热电厂供热系统
第四章热力发电厂的热力系统
热力发电厂的热力系统
第一节 热力系统及主设备选择原则
一、 热力系统的概念及分类 1、发电厂的热力系统:发电厂的主、辅热力设备按热 功转换的顺序用管道及管道附件连接起来的能量转 换的工艺系统称为发电厂的热力系统。
2、分类 ①按应用目的和编制原则不同：原则性热力系统、全 面性热力系统。 ②按范围：全厂热力系统和局部热力系统。
2、工质损失会影响发电厂的安全、经济运行。 3、减少损失的措施：①用焊接代替法兰连接；②完 善热力系统及汽水回收方式，提高工质回收率及 热量利用率，如设置轴封冷却器和锅炉连续排污 利用系统；③提高设备及管制件的制造、安装、 维修质量；④加强运行调整，合理控制各种技术 消耗，如将蒸汽吹灰改为压缩空气或锅炉水吹灰， 锅炉、汽轮机和除氧器采用滑参数启动，再热机 组设置启动旁路系统等。 4、工质损失分为内部损失与外部损失 。 ①在发电厂内部热力设备及系统造成的工质损失称 为内部损失。 ②发电厂对外供热设备及系统造成的汽水工质损失 称为外部工质损失。
②对装有供热式机组的发电厂，选择锅炉容量和台数时， 应核算在最小热负荷工况下，汽轮机的进汽量不得低 于锅炉最小稳定燃烧负荷（一般不宜小于l/3锅炉额定 负荷）以保证锅炉的安全稳定运行。 • 选择热电厂锅炉容量时，应当考虑当一台容量最大的 锅炉停用时，其余锅炉（包括可利用的其它可靠热源） 应满足以下要பைடு நூலகம்： –热用户连续生产所需的生产用汽量； –采暖、通风和生活用热量的60％～75％，严寒地区 取上限。 • 当发电厂扩建供热机组，且主蒸汽及给水管道采用母 管制时，锅炉容量的选择应连同原有部分全面考虑。
二、发电厂类型和容量的确定 1、发电厂的类型 ：凝汽式电厂、热电厂。 2、发电厂的规划容量 ：按现有容量、发展规划、负 荷增长速度和电网结构等确定。 三、主要设备选择原则 （一）汽轮机 汽轮机的选择就是确定汽轮机单机容量、参数和台数 ①单机容量：单台汽轮机的额定电功率。最大单机容 量不宜超过所在电网总容量的10%，满足上述要求 时应优先选高效率的大容量机组。 ②汽轮机参数： 主蒸汽参数、再热蒸汽参数和背压。
热力发电厂 第6章 热电厂的对外供热系统
本章先介绍热负荷的类型及其变化规律，而后讲汽 网、水网系统及其设备，水网供热设备工况图的作用 及其绘制方法；最后讲热电厂的经济分析，重点是选 择供热式机组的节煤条件式。简介供热系统(含热电厂、 热网、热用户)的优化。
1
第六章 热电厂的对外供热系统
第一节 热负荷的特性及载热质的选择
A
以水为载热质，采用中央质调节，即网水流量 G 不变，改变送
水温度 tsu 以适应热负变化，则有
Q GCp tsu trt GCpt f t
B
式(6-10)和上列式(A)、(B)是热网加热器间热负荷分配的理论依
据。
20
(2) 不受三个参量 Qh.tM 、tbM 、tbM 的限制。 (3) 受调压低限对应的 tbM 参量的限制
(1) 热网加热器间热负荷分配的理论依据
供热式汽轮机调节抽汽的最大抽汽量 Dh.t(M) 所确定的汽轮机最大 热化供热量 Qh.t(M) 为：取 =100% 时
Qh.tM Dh.tM hh hh 106 GJ h
若季节性热负荷以采暖热负荷为主，则有
6-10
Q x0 ti t0d f t0
的负荷系数。
对热用户 2
用户的平均热负荷 用户的额定热负荷
1
4－5
对整个供热区
' 2
各用户的平均热负荷
区域额定热对热用户 2
用户的平均热负荷 用户的额定热负荷
负荷
1
6－5a
6
二、热负荷持续时间图
• 图6-2(a)的左半边为季节性热负荷随室外气温变化的曲线，即Qs=f(t0)。
热电厂供热原理
热电厂供热原理
热电厂供热是指利用热电厂余热进行供热的一种方式。
热电厂是指以燃煤、燃气、燃油等为燃料，通过燃烧产生高温高压蒸汽，再通过汽轮机发电，最后利用发电过程中产生的余热进行供热。
热电厂供热原理主要包括余热回收、余热利用和供热系统三个方面。
首先，热电厂供热原理的核心是余热回收。
在热电厂的发电过程中，燃料燃烧
产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电，同时也会产生大量的余热。
这些余热如果不加以利用就会白白浪费。
因此，热电厂在设计之初就会考虑如何有效地回收这些余热，以提高能源利用效率。
其次，余热利用是热电厂供热原理的关键环节。
热电厂通过余热锅炉、余热汽
轮机等设备，将发电过程中产生的余热进行回收和利用，将余热转化为热水、蒸汽等形式，然后通过管道输送到供热区域，为居民、工业和商业提供热能。
这种方式既充分利用了余热资源，又实现了能源的多元化利用，具有显著的经济和环保效益。
最后，供热系统是热电厂供热原理的重要组成部分。
供热系统包括余热管道、
换热设备、热力站等，通过这些设备将热能从热电厂输送到用户端，实现供热目的。
供热系统的设计和运行直接关系到供热效果和能源利用效率，因此在热电厂供热原理中占据着重要地位。
总的来说，热电厂供热原理是一种高效、环保的供热方式，通过余热回收、余
热利用和供热系统的有机组合，实现了能源的高效利用和供热的可持续发展。
随着我国能源结构的不断优化和清洁能源的不断发展，热电厂供热原理将在未来得到更广泛的应用和推广，为人们的生活和生产提供更加清洁、便捷的热能供应。
热电厂供暖系统供回水温度的选择
６ ６一
区域 供 热
２ ０ １ ７ ． ２期
化 系数 ０ ． ９以上 （ 即基本 上 不设 串联 尖 峰锅 炉
的条 件 下 ） 、 供 热 系统 供 水 温度 １ １ ０ ℃ １ ２ ０ ￣ Ｃ、
表 ｌ 习惯 采 用 的设 计 供 回水 温 度
设 计 供 回水 温 度 ／ ℃ １ １ Ｏ ／ ７ Ｏ １ ２ ０ ， ７ Ｏ
级加热 ， 因而 统一规定 ： 一级 加热 取较 小值 ； 两 级加 热取 较 大值
２ 在执 行 中存在 的问题
大唐 长 春第 二热 电厂 、 中电投 白山热 电厂 、 天
１ ． １ 第 ４ ． ２ ． １ 条
时． 设 计供水温度可取 １ １ ０ ℃～ １ ５ ０ ￣ Ｃ。 回水 温 度 不应 高于 ７ Ｏ ｃ （ ＝ 热 电厂采 用一 级加 热 时 ． 供 水 温度 取 较小 值 ： 采 用 二 级加 热 （ 包 括 串联尖
峰锅炉） 时． 供 水温 度取 较 大值 。 也 就是 说 ． 当不 具 备 确定 最 佳 供 、 回水 温 度 的 技术 经济 比较 条 件 时 ．本 条推 荐 的热 水 热 力 网供 、 回水 温 度 的 依 据 是 ： 以 热 电厂 （ 不 包 括 凝汽 式 汽轮 机 组 低真 空 运 行 ） 为热源时 ，
供水 温度 １ ５ ０ ℃最佳 而 串联 尖峰锅 炉也是 两
１ ４ ０ ／ ７ Ｏ ｌ ５ ０ ／ ７ ０
７ ０ ８ ０
二 级 加 热 二 级 加 热
方 集 中采 暖 区的 ８个 大 型热 电厂 的供 回水 温 度实 际 运行 数据 进 行 调研 ， 表２ 、 图ｌ 、 图 ２是
算、 管 网定 压 、 管 网保 温 、 热 电 厂供 热 能力 、 热 网首站 设 备选 择 、 余 热利 用 等技 术 问题 ， 并 影
热电厂供热原理
热电厂供热原理
热电厂供热是指利用热电厂余热进行供热，这种方式在我国得到了广泛的应用。
热电厂供热原理是指通过热电联产技术，将发电过程中产生的余热通过热网输送到用户端，用于供暖和生活热水。
这种供热方式具有高效节能、环保、安全可靠等优点，受到了用户的青睐。
热电厂供热原理的核心是余热利用。
在传统的发电过程中，燃煤、燃气等能源
燃烧产生的热量会转化为电能，而剩余的热量则会散发到空气中，造成能源的浪费。
而热电联产技术则通过热电联产装置将这些余热进行回收利用，提高了能源利用率。
热电厂供热原理中的热网系统是实现余热利用的关键。
热网系统由热源、热媒、输送管道和用户端组成。
热源是指热电厂发电过程中产生的余热，热媒则是将余热传输到用户端的介质，输送管道则承担起余热输送的任务，用户端则是最终的热能利用者。
这一系统通过输送管道将余热从热源输送到用户端，实现了能源的高效利用。
热电厂供热原理的实现还需要配套的设备和控制系统。
在热电厂内部，需要安
装余热锅炉、余热蒸汽发生器等设备，将余热转化为热水或蒸汽，然后通过输送管道输送到用户端。
同时，还需要配备监控系统，实时监测热网系统的运行状态，确保供热的稳定和安全。
总的来说，热电厂供热原理是通过热电联产技术将发电过程中产生的余热进行
有效利用，通过热网系统将余热输送到用户端，实现供热和生活热水的目的。
这种供热方式具有高效节能、环保、安全可靠等优点，是未来能源利用的重要方向之一。
随着技术的不断进步和完善，相信热电厂供热将在未来得到更广泛的应用。
电厂供热原理
电厂供热原理
电厂供热是指利用电厂产生的余热或热电联供技术，将热能转化为供应给周围区域的热水或蒸汽。
下面是电厂供热的一般原理：
1. 发电过程：电厂通常使用燃煤、天然气、核能或其他能源进行发电。
在发电过程中，燃烧燃料或核能产生高温高压的蒸汽。
2. 蒸汽轮机：蒸汽由发电厂中的蒸汽轮机驱动，使轮机转动，进而带动发电机发电。
3. 余热回收：在蒸汽轮机发电过程中，产生的高温高压蒸汽经过轮机后，蒸汽的温度和压力会下降。
在传统的火力发电厂中，这些低温低压的蒸汽被排放到冷却塔中冷却，而在热电联供系统中，这部分余热可以被回收利用。
4. 供热系统：通过余热回收装置，将蒸汽中的热能转移到供热系统中的热水或蒸汽中。
这些热水或蒸汽可以通过管道输送到附近的建筑、工厂或居民区，供暖、供热水或工业用途。
5. 热交换器：在供热系统中，热交换器被用来将电厂产生的高温高压蒸汽与供热系统中的水或蒸汽进行热交换，将热能传递给供热介质。
6. 回水系统：供热系统中的回水系统将冷却后的水或蒸汽输送回电厂，再次通过热交换器回收热能，形成循环。
通过这种方式，电厂供热利用了发电过程中产生的余热，将其转化为热能，为周围的建筑、工厂或居民区提供供暖和热水。
这样的供热方式可以提高能源利用效率，减少对传统燃料的依赖，降低能源消耗和环境影响。
热电厂供暖PPT课件
三、热力系统
3.8锅炉启动系统
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三、热力系统
3.9主要设备—锅炉选择： 锅炉参数是表示锅炉性能的主要指标，包括锅炉容量、热功率、工作压力、蒸汽
温度、给水温度等。 1、锅炉容量：锅炉容量可用额定蒸发量或最大连续蒸发量来表示。单位（t/h） 2、热功率：即供热量，热水锅炉长期安全运行时，每小时出水有效带热量。单位（MW 3、工作压力：工作压力是指锅炉最高允许使用的压力。单位MPa 4、蒸汽温度：指过热器、再热器出口处的过热蒸汽压力和温度。单位“t℃ ”。 5、给水温度： 给水温度是指省煤器的进水温度，给水在加热器中加热到一定温度后， 经给水管道进入省煤器，进一步加热以后送入锅筒，与锅水混合后沿下降管下行至水 冷壁进口集箱。水在水冷壁管内吸收炉膛辐射热形成汽水混合物经上升管到达锅筒中， 由汽水分离装置使水、汽分离。
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二、供水系统
5、附件设备及管沟布置
每2台循环水泵进水流道配置有平板滤网、平板钢闸门，在水泵进水口设置电动闸阀， 出口处设置液控蝶阀。
循环水管母管采用母管制输水。循环水管为2根D630×8焊接钢管。循环水泵房出口管 采用DN400mm焊接管道，本期管道内流速1.2m/s。管顶平均覆土深度为1.5m。
回热抽汽管道系统
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三、热力系统
3.3给水系统 给水系统是从除氧器给水箱下降管入口到锅炉省煤器进口之间的管道、阀门和附
件之总称。包括低压给水系统和高压给水系统，以给水泵为界，给水泵进口之前为低 压系统，给水泵出口之后为高压系统。
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三、热力系统
3.4除氧的热系统 除氧器作为热力系统的中的一个特殊的加热器—混合式加热器，锅炉启动、清洗、
Dw=mDc Dw－冷却水量，t/h；
m－冷却倍率； Dc－汽轮机的排汽量，t/h；
第四章 发电厂的热力系统(第1--3节)
3、工作过程：
（1）高压的排污水通过连续排污扩容器扩容蒸发，产 生品质较好的扩容蒸汽，回收部分工质和热量； （2）扩容器内尚未蒸发的、含盐浓度更高的排污水， 通过表面式排污水冷却器再回收部分热量。
4、锅炉连续排污利用系统（图4－2）
（a）单级扩容系统；（b）两级扩容系统
5、锅炉连续排污利用系统的平衡计算 扩容器的物质平衡： D bl D f D bl
减压至7#低加 轴封汽 减温器 至凝汽器
至5#低加抽汽
高压缸主汽门、调节汽门 中压缸主汽门、调节汽门
轴封加热器
凝结水
（三）辅助蒸汽系统
1、启动阶段： 将正在运行的相邻机组的蒸汽引入本机组的蒸汽 用户（若是首台机组启动则由启动锅炉供汽）。 2、正常运行： 提供自身辅助蒸汽用户的需要，同时也可向需要 蒸汽的相邻机组提供合格蒸汽 。 3、辅助蒸汽用汽原则： （1）尽可能用参数低的回热抽汽； （2）汽轮机启动和回热抽汽参数不能满足要求时， 要有备用汽源； （3）疏水一般应回收。
化学补充水引入回热系统（a）高参数热电厂补充水引 入系统；（b）中、低参数热电厂补充水的引入；（c） 高参数凝汽式电厂补充水的引入
二、工质回收及废热利用系统
工质回收的意义：回收发电厂排放、泄漏的工质和废
热，既是节能提高经济性和管理水平的一项重要工
作，同时对保护环境具有重要意义。
（一）汽包锅炉连续排污利用系统
1、汽包锅炉连续排污的目的：控制汽包内锅炉水水 质在允许范围内，从而保证锅炉蒸发出的蒸汽品质 合格。
2、汽包锅炉正常的排污率不得低于锅炉最大 连续蒸发量的0.3%，同时不宜超过锅炉额定 蒸发量的下列数值：
（1）以化学除盐水为补给水的凝汽式电厂为 1％； （2）以化学除盐水或蒸馏水为补给水的热电 厂为2％； （3）以化学除盐水为补给水的热电厂为5％。
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我厂一期城市热网供热面积1023万平方米，供热 范围是：榆次铁西区东部、铁北区和旧城区大部热负 荷较集中的市中心地带，热网一次管网约117公里，热 网介质采用130℃/70℃高温水间接供热，二级热力站 共设75个，直接供至用户，2012年进行1号机组高背压 供热改造，增设一路回水管路，并加装旋转滤网，增 设一台4000t/h 0号热网循环泵及两台8080m2凝汽器， 单台凝汽器流量为11520t/h，采用2号回水滤网凝汽 器—循环泵—热网加热器的形式布置,2013年尖峰系统 改造时，原5号热网循环水泵位置改为尖峰循环水泵， 4号热网循环水泵更换为4000t/h工频泵。
二、4号热网循环泵的保护：
• 4号热网循环泵启动允许（下列条件均满足） （1）4号热网循环泵电机线圈温度＜120℃。 （2）4号热网循环泵电机前/后轴承温度＜85℃。 （3）4号热网循环泵出口门全关。 （4）4号热网循环泵入口门全开。 （5）4号热网循环泵电机冷却风机运行5S。 • 4号热网循环泵保护跳闸条件 （1）4号热网循环泵电机线圈温度高（六取二）＞135℃（经过品质 判断）。 （2）4号热网循环泵电机前轴承温度高＞95℃（经过品质判断）。 （3）4号热网循环泵电机后轴承温度高＞95℃（经过品质判断）。 （4）4号热网循环泵运行入口门不在开位且全关，延迟5S。 （5）4号热网循环泵运行延时60S且出口门在关位。 （6）4号热网循环泵电机冷却风跳闸且4号热网循环泵电机线圈温度 高（六取二）＞100℃（经过品质判断）。
热网系统的报警、保护和联锁
• 一、热网循环泵的保护： 循环水入口压力≤0.1MPa，发循环水回水压力 低。 循环水入口压力≥0.5MPa，发循环水回水压力 高。 工作油压力低≤0.1MPa。 工作油出口油温高≥90℃。 任一电机轴承温度≥90℃，循环泵跳闸。 电机线圈任意两点温度≥135℃，循环泵跳闸。 热网循环泵启动允许： 1) 入口门已开。2) 液力耦合器开度<5%。
• 4号热网循环泵声光报警： （1）4号热网循环泵运行延时60S且出口门全关。 （2）4号热网循环泵电机轴承温度＞85℃。 （3）4号热网循环泵电机线圈温度＞120℃。 （4）4号热网循环泵电机冷却风机跳闸。 • 4号热网循环水泵出口电动门联锁 （1）4号热网循环泵启动联锁打开。 （2）4号热网循环泵停止联锁关闭。 • 4号热网循环泵冷却风机停止允许 4号热网循环泵停止延时15S。 • 4号热网循环泵跳闸且1号机组背压＞34KPa联锁打开1 号机组第三列、第四列进汽隔离阀和第三列、第四列 抽真空阀。
热网系统按工艺流程分为
热 网 循 环 水 系 统
热 网 蒸 汽 系 统
热 网 疏 水 系 统
热 网 补 Leabharlann 系 统热网循环水系统热网补水系统
•
热网补水由化学软化水箱来的软化 水通过两台软化水泵(出力65×2T/h)进入 热网除氧器除氧后，由2台热网补水泵补 入热网循环水侧，补水能力为130T/h； 另外热网排水箱的水质YD≤350 μmo1/L, 无色透明时，可经2台热网排水泵(TS6540-200)送入热网循环水侧回水管，热网 系统启动前及运行中由热力公司补水。
热网蒸汽及疏水系统
•
热网系统设置4台加热器、5台热网循环泵。加热 器采用并联方式布置，热网回水经过热网循环泵升压 进入四台加热器，水温由70℃至130℃，送至外网，四 台热网加热器共设有一套电动旁路，当任一台加热器 停运时，热网水可通过该旁路。0号热网循环泵采用变 频调节，1、2、3热网循环泵采用液力联轴器调节， 4 号热网循环泵为工频泵），供水温度130℃，回水温度 70℃，循环供水流量9315T/h，管网内总贮水量近 26000吨左右。 • 热网四台加热器的蒸汽均由1、2号机中压缸排汽( 汽轮机第16级后即五段抽汽)抽出，1号机带1、2号加 热器，2号机带3、4号加热器，额定抽汽压力为0.4MPa ，额定抽气量500t/h。最大抽汽量为600t/h，当一台加 热器故障的情况下，仍可以满足75％热负荷的需要。 当加热器疏水品质YD≤0μmo1/L,Fe≤50μg/L时，经热网 凝结水泵(20K 37A×3G)（疏水泵），送到本机7号低 加后凝结水管路进入主机凝结水系统。
• 高背压供热系统两台热网凝汽加热器的 蒸汽由1机低压缸排汽至空冷岛排汽管道 抽出，带1、2号凝汽加热器，通过调整 空冷岛背压和进汽隔离阀，调节热网凝 汽加热器进汽量。汽轮机排汽口背压最 高可提升至34KPa，排汽温度最高72℃。 1、2号凝汽加热器的凝结水直接排入1号 机组排汽装置，在热网凝汽加热器凝结 水总门前设置一台冲洗水泵，用于凝汽 加热器投入时管路的冲洗。
四、热网疏水泵的保护：
• 热网疏水泵跳闸条件 电机轴承温度≥90℃。 • 疏水泵联启条件 备用投入。 有一台疏水泵运行且加热器水位＞1300mm。 运行泵跳闸。 • 疏水泵启动允许 远方控制。 疏水泵无跳闸条件。 加热器水位≥500mm。 备用投入或出口门已关。
五、 0号热网循环泵的保护
• • • • • • • 0号热网循环泵电机润滑油压力≤0.10MPa，发“润滑 油压力低”，联启备用润滑油泵。 0号热网循环泵电机润滑油压力≤0.08MPa，0号热网循 环泵跳闸。 0号热网循环泵循环泵支持轴承和推力轴承温度≥75℃ ，报警；≥90℃，跳热网循环泵 0号热网循环泵循环泵电机轴承温度≥75℃，报警； ≥90℃，跳热网循环泵。 0号热网循环泵循环泵电机线圈温度≥115℃，报警；＞ 125℃，三相三取二，跳热网循环泵。 0号热网循环泵循环泵润滑油冷油器出口油温＞35下限 报警≥55℃，上限报警；≥60℃，跳热网循环泵。 0号热网循环泵循环泵入口门关，延时2S跳闸。
三、热网加热器的保护：
加热器水位高1值（1250mm），打开事故疏 水门，水位低于1000mm联关事故疏水门。 加热器水位高Ⅱ值 （1500mm），关加热器 进汽门，关加热器出、入口水门，开水侧旁 路门；同时关闭相应主机的五段抽汽供热网 的逆止门、电动快关门，加热器进汽电动门、 开启中压缸排汽蝶阀。
高背压供热系统概述及设备规范
• 高背压供热系统在1号机设置2台表面式热网凝汽加热 器，采用并联方式布置。高背压供热系统凝汽加热器 与原热网加热器采用串联布置方式。 • 热网循环水回水经过两台凝汽加热器，利用汽轮机排 汽加热，水温由52℃加热至69℃，然后进入热网循环 泵升压，送至四台热网加热器入口母管。在热网加热 器出、入口母管之间设有一套等径电动旁路，供热除 、末期供热负荷较小，高背压供热系统可以满足供热 要求时，可不经原热网加热器直接供热。供热高峰期 供热负荷较大，高背压供热系统无法满足供热要求时 ，关闭热网加热器旁路门，串联进入热网加热器，利 用机组五段抽汽继续加热提高温度，满足供热要求。
六、万晟采暖循环泵联锁及保护
• 万晟采暖循环泵电源开关合闸，出口门联锁开启。 • 万晟采暖循环泵电源开关断开，出口门联锁关闭。 • 万晟采暖循环泵电机线圈温度达105℃，发“万晟采暖 循环泵电机线圈温度高一值”，线圈温度达115℃，发 “万晟采暖循环泵电机线圈温度高二值”电机跳闸。 • 万晟采暖循环泵电机轴承温度达85℃，发“万晟采暖 循环泵轴承温度高一值”，线圈温度达90℃，发“万 晟采暖循环泵轴承温度高二值”电机跳闸。 • 万晟采暖循环泵出口门关闭，延时60S，万晟采暖循环 泵跳闸。 • 万晟供水压力达1.2MPa，发 “万晟供水压力高”报警 ，万晟供水压力达1.6MPa，自动关闭万晟供水调节阀
。
设备规范
电机
热网循环泵 0号热网循环泵 4号热网循环泵 热网疏水泵 万晟采暖循环泵
电流
143.6A 256A 237.4A 348A 355A