发电厂常用的主蒸汽管道系统
主蒸汽系统
• 特点：输送工质流量大，参数高，用的金属材料 质量高，对发电厂运行的安全性、可靠性、经济 性影响大。 • 基本要求：可靠性、灵活性、经济性、方便性系 统简单，工作安全可靠；运行调度灵活，能进行 各种切换，便于维修、安装和扩建；投资费用少， 运行费用低。
发电厂常用的主蒸汽系统形式图：
发电厂常用的主蒸汽系统有四种形式：
• 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，
• 动期间使蒸汽迅速流经主蒸汽管道，加快管道升 温，提高启动速度。 • 主蒸汽的其它用途：在两台机组的辅助蒸汽未形 成互为备用汽源时，机组甩负荷进由主蒸汽向汽 轮机轴封供系统提供高压高温蒸汽。
•
2.冷再热蒸汽系统：是指从汽轮机高压缸排 汽口输送低温再热蒸汽到名锅炉再热器进口的管 道，同时还包括管道上的疏水管道及与冷再热器 管道相联的几根管子。冷再热蒸汽系统也采用双 管-单管-双管布置，汽轮机高压缸两侧排汽口引 出两根支管，汇集成一根单管，到再热器减温器 前分成双管，分别接至锅炉再热器入联箱的两个 入口。 • （1）冷再热器管道上装有水压试验老堵板，以 便在再热器水压试验与汽轮机隔离，防止汽轮机 进水。主管上装有汽动止回阀，防止高压旁路运 行期间其排汽倒入汽轮机高压缸。 • （2）疏水系统：冷再热器管道引起汽轮机进水 的危险性较大，因此设置畅通的疏水系统。潜在
发电厂主蒸汽系统
主蒸汽系统锅炉与汽轮机之间的蒸汽管道与通往各用汽点的支管及其附件称为发电厂主蒸汽系统，关于再热式机组还包括再热蒸汽管道。
再热蒸汽系统可分为冷再热蒸汽系统和热再热蒸汽系统。
发电厂主蒸汽管道输送的工质流量大，参数高，因此对金属材料要求也高，它对发电厂运行的平安性、靠得住性和经济性的阻碍专门大。
因此主蒸汽系统应力求简单、平安、靠得住，要便于安装、扩建，而且使投资及运行费用较小。
600MW超临界机组属于再热机组，因此采纳单元制系统，即一机配一炉，组成一个独立的单元，与其它机组之间无母管联系。
单元制系统的优势是系统简单，管道短，管道附件少，投资省，压力损失和散热损失小，系统本身事故率低，便于集中操纵，有利于实现操纵和调剂操作自动化。
与母管制相较，其缺点是：相邻单元不能相互支援，锅炉之间也不能切换运行，单元内与蒸汽管道相连的要紧设备或附件发生故障，整个单元都要被迫停止运行，显然单元内设备必需同时检修。
一、主蒸汽系统主蒸汽管道是指从锅炉过热器出口输送新蒸汽到汽轮机高压主汽门的管道，同时还包括管道上的疏水管道和锅炉过热器出口的平安阀及排汽管道。
主蒸汽系统采纳“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，别离接至汽轮机高压缸入口的左右边主汽门。
汽轮机高压缸双侧别离设一个主汽门，要紧作用是在汽轮机故障或甩负荷时迅速切断进入汽轮机的主蒸汽。
主汽门直接与汽轮机调速汽门蒸汽室相连接，汽轮机正常停机时，主汽门也用于切断主蒸汽，避免水或主蒸汽管道中其它杂物进入主汽门区域。
一个主汽门对应两个调速汽门。
调速汽门用于调剂进入汽轮机的蒸汽流量，以适应机组负荷转变的需要。
采纳单管系统，使锅炉过热器出口联箱左右双侧汽流能够充分混合，有利于排除可能的温度误差，减少汽缸的温差应力、避免轴封摩擦；而且有利于减少主蒸汽的压降，和由于管道布置阻力不同产生的压力误差。
主蒸汽管道系统流程图培训课件
二. 机炉匹配
一般情况下，当主蒸汽或再热蒸汽温度每升高28℃，机组的效率将提高约 0.8%；在相同主蒸汽温度下，初压每提高6MPa～7MPa，机组效率提高 约0.9%～1%；在同等压力下，采用二次再热比一次再热机组效率提高约 1.5%～1.6%。 主蒸汽管道、再热蒸汽管道和高压给水管道等主要管道的管径尺寸，应考 虑管材成本和能耗的因素通过优化分析确定，管径选择中还应对主蒸汽和 再热蒸汽管道的阻力进行核算，使其与机炉之间的额定压降相匹配。 锅炉过热器出口至汽轮机进口的全压降，宜不大于汽轮机额定进汽压力的 5%，冷段再热蒸汽管道，再热器、热段再热蒸汽管道规定工况下的全压 降，宜分别为汽轮机规定工况下高压缸排汽压力的1.5%-2.0%、5%、 3.5%-3.0%。 主蒸汽系统温度降5C ，热再热系统温度降3 C
The Main Steam System Design Pressure shall be applicable for the design of the Main Steam headers, branches, and drain lines.
3.1.6 国内主蒸汽管道设计压力确定 （一）根据多年设计和运行经验，亚临界 和超临界机组，主蒸汽管道的设计压力可 取用锅炉最大连续蒸发量下过热器出口的 工作压力。 （二）超超临界机组，主蒸汽管道的设计 压力可取用主汽门进口处设计压力的105％ （主汽门入口处设计压力为汽轮机额定进 汽压力的105%）或取用主汽门进口处设计 压力加锅炉过热器出口至主汽门的管道压 降，二者取大值。
3.6.1 根据规程：冷再热蒸汽管道的系统的设计温度为 VWO工况热平衡图中汽轮机高压缸排汽参数等熵求取在 管道设计压力下相应的温度。如果汽轮机在运行方式上有 特殊要求时，该设计温度应取用可能出现的最高工作温度， 适用于日本、美国机型，一般工程低温再热蒸汽管道采用 A672B70CL32电熔焊接钢管。 3.6.2 考虑Siemens和ALSTOM的高压缸排汽跳闸温度于 500C的要求，故根据高压缸排汽跳闸温度的限制，一般 低温再热（冷段）蒸汽管道采用按美国ASTM A691 Cr11/4CL22 标准生产的电熔焊钢管。 3.6.3 机组FCB工况给水泵跳闸，100%高压旁路无减温水 时对再热冷段蒸汽管道设计温度的影响。
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。
燃煤电厂四大管道设计选用导则
企业标准Q/CPI ××—20××代替Q/CPI ××—20××燃煤电厂四大管道设计选用导则20××—××—××发布 20××—××—××实施中国电力投资集团公司发布目录前言 (1)1范围 (2)2规范性引用文件 (2)3定义与术语 (3)4符号、代号和缩略语 (4)5设计参数 (4)6管道材质规格选型 (4)附录A（资料性附录）四大管道特性数据 (8)附录B（规范性附录）火力发电厂推荐四大管道材质和规格系列 (11)前言随着火力发电技术的不断发展，中国电力投资集团公司（以下简称集团公司）新建火力发电机组已经从300MW、600MW管道发展机组亚临界参数发展到600MW超临界、600MW超超临界、1000MW超超临界参数，四大管道材质和规格系列也随着不断变化，新的材料、新的管道规格设计选型不断出现。
通过对四大管道的材质和规格系列进行统一，可以充分发挥集团公司集中打捆招标采购的优势，并为项目间四大管道调剂使用创造条件，也可使前期项目剩余的管道能够在后期的电厂建设中得到利用，从而有利于减低项目工程造价和节省建设成本。
集团公司曾于2004年4月、2007年3月、2008年3月和2009年5月四次主持召开了在建工程四大管道设计协调会，形成并不断完善了集团公司四大管道材质和规格系列。
并在上述四次会议成果的基础上编制了《中国电力投资集团公司火力发电机组四大管道设计选用指导意见》。
随着新的机型和设计参数不断出现，新材料的运用和使用经验的不断积累，各种类型机组四大管道材质和规格系列将根据需要进一步完善。
本导则由集团公司火电部组织编制，是集团公司企业技术标准系列之一本导则由集团火电部提出。
本导则由集团火电部起草。
本导则由集团火电部归口。
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。
电厂上岗考试汽轮机运行题库(二)
电厂上岗考试汽轮机运行题库（二）第二部分：蒸汽系统、回热系统、定冷水系统各有关内容一、填空题：1．火力发电厂的热力循环有朗肯循环、中间再热循环、回热循环和热电循环。
3．在采用锅炉、汽轮机的火力发电厂中，燃料的化学能转变为电能是在朗肯循环中进行的。
4．朗肯循环是火力发电厂的理论循环，是组成蒸汽动力装置的基本循环。
5．采用中间再热循环可提高蒸汽的终干度，使低压缸的蒸汽湿度保证在允许范围。
6．采用一次中间再热循环可提高热效率约5%；采用二次中间再热循环可提高热效率约7%。
7．一般中间再热循环的再热温度与初温相近。
8．对一次中间再热循环最有利的中间再热压力约为初压力的18~26%。
9．采用中间再热循环蒸汽膨胀所做的功增加了，汽耗率降低了。
10．在纯凝汽式汽轮机的热力循环中，新蒸汽的热量在汽轮机中转变为功的部分只占30%左右，而其余70%左右的热量都排入了凝汽器，在排汽凝结过程中被循环水带走了。
11．汽轮机采用回热循环对于同样的末级叶片通流能力，由于前面的几级蒸汽流量增加，而使得单机功率提高（增加）。
12．热力循环是工质从某一状态点开始，经过一系列的状态变化，又回到原来的这一状态点的变化过程。
13．卡诺循环热效率的大小与采用工质的性质无关，仅决定于高低温热源的温度。
14．产生1kWh的功所消耗的热量叫热耗率。
15．产生1kWh的功所消耗的蒸汽量叫汽耗率。
16．当初压和终压不变时，提高蒸汽初温可提高朗肯循环热效率。
17．当蒸汽初温和终压不变时，提高蒸汽初压可提高朗肯循环热效率。
18．采用中间再热循环的目的是降低末几级蒸汽湿度和提高热效率。
19．将一部分在汽轮机中作了部分功的蒸汽抽出来加热锅炉给水的循环方式叫回热循环。
20．管道外部加保温层的目的是增加管道的热阻，减少热量的传递。
21．汽轮机的蒸汽参数、流量和凝汽器真空的变化，将引起各级的压力、温度、焓降、效率、反动度及轴向推力等发生变化。
22．汽轮机主蒸汽温度降低，若维持额定负荷不变，则蒸汽流量增加，末级焓降增大，末级叶片可能处于过负荷状态。
火电厂四大管材
火力发电厂四大管道包括：一、在电厂通常所说的四大管道指：主蒸汽管道、、再热热段蒸汽管道、再热冷段蒸汽管道及主给水管道。
二、《电力设备监造技术导则》附录H2对四大管道的定义如下：主蒸汽管道、、再热热段蒸汽管道、再热冷段蒸汽管道、高压旁路管道、低压旁路管道、高压给水管道、给水再循环管道以及高旁减温水管道，简称四大管道。
1、主蒸汽管道（过热器出口联箱到高压主汽门接口之间的两条高温高压蒸汽管道）；2、热再热蒸汽管道（再热器出口联箱到中压主汽门接口的两条高温高压蒸汽管道）；3、冷再热蒸汽管道（高压缸排汽口到再热器入口联箱接口之间的两条高温高压蒸汽管道）；4、高压给水管道（电动给水泵出口到省煤器入口联箱接口之间的高压锅炉供给水管道）。
电厂四大汽水管道材料选择1、工程主机设备情况三大主机设备分别按照东方锅炉（集团）股份有限公司、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司和哈尔滨电机厂有限责任公司产品设计。
锅炉和汽轮机主要技术参数如下：1.1锅炉过热蒸汽：最大连续蒸发量：1155t/h出口蒸汽压力：17.5MPa.g出口蒸汽温度：541℃再热蒸汽：蒸汽流量：2469.16t/h进/出口蒸汽压力：3.927/3.613MPa进/出口蒸汽温度：327/541℃1.2汽轮机额定功率（TRL工况）：330MW最大功率（VWO工况）：370.591MWVWO工况参数：主蒸汽压力：16.7MPa.a主蒸汽温度：538℃主蒸汽流量：1155t/h再热蒸汽压力：3.613MPa.a再热蒸汽温度：538℃2、四大汽水管道设计参数3、四大汽水管道材料选择3.1主蒸汽管道材料选择。
原电力部有关部门曾于1994年召开了“九·五”期间火电站管道管件规格化会议，提出了“九·五”期间火电站主要汽水管道规格，其中300MW机组主蒸汽系统主管推荐采用A335--P22管材。
此后国内300Mw机组工程大多照此选用，有关厂家也按A335--P22钢材管道规格研制开发了配套管件。
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发电厂常用的主蒸汽管道系统
1、集中母管制系统
发电厂所有锅炉蒸汽都引往一根蒸汽母管集中后，再由该母管引往各汽轮机和各用汽处。
这种系统的供汽可相互支援，但当与母管相连的任一阀门发
生故障时，全部锅炉和
汽轮机必须停止运行，
严重威胁全厂工作的可
靠性。
因此一般使用阀
门将母管分成两个以上
区段,分段阀门是两个
串联的关断阀，以确保
隔离，并便于分段阀门
本身的检修。
正常运行
时，分段阀门处于开启
状态。
集中母管分段后，发生事故后仍有一个区段不能运行。
如母管分段检修，与该段相连的锅炉和汽轮机的仍要全部停止运行。
所以只有在锅炉和汽轮机的台数不配合情况下，或者单台锅炉与汽轮机单机容量相差很大及蒸汽参数低，机组容量小的发电厂才采用集中母管制系统。
我公司原热动车间采用的就是集中母管制系统。
2、切换母管制系统
每台锅炉与其对应的汽轮
机组成一个单元，而各单元之间
仍装有母管，每一单元与母管出
还装有三个切换阀门，这样机炉
既可单元运行，也可切换到蒸汽
母管上由邻炉取得蒸汽。
该系统
中的备用锅炉和减温减压器均
与母管相连。
这种系统的主要优
点是既有足够的可靠性，又有一
定的灵活性，能充分利用锅炉的
富裕容量进行各炉间的最佳负
荷分配。
其主要缺点是系统较为复杂，阀门多，事故可能性较大，我国中压机组的电厂因主蒸汽管道投资比重不大(相对于单元制
机组)而供热式机组的电厂机炉容量又不完全匹配，这时应采用切换母管制主蒸汽系统。
热力公司现在采用的就是集中母管制系统。
3、单元制机组
每台汽轮机和供应它蒸汽的一台或两台锅炉组成一个独立的单元，各单元之间无横向联系，需用新蒸汽的各辅助设备靠用汽支管与各单元的主蒸汽管道相连，称为单元制系统。
该系统的优点是系统简单、管道短、管道附件少、投资省、压力损失和散热
损失少。
系统本
身发生事故的可
能性小，便于集
中控制。
其缺点
是单元内与主蒸
汽管道相连的任
一设备或附件发
生故障时，整个
机组都要被迫停
止运行，而相邻单元不能相互支援，机炉之间也不能切换运行，运行灵活性差;单元设备必须同时检修。
超高参数或中间再热机组的发电厂，主蒸汽管道投资比重较大，因蒸汽系统更复杂，新汽参数更高，即使相同容量、相同蒸汽初参数的再热式机组，其再热参数也相互间存在差异，在机组启动、调整或紧急甩负荷的特殊情况下，锅炉和汽轮机在动态特性上的差异太大，如何使其协调工作就不是一个容易解决的问题，为了既能满足外界负荷调整的要求，又保证机组的安全，《火力发电厂设计技术规程 (DL 5000—2000) 》规定“10.2.1对装有中间再热凝汽式机组或中间再热供热式机组的发电厂，主蒸汽系统应采用单元制。
”所以我国单机容量100MW（10万瓩）以上的凝汽式的发电厂，无例外的均采用单元制系统。