为什么汽轮机要设计回热抽汽系统？

今天学一学为什么设计回热抽汽系统，当然这个问题不是绝对的，小的背压汽轮机就没有回热系统。没有回热抽汽的小汽轮机咱就不考虑了。（什么是背压式汽轮机）

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一、什么是回热抽汽循环？

把汽轮机中部分做过功的蒸汽抽出，送入加热器中加热给水，这种循环叫给水回热循环。（加热器启动排气和连续排气有什么区别？）

二、如果没有回热抽汽系统会怎么样？

对于锅炉来说：若汽轮机没有抽汽回热系统，那么就没有各级加热器，如果不采用外来蒸汽加热，锅炉给水温度就是凝结水温度，哪怕真空是-90kPa，凝结水温度也只有45℃。这么低的给水温度从省煤器开启进入锅炉，一是水温降低使锅炉燃料量增加，锅炉的主再热蒸汽温度就会变得很高（这也是为什么高加切除后主蒸汽温度偏高的原因：高加停运过程操作不当跳闸导致主蒸汽超温分析），二是锅炉给水温度低，那么排烟温度将会将的很低，造成尾部烟道、空预器等设备低温腐蚀（53张PPT精讲空气预热器），三是锅炉受热面换热温差巨大，将会频繁引发爆管等事故。

这些都是影响锅炉的问题，下面说说影响汽机的问题。

如果没有回热抽汽系统，对于汽机来说最主要的一点，对于所有蒸汽都需要进入汽轮机做功，而在纯凝汽式汽轮机中大约只有30％的热能转变为电能，而其中70％的热量被凝汽器的循环水带走，热量经循环水由冷却塔排至大气，变成了汽轮机的冷源损失，冷源损失是火力发电厂损失最大的一项。（85张图片带你了解600MW机组凝汽器结构）

其次，因没有抽汽，汽轮机后几级的通流量就要增加，低压缸体积就需要增大，末级叶片就要加长。（为什么汽轮机从进汽到排汽叶片越来越大？）

三、综上，为了提高机组经济性，设置了回热抽汽系统

汽轮机中间部分抽出一部分蒸汽，经过加热器提高给水温度。就避免了这部分蒸汽在凝汽器中凝结放热，减少了冷源损失。（机组启动时加热器什么时候投？冲转后？还是并网带到一定负荷后？）

抽汽通过加热器提高了给水温度，使给水在锅炉中的吸热量减少，因此燃料量也减少。对锅炉本身带来的好处就很多了，防止低温腐蚀、减小换热温差等。

理论上，回热级数越多，汽机循环效率就越高。但随着回热级数的增加，循环效率的增长逐渐平缓。锅炉给水温度的增加，提高了热经济性，但却使锅炉排烟温度提高，锅炉效益降低，或需增加锅炉尾部采热面，使锅炉投资增加。

因此在回热抽汽系统设计上要综合考虑汽轮机效率、锅炉效率、给机组带来的问题、投资建设费用、运行维护等影响因素设计回热抽汽级数。一般情况下中参数机组为1～3级，高参数机组为5～7级，超高参数以上大容量再热机组一般为7～8级。

四、将给水加热到多少度，才能使循环热效率最大？

汽轮机回热抽汽时，锅炉给水温度从凝结水经各级加热器加热逐渐开始升高，热效率也逐渐升高，热效率达到最大值时给水温度称为最佳给水温度，如果再提高给水温度，热效率反而会降低，导致机组热经济性降低。这主要是因为在汽轮机侧抽汽量增加，汽轮机做功的蒸汽减少，如果要保持发电量不变则汽轮机的新蒸汽就要增加，汽轮机的汽耗率就增加，循环效率就降低。理论上回热抽汽级数越多，最佳给水温度越高。（抽汽逆止门结构及运行原理）

但是在实际应用中，并不是把给水温度加热的越高越好，还要全面考虑。给水温度高了，排烟温度也就高了，锅炉效率也就低了。抽汽级数增加，抽汽量就要增加，维持电负荷不变，汽轮机进汽量就要增加，因此汽轮机高压端的通流量就要增大，比如调节级、主调门等都要增大，这也导致投资增大。（调节级压力指的是哪的压力？调节级前还是调节级后？）

因此，实际运用中是通过技术经济比较确定一个最佳给水温度，又称为经济最佳给水温度。

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