600mw机组抽汽回热系统.docx
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600MW机组抽汽回热系统
一、综述
对于加热器的性能要求,可归结为尽可能地缩小进入加热器的蒸汽饱和温度与加热器出口给水温度之间的差值,我们称之为加热器端差o为实现这一目的,目前主要通过两种途径。
一种途径是采用混合式加热器,从汽轮机抽来的蒸汽在加热器内和进入加热器的给水直接混合,蒸汽凝结成水,其汽化潜热释放到水中,压力温度相同,端差为o,但这种方式需设置水泵为给水提供压力,使其与相应段的抽汽压力一致,这就会消耗一定的能源,除氧器即是一种混合式加热器。
另一种途径是采用表面式加热器,在结构上采取必要措施,尽量提高加热器的效果。
某600MW机组汽轮机共设八段非调整抽汽。
第一段抽汽引自高压缸,在全机第6级后,供1号高加;第二段抽汽引自高压缸排汽,在全机第8级后,供给2号高加、给水泵汽轮机及辅汽系统的备用汽源;第三段抽汽引自中压缸,在全机第11级后,供给3号高加;第四段抽汽引自中压缸排汽,在全机第14级后,供给除氧器、给水泵汽轮机、辅汽系统;第五至第八段抽汽均引自低压缸A和低压缸B,第五段抽汽引自全机第16级后,供给5号低加;第六段抽汽引自全机第17级后,供6号低加;第七段抽汽引自全机第18级后,引自低压缸A的抽汽供给7A号低加,引自低压缸B的抽汽供给7B号低加;第八段抽汽引自全机第19级后,引自低压缸A的抽汽供给供给8A号,引自低压缸B的抽汽供给8B号低加。
除第七、八段抽汽外,各抽汽管道均装设有气动逆止阀和电动截止阀,前者作为防止汽轮机超速的一级保护,同时也作为防止汽轮机进水的辅助保护措施;后者是作为防止汽轮机进水的隔离措施。
由于四抽连接到辅汽联箱、除氧器和给水泵汽轮机等,用户多且管道容积大,管道上设置两道逆止阀。
四段抽汽各用汽点的管道上亦设置了一个气动逆止阀和电动截止阀。
抽汽在表面式加热器中放热后的疏水,采用逐级自流方式。
1号高加疏水借压力差自流入2号高加,2号高加的疏水自流入3号高加,3号高加的疏水流向除氧器。
低压加热器逐级自流后,最后由8号低加流向凝汽器。
由于各级加热器均设有疏水冷却段,可将抽汽的凝结水在疏水冷却段内进一步冷却,使疏水的温度低于其饱和温度,故可以防止疏水的汽化对下级加热器抽汽的排挤。
二、高加系统
为了减小端差,提高表面式加热器的热经济性,现代大型机组的高压加热器和少量低压加热器采用了联合式表面加热器。
某600MW机组高加为卧式、表面凝结、U型换热器,采用三台高压加热器大旁路配置。
此类加热器一般由过热蒸汽冷却段、凝结段、疏水冷却段三部分组成:
1、给水入口2、人孔3、给水出口4、水室分流隔板、5、水室、6、管板、7、蒸汽入口8、防冲板9、过热蒸汽冷却段、10、凝结段11、管束12、疏水冷却段13、正常疏水14、支座15、上级疏水入口16、疏水冷却段密封件17、管子支撑板18、事故疏水
1、过热蒸汽冷却段
当抽汽过热度较高时,导致回热器的换热温差加大,不可逆换热损失也随之增大,为此在高压加热器和部分低压加热器装设了过热蒸汽冷却段,只利用抽汽蒸汽的过热度,蒸汽的过热度降低后,再引至凝结段,以减小总的不可逆换热损失。
在该冷却段中,不允许加热蒸汽被冷却到饱和温度,因为达到该温度时,管外壁会形成水膜,使该加热段蒸汽的过热度被水膜吸附而消失,没有被给水利用,因此在此段的蒸汽都保留有剩余的过热度。
在该段中,被加热水的出口温度接近或略低于抽汽蒸汽压力下的饱和温度。
2、凝结段
加热蒸汽在此段中是凝结放热,其出口的凝结水温是加热蒸汽压力下的饱和温度,因此被加热水的出口温度,低于该饱和温度。
3、疏水冷却段
设置该冷却段的作用是使凝结段来的疏水进一步冷却,使进入凝结段前的被加热水温得到提高,其结果一方面使本级抽汽量有所减少,另一方面,由于流入下一级的疏水温度降低,从而降低本级疏水对下级抽汽的排挤,提高了系统的热经济性。
实现疏水冷却的基本条件是被冷却水必须浸泡在换热面中,是一种水一水热交换器,该加热段出口的疏水温度,低于加热蒸汽压力下的饱和温度。
一个加热器中含有上面三部分中的两段或全部。
一般认为蒸汽的过热度超过50℃~70℃时,采用过热蒸汽冷却段比较有利,因此低压加热器采用过热蒸汽冷却段的很少。
只采用了凝结段和疏水冷却段的加热器,其端差较大。
三、低压加热器
1、#5、#6低压加热器
低压加热器与高压加热器的基本结构相同,主要区别在于没有过热蒸汽冷却区,只有凝结段和疏冷段。
1、凝结水入口2、人孔3、凝结水出口4、事故疏水、5、水室6、管板7、蒸汽入口8、防冲板9、凝结段10、管束11、上级疏水入口、12、管子支撑板13、疏水段14、疏水冷却段密封件15、疏水出口
2、#7、#8低压加热器
7A号和8A号低压加热器合并而成一个同壳加热器安装在高压凝汽器的颈部,7B号和8B号低压加热器合并而成一个同壳加热器安装在低压凝汽器的颈部,该低压加热器由壳体、管系、水室等部分组成,低压加热器壳体内设有一垂直的大分隔板将低压加热器分隔为左右互不相通的两个腔室,7A/B号、8A/B号低压加热器的管系就分别装在这两个腔室内。
管系分别由支撑板支撑,并引导蒸汽沿管系流动,各管系内的疏水冷却段由包壳密封,以保证疏水畅通流动,凝结水从8号低加水室进口进入管系进行加热后,流入出口水室,在水室转向后进入7号低加管系,经7号低加管系的升温后再进入水室,最后从水侧出口管离开低压加热器到上一级低压加热器。
1、8号低加2、8号低加疏水出口3、凝结水进口4、8号低加抽空气出口5、
8号低加蒸汽进口6、8号低加汽侧放气门7、8号低加汽侧放水门8、7号低
加9、7号低加疏水出口10、7号低加抽空气口11、凝结水出口12、7号低
加蒸汽进口13、7号低加汽侧放气门14、7号低加汽侧放水门15、中间隔板
装设在凝汽器颈部是因为该两段抽汽流量大,压力低,蒸汽的比容很大,如果加热器布置在凝汽器外面,需要引出很大的抽汽管,在管道布置、保温层的铺设、安装上都存在难度,而布置在凝汽器喉部,则可节省空间、利于布置。
同时由于以上原因且蒸汽压力较低,该两段抽汽出口没装逆止阀和截止阀,为防止蒸汽倒入汽机,在加热器蒸汽入口设有防闪蒸的挡板,当汽机跳闸时,可防止过多的蒸汽倒入汽轮机。
凝结水旁路采用大小旁路相结合的方式:
其中5号、6号低压加热器采用小旁路,5号、6号低压加热器可单独解列;合体低压加热器(7A号、8A号)与合体低压加热器(7B号、8B号)共用一个大旁路,7A号、8A号或7B号、8B号合体低压加热器能单独解列。
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