发电厂11.主蒸汽和再热蒸汽系统
汽轮机介绍之主、再热蒸汽系统
主、再热蒸汽系统
一、系统概述
主、再热蒸汽系统均为单元制系统，系统具有系统简单、调节灵活、运行可靠等优点。
主蒸汽管道连接采用制配管，既自锅炉出口以单根管引出，到汽轮机前再分两根管接入两侧主汽门，主蒸汽经两侧主汽门、调门后由六根导汽管进入高压缸。
冷段再热蒸汽管也采用制配管连接方式，即由汽轮机高压缸排汽由单根管引出，到锅炉侧再分出两根支管接入再热器入口联箱。
热段再热蒸汽管采用“2-1-2“的连接方式，热段再热蒸进入中压缸两侧中联门，在中压缸做功后排汽由一根可自由膨胀的连接管进入低压缸中部，蒸汽在低压缸分两路对称轴向做功。
汽轮机主蒸汽管道接出两根支管，一根去汽机轴封系统，另一根去做汽泵小机的高压汽源，冷再热冷段管道上，即高压缸排汽管上装有一只气动止回阀，用来防止汽机进水。
汽轮机的主汽门具有良好的严密性，为降低主蒸汽系统的压降，提高经济性，主汽门前不装隔离门，这样，锅炉水压试验的范围一直延伸到汽机主汽门，气轮机启动的暖机、冲转、和升速都利用主汽、调速汽门来控制。
二、主、再热蒸汽管道布置方式的优点
有利于消除汽轮机的主、再热蒸汽温度、压力偏差，减化管道布置，节省管材费用。
主再热蒸汽及旁路系统流程
主再热蒸汽及旁路系统流程一、主蒸汽系统流程。
1.1 主蒸汽的产生。
咱们先来说说主蒸汽是咋来的哈。
那是在锅炉里，水经过一系列复杂的加热过程，就像小火慢炖似的，一点点升温、升压。
燃料在炉膛里熊熊燃烧，就像一个大火炉，给水提供热量，水变成蒸汽后，压力和温度不断升高，最后就形成了主蒸汽。
这主蒸汽可不得了，就像一个充满力量的小巨人，憋着一股劲儿呢。
1.2 主蒸汽的输送。
这充满能量的主蒸汽啊，从锅炉出来后，就沿着管道开始它的旅程了。
这管道就像小巨人的专用通道，它得把主蒸汽安全、高效地送到汽轮机那里去。
这一路上啊，管道得保证密封性良好，不能让蒸汽偷偷溜走，要是有泄漏那可就像竹篮打水一场空了，能量都浪费了。
二、再热蒸汽系统流程。
2.1 再热蒸汽的形成原因。
为啥要有再热蒸汽呢？这就像人干活累了需要休息一下再接着干一样。
主蒸汽在汽轮机里做了一部分功之后，压力和温度都降低了，就像一个泄了气的皮球。
但是咱不能让它就这么没劲儿下去啊，所以把它再送回锅炉里重新加热，这就形成了再热蒸汽。
这过程就像是给这个“泄了气的皮球”重新打气，让它又充满活力。
2.2 再热蒸汽的循环过程。
再热蒸汽从锅炉再热器出来后，又雄赳赳气昂昂地奔向汽轮机了。
它再次进入汽轮机，就像一个满血复活的战士，继续在汽轮机里做功。
这个循环过程就像是一个接力赛，主蒸汽先跑一段，再热蒸汽接着跑一段，这样就能充分利用蒸汽的能量，不会造成能源的浪费，这就叫物尽其用嘛。
三、旁路系统流程。
3.1 旁路系统的作用。
旁路系统啊，就像是一个备用的小道。
当汽轮机不需要那么多蒸汽的时候，或者是机组启动、停机的时候，旁路系统就发挥作用了。
它就像一个贴心的小助手，能够调节蒸汽的流量，避免蒸汽在不需要的时候硬往汽轮机里挤，不然就会造成汽轮机的负担过重，就像一个人吃撑了难受一样。
3.2 旁路系统的工作方式。
旁路系统有自己的一套管道和阀门呢。
当需要启动旁路的时候，阀门就像忠诚的卫士一样，按照指令打开或者关闭，让蒸汽按照预定的路线走。
发电厂热力系统
课题三 回热抽汽及其疏水管道系统
一、回热抽汽管道系统
热力发电厂
国产N200MW机组的回热抽汽管道系统
热力发电厂
液动逆止阀 切换阀
不设置逆 止阀和截
止阀
电动截 止阀
上海改进型N300MW机组的抽汽管道系统
气动逆止阀
电动隔 离阀
热力发电厂
不设逆 止阀
Hale Waihona Puke 二、回热加热抽汽的疏水管道系统
热力发电厂
1、组成：由疏水调节阀、截止阀、疏水冷却器、疏水泵、 真空阀及其管道等组成。
2、降低压损和汽温偏差措施
热力发电厂
（5）采用最少的管制件
在保证运行安全可靠、经济的条件下，尽量减少管制件， 以降低局部阻力损失。如主蒸汽管道上的流量测量孔板改用 喷嘴或文丘里管。主蒸汽管上也可不装关断阀。
课题二 再热式机组的旁路系统
热力发电厂
旁路系统是再热机组启、停、事故情况下的一种调节和保 护系统。
3、在发电厂设计时，可以根据拟定的全面性热力系统图，编 制全厂汽水设备总表，计算管子的直径和壁厚，提出管制件的定 货清单。
课题一 主蒸汽与再热蒸汽系统
热力发电厂
1、范围
锅炉供给汽轮机蒸汽的管道，蒸汽管间的连通母管，通往用 新汽设备的蒸汽支管等称为主蒸汽管道系统。如果是再热式 机组，还有汽轮机高压缸排汽口至再热器入口的再热冷段管 道，再热器出口至汽轮机中压缸入口的再热热段管道。
（4）减少自动主汽门作关闭试验时的压损
当机组带负荷运行时，一个自动主汽门作全关试验，此时通 过正在工作的自动主汽门和管道的流量是正常的两倍，压损不 大于8％，在此流量下从锅炉至自动主汽门管道压损不大于6％， 这样在带负荷运行条件下，作其中一个自动主汽门全关试验， 两侧的总压损在14％左右，仍小于设计为15％额定压力值，自 动主汽门可以重新迅速开启。
发电厂全面性热力系统
二、常见的旁路系统形式 1．三级旁路系统 2．两级旁路串联系统 3．两级旁路并联系统 4．单级（整机）旁路系统 5．三用阀两级旁路系统 具有启动阀、锅炉安全（溢流）阀和减温减压阀三种功能
图8—13 常见的旁路系统型式
（a）三级旁路系统；(b)两级旁路串联系统；(c)两级旁路并联系统； (d)单级整机旁路系统；(e)装有三用阀的两级旁路串联系统
1．高、中压主汽门和高压缸排汽逆止门 2. 主蒸汽和再热蒸汽（一、二次汽）的混温措施 3. 一、二次汽系统的压损及其管径优化
三、主蒸汽、再热蒸汽系统的全面性热力系统及其运行
图8－8 国产200MW机组的主蒸汽、再热蒸汽系ห้องสมุดไป่ตู้的全面性热力系统
（一）用新汽支管的引出
（二）汽轮机本体的疏水系统
（三）防止汽轮机进水
1. 附件 2．阀门类型及型号 3．阀门的选择与使用
第三节 主蒸汽系统
一、主蒸汽系统的型式及其应用 （一）主蒸汽系统的型式
（二）主蒸汽系统型式的比较和应用
1．可靠性 单母管制最差 2．灵活性 切换母管制最好 3．经济性 单元母管制 4．方便性 单元母管制
二、主蒸汽、再热蒸汽（一、二次汽）系统的温度偏差、 压损及其管径的优化
5．公称通径DN
在允许的介质流速下，管道的通流能力取决于管道内径的大 小.公称直径只是名义上的计算内径，不是实际内径，同一管材， 随公称压力的提高，其壁厚加大，而实际内径却相应减小
二、管径和壁厚的计算 1．管径计算
Di＝594．7 ／(Gυ／ω)1/2rnm（8－2
2．管子壁厚的计算
三、管道附件与阀门
（2）汽动给水泵的热经济性
（3）小汽轮机的热力系统 连接方式分三类：
①背压式小汽轮机 ，汽源引自冷再热蒸汽 ； ②仍为背压式小汽轮机，汽源引自中压缸抽汽 ； ③凝汽式小汽轮机是应用最广泛的，其排汽可直接到主凝汽器； （4）小汽轮机的备用汽源。
第七章 发电厂全面热力系统
汽轮机本体疏水系统采用集中疏水管接至紧 贴在凝汽器外侧的矩形本体疏水扩容器，扩容 冷却后汽水两侧进入凝汽器。
四、典型机组的汽轮机本体疏水系统 300MW机组汽轮机本体疏水系统
第九节 辅助蒸汽系统
一、辅助蒸汽系统的作用及组成 辅助蒸汽系统的作用是保证机组在各种运
启动疏水 经常疏水 自由疏水或放水。
二、汽轮机本体疏水系统 疏水点的设置 疏水装置及控制 疏水管道的布置
三、本体疏水系统的形式 汽轮机本体疏水按高、中、低压三种参数分
别接入 3 台高、中、低压本体疏水扩容器，疏 水经扩容器扩容后分汽水两侧进入凝汽器。
汽轮机本体疏水按不同压力参数设置多管道 连接于集中疏水管，然后进入凝汽器。
二、典型机组的轴封系统 600MW机组自密封式轴封系统
1000MW机组的轴封系统
第八节 汽轮机本体疏水系统
一、本体疏水系统的作用 为了有效地防止汽轮机进水事故和管道中积
水而引起的水冲击，必须及时把汽缸和蒸汽管 道中存积的凝结水排出，以确保机组安全运行。 同时还可以回收洁净的凝结水，而这对提高机 组的经济性是有利的。
1000MW超超临界机组高压加热器的 疏水与放气系统
1000MW超超临界机组低压加热器的 疏水与放气系统
第七节 汽轮机的轴封系统
一、轴封系统的作用及形式
汽封只能减小漏气（汽）量，而不能阻止 蒸汽漏出汽缸和空气漏入汽缸；为了阻止蒸 汽漏出汽缸和空气漏入汽缸，汽轮机的轴封 必须配置轴封系统，它由轴封供汽系统和轴 封抽汽系统组成。
一、蒸汽供热系统
对外直接供汽方式的原则性热力系统
对外间接供汽方式的原则性热力系统
火力发电厂主蒸汽管道和再热管道设计优化
火力发电厂主蒸汽管道和再热管道设计优化在电厂系统中，主蒸汽管道和再热管道是其重要构成部分，管道分布情况及材料的机械特点和高温特点对电厂机组投资有着直接影响，不仅影响着电厂经济效益，对电厂机组运行机制是否可靠也有重要影响。
标签：火力发电厂；蒸汽管道；再热管道设计0 前言随着科技的不断发展，主蒸汽管道和再热管道的材料也在不断被优化。
因此，就要了解什么是主蒸汽管道和再热蒸汽管道，在了解后在对其材料的选用做出探讨。
主蒸汽管道主要是指锅炉过热器出口集箱到汽机自动主汽门进口的管道，高温再热蒸汽管道则主要是指鍋炉再热器出口集箱至汽机中联门进口的管道。
1 主蒸汽管道和高温再热管道材料上的选择和布置方式1.1 主蒸汽管道和再热管道常使用的材料主蒸汽管道和再热管道最常使用的材料是钢材，由于型号的不同，主要有A335.P91、A335.P22以及12CrlMoV这三种型材[1]。
A335.P91钢材是一种铁素体刚，是在A335.P9的基础上进行改良的，也是美国材料试验协会以及美国机械工程师协会要求使用的标准型钢材。
现阶段，我国有很多厂家能够生产与设计适用于A335.P91钢材使用的管件。
1.2 主蒸汽管道和再热管道的材料选择在主蒸汽管道和再热管道的布置方式上最常使用的就是已经成熟的2-1-2形式。
A335.P91钢材被应用为主蒸汽管道管材以后，与主蒸汽管道管材为A335.P22钢材相比，主蒸汽主管规格就由（Di383.9*72.2）转化为（Di383.9*31），支管规格则由（Di224.02*55.5）转化为（Di224.02*29）；再热管道的主管规格由（Di634*31）转化为（Di634*21），支管规格则由（Di508*24.8）转化为（Di470*15）。
这种情况的发生，也会使主蒸汽管道和再热管道的设计与安装发生改变，并带来一定影响。
2 主蒸汽管道和再热管道设计与安装的影响2.1 布置方面当A335.P91钢材应用到主蒸汽管道和再热管道以后，管道的管壁就逐渐变薄，管道外部直径就会变小，这给日后进行管道布置带来了很多方便。
主蒸汽、再热蒸汽系统
主蒸汽、再热蒸汽系统一、作用1、从蒸汽发生器向汽轮机供给蒸汽；2、正常运行时向汽水分离再热器供汽；3、在机组事故冷却时向大气排汽；4、在汽机抽汽未投入时向厂用蒸汽系统供汽；5、在事故时将发生事故的蒸汽发生器隔离；6、防止蒸汽发生器超压。
二、工作原理2.1 主蒸汽系统工作原理主蒸汽系统包括从锅炉过热器出口联箱至汽轮机进口主汽阀的主蒸汽管道、阀门、疏水装置及通往进汽设备的蒸汽支管所组成的系统。
对于装有中间再热式机组的发电厂，还包括从汽轮机高压缸排汽至锅炉再热器出口联箱的再热冷段管道、阀门及从再热器出口联箱到汽轮机中压缸进口阀门的再热热段管道、阀门。
主蒸汽系统采用“2－1—2”布置。
主蒸汽由锅炉过热器出口集箱经两根支管接出，汇流成一根单管通往汽轮机房，在进汽轮机前用一个45°斜三通分为两根管道，分别接至汽轮机高压缸进口的左右侧主汽门。
发电厂常用的主蒸汽系统有四种形式：（1）集中母管制系统。
其特点是发电厂所有锅炉的蒸汽先引至一根蒸汽母管集中后，再由该母管引至汽轮机和各用汽处。
这种系统通常用于锅炉和汽轮机台数不匹配，而热负荷又必须确保可靠供应的热电厂以及单机容量在6MW以下的电厂。
（2）切换母管制系统。
其特点为每台锅炉与其对应的汽轮机组成一个单元，正常时机炉成单元运行，各单元之间装有母管，每一单元与母管相连处装有三个切换阀门。
它们的作用是当某单元锅炉发生事故或检修时可通过这三个切换阀门由母管引来邻炉蒸汽，使该单元的汽轮机继续运行，也不影响从母管引出的其他用汽设备。
该系统适用于装有高压供汽式机组的发电厂和中、小型发电厂采用。
（3）单元制系统。
其特点是每台锅炉与对应的汽轮机组成一个独立单元，各单元间无母管横向联系，单元内各用汽设备的新蒸汽支管均引自机炉之间的主汽管。
单元制系统的优点是系统简单、管道短、阀门少（引进型300MW级机组有的取消了主汽阀前的电动隔离阀）能节省大量高级耐热合金钢；事故仅限于本单元内，全厂安全可靠性较高；控制系统按单元设计制造，运行操作少，易于实现集中控制；工质压力损失少，散热少，热经济型较高；维护工作量少，费用低；无母管，便于布置，主厂房土建费用少。
再热蒸汽系统工作原理
再热蒸汽系统工作原理过热蒸汽进入汽机做完功后，蒸汽的压力温度下降，为了循环利用，把这一部分蒸汽引回锅炉的再热器，进行加热，提高蒸汽品性，从而再次做功。
简而言之，通过再热器的蒸汽，就叫再热蒸汽。
再热蒸汽系统的工作原理主要涉及蒸汽在汽轮机中做功后的循环利用过程。
具体过程如下：1．过热蒸汽进入汽轮机首先，过热蒸汽进入汽轮机并在其中膨胀做功，压力和温度降低。
2．肯定蒸汽引出当蒸汽在汽轮机高压缸中膨胀至某一中间压力后，被引出并引回锅炉的再热器。
3．再热过程在再热器中，蒸汽被加热，其温度通常升高至机组额定温度。
这一过程提高了蒸汽的品质，使其能够再次在汽轮机中膨胀做功。
4．返回汽轮机加热后的蒸汽被送回汽轮机的低压缸中继续膨胀做功，直至达到凝汽器的压力。
5．循环继续通过这种方式，蒸汽在汽轮机和锅炉之间形成一个循环，提高了整个动力装置的循环热效率和汽轮机的功率。
6．控制系统在实际操作中，再热蒸汽的温度控制是一个重要的环节，需要根据不同负荷、不同速率下的变负荷过程及特殊工况进行控制。
7．主蒸汽系统对于装有中间再热式机组的发电厂，还包括从汽轮机高压缸排汽至锅炉再热器进口联箱的再热冷段管道、阀门及从再热器出口联箱至汽轮机中压缸进口阀门的再热热段管道、阀门。
综上，再热蒸汽系统通过在汽轮机内部分阶段引出蒸汽进行加热，然后再次引入汽轮机继续做功，实现能量的循环利用和效率的提升。
为了避免再热蒸汽温度与主蒸汽温度互相影响，在快速、稳定控制主蒸汽温度的前提下，投入再热蒸汽温度控制。
再热蒸汽控制系统通过烟气再循环系统的低温烟气调整燃料的放热量，以增强对流换热，从而实现对再热蒸汽温度的有效调节。
主蒸汽、再热蒸汽系统吹管作业指导书
1.工程概况：吹管的目的是通过对锅炉过热器、再热器及主蒸汽、再热蒸汽管道等系统进行蒸汽吹扫工作，清除设备系统在制造、运输、保管、安装等过程中，存留其内部的砂砾、焊渣、高温氧化皮及腐蚀产物等各种杂质，以防止机组运行中过热器、再热器堵塞爆管、汽轮机叶片冲击损伤重大事故发生，并为汽轮机提供合格蒸汽，保障机组安全启动运行。
本次冲管采用降压冲管方法，为降低冲管噪音，在排汽口加装消音器。
冲管范围包括过热器、主蒸汽管道、再热冷段管道、再热器、再热热段管道。
1.1 工程名称、施工范围、施工地点：1.1.1工程名称：南山怡力铝电330MW机组工程#2机组锅炉吹管1.1.2施工范围：南山怡力铝电330MW机组工程#2机组锅炉吹管临时管道安装、吹管及系统恢复1.1.3施工地点：南山怡力铝电330MW机组工程#2机组汽机房、汽机房A排外、煤仓间。
吹管目的施工地点：汽机房、汽机房A排外、煤仓间1.2主要工程量：冲管临时管道安装80米；冲管临时电动门安装1只。
1.3工程特点;安装管道口径较大，管道虽为临时管道但管道内部清洁度要求高。
2.依据文件：2.1 《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》（电力工业部，1996年版）2.2 《火电工程启动调试工作规程》（电力工业部，1996年版）2.3 《火电施工质量检验及评定标准》（汽机篇）1998年版2.4.《电力建设施工及验收技术规范》（火力发电厂焊接）DL50072.5 《电力建设施工及验收技术规范（管道篇）》DL 5031-94；2.6 《火电施工质量检验及评定标准》（管道篇2000年版）2.7 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》（1996年版）2.8 《南山怡力电厂#2机组过热器、再热器系统吹管方案》；（山东电力研究院）2.9 《电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）》（2002版）；2.10 山东电力建设第一工程公司质量、环境、职业健康安全管理体系文件。
2.11 中南电力设计院提供的主汽、热段、冷段安装图纸2.12 火力发电厂汽水管道零件及部件〈〈典型设计手册〉〉83版。
发电厂热力系统
2、再热蒸汽系统
第二节 再热机组的旁路系统
• 汽轮机的旁路系统是指蒸汽绕过汽轮机，经过与 汽轮机并联的减温减压装置，到参数较低的蒸汽 管道或凝汽器中的连接系统。如图4—8所示，主 蒸汽绕过汽轮机高压缸，经减温减压后进入再热 冷段蒸汽管道的系统称为高压旁路或1级旁路。 再热后的蒸汽绕过汽轮机中、低压缸，而通过减 温减压后直接排入凝汽器的系统称为低压旁路或 11级旁路。主蒸汽绕过汽轮机经减温减压后直接 进入凝汽器的系统则称为整机旁路或一级大旁路。 任何再热机组的旁路系统均是上述三种形式中一 种、两种或三种形式的组合。
3、双管——单管——双管式主蒸汽系统
• 特点：
• 1）由于中间采用单管，有利于消除进入汽 轮机主蒸汽的两侧温度偏差和压力偏差。
• 2）单管的长度至少为管径的20倍，管径按 最大蒸汽流量设计。
• 3）主蒸汽管道上主汽阀前不再装设任何截 止阀，既减少了主蒸汽管道上的压强损失， 又减少了运行维护费用。
汽机系统原理介绍
张慎富
主要内容
1、主蒸汽与再热蒸汽系统 2、再热机组旁路系统 3、回热抽汽系统 4、抽真空系统 5、主凝结水系统 6、除氧给水系统 7、汽轮机的轴封蒸汽系统 8、汽轮机本体疏水系统 9、汽机辅助蒸汽系统 10、工业水冷却系统 11、发电机冷却系统 12、发电厂供水系统 13、发电厂热力系统的投、停运 14、小汽轮机热力系统
（4）防止锅炉超压，兼有锅炉安全阀的作用 。
在机组负荷突降或甩负荷时，利用旁路系统排放蒸汽，
可减少锅炉安全阀的动作次数。
（5）电网故障或机组甩负荷时，锅炉能维持 热备用状态或带厂用电运行。
对于大容量机组，当发电机负荷减少、解列 或只担负厂用电负荷，以及汽轮机甩负荷时，旁 路系统能在几秒钟内完全打开，使锅炉逐渐调整 负荷，并保持在最低稳燃负荷下运行，而不必停 炉，在故障消除后可快速恢复发电，从而减少停 机时间和锅炉的启、停次数，大大缩短了单元机 组的重新启动时间，有利于系统稳定。
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一、主蒸汽系统 定义： 要求： 分类：
集中母管制系统 切换母管制系统 单元制系统 扩大单元制系统
集中母管制系统 灵活，可靠性差（∵故 障点多），集中母管分 段。应用中小机组
切换母管制系统 灵活，故障点多，投资 大。应用中小机组
单元制系统 投资小，可靠性好，热 经济性好。灵活性差。 应用大机组
扩大单元制系统 比单元制系统灵活，比 切换母管制系统投资小。 应用高参数机组
1 23
管径小
避免使 用大口
先
径厚壁
管阀， 后 投资少。
控制左 右温差 ＜28℃。
联络管： 平衡压 差和温 差。
安全阀 多于1个
双
备 用 汽 源
双
电动
暖管
自动
联 络 管
调门
电磁疏水阀
主汽门 调速汽门
（二）再热蒸汽系统 定义： 分类：
入口
事故 喷水
热再
打压
放水
停机时高旁
P0
P0保护再热器
出口
中压缸关闭时
冷再
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
去凝汽器
热再
冷再
水压试验 堵板
放水到定排
冷再
全周进汽
中压联合 汽门
热再
双 双
单
双
双 出口
入口
冷却水
冷再 单
冷再