方式：外置式、內(nèi)置式pjhjhwjpj+1hj+1hjhj+1hwj+1hwj+232.33.4 4實(shí)際系統(tǒng)疏水方式的選擇實(shí)際系統(tǒng)疏水方式的選擇 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較：對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性影響約為0.5%0.15%（1）疏水逐級(jí)自流方式：簡(jiǎn)單、可靠、費(fèi)用少應(yīng)用：高壓加熱器、低壓加熱器 （2）疏水泵方式 ：

15、系統(tǒng)復(fù)雜，投資大應(yīng)用：大、中型機(jī)組的最后一、二級(jí)低壓加熱器 N600MW機(jī)組：全疏水逐級(jí)自流方式 N300MW機(jī)組：全疏水逐級(jí)自流方式或 第3臺(tái)低加采用疏水泵方式34.5.5.回?zé)嵯到y(tǒng)基本連接方式：回?zé)嵯到y(tǒng)基本連接方式：（1）一臺(tái)混合式加熱器作為除氧器，將回?zé)峒訜崞鞣譃楦邏杭訜崞鹘M和低壓加熱器組；（2）高壓加熱器疏水逐級(jí)自流進(jìn)入除氧器；（3）低壓加熱器疏水逐級(jí)自流方式進(jìn)入凝汽器熱井或在末級(jí)或次末級(jí)加熱器采用疏水泵將疏水打入加熱器出口水管道中。 回?zé)岢槠^(guò)熱度較小時(shí)不宜采用蒸汽冷卻器； 小機(jī)組不宜采用蒸汽冷卻器和疏水冷卻器。35. 1.蒸汽循環(huán)參數(shù) ； 2. 回?zé)嵫h(huán)主要參數(shù) ； 3. 回?zé)嵯到y(tǒng)

16、有密切的關(guān)系，諸如上面提及的疏水收集方式，疏水冷卻器、蒸汽冷卻器的應(yīng)用等，以及下面要分析的四項(xiàng)損失有關(guān)，即與抽汽管道壓降、面式加熱器的端差、回?zé)嵯到y(tǒng)的配置、實(shí)際給水焓升分配有關(guān)。 00rhrhcpt 、 、p 、t 、pfwZt 、 、36.1. 抽汽管道壓降抽汽管道壓降 pj 損失影響因素?fù)p失影響因素 （1）回?zé)嶙龉Ρ?的變化 當(dāng)當(dāng)機(jī)組做內(nèi)功量 時(shí)， 只決定于回?zé)嶙鰞?nèi)功量的變化。 當(dāng)機(jī)組初、終參數(shù)，回?zé)岢槠麉?shù) 一定時(shí)， 大小僅決定于各級(jí)抽汽量 的變化趨勢(shì)。 （2）對(duì) 影響最大的是抽汽管的介質(zhì)流速（或管徑）和局部阻力（即裝設(shè)的閥門多少和閥門類型等）。rXtciiiWWWrXjjzph 、 、

17、jDip37.2. 面式加熱器的端差面式加熱器的端差上端差上端差-面式加熱器端差都是指出口端差 （加熱器汽側(cè)壓力下的飽和水溫 與出口水溫 之間的差值， ），又稱上端差。下端差（入口端差）下端差（入口端差）-以后將提到的疏水冷卻器端差則是指入口端差，它是指離開疏水冷卻器的疏水溫度 與進(jìn)口水溫 間的差值， ，又稱下端差。sjtw jtsjwjtt sjtw j 1tsjwj 1tt 38.3. 布置損失布置損失 理想回?zé)嵫h(huán)及其系統(tǒng)全為混合式加熱器。由于采用面式加熱器以及在它回?zé)嵯到y(tǒng)中所排列位置的不同，引起的熱耗率損失，稱為布置損失。編號(hào) 回?zé)峒訜崞鞯呐渲?布置損失， 12345678910F5F

18、4D1F3C1F1F3C1D1F2C3F2D1C1F1F2D1C1D1F2C1D2F1D2C2D3C1D11.5411.090.6770.5800.5650.4330.3640.3400.2020.15739.4. 實(shí)際回?zé)犰噬峙鋼p失實(shí)際回?zé)犰噬峙鋼p失 實(shí)際的回?zé)岱峙淦x理論上最佳回?zé)岱峙鋵?dǎo)致熱經(jīng)濟(jì)性降低，稱為實(shí)際回?zé)犰噬峙鋼p失。 40.回?zé)岬臒峤?jīng)濟(jì)性與回?zé)釁?shù)、回?zé)嵯到y(tǒng)連接方式、 pj、j、布置損失等有關(guān)，并與汽輪機(jī)組的有關(guān)設(shè)計(jì)方案、參數(shù)密不可分；因此，應(yīng)綜合統(tǒng)籌考慮進(jìn)行優(yōu)化，有成百的方案，要通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行優(yōu)化；現(xiàn)代大型汽輪機(jī)，設(shè)計(jì)制造部門都是經(jīng)過(guò)優(yōu)化來(lái)確定，不僅要考慮熱經(jīng)濟(jì)（節(jié)能）

19、還要考慮鋼一煤比價(jià)或成本，可靠性和對(duì)環(huán)保的影響等因素。41. 回?zé)嵩瓌t性熱力系統(tǒng)計(jì)算又稱（汽輪）機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算?；?zé)嵩瓌t性熱力系統(tǒng)計(jì)算又稱（汽輪）機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算。1. 確定某工況時(shí)機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和各部分汽水流量；2. 根據(jù)最大工況時(shí)的各項(xiàng)汽水流量，選擇有關(guān)的輔助設(shè)備及汽水管道；3. 確定某些工況下汽輪機(jī)的功率或新汽耗量；4. 新機(jī)組本體熱力系統(tǒng)定型設(shè)計(jì)。對(duì)于上述任何計(jì)算目的，如確定熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)i，定流量時(shí)求 Pe=f（Do） ，或定功率時(shí)求 Do=f（P e） 時(shí)，42. /iiOioWQwq0136003600eimgoimgzecojjimgPWD wPDDD Yw 111

20、1,1zioorhrhjjziorhrhjjcczcojzcjWD hDqD hwhaqa ha hDDDaa43.通過(guò)加熱器熱平衡式來(lái)求各抽汽量 ；通過(guò)物質(zhì)平衡式求凝汽量 ；通過(guò)汽輪機(jī)功率方程式求 Pe （定流量計(jì)算時(shí)）或 Do （定功率計(jì)算時(shí)）。 jjD或ccD或44.三、計(jì)算方法和步驟1.計(jì)算方法計(jì)算方法 以熱力學(xué)第一定律為主的方法有：以熱力學(xué)第一定律為主的方法有： 代數(shù)運(yùn)算法 矩陣分析法 偏微分分析法 以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ)的分析法：以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ)的分析法： 以 分析法為代表 回?zé)幔C(jī)組）原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算方法：回?zé)幔C(jī)組）原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算方法： 有傳統(tǒng)的常規(guī)計(jì)算法 等效焓降

21、法 循環(huán)函數(shù)法等45.2.2.計(jì)算步驟（詳細(xì)內(nèi)容見教材）計(jì)算步驟（詳細(xì)內(nèi)容見教材）整理原始資料，整理成該機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)的汽水參數(shù)表； “由高到低”進(jìn)行各級(jí)回?zé)岢槠?Dj（或 j ）的計(jì)算； 凝汽系數(shù) c 或新汽耗量 Do 的計(jì)算，或汽輪機(jī)功率計(jì)算；對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校核； 機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和各處汽水流量計(jì)算。 46. 熱平衡式一般有兩種寫法：熱平衡式一般有兩種寫法： 1.吸熱量=放熱量h，h為加熱器的效率； 2.流入熱量=流出熱量；其中流入熱量中的蒸汽部分應(yīng)乘以蒸汽焓的利用系數(shù) 。 hhh47.（a） （b）48.若以凝汽器和加熱器為熱平衡對(duì)象，則有若以凝汽器和加熱器為熱平衡對(duì)象，則有若以整個(gè)回?zé)嵯到y(tǒng)

22、（包括凝汽器和所有加熱器）為平衡對(duì)象若以整個(gè)回?zé)嵯到y(tǒng)（包括凝汽器和所有加熱器）為平衡對(duì)象 ，則有，則有cQ 凝汽流量造成的冷源熱損失疏水進(jìn)入凝汽器造成的冷源損失 各加熱器散熱造成的附加 額外 冷源熱損失01zcjjccfwcjjcjfwQD hD hD hqa ha hhz1流入熱量返回鍋爐熱量 kJ h或 =+- kJ kg49. hj j fw hwj hwj+1 hj j-1, hj-1 fw hwj j-1, hj-1 hwj+1 cj hj j hj j fw hmwj hwj+1 j-1, hj-1 hj (a) (b) (c) cj hwj 50. 兩類加熱器的 計(jì)算都是一樣的；

23、匯集式加熱器的 均以進(jìn)水焓 為基準(zhǔn)的。11jjjjw jw jjjjqhhhhrhh k Jk g k Jk g k Jk g 1111jjw jjw jw jjjw jqhhhhrhh k Jk g k Jk g k Jk g jjjqr 、 1jwh51.常規(guī)的傳統(tǒng)熱力系統(tǒng)的計(jì)算“由高到低”串聯(lián)進(jìn)行的；矩陣方程計(jì)算仍是系統(tǒng)的熱力系統(tǒng)計(jì)算，都是并聯(lián)進(jìn)行；并聯(lián)計(jì)算特點(diǎn)是一次能計(jì)算幾十個(gè)未知參數(shù)的熱平衡方程，同時(shí)求得 。j52. H1H2H3H4H5H6H7H853.（一）并聯(lián)法解矩陣方程（一）并聯(lián)法解矩陣方程 現(xiàn)以圖4-17所示的國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型600MW機(jī)組汽輪機(jī)的回?zé)嵯到y(tǒng)為例，用相對(duì)量計(jì)算，經(jīng)整

24、理寫成：0000000088887868584838281777767574737271666656463626155554535251444434241333323122221111qrrrqrrqrqqrrrqrrqrq54.8765432187654321888888887777777666666555554444333221,TX0Aqrrrqrrtqrqqrrrqrrqrq寫成矩陣方程 AX=TX=A1T其中A矩陣的排列規(guī)律參考教材矩陣的排列規(guī)律參考教材P17755. 1. 汽輪機(jī)汽耗量：汽輪機(jī)汽耗量： 2. 功率校核：功率校核： 1kg 新汽比內(nèi)功 wi 為： 據(jù)此可得發(fā)電機(jī)的功率

25、為：3. 1kg 新汽的比熱耗新汽的比熱耗 q0 00360036001839.9157 t h1eeimgnzrmjPPDwhhq 8011 2 1 0 .3 2 8 1 k J k gizrzrjjccwhqhh03 6 0 06 0 0 .0 2 6 3eimgPD wM W002 6 1 0 .5 9 7 9 k Jk gzrzrfwqhqh56.4. 汽輪機(jī)的絕對(duì)內(nèi)效率 i5. 汽輪發(fā)電機(jī)組絕對(duì)電效率 e 6. 汽輪發(fā)電機(jī)組熱耗率 q7. 汽輪發(fā)電機(jī)組汽耗率 d04 6 .3 6 2 1iiwq44.9712eimg 3600kJkW heq8005.11613703.06639 k

26、gkW hqdq57.第四節(jié) 回?zé)峒訜崞鞯倪\(yùn)行一、回?zé)嵯到y(tǒng)正常運(yùn)行的重要性 1. 機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)構(gòu)成：回?zé)峒訜崞鞯某槠訜嵴羝⑹杷?、抽空氣系統(tǒng)和主凝水、主給水、除氧器等系統(tǒng)。 2. 重要性：對(duì)鍋爐、汽輪機(jī)、給水泵的安全可靠運(yùn)行，和熱經(jīng)濟(jì)性的影響很大。 給水回?zé)峒訜崞鞯耐旰寐省⒏邏杭訜崞鞯耐哆\(yùn)率、低壓加熱器投運(yùn)情況，都會(huì)影響機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性；還會(huì)影響機(jī)組的出力，使推力軸承受到的應(yīng)力超出設(shè)計(jì)值，危及設(shè)備安全。58.二、加熱器的投運(yùn)和停用方式 1. 加熱器的投運(yùn)和停用方式規(guī)定：我國(guó)溫升率為 5/min ，溫降率為 2/min 。而美國(guó) FOSTER WHEEL(FW) 公司規(guī)定的溫升率、溫降率均為

27、 1.85/min 。 2. 汽輪機(jī)組和加熱器的狀態(tài)不同，加熱器的投入和停用方式也不同，如表4-5所示。 59.投 入 和 停 用 方 式 特 點(diǎn) 因機(jī)組啟停而投入或停用加 熱 器 隨機(jī)投入或停用 1.操作簡(jiǎn)便，強(qiáng)度沖擊小；2.要有完備的疏水通道，以適應(yīng)各工況的疏水； 3.注意加熱器抽汽對(duì)機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程脹差的影響； 在一定負(fù)荷時(shí)投入或停用 1.疏水系統(tǒng)較簡(jiǎn)單；2.由系統(tǒng)、機(jī)組情況決定投入使用時(shí)的負(fù)荷；3.溫度沖擊較大； 機(jī)組運(yùn)行中投入或停用加熱器 加熱器故障停用后再投入 1.與機(jī)組啟動(dòng)時(shí)在一定負(fù)荷時(shí)投入的情況相同；2.機(jī)組負(fù)荷可提高，溫度沖擊大，操作要慎重；保護(hù)動(dòng)作或人為緊急停用 不允許只停水側(cè)

28、而不停用汽側(cè) 60. 1. 加熱器水位加熱器水位 （1）水位過(guò)高，將淹沒部分傳熱面積引起汽壓擺動(dòng)或升高，水可能從抽汽管倒流入汽輪機(jī)造成水擊，使抽汽管，加熱器殼體產(chǎn)生振動(dòng)。 （2）水位過(guò)低或無(wú)水位，蒸汽經(jīng)疏水管流進(jìn)相鄰壓力較低一級(jí)加熱器，排擠該低壓抽汽，降低熱經(jīng)濟(jì)性，并可能使該級(jí)加熱器汽側(cè)超壓、尾部管束受到?jīng)_蝕（對(duì)內(nèi)置式疏冷器危害尤甚），同時(shí)加速對(duì)疏水管、閥門的沖刷和汽蝕。 61.2. 加熱器出口水溫加熱器出口水溫 （1） 端差增大端差增大 其原因可能是加熱器的受熱面結(jié)垢、汽側(cè)主要抽空氣不良、使傳熱系數(shù)值減小，水位過(guò)高淹沒受熱面，或水側(cè)旁路門漏水引起的。（2） 抽汽管壓降增大抽汽管壓降增大 如進(jìn)

29、汽閥或逆止閥開度不足或卡澀等原因造成。（3） 保護(hù)裝置失靈保護(hù)裝置失靈 所以：應(yīng)定期進(jìn)行抽汽逆止閥的嚴(yán)密性試驗(yàn)，高壓加熱器自動(dòng)保護(hù)裝置的試驗(yàn)。62. 除氧器是特殊的混合式回?zé)峒訜崞?，兼有除氧，匯集各項(xiàng)汽水流量的作用，并與給水泵的安全運(yùn)行有密切關(guān)系。本章圍繞除氧器講述與之有關(guān)的內(nèi)容，先講火電廠的工質(zhì)損失及其補(bǔ)充，再講鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)和化學(xué)除氧。最后兩節(jié)重點(diǎn)討論熱除氧機(jī)理及其原則性熱力系統(tǒng)和除氧器的安全運(yùn)行。 63.第二節(jié)第二節(jié) 鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)第四節(jié)第四節(jié) 熱除氧器及其原則性熱力系統(tǒng)熱除氧器及其原則性熱力系統(tǒng)第五節(jié)第五節(jié) 除氧器的運(yùn)行除氧器的運(yùn)行第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)除氧

30、化學(xué)除氧第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)電廠的汽水損失及補(bǔ)充發(fā)電廠的汽水損失及補(bǔ)充64. 1.內(nèi)部損失內(nèi)部損失 ：（1）工藝上要求的正常性汽水工質(zhì)損失 熱力設(shè)備及其管道的暖管疏放水，加熱重油、各種汽動(dòng)設(shè)備(汽動(dòng)給水泵、汽動(dòng)油泵、汽動(dòng)抽氣器等)的用汽，蒸汽吹灰用汽、汽包爐的連續(xù)排污水、汽封用汽、汽水取樣、設(shè)備檢修時(shí)的排放水等， （2）偶然性非工藝要求的汽水損失 通常講的熱力設(shè)備或管道的跑冒滴漏。 2.外部損失外部損失 熱電廠對(duì)外供熱設(shè)備及其管道的工質(zhì)損失，它與熱負(fù)荷性質(zhì)(如熱水負(fù)荷就完全不能回收)、供熱方式(直接或間接供汽、開式或閉式水網(wǎng))以及回水質(zhì)量(如是否含油、是否被制藥的熱用戶細(xì)菌污染等)有關(guān)，變化范圍很

31、大，甚至完全不能回收，回水率為零。 65. 1.火電廠汽水損失影響火電廠汽水損失影響 既是工質(zhì)損失，又有熱量損失，不僅影響電廠的經(jīng)濟(jì)性，有的還危及設(shè)備安全運(yùn)行和使用壽命。 2.采取的技術(shù)措施采取的技術(shù)措施 選擇合理的熱力系統(tǒng)及汽水回收方式；盡量回收工質(zhì)并利用其熱量，如軸封冷卻器、汽封自密封系統(tǒng)，鍋爐連續(xù)排污水的回收與利用； 改進(jìn)工藝過(guò)程，如蒸汽吹灰改為壓縮空氣、爐水吹灰，鍋爐、汽輪機(jī)和除氧器由額定參數(shù)啟動(dòng)改為滑參數(shù)啟動(dòng)或滑壓運(yùn)行； 提高安裝檢修質(zhì)量，如用焊接取代法蘭連接等等。除了上述硬件改進(jìn)，另外不可忽視的是軟件方面改善，如運(yùn)行技術(shù)管理、維修運(yùn)行人員素質(zhì)的提高和相應(yīng)的監(jiān)督機(jī)制，考核管理辦法的完

32、善等。 66. 鍋爐補(bǔ)給水、鍋爐給水、爐水、蒸汽、汽輪機(jī)凝結(jié)水、疏水、生產(chǎn)返回水、熱網(wǎng)補(bǔ)給水、冷卻水以及水冷發(fā)電機(jī)冷卻水(不允許導(dǎo)電)等標(biāo)準(zhǔn)。1. 給水含氧控制指標(biāo)給水含氧控制指標(biāo) 為確保熱力設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，我國(guó)“法規(guī)”規(guī)定，給水含氧控制指標(biāo)為：工作壓力為5.88MPa(60ata)及以下鍋爐，給水含氧應(yīng)小于或等于15g/l；工作壓力為5.98MPa(61ata)及以上鍋爐，給水含氧應(yīng)小于或等于7g/l；對(duì)亞臨界和超臨界的直流鍋爐，由于無(wú)排污、蒸汽溶鹽能力強(qiáng)等原因，給水要求徹底 67.2.PH控制指標(biāo)控制指標(biāo) 水的pH值在9.29.6范圍內(nèi)的抗腐效果最佳，但對(duì)凝汽器和低壓加熱器采用銅管的系統(tǒng)

33、，pH過(guò)高反會(huì)加劇腐蝕，故對(duì)采用銅管系統(tǒng)的水的pH值，一般控制在8.89.2之間。68. 鍋爐汽水品質(zhì)，是指飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽、鍋爐給水和爐水。 蒸汽帶出鹽類和硅酸鹽等越多，其品質(zhì)越低，并可分為兩類攜帶：蒸汽帶了含鹽濃度大的爐水水滴，稱為水滴攜帶； 蒸汽直接溶解某些鹽類，稱為溶解攜帶；而且其溶解度隨蒸汽壓 力增高而升高，尤以硅酸鹽最為顯著。爐型壓力，MPa含鹽量，以含鈉量表示，g/kg二氧化硅g/kg汽包爐3.85.815205.918.31020直流爐18.42551569. 火電廠鍋爐的連續(xù)排污水，汽輪機(jī)的門桿與軸封漏汽，以及發(fā)電機(jī)的冷卻水、廠用蒸汽、疏放水等，就其工藝本身而言，均屬“廢汽

34、、廢水”。為提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)性，通常設(shè)法利用其熱量或再回收其部分工質(zhì)。 Df, hf Db D0 D0 Dl Dsg Dfw hfw hcwbl hcwma Dbl hf Dma hwma hbl Dbl 汽包內(nèi)鹽段爐水濃度高的爐水表面處 連續(xù)排污管 連續(xù)排污擴(kuò)容器（擴(kuò)容降壓蒸發(fā)出部分工質(zhì)） 熱力系統(tǒng)除氧器（回收工質(zhì)利用其熱量）（擴(kuò)容蒸發(fā)后剩余的排污水） 排污冷卻器（用以加熱從化學(xué)車間來(lái)的軟化水 排入地溝70.根據(jù)擴(kuò)容器的物質(zhì)平衡、熱平衡式、排污冷卻器的熱平衡式。三個(gè)方程式求解三個(gè)未知量：擴(kuò)容蒸汽量 Df、未擴(kuò)容的排污水量，排污冷卻器出口的補(bǔ)充水比焓。擴(kuò)容器的物質(zhì)平衡式（51） 擴(kuò)容器的熱平衡

35、式（52） 排污冷卻器的熱平衡式 將式（51）代入式（52）得工質(zhì)回收率：/b lfb lDDDk gh/blblfffblfD hD hD hkJh()()/cchlfw blrmaw maw maDhhDhhkJh ()fb lffffb lffDhhfpDhh71.鍋爐排污率 ：新“設(shè)規(guī)”規(guī)定，凝氣式發(fā)電廠鍋爐正常排污率不宜超過(guò)1%，供熱式熱電廠鍋爐正常排污率不宜超過(guò)2%。 汽輪機(jī)的汽封系統(tǒng)用汽和漏汽有：主汽門和調(diào)速汽門的門桿漏汽，再熱式機(jī)組中壓聯(lián)合汽門的門桿漏汽，高、中、低壓缸的前后軸封漏汽和軸封用汽等。 1.發(fā)電廠工質(zhì)回收的同時(shí)，總有熱量的回收利用，不僅考慮工質(zhì)回收的數(shù)量多寡，還要考

36、慮其能位貶值的高低。要盡可能減少回收利用熱量時(shí)的能位貶值。例如軸封漏汽、汽輪機(jī)門桿漏汽，應(yīng)視其壓力高低，盡可能分別引至壓力與其相近的回?zé)峒訜崞鳎挂蛑鸬呐艛D回?zé)岢槠麑?dǎo)致額外冷源熱損失增加盡可能地小，即降低盡可能小。100%blblbDD72.2.工質(zhì)回收及“廢熱”利用的熱經(jīng)濟(jì)性，不反映在機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上，而是體現(xiàn)在全廠的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上。 3.工質(zhì)回收及“廢熱”利用，引入回?zé)嵯到y(tǒng)時(shí)，影響每千克工質(zhì)做功量 wi 的變化，并應(yīng)注意回收熱量的質(zhì)量影響，能位高的，單位熱量增加的功較多，能位低的，單位熱量增加的功較少。 4.實(shí)際工質(zhì)回收和廢熱利用系統(tǒng)，不僅要考慮熱經(jīng)濟(jì)性，還要考慮投資、運(yùn)行費(fèi)用等的影響

37、，應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)確定。 加熱用的廠用蒸汽通常有：加熱重油、空氣(暖風(fēng)器)、煙氣(濕式煙氣脫硫裝置的煙氣再熱器)和廠內(nèi)采暖加熱器等。 73. 1.腐蝕熱力設(shè)備及其管道； 2.造成傳熱惡化，降低機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性； 3.通過(guò)汽輪機(jī)通流部分，會(huì)在葉片上沉積，不僅降低汽輪機(jī)的出力，還會(huì)使軸向推力增加，危及機(jī)組安全運(yùn)行。 1.化學(xué)除氧 2.物理(熱力)除氧 74.1.1.亞硫酸鈉亞硫酸鈉 NaNa2 2SOSO3 3 處理處理 優(yōu)點(diǎn)：Na2SO3易溶于水，無(wú)毒價(jià)廉，裝置簡(jiǎn)單缺點(diǎn)： Na2SO3 與 SO2化合成 Na2SO4 會(huì)增加給水含鹽量，在溫度大于280 后會(huì)分解成 H2S 和 SO2 等有害氣

38、體；適用：用于中壓(6.18MPa)以下的鍋爐，不能用于高壓以上的電站鍋爐。2.2.聯(lián)胺聯(lián)胺 N N2 2H H4 4 處理處理 優(yōu)點(diǎn)：N2H4 除氧，生成 N2 和 H2O，不會(huì)增加水中含鹽量，且有鈍化鋼銅表面； 缺點(diǎn)：N2H4 有毒、有揮發(fā)性、易燃燒，在保管、運(yùn)輸和使用時(shí)應(yīng)遵守有關(guān)安全規(guī)定。N2H4 還被懷疑為是致癌物質(zhì)，使用時(shí)要有相應(yīng)安全措施；適用：廣泛用于高壓及以上鍋爐，也用于直流鍋爐。 75.3.3.加氧處理加氧處理( (中性水處理中性水處理 NWT NWT ) )優(yōu)點(diǎn)：使金屬表面形成穩(wěn)定氧化膜，促進(jìn)鋼表面進(jìn)入鈍化區(qū)，達(dá)到防腐效果； 缺點(diǎn)：對(duì)給水水質(zhì)要求很嚴(yán)，中性純水的緩沖性低； 適

39、用：已在國(guó)外各類直流鍋爐、空冷機(jī)組和核電機(jī)組上應(yīng)用。4.4.加氧加氨聯(lián)合水處理加氧加氨聯(lián)合水處理 CWTCWT火電廠的凝結(jié)水包括汽輪機(jī)的主凝結(jié)水、各種疏水、補(bǔ)入凝汽器的軟化水，熱電廠還有生產(chǎn)返回水。凝結(jié)水是鍋爐給水的主要組成部分，其質(zhì)量關(guān)系鍋爐給水的質(zhì)量。76. 因凝汽器泄漏混入的冷卻水中的雜質(zhì)，這項(xiàng)影響最大； 補(bǔ)入軟化水帶入的懸浮物和溶解鹽； 機(jī)組啟停及負(fù)荷變動(dòng)，導(dǎo)致給水、凝結(jié)水溶解氧升高，使熱力系統(tǒng)中腐蝕物增加。 低壓系統(tǒng)，即除鹽裝置DE位于凝結(jié)水泵與凝結(jié)水升壓泵之間，我國(guó)采用者多，在設(shè)備條件具備時(shí)，宜采用與凝結(jié)水泵同軸的凝結(jié)水升壓泵。低壓系統(tǒng)常因兩級(jí)凝結(jié)水泵不同步及壓縮空氣閥門不嚴(yán)，導(dǎo)致

40、空氣漏入凝結(jié)水精處理系統(tǒng)，使凝結(jié)水中溶解氧含量大增。 中壓系統(tǒng)，無(wú)凝結(jié)水升壓泵而直接串聯(lián)在中壓凝結(jié)水泵出口，中壓系統(tǒng)設(shè)備少、閥門少、凝結(jié)水管道短，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，便于操作，幾乎無(wú)空氣漏入凝結(jié)水系統(tǒng)，運(yùn)行中未發(fā)生過(guò)問題。 77. 1.以回?zé)岢槠麃?lái)加熱除去鍋爐給水中溶解氣體的混合式加熱器，它既是回?zé)嵯到y(tǒng)的一級(jí)， 2.又用以匯集主凝結(jié)水、補(bǔ)充水、疏水、生產(chǎn)返回水、鍋爐連排擴(kuò)容蒸汽、汽輪機(jī)門桿漏汽等各項(xiàng)汽水流量成為鍋爐給水， 3.并要保證給水品質(zhì)和給水泵的安全運(yùn)行，是影響火電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個(gè)重要熱力輔助設(shè)備。78. 混合氣體全壓力 p0 等于其組成各氣體分壓力之和，即除氧器內(nèi)水面上混合氣體全壓力 P0

41、，應(yīng)等于溶解水中各氣體(N2、O2、CO2水蒸汽等)分壓力、之和： 氣體在水中的溶解度，與該氣體在水面上的分壓力成正比。即單位體積水中溶解某氣體量 b 與水面上該氣體的分壓力 Pb 成正比，其表達(dá)式為： 式中 p0混合氣體全壓力，M Pa，k d 該氣體的重量溶解度系數(shù)，mg/L 它與氣體種類，水面上該氣體分壓力和水的溫度有關(guān)。 222220NOCOH OjH Oppppppp單位：MPa0bdpbkp79.80. 創(chuàng)造能將水迅速加熱到除氧器工作壓力下飽和溫度的條件，傳熱方程為： 式中Q d 除氧器傳熱量，kJ/h；Kh傳熱系數(shù)，kJ/(m2h)；A汽水接觸的傳熱面積，m2；t傳熱溫差，。須強(qiáng)

42、調(diào)指出的是必須將水加熱到除氧器壓力下的飽和溫度。 創(chuàng)造氣體離析出水面有足夠的動(dòng)力(p)，傳質(zhì)方程為： 式中 G離析氣體量，mg/h；Km傳質(zhì)系數(shù)，mg/(m2MPah)；A傳質(zhì)面積(即傳熱面積) m2，P不平衡壓差(即平衡壓力與實(shí)際分壓力之差)，M Pa。dhQKAtmGk A p單位：mg/h81.設(shè)計(jì) 除 氧 溫 度 ， t, 5182.定壓下一般氣體(O2、CO2、空氣等)在水中的溶解量與水溫成反比； 根據(jù)傳熱方程，必須嚴(yán)格控制將水溫加熱至該壓力下的飽和溫度，這是熱除氧的必要條件； 根據(jù)傳質(zhì)方程，要有足夠的不平衡壓差 p，這是熱除氧的充分條件。 83. 根據(jù)熱除氧的機(jī)理，對(duì)熱除氧器構(gòu)造的

43、要求為：根據(jù)熱除氧的機(jī)理，對(duì)熱除氧器構(gòu)造的要求為： 1.為滿足傳熱要求，需有足夠的汽水接觸面積，水應(yīng)在除氧器內(nèi)均勻噴散成霧狀水滴或細(xì)小水柱，將水加熱至除氧器工作壓力下的飽和溫度，差幾分之一度也不行，故定壓除氧器要裝壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)器。 2.為滿足傳質(zhì)要求，初期水應(yīng)噴成水滴，后期要形成水膜，而且汽水應(yīng)逆向流動(dòng)，以保證有最大可能的p。 3.要有足夠空間，使汽水接觸時(shí)間充分。據(jù)試驗(yàn)在0.1MPa壓力下，其它條件一定時(shí)，汽水接觸時(shí)間分別為10、20、30min時(shí)，水中溶氧量分別達(dá)0.056、0.017、0.006mg/l。為符合允許的給水含氧量，可見應(yīng)有2030min的持續(xù)時(shí)間，即除氧塔要有足夠大的空間。

44、 84.4.應(yīng)及時(shí)將離析的氣體排除，以減少水面上該氣體分壓力，否則，要發(fā)生“返氧”現(xiàn)象，故應(yīng)設(shè)有排氣口并有足夠余氣量?？赏ㄟ^(guò)除氧器的化學(xué)試驗(yàn)來(lái)確定排氣口開度。5. 貯水箱設(shè)再沸騰管，以免水箱的水溫因散熱降溫低于除氧器壓力下的飽和溫度，產(chǎn)生返氧。另外，除氧器、貯水箱還要滿足強(qiáng)度、剛度、防腐等要求，并在除氧器和貯水箱上部裝有彈簧安全門，水箱上裝有水封等，是保護(hù)除氧器不會(huì)超壓損壞的措施，再配以相應(yīng)管道及附件和測(cè)試表計(jì)等。85. 分 類 方 法名 稱按工作壓力分1. 真空式除氧器，pd0.343MPa按除氧頭結(jié)構(gòu)分1. 淋水盤式2. 噴霧式3. 填料式4. 噴霧填料式5. 膜式6. 無(wú)除氧頭式按除氧頭

45、布置形式分1. 立式除氧器2. 臥式除氧器按運(yùn)行方式分1. 定壓除氧器2. 滑壓除氧器86. 1. 大氣壓力式、立式淋水盤除氧器大氣壓力式、立式淋水盤除氧器 大氣壓力式除氧器均為立式淋水盤式，如圖5-4所示。其結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)：設(shè)有58層環(huán)形、圓形淋水盤交錯(cuò)布置，盤底鉆有直徑為58mm小孔，盤中水層高約100mm。由小孔落下表面積很大的細(xì)小水滴。高壓加熱器組來(lái)的疏水，低壓加熱器組來(lái)的凝結(jié)水等由除氧頭上部各接口處引入(溫度低的水流在除氧頭最上部引入)；回?zé)峒訜嵴羝麖某躅^的底部引入，汽水逆向流動(dòng)、換熱，將水加熱到104，使其溶氧小于15g/l（指大氣壓力式除氧器）。頂部設(shè)有排汽口。排 氣 凝結(jié)水 疏

46、水 蒸汽 疏水 補(bǔ)充1補(bǔ)充水管；2凝結(jié)水管；3疏水箱來(lái)疏水管；4高壓加熱器來(lái)疏水管；5進(jìn)汽管；6汽室；7排氣管87.2. 噴霧、淋水盤填料式臥式高噴霧、淋水盤填料式臥式高壓降氧器壓降氧器 主要特點(diǎn)：除氧頭上部為噴霧除氧段，迅速將水加熱至工作壓力下的飽和溫度，完成初期除氧。 除氧頭下部為深度除氧段，完成深度除氧。 熱傳、除氧效果好，可使溶氧量為12g/l，并能適應(yīng)負(fù)荷變化。臥式除氧器可縱向布置多個(gè)排汽口，利于氣體及時(shí)逸出，以免“返氧”，惡化除氧效果。 14412315693413871011105629821111高壓疏水入口；2噴嘴；3排汽管；4主要凝結(jié)水進(jìn)水管；5一次加熱蒸汽進(jìn)口管；6二次蒸

47、汽進(jìn)口管；7淋水盤；8填料層；9弓形水室；10汽平衡管；11下水管；12備用接口；13支撐角鋼；14疏水管；15彈簧式安全閥88. 3. 蒸汽噴射式、臥式高壓除氧蒸汽噴射式、臥式高壓除氧器器 主凝結(jié)水、加熱蒸汽(正常工況是第四段回?zé)岢槠?從除氧頭的同一側(cè)引入，主凝水經(jīng)上部的雙層淋水盤底部小孔落下，在下部蒸汽噴射管水平中心線處沿管長(zhǎng)設(shè)有左右對(duì)稱的兩組噴汽孔，主凝結(jié)水經(jīng)淋水盤從蒸汽管的兩邊流下，與蒸汽管上噴汽孔噴出的蒸汽相接觸，水被蒸汽霧化，除去大量氣體。蒸汽管兩側(cè)設(shè)有多層不銹鋼絲網(wǎng)，以增大水的比面積。 淋水盤 進(jìn)水管 進(jìn)汽管 鋼絲網(wǎng) 89.蒸汽蒸汽除氧水 1.水箱；2. 給水霧化裝置；3. 主蒸

48、汽加熱裝置；4. 輔助加熱裝置；5. 擋水板；6. 隔板；7. 除氧水出口；8. 排氣口28341675給水(待除氧水）4. 無(wú)除氧頭的除氧器（一體化除氧器）無(wú)除氧頭的除氧器（一體化除氧器）1.初步除氧 2.深度除氧 90. 面式回?zé)峒訜崞骶善啓C(jī)制造廠隨主機(jī)配套供應(yīng)，而除氧器及其給水箱多為鍋爐制造廠制造，由用戶或設(shè)計(jì)單位另行訂購(gòu)或選擇。擬定除氧器原則性熱力系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮：除氧器的運(yùn)行方式、相應(yīng)給水泵組的配置及除氧器的系統(tǒng)連接。 1.定壓除氧 2.滑壓除氧91. 1.滑壓運(yùn)行除氧器在滑壓范圍內(nèi)的加熱蒸汽壓力、隨主機(jī)負(fù)荷而變動(dòng)(滑壓)、無(wú)蒸汽節(jié)流損失。 2.定壓除氧器卻必須在進(jìn)汽管上裝壓力調(diào)節(jié)閥

49、，以維持除氧器工作壓力為某定值(定壓)，這就帶來(lái)壓力調(diào)節(jié)的蒸汽節(jié)流損失。在相當(dāng)高的低負(fù)荷(如70%)時(shí)就必須切換到壓力更高的某級(jí)回?zé)岢槠麎毫r(shí)尤甚，如圖5-9所示。 定壓運(yùn)行除氧器 滑壓運(yùn)行除氧器 定壓低負(fù)荷切換 滑壓 低負(fù) 荷切 換 定壓 滑壓 ,%i P/pr,% 92. 根據(jù)根據(jù)“設(shè)規(guī)設(shè)規(guī)”，我國(guó)是，我國(guó)是300、600MW汽輪機(jī)組才配置汽動(dòng)給水泵汽輪機(jī)組才配置汽動(dòng)給水泵(詳后詳后)、涉及拖動(dòng)給水泵的工業(yè)汽輪機(jī)、涉及拖動(dòng)給水泵的工業(yè)汽輪機(jī)(以下簡(jiǎn)稱小汽機(jī)以下簡(jiǎn)稱小汽機(jī))的型式的型式(凝汽凝汽式或背壓式式或背壓式)及其蒸汽源的選擇及其如何連入熱力系統(tǒng)幾個(gè)方面。及其蒸汽源的選擇及其如何連入熱

50、力系統(tǒng)幾個(gè)方面。圖5-10 汽動(dòng)泵的熱力系統(tǒng)連接方式(a) 凝汽式小汽機(jī)；(b)背壓式小汽機(jī) I I I I I I ( a ) ( b ) 93.1.新蒸汽2.高壓缸抽汽3.冷再熱蒸汽4.熱再熱抽汽(中壓缸抽汽)1.純凝汽式2.純背壓式3.抽凝式4.抽背式幾種。 94.1. 除氧器的熱力計(jì)算除氧器的熱力計(jì)算 圖5-11所示為三號(hào)高壓加熱器H3與一臺(tái)除氧器(H4)的局部熱力系統(tǒng)。圖上標(biāo)明有關(guān)汽水參數(shù)的符號(hào)。采用相對(duì)量計(jì)算。 （1）物質(zhì)平衡式為： （2）熱平衡式為 將上列物質(zhì)平衡式改寫 為代入式(5-9)，并整理為(5-10)： 434fwdflvsgc H4 hw 4 fw H3 3 h3 d

51、2, h2 d3, h3 c4, hw5 f , hf 4, h4 sg, hsg lv, h lv 443 345459dlvlvsgsgffcwfwwhhhhhhh443()cfwdflvsg44533555545()()()()()()wdwffwlvlvwsgsgwfwwwhhhhhhhhhhhh95. 該除氧器的抽汽系數(shù)寫成該除氧器的抽汽系數(shù)寫成 (5-10a)： （510a）是以進(jìn)水焓 hw5 為基準(zhǔn)，式中右側(cè)均為已知值， 可解。2. 除氧器的自生沸騰現(xiàn)象及其防止辦法除氧器的自生沸騰現(xiàn)象及其防止辦法（1）自生沸騰現(xiàn)象：）自生沸騰現(xiàn)象：所求得的不僅不能為零乃至負(fù)值，而且還應(yīng)為足夠大的

52、正值，如 為零，表明無(wú)須 抽汽加熱，其它各項(xiàng)汽水流量的熱量 ，已能將水加熱至除氧器工作壓力下的飽和溫度，這種情況稱為除氧器自生沸騰。 （2）防止辦法）防止辦法 可將一些輔助汽水流量如軸封漏汽、門桿漏汽或某些疏水改為引至其它較合適的加熱器； 也可設(shè)高加疏水冷卻器，降低其焓值后再引入除氧器； 還可提高除氧器的工作壓力來(lái)減少高壓加熱器的數(shù)目，使其疏水量、疏水比焓降低。 4533555545()/()()()()/fwwwhdwffwlvlvwsgsgwwhhhhhhhhhhhh444hjjq496. p1 p2 p3 pc H2 H1 1 2 H1 H2 2 p2 p1 p2 3 0.7841.27

53、4MPa 對(duì)外供熱 p2 p1 p3 1 2 p4 H4 hw2 (a) (b) (c)(a) 單獨(dú)連接定壓除氧器；(b)前置連接定壓除氧器；(c)滑壓除氧器1切換閥；2壓力調(diào)節(jié)閥；3回轉(zhuǎn)隔板97. 采用無(wú)除氧器熱力系統(tǒng)的主要原因是：采用無(wú)除氧器熱力系統(tǒng)的主要原因是： 隨著機(jī)組蒸汽初參數(shù)的不斷提高，特別是采用超臨界參數(shù)后，蒸汽中各種雜質(zhì)的溶解度增加，沉積在鍋爐受熱面中的雜質(zhì)相對(duì)減少，而汽機(jī)通流部分的沉積物相對(duì)增加，以氧化銅最危險(xiǎn)。銅主要來(lái)自凝汽器和面式低壓加熱器。前者可采用凝結(jié)水精處理裝置除掉，后者還無(wú)可靠辦法，若采用無(wú)銅管的混合式低壓加熱器，銅腐蝕即大為減少。 由于采用中性水處理NWT有顯著

54、防腐效果，加入氣態(tài)氧使金屬形成穩(wěn)定氧化膜，為發(fā)展無(wú)除氧器熱力系統(tǒng)提供了條件。 98.SGCP1CP2(a)SG(b)SG1(c)SG2SG(d)(a)獨(dú)立一臺(tái)立式；(b)兩臺(tái)臥式重力連接；(c)兩臺(tái)立式串聯(lián)連接；(d)兩臺(tái)臥式重力連接后再串聯(lián)一臺(tái)立式 99. 1.無(wú)除氧器熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性好； 2.保證系統(tǒng)的安全可靠性； 3.給水箱熱惰性影響消除； 4.簡(jiǎn)化系統(tǒng)，降低投資，節(jié)約基建、運(yùn)行費(fèi)用； 5.節(jié)省主廠房的三材耗費(fèi)。 無(wú)除氧器熱力系統(tǒng)在國(guó)外已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，在我國(guó)也有成無(wú)除氧器熱力系統(tǒng)在國(guó)外已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，在我國(guó)也有成功運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，并且已經(jīng)得到了關(guān)注。所以對(duì)機(jī)組進(jìn)行無(wú)除氧功運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，

55、并且已經(jīng)得到了關(guān)注。所以對(duì)機(jī)組進(jìn)行無(wú)除氧器改造是節(jié)能改造研究中一項(xiàng)值得研究的內(nèi)容。器改造是節(jié)能改造研究中一項(xiàng)值得研究的內(nèi)容。 100.BHPCIPCLPCG凝結(jié)水貯水箱除鹽裝置DESG2H8SG1CP1CP2H7CP3H6H5H4HH1凝結(jié)水泵CP4小汽機(jī)凝汽器汽動(dòng)給水泵H1H2水位調(diào)節(jié)器101. 滑壓除氧器在汽輪機(jī)組額定工況下運(yùn)行，與定壓除氧器基本相同，除氧器出口水溫與除氧器工作壓力下的飽和水溫度是一致的。但是，汽輪機(jī)組負(fù)荷驟變時(shí)，對(duì)除氧效果、給水泵的安全運(yùn)行有截然不同的重大影響。 Hd L pd d td tv, pv, v 下降管 壓損p/g ddeddeedttPttPPfp)( 10

56、2.電負(fù)荷變化 對(duì)除氧效果的影響 對(duì)給水泵汽蝕的影響 電負(fù)荷驟降 1.除氧器壓力隨電負(fù)荷驟然下降；2. 水溫滯后變化；3. 水箱內(nèi)水閃蒸，改善除氧效果。1.除氧器壓力隨電負(fù)荷驟然下降；2. 水溫滯后變化；3. 水泵入口水溫，惡化汽蝕。 電負(fù)荷驟升 1. 除氧器壓力隨電負(fù)荷驟升而提高；2. 對(duì)應(yīng)飽和水溫；3. 已離析氧氣重返水中，惡化除氧效果。 1. 除氧器壓力隨電負(fù)驟升而提高；2. 對(duì)應(yīng)飽和水溫；3.水泵入口汽溫， ，給水泵入口不會(huì)汽蝕 ddpp ddtt ddpp ddtt ddppddttdvtt vdtt ddpp dvtt 103. 給水泵的有效凈正吸水頭 和必需凈正吸水頭的 在 穩(wěn)壓

57、工況下，與流量 Q 的關(guān)系如圖5-18(a)所示。 aNPSH圖5-18 (a) 給水泵的 關(guān)系 (b) 吸入口壓降+流道壓降(a)HmQ, m3/hNPSHrNPSHNPSHaQ-H MONPSH穩(wěn)定工作區(qū)汽蝕區(qū)NpdpHdNPSPaNPSHrNPSPHK泵吸入口葉輪入口壓力最低部分葉輪出口(b)rNPSHarNPSHNPSH、rNPSH 104.給水泵不汽蝕的基本條件是泵入口的有效汽蝕余量 應(yīng)大于必需的汽蝕余量，即或防止給水泵汽蝕的有效富裕壓頭 應(yīng)大于零，即 式中： 為定值 為變量 arN P D HN P D H0arvddrvdNPSHNPSHNPSHpppHNPSHgp gp ghH

58、 NPSHaNPSHhH105.圖5-19的縱座標(biāo)為壓頭H,m；橫座標(biāo)為時(shí)間min。按不同工況分析如下： Hd + a b a b c d d c e , min 穩(wěn)定工況 NPSH=h NPSH 0 但越來(lái)越小 NPSH iic的關(guān)系，即 ，有關(guān)公式列表匯總成表6-2。.sssehcpece hcpecbbbqqq或項(xiàng)目項(xiàng)目代替電站凝汽代替電站凝汽式機(jī)組式機(jī)組供熱式機(jī)組供熱式機(jī)組供熱汽流供熱汽流凝汽汽流凝汽汽流機(jī)組熱耗機(jī)組熱耗率率kJ/(kW h)全廠熱耗全廠熱耗率率kJ/(kW h)發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率煤耗率kg標(biāo)煤標(biāo)煤/(kW h)/(3600gmoehq)/(3600.gmicoce

59、q)/(3600.gmpbheq)/(3600gmicpbecq)/(123. 0gmpbsehb)/(123. 0.gmicpbsceb)/(123. 0gmipbscpb3600/cpbpimgq 3600/imgq 135. 單抽凝汽式供熱機(jī)組產(chǎn)電節(jié)煤的條件式可由式 (2-49a，定稿后核定)得到，將 Wc=WWh 關(guān)系代入該式，并整理為 單抽凝汽式機(jī)組與代替電站的凝汽式機(jī)組相比，就蒸汽初參數(shù)而言，同檔次時(shí)Xc 13%15%；低一檔時(shí)Xc 40%；低兩檔時(shí) Xc 50%。.011111111sssssehecehecc pssecc pe cc phi cicsse ce he cehii cii ccBWbbWbbbbqqWXWbbqqKMKXM令，臨 界 熱 化 發(fā) 電 比136. 背壓式機(jī)組以供熱量 Qh 單值地決定了其熱化發(fā)電量 Wh ，根據(jù)能量供應(yīng)相等的原則，其不足的發(fā)電量 (WWh) 要由電力系統(tǒng)來(lái)補(bǔ)償 Wcs ，該補(bǔ)償發(fā)電量的煤耗率應(yīng)以電網(wǎng)中火電機(jī)組的平均標(biāo)準(zhǔn)煤耗率 計(jì)。 同理，按式(2-49a)，背壓式機(jī)組的節(jié)煤條件式為 將 Wcs=WWh 關(guān)系代入上式，并整理為savb(