k火电厂辅助设备及热力系统
火电厂辅助设备及热力系统
一、原则性热力系统的组成：
❖ 补充水系统：——一般补入凝汽器（化学除盐水）
❖ 连续排污及热量利用系统：——连排扩容器（CV），
扩容蒸汽去除氧器
❖ 再热机组的旁路系统：
❖ 循环冷却水系统： ❖ 辅助蒸汽系统：
（一般不需画出）
❖ 抽空气系统：
二、原则性热力系统的实例分析：
除氧器与给水箱的组合
300MW机组原则性热力系统
单元制 集中母管制 切换母管制
现代大容量电厂，几乎都采 用单元制系统。再热机组的 主蒸汽系统必须采用单元制
勇于开始，才能找到成功的路
运行灵活，但切换阀门多，管道长， 投资大，适用于中、小容量机组
►采用单元制的优、缺点: ✓ 优点：①管道最短，阀门附件少，投资省；
②管道压降和散热损失少，热经济性好； ③便于机、炉、电的集中控制，运行费用少； ④事故的可能性减少，事故范围只限于一个单元。
❖ 轴封加热器（又称“轴封冷却器”）：
►作用：防止轴封及阀杆漏汽从汽机轴 端逸至机房或漏入油系统中，同时利用 漏汽加热主凝结水，回收热量和工质。
8-2 给水回热加热及系统
五、回热加热器的保护装置：
（一）疏水装置 ——将加热器中的疏水及时可靠地排出，同时又不
让蒸汽随同疏水一起排走，以维持加热器的疏水水 位及汽侧压力。
►除氧器作用：①除去水中的O2和其它不凝结
气体； ②加热给水； ③汇集蒸汽和水流。
8-3 除氧设备及系统
一、给水除氧的任务和方法：
❖ 给水除氧的方法：
✓化学除氧：——利用化学药剂（如联胺N2H4）除氧，一
般用在要求彻底除氧的亚临界及以上参数的
电厂，作为一种辅助除氧手段。
✓热力除氧：——火电厂广泛采用
发电厂热力辅助设备概论
发电厂热力辅助设备概论发电厂热力辅助设备是指在发电厂中用于辅助提高热力发电效率和保障发电设备安全稳定运行的设备。
这些设备包括锅炉、蒸汽轮机、燃气轮机、热交换器、冷凝器、除氧器、再热器等。
锅炉是发电厂中最常见的热力辅助设备之一，它用来产生蒸汽，经过蒸汽轮机或燃气轮机发电。
锅炉的工作原理是利用燃料燃烧产生高温高压的燃烧气体，通过燃烧气体和水的热交换来产生蒸汽。
锅炉的性能直接影响了发电厂的热力效率和安全稳定运行。
蒸汽轮机和燃气轮机是发电厂中直接用来转换热能为机械能的设备，它们将锅炉产生的蒸汽或燃气转换为旋转动力，驱动发电机发电。
热交换器、冷凝器和除氧器则是用来提高锅炉和蒸汽轮机系统热能利用效率和保障设备安全运行的设备，它们通过热交换等方式调节热力发电系统中的温度、压力和水质等参数。
除了上述设备外，发电厂热力辅助设备还包括了很多其他类型的设备，如给水泵、循环水泵、变频器、阀门、传感器等，它们都是发电厂正常运行和高效发电的重要组成部分。
总体来说，发电厂热力辅助设备的作用是提高发电效率、降低成本、保障安全运行和延长设备寿命，是发电厂运行的关键支撑。
发电厂热力辅助设备在整个热力发电系统中扮演着至关重要的角色。
一方面，它们对于提高发电效率、降低排放、保障设备安全运行、延长设备使用寿命至关重要；另一方面，它们也直接影响着发电厂的经济性、稳定性和可靠性。
除了锅炉、蒸汽轮机、燃气轮机、热交换器、冷凝器、除氧器等核心设备外，发电厂热力辅助设备还包括给水泵、循环水泵、变频器、阀门、传感器等。
其中，给水泵是用于将水供应到锅炉内部，循环水泵则是用于循环水冷却系统。
这些泵的运行稳定性和效率会直接影响到整个发电厂系统的水循环效果和能耗。
而变频器在发电厂中的应用也十分广泛，它通过调节设备的运行速度，可有效地节约能源、延长设备寿命。
而阀门则是用来调节介质流动的方向、流量和压力，保证了系统在不同工况下的稳定运行。
另外，传感器也在发电厂中发挥着重要作用，通过感知温度、压力、流速等参数，帮助系统实时监测和控制生产过程，确保了整个系统的安全运行。
精选电厂热力系统与辅助设备
回热级数越多，热效率越高。但设备投资越大。 因此回热抽汽量为进汽量的15%-25%，回热级 数也有限制。
结论：
采用回热循环后，电厂的经济性提高，故发 电厂的热力循环均采用回热循环。
三、采用蒸汽中间再热
蒸汽中间再热：
在汽轮机高压缸内膨胀到某一中间压力的蒸 汽，全部送回锅炉再热器定压加热至初温后再送 回汽轮机低压缸继续膨胀做功的过程。
高压加热器：除氧器与锅炉之间的加热器。疏水一 般采用疏级自流，最后送至除氧器。
低压加热器：凝汽器与除氧器之间的加热器。疏水 一般采用疏级自流，最后送至凝汽器或送至一号低加， 再用疏水泵打至该级加热器入口。
轴封加热器：疏水送至凝汽器。
六、加热器管道系统
1、抽汽管道系统 逆止阀 隔离阀 切换阀
N50-90型机组抽汽管道系统
内置浮子式疏水器
1一浮子式疏水器外壳 2一浮子杠杆 3一连杆 4一导向套筒上排污室出口 5一导向简 6一芯轴 7一中心套管 8一限制圈； 9一活塞套简 10一两半组成的环 11一滑阀 12一阀座 13一手柄
疏水调节阀
l一滑阀套 2一滑阀 3一钢球 4一杠杆 5一上轴套 6一下轴套 7一芯轴 8一摇杆 9一阀杆
行安全性高，且降低了投资、节约厂用电。降低进入压力
较低一级加热器的疏水温度，从而减少了对下级压力抽汽
的排挤，经济性高。
五、典型回热系统介绍
N25-35-1型机组：
实际回热系统：一般是一台混合式加热器作为除氧 器，置于回热系统中间，其余均为表面式加热器。
加热器的序号：从凝汽器开始按给水流向，分别为 一号低加、二号低加……。从除氧器开始分别为一号高 加、二号高加……。该序号与抽汽序号相反。
分主凝结水来冷却由汽轮机轴封和高、中压主汽 门门杆漏出的汽-气混合物，使其凝结成水，将热 量传给凝结水，疏水流至凝汽器。
火电厂热力系统-真空泵设备
射流式抽气器的工作原理
它由喷嘴A、混合室B、扩压管C等组成。工作介质通过工作喷嘴A，将压力能转 变成动能，在混合室B中形成高于凝汽器的真空，从而把汽-气混合物从凝汽器 中抽出。扩压管C则把工质的动能再转变成压力能，以略高于大气压的压力将混 合物排入大气。
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设有两级抽气器的系统 （射汽式）
主抽气器
投资多 不回收抽出的蒸汽凝结水和热量 增加了凝结水的损耗
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B机械式真空泵
水环式真空泵是一种容积式泵，依靠叶 轮旋转时工作室容积周期性变化使得压 力随之变化从而不停地吸入和压出流体。
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B机械式真空泵
排气窗口 （体积小）
吸气窗口 （体积大）
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在泵体4内偏心安装着叶轮5，两端由侧盖8封住，侧盖 端面上开有吸气窗口7和排气窗口2，分别与泵的入口9 和出口10相通。当泵体内充有适量的水时，由于叶轮 的旋转，水在离心力作用下向外甩出，在泵体内部和 叶轮之间形成一个旋转的水环3，因叶轮偏心布置，水 环内表面与轮毂表面及侧盖端面中间形成一个月牙形 的工作空腔1，叶轮上的叶片11又把空腔分成若干各互 不相通的、容积不等的封闭小室6。在叶轮的前半转 （吸入侧），小室的容积逐渐增大，气体经吸入窗口 被吸入到小室中，在叶轮的后半转（排出侧），小室 容积逐渐减小，气体被压缩，压力升高，然后经排气 窗口排出。水环式真空泵工作时，部分工作水与被压 缩的气体一起排出泵外，故需补充一定量的冷却水弥 补工作水损失。
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火电厂热力系统
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抽气器
1）作用：建立和维持凝汽器真空。 2）分类：现代电厂中常用的有射流式抽
气器和机械式真空泵两大类。 A.射流式抽气器
机组启动时，由抽气设备将凝汽器内的空气抽出从而建立真空。---启动抽气器 正常运行时，凝汽器真空的形成是由于汽轮机排汽骤然凝结成水，比容急剧缩小 造成的。但是，由于汽轮机排汽含有一些不凝结气体，同时凝汽器本身及其连接 处也存在漏气，空气会漏入凝汽器中，从而使凝汽器运行压力提高，真空下降。 故需用抽气设备不断地将这些不凝结气体抽出，以维持凝汽器的高度真空，确保 凝汽器正常工作。--------主抽气器
火力发电厂辅助设备及系统
火力发电厂辅助设备及系统首先是给水系统，这个系统主要包括水处理设备、给水泵、给水加热装置等设备，用于将原水经过处理后送入锅炉内产生蒸汽。
其次是除灰系统，燃煤发电厂燃烧过程中会产生大量的灰渣，这些灰渣需要及时清除，避免对设备造成损坏。
为此，发电厂需要配备除灰设备，包括除灰器、输灰管道等设备。
第三是烟气处理系统，燃煤发电厂烟气中含有大量的有害气体和颗粒物，为保护环境及人体健康，需要配置烟气脱硫、脱硝、除尘等设备，对烟气进行净化处理。
另外，还需要配备通风与空调系统、冷却系统、发电厂自动化控制系统等设备，以确保发电厂设施的安全、高效运行。
这些辅助设备及系统在火力发电厂中同样扮演着重要的角色，虽然不如锅炉、汽轮机等主要设备那样引人注目，但却是保障发电厂正常运行的重要组成部分。
只有这些设备和系统发挥作用，才能确保火力发电厂能够持续稳定地向电网输送电能，为人们的生产生活提供充足的电力支持。
火力发电厂作为重要的能源供应设施，辅助设备及系统的作用不可忽视。
除了以上提到的给水系统、除灰系统、烟气处理系统、通风与空调系统、冷却系统和自动化控制系统外，火力发电厂还需要配备其他辅助设备及系统来确保其正常运行。
其中一个重要的辅助设备是燃料供给系统。
火力发电厂需要长期稳定的燃料供应，因此需要配备专门的煤、天然气或石油供给系统。
这些系统包括燃料输送带、燃料储存设备、燃料加工设备等，确保燃料源源不断地供给到锅炉内进行燃烧。
另一个重要的设备是电力变压器站。
发电厂通过汽轮机的发电产生的电能需要通过变压器提高电压才能输送到输电网上。
电力变压器站负责将发电厂产生的电能升压至适合长距离输送的高压水平，然后接入输电网中。
火力发电厂还需要配备给排水系统，这是为了处理锅炉和汽轮机产生的废水和废热。
给排水系统包括冷却塔、冷却水循环系统、废水处理系统等设备，用于处理发电过程中产生的废水和废热，防止对周围环境造成污染。
另外，发电厂还需要配备压缩空气系统。
电厂热力系统与辅助设备
目 录
• 电厂热力系统概述 • 电厂辅助设备介绍 • 电厂热力系统设计 • 电厂辅助设备设计 • 电厂热力系统与辅助设备的运行管理
01
电厂热力系统概述
热力系统定义
热力系统：指在电厂中，将燃料的化 学能转变为热能，再将热能转变为机 械能和电能的一系列设备、管道、阀 门和控制系统组成的总称。
热力系统是电厂的核心部分，负责将 燃料中的化学能高效地转化为电能， 以满足社会的电力需求。
热力系统的重要性
01
热力系统是电厂发电过程中的关 键环节，其运行效率直接影响到 电厂的发电效率和经济效益。
02
热力系统的优化设计和管理对于 提高电厂的能源利用效率、减少 环境污染和降低运行成本具有重 要意义。
对进入锅炉的水进行软化、脱盐等处理，防 止水垢的形成和腐蚀。
给水系统的防腐与防垢
采取措施防止给水系统中的腐蚀和结垢问题 ，确保系统的安全和稳定运行。
热力系统的化学处理
酸碱处理 药剂投放 有害气体去除 化学监督与控制
根据需要向热力系统中添加酸或碱，调节pH值，防止腐蚀和结 垢。
根据具体情况向热力系统中投放化学药剂，如阻垢剂、缓蚀剂 等，以增强系统的稳定性和安全性。
利用化学方法去除热力系统中的有害气体，如硫化氢、二氧化 碳等，以保护设备并减少环境污染。
建立严格的化学监督与控制系统，对热力系统中的水质、气体 等进行实时监测和调控，确保系统的正常运行和达标排放。
03
电厂热力系统设计
系统设计原则
高效性
确保热力系统在运行过 程中具有高效率和低能 耗，以满足电厂的经济
提高维修效率
通过采用先进的维修技术和 工具，提高维修人员的技能 水平，缩短维修时间和提高 维修质量。
火电厂热力循环系统
锅炉部分给水系统给水系统是指锅炉的水系统，它不断地向锅炉供应给水以保证正常的水循环。
给水泵将除氧器的水升压后送往高压加热器，经过给水操作台进入锅炉的省煤器。
省煤器将给水加热后送往汽包，下降管把气包的水分配到水冷壁的各个下联箱，水冷壁吸收炉膛高温火焰（烟气）的辐射热使水变成汽水混合物，汽水混合物进入汽包进行汽水分离，分离出来的水继续进行水循环，分离出来的饱和蒸汽进入顶棚过热器。
过热汽系统过热汽系统是将饱和蒸汽加热成为具有一定温度和压力的过热蒸汽。
汽包来的饱和蒸汽进入顶棚过热器，顶棚过热器中间联箱出来后分三路：前包覆过热器、中间隔墙和后包覆过热器，三路都进入低温过热器，再低温过热器出口联箱汇集，经过一级喷水减温后送往前屏过热器，出口左右交叉换位后进入后屏过热器，在高温过热器进口联箱上经过二级喷水减温并左右交叉后换位，然后进入高温过热器，高温过热器出口的过热蒸汽进入集汽联箱，最后通过主蒸汽管道送往汽轮机高压缸做功。
再热汽系统再热汽系统是将汽轮机高压缸排汽重新加热成一定温度的再热蒸汽，送往汽轮机中压缸做功。
汽轮机高压缸排汽进入低温再热器的进口联箱，在低温再热器出口左右交叉换位后进入高温再热器，在高温再热器出口联箱汇集，然后通过再热蒸汽管道送往汽轮机中压缸继续做功。
在低温再热器进口管段设有事故喷水装置，在高温再热器的进口联箱上设有微量喷水装置。
输煤系统输煤系统是将火车或轮船运输来的煤卸下来并经过杂物清除和破碎后输送到锅炉的原煤仓，或直接送往电厂的煤场备用。
场外运输来的煤由卸煤机卸下，由煤斗进入皮带输送机，在转运站内进行筛选、除去铁等其他杂物后，再由碎煤机破碎成小煤块，然后由皮带输送机经输煤栈桥一直送往锅炉房内，然后用犁煤器将原煤分配给各个原煤仓。
来煤卸下后也可直接送往煤场，在需要时由皮带输送机送往锅炉的原煤仓。
制粉燃烧系统制粉燃烧系统包括制粉系统和风烟系统，是将原煤干燥并磨制成一定细度的煤粉，送入炉膛中燃烧，同时送入煤粉燃烧所需要的空气，并把燃烧生成的烟气排出炉外。
火力发电厂辅助设备及系统
火力发电厂辅助设备及系统1. 简介火力发电厂是一种常见的发电方式，其主要通过燃烧煤炭、油气等燃料来产生热能，再将热能转化为机械能，最终驱动发电机发电。
为了保证火力发电厂的正常运行和高效发电，需要配备一系列辅助设备及系统。
2. 辅助设备2.1 燃料供应系统燃料供应系统是火力发电厂的重要组成部分，主要由燃料储存设备、给煤机和煤磨机组成。
燃料储存设备通常包括煤仓和油气回收罐，用于存储煤炭和油气等燃料。
给煤机是将煤炭从煤仓输送到锅炉燃烧室的设备，常见的给煤机有刮板式和链斗式。
煤磨机用于将煤炭磨成粉状，提高燃烧效率。
2.2 锅炉系统锅炉系统是火力发电厂的核心设备，主要由炉膛、燃烧器和换热面等组成。
炉膛是燃烧煤炭等燃料的地方，燃烧器主要用于喷入燃料并调节燃料的供应量和燃烧风量。
换热面是将燃烧产生的热能传递给水蒸气的部分，常见的换热面有水冷壁、过热器和再热器等。
2.3 脱硫脱硝系统脱硫脱硝系统是火力发电厂的环保设备，主要用于减少燃煤发电对大气环境的污染。
脱硫处理主要采用湿法石膏法和半干法法，通过喷氢氧化钠溶液或石膏浆液与烟气中的二氧化硫反应，将其转化为硫酸钙沉淀物。
脱硝处理主要采用选择性催化还原法和选择性非催化还原法，通过添加催化剂或直接喷射氨水来使烟气中的氮氧化物发生化学反应，转化为氮和水。
2.4 除尘系统除尘系统用于去除燃煤发电过程中产生的大颗粒烟尘和微颗粒烟尘，以减少对环境的污染。
除尘系统主要包括电除尘器和布袋除尘器两种形式。
电除尘器利用高压直流静电场的作用，使带电颗粒被吸附在电极上，然后由振动装置或电击机进行脱附。
布袋除尘器则利用纤维布袋的过滤作用，将颗粒物截留在布袋表面。
3. 辅助系统3.1 水处理系统水处理系统是火力发电厂的重要辅助系统，主要用于处理供给锅炉的给水。
水处理系统一般包括除氧器、给水泵、软化水设备和循环水处理设备等。
除氧器用于去除给水中的气体和溶解氧，以减少管道和锅炉的腐蚀。
给水泵用于将处理后的给水供给锅炉。