热力系统
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发电厂的热力系统
运行优化与控制优化
运行优化：提高 热效率降低能耗
控制优化：采用 先进的控制技术 提高系统稳定性 和可靠性
优化策略：根据 系统运行情况调 整参数和策略
优化效果：提高 发电效率降低运 行成本提高系统 安全性
安全措施与环保措施
安全措施：定期 进行设备检查和 维护确保设备运 行安全
环保措施：采用 清洁能源减少污 染物排放
单击添加标题
发电厂热力系统 的流程
发电厂热力系统 的运行与控制
发电厂热力系统 概述
发电厂热力系统 的设备
发电厂热力系统 的安全与环保
热力系统定义
发电厂热力系统是发电厂中用于 将燃料转化为电能的关键部分。
热力系统的工作原理是通过燃烧 燃料产生热能将热能转化为机械 能再将机械能转化为电能。
添加标题
脱硝设备：用于去除烟 气中的氮氧化物减少环 境污染
烟囱：用于排放烟气减 少环境污染
水泵：用于输送冷却水 提高热效率
设备的维护与保养
定期检查：定期对设备进行检查 及时发现问题
润滑保养：定期对设备进行润滑 保持设备润滑
添加标题
添加标题
添加标题
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清洁保养：定期对设备进行清洁 保持设备清洁
更换配件：定期对设备进行更换 配件保持设备性能
安全与环保的未来发展
提高能源效率：通 过技术创新提高能 源利用效率降低能 源消耗和污染排放
清洁能源：推广使 用清洁能源如太阳 能、风能等减少对 传统能源的依赖
环保技术：研发和 应用环保技术如废 水处理、废气处理 等降低对环境的影 响
智能化管理：利用 大数据、人工智能 等技术实现发电厂 热力系统的智能化 管理提高安全与环 保水平
安全措施：建立 完善的安全管理 体系提高员工安 全意识
工程热力学-01 基本概念及定义
平衡状态1
p1 v1
p
p2
2
压容图 p-v图
平衡状态2
p1
1
p2 v2
O
v2
v1
v
12
1-4 状态方程式
在平衡状态下，由气态物质组成的系统，只要知道两个独立的 状态参数，系统的状态就完全确定，即所有的状态参数的数值随之 确定。这说明状态参数间存在某种确定的函数关系，状态参数之间 存在着确定的函数关系，这种函数关系就称为热力学函数。
（2）当系统处于热力学平衡状态时，只要没有外界的影响， 系统的状态就不会发生变化。
（3）整个系统可用一组具有确定数值的温度、压力及其他参
? 数来描述其状态。
10
经验表明，确定热力学系统所处平衡状态所需的独立状 态参数的数目，就等于系统和外界间进行能量传递方式的数 目。对于工程上常见的气态物质组成的系统，系统和外界间传递 的能量只限于热量和系统容积变化所作的功两种形式，因此只需 要两个独立的状态参数即可描述一个平衡状态。
3、平衡状态、稳定状态、均匀状态
（1）关于稳定状态与平衡状态
稳定状态时，状态参数虽不随时间改 变，但它是依靠外界影响来维持的。而平 衡状态是不受外界影响时，参数不随时间 变化的状态。
85℃ 20℃
90℃
15℃
铜棒
平衡必稳定，稳定未必平衡。
（2）关于均匀状态与平衡 水
质统称为外界。 通常选取工质作为热力学系统，把高温热源、低温热源
等其他物体取作外界。
3、边界 ——热力学系统和外界之间的分界面称为边界。
边界可以是固定的，也可以是移动的； 边界可以是实际的，也可以是假想的。
3
二、热力学系统的分类 依据——有无物质或能量的交换
热力系统的特性和分类
疑问：理论上准静态应无限 缓慢，工程上怎样处理？
准静态过程的工程条件
破坏平衡所需时间
恢复平衡所需时间
（外部作用时间） >> （驰豫时间）
有足够时间恢复新平衡 准静态过程
p 示功图
dz是全微分
dz
z x
y
dx
z y
x
dy
充要条件：
2z 2z xy yx
可判断是否 是状态参数
强度参数与广延参数
强度参数：与物质的量无关的参数
如压力 p、温度T
广延参数：与物质的量有关的参数可加性
如 质量m、容积 V、内能 U、焓 H、熵S
比参数： v V
m
比容
uU m
h H m
比内能 比焓
状态公理：对组元一定的闭口系， 独立状态参数个数 N=n+1
状态公理
闭口系： 不平衡势差 状态变化 能量传递
消除一种不平衡势差 达到某一方面平衡 消除一种能量传递方式
而不平衡势差彼此独立 独立参数数目N=不平衡势差数
=能量转换方式的数目 =各种功的方式+热量= n+1
n 容积变化功、电功、拉伸功、表面张力功等
1 开口系 1+2 闭口系 1+2+3 绝热闭口系 1+2+3+4 孤立系
非孤立系＋相关外界 ＝孤立系
热力系统其它分类方式
其它分类方式
均匀系 物理化学性质
非均匀系
工质种类
单元系 多元系
单相
相态 多相
简单可压缩系统
最重要的系统 简单可压缩系统 只交换热量和一种准静态的容积变化功
容积变化功
如果两个系统分别与第三个系统处于 热平衡，则两个系统彼此必然处于热平衡。
准静态过程的工程条件
破坏平衡所需时间
恢复平衡所需时间
（外部作用时间） >> （驰豫时间）
有足够时间恢复新平衡 准静态过程
p 示功图
dz是全微分
dz
z x
y
dx
z y
x
dy
充要条件：
2z 2z xy yx
可判断是否 是状态参数
强度参数与广延参数
强度参数：与物质的量无关的参数
如压力 p、温度T
广延参数：与物质的量有关的参数可加性
如 质量m、容积 V、内能 U、焓 H、熵S
比参数： v V
m
比容
uU m
h H m
比内能 比焓
状态公理：对组元一定的闭口系， 独立状态参数个数 N=n+1
状态公理
闭口系： 不平衡势差 状态变化 能量传递
消除一种不平衡势差 达到某一方面平衡 消除一种能量传递方式
而不平衡势差彼此独立 独立参数数目N=不平衡势差数
=能量转换方式的数目 =各种功的方式+热量= n+1
n 容积变化功、电功、拉伸功、表面张力功等
1 开口系 1+2 闭口系 1+2+3 绝热闭口系 1+2+3+4 孤立系
非孤立系＋相关外界 ＝孤立系
热力系统其它分类方式
其它分类方式
均匀系 物理化学性质
非均匀系
工质种类
单元系 多元系
单相
相态 多相
简单可压缩系统
最重要的系统 简单可压缩系统 只交换热量和一种准静态的容积变化功
容积变化功
如果两个系统分别与第三个系统处于 热平衡，则两个系统彼此必然处于热平衡。
项目一 制冷技术的基础知识
（2） 冷凝 1）物质的集态从气态变成液态叫冷凝，又称 为液化。冷凝过程会放出热量。 2） 气体液化的条件 是降低温度和增大压力。 有效的方法是提高压力。电冰箱制冷系统是采 用压缩机和毛细管来提高冷凝压力的。
2．湿蒸气 （1）湿蒸气 饱和蒸气与饱和液体的混合物，称为湿蒸气。制冷剂在蒸发器和 冷凝器中，进行的气液集态转变过程中，饱和液体与饱和蒸气是 同时存在的。 （2）干蒸气：完全不含饱和液体的饱和蒸气称为干蒸气。 （3）干度：湿蒸气中饱和蒸气的含量，用湿蒸气的干度X表示。 用mv和mw分别代表湿蒸气中所含饱和蒸气与饱和液体的质量， 则湿蒸气的干度值
五、 气液集态变化
1. 物质的状态 在自然中，物质的状态通常是固态、液态和气态。在一定的条件下， 这3种物态之间可以相互转化，此转化过程叫做相变。物质从固态 变成液态叫融解（熔解），融解过程要吸收热量；而物质从液态变 成固态叫凝固，凝固过程会放出热量。物质从固态变成气态叫升华， 升华过程要吸收热量；而从气态变成固态叫凝华，凝华过程会放出 热量。 （1）汽化。物质的集态从液态转变成气态叫汽化，汽化过程要吸 收热量；汽化有蒸发和沸腾两种形式。 1）蒸发 蒸发是只在液体表面进行的汽化现象，它可以在任何温度 和压强下进行。 2）沸腾 是在一定压力下温度达到一定值时，在液体表面和内部都 剧烈进行的汽化现象。
项目一
制冷技术的基础知识
项目学习目标
知识目标
1. 正确认识和应用热力学基本概念。 2. 掌握物质的集态变化，了解湿蒸气、干蒸气、干度、过热蒸气、
过冷液体。 3.掌握热、显热和潜热的概念、热力学第一定律和第二定律在制冷
上的应用。了解焓和熵、制冷量、名义制冷量和能效比的概念。 4.掌握液体汽化法制冷常用制冷的种类、性质和要求，了解制冷剂
热力系统
热力系统(热力系、系统)：人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统外界：系统以外的所有物质系统边界(界面)：系统与外界的分界面系统与外界的作用都通过边界来完成的状态：某一瞬间热力系所呈现的宏观状况状态参数：描述热力系状态的物理量状态参数的变化量与路径无关，只与初终态有关；环境压力指压力表或真空表所处的环境压力，而非特指大气压力。
比容表示工质聚集的疏密程度强度参数：与物质的量无关的参数，如压力p、温度T广延参数：与物质的量有关的参数 可加性平衡状态：在不受外界影响的条件下（重力场除外），系统的状态参数不随时间变化。
准静态过程：过程进行得非常缓慢，使过程中系统内部被破坏了的平衡有足够的时间恢复到新的平衡态，从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常接近平衡状态，整个过程可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成，并称之为准静态过程平衡的本质：不存在不平衡势可逆过程：系统经历某一过程后，如果能使系统与外界同时恢复到初始状态，而不留下任何痕迹实际过程都是不可逆的要实现连续作功，必须构成循环工质由某一初态出发，经历一系列变化后，又回到原初始状态的一系列热力过程称为热力循环，简称循环。
不可逆过程是无法使系统恢复到初始状态的过程----------不对，关键看是否引起外界变化。
可逆过程指若系统回到初态，外界同时恢复到初态，并不是指系统必须回到初态的过程。
理想气体模型:（1）分子之间没有作用力.（2）分子本身不占容积不可逆绝热过程的熵变大于零。
水蒸气含量低，稀薄，当作理想气体理想气体热力学能质取决于温度焓物理意义:工质进入或离开系统所携带的总能量稳定流动各截面上参数不随时间变化热量不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。
孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换定熵过程：系统与外界没有热量交换情况下所进行的可逆热力过程卡诺循环：在两个恒温热源间，由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成的循环卡诺循环效率 t,c只取决于恒温热源T1和T2，而与工质的性质无关；在两个不同温度的恒温热源间工作的所有热机，以可逆热机的热效率为最高在两个不同温度的恒温热源间工作的一切可逆热机，具有相同的热效率，且与工质的性质和循环种类无关。
1.2工程热力学基础知识
热力学相关的能量的总和. 热力学相关的能量的总和.
真空
真空
p1 V1
p2 V2
绝热系A
绝热系A
上面图示中的闭口绝热系A 上面图示中的闭口绝热系A中的黄色方块是一团 气体,它从状态1变化到状态2 气体,它从状态1变化到状态2,很显然,按照理 想气体状态方程进行分析,由于气体膨胀对外做 功,我们会得到u 功,我们会得到u1<u2的结论,但是根据能量守恒 定律,工质与外界无能量交换,因此工质的能量 总和应当不变,再经过进一步分析,我们会得到 u1+p1V1=u2+p2V2 即H1=H2的结论.
二,热力学第一定律及其应用
热力学第一定律其实就是能量守恒定律在热力学 领域中的应用,由于热力学领域总是把某一系统 作为研究对象,所以强调的是系统和外部环境的 总的能量守恒. 在对单一热力系统进行分析的时候,系统本身能 量变化 ,系统与外界的功交换 量变化E,系统与外界的功交换W,系统与外 界的热交换 界的热交换Q,还有涉及物质进出系统带来和带 出的能量 出的能量e之间满足下列关系:
(五)热力过程
热力过程: 热力过程:系统从一个状态变化到另外一个状态 的时候经历的所有的中间状态的集合称为热力过 程,简称过程.如果系统经历一系列过程最终又 回到初始状态,则说这些过程构成一个热力循环 回到初始状态,则说这些过程构成一个热力循环. 热力循环. 准静态过程:在一个热力过程中,初始状态和最 准静态过程:在一个热力过程中,初始状态和最 终状态都是平衡态,从初始状态变化到最终状态 说明了原有平衡被打破,然后经历一些列变化最 说明了原有平衡被打破,然后经历一些列变化最 后形成了新的平衡.这个变化不会是一瞬间完成 后形成了新的平衡.这个变化不会是一瞬间完成 的,因此意味着在这两个状态之间,系统经历了 一些列连续的,依次相差为无穷小的平衡状态, 一些列连续的,依次相差为无穷小的平衡状态, 这个过程称为准静态过程.例如系统原来的状态 用参数表示为(A,B,C,D,E,F),最终状态表示为 用参数表示为(A,B,C,D,E,F),最终状态表示为 (A',B',C',D',E',F'),如果该过程是准静态过程, ,B',C',D',E',F' 那么6 那么6个参数的变化全部是连续的,如果表示在状 态参数坐标图上,有关6 态参数坐标图上,有关6个参数的曲线全部应当是 连续的.
《发电厂热力设备及系统》第一章 热力学基本概念
W δW
1
2
pAdx pdV
1 1
2
2
▲功是过程量 ▲功可以用p-v图上过程线 与v轴包围的面积表示
功的符号约定： 系统对外作功为“+” 外界对系统作功为“-” 功和功率的单位：
J
或Hale Waihona Puke kJJ/s W kJ/s kW
附： 1kWh 3600kJ
讨论
有用功概念
Wu W Wl W p
讨论：
1）系统平衡与均匀 2）平衡与稳定
— 平衡可不均匀
— 稳定未必平衡
四、纯物质的状态方程
状态方程——对简单可压缩热力系统，参数服从一定的关系； 状态方程
f p, v, T 0
1．理想气体状态方程
pv RgT
pV mRgT
pV nRT
T K
摩尔质量
2 3 p Pa N/m v m /kg
流进系统：
流出系统：
u1 p1v1 h1
u2 p2 v2 h2 , ws
内部储能增量： 0
h1 h2 ws wt
(2)压气机，水泵类
流入
c h1 , gz1 , ws 2
2 f1
流出
cf22 h2 , gz2 , q 2
• 汽缸-活塞装置（闭口系例）
3
２、系统及边界示例
• 移动和虚构边界
注意：
1）系统与外界的人为性 2）边界可以是： a）刚性的或可变形的或有弹性的 b）固定的或可移动的 c）实际的或虚拟的
３、 系统分类：按系统与外界质量交换
闭口系 （控制质量CM） —没有质量越过边界
第七章 热力系统
水位过低： 1）引起疏水带汽→蒸汽流入下一级加热器中放出潜热
→排挤低压抽汽→热经济性↓
2）由于疏水管中汽水两相流→对疏水阀及疏水管弯头产生严重 的冲蚀→影响安全
3）卧式：使疏水冷却段入口端露出水面→导致推动疏水通过该 段虹吸受破坏，且凝结段汽水同时冲向疏水冷却段→冲蚀 该段管子外壁
措施：检查疏水自动调节装置 ⑵传热端差；一般3 – 6℃，大机组采用蒸汽冷却段→传热端差
第七章 热力系统
回热加热器 除氧器 旁路系统 主蒸汽系统 给水与凝结水系统 原则性热力系统 全面性热力系统
回热加热器
经济性: 1.减少了冷源损失 2.提高了给水温度
类型: 1.按布置方式 卧式,传热效果好,大机组采用 立式,节省占地面积 2.按水侧压力:高加,低加
除氧器的运行方式
定压运行:抽汽管道上需装自动压力调节器, 节流损失大,系统复杂,低负荷时,还要切换到 高一级抽汽,损失更大
滑压运行:可以更好的作为一级回热抽汽器 使用,抽汽点布置得更加合理.经济性好.
但是,要注意：负荷增大时防除氧效果恶化； 负荷降低时防给水泵汽蚀。
五、除氧器运行 (一)除氧器的运行方式分： 1)定压运行-指除氧器在运行过程中其工作压力始终保持定值 2)滑压运行-指除氧器的运行压力不是恒定的,而是随机组负荷
无头除氧器
a)除氧效果好、运行平稳可靠。其出水含氧量<5μg/l；适 应负荷变化的能力较强，负荷的允许的变化范围为10～ 110%之间，在此范围均能保证上述除氧效果。
b)使用寿命长。由于取消了除氧头，因而避免了除氧水箱 支撑除氧头处产生的应力所产生的裂纹，增加了除氧器的 使用寿命。
3.按传热方式: 混合式---除氧器,热经济性好,需设置水泵 表面式---高低加,存在端差
→排挤低压抽汽→热经济性↓
2）由于疏水管中汽水两相流→对疏水阀及疏水管弯头产生严重 的冲蚀→影响安全
3）卧式：使疏水冷却段入口端露出水面→导致推动疏水通过该 段虹吸受破坏，且凝结段汽水同时冲向疏水冷却段→冲蚀 该段管子外壁
措施：检查疏水自动调节装置 ⑵传热端差；一般3 – 6℃，大机组采用蒸汽冷却段→传热端差
第七章 热力系统
回热加热器 除氧器 旁路系统 主蒸汽系统 给水与凝结水系统 原则性热力系统 全面性热力系统
回热加热器
经济性: 1.减少了冷源损失 2.提高了给水温度
类型: 1.按布置方式 卧式,传热效果好,大机组采用 立式,节省占地面积 2.按水侧压力:高加,低加
除氧器的运行方式
定压运行:抽汽管道上需装自动压力调节器, 节流损失大,系统复杂,低负荷时,还要切换到 高一级抽汽,损失更大
滑压运行:可以更好的作为一级回热抽汽器 使用,抽汽点布置得更加合理.经济性好.
但是,要注意：负荷增大时防除氧效果恶化； 负荷降低时防给水泵汽蚀。
五、除氧器运行 (一)除氧器的运行方式分： 1)定压运行-指除氧器在运行过程中其工作压力始终保持定值 2)滑压运行-指除氧器的运行压力不是恒定的,而是随机组负荷
无头除氧器
a)除氧效果好、运行平稳可靠。其出水含氧量<5μg/l；适 应负荷变化的能力较强，负荷的允许的变化范围为10～ 110%之间，在此范围均能保证上述除氧效果。
b)使用寿命长。由于取消了除氧头，因而避免了除氧水箱 支撑除氧头处产生的应力所产生的裂纹，增加了除氧器的 使用寿命。
3.按传热方式: 混合式---除氧器,热经济性好,需设置水泵 表面式---高低加,存在端差
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1、回热抽汽系统
抽汽管道上装有液动或气动止回阀 抽汽管道上装设电动隔离门 与回热抽汽管道相连的外部蒸汽管道上设置电动
隔离门和止回阀 汽轮机侧的隔离门和止回阀尽量靠近汽轮机 电动隔离门和止回阀的抽汽管道上设有疏水阀
2、回热加热器疏水系统 作用：回收疏水；保持加热器的正常水位
系统：1）正常运行时疏水 2）机组启动 初期疏水 3）事故疏水
2、采用疏水泵 特点：热经济性好；系统复杂，可靠性
降低，投资、运行费用增加。 四、蒸汽冷却器（段） 作用：减小传热温差，以减少传热热损
失，提高系统热经济性。 五、原则性回热系统举例
国产200MW机组的回热系统
国产300MW机组的回热系统
引进型300MW机组的回热系统
国产300MW机组的回热系统
二、旁路系统的型式
1、两级串联旁路系统 三用阀旁路系统中高压旁路阀的功能：
启动调节阀、减温减压旁路阀和安全阀 三种。
2、两级并联旁路系统 3、一级大(整机)旁路系统 4、三级旁路系统
第五节 锅炉排污利用系统 一、锅炉连续排污利用系统 作用：回收锅炉连续排污的热量和工质 组成：排污扩容器、排污水冷却器及连
亨利定律：在一定温度下，溶于水中的气体与自 水中逸出的气体处于动态平衡时，单位体积中 溶解的气体量与水面上该气体的分压力成正比
道尔顿定律：混合气体的全压力等于各组成气体 的分压力之和。
达到良好除氧效果的条件：
（1）给水应加热到除氧器工作压力下的饱和温度 。
（2）要有足够大的汽、水接触面积和不平衡压差 （3）及时排走自水中逸出的气体
3、回热加热器放气系统
作用：排除加热器中的不凝结气体，以增 强传热效果及防止气体对设备的腐蚀.
启动排气：机组启动和水压试验时排气
连续排气：机组正常运行时排气
第二节 除氧器及其管道系统
一、给水除氧的任务和方法 任务：除去给水中溶解的氧和其它气体 方法：化学除氧，物理除氧。 二、热力除氧的原理
• 回热加热系统 • 除氧器系统 • 主蒸汽、再热蒸汽系统 • 旁路系统 • 锅炉排污利用系统 • 轴封蒸汽系统 • 主凝结水系统 • 给水系统 • 汽轮机本体疏水系统 • 辅助蒸汽系统 • 冷却水系统
视频：火电厂概述，系统0-4’30
第一节 回热加热器及回热系统
回热加热器的型式 表面式加热器的结构 表面式加热器的疏水方式 表面式加热器的疏水装置 轴封加热器（冷却器） 高压加热器的自动保护装置 回热加热器的运行
要求：降低压损和汽温偏差 单元制主蒸汽系统：
双管式， 单管-双管式， 双管-单管-双管式
二、再热蒸汽系统 双管式，单管-双管式，双管-单管-双管式
第四节 再热式机组的旁路系统
一、旁路系统的作用
旁路系统：蒸汽绕过汽轮机到参数较低 的蒸汽管道或凝汽器的连接系统。
作用： 1）回收工质，降低噪声 2）保护再热器 3）缩短启动时间，改善启动条件 4）减少安全门动作次数，延长使用寿命
就能沸腾的现象。
卧式喷雾淋水盘式除氧器
四、 除氧器的全面性热力系统
五、除氧器的运行方式 定压运行 滑压运行
第三节 主蒸汽与再热蒸汽系统
一、主蒸汽系统
范围：锅炉供给汽轮机新蒸汽的管道，及由新 蒸汽到各辅助设备的蒸汽支管。
形式： 1、集中母管制主蒸汽管道系统 2、切换母管制主蒸汽管道系统 3、单元制主蒸汽管道系统 4、扩大单元制
接管道、阀门等。 形式：单级连续排污扩容系统
两级连续排污扩容系统
二、全面性锅炉排污利用系统
第六节 汽轮机轴封蒸汽系统 一、作用 1）防止空气漏入汽缸的真空部分。 2）回收汽缸和阀杆漏汽 3）防止轴承超温 二、形式 1、用外来汽源供汽的轴封蒸汽系统 2、自密封供汽的轴封蒸汽系统
三、小汽轮机的轴封蒸汽系统
除氧的两个阶段：
1）初期除氧阶段，气体以小汽泡的形式逸出。 2）深度除氧阶段，气体以单个分子的扩散作用析
出
三、 除氧器的类型和结构
根据压力大小分为：真空式、大气式和高压除氧器 。
高压除氧器的优点：
1）减少了高加台数，降低成本 2）高加停用时给水温度变化较小 3）除氧效果好。 4）可避免除氧器的自生沸腾 除氧器的自生沸腾：除氧器内给水不需要回热抽汽
全性提高
缺点：造价高；热经济性比混合式差。 加热蒸汽的饱和温度与加热器出口给水
温度之差，称为端差（上端差）。
2、按布置方式分 1）卧式加热器 优点：传热系数高，热经济性高 缺点：占地面积大 2）立式加热器 优点：占地面积小； 缺点：热经济性较卧式差
3、按水侧压力分 低压加热器 高压加热器。 三、表面式加热器的疏水连接方式 1、疏水逐级自流 特点：系统简单，可靠；热经济性差 提高经济性的措施：装疏水冷却器（段）
2、形式： 1）浮子式疏水器 2）疏水调节阀
电动疏水调节阀
气动疏水调节阀
3）U形水封
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
八、高压加热器的自动保护装置 作用：当高压加热器发生故障或管子
泄露时，能迅速切断高压加热器的进 水，同时又能保证锅炉供水。 形式： 水压液动旁路保护装置 电气式旁路保护系统
九、回热加热全面性热力系统
六、表面式加热器的结构
1、高压加热器 管板-U形管式加热器 联箱-螺旋管式 传热面通常分为三部分：过热蒸汽冷却
段、凝结段、疏水冷却段
2、低压加热器
3、轴封加热器（冷却器）
• 作用：回收漏汽（汽-气混合物），加热主凝 结水。
• 结构：
七、 表面式加热器的疏水装置
1、作用：及时地排出加热器中的疏水， 而不使蒸汽排出，以保持加热器有一 定的疏水水位和汽侧压力。
一、 给水回热加热的意义 回热加热：从汽轮机的某些级后抽出部 分蒸汽加热锅炉给水以提高给水温度。
意义：提高循环热效率 二 、回热加热器的型式 1、按传热方式分 1）混合式加热器 优点：热经济性好，结构简单，价格较低，
便于汇集不同温度的工质。
缺点：系统复杂，运行费用增加
2）表面式加热器 优点：系统较简单；投资少；系统安
抽汽管道上装有液动或气动止回阀 抽汽管道上装设电动隔离门 与回热抽汽管道相连的外部蒸汽管道上设置电动
隔离门和止回阀 汽轮机侧的隔离门和止回阀尽量靠近汽轮机 电动隔离门和止回阀的抽汽管道上设有疏水阀
2、回热加热器疏水系统 作用：回收疏水；保持加热器的正常水位
系统：1）正常运行时疏水 2）机组启动 初期疏水 3）事故疏水
2、采用疏水泵 特点：热经济性好；系统复杂，可靠性
降低，投资、运行费用增加。 四、蒸汽冷却器（段） 作用：减小传热温差，以减少传热热损
失，提高系统热经济性。 五、原则性回热系统举例
国产200MW机组的回热系统
国产300MW机组的回热系统
引进型300MW机组的回热系统
国产300MW机组的回热系统
二、旁路系统的型式
1、两级串联旁路系统 三用阀旁路系统中高压旁路阀的功能：
启动调节阀、减温减压旁路阀和安全阀 三种。
2、两级并联旁路系统 3、一级大(整机)旁路系统 4、三级旁路系统
第五节 锅炉排污利用系统 一、锅炉连续排污利用系统 作用：回收锅炉连续排污的热量和工质 组成：排污扩容器、排污水冷却器及连
亨利定律：在一定温度下，溶于水中的气体与自 水中逸出的气体处于动态平衡时，单位体积中 溶解的气体量与水面上该气体的分压力成正比
道尔顿定律：混合气体的全压力等于各组成气体 的分压力之和。
达到良好除氧效果的条件：
（1）给水应加热到除氧器工作压力下的饱和温度 。
（2）要有足够大的汽、水接触面积和不平衡压差 （3）及时排走自水中逸出的气体
3、回热加热器放气系统
作用：排除加热器中的不凝结气体，以增 强传热效果及防止气体对设备的腐蚀.
启动排气：机组启动和水压试验时排气
连续排气：机组正常运行时排气
第二节 除氧器及其管道系统
一、给水除氧的任务和方法 任务：除去给水中溶解的氧和其它气体 方法：化学除氧，物理除氧。 二、热力除氧的原理
• 回热加热系统 • 除氧器系统 • 主蒸汽、再热蒸汽系统 • 旁路系统 • 锅炉排污利用系统 • 轴封蒸汽系统 • 主凝结水系统 • 给水系统 • 汽轮机本体疏水系统 • 辅助蒸汽系统 • 冷却水系统
视频：火电厂概述，系统0-4’30
第一节 回热加热器及回热系统
回热加热器的型式 表面式加热器的结构 表面式加热器的疏水方式 表面式加热器的疏水装置 轴封加热器（冷却器） 高压加热器的自动保护装置 回热加热器的运行
要求：降低压损和汽温偏差 单元制主蒸汽系统：
双管式， 单管-双管式， 双管-单管-双管式
二、再热蒸汽系统 双管式，单管-双管式，双管-单管-双管式
第四节 再热式机组的旁路系统
一、旁路系统的作用
旁路系统：蒸汽绕过汽轮机到参数较低 的蒸汽管道或凝汽器的连接系统。
作用： 1）回收工质，降低噪声 2）保护再热器 3）缩短启动时间，改善启动条件 4）减少安全门动作次数，延长使用寿命
就能沸腾的现象。
卧式喷雾淋水盘式除氧器
四、 除氧器的全面性热力系统
五、除氧器的运行方式 定压运行 滑压运行
第三节 主蒸汽与再热蒸汽系统
一、主蒸汽系统
范围：锅炉供给汽轮机新蒸汽的管道，及由新 蒸汽到各辅助设备的蒸汽支管。
形式： 1、集中母管制主蒸汽管道系统 2、切换母管制主蒸汽管道系统 3、单元制主蒸汽管道系统 4、扩大单元制
接管道、阀门等。 形式：单级连续排污扩容系统
两级连续排污扩容系统
二、全面性锅炉排污利用系统
第六节 汽轮机轴封蒸汽系统 一、作用 1）防止空气漏入汽缸的真空部分。 2）回收汽缸和阀杆漏汽 3）防止轴承超温 二、形式 1、用外来汽源供汽的轴封蒸汽系统 2、自密封供汽的轴封蒸汽系统
三、小汽轮机的轴封蒸汽系统
除氧的两个阶段：
1）初期除氧阶段，气体以小汽泡的形式逸出。 2）深度除氧阶段，气体以单个分子的扩散作用析
出
三、 除氧器的类型和结构
根据压力大小分为：真空式、大气式和高压除氧器 。
高压除氧器的优点：
1）减少了高加台数，降低成本 2）高加停用时给水温度变化较小 3）除氧效果好。 4）可避免除氧器的自生沸腾 除氧器的自生沸腾：除氧器内给水不需要回热抽汽
全性提高
缺点：造价高；热经济性比混合式差。 加热蒸汽的饱和温度与加热器出口给水
温度之差，称为端差（上端差）。
2、按布置方式分 1）卧式加热器 优点：传热系数高，热经济性高 缺点：占地面积大 2）立式加热器 优点：占地面积小； 缺点：热经济性较卧式差
3、按水侧压力分 低压加热器 高压加热器。 三、表面式加热器的疏水连接方式 1、疏水逐级自流 特点：系统简单，可靠；热经济性差 提高经济性的措施：装疏水冷却器（段）
2、形式： 1）浮子式疏水器 2）疏水调节阀
电动疏水调节阀
气动疏水调节阀
3）U形水封
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八、高压加热器的自动保护装置 作用：当高压加热器发生故障或管子
泄露时，能迅速切断高压加热器的进 水，同时又能保证锅炉供水。 形式： 水压液动旁路保护装置 电气式旁路保护系统
九、回热加热全面性热力系统
六、表面式加热器的结构
1、高压加热器 管板-U形管式加热器 联箱-螺旋管式 传热面通常分为三部分：过热蒸汽冷却
段、凝结段、疏水冷却段
2、低压加热器
3、轴封加热器（冷却器）
• 作用：回收漏汽（汽-气混合物），加热主凝 结水。
• 结构：
七、 表面式加热器的疏水装置
1、作用：及时地排出加热器中的疏水， 而不使蒸汽排出，以保持加热器有一 定的疏水水位和汽侧压力。
一、 给水回热加热的意义 回热加热：从汽轮机的某些级后抽出部 分蒸汽加热锅炉给水以提高给水温度。
意义：提高循环热效率 二 、回热加热器的型式 1、按传热方式分 1）混合式加热器 优点：热经济性好，结构简单，价格较低，
便于汇集不同温度的工质。
缺点：系统复杂，运行费用增加
2）表面式加热器 优点：系统较简单；投资少；系统安