第五章-辅助汽水系统教材课件

主讲教师：于静梅主讲教师：于静梅第五章第五章 给水除氧和发电厂的给水除氧和发电厂的辅助汽水系统辅助汽水系统一、汽水工质损失及补充水系统一、汽水工质损失及补充水系统1 1、汽水损失类型、汽水损失类型内内部部损损失失：凡凡属属电电厂厂内内部部设设备备和和系系统统造造成成的的蒸蒸汽汽和和凝凝结结水水损损失失，称为内部损失。称为内部损失。5.1 5.1 火电厂的汽水损失及补充火电厂的汽水损失及补充 第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统（1 1）正常运行时的汽水消耗）正常运行时的汽水消耗；（2 2）启停机及非稳定工况运行时）启停机及非稳定工况运行时；（3 3）热力设备在检修和停运时的放汽、放水，启停高加；）热力设备在检修和停运时的放汽、放水，启停高加；（4 4）设备及系统的不严密处造成的汽水泄漏。）设备及系统的不严密处造成的汽水泄漏。火火电电厂厂设设计计技技术术规规程程规规定定，200MW200MW以以上上机机组组，正正常常工工况况时时内内部部损损失失应应低低于于D Db b的的1.5%1.5%；200MW-100MW200MW-100MW内内部部损损失失应应低低于于D Db b的的2%;2%;100MW100MW以下内部损失应低于以下内部损失应低于D Db b的的3%.3%.外外部部损损失失：热热电电厂厂对对外外供供热热设设备备和和热热网网系系统统的的汽汽水水损损失失，称称为为外外部部损损失失。与与热热负负荷荷性性质质，供供热热方方式式以以及及回回水水质质量量有有关关，其其变变化化范范围围很很大大，可可以以为为对对外外供供热热量量的的20%20%100%100%，回回水水率率可可以为以为0 0。第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统2 2、减少工质损失的技术措施：、减少工质损失的技术措施：（1 1）选选择择合合理理的的热热力力系系统统及及汽汽水水回回收收方方式式，尽尽量量回回收收工工质质并并利利用其热量。用其热量。（2 2）改进工艺过程：）改进工艺过程：（3 3）提高安装检修质量。）提高安装检修质量。3 3、补充水量、补充水量第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统内部损失内部损失外部损失外部损失排污损失排污损失 kg/hkg/h 因工质损失而加入热系统的水称为补充水，补水量为：因工质损失而加入热系统的水称为补充水，补水量为：4 4、补充水补充水引入引入系统系统定义：电厂补充水经化学处理后与热力系统的连接方式。定义：电厂补充水经化学处理后与热力系统的连接方式。对补充水引入系统的要求：对补充水引入系统的要求：1 1、补充水中含有大量的气体，必须除去；补充水中含有大量的气体，必须除去；2 2、补补充充水水与与主主水水流流汇汇集集时时，应应尽尽量量减减少少两两种种水水流流在在汇汇集集处处 的温差，以减少不可逆热损失；的温差，以减少不可逆热损失；3 3、便便于于进进行行水水量量调调节节，应应随随系系统统工工质质损损失失的的大大小小进进行行水水量量自动调节。自动调节。第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统补充水补充水引入引入系统系统方式：方式：1.1.对对补补充充水水进进行行第第一一级级除除氧氧，待待汇汇入入主主水水流流后后在在高高压压除除氧氧器中进行第二级除氧；器中进行第二级除氧；2.2.2.2.为为了了减减少少汇汇集集处处的的不不可可逆逆损损失失，其其汇汇入入地地点点应应是是混混合合温温差差最最小小的的地地方方，即即补补充充水水除除氧氧器器出出来来的的补补充充水水汇汇集集在在同同级级抽抽汽汽的的回回热热加加热热器器出出口口处。处。热电厂因外部汽水损失大，补充水量大，常设大气式除氧器。热电厂因外部汽水损失大，补充水量大，常设大气式除氧器。第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统大气式除氧大气式除氧器器1.1.直直接接引引入入大大气气式式除除氧氧器器，系系统统比较简单比较简单。2.2.以以给给水水箱箱水水位位来来调调节节补补充充水水量量，调节简单调节简单。3.3.不不足足之之处处是是除除氧氧器器出出水水温温度度为为104104，与与补补充充水水温温度度相相差差较较大大，需需消消耗耗部部分分抽抽汽汽在在除除氧氧器器内内加加热热补补充充水水，存存在在不不可可逆逆损损失。失。第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统1 1、直直接接引引入入凝凝汽汽器器实实现现真真空空除除氧氧，由由于于充充分分利利用用低低压压回回热热抽抽汽汽加加热，所以热经济性较高热，所以热经济性较高。2 2、补补充充水水与与凝凝结结水水温温差差小小，不不可可逆损失小逆损失小。3 3、不不足足之之处处是是补补充充水水量量的的调调节节要要受受热热井井水水位位和和给给水水箱箱水水位位双双重重影响，调节复杂。影响，调节复杂。第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统二、火电厂汽水质量二、火电厂汽水质量 火火电电厂厂的的化化学学分分厂厂的的任任务务之之一一是是对对火火电电厂厂的的汽汽、水水质质量量进进行行监督，依据是汽水质量标准，主要有国家标准、行业标准等。监督，依据是汽水质量标准，主要有国家标准、行业标准等。水水汽汽标标准准有有：锅锅炉炉补补给给水水、锅锅炉炉给给水水、炉炉水水、蒸蒸汽汽、汽汽轮轮机机凝凝结结水水、疏疏水水、生生产产返返回回水水、热热网网补补给给水水、冷冷却却水水、以以及及水水冷冷发发电机冷却水等标准。电机冷却水等标准。炉炉型型锅炉过热锅炉过热蒸汽压力蒸汽压力MPa硬度硬度mol/L溶解氧溶解氧g/L铁铁g/L铜铜g/L钠钠g/L二氧化二氧化硅硅g/L汽汽包包炉炉3.85.82.0155010-应保证蒸汽符合标准12.715.61.07205-直直流流炉炉5.918.30710510-18.42507105510锅炉给水质量标准锅炉给水质量标准第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统三、给水含氧控制指标三、给水含氧控制指标为确保热力设备安全经济运行，给水含氧应符合控制指标。为确保热力设备安全经济运行，给水含氧应符合控制指标。一一般般认认为为pHpH值值在在9.2-9.69.2-9.6范范围围内内的的抗抗腐腐蚀蚀最最好好，但但对对凝凝汽汽器器和和低低压压加加热热器器采采用用铜铜管管的的系系统统，pHpH值值过过高高反反而而会会加加剧剧腐腐蚀蚀，故对采用铜管系统的水的故对采用铜管系统的水的pHpH值，一般控制在值，一般控制在8.8-9.28.8-9.2之间。之间。第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统5.2 5.2 锅炉连续排污利用系统锅炉连续排污利用系统 一、锅炉的汽水品质一、锅炉的汽水品质 这这里里讲讲的的锅锅炉炉汽汽水水品品质质是是指指饱饱和和蒸蒸汽汽、过过热热蒸蒸汽汽、锅锅炉炉给给水水和和炉炉水水。蒸蒸汽汽带带出出盐盐类类和和硅硅酸酸盐盐等等越越多多，其其品品质质就就越越低低，并并可可分为两类携带：分为两类携带：1 1）蒸汽带了含盐浓度大的炉水水滴，称为）蒸汽带了含盐浓度大的炉水水滴，称为水滴携带水滴携带；2)2)蒸汽直接溶解某些盐类，称为蒸汽直接溶解某些盐类，称为溶解携带溶解携带；而而且且其其溶溶解解度度随随着着蒸蒸汽汽压压力力的的增增高高而而升升高高，由由以以硅硅酸酸盐盐最为显著。最为显著。第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统炉型炉型锅炉过热蒸汽锅炉过热蒸汽压力压力MPa二氧化硅二氧化硅g/kg铁铁g/kg铜铜g/kg钠钠g/kg汽包炉汽包炉3.85.880-505.918.360501520直流炉直流炉-30105020汽轮机冲转前的蒸汽质量标准汽轮机冲转前的蒸汽质量标准二、二、废热及工质废热及工质的的回收利用回收利用 锅锅炉炉的的连连排排水水、汽汽机机的的门门杆杆和和轴轴封封漏漏汽汽，以以及及发发电电机机的的冷冷却却水水、厂厂用用蒸蒸汽汽、疏疏放放水水等等，就就其其工工艺艺本本身身而而言言，均均属属“废废汽汽、废废水水”。为为提提高高发发电电厂厂的的经经济济性性，通通常常设设法法利利用用其其热热量量或或回回收收其其部部分工质。分工质。根根据据规规程程规规定定：0.3%D0.3%Db bblbl1%D1%Db b（以以除除盐盐水水为为补补给给水水的的凝汽式电厂）；凝汽式电厂）；2%D2%Db b（以除盐水为补给水的热电厂）；（以除盐水为补给水的热电厂）；5%D5%Db b（以软化水为补给水的热电厂）。（以软化水为补给水的热电厂）。（一）汽包炉连续排污扩容系统的热经济性分析（一）汽包炉连续排污扩容系统的热经济性分析1 1、排污量、排污量第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统单级排污扩容利用系统单级排污扩容利用系统2 2、热力计算、热力计算第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统工作流程：工作流程：排排污污水水从从汽汽包包中中浓浓度度最最大大的的地地方方排排出出，经经过过两两个个串串级级阀阀门门和和节节流流装装置置减减压压后后进进入入扩扩容容器器，在在扩扩容容压压力力下下部部分分水水汽汽化化为为蒸蒸汽汽送送入入相相应应压压力力下下的的除除氧氧器器中中以以达达到到回回收收工工质质利利用用其其热热量量的的目目的的，扩扩容容器器内内未未蒸蒸发发的的排排污污水水含含盐盐浓浓度度大大，温温度度在在100100以以上上，一一般般通通过过排排污污水水冷冷却器来加热补充水再排入地沟。却器来加热补充水再排入地沟。单级扩容系统：单级扩容系统：第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统扩容器的物质平衡：扩容器的物质平衡：扩容器的热平衡：扩容器的热平衡：污水冷却器的热平衡：污水冷却器的热平衡：kg/hkg/hkg/hkg/hkg/hkg/h工质回收率：工质回收率：扩容器效率扩容器效率第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统扩容器效率扩容器效率分析：分析：分分子子：是是排排污污水水在在扩扩容容器器内内的的放放热热量量，它它使使一一部部分分水水变变成成了了蒸蒸汽汽，它的大小决定于汽包和扩容器之间的压差；它的大小决定于汽包和扩容器之间的压差；分分母母：是是扩扩容容器器压压力力下下排排污污水水的的汽汽化化潜潜热热，在在压压力力变变化化范范围围不不太太大时等于常数。大时等于常数。当当 时时，扩扩容容器器压压力力 ，一一般般为为锅锅炉炉排排污量的污量的303050%50%。3 3、扩容器压力的选择、扩容器压力的选择 的的选选择择：因因为为蒸蒸汽汽是是送送入入相相应应压压力力除除氧氧器器中中利利用用的的，扩扩容容器器压压力力的的选选择择应应按按照照能能将将蒸蒸汽汽由由扩扩容容器器中中送送至除氧器的原则来选择。至除氧器的原则来选择。第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统4 4、经济性分析、经济性分析 单单级级锅锅炉炉连连续续排排污污利利用用系系统统，是是既既有有热热量量又又有有工工质质进进入入热热力系统的典型力系统的典型“废热废热”利用实例。利用实例。当当其其它它条条件件一一定定时时，扩扩容容器器压压力力越越低低，工工质质回回收收率率越越大大，但但能能位位贬贬值值（焓焓值值越越低低）越越大大，压压力力越越低低的的扩扩容容蒸蒸汽汽引引入入回回热热系系统统，排排挤挤的的回回热热抽抽汽汽压压力力也也越越低低，使使X Xr r越越小小，则则机机组组的的热热经经济济性性降降低低也也越越大大。但但是是，单单级级排排污污扩扩容容系系统统利利用用其其“废废热热”并并回回收收部部分分工工质质的的热热经经济济性性，未未反反映映在在机机组组的的经经济济指指标标上上，而而反反映在全厂的经济指标上。映在全厂的经济指标上。第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统两级连续排污扩容利用系统两级连续排污扩容利用系统5、两级串联连续排污扩容利用系统、两级串联连续排污扩容利用系统第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统工作流程：工作流程：锅锅炉炉排排污污水水先先进进入入第第一一级级高高压压扩扩容容器器，引引入入高高压压除除氧氧器器，浓浓缩缩后后的的污污水水再再引引入入第第二二级级低低压压扩扩容容器器，引引入入大大气气式式除除氧氧器器，用用于于高高压压热热电电厂厂的的汽汽包包锅锅炉炉，补补充充水水量量很很大大，相相应应的的排排污污率率也大。也大。第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统单级和两级串联回收系统的比较：单级和两级串联回收系统的比较：其其他他条条件件不不变变，两两级级串串联联利利用用系系统统中中的的低低压压扩扩容容器器压压力力与与单单级级扩扩容容器器压压力力相相同同，都都引引入入相相同同压压力力的的除除氧氧器器中中，则则回回收收量量相相等等。因因高高压压扩扩容容蒸蒸汽汽品品位位较较高高，引引至至高高压压除除氧氧器器，排排挤挤的的是是压压力力较较高高的的回回热热抽抽汽汽，总总的的来来说说两两级级扩扩容容经经济济性性大大于于一一级级，但但是是是是以以增增加加扩扩容容设设备备及及管管道道为为代代价价。所所以以只只用在热电厂中外部工质损失大，补充水量大，可采用。用在热电厂中外部工质损失大，补充水量大，可采用。125MW125MW以上机组，宜每台锅炉设一套扩容系统以上机组，宜每台锅炉设一套扩容系统。第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统（二）汽轮机（二）汽轮机轴封轴封系统用汽的系统用汽的回收回收和和利用利用 除除锅锅炉炉连连续续排排污污要要利利用用外外，发发电电厂厂还还有有一一项项大大的的废废热热要要利利用，这就是汽轮机轴封漏汽和轴封用汽。用，这就是汽轮机轴封漏汽和轴封用汽。3030万千瓦机组占万千瓦机组占2 22.32%D2.32%D0 0。6060万千瓦机组占万千瓦机组占2.03%D2.03%D0 0。伴有热量，必须予以回收和利用。伴有热量，必须予以回收和利用。第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统 轴封漏汽利用系统轴封漏汽利用系统凝结水中缸主汽门、调节汽门高缸主汽门、调节汽门辅汽主汽轴封汽减温器来自凝结水减温水减压至7#低加至凝汽器轴封加热器至5#低加抽汽汽轮机轴封系统示意图汽轮机轴封系统示意图三、三、加热用厂用汽系统加热用厂用汽系统 通通常常有有：加加热热空空气气、重重油油、烟烟气气、生生水水和和厂厂用用采采暖暖等等加加热热用汽系统，其加热汽源选择注意点为：用汽系统，其加热汽源选择注意点为：第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统1 1）要要以以提提高高电电厂厂或或机机组组的的热热经经济济性性为为前前提提，在在正正常常工工况况的的汽汽源源应应尽尽量量利利用用低低压压回回热热抽抽汽汽或或废废热热，如如生生水水加加热热器器可可利利用用排排污污扩扩容后的污水；容后的污水；2 2）是是要要有有备备用用汽汽源源，以以供供机机组组在在低低负负荷荷运运行行时时，抽抽汽汽参参数数不不能能满满足足其其加加热热要要求求或或锅锅炉炉点点火火、汽汽轮轮机机未未投投运运前前等等工工况况下下有有备备用用汽汽源可以切换使用，备用汽源如下：源可以切换使用，备用汽源如下：老厂：其它运行机组的抽汽、新蒸汽或单元机组的辅助蒸汽联箱老厂：其它运行机组的抽汽、新蒸汽或单元机组的辅助蒸汽联箱新厂：应设启动锅炉新厂：应设启动锅炉第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统厂用辅助联箱厂用辅助联箱第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统回收：回收：这这些些加加热热蒸蒸汽汽的的疏疏水水均均应应回回收收，由由于于这这些些蒸蒸汽汽的的使使用用地地都都远远离离汽汽轮轮机机回回热热系系统统，往往往往将将不不同同工工况况的的疏疏水水疏疏至至疏疏水水箱箱后后经经疏疏水水泵泵送送回回，为为简简化化不不同同工工况况下下疏疏水水的的回回收收，往往往往采采用均汇于除氧器的方案。用均汇于除氧器的方案。至除氧器至除氧器用热处用热处疏水箱疏水箱小结：小结：1 1、补充水系统：补充水引入点；引入原则、补充水系统：补充水引入点；引入原则2 2、锅锅炉炉连连续续排排污污系系统统：工工质质回回收收率率的的计计算算；扩扩容容器器压压力力的选择；单级连续排污扩容系统。的选择；单级连续排污扩容系统。3 3、轴封回收利用系统：轴封加热器。、轴封回收利用系统：轴封加热器。4 4、厂用蒸汽系统：汽源选择注意点。、厂用蒸汽系统：汽源选择注意点。第五章第五章 发电厂的辅助汽水系统发电厂的辅助汽水系统