给水回热加热系统

1、第四章 给水回热加热系统目的要求:了解：典型表面式加热器的结构；回热系统的全面性系统。掌握：两种回热加热器的特点和热力学基本公式；加热器端差的概念；提高表面式加热器热经济性的方法；回热加热系统的确定及其计算。应用：应用热经济性分析的方法对回热系统改变时系统的热经济性进行分析；利用传热学的基本理论分析加热器的特点。熟悉：常见的回热系统的连接方法。1 热力系统的概念及分类一、热力系统的概念定义：即火电厂实现热功转换热力部分的工艺系统。 燃料化学能机械能组成：管道、阀门、热力设备。主蒸汽系统、给水系统、主凝结水系统、回热系统、抽 空气系统、冷却水系统、供热系统。 按范围全厂热力系统 局部热力系统主要

2、热力设备系统局部功能系统以回热系统为中心，包括汽轮机、锅炉和所有局部热力系统锅炉本体、汽轮机本体1 热力系统的概念及分类二、分类 按用途原则性热力系统，原理性图全面性热力系统，实际热力系统的反映不同运行工况下的所有系统；反映安全可靠性、经济性和灵活性。某一特定工况下的系统主要特征。主要反映热经济性。1 热力系统的概念及分类二、分类定义：以规定的符号表明工质完成某种热力循环时所必须流经的各种热力设备之间的联系线路图，称为原则性热力系统图。1、原则性热力系统（图）只表示工质流过时状态参数起了变化的各种必须的热力设备。只表明设备之间的主要联系，备用设备和管路都不画出。即同参数、同容量的设备只表示一个

3、。1 热力系统的概念及分类特点： 实际系统最本质的抽象。实质上表明工质的能量转换即热量利用的过程。 反映发电厂热功转换过程的技术完善程度和热经济性。1、原则性热力系统（图）1 热力系统的概念及分类图7-1 N300-16.7/538/538型机组的发电厂原则性热力系统定义：用规定的符号表明全厂性的所有热力设备及其汽水管道的总系统图。2、全面性热力系统（图）能明确地反映电厂的各种工况及事故、检修时的运行方式。它是按设备的实际数量来绘制，并标明一切必须的连接管路及其附件。全面性热力系统是发电厂设计、施工及运行工作中的重要依据之一。1 热力系统的概念及分类、回热加热设备(一) 回热加热器的类型2、布

4、置方式 立式卧式1、传热方式 混合式加热器汽水直接混合表面式加热器金属受热面3、承压能力 低压加热器 高压加热器位于凝结水泵和除氧器之间，承受凝结水泵出口压力。 位于给水泵和省煤器之间，承受比锅炉压力还高的给水泵出口压力。 、回热加热设备(一) 回热加热器的类型1、混合式加热器 优点：（1）传热效果好，热经济性高。（0） （2）没有金属受热面，构造简单，价格低。 （3）便于汇集不同压力和温度的水、汽。 （4）能除去水中的气体。（例：除氧器） 缺点：（1）热力系统复杂，投资增加。 （2）给水泵台数 厂用电量 （3）对于采用非调节抽汽式汽轮机，当机组负荷突然降低时，给水泵工作可靠性降低。、回热加热

5、设备2、表面式加热器优点：热力系统简单，、运行安全可靠。缺点：（1）有端差，热经济性较低。 （2）金属耗量大，造价高。 （3）加热器本身可靠性差，需增加疏水器和疏水管道。、回热加热设备技术经济比较：面式加热器 + 除氧器（混合式）。、回热加热设备分段式加热器 高参数、大容量机组的表面式加热器结构上采用多种传热形式的组合。包括三部分： 过热蒸汽冷却段（过热段） 加热器本体部分（凝结段） 疏水冷却段（过冷段）(a)(b)(c)(d)(e)(f)j+1jj1jj+1j1H1H2H3图4-13 外置式蒸汽冷却器的连接方式（a）单级并联；（b）单级串联；（c）与主水流分流两级并联；（d）与主水流串联两级

6、并联；（e）先j+1级，后j级的两级串联；（f）先j级，后j+1级的两级串联(二) 面式加热器的类型及其结构特点卧式，换热效果好，热经济性高立式，占地面积小，便于安装和检修 水室结构（管板+U形管束） 联箱结构（联箱+蛇形或螺旋形管束）、回热加热设备水室结构采用管板和U形管束连接方式联箱结构采用联箱与蛇形管束或螺旋形管束相连接的方式(三) 混合式低压加热器 为使水能与蒸汽充分接触采取手段： 淋水盘的细流式、压力喷雾的水滴式，或水膜式KTH设计的卧式混合式加热器结构示意图 第三节 回热（机组）原则性热力系统计算 回热原则性热力系统计算又称（汽轮）机组原则性热力系统计算。一.计算目的1. 确定某工

7、况时机组的热经济指标和各部分汽水流量；2. 根据最大工况时的各项汽水流量，选择有关的辅助设备及汽水管道；3. 确定某些工况下汽轮机的功率或新汽耗量；4. 新机组本体热力系统定型设计。二.计算公式对于上述任何计算目的，如确定热经济指标i，定流量时求 Pe=f（Do） ，或定功率时求 Do=f（P e） 时，需用热经济指标公式： 应用功率方程式 ：其中：计算内容通过加热器热平衡式来求各抽汽量 ；通过物质平衡式求凝汽量 ；通过汽轮机功率方程式求 Pe （定流量计算时）或 Do （定功率计算时）。回热（机组）原则性热力系统计算的三个基本公式 1.热平衡式 2.物质平衡式 3.汽轮机的功率方程式三、计算

8、方法和步骤1.计算方法 以热力学第一定律为主的方法有： 代数运算法 矩阵分析法 偏微分分析法 以热力学第二定律为基础的分析法： 以 分析法为代表 回热（机组）原则性热力系统计算方法： 有传统的常规计算法 等效焓降法 循环函数法等2.计算步骤（详细内容见教材）整理原始资料，整理成该机组回热系统的汽水参数表； “由高到低”进行各级回热抽汽量 Dj（或 j ）的计算； 凝汽系数 c 或新汽耗量 Do 的计算，或汽轮机功率计算；对计算结果进行校核； 机组经济指标和各处汽水流量计算。 四、热平衡式的拟定 热平衡式一般有两种写法： 1.吸热量=放热量h，h为加热器的效率； 2.流入热量=流出热量；其中流入

9、热量中的蒸汽部分应乘以蒸汽焓的利用系数 。 为了在同一个系统计算中采用相同的标准，应统一采用 或 ，故热平衡式的写法,在同一热力系统计算中也采用同一方式。 拟定热平衡式时，最好根据需要与简便的原则，选择最合适的热平衡范围。 （a） （b）图4-19 回热原则性系统计算中热平衡式的拟定范围选择（a） 疏水流入热井的系统；（b） 带疏水泵的系统回热系统热平衡范围选择广义的冷源热损失 若以凝汽器和加热器为热平衡对象，则有若以整个回热系统（包括凝汽器和所有加热器）为平衡对象 ，则有图4-20 回热加热器的疏水类型（a） 放流式加热器；（b）、（c） 汇集式加热器回热加热器的疏水类型五、回热（机组）原则性热力系统的并联计算常规的传统热力系统的计算“由高到低”串联进行的；矩阵方程计算仍是系统的热力系统计算，都是并联进行；并联计算特点是一次能计算几十个未知参数的热平衡方程，同时求得 。东方汽轮机厂由引进技术生产的DH_600-40-H型亚临界参数汽轮机 H1H2H3H4H5H6H7H8图4-17 国产600M