600MW机组抽汽及加热器系统

600MW机组抽汽及加热器系统

施 晶

一、概述

在纯凝汽式汽轮机的热力循环（朗肯循环）中，新蒸汽的热量在汽轮机中转变为功的部分只占30%左右，而其余的70%左右的热量随乏汽（在汽轮机中作完功的排汽）进入凝汽器，在凝结过程中被循环水带走了。可见乏汽在凝汽器内的热损失是很大的。如果能将这部分损失于循环水的热量回收一部分，用其加热锅炉给水，以减小给水吸收燃料的热量，则必能使热力循环的效率提高。用乏汽直接加热锅炉给水，由于温度太低（不存在传热温度差）是不可能的。但是可以设想利用在汽轮机内作了一定量功后的蒸汽，即进入汽轮机的蒸汽一部分按朗肯循环继续作功直至凝汽器；而另一部分则在汽轮机中间抽出，用来加热由凝汽器来的凝结水或锅炉给水，提高给水温度。显然这部分抽汽的热量重新回入锅炉，没有了在凝汽器中被冷却水带走的热量损失，故这部分蒸汽的循环热效率可以等于100%。其余部分的蒸汽进入凝汽器，其热效率为朗肯循环热效率。整个热力循环便由上述两循环组成，其总的热效率必大于同样参数下的纯凝汽式循环的效率。这种具有利用抽汽加热给水的热力循环称为给水回热循环。给水回热循环是提高火电厂循环效率的措施之一。(其它措施包括：提高新蒸汽参数、降低汽轮机排汽终参数、采用中间再热、采用热电联产等。)

火电厂中都采用多级抽汽回热，这样凝结水可以通过各级加热器逐渐提高温度。用抽汽加热凝结水和给水，可减少过大的温差传热所造成的蒸汽作

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功能力损失。从理论上讲，回热抽汽级数越多，则热效率越高，但也不能过多，因为随着抽汽级数的增多、热效率的增加趋缓，而设备投资费用增加，系统复杂，安装、维修、运行都比较困难。目前，大容量单元制机组都采用八级抽汽回热（三高四低一除氧）。

采用抽汽回热循环的优点：

1、 显著地提高了火电厂循环的热效率，使锅炉热负荷降低。此时汽耗率

虽然增加了，但热耗率却降低了，锅炉中换热量反而减少，故换热面积需要得较少。(汽轮发电机组每发出1KWh电能所消耗的蒸汽量称为汽耗率。汽轮发电机组每发出1KWh电能所消耗的热量称为热耗率。热耗率等于汽耗率与单位公斤的工质在锅炉中的吸热量的乘积。汽耗率和热耗率是发电厂汽轮发电机组的重要经济指标。但汽耗率只能反映同参数机组的经济性高低，而热耗率不仅能反映出汽轮机的完善程度，也能反映出发电厂热力循环的效率和运行技术水平的高低。) 2、 采用回热后，若凝汽量相同，则汽轮机前面几级（抽汽前）的蒸汽流

量增加；若汽轮机进汽量相同，则最后几级（抽汽后）的流量减少。因蒸汽在汽轮机中膨胀到终压时比容增加几百甚至几千倍，而汽轮机的最大功率总是受限了末级的通流量。现在回热循环的效果正好有利于解决这一困难，因此对于具有同样末级叶片通流能力的汽轮机，采用回热循环后增大了单机功率。

3、 进入凝汽器的蒸汽流量减少了，凝汽器热负荷减小，换热面积可减小。

循环水泵容量也相应减小。

抽汽回热管道一侧是汽轮机，一侧是具有一定水位的加热器和除氧器。

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在汽轮机负荷突降和甩负荷时(进汽压力突降)，就可能使蒸汽倒流入汽轮机，引起汽轮机超速及水击事故。为防止上述事故的发生，在抽汽回热管道上采取以下措施：

1、 装设液动或气动逆止门(我厂为带电磁阀的气控门)。当电网或汽轮机发

生故障，主汽门关闭时，联锁快速关闭逆止门，切断抽汽管路。对于大容量机组，由于除氧器的汽化能量较大，在与除氧器连接的抽汽管道上均增设一个逆止门，以加强保护。

2、 设置电动隔绝门。当任何一台加热器因管系破裂或疏水不畅，水位升高

到事故警戒水位时，通过水位信号联锁自动关闭相应抽汽管道的电动隔绝门，与此同时，该抽汽管道上的逆止门也自动关闭。电动隔绝门的另一个作用是在加热器故障停用时，切断加热器汽源。在有些抽汽电动隔绝门上还设置旁路门，以减小大口径电动隔绝门的预启力，同时在加热器故障检修重新投入时，对加热器预热，以避免热应力过大。 3、 在每一根与抽汽回热管道相连的外部蒸汽管道（如小汽轮机备用汽源管

道，辅助蒸汽汽源管道）上，均设置电动隔绝门和逆止门，严防蒸汽倒流。

4、 安装在汽轮机抽汽口侧的电动隔绝门或逆止门，应尽量靠近汽轮机，以

减少汽轮机甩负荷时阀前抽汽管道内贮存的蒸汽能量，有利于防止汽轮机超速。

5、 电动隔绝门前或后、逆止门前后的抽汽管道低位点，均设有疏水门。当

任何一个电动隔绝门关闭时，连锁打开相应的疏水门，将抽汽管内可能积聚的凝结水疏至扩容器，防止汽轮机进水。在机组启动时，疏水门开

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启，将抽汽管道暖管的凝结水及时疏放出去。当机组低负荷时，利用疏水门保持抽汽管道处于热备用状态，以便随时恢复供汽。

二、抽汽系统特点

我厂机组设有八级抽汽，抽出的蒸汽供各级加热器、辅助蒸汽系统、除氧器及给泵小汽机。在八级抽汽中，除一、二级抽汽没有抽汽隔绝门和逆止门外，其余六级均有电动隔绝门和逆止门，各级疏水逆止门前后全部设有疏水点。

各级抽汽压力、温度表

名称

八级抽汽 七级抽汽 六级抽汽 五级抽汽 四级抽汽 三级抽汽 二级抽汽 一级抽汽

抽汽量（kg/s） 压力（bar） 温度（℃）

37.48 71.0 354.6 35.94 45.8 301.4 23.42 24.0 477.2 27.26 12.02 363.4 19.31 3.92 236.8 19.35 2.31 182.7 13.4 0.76 92.1 19.11 0.25 64.9

八级抽汽是从高压缸的第16压力级后抽出的(高压转子：调节级＋21级)，经八抽逆止门和电动隔绝门去八号高压加热器，加热给水。七级抽汽是从高压缸A、B两侧排汽管上接出，经高排逆止门A、B后合为冷再汽母管，供各冷再汽用户，冷再母管再经电动隔绝门和七抽逆止门去七号高压加热器，加热给水。六级抽汽是从中压缸机头侧第6级后抽出(中压转子：2×17级)，经六抽逆止门和电动隔绝门去六号高压加热器，加热给水。五级抽汽从中压缸机尾侧第11级抽出，此管道上另有一路是从高压缸二端高压侧轴封泄汽来，高压缸近机头端参数较高的漏汽回收送到第五级抽汽管，既回收了漏汽的热

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