发电厂的原则性热力系统祥解
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发电厂热力系统..
二、原则性热力系统
2、原则性热力系统的表示方法：
• 在原则性热力系统图中，以规定的符号表示出工 质通过时发生状态变化的各种热力设备，如锅炉 设备、汽轮机、凝汽器、给水回热加热器、除氧 器、凝结水泵、给水泵以及疏水泵等。同类型、 同参数的设备在图上一般只画出一个。
二、原则性热力系统
3、原则性热力系统的共同点：
（二）给水系统
1、低压给水系统 • 由给水箱经下水管至给水泵进口的管道、阀门和附件等组 成。 • 低压给水管道有单母管分段制和切换母管制两种。 2、高压给水系统 • 由给水泵出口经高加到省煤器的管道、阀门和附件等组成。 • 目前，电厂中小容量机组给水泵出口侧常采用切换母管制 系统。 • 单元制给水系统是大容量机组采用较多的给水系统。其特 点是管道短，阀门少，阻力损失小，安全可靠性高，易于 集中控制。
图8—5
世界上最大的单轴超临界1200MW再热式机组的原则性热力系统
图8-6 世界上最大的双轴超临界1300MW再热式机组的原则性热力系统
三、全面性热力系统介绍
• 全面性热力系统图是一张以规定的符号详细地表 示全厂所有热力设备以及汽水管路和附件具体连 接情况的总系统图。 • 它能详尽地表明工质在完成实际工作循环可能通 过的全部主、辅热力设备，其中包括运行的和备 用的热力设备，以及一切必不可少的连接管道和 所有附件。根据全面性热力系统图，一方面能作 为设备安装和运行操作的依据，另一方面可了解 和掌握机组在不同工况和事故情况下的各种运行 方式。
一、热力系统的概念
• 原则性热力系统，表示了发电厂各主要热力设备 之间热工循环实质性的联系和热力系统的基本内 容，主要用于对发电厂工作循环进行热经济性分 析和热经济指标计算。
• 全面性热力系统表示了所有热力设备相互间的具 体联系情况，是设备安装和运行操作时的依据。
《热力发电厂》热力发电厂原则性热力系统
3.1 热力系统及主设备选择原则 2 热力发电厂原则性热力系统的组成
热力发电厂原则性热力系统是在机组回热原则性热 力系统的基础上，加上辅助原则性热力系统所组成。
特点：简捷、清晰，无相同或备用设备 应用：决定系统组成、发电厂的热经济性
G 哈汽1000MW超超临界机组原则性热力系统图
3.1 热力系统及主设备选择原则
➢ 对于装有中间再热供热式机组的发电厂，其对外供热能力的选择: 应与同一热网其他热源能力一并考虑； 当一台容量最大的蒸汽锅炉停用时，其余锅炉的对外供汽能力若不 能满足要求时，则不足部分依靠同一热网的其他热源解决。
思考及作业题
1. 比较分析发电厂原则性热力系统、全面性热力系统的异同。 2. 分析说明热力发电厂锅炉、汽轮机选择的原则？ 3. 分析说明过热蒸汽管道、再热蒸汽管道设计压损的大小异同？ 并分析说明为何可这样来进行处理。
3 热力发电厂主要热力设备选择原则
汽轮机组 汽轮机组的选择需要确定的项目： 1）汽轮机单机容量 — 单台汽轮机的额定电功率 2）汽轮机种类 3）汽轮机参数 — 主蒸汽参数、再热蒸汽参数和背压 4）汽轮机台数
1）汽轮机单机容量
汽轮机单机容量 — 单台汽轮机的额定电功率。 ✓ 单机容量应选择大一些。但是，当单机容量超过
B 提高蒸汽初参数对热经济性的影响
T一定，p0对ηri的影响？
✓当初温不变时，初压提高， 容量大的汽轮机相对内效率 下降的慢些。这主要是因为 其蒸汽容积流量较大，汽轮 机高压级叶片的高度和汽轮 机的部分进气度大。
C 提高蒸汽初参数受到的限制
（1）提高蒸汽初温度 ✓ 提高蒸汽初温度受热力设备材料强度的限制。
3）锅炉容量与台数
➢ 对于中间再热机组，通常采用单元制，宜一机配一炉。 锅炉的最大连续蒸发量宜与汽轮机调节阀全开时的进汽量相匹配。
原则性热力系统与全面热力系统
原则性热力系统与全面热力系统热电厂的任务是将燃料的化学能转变为热能和电能，这种转变是由一系列设备来完成的。
将热力设备按照热力循环顺序，用管道连接起来的系统称为热力系统。
对热力系统的表示方法有下述两种。
一、原则性热力系统在热力设备中，工质按照热力循环顺序流动的系统称为原则性热力系统。
其作用是表明工质的能量转换及热量利用过程，反映热电厂能量转换过程的技术完善程度和热经济性的高低。
通过计算可以确定各设备的汽水量及热电厂的热经济指标。
原则性热力系统只表示出工质的流动过程中发生压力、温度变化所必须的工种热力设备，并且对同类型、同参数的设备只表示一个，备用设备不予绘出，设备附件一般均不表示。
原则性热力系统主要由下列各局部热力系统组成：锅炉、汽轮机及凝结器的连接系统，凝结水和给水回热加热系统，除氧器系统，补充水系统，废热回收系统及供热机组的对外供热系统等。
二、全面性热力系统热电厂的全面热力系统，是全厂所有热力设备和汽水管道及其附件相互连接的总系统。
全面性热力系统图是热电厂进行设计、施工、运行的指导性系统图之一。
全面性热力系统要按照设备的实有数量表示出全部主要设备和辅助设备，如锅炉、汽轮发电机组、各种热交换器、减温加压器、各种水泵及水箱等；也要按实际表示出热电厂的主要蒸汽系统、凝结水系统、回热加热系统、供热系统；还必须表示出各管道系统中的一切操作部件，如截止阀、调节阀、逆止阀、安全阀、水位调整器、疏水器、减温装置，高压加热器的自动盘路阀，流量计孔板等。
从而明确地反映了全厂设备的配置情况及在各种工况下的事故状态的运行方式。
附属于各设备的有机组成部分的管道系统，如汽轮机本体疏水系统，锅炉本体的汽水管道系统等，可不在全面性热力系统中表示。
对于一些次要的管道，如热电厂的疏水系统、凝结器及加热器的空气管路系统，在热力系统图中一般只标出其主要部分或部件。
若要详细地表示某部分的设备及系统，可绘制该部分设备的局部性热力系统，如主蒸汽系统、给水系统、供热系统、循环水系统等。
发电厂的原则性热力系统及画法
N25－35－ N25－35－7型机组的原则性热力系统
1一锅炉 2一汽轮机 3一发电机 4-凝汽器 5一凝结水泵 6-低压加热器 7一疏水泵 8一除氧器 9一给水泵 10一高压加热器 10一高压加热器 11一连续排污扩容 11一连续排污扩容 器 12一排污水冷却器 12一排污水冷却器 13一地沟 13一地沟
原则性热力系统的绘制
某凝汽式发电机组， 某凝汽式发电机组，采用两台两段式高压 加热器、两台低压加热器、 加热器、两台低压加热器、一台定压除氧器和 一台轴封加热器， 一台轴封加热器，汽轮机的第三段抽汽送至除 氧器。低压加热器的疏水采用逐级自流， 氧器。低压加热器的疏水采用逐级自流，最后 用疏水泵送入一号低加出口的主凝结水管道中。 用疏水泵送入一号低加出口的主凝结水管道中。 并采用一级排污水利用系统， 并采用一级排污水利用系统，化学补充水经浓 缩的排污水加热后送入除氧器， 缩的排污水加热后送入除氧器，排污水则排入 地沟。 地沟。
表明了工质的能量转换及热量利用过1一锅炉2一汽轮机3一发电机4凝汽器5一凝结水泵6低压加热器7一疏水泵8一除氧器9一给水泵10一高压加热器11一连续排污扩容12一排污水冷却器13一地沟200mw机组的原则性热力系统300mw机组的原则性热力系统cc2590型供热式汽轮机原则性热力系统抽气器轴封加热器热网水泵回水泵减温减压器注意
国产高压凝汽式发电厂原则性热力系统
200MW机组的原则性热力系统 机组的原则性热力系统
300MW机组的原则性热力系统 机组的原则性热力系统
CC-25-90型供热式汽轮机原则性热力系统 型供热式汽轮机原则性热力系统
减温减压器
回水泵 抽气器 热网水泵
轴封加热器
注意： 注意：
轴器的抽汽、疏水位置。 分段式加热器的抽汽、疏水位置。 定压、滑压运行的除氧器的区别。 定压、滑压运行的除氧器的区别。 高加的疏水方式。 高加的疏水方式。 排污水的画法、 排污水的画法、排污水扩容器上排污水的引入和 蒸汽的引出。 蒸汽的引出。
22、23原则、全面系统
热力系统——将热力设备按照热力循环的顺序用
管道和附件连接起来的一个有机整体。
热力系统图——根据发电厂热力循环的特征，将
热力部分的主、辅设备及其管道附件按 功能有序连接成一个整体的线路图。
发电厂热力系统的两种基本型式：
——发电厂原则性热力系统 ——发电厂全面性热力系统
热力发电厂
一、发电厂原则性热力系统
单轴1200MW凝汽式机组发电厂原则性热力系统
二、原则性热力系统举例
汽配 术图 包置 ，所 炉 哈示 的 尔为 原 滨引 则 汽进 性 轮美 热 机国 力型 厂西 系自型制屋 统然汽造公 图循轮的司 。环机 技 ， N300-16.7/538/538 HG1025/17.5
2 1
3 4 8
7
热对 统锅 补 疏 回 除 主 系再 汽主 机外 炉 充 水 热 氧 凝 统热 系蒸 组供 排 水 系 抽 给 结 机 统汽 热 污系统汽水水 组 及 系 利统 系系系 的 再 统 用 统统统 旁 热 路 蒸 供 系 ) (
二、发电厂原则性热力系统举例
热力发电厂
系统设有汽动给水泵，其汽源取自第四级抽 汽，小汽轮机的排汽进入主凝汽器中。为防 止给水泵汽蚀，在每台泵入口前还设有前置 泵。 为保证亚临界锅炉的汽水品质，在凝结水泵 出口设有凝结水除盐设备。 锅炉采用一级连续排污利用系统，不设排污 水冷却器，其浓缩排污水送入定期排污扩容 器中，经定期排污扩容器扩容降压后排出。 额定工况时，该机组的设计热耗为 7921kJ/(kW· h)。
第十三节 发电厂全面性热力系统
发电厂组成的实际热力系统
特点：全面，所有设备、管道及附件必须 画出。 应用：决定影响到投资、施工、运行可靠 性和经济性；现场系统运行切换的 根本依据。
第九讲-原则性热力系统
21
图7-9 美国超临界压力两次再热325MW凝汽式机组 发电厂原则性热力系统
22
举例（ 举例（四）世界上最大单轴采暖抽汽式机组的发电厂原则性 热力系统
图7-10即为俄罗斯单采暖抽汽 T-250-240型供热机组的发电厂原则性 热力系统。配单炉膛直流锅炉，蒸发量为1000t/h，其蒸汽参数为 25.8MPa、545/545℃，给水温度260℃。其锅炉效率分别为 93.3%(燃煤)、93.8%(燃油)。该供热式机组蒸汽参数为23.54MPa、 540/540℃。最大功率达300MW。其特点： ①通流部分有足够的适应大抽汽量的要求； ②在控制上能满足电、热负荷在大范围内各自独立变化互不影响； ③可抽汽、背压纯凝汽方式运行； ④抽汽参数变化时仍保持最小节流损失。
图7-2 N600-16.7/537/537型机组的发电厂原则性热力系统
8
举例（三） ：图7-3为国产CC200-12.75/535/535型双抽汽凝汽式机组，配HG670/140-YM9型自然循环汽包炉的热电厂原则性热力系统，有八级回热抽汽。 其主要特点是： ①第三、六级为调整抽汽，其调压范围分别为0.78~1.27 MPa、0.118~0.29MPa， 前者对工艺热负HIS直接供汽和峰载热网加热器PH的汽源，后者作为基载热 网加热器BH和大气压力式除氧器MD的汽源。 ②高压加热器H2和高压除氧器HD设有外置式蒸汽冷却器SC2、SC3与H1为出口 主给水串联两级并联方式，H2还没有外置式疏水冷却器DC2。 ③两级除氧，高压除氧器HD、大气压力除氧器MD均为定压运行，前者是给水除 氧器，后者是热电厂补充水除氧器。 ④因系热电厂采用了两级锅炉连续排污利用系统，其扩容蒸汽分别引至两级除氧 器HD、MD。
5
第二 发电厂原则性热力系统举例
第五章发电厂原则性热力系统
第五章发电厂的原则性热力系统
热力系统的概念及分类 发电厂原则性热力系统的拟定 辅助热力系统 发电厂原则性热力系统举例 发电厂原则性热力系统计算
Qingdao University
第五章发电厂原则性热力系统
5.0 热力系统的概念及分类
一、热力系统的概念
定义—将热力设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起 来的一个有机整体。
它是施工和运行的主要依据。
对于不同范围的热力系统，都有其相应的原则性和全面性热
力系统图，如回热的原则性和全面性热力系统图，主蒸汽的
原则性和全面性热力系统图、发电厂的原则性和全面原则性
热力系统图等等。
Qingdao University
第五章发电厂原则性热力系统
5.1 发电厂原则性热力系统的拟定
一、发电厂原则性热力系统组成
Qingdao University
第五章发电厂原则性热力系统
汽轮机组在调节汽门全开时（valve wide open, VWO)最大计 算出力：
汽轮机调节汽门全开时通过计算最大进汽量和额定的主蒸汽、再热参数 工况下，并在正常的排汽压力（4.9kPa）和补水率为0%条件下计算所能 达到的出力。
WH公司500MW机组增加5%的流量裕度一般可增加4.5%的 出力，其VWO工况出力为5251.045=548.6MW。 汽轮机组在调节汽门全开且超压5%（5% over pressure , 5%OP )连续运行出力——（VWO+5%OP）工况：
对于不同功能的各种热力系统，其原则性热力系统用来反映该 系统的主要特征-采用的主辅设备和系统型式等。 系统图表示方法注意：
在机组和全厂的原则性热力系统图上: ①不应有反映其他工况（非讨论工况）的设备及管线，以及
热力系统的概念及分类 发电厂原则性热力系统的拟定 辅助热力系统 发电厂原则性热力系统举例 发电厂原则性热力系统计算
Qingdao University
第五章发电厂原则性热力系统
5.0 热力系统的概念及分类
一、热力系统的概念
定义—将热力设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起 来的一个有机整体。
它是施工和运行的主要依据。
对于不同范围的热力系统，都有其相应的原则性和全面性热
力系统图，如回热的原则性和全面性热力系统图，主蒸汽的
原则性和全面性热力系统图、发电厂的原则性和全面原则性
热力系统图等等。
Qingdao University
第五章发电厂原则性热力系统
5.1 发电厂原则性热力系统的拟定
一、发电厂原则性热力系统组成
Qingdao University
第五章发电厂原则性热力系统
汽轮机组在调节汽门全开时（valve wide open, VWO)最大计 算出力：
汽轮机调节汽门全开时通过计算最大进汽量和额定的主蒸汽、再热参数 工况下，并在正常的排汽压力（4.9kPa）和补水率为0%条件下计算所能 达到的出力。
WH公司500MW机组增加5%的流量裕度一般可增加4.5%的 出力，其VWO工况出力为5251.045=548.6MW。 汽轮机组在调节汽门全开且超压5%（5% over pressure , 5%OP )连续运行出力——（VWO+5%OP）工况：
对于不同功能的各种热力系统，其原则性热力系统用来反映该 系统的主要特征-采用的主辅设备和系统型式等。 系统图表示方法注意：
在机组和全厂的原则性热力系统图上: ①不应有反映其他工况（非讨论工况）的设备及管线，以及
第七章原则性热力系统
3．计算步骤 （1）整理原始资料，编制汽水参数表；
（2）按“先外后内”，再“从高到低”顺序计算； （3）各性能参数的计算
四、热耗率的修正和非额定工况的计算
1．热耗率的修正（新汽参数变化：压力+0.49 –0.49；温度+5 度，负10度。热经济性下降，热耗率变化）
查阅制造厂提供的修正曲线（新汽压力，温度，中间再热温度， 冷却水温度，回热器汽水参数，求得变化后的机组热耗率后再求其 他热指标）
并网？基本负荷？中间负荷？调峰负荷，结合资源和环境考虑
2．选择汽轮机 ：型式（背压，凝汽），单机、全厂容量（30， 60），参数（随负荷定），
3．绘发电厂原则性热力系统图：汽机锅炉型式，一二次蒸汽参 数和回热参数及疏水方式，确定：排污扩容系统，除氧器及给 水泵等系统，辅助设备（轴封冷却器及暖风器连接方式）
三、计算方法与步骤
1．计算方法的分类
①按基于热力学定律情况分： 基于热力学第一定法和基于热力学第二定律法 ②按计算工具分，手工计算法和电子计算机计算 ③按给定参数分为定功率法、定流量法。 ④按热平衡情况分为正热平衡计算法、反热平衡计算法（热效 率的正反向计算）。
2．全厂热力计算与机组热力计算的异同 共同点： ①求解多元一次线性方程组； ②其计算原理和基本方程式是相同的 ； ③均可用汽水流量的绝对量或相对量计算； ④两者计算的步骤也是类似
发电厂的设计程序为：初步可行性研究，可行性研究，初步设计，施工图设计，拟 定发电厂原则性热力系统是火电厂可行性研究及初步设计中热机部分的主要内容
初步可行性研究（型式、容量及其规划容量 ）
可行性研究，初步设计，施工图设计。
拟定发电厂原则性热力系统的主要内容及其步骤如下
（1）确定发电厂的型式及规划容量 ，凝汽式或热电厂；
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发电厂的热力系统
一、两个概念
热力系统——将热力设备按照热力循环的顺序用管统图——根据发电厂热力循环的特征，将热力部 分的主、辅设备及其管道附件按功能有 序连接成一个整体的线路图
二、热力系统的两种基本型式
发电厂原则性热力系统
热力系统
发电厂全面性热力系统
（1）发电厂原则性热力系统
组成：主蒸汽和再热蒸汽系统、旁路系统、给水系统、 回热加热（回热抽汽及疏水）系统、除氧系统、 主凝结水系统、补充水系统、锅炉排污系统、 供热系统、厂内循环水系统、锅炉启动系统等
发电厂原则性热力系统举例： N300-16.67/538/538型机组原则性热力系统
发电机
连续排 污扩容 器
锅炉
汽轮机
除氧 器
凝结 水泵
前置泵 高压加 热器
凝结水 升压泵
汽动给 水泵
低压加热 器
发电厂全面性热力系统举例 N600-25.4/538/538型机组全面性热力系统
——以规定的符号表明工质按某种热力循环 顺序流经的各种热力设备之间联系的线路图
目的：表明能量转换与利用的基本过程，反映发电厂 能量转换过程的技术完善程度和热经济性 特点：简捷、清晰，无相同或备用设备 应用：决定系统组成、发电厂的热经济性
（2）发电厂全面性热力系统
——发电厂组成的实际热力系统，表明全厂所有 热力设备及其汽水管道的连接方式。 特点：全面 应用：决定影响到投资、施工、运行可靠性和经济性
一、两个概念
热力系统——将热力设备按照热力循环的顺序用管统图——根据发电厂热力循环的特征，将热力部 分的主、辅设备及其管道附件按功能有 序连接成一个整体的线路图
二、热力系统的两种基本型式
发电厂原则性热力系统
热力系统
发电厂全面性热力系统
（1）发电厂原则性热力系统
组成：主蒸汽和再热蒸汽系统、旁路系统、给水系统、 回热加热（回热抽汽及疏水）系统、除氧系统、 主凝结水系统、补充水系统、锅炉排污系统、 供热系统、厂内循环水系统、锅炉启动系统等
发电厂原则性热力系统举例： N300-16.67/538/538型机组原则性热力系统
发电机
连续排 污扩容 器
锅炉
汽轮机
除氧 器
凝结 水泵
前置泵 高压加 热器
凝结水 升压泵
汽动给 水泵
低压加热 器
发电厂全面性热力系统举例 N600-25.4/538/538型机组全面性热力系统
——以规定的符号表明工质按某种热力循环 顺序流经的各种热力设备之间联系的线路图
目的：表明能量转换与利用的基本过程，反映发电厂 能量转换过程的技术完善程度和热经济性 特点：简捷、清晰，无相同或备用设备 应用：决定系统组成、发电厂的热经济性
（2）发电厂全面性热力系统
——发电厂组成的实际热力系统，表明全厂所有 热力设备及其汽水管道的连接方式。 特点：全面 应用：决定影响到投资、施工、运行可靠性和经济性