发电厂的回热加热系统.ppt

第二章 发电厂的回热加热系统 回热加热器的型式 表面式加热器及系统的热经济性 给水除氧及除氧器 除氧器的运行及其热经济性分析 汽轮机组原则性热力系统计算 §2－1 回热加热器的型式 回热循环 —— 由回热加热器、回热抽汽管道、水管道、疏水管道组成的一个加热系统 类型 按内部汽、水接触方式的不同 混合式加热器：汽水直接接触 表面式加热器：汽水不接触，通过金属壁面换热 按受热面的布置方式 立式加热器 卧式加热器 （一）混合式与表面式加热器比较 （1）热经济性 混合式高 （2）结构 混合式简单 （3）除氧 表面式不可以除氧 （4）回热系统复杂性及可靠度 混合式复杂：水泵、水箱 （二）回热系统 （四）加热器的结构 1、表面式加热器 疏水 —— 表面式加热器中加热蒸汽在管外冲刷放 热后的凝结水 端差（上端差、出口端差）—— 表面式加热器管内流 动的水吸热升温后的出口温度与疏水温度之差 分类： 布置方式：卧式、立式 水的引入引出方式：水室结构、联箱结构 （1）水室结构加热器（U形管管板式加热器） 用途：低压加热器、 中小机组高压加热器 2、混合式加热器结构 除氧器 分类：卧式、立式 §2－2、表面式加热器及系统的热经济性 （一）表面式加热器的端差? 1——加热蒸汽 2——汽测压力 下的饱和状态 tsj ——疏水温度 twj+1 ——进入加热器的凝结水温度 twj——离开加热器的凝结水温度 ?——端差：? = tsj – twj 分析：? ↓ ，热经济性↑ 1）twj不变，tsj ↓ ，回热抽气压力↓ ，Xr ↑，热经济性变好 2）tsj不变，twj ↑，其结果是减小了压力较高的回热抽气做功比而增加了压力较低的回热抽汽做功比，热经济性改善。 表面式加热器端差的选择 端差与换热面积的关系： 换热面积A ↑，? ↓ 无过热蒸汽冷却段： ? = 3~6°C 有过热蒸汽冷却段： ? = -1~2°C （二）抽汽管道压降Δpj及热经济性 抽汽管道压降Δpj—— 汽轮机抽汽口压力pj和j级回热加热器内汽侧压力pj’之差，即 影响因素：蒸汽流速、局部阻力 一般?pj不大于抽汽压力pj的10% 大容量机组取4%~6% 分析： ?pj ↑ ， pj’、tsj ↓,则twj ↓，压力较高的抽气量↑ ，本级抽气量↓，Xr ↓，则热经济性↓ （三）蒸汽冷却器及其热经济性分析 （1）内置式蒸汽冷却器（过热蒸汽冷却段） 优点：简单，投资小 缺点：冷却段面积小，只能提高本级出口水温，热经济性改善小，提高0.15% ~ 0.20% （2）外置式蒸汽冷却器 优点：减少本级端差，提高最终给口水温度；换热面积大，热经济性可提高0.3% ~ 0.5%；布置方式灵活 缺点：造价高 分析：锅炉：tfw ↑ ， Δ Tb和Δer ↓ 换热器：hj ↓， ΔTr 和Δer ↓ ， ΔQc ↓,ηi ↑ 3、蒸汽冷却器的连接方式 水侧连接方式： （1）内置式蒸汽冷却器： 串联连接（顺序连接） （2）外置式蒸汽冷却器： 串联连接：全部给水流经冷却器 并联连接：只有一部分给水进入冷却器 4、外置式蒸汽冷却器连接方式比较 （1）串联连接 优点：进水温度高，换热温差小，火用损小； 缺点：给水全部流经冷却器，给水系统阻力大，泵功消耗多 （2）并联连接 优点：给水系统阻力小，泵功消耗少 缺点：进水温度小，换热温差大，火用损大； 回热抽汽做功少，热经济性稍差 蒸汽冷却器是提高大容量、高参数机组热经济性的有效措施 进口机组多采用内置式蒸汽冷却段，设置的条件：在机组满负荷时，蒸汽的过热度≥83℃，抽汽压力≥1.034Mpa，流动阻力≤0.034Mpa，加热器端差在0～-1.7℃，冷却段出口蒸汽的过热度≥30 ℃ 大多数的高压加热器均满足这些条件，而低压加热器采用蒸汽冷却器很少 （四）表面式加热器的疏水方式及热经济性分析 1、疏水收集方式——将疏水收集并汇集于系统的主水流（主给水或主凝结水）中 （1）疏水逐级自流方式——利用汽侧压差，将压力较高的疏水自流到压力较低的加热器中，逐级自流直至与主水流汇合 （2）疏水泵方式 ——由于表面式加热器汽侧压力远小于水侧压力（特别是高压加热器），借助疏水泵将疏水与水侧的主水流汇合，汇入点常为该加热器的出口水流中 2．两种疏水方式的热经济性分析 热量法： 考虑对高一级与低一级抽汽量的影响； 做功能力法：考虑换热温差和相应的火用损变化 （1）疏水泵方式 疏水与主水流混合后，↓端差?，↑热经济性 （2）疏水逐级自流方式 j级疏水进入j＋1级，使j－1级进口水温比疏水泵方式低，水在其中Δh