发电厂回热抽汽系统
1、8 级非调整抽汽;
2、1、2、3 段抽汽分别供应 1、2、3 号高压加热器用汽(其中 3#高加设有外置式蒸汽冷却器);
3、1、2、3号高加设置一个给水大旁路系统;
4、4 段抽汽供汽至给水泵汽轮机、除氧器和辅助蒸汽联箱;5、6、7、8段抽汽分别供汽至4台低压加热器;
5、汽轮机 5 段抽汽由中压缸末级接出至 5 号低压加热器, 6 段抽汽管道从凝汽器的壳体内穿出后接至 6 号低压加热器;
6、5、6号低加各自设置凝结水小旁路;
7、1台 7、8 号组合式低压加热器布置在凝汽器喉部,设置一个凝结水旁路。
抽汽位置及阀门位置
额定负荷下各级抽汽参数
设计热负荷参数
回热抽汽系统图
四段抽汽
外置式蒸汽冷却器
防进水保护系统
1、在再热冷段以及各段抽汽逆止阀前管道上、下方均设置了热电偶,以便根据该管道上下温差来检测管内是否积水,同时发出报警信号,以便运行人员尽早发现并及时采取措施。
2、汽机抽汽管路系统和加热器设计有独立的防进水自动保护手段:
加热器壳体的自动疏水系统
汽轮机与加热器之间抽汽管道上的电动隔离阀
抽汽逆止阀
各加热器水侧的隔离阀等
在机组跳闸或各加热器水位达危险值时自动关闭相应隔离阀,确保机组不进水、不超速。
回热系统运行
1、当加热器采用随机启动方式时,在机组启动前,各加热器水侧已注水,各抽汽管道上的电动隔离阀和气动逆止阀以及各疏水阀应处于开启状态。
2、当加热器不采用随机启动方式,而是在机组达到某一负荷后逐个投入时,则启动前应关闭电动隔离阀,同时开启隔离阀前的疏水阀。待机组负荷升高、加热器即将投入时,逐渐开启电动隔离阀,并向加热器水侧注水,同时注意控制温升速度,使温度变化率在规定范围内,并依次关闭抽汽管道上的疏水阀。
3、对于单独启动的加热器,应开启抽汽管道上的各个疏水阀,使抽汽管道充分疏水,逐渐开大电动隔离阀以控制加热器进汽量,并注意加热器壳体的温升速度。电动隔离阀全开后可关闭疏水阀。加热器投入后应将水位保护投入。
回热加热器端差
端差表
上端差:加热器工作压力下的饱和温度与加热器出口水温之差(可正、可负)
下端差:加热器疏水温度与加热器入口水温之差
加热器参数偏离引起的能损
1、抽汽能级和排挤抽汽
根据抽汽能级的概念,压力越高,则该级抽汽返回汽轮机时的作功越多,作功能力越强,能级也就越 高。
为提高机组运行的热经济性,应该按照各级抽汽能级的高低合理利用其热量,即在总体加热效果相同的情况下,尽量多利用压力较低的抽汽而少用压力较高的抽汽,使抽汽在汽轮机内尽可能多作功。
汽轮机的回热系统即根据这一原则,经过技术经济比较,进行优化设计而确定。
2、加热器参数偏离设计值时,对机组的经济性有极大影响
3、上端差、下端差、抽汽压损、旁路泄漏、加热器切除、疏水串汽、水位过高、抽气不畅等
端差影响:
1、无热量数量损失,产生热交换的不可逆性,产生了额外冷源损失
2、端差增加1℃ 对不同机组不同级的加热器造成经济性的影响是不同的
上端差:加热器端差增加,出口水温下降,给水加热不足,加热量减少,本级抽汽量减少,进到上一级水温降低,使抽量增加
下端差:加热器端差增加,疏水出口水温上升,抽汽发热量下降,本级抽汽量增加,进到下一级水温上升,使下一级抽量减少
抽汽压损
1、由技术经济比较来确定合理的压力损失
2、抽汽压损使蒸汽的作功能力下降
3、抽损增加,加热器内压力降低,加热器温度降低,若端差不变,则加热器出口水温降低,给水加热不足。本级抽汽量减少,上一级加热器抽汽量增大,机组的热经济性降低
4、主要原因为阀门未全开,特别是逆止阀卡涩而未全开
5、不同机组和级别的抽汽压损失对热经济性的影响是不同的
其它
1、给水温度下降——直接影响锅炉吸热温度
2、加热器切除——无回热作用
3、疏水旁路/故障/切换——热量损失/水位高/能量贬值
4、加热器满水——管束淹没
5、抽气不畅——传热恶化
6、旁路泄漏
部分给水无回热作用
旁路阀门不严密
高压加热器保护旁路
加热器经济性分析
端差增加
1、指加热蒸汽饱和温度与加热器出口水温之差
2、各种原因产生给水加热不足,使运行端差大于设计值
3、端差虽无明显热损失,但增加了热交换不可逆性
抽汽压力损失增加(除氧器的定压运行的分析与此同理 )
1、指抽汽在加热器中和管道上的压力损失
2、是一种由节流引起的热力损失
3、抽汽压损将使加热器内压力降低,加热器出口水温下降
散热损失
1、加热设备对其周围大气的放热称之为散热损失
2、与加热设备的温度,保温层的质量和厚度,设备与大气接触的表面有关
3、可以通过实测或估算进行定量,通常以抽汽放热量的百分数计算
加热器切除及给水旁路
1、由于阀门关闭不严或其他原因,会产生给水部分短路
2、给水经旁路流走,新蒸汽等效焓降下降
高加端差大的解决措施
1、导致端差大的主要原因:
受热面的清洁程度、汽侧不凝结气体的排出→换热系数
水位、堵管数量→换热面积
2、解决高压加热器的管系或管板泄漏:
3、对加热器进行查漏、堵管、焊接,对泄漏严重、堵管率超过设计值的加热器,应更换加热器或换热管
4、检查高压加热器水位和疏水调节阀是否正常,调整加热器水位在正常范围,更换泄漏的疏水调节阀
5、有效排放不凝结气体:投入前,排空气;运行排气管分别接至除氧器
6、严格按温升、温降速率启、停,防止热冲击:温升率≤3℃/min,温降率≤1.7℃/min
7、避免严重过负荷工况运行,造成局部管束疲劳损坏
8、严格控制给水PH值和含氧量,减少管束表面的腐蚀