汽水系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算

1、河南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 張冬目錄前言2第一章 給水回?zé)嵯到y(tǒng)31.1 給水回?zé)嵯到y(tǒng)設(shè)計(jì)背景3第二章 給水回?zé)嵯到y(tǒng)的組成82.1 回?zé)峒訜崞?2.2 除氧器16第三章 300MW機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)193.1 回?zé)嵯到y(tǒng)管路介紹193.2 回?zé)嵯到y(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述22第四章 300MW機(jī)組汽水系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)的原則性計(jì)算244.1 板橋電廠原則性熱力系統(tǒng)擬定244.2 原始資料整理254.3 計(jì)算回?zé)岢槠禂?shù)與凝汽系數(shù)264.4 凝汽份額的計(jì)算與工質(zhì)平衡校核304.5 新汽量計(jì)算及功率校核314.6 熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算32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345.1 H1加熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算345.2 H2加熱器

2、的設(shè)計(jì)計(jì)算455.3 H3加熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算515.4 除氧器的設(shè)計(jì)計(jì)算565.5 H5加熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算595.6 H6加熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算635.7 H7加熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算675.8 H8加熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算725.9 抽汽管道的計(jì)算76第六章 結(jié)論77參考文獻(xiàn)78致謝79附錄80第一章 給水回?zé)嵯到y(tǒng)回?zé)峒訜崾侵笇⑵啓C(jī)中作過部分功的蒸汽從汽輪機(jī)某些中間級(jí)抽出來，送到回?zé)峒訜崞髦腥ゼ訜峤o水或凝結(jié)水，以提高電廠的熱經(jīng)濟(jì)性。與之相應(yīng)的抽汽系統(tǒng)稱為回?zé)岢槠到y(tǒng)。（一）回?zé)崾?，增加先以單?jí)混合式加熱器的回?zé)嵯到y(tǒng)來分析，單級(jí)回?zé)嵯到y(tǒng)如圖1.1所示。當(dāng)汽輪機(jī)電功率一定的條件下，有回?zé)釙r(shí)根據(jù)汽輪機(jī)的功率方程可寫為鍋爐

3、汽輪機(jī)圖1.1 （1-1） 則 （1-2）式中，為抽汽量和排汽量，kg/h；為抽汽作功不足系數(shù)，它是1kg抽汽減少的焓降之比，表示1kg抽汽所增加的進(jìn)汽量。式1-1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)。抽汽比焓越大，作功不足系數(shù)越大，增加的汽耗量越大。令，稱為抽汽系數(shù)和排汽系數(shù)，代入式1-2中得 式中，是由于回?zé)崾蛊牧吭龃蟮南禂?shù)，現(xiàn)代有回?zé)岬哪狡啓C(jī)約為1.25，為與無回?zé)釞C(jī)組參數(shù)相同時(shí)的等效焓降。 汽耗率 需要說明的是（1）當(dāng)多級(jí)回?zé)釙r(shí)，；它可以用來預(yù)先估計(jì)汽耗量：（2）在無回?zé)釙r(shí)1kg蒸汽焓降為，有回?zé)釙r(shí)，因有作功不足，使Wi<,因此在參數(shù)相同

4、時(shí)，有回?zé)岬钠穆蚀笥跓o回?zé)岬钠穆省＃ǘ┗責(zé)崾固岣咭匝h(huán)初終參數(shù)相同的朗肯循環(huán)和單級(jí)混合式加熱器回?zé)嵫h(huán)為例加以分析，如圖1.1所示，并不計(jì)抽汽壓損和加熱器的散熱損失?；?zé)嵫h(huán)：1kg進(jìn)汽在汽輪機(jī)的內(nèi)功 1kg進(jìn)汽循環(huán)的吸熱量 那么 若不計(jì)水泵的焓升，不計(jì)加熱器的散熱損失，加熱器的熱平衡式為 循環(huán)吸熱量又可寫為 這樣 此式表示回?zé)嵫h(huán)是抽汽循環(huán)（汽流）和朗肯循環(huán)（循環(huán)）迭加所組成的一個(gè)復(fù)合循環(huán)，其效率的表示式又可寫為 與無回?zé)嵯啾?，的相?duì)提高為 （1-3）式中，為朗肯循環(huán)的效率，或?yàn)槟龤庋h(huán)的效率； 稱為動(dòng)力系數(shù)，若多級(jí)回?zé)?，它表示回?zé)嵫h(huán)作功的份額，A越大，回?zé)嵫h(huán)效率提高的越多。當(dāng)級(jí)數(shù)

5、一定時(shí)，A的大小取決于回?zé)岢槠麉?shù)。即回?zé)嵝实奶岣呷Q于回?zé)岢槠膮?shù)，A達(dá)到最大時(shí)，達(dá)到最大。由式可看出，因1，所以0，因此可得出結(jié)論：采用回?zé)峥偸悄芴岣邿峤?jīng)濟(jì)性。所以，現(xiàn)代的熱力發(fā)電廠普遍的采用回?zé)醽硖岣唠姀S的熱經(jīng)濟(jì)性。由于回?zé)崾固岣?，因此機(jī)組熱耗率下降，并使發(fā)電廠的有關(guān)熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到改善，如提高，標(biāo)準(zhǔn)煤耗率b降低。所以現(xiàn)代的發(fā)電廠普遍采用回?zé)?，或同時(shí)具有再熱和回?zé)?。第二?給水回?zé)嵯到y(tǒng)的組成2.1 回?zé)峒訜崞骰責(zé)峒訜崞魇抢闷啓C(jī)抽汽加熱凝結(jié)水或給水的換熱設(shè)備。2.1.1 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。由于表面式加熱器水側(cè)承受壓力

6、的不同，又可分為低壓加熱器和高壓加熱器，它們以除氧器作為分界，抽汽壓力高于除氧器壓力的稱高壓加熱器，位于給水泵和省煤器之間，它們的水側(cè)壓力比鍋爐壓力還要高。抽汽壓力低于除氧器壓力的稱低壓加熱器，位于凝結(jié)水泵和給水泵之間，水側(cè)壓力承受凝結(jié)水泵出口壓力。混合式加熱器由于汽水直接接觸傳熱，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。它沒有金屬受熱面，構(gòu)造簡(jiǎn)單，在金屬消耗、制造、投資以及匯集各種汽、水流并能除去水中氣體等方面都由于表面式加熱器，這是它的優(yōu)點(diǎn)。但混合式加熱器所組成的系統(tǒng)有嚴(yán)重的缺點(diǎn)，這就是每臺(tái)加熱器都要配水泵，以便把水從低壓打入高壓加熱器，為了工作可靠還要有備用泵。為了防

7、止水泵的汽蝕影響鍋爐的供水，每臺(tái)水泵之上要有一定的高度，并設(shè)有一定容量的儲(chǔ)水箱。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。所以混合式加熱器在回?zé)嵯到y(tǒng)中只采用一級(jí)，作為除氧器用。補(bǔ)充水大的熱電廠可設(shè)兩級(jí)除氧器，低壓除氧器作為補(bǔ)充水除氧用。表面式加熱器與混合式加熱器相比，雖有端差，熱經(jīng)濟(jì)性低，金屬消耗量大，造價(jià)高，加熱器本身工作可靠性低等缺點(diǎn)，但由表面式加熱器組成的系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，只需配一臺(tái)水泵，可以使水流過一串加熱器，工作可靠。因此，表面式加熱器在電廠中應(yīng)用廣泛，作為高壓和低壓加熱器用。表面式加熱器的另一個(gè)缺點(diǎn)是它有蒸汽的凝結(jié)水（稱為疏水）,會(huì)帶來工質(zhì)和熱量的損失。因此

8、，在系統(tǒng)的連接上要考慮疏水熱量的利用，不同的利用方法，經(jīng)濟(jì)效果不同，這就增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)全面綜合比較，絕大多數(shù)電廠都采用了熱經(jīng)濟(jì)性較差的面式加熱器組成回?zé)嵯到y(tǒng)，只有除氧器采用混合式，以滿足給水除氧的要求。除氧器后必須有給水泵，這就將其前后的面式加熱器依水側(cè)壓力分成低壓加熱器（承受凝結(jié)水泵壓力）和高壓加熱器（承受給水泵壓力）兩組加熱器。2.1.2 回?zé)峒訜崞鞯慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.1.2.1 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，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

9、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。但立式占地面積小，便于安裝和檢修。為中、小機(jī)組和部分大機(jī)組廣泛采用。面式加熱器分水側(cè)（管側(cè)）和汽側(cè)（殼側(cè)）兩部分。水側(cè)由受熱面管束的管內(nèi)部分和水室（或分配、匯集聯(lián)箱）所組成。水側(cè)承受與之相連的凝結(jié)水泵或給水泵的壓力。汽側(cè)由加熱器外殼及管束外表間的空間組成。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。該加熱蒸汽凝結(jié)水

10、稱為疏水，以區(qū)別于汽輪機(jī)排汽形成的主凝結(jié)水。汽側(cè)不能凝結(jié)的空氣應(yīng)由加熱器內(nèi)排出，以免增大傳熱熱阻、降低熱經(jīng)濟(jì)性。面式加熱器的金屬換熱面管束，為適應(yīng)熱膨脹要求一般設(shè)計(jì)成U形、折形和螺旋形等。按被加熱水的引入和引出方式，表面式加熱器又可分為水室結(jié)構(gòu)和聯(lián)箱結(jié)構(gòu)兩大類。水室結(jié)構(gòu)采用管板和U形管束連接方式。聯(lián)箱結(jié)構(gòu)采用聯(lián)箱和蛇形管束或螺旋形管束相連接的方式。2.1.2.2 混合式低壓加熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 為使水在加熱時(shí)能與蒸汽充分接觸，進(jìn)入混合式加熱器的水應(yīng)在蒸汽空間播散成較大面積。一般采用淋水盤的細(xì)流式，或壓力噴霧的水滴式，或水膜式等。這樣，水最后可被加熱到接近蒸汽壓力下的飽和溫度。若需要滿足熱除氧加熱到

11、飽和溫度的要求，可加上鼓泡裝置。采用重力式的混合加熱器，其加熱水出口可不設(shè)集水室。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。2.1.2.3 高壓加熱器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)特點(diǎn)由于高壓加熱器水側(cè)工作壓力很高，所以其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。目前，我國(guó)300MW機(jī)組上廣泛采用的主要是管板U型管式高壓加熱器，它結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)省材料、流動(dòng)阻力小、換熱效率高。圖2.1為其結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2.1 臥式管板U型管式高壓加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖1-U型管；2-拉桿和定距管；3-疏水冷卻段端板；4-疏水冷卻段進(jìn)口；5-疏水冷卻段隔板；6-給水進(jìn)口；7-人孔密封板；8-獨(dú)立地分流隔板；9-給水出口；10

12、-管板；11-蒸汽冷卻段遮熱板；12-蒸汽進(jìn)口；13-防沖板；14-管束保護(hù)環(huán)；15-蒸汽冷卻段隔板；16-隔板；17-疏水進(jìn)口；18-防沖板；19-疏水出口。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。過熱蒸汽冷卻段布置在給水出口流程側(cè)。它利用加熱器的過熱度加熱較高溫度的給水，給水吸收了蒸汽部分過熱量，其溫度可升高到接近或等于、甚至超過加熱蒸汽壓力下的飽和溫度。凝結(jié)段是利用蒸汽凝結(jié)時(shí)放出的汽化潛熱加熱給水的。該傳熱過程由于是有相變的對(duì)流換熱，因此換熱劇烈。疏水冷卻段位于給水進(jìn)口的流程側(cè)，通

13、過該段把離開凝結(jié)段疏水的熱量傳給進(jìn)入加熱器的給水，從而使疏水溫度進(jìn)一步降低到飽和溫度以下。從圖2.1中可以看出，高壓加熱器由殼體、管板、管束和隔板等主要部件組成。該加熱器的殼體采用軋制鋼板制造，全焊接結(jié)構(gòu)。為了在檢查殼體內(nèi)部時(shí)便于抽出殼體，殼體上標(biāo)有現(xiàn)場(chǎng)切割線。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。殼體中部設(shè)有滾動(dòng)支撐，供檢修時(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。分流隔板焊接在管板上，分流隔板靠近

14、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，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

15、緊于管子內(nèi)壁。過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（從而避免產(chǎn)生太大的熱應(yīng)力）。過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)，過熱蒸汽離開本段時(shí)的過熱度為30。從過熱段流出的蒸汽進(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溃?/p>

16、讓蒸汽均勻地自上而下流動(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

17、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，并用一塊較厚的端板將凝結(jié)段與疏水冷卻段隔開。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2-2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熱蒸汽冷卻段

18、和疏水冷卻段。其汽水流程如下：蒸汽首先進(jìn)入過熱蒸汽冷卻段，在隔板的引導(dǎo)曲折流動(dòng)，把大部分過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。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。2.1.2.4 低壓加熱

19、器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)特點(diǎn)低壓加熱器的結(jié)構(gòu)和工作原理類似于高壓加熱器，但它一般不設(shè)過熱蒸汽冷卻段，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，僅在筒體上開了排氣口。由于沒有過熱蒸汽冷卻段，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

20、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，如圖2.2所示。 圖2.2 低壓加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖 1-U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

21、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。2.1.3 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。2.1.3.1 疏水逐級(jí)自流的系統(tǒng)圖2.3（a）為疏水逐級(jí)自流

22、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浚诒３制啓C(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。 圖2.3 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2.1.3.2 加裝疏水泵的疏水系統(tǒng)圖2.3（b）為加裝疏水泵的連接方式。加

23、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2.1.4 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所組成?；?zé)岢槠募?jí)數(shù)必須經(jīng)過全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，再熱機(jī)組一般設(shè)有78級(jí)回?zé)岢?/p>

24、汽，其中有兩至三級(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?；?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

25、。（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。2.2 除氧器2.2.1 熱力除氧原理熱力除氧的原理建立

26、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、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

27、，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

28、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）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。氣體從水中離析出來的過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

29、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。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)過程，滿足除氧的基本條件，保證深度除氧效果。易擴(kuò)散出來。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。2.2.2 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（細(xì)流）式、噴霧式等

30、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，下部為淋水盤或填料層，故又可分為噴霧淋水盤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。噴霧淋水盤式除氧器集噴霧式和淋水盤式除氧器的優(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

31、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

32、排汽、一次中間再熱凝汽式，回?zé)峒訜崞鳛椤叭?、四低、一除氧”?.1 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13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58段抽汽供4臺(tái)低壓加熱器用汽。除抽汽外，中壓聯(lián)合汽門的門桿漏汽接入第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3-1所示。3.1.1 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)。

33、在汽輪機(jī)抽汽口到電動(dòng)閘閥之間的抽汽管道低位點(diǎn)和逆止閥到加熱器之間管道低位點(diǎn)各裝設(shè)一個(gè)疏水閥，以便疏水到凝汽器，防止汽輪機(jī)進(jìn)水。這些疏水閥設(shè)置聯(lián)鎖邏輯以達(dá)到防進(jìn)水和防超速的配套措施。由于7、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)。無法裝設(shè)電動(dòng)閘閥和逆止閥，為了防止汽輪機(jī)進(jìn)水和超速，采取了預(yù)防性措施。加熱器殼體內(nèi)的水量控制到最小，當(dāng)?shù)蛪杭訜崞鬟_(dá)到最高水位時(shí)，關(guān)閉凝結(jié)水進(jìn)水閥，開啟旁路閥，同時(shí)關(guān)閉上一級(jí)加熱器疏水閥，開啟旁路疏水閥將上一級(jí)加熱器疏水引至凝汽器。同時(shí)將7、8號(hào)低壓加熱器切除。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

34、輪機(jī)的蒸汽管道上各再裝設(shè)一個(gè)電動(dòng)閘閥和 圖3-1一個(gè)逆止閥。這是因?yàn)槌跗魇且粋€(gè)容積很大的混合式加熱器，一旦汽輪機(jī)的抽汽壓力突降，除氧器給水箱內(nèi)飽和水迅速汽化產(chǎn)生大量蒸汽（汽水共騰），若倒流入抽汽管內(nèi)將引起汽輪機(jī)超速。輔助蒸汽聯(lián)箱及給水泵汽輪機(jī)都有外部汽源（非汽輪機(jī)抽汽），它們都有可能倒入汽輪機(jī)，所以加裝上述逆止閥可以防止汽輪機(jī)由上述原因引起超速。抽汽管道上的所有疏水閥在機(jī)組負(fù)荷低于15%額定負(fù)荷時(shí)能自動(dòng)開啟。除氧器可滑壓運(yùn)行。啟動(dòng)時(shí)，由輔助蒸汽聯(lián)箱供汽，隨著負(fù)荷增加，當(dāng)?shù)谒亩纬槠麎毫Υ笥谝欢ㄖ禃r(shí)，自動(dòng)切換第四段抽汽，當(dāng)機(jī)組降負(fù)荷，第四段抽汽降低到一定值時(shí)，自動(dòng)切換到輔助蒸汽。驅(qū)動(dòng)給水泵汽輪機(jī)

35、的汽源有三路，一路來自主蒸汽（高壓汽源）。另一路為第4段抽汽和輔助蒸汽（低壓汽源），而主蒸汽作為備用汽源。三路供汽可單獨(dú)供汽或同時(shí)供汽，切換過程在機(jī)內(nèi)完成。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。啟動(dòng)升負(fù)荷過程則與此相反，主機(jī)負(fù)荷升至40%時(shí)，輔汽汽源退出，由四段抽汽汽源單獨(dú)供汽。單泵運(yùn)行時(shí)，由低壓汽源供汽，泵容量不低于60%鍋爐額定給水量。給水泵汽輪機(jī)排汽接入主機(jī)凝汽器內(nèi)，設(shè)有

36、單獨(dú)的凝汽器。給水泵汽輪機(jī)蒸汽管道低位點(diǎn)設(shè)有疏水閥，在給水泵汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)疏水至主凝汽器。3.1.2 主凝結(jié)水管路凝結(jié)水系統(tǒng)流程是凝汽器所匯集的凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵、除鹽設(shè)備，流經(jīng)軸封加熱器、四臺(tái)低壓加熱器送至除氧器。在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，為了提高除氧效果，還設(shè)置了1臺(tái)除氧器啟動(dòng)循環(huán)泵。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。2臺(tái)凝結(jié)水泵出口都裝有電動(dòng)閘閥和逆止閥，凝結(jié)水泵出口合并為1根管道至除鹽裝置。在這根管道上接出1條管道至補(bǔ)水箱，管道上裝有調(diào)節(jié)閥，它的作用是在凝汽器高水位時(shí)放水至補(bǔ)水箱。此外，還有一些廠內(nèi)用水，如低壓噴水保護(hù)和低壓減溫水等也由此管接出。補(bǔ)水箱出水管路上設(shè)有2臺(tái)補(bǔ)水泵和1條

37、旁路管道，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)補(bǔ)水靠壓差自流并由調(diào)節(jié)汽閥控制，補(bǔ)充水泵在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)向機(jī)組凝汽器補(bǔ)充水時(shí)使用。3.1.3 加熱器抽、排氣管路每臺(tái)加熱器均有水壓試驗(yàn)、啟動(dòng)排氣和連續(xù)排氣接口，以去除殼內(nèi)不凝結(jié)氣體。高壓加熱器連續(xù)排氣，排氣通過排氣母管進(jìn)入除氧器，低壓加熱器連續(xù)排氣則由各自排氣管進(jìn)入凝汽器。高壓加熱器將排氣牌入大氣，低壓加熱器將排氣排入凝汽器。加熱器每一根連續(xù)排氣管都裝有一個(gè)隔離閥和一個(gè)節(jié)流孔板。3.1.4 加熱器疏水管路加熱器正常疏水方式為疏水逐級(jí)自流。3號(hào)高壓加熱器疏水口設(shè)一路管道至凝汽器，在啟動(dòng)時(shí)，疏水壓力不足以克服阻力流入除氧器時(shí)使用，每臺(tái)高壓加熱器都有事故疏水管道接至擴(kuò)容器，送至凝

38、汽器。3.2 回?zé)嵯到y(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述高壓通流部分由1級(jí)單列調(diào)節(jié)級(jí)（沖動(dòng)式）和14級(jí)壓力級(jí)（反動(dòng)式）所組成。高壓缸第9級(jí)后的一級(jí)抽汽囗至#1高加。高壓缸排汽從下部排出回到鍋爐再熱器，其中部分蒸汽由2級(jí)抽汽囗抽汽至#2高加。從鍋爐再熱器出來的再熱蒸汽到達(dá)汽輪機(jī)兩側(cè)的再熱主汽閥與調(diào)節(jié)閥，并從下部?jī)蓚?cè)進(jìn)入中壓缸。中壓通流部分全部采用反動(dòng)式壓力級(jí)，分成2部分，共為8級(jí)，中壓缸第4級(jí)后出來的部分蒸汽，經(jīng)過高中壓外缸下半的三級(jí)抽汽囗抽汽至#3高加。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。中壓缸向上排汽經(jīng)一根中低壓連通管導(dǎo)入低壓缸之中部。低壓缸采用雙流反動(dòng)式壓力級(jí)，共2

39、×7級(jí)。蒸汽從低壓缸中部進(jìn)入，然后分別向二端排汽囗進(jìn)入下部凝汽器。在低壓缸調(diào)閥端的第2、5、6級(jí)后和在低壓缸電機(jī)端的第4、5、6級(jí)后分別設(shè)有抽汽囗，抽汽至低壓加熱器。其中，調(diào)閥端的第2級(jí)后的5級(jí)抽汽至#5低壓加熱器，低壓缸電機(jī)端的第4級(jí)后的6級(jí)抽汽至#6低壓加熱器。第5級(jí)后的7級(jí)抽汽至#7低壓加熱器，第6級(jí)后的8級(jí)抽汽至#8低壓加熱器。在第級(jí)抽汽有40t/h不調(diào)整廠用抽汽及第五級(jí)抽汽有30 t/h不調(diào)整廠用抽汽。第四章 300MW機(jī)組汽水系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)的原則性計(jì)算4.1 板橋電廠原則性熱力系統(tǒng)擬定已知該300 MW機(jī)組的蒸汽參數(shù)：主蒸汽壓力16.67；主蒸汽溫度538；主蒸汽流量8

40、92.793t/h（248kg/s）；高壓缸排汽壓力3.389；高壓缸排汽溫度310.1；再熱汽壓力3.050；再熱汽溫度538；再熱汽流量742.763t/h（206.3kg/s）；背壓值5.1；給水溫度271.3。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。汽輪機(jī)為亞臨界的N30016.67/538/538型單軸、雙缸雙排汽、一次中間再熱凝汽式汽輪機(jī)。4.1.1 熱力系統(tǒng)圖4.1.2 汽輪機(jī)蒸汽膨脹過程h-s圖 16.67p16.17p538t537t5.824p380.4t3.389p310.1t3401h3135h3010h3.05p3543h2.96p538t537.5t

41、1.75p453t3370h0.83p0.805p3160h2949h2772h2660h2614h0.3616p240t0.1395p148.2t0.0652p88.1t0.0204p60.5t0.0051p2370h0.92xh,kj/kgS,kJ/kg*K4.2 原始資料整理 根據(jù)p、t查水蒸汽表得出新汽焓=3401 kJ/kg，=3010 kJ/kg，=3543 kJ/kg， 3543-3010533 kJ/kg，各級(jí)抽汽焓、各加熱器出口水焓及有關(guān)疏水焓等回?zé)嵯到y(tǒng)計(jì)算點(diǎn)參數(shù)列于表4-1。項(xiàng)目單位H1H2H3H4H5H6H7H8加熱蒸汽MPa5.8243.3891.750.82980.3

42、6160.13950.06250.0204380.4310.1453348.2240148.2888.160.5%55555555MPa5.53283.219551.66250.78830.34350.13250.06190.0194kJ/kg31353010337031602949277226602614270.384237.839203.26169.83138.23107.6886.75159.386kJ/kg1186.4351026.92867.04718.51581.62451.52363.28248.58被加熱水-1.670002.782.782.782.78272.054237.8

43、39203.26169.83135.45104.9083.97156.606MPa20.8120.8120.810.82981.781.781.781.78kJ/kg1191.5181030.14875.11718.63570.69441.01352.97238.45疏水8885.65.65.65.6245.839211.258177.83110.5089.57162.20639.8kJ/kg1065.313903.816754.18464.61375.18260.42166.7表4-1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，

44、=；-抽汽比焓，根據(jù)抽汽壓力和抽汽溫度有h-s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。4.3 計(jì)算回?zé)岢槠禂?shù)與凝汽系數(shù)采用相對(duì)量方法進(jìn)行計(jì)算4.3.1 1號(hào)高壓加熱器（H1）由H1的熱平衡式求 H1的疏水系數(shù)4.3.2 2

45、號(hào)高壓加熱器（H2） = =0.067497H2的疏水系數(shù)再熱蒸汽系數(shù)4.3.3 3號(hào)高壓加熱器（H3）先計(jì)算給水在給水泵中的焓升。設(shè)除氧器的標(biāo)高為20m，則給水泵的進(jìn)口壓力為，取給水的平均比容為，給水泵效率，則 = =26.286(kJ/kg)由H3的熱平衡式得 = =0.0422596H3的疏水系數(shù)4.3.4 除氧器HD第四段抽汽由除氧器加熱蒸汽和汽動(dòng)給水泵用汽兩部分組成，即 由除氧器的物質(zhì)平衡可知除氧器的進(jìn)水系數(shù)由于除氧器的進(jìn)出口水量不等，是未知數(shù)，為避免在最終的熱平衡式中出現(xiàn)兩個(gè)未知數(shù)，可先不考慮加熱器的效率，寫出除氧器的熱平衡式：吸熱量=放熱量，可得將代入關(guān)系式，并考慮加熱器的效率，

46、可得 =0.03073374.3.5 5號(hào)低壓加熱器直接由5號(hào)低壓加熱器的熱平衡式可得 =0.0419014H5的疏水系數(shù)4.3.6 6號(hào)低壓加熱器由六號(hào)低壓加熱器的熱平衡得 =0.0272679H6的疏水系數(shù)4.3.7 7號(hào)低壓加熱器 =0.0362604H7的疏水系數(shù)4.3.8 8號(hào)低壓加熱器為了計(jì)算方便，將八號(hào)低壓加熱器與軸封加熱器作為一個(gè)整體來考慮 根據(jù)吸熱量放熱量寫出熱平衡式 將消去，并整理成以吸熱為基礎(chǔ)以進(jìn)水焓為基準(zhǔn)的熱平衡式 = =0.02355544.4 凝汽份額的計(jì)算與工質(zhì)平衡校核由凝汽器熱水井的工質(zhì)平衡得 0.5965629由汽輪機(jī)通流部分工質(zhì)平衡來計(jì)算，以校核計(jì)算的準(zhǔn)確性

47、： 1-（0.07956170.0694970.04225960.06873370.04190140.02726790.03626040.02355540.0130.0014） 0.5965629兩者計(jì)算結(jié)果相同，表明以上計(jì)算正確。4.5 新汽量計(jì)算及功率校核（1）計(jì)算凝汽的比內(nèi)功為340153323701564 （kJ/kg）708.13（t/h）（2）計(jì)算各級(jí)抽汽作功不足系數(shù)如下：0.829920.750于是抽汽做功不足汽耗增加系數(shù)為 1/（10.0795617×0.829920.067497×0.750.0422596×0.639390.0687337

48、15;0.505110.0419014×0.3702050.0272679×0.2570330.0362604×0.1854220.0235554×0.156010.013×0.6336320.0014×0.584399） 1.28265則汽輪機(jī)新汽耗量為 708.13×1.28265908.2829 t/h（3）功率校核1kg新汽比內(nèi)功 34010.8509413×533（0.0795617×31350.067497×3010 0.0422596×33700.0687337×

49、;31600.0419014×29490.0272679×27720.0362604×26600.0235554×26140.5965629×23700.013×33610.0014×3284） 1234.06（kJ/kg）據(jù)此，可得汽輪發(fā)電機(jī)的功率為 計(jì)算誤差 0.69%1%誤差在允許范圍內(nèi)，表示上述計(jì)算正確。4.6 熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算1kg新汽的比熱耗 34010.8509413×5331191.51762663.03（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d3

50、.00 kg/ (kW.h)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5.1 H1加熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1.1 熱平衡計(jì)算加熱器的熱力參數(shù)見圖5-1，按圖列出熱平衡式圖5-1()()() （5-1）由式（4-1）可得抽汽量為 （5-2） 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； 19.34（kg/s）5.1.2 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?。若能利用這部分抽汽過熱度，用增加對(duì)應(yīng)加熱器入口的受熱面，即裝設(shè)蒸汽冷卻器來提高該級(jí)加熱器出口水溫或整個(gè)回?zé)嵯到y(tǒng)的出口水溫，則會(huì)大大改善這種不利狀況。蒸汽冷卻器有內(nèi)置式和外置式兩種。內(nèi)置式蒸汽冷卻器（即過熱蒸汽冷卻段）與加熱器本體（蒸汽凝結(jié)部分）合成一體，可節(jié)省鋼材和投資，但只提高本級(jí)出口水溫，回?zé)峤?jīng)濟(jì)性提高較小。外置式冷卻器具有獨(dú)立的加熱器外殼，雖然鋼材及投資較大，但因能設(shè)在不同位置，即可降低本級(jí)加熱器的端差，又能直接提高給水溫度，降低機(jī)組熱耗，從而可獲得更高的熱經(jīng)濟(jì)性。具有過熱蒸汽冷卻段、凝