汽轮机抽汽回热系统
汽轮机介绍之回热抽汽系统

汽轮机介绍之回热抽汽系统汽轮机是一种利用高温高压蒸汽驱动的热能转换装置,其工作原理是通过燃烧燃料产生高温高压蒸汽,然后利用蒸汽的热能将轮叶推动转子旋转,最终输出机械能。
而在汽轮机的工作过程中,会产生大量的低温低压蒸汽,这些蒸汽还能够进一步发挥作用,提高汽轮机的热能利用效率。
回热抽汽系统就是利用这种低温低压蒸汽,将其回收利用的一种技术。
其主要作用是在汽轮机的排汽过程中,将高温高压的蒸汽与低温低压的蒸汽进行热量交换,从而使低温低压蒸汽的热能得到利用,提高汽轮机的热能转换效率。
回热抽汽系统由回热器、抽汽涡轮以及与主汽轮机相连接的管道系统组成。
在汽轮机工作过程中,高温高压的蒸汽从高压缸排出后,进入回热器进行热量交换。
回热器是一种换热设备,通过将高温高压蒸汽与低温低压蒸汽进行热量交换,使高温高压蒸汽冷却、降压同时,使低温低压蒸汽升温、升压,从而实现热量的回收利用。
在回热抽汽系统中,低温低压蒸汽经过回热器后,进一步被抽入抽汽涡轮中,通过抽汽涡轮的旋转将蒸汽的热能转化为机械能输出。
抽汽涡轮与主汽轮机是通过一条共同的轴线连接的,因此抽汽涡轮的旋转也将带动主汽轮机的旋转,增加了汽轮机的输出功率。
回热抽汽系统的优势在于可以将一部分原本被浪费的低温低压蒸汽的热能回收利用。
通过回热抽汽系统,汽轮机的热能利用效率得到了提高,可以有效地节约能源资源,减少对环境的影响。
此外,由于回热抽汽系统可以提高汽轮机的输出功率和热效率,因此对于提高汽轮机的运行经济性和稳定性也具有重要作用。
然而,回热抽汽系统也存在一些挑战。
首先,回热抽汽系统的设计与优化需要考虑更多的参数,如回热器的结构与性能、抽汽涡轮的转速等,增加了系统的复杂性。
其次,由于回热抽汽系统的操作与控制相对较为复杂,需要精确调节和控制各个部件的工作参数,以实现系统的平稳运行。
总之,回热抽汽系统是汽轮机中一种重要的热能回收利用技术,通过回收利用低温低压蒸汽的热能,提高汽轮机的热能利用效率,节约能源资源,减少对环境的影响。
汽轮机抽汽供热改造措施梅杰

汽轮机抽汽供热改造措施梅杰发布时间:2023-05-11T01:04:51.487Z 来源:《中国科技信息》2023年5期作者:梅杰[导读] 当汽轮机在低真空状态下工作时,即当发电时,会从燃烧的锅炉中产生大量的过热蒸汽,然后由汽轮机进行膨胀做功。
但在实际操作中,涡轮只能够将27%的热量转换为电能,其余的73%则会被循环水中所吸收,然后通过玻璃钢冷却塔排入大气层,从而产生巨大的能耗。
大唐泰州热电有限责任公司江苏省泰州市 225500摘要:当汽轮机在低真空状态下工作时,即当发电时,会从燃烧的锅炉中产生大量的过热蒸汽,然后由汽轮机进行膨胀做功。
但在实际操作中,涡轮只能够将27%的热量转换为电能,其余的73%则会被循环水中所吸收,然后通过玻璃钢冷却塔排入大气层,从而产生巨大的能耗。
而且这些能量虽然庞大,但真正的热量却很少,一般情况下,它的温度在350℃左右,没有任何价值。
在生产中,需要在较低的真空下,尽量将这些热量集中起来,使其在冬天的时候能够得到稳定的供热。
关键词:汽轮机;抽汽供热;改造措施;引言目前国内大部分中小型发电厂使用的汽轮机由于能耗较高,由于涡轮所使用的流量技术相对于煤炭和电力价格的上涨而言较小,因此许多无力维持日常成本的公司已经逐渐处于剩馀状态,为了获得良好的经济效益和提高汽轮机的性能和加热能力,必须对旧的蒸汽轮机进行适当的改造,以最大限度地提高涡轮效率,同时满足公司的需求。
1汽轮机低真空运行循环水供热原理在我国环保、节能、经济发展的日益严格的形势下,降低能源消耗;节能已成为各热电厂日益迫切的需求与任务。
优先在城镇或工业园区附近使用不超过15年的纯凝汽轮机进行供暖改造,鼓励采用技术改造的方式,使电厂的废热得到充分的回收,从而使供热容量得到进一步的提升,以满足新的热负荷的需要。
供热改造要根据实际情况,采取先进的、适合的技术,如打孔抽气、低真空供热、循环水余热利用等,鼓励有条件的机组改造为背压热电联产机组;同时,现役燃煤发电机组改造后,将实现至2020年平均供电煤耗少于310g/kW·h,60x10g/kW·h及以上机组来说少于300g/kW·h。
汽轮机回热抽汽系统设计要点分析

汽轮机回热抽汽系统设计要点分析摘要:汽轮机回热抽汽系统的设计范围为:由汽轮机各级抽汽口至对应回热加热器加热蒸汽进口所有管道及附件的选型和布置设计,包括系统拟定和管道布置两个部分。
从设计程序上,应先进行系统拟定,后根据系统进行管道布置。
工程设计应本着安全第一的原则,设计的主要依据为国家标准、行业标准以及依据国家和行业标准编制的地方或企业标准,而图书及期刊只能作为参考资料使用。
有的设计人员不掌握汽轮机回热抽汽系统的设计流程,造成设计不合理或设计必须环节的遗漏;有的对汽轮机回热抽汽系统设计的关键点和需要注意的问题掌握不好,致使设计存在安全隐患。
关键词:汽轮机;回热抽汽系统;设计要点1回热抽汽系统概述由于回热抽汽管道一侧是汽轮机,一侧是加热器(包括除氧器),在汽轮机突降负荷、甩负荷或低负荷运行时,如果操作不当,就可能使湿蒸汽或水倒流入汽轮机,引起汽轮机超速或水击事故,为此,在抽汽管道上装设了气动或液动止回阀和电动隔离阀。
当电网甩负荷、汽轮机发生故障或加热器水侧水位超警戒水位时,能迅速切断抽汽管路。
电动隔离阀还可用于加热器故障停用时,切断加热汽源而不影响汽轮机的运行。
止回阀和隔离阀一般靠近汽轮机抽汽口布置,以减少抽汽管道上可能储存的蒸汽能量。
对于300MW以上的机组,由于除氧器汽化能量大,为加强保护,在与除氧器连接的抽汽管道上均增设一个止回阀。
另外在每一根与抽汽管道相连的外部蒸汽管道上也装设了止回阀和隔离阀。
2系统拟定2.1系统拟定原则系统拟定必须以汽轮热平衡为基础,结合工程需要,完成系统流程的拟定、管道及附件的选型、控制联锁条件要求、运行说明等。
2.2系统拟定要点2.2.1必须满足汽轮机热平衡的要求汽轮机抽汽系统管径选择必须满足汽轮机热平衡中规定的各级抽汽流量和压降要求,管道及附件强度必须满足汽轮机热平衡中规定的各级抽汽压力和温度要求,以保证运行安全,达到回热加热效果,确保汽轮机效率。
2.2.2气动止回阀为防止汽轮机甩负荷时,回热加热器中的饱和水闪蒸倒流入汽轮机引起汽轮机超速,汽轮机回热抽汽管道上一般需设置止回阀,止回阀同时也作为防止汽轮机进水的辅助措施。
汽轮机抽气系统

汽机抽汽回热系统1、概述:回热抽气系统指与汽轮机回热抽汽有关的管道及设备,在蒸汽热力循环中,通常是从汽轮机数个中间级抽出一部分蒸汽,送到给水加热器中用于锅炉给水的加热(即抽汽回热系统)及各种厂用汽等。
采用回热循环的主要目的是:提高工质在锅炉内吸热过程的平均温度,以提高级组的热经济性。
2、抽汽回热系统作用:抽汽回热系统是原则性热力系统最基本的组成部分,采用蒸汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失,一定量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器中向空气放热,即避免了蒸汽的热量被空气带走,使蒸汽热量得到充分利用,热好率下降,同时由于利用了在汽轮机作过部分功的蒸汽加热给水,提高了给水温度,减少了锅炉受热面的传热温差,从而减少了给水加热工程中不可逆损失,在锅炉中的吸热量也相应减少。
综合以上原因说明抽汽回热系提高了机组循环热效率。
因此,抽汽回热系的正常投运对提高机组的热经济性具有决定性的影响。
3、影响抽汽回热系统经济型地主要参数:影响给水回热加热经济性的主要参数为回热加热分配、相应的最佳给水温度和回热级数,三者紧密联系,互有影响。
在求解最佳回热分配的计算分析中,以Z级理想回热循环的循环效率最大值求其最佳回热分配,(所谓理想回热循环,即假定为混合式加热器,端差为零,不计新蒸汽,抽汽压损和泵功、忽略散热损失)求得理想回热循环的最佳回热分配通式后,根据忽略一些次要因素,进一步简化,即可获得其它近似的最佳回热分配通式。
如“焓降分配法”,这种分配方法是将每一级加热器的焓升取作等于前一级至本级的蒸汽在汽轮机中的焓降;又如“平均分配法”,这种回热分配方法的原则是每一级加热器的焓升相等;其他还有“等焓降分配法”等。
可见给水回热总加热量在各级中的分配是在一定的给水温度和一定级数的条件下,使循环热效率最高为原则,由此对应的各级抽汽回热参数,即为最有利分配的参数。
4、提高系统循环热效率的措施:将给水加热到多少温度,才能使循环热效率达到最高值?以单级抽汽回热为例,回热时给水温度从汽轮机排汽压力下的饱和温度开始逐渐增加,热效率也逐渐增加,热效率达最大值时的给水温度称为最佳给水温度,再提高给水加热温度时,热效率反会减小,热经济性就降低。
1000MW火电机组汽轮机9级回热抽汽系统原理及应用

Tur bi ne
W ANG Ru i
( He i l o n g j i a n g T h i r d E l e c t r i c p o w e r C o n s t r u c t i o n C o . , L t d . , H a r b i n 1 5 0 0 0 1 , C h i n a )
Ab s t r a c t :T h i s p a p e r o f r e g e n e r a t i v e e x t r a c t i o n s t e a m s y s t e m, c o n d e n s a t e s y s t e m d y n a mi c s i mu l a t i o n , s i mu l a t i o n s u p p o r t i n g p l a f t o r m f o L N,
1 回热 抽汽 系统 高加 泄 漏是很 多电厂机 组 都会 出现 的 故 障之 一 , 造成 泄 漏的原 因主要 有 以下 几种 :一是 高加 设备 制 造 工 艺差 , 材 料质 量 不过 关。二是 高加 管板 变形 : 这容 易 使 管端 口发 生泄漏 ,由于 高加 汽侧 压 力较低 ,温度较 高, 而 水侧 压 力较 高 , 温度 较低 , 从 而造 成 两侧 间的 热 应 力与机 械 应 力叠加 , 使 管板 向汽侧 鼓 凸, 造 成 端 口泄 漏。 三是 热应 力过 大 : 高加 的温升率 和 温降率在 高加 启 动和停 运 过程 中相 对较 大 ,这使得 高压加 热 器管与 管 板 结合 处承 受很 大的热应 力 , 从 而导 致端 口泄 漏 。 四是 检修 不 力 , 即检修 质 量不过 关 : 加 热器 泄 漏比较 严重 时 会造 成跳 机 。 因此 , 在 实际机 组运 行 时 , 高低 压 加热 器 系统 需要 运行人 员的重 点监控 。
为什么汽轮机要设计回热抽汽系统?

为什么设计回热抽汽系统?当然这个问题不是绝对的,小的背压汽轮机就没有回热系统。
没有回热抽汽的小汽轮机咱就不考虑了。
一、什么是回热抽汽循环?把汽轮机中部分做过功的蒸汽抽出,送入加热器中加热给水,这种循环叫给水回热循环。
二、如果没有回热抽汽系统会怎么样?对于锅炉来说:若汽轮机没有抽汽回热系统,那么就没有各级加热器,如果不采用外来蒸汽加热,锅炉给水温度就是凝结水温度,哪怕真空是-90kPa,凝结水温度也只有45℃。
这么低的给水温度从省煤器开启进入锅炉,一是水温降低使锅炉燃料量增加,锅炉的主再热蒸汽温度就会变得很高,二是锅炉给水温度低,那么排烟温度将会将的很低,造成尾部烟道、空预器等设备低温腐蚀,三是锅炉受热面换热温差巨大,将会频繁引发爆管等事故。
这些都是影响锅炉的问题,下面说说影响汽机的问题。
如果没有回热抽汽系统,对于汽机来说最主要的一点,对于所有蒸汽都需要进入汽轮机做功,而在纯凝汽式汽轮机中大约只有30%的热能转变为电能,而其中70%的热量被凝汽器的循环水带走,热量经循环水由冷却塔排至大气,变成了汽轮机的冷源损失,冷源损失是火力发电厂损失最大的一项。
其次,因没有抽汽,汽轮机后几级的通流量就要增加,低压缸体积就需要增大,末级叶片就要加长。
三、综上,为了提高机组经济性,设置了回热抽汽系统汽轮机中间部分抽出一部分蒸汽,经过加热器提高给水温度。
就避免了这部分蒸汽在凝汽器中凝结放热,减少了冷源损失。
抽汽通过加热器提高了给水温度,使给水在锅炉中的吸热量减少,因此燃料量也减少。
对锅炉本身带来的好处就很多了,防止低温腐蚀、减小换热温差等。
理论上,回热级数越多,汽机循环效率就越高。
但随着回热级数的增加,循环效率的增长逐渐平缓。
锅炉给水温度的增加,提高了热经济性,但却使锅炉排烟温度提高,锅炉效益降低,或需增加锅炉尾部采热面,使锅炉投资增加。
因此在回热抽汽系统设计上要综合考虑汽轮机效率、锅炉效率、给机组带来的问题、投资建设费用、运行维护等影响因素设计回热抽汽级数。
浅述汽机抽汽回热系统的优化方案

浅述汽机抽汽回热系统的优化方案【摘要】本文在充分借鉴国内外超超临界机组的先进设计思想以及总结国内超超临界机组成熟经验的基础上,对1000MW超超临界机组回热系统进行全面优化,充分利用蒸汽过热度,合理增加抽汽级数,提高能源综合利用效率,减少能耗,合理降低初投资和运营成本。
【关键词】抽汽;系统;回热;优化1回热系统概况1000MW超超临界机组在国内建设至今,经历了三个阶段:第一阶段,以华能玉环、华电邹县、国电泰州、外高桥三期为依托的我国第一批1000MW超超临界项目。
该阶段的特点是:主设备采取技术转让及合作设计制造、国内加工、并由外方进行性能保证的方式,电厂的总体设计由国内设计院参照外高桥二期900MW机组完成。
该阶段主机参数都基本类似,汽轮机进口参数为25~26.25MPa/600℃/600℃,回热系统都采用八级回热。
第二阶段,以华能海门、国华宁海等项目为代表的1000MW超超临界项目。
该阶段的特点是:除少数零部件外,主设备基本实现了国产化,性能保证也由国内厂商负责。
此阶段主要对辅机设备及系统选型进行了进一步优化,但是主机参数及回热级数上与第一阶段类似,汽轮机进口参数保持在25~26.25MPa/600℃/600℃,回热系统也采用八级回热。
第三阶段,为了提高主机的竞争力,各大主机厂都在原常规超超临界一次再热机组的参数基础上,对主机设备进行局部改造,以适应更高参数的1000MW高效超超临界机组。
据统计,在超超临界机组参数条件下,主蒸汽压力提高1MPa,机组热耗率就可下降0.13%~0.15%;主蒸汽温度每提高10℃,机组的热耗率就可下降0.25%~0.30%。
再热蒸汽温度每提高10℃,机组的热耗率就可下降0.15%~0.25%。
相对于常规1000MW超超临界机组,高效1000MW超超临界机组的汽轮机进口主蒸汽压力和再热蒸汽温度进一步提高,参数提高至27~28MPa/600℃/610℃(620℃),部分机组回热级数也增加到9级。
600wm机组回热抽汽系统流程

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汽机抽汽回热系统
1、概述:回热抽气系统指与汽轮机回热抽汽有关的管道及设备,在蒸汽热力循环中,通常是从汽轮机数个中间级抽出一部分蒸汽,送到给水加热器中用于锅炉给水的加热(即抽汽回热系统)及各种厂用汽等。
采用回热循环的主要目的是:提高工质在锅炉内吸热过程的平均温度,以提高级组的热经济性。
2、抽汽回热系统作用:抽汽回热系统是原则性热力系统最基本的组成部分,采用蒸汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失,一定量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器中向空气放热,即避免了蒸汽的热量被空气带走,使蒸汽热量得到充分利用,热好率下降,同时由于利用了在汽轮机作过部分功的蒸汽加热给水,提高了给水温度,减少了锅炉受热面的传热温差,从而减少了给水加热工程中不可逆损失,在锅炉中的吸热量也相应减少。
综合以上原因说明抽汽回热系提高了机组循环热效率。
因此,抽汽回热系的正常投运对提高机组的热经济性具有决定性的影响。
3、影响抽汽回热系统经济型地主要参数:影响给水回热加热经济性的主要参数为回热加热分配、相应的最佳给水温度和回热级数,三者紧密联系,互有影响。
在求解最佳回热分配的计算分析中,以Z级理想回热循环的循环效率最大值求其最佳回热分配,(所谓理想回热循环,即假定为混合式加热器,端差为零,不计新蒸汽,抽汽压损和泵功、忽略散热损失)求得理想回热循环的最佳回热分配通式后,根据忽略一些次要因素,进一步简化,即可获得其它近似的最佳回热分配通式。
如“焓降分配法”,这种分配方法是将每一级加热器的焓升取作等于前一级至本级的蒸汽在汽轮机中的焓降;又如“平均分配法”,这种回热分配方法的原则是每一级加热器的焓升相等;其他还有“等焓降分配法”等。
可见给水回热总加热量在各级中的分配是在一定的给水温度和一定级数的条件下,使循环热效率最高为原则,由此对应的各级抽汽回热参数,即为最有利分配的参数。
4、提高系统循环热效率的措施:将给水加热到多少温度,才能使循环热效率达到最高值?以单级抽汽回热为例,回热时给水温度从汽轮机排汽压力下的饱和温度开始逐渐增加,热效率也逐渐增加,热效率达最大值时的给水温度称为最佳给水温度,再提高给水加热温度时,热效率反会减小,热经济性就降低。
这是因为给水加热温度提高后,相应的抽汽压力也提高,对该部分的抽汽而言,每千克抽汽在汽轮机中热变功的量减少了,若发电量不变,则要增加进入汽轮机中的新蒸汽量,以弥补因抽汽而减少的发电量,抽汽压力愈高,增加的新蒸汽量就愈多,因而汽耗率也愈大,相应的排向低温热源的热量也就越大,锅炉加热的数值虽不断降低,但汽耗率增加较快,以致使热耗率相应增大,从而使循环热效率降低。
理论上,加热级数愈多,最佳给水温度愈高。
在实际应用中,给水温度并非加热到最佳给水温度,这是因为还必须要全盘考虑技术经济性,一方面,给水温度的提高,使排烟温度升高,锅炉效率降低,或需增大锅炉尾部受热面,使锅炉投资增加;另一方面,由于回热使得锅炉的蒸发量和汽轮
机高压端的通流量都要增加,而汽轮机的低压端的通流量和蒸汽流量相应减少,因而不同程度地影响锅炉、汽轮机以及各相关辅助系统的投资、拆旧费和厂用电。
通过技术经济比较确定的最佳给水温度,称为经济最佳给水温度。
理论上,给水回热的级数越多,汽轮机的热循环过程就越接近卡诺循环,汽热循环效率就越高,但加热级数增加时,热效率的增长逐渐放慢,相对得益不多,运行也更加复杂,同时回热抽汽的级数受投资和场地的制约,因此不可能设置的很多。
在实际中,600MW机组的加热级数一般为7~8级。
5、抽汽系统组成:本汽轮机共设七段非调整抽汽,第一段抽汽引自高压缸,供1
高加;第二段抽汽引自高压缸排汽,供给2高加;第三段抽汽引自中压缸,供3高加;第四段抽汽引自中压缸,供给除氧器和辅助蒸汽系统;第五、六、七段抽汽均引自低压缸,分别供给三台低压加热器。
6、抽汽逆止门:除第七级抽汽外,一、二、三、五、六级抽汽管道上分别装设具有快关功能的电动门和气动逆止门各一个。
气动门止阀布置在电动门之后。
电动门作为汽轮机防进水的第一级保护,气动逆止门作为防止汽轮机突然甩负荷后的超速保护,兼防止汽轮机进水事故的第二级保护。
在四级抽汽管道上,在电动门后装设二只串联的气动逆止门,装设二只逆止门的原因是:在四级抽汽管道上连接有众多的设备,这些设备或者接有高压汽源,或者接有辅助蒸汽汽源(如除氧器等),在机组起动低负荷运行,汽轮机突然甩负荷或停机时,其它汽源的蒸汽有可能串入四级抽汽管道,造成汽轮机超速的危险性最大,所以串联二个逆止门可以起到双重的保护作用。
在四级抽汽管道接除氧器的管道上还装设一只电动门和一只逆止门。
除氧器还接有从辅助蒸汽系统来的起动加热用汽和低负荷切换用汽。
在抽汽系统的各级抽汽管道的电动隔离阀前后和逆止门后,以及管道的最低点,分别设置疏水点,以防在机组起动,停机和加热器发生故障时,在系统中有水的积聚。
各疏水管道通过疏水集管接至本体疏水扩容器后导至凝汽器。
抽气逆止门控制气管路上所装的电磁阀与汽轮机的危急遮断联动。
当主汽阀关闭时,空气引导阀关闭,抽汽阀控制汽管路被切断。
当主汽阀关闭或甩负荷时,电磁阀线圈断电,电磁阀动作,切断气源,将抽汽阀操纵座内的空气排空,抽汽逆止门的阀碟在自重和操纵座弹簧作用下关闭。
机组挂闸后,如抽汽逆止门气控电磁阀故障,应及时开启其旁路,将抽汽逆止门控制气缸开启。
机组运行过程中抽汽逆止门需定期进行活动试验,其目的是为防止或及早发现阀门的卡死、失灵。
抽汽管路上的手动滑阀,旁路门等可供试验和维修的使用。
抽汽逆止门气控管道上设置液气分离器,当其液位高时,应及时切换,联系检修处理,以防止油液进入抽汽逆止门控制气缸。
抽汽逆止门定期活动试验要求:
1)机组每次启动前,均应进行系统的联动试验及抽汽逆止门的活动试验。
2)机组正常运行期间,必须每周一次进行抽汽逆止门的活动试验,以检查其灵活性。
3)定期活动试验必须逐一进行,待做完一组。
并复位后方能进行下一组的试验。
4) 活动试验时应注意动作行程不宜太大,以免影响机组正常运行。