热力发电厂 课件 第七章 火力发电厂全面性热力系统

2026/11/41第七章

火力发电厂全面性热力系统2026/11/42目的要求:明确全面性热力系统的概念、特点、组成重点掌握回热系统全面性热力系统掌握常用的主蒸汽、再热蒸汽系统、给水管道系统，以及旁路系统的型式及其应用了解全厂公用汽水系统第一节

概述2026/11/43常识：通过全面性热力系统可以了解发电厂热力设备的配置情况根据发电厂全面性热力系统图，可以汇总主辅热力设备、各类管道及其附件的数量和规格全面性热力系统图是发电厂设计、施工和运行工作的基础2026/11/44

一、发电厂全面性热力系统的概念定义：以规定的符号表明发电厂全厂性的所有热力设备及其汽水管道和附件连接的总系统图拟定要求：保证电厂安全可靠运行保证电厂运行调度的灵活性，能适应各种工况的不同运行方式各种系统及其管道的布置应简明建造费用和运行费用符合经济要求便于施工、维护和扩建原则性热力系统：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

二、发电厂全面性热力系统的组成2026/11/45主蒸汽、再热蒸汽系统旁路系统机组回热系统除氧和给水系统回热抽汽系统凝结水系统补充水系统加热器疏水和抽空气系统等供热系统全厂公用汽水系统等设备：锅炉、汽轮机组、各种热交换器、各种阀门、减温减压器、水泵、水箱等系统

第二节

主蒸汽及再热蒸汽系统2026/11/46常识：主蒸汽及再热蒸汽系统：一、二次蒸汽系统设计规定：GB50660-2011《大中型火力发电厂设计规范》，大中型火电机组的主蒸汽系统应采用单元制计算方法：DL/T5366-2014《发电厂汽水管道应力计算技术规程》和DL/T5054-2016《火力发电厂汽水管道设计规范》主蒸汽(一次)系统：从锅炉过热器出口输送到汽轮机进口的主蒸汽管道、阀门及疏水装置以及通往其它用汽处的各主蒸汽支管统再热蒸汽(二次)系统：从汽轮机高压缸排汽经锅炉再热器至汽轮机中压联合汽阀的全部管道、分支管道以及相应的阀门等构成的管道系统再热冷段蒸汽系统：汽轮机高压缸排汽到锅炉再热器入口联箱的再热蒸汽管道及其分支管道再热热段蒸汽系统：锅炉再热器出口联箱到汽轮机中压联合汽阀的再热蒸汽管道及其分支管道定义：2026/11/472026/11/48特点：输送工质流量大，参数高管道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

一、系统功能主蒸汽系统：将高压高温的蒸汽从锅炉过热器出口输送到汽轮机高压缸主汽门作为汽轮机的轴封用汽和驱动给水泵的小汽轮机提供高压蒸汽汽源再热蒸汽系统：从汽轮机高压缸排汽口将高压缸排汽输送到锅炉再热器入口、从再热器出口将热再热蒸汽输送到中压缸入口的再热联合汽门为高压加热器提供加热蒸汽，为辅助蒸汽系统提供蒸汽2026/11/49

二、主蒸汽系统的类型与选择集中母管制系统(单母管制系统)切换母管制系统单元制系统2026/11/4102026/11/411集中母管制（单母管制）系统：定义：全厂的锅炉蒸汽全都先引至一根母管上，再由该母管引至汽轮机和各用汽处。优点：运行较灵活，供汽可以相互支援，布置方便。缺点：阀门多，可靠性差，压损和热损失大，经济性差，母管投资高。应用：锅炉与汽轮机台数不匹配时、小机组。2026/11/412切换母管制：定义：每台锅炉与其相对应的汽轮机组成一个单元，而各单元之间仍装有母管，每一单元与母管相连处装有三切换阀门，这样机炉既可单元运行，又可切换到蒸汽母管由邻炉取得蒸汽优点：有足够的可靠性，运行更灵活，进行最佳负荷分配缺点：系统复杂，阀门多，经济性差，投资大，管道长，压力损失和散热损失增大，事故可能性大应用：中、小容量，高、中压机组和供热机组2026/11/413单元制：定义：每1～2锅炉与对应的汽轮机组成一个独立单元，各单元之间无母管联系，单元内所用新蒸汽的支管均与机炉之间的主汽管相连优点：系统简单、管道短，管道附件少，可节省大量优质合金钢，投资少，经济性高，系统本身可靠性高，便于集中控制。给设计、运行和施工带来很大方便缺点：不能进行切换，运行灵活性差，单元内设备必须同时检修应用：大机组，再热机组主蒸汽系统型式的比较和应用

性能项目可靠性灵活性经济性方便性集中母管制系统差中差差切换母管制系统中好中中单元制系统好差好好2026/11/414

三、主蒸汽与再热蒸汽系统的优化设计常识：管道设计要求在有限的面积和空间中，以最少的材料费用，将管道布置的完全满足系统的运行要求选材正确流阻较小、走向清晰补偿良好、支吊合理安装维修方便避免水击和振动降低噪声等2026/11/4152026/11/4161.高、中压主汽阀和高压缸排汽止回阀高压主汽阀：一般配置两个，也有配置四个的情况(如北仑电厂2号600MW机组、邹县电厂1000MW机组)高压调速汽阀：一般都配置四个中压联合汽阀(中压主汽阀和相应的调速汽阀合为一体)：一般配置两个或四个止回阀：再热机组高压缸排汽管道上设置，以防止机组甩负荷时，蒸汽倒流入汽轮机注意点：再热后蒸汽的压力虽然不高(约在4～6MPa)，但蒸汽温度与主蒸汽温度相同或略高，蒸汽的容积流量很大2.主蒸汽与再热蒸汽系统的混温措施2026/11/417常识：汽轮机的高、中压缸均采用双侧进汽方式温度偏差：布置因素、位置不同后果：过大的蒸汽偏差，当蒸汽进入汽轮机后，汽缸发生不均匀变形，产生热应力，发生振动，威胁汽轮机安全国际电工学会规定：温度偏差：持久性﹤15

C

瞬时性﹤42

C减少汽温偏差：采用中间联络管，即混温措施减少压损：减少管件(阀门、流量计等)，增大管径

2026/11/418双管系统：系统流程：主蒸汽管分左右两侧进入高压缸的自动主汽门，高压缸排汽分两侧进入再热器，再热后蒸汽分两侧进入中压缸的中压联合汽门特点：主蒸汽管道上装有流量测量喷嘴和电动隔离阀，在左右两侧电动隔离阀后、自动主汽阀前，设置一根φ133×17mm的中间联络管道，以减小汽轮机两侧进汽的压差和温差四个调速汽阀之后各有一根导汽管至高压缸第一级的喷嘴组高压缸排汽管道上各装有一个液动逆止阀两根热再热管道上无任何阀门，中压联合汽阀通过四根导汽管引至中压缸2026/11/419单管-双管系统：1-2布置方式系统流程：主蒸汽和再热蒸汽管采用单管或部分采用单管，到自动主蒸汽门或中压联合汽门前又分叉为两根

特点：主、再热蒸汽进入高、中压主汽阀前由单管分叉为双管，高、中压主汽阀后各设有导汽管分别引至高、中压缸主、再热蒸汽管道上无关断阀或逆止阀，中压联合汽阀由一个滤网、一个中压主汽阀和一个中压调节阀组成的组合式阀门这种方式的主、再热蒸汽系统，不需要混温主蒸汽为双管-单管-双管系统、再热蒸汽为双管系统双管-单管-双管系统：2-1-2布置方式系统流程：锅炉过热器出口联箱两侧各引出一根主蒸汽管道，经锻钢Y型三通阀汇集为单管，在汽轮机高压缸主汽阀前，单管再分为双管与两侧高压主汽阀相连2026/11/420特点：主蒸汽单管长度为管径的20倍，以充分混合减小温度偏差单管上装设锅炉主汽阀和流量测量喷嘴主蒸汽为双管系统、再热蒸汽为双管-单管-双管系统系统流程：两侧主、再热蒸汽进入高、中压缸前均设置有φ250×25mm的中间联络管道2026/11/421特点：再热热段蒸汽管道的单管长度为其管径的13倍主蒸汽管道上装有流量测量喷嘴高压缸两侧排汽管道上装有气动逆止阀2026/11/422主蒸汽为单管-四管系统、再热冷段为双管-单管-双管系统、再热热段为双管-单管-四管系统系统流程：主蒸汽系统：1-4布置方式，过热器出口联箱通过一根主蒸汽管道将蒸汽引入汽轮机房，然后分成四根分别于汽轮机的四个主汽阀相连接再热冷段蒸汽系统：2-1-2布置方式，高压缸通过两根排汽管道，在排汽止回阀后合并为一根再热冷段蒸汽管道，达到锅炉之后又分成两根蒸汽管道进入锅炉再热器再热热段蒸汽系统：2-1-4布置方式，锅炉再热器出口联箱来的蒸汽，先经过两根热再热蒸汽管道，后合并成一根热再热蒸汽管道，进入汽轮机房后，又分成四根蒸汽管道，于汽轮机中压缸的四个主汽阀相连接主蒸汽为双管-四管系统、再热冷段为双管-单管-双管系统、再热热段为双管系统系统流程及特点主蒸汽系统：2-4布置方式，过热器出口联箱两侧各有一根主蒸汽管道将蒸汽引至汽轮机主汽阀前，再各分成两根管道分别于汽轮机的四个主汽阀相连接。主蒸汽管道上有弹簧式安全阀和电磁式安全阀再热冷段蒸汽系统：2-1-2布置方式，高压缸排汽经两根排汽管排出后，汇集成一根管道引至锅炉再热器前，再分成两根管道进入再热器联箱再热热段蒸汽系统：2-2布置方式，锅炉再热器出口联箱两侧各引出一根再热热段蒸汽管道与两个中压联合汽阀相连接主、再热热段蒸汽管道均设置有中间联络管高压缸排汽管道上不设置止回阀：机组采用一级大旁路系统2026/11/4233.主蒸汽与再热蒸汽压损及管径优化常识：降低主蒸汽和再热蒸汽的压损，可提高机组的运行热经济性主蒸汽和冷、热再热蒸汽的管道压损对机组经济性的影响程度是不同的对某国产300MW再热机组的计算结果：主蒸汽压力低于额定值0.1MPa时，汽轮机功率减少约160kW再热热段蒸汽压力低于中压缸设计进汽压力0.05MPa时，汽轮机功率减少约900kW两者相差十余倍2026/11/424蒸汽压损的主要影响因素：管径、管道附件等管径优化内容管子壁厚计算压降计算费用计算2026/11/425总费用最小的管径为最经济管径实际情况：对于亚临界参数汽包锅炉和直流锅炉，主蒸汽管道压降：允许压降为汽轮机设计进汽压力的4%～5%再热系统的总压降：一般不超过高压缸排汽压力的9%～10%锅炉再热器的压降和再热管道的压降：各占50%再热冷段蒸汽管道压降：约占再热管道总压降的30%较为经济

四、主蒸汽与再热蒸汽的全面性热力系统举例系统特点：

N1000-26.25/600/600型机组主蒸汽及再热热段、冷段蒸汽系统采用单元制系统主蒸汽和再热热段均采用双管系统再热冷段采用2-1-2布置方式过热器出口及再热器的进、出口管道上设置有水压试验隔离装置，锅炉侧管系可做隔离水压试验为了减小蒸汽的流动阻力损失，在主汽阀前的主蒸汽管道上不设置任何截止阀门，也不设置主蒸汽流量测量装置主蒸汽流量通过在锅炉一级过热器和二级过热器之间的流量测量装置来测量2026/11/426第三节旁路系统2026/11/427常识：汽轮机旁路系统的设置及其功能、形式和容量，应根据汽轮机、锅炉的特性和电网对机组运行方式的要求，并结合机组启动参数匹配后确定

一、旁路系统的类型及其工作原理旁路系统的概念：定义：指锅炉产生的蒸汽在某些特定情况下，绕过汽轮机，经过与汽轮机并联的减温减压装置，将减温降压后的蒸汽送入再热器或低参数蒸汽管道或直接排至凝汽器的连接系统，以期完成特定的任务常识每一级旁路实际上就是一个减温减压器主要设备：进汽调节阀(减温减压阀)、减温水调节阀、凝汽器喉部的扩容式减温减压装置等2026/11/4282026/11/429高压旁路(Ⅰ级旁路)：新汽→绕过高压缸→冷再热蒸汽管道低压旁路(Ⅱ级旁路)：再热后蒸汽→绕过中、低压缸→冷凝器大旁路(III级旁路)：新汽→绕过整个汽轮机→冷凝器常识：再热式机组的旁路系统是由上述一种、两种或三种型式组合而成的2.旁路系统的类型3.旁路系统的工作原理减温减压原理等焓节流减压过程喷水减温过程工作过程机组正常热力过程：曲线1-3-4-8旁路系统热力过程：曲线1-2-3-4-5-6-7-8高压旁路：曲线1-2，等焓节流降压；曲线2-3，喷水降温中、低压旁路：曲线4-5，等焓节流降压；曲线5-6，喷水降温旁路蒸汽到凝汽器：曲线6-7，等焓节流降压；曲线7-8，喷水降温2026/11/430

二、旁路系统的作用2026/11/431三大作用：调节工况、安全保护、回收汽水工质和热量1.调节工况机组启动和停运时，锅炉产生的蒸汽量与汽轮机的要求不相一致时，由旁路系统来进行调节，以使其相匹配机组冷、热态启动初期，锅炉产生的蒸汽尚未达到汽轮机的冲转要求时，这部分蒸汽可由旁路系统排出电网短期故障时，要求汽轮机空转或带厂用电运行，由于锅炉受到最低稳燃负荷等的限制，其多余的蒸汽通过旁路系统排出2026/11/4322.安全保护保护再热器：无旁路、有旁路锅炉点火至汽轮机冲转前和停机不停炉工况：通过高压旁路向再热器供汽，以冷却再热器机组甩负荷：通过旁路向再热器通汽，防止再热器超温防止锅炉超压和安全阀动作：紧急停炉时，通过旁路排出剩余蒸汽安全阀作用：

100%容量旁路系统在锅炉超压和机组甩负荷时，泄压实行压力跟踪：机组滑压运行时，配合汽轮机实行压力跟踪3.回收汽水工质和热量机组启、停、甩负荷、停机不停炉等工况中，工质通过旁路系统排入凝汽器，不必向空排汽，从而回收工质及其热量，减少汽水损失2026/11/433I、Ⅱ级旁路的主要作用：满足汽轮机启动过程中不同阶段对蒸汽参数和流量的要求当机组启、停及甩负荷时，保护再热器

III级旁路的作用是：满足锅炉低负荷稳定运行的需要小常识：旁路系统在调峰机组上的作用更为明显冷态启动一次的寿命损耗率约为0.1%，热态启动约为0.01%金属温度的变化幅度和金属温升率越小，其寿命损耗率就越小采用旁路系统，可满足机组启停时对汽温的要求，减少汽轮机寿命损耗

三、常见的旁路系统形式1．三级旁路系统定义：整机旁路和高、低压两级旁路串联系统特点汽轮机负荷低于额定负荷50%时，通过整机旁路，使锅炉维持最低负荷稳燃，多余蒸汽经整机旁路排至凝汽器高、低压两级旁路串联，可满足汽轮机启动过程不同阶段对蒸汽参数和流量的需求，保证了再热器的最低冷却流量优点：供能齐全缺点：系统复杂，设备及附件多，投资大，布置困难，运行不便。现很少采用2026/11/4342026/11/435

三级旁路系统2．两级旁路串联系统特点各种工况下，通过高压旁路能保护再热器通过两级旁路串联系统的协调，能满足启动性能好之要求机组冷、热态启动时可加热主再热蒸汽管道调节再热蒸汽温度以适应中压缸温度要求调节中压缸的进汽参数和流量，以适应高中压缸同时冲转或中压缸冲转方式等，即适用于基本负荷机组，也适用于调峰机组汽轮机甩负荷到零时，不允许锅炉长时间低负荷运行因电网故障甩负荷时，一般20min左右即可恢复，锅炉在短时间内在20%额定负荷下运行是允许的2026/11/4362026/11/437两级旁路串联系统2026/11/4383.两级旁路并联系统特点高压旁路(10%容量)和整机旁路(20%容量)并联高压旁路：保护再热器，启动时暖管整机旁路：各种工况下将剩余蒸汽排入凝汽器2026/11/4394．单级(整机)旁路系统特点：系统简单，操作方便，投资最少

可用于加热过热蒸汽管，调节过热蒸汽温度不适用于调峰及组不能保护再热器2026/11/440特点具有启动阀、锅炉安全阀和减温减压阀三种功能高压旁路容量为100%锅炉容量，能在2.5s内快速打开，故兼有锅炉安全阀作用，锅炉不再设安全阀热控及其调节的要求高，执行机构各有两个独立的电动机分别用于快速、慢速两种控制，且液压控制耗功较多由9套带电动执行机构的阀门组成，旁路系统尺寸增大，投资增加5．三用阀两级旁路系统2026/11/441装有三用阀的两级旁路串联系统2026/11/442特点：装有启动分离器(启动旁路系统)，相当于中压汽包机组负荷到30

，可切除分离器，处于热备用，以备甩负荷时用四、直流锅炉的旁路系统：启动旁路系统常识：直流锅炉启动初期的不合格蒸汽不能送往汽轮机启动时汽水比容差别大，存在短暂的工质膨胀现象锅炉和汽机启动暖机和冲转所要求的启动时间和蒸汽流量不同2026/11/443超临界机组旁路的特殊性：

600MW超临界机组启动旁路系统机组特殊性厚壁部件的热应力问题更严重蒸汽流速更快，压力更高，固体颗粒的侵蚀更严重超临界机组旁路系统容量比亚临界机组容量大一般地，高压旁路容量达到50%BMCR左右启动旁路系统的主要作用：保护再热器回收工质和热量适应机组滑参数启动的需要

五、旁路系统的设计GB50660-2011《大中型火力发电厂设计规范》规定：旁路系统一般按30%BMCR～40%BMCR或100%BMCR容量设置与机组特性和电网系统要求有关2026/11/444国内火电机组两级旁路串联系统的性能和参数2026/11/4452.旁路系统的容量计算与选择：1.旁路系统参数的选择原则：高压旁路阀前的参数：取汽轮机额定工况下高压缸的进汽参数高压旁路阀后的参数：与高压缸的额定排汽参数一致低压旁路阀前的压力：与高压旁路阀后的压力相适应，即取高压旁路阀后压力扣除再热器及再热管道压降定义：额定参数下旁路阀通过的蒸汽流量Dby与锅炉最大蒸发量Db,max的比计算式：2026/11/446注意事项：减温用喷水量未包括在旁路容量内喷水量的计算方法方法1：对于高压旁路喷水系数α=0.1～0.2低压旁路喷水系数α=0.4～0.7方法2：依据减温减压装置的热平衡和质量平衡方程热平衡方程：质量平衡方程：减温水流量为：减温减压装置入口减温水流量减温减压装置出口蒸汽流量旁路系统容量的选择要求：考虑机组的任务基本负荷机组，容量不需太大；调峰机组，容量随之加大低压旁路，对再热器的干扰尽可能小，并保持凝汽器工况稳定甩负荷时不希望再热器溢流阀动作，低旁容量取100%BMCR甩负荷时再热器溢流阀允许瞬间开启，低旁容量取60%BMCR～70%BMCR启动要求：容量应在50%BMCR以上锅炉最低稳燃负荷的要求：容量按30%BMCR+5%BMCR余量考虑甩负荷的要求：容量可选择30%～50%BMCR动作时间：越快越好开通动作：1～2s关闭动作：2～3s2026/11/447

六、不设旁路系统的措施锅炉不设置启动旁路：从机组启动至并网前，采用低温段过热器引出蒸汽进行暖机、升速汽轮机只采用高压缸启动方式：设置旁路的意义不大机组启动时：锅炉有控制炉膛出口烟温的装置，保证启动期间炉膛出口烟温低于538℃，以保护再热器蒸汽升温、升压的速率要减慢，增加了启动时间，对热态启动增加10～15min机组甩负荷时：有防止超速、超温和超压的相关措施2026/11/448

七、旁路系统举例组成：40%BMCR高压旁路40%BMCR+高压喷水量的低压旁路系统流程及特点高压旁路：主蒸汽管道→汽轮机高压缸排汽逆止阀后的冷段再热蒸汽管道→再热器。减温水来自给水泵出口。一套低压旁路：再热器出口管道→凝汽器。减温水来自凝结水精处理装置出口的凝结水系统。两套2026/11/449某1000MW机组两级串联的高、低压旁路系统示意图第四节

机组回热全面性热力系统2026/11/450常识：特点：考虑了机组在所有运行工况下工质的流程、设备间的切换、运行可靠性、安全性和灵活性及总体投资的经济性组成：包括回热抽汽系统、除氧及给水系统、凝结水系统、加热器疏水与抽空气系统、轴封汽系统、小汽轮机蒸汽及疏水系统、辅助蒸汽系统(包括启动循环加热系统)以及抽真空系统等2026/11/451

一、机组回热全面性热力系统的设计要求回热系统正常运行工况的设计要求满足原则性回热系统的运行流程：如图7-10设置加热器的抽空气系统：为什么？维持表面式加热器汽侧具有一定的疏水水位：为什么？设置凝结水泵、疏水泵入口的抽空气系统：为什么？设置备用泵：如凝结水泵和给水泵设置加热器的水侧旁路：为什么？合理设置必要的阀门：如抽汽管道上的逆止阀，为什么？设置加热器抽空气和低压加热器疏水备用管路2.回热系统事故工况的设计要求3.机组低负荷工况要求设置给水泵和凝结水泵的再循环管路：为什么？除氧器低负荷汽源的切换定压运行除氧器：为维持特定压力应切换至高一级抽汽滑压运行除氧器：保证自动大气排汽，需改变运行方式为定压运行，需要切换汽源高压加热器至低压加热器的备用疏水管：为什么？2026/11/4524.机组的启、停工况要求必要管路及阀门的设置：如加热器和泵的汽、水进出口处的关断阀门除氧水进入省煤器的相应系统及管路：如除氧器启动时循环加热系统机组启动加热汽源

二、除氧给水系统2026/11/453㈠、除氧给水系统的组成及作用组成：从除氧器到锅炉省煤器入口之间的设备、管道、阀门和附件除氧系统：除氧器给水系统：除氧器给水下降管入口到省煤器进口间的管道、阀门和附件，以给水泵为界，按压力分：低压给水系统：给水泵进口之前者高压给水系统：给水泵出口之后者作用：将主凝结水进行除氧，并暂存于除氧器给水箱中，通过给水泵提高压力，经高加进一步加热后，输送到锅炉的省煤器入口，作为锅炉给水向锅炉再热器、过热器的一、二次减温器以及汽轮机高压旁路系统的减温器提供减温水，以调节上述设备的出口工质温度要求：在发电厂任何情况下，都能保证不间断地向锅炉供水㈡、除氧给水系统的设计依据：GB50660-2011《大中型火力发电厂设计规范》标准规定中间再热机组：滑压运行，总出力根据最大给水消耗量来选择凝汽式机组：采用一级高压除氧器供热机组：补给水应采用凝汽器鼓泡除氧装置，也可另设公用低压除氧器，在保证给水含氧量合格条件下，可采用一级高压除氧器除氧器给水箱的储水量：200MW及以下机组：10min锅炉最大连续蒸发量时的给水消耗量200MW以上机组：3min～5min的锅炉最大连续蒸发量时的给水消耗量机组具有快速切换负荷功能时，给水箱的储水量宜适当加大。启动汽源：来自启动锅炉或厂用辅助蒸汽系统备用汽源：取自正常运行机组的高一级乃至高两级回热抽汽2026/11/4541.除氧系统的设计2.给水系统的类型及选择2026/11/455类型：给水管道系统←→主蒸汽管道系统单母管制系统切换母管制系统单元制系统选择依据：GB50660-2011《大中型火力发电厂设计规范》给水系统应采用单元制系统正常运行给水泵采用调速给水泵时，给水主管路不应设调节阀系统，启动支管应根据给水泵的特性设置调节阀2026/11/456单母管制系统组成吸水母管：采用单母管分段，兼作除氧器水侧平衡管压力母管：采用单母管分段锅炉给水母管：采用切换母管多用于高压供热式机组的热电厂2026/11/457特点：可靠性高，系统复杂，耗钢材、阀门较多，投资大冷供管：保证高加故障切除时锅炉的供水或锅炉启动上水给水操作台：炉前的给水调节阀及其管路，调节给水流量给水泵出口逆止阀：防止母管压力水倒流入给水泵，使给水泵倒转防止高压水倒流冲击低压给水管道，使低压给水管道超压给水泵出口截止阀：当给水泵检修或故障停止运行时切断与高压侧联系2026/11/458切换母管制系统组成吸水母管：采用单母管分段压力母管：采用切换母管锅炉给水母管：采用切换母管2026/11/459特点：有足够可靠性运行灵活阀门更多投资大系统更复杂现较少采用2026/11/460给水再循环管高加大旁路给水操作台单元制系统组成：由给水泵，高压加热器和管道、阀门、附件等组成给水泵出口按水流方向装有逆止阀和截止阀在给水泵逆止阀出口处装有再循环管2026/11/461流程：给水→给水箱流出→两台汽动给水泵(各自为50％锅炉最大给水流量)→高压加热器→给水操作台→锅炉省煤器特点：系统简单，投资省逆止阀：当给水泵停止运行时，防止压力水倒流入给水泵，给水泵倒转而冲击低压给水管道和除氧器。截止阀：当给水泵检修或故障停止运行时切断与高压侧联系给水再循环管：防止给水泵在启动或低负荷时入口发生汽化而导致汽蚀，保证通过给水泵最低流量现普遍采用㈢、给水流量调节2026/11/4621．给水泵类型：定速给水泵和变速给水泵定速给水泵：n不变，以泵出口的节流阀的开度来调节流量

特点：节流损失大，设备简单，操作方便，易于维护范围：适用于中低转速，容量不大的泵，即中、小电厂变速给水泵：以改变泵的转速来调节流量特点：节流损失小，调节阀工作条件好，可低速启动，但设备较复杂，投资费高，维修量大范围：大容量泵、大电厂用之2026/11/463给水流量调节特性定速给水泵：额定工况时：工作点为A，流量为QA，压头为HA；减负荷时调节至B’点，流量为QB，压头为HB’=HA+△HA增加节流损失：△HA调速给水泵：转速有n1减为n2时：工作点为B，流量为QB，压头为HB；与定速泵比减少节流损失：△H2026/11/464锅炉给水操作系统定义：指进入锅炉前的若干并联给水调节阀及其管路作用：适应不同工况时给水流量的需要（正常工况、低负荷工况、启动工况等）(b)变速给水泵时(a)定速给水泵时2026/11/465分析：

定速泵给水操作台较为复杂，一般为四路

给水调节阀两端压差较大，负荷愈低，压差愈大

启动时更大，冲刷阀芯，泄漏增大，破坏调节阀的流量特性变速泵调节阀两端的压差小，可简化为两路

减少了阀门，便于运行操作，启动工况时尤为突出2026/11/466结论：变速给水泵优于定速泵，体现在节约厂用电简化锅炉给水操作台：定4变2易实现给水全程调节：定速泵需切换四路，变速泵则两路能适应机组滑压运行和调峰需要：变负荷时，调速泵比定速泵减少节流损失而节电提高机组的安全可靠性：系统发生故障时，变速泵给水压力和流量↓→除氧器水位下降速度减慢，可及时补充水量，保持除氧器水箱的水位㈣、给水泵的配置依据：GB50660-2011《大中型火力发电厂设计规范》规定：正常运行及备用给水泵：宜选用调速给水泵启动用给水泵：宜选用定速给水泵2026/11/4671.给水泵的选择给水泵出口总流量的确定汽包锅炉：宜为锅炉最大连续蒸发量的110%直流锅炉：宜为锅炉最大连续蒸发量的105%。为什么？具有快速切换负荷功能的机组给水泵出口的总流量：还应包括高压旁路减温水流量中间再热机组：给水泵入口的总流量应加上供再热蒸汽调温用的中间级抽出的流量，以及漏出和注入给水泵轴封的流量差前置给水泵出口的总流量：应为给水泵入口的总流量与从前置泵和给水泵之间的抽出流量之和2026/11/468给水泵台数和容量的选择：单元制的给水系统湿冷机组：300MW级以下机组：调速电动给水泵：配置2台，单台容量为最大给水消耗量100%调速电动给水泵：配置3台，单台容量为最大给水消耗量50%300MW级及以上机组：汽动给水泵：配置2台，单台容量为最大给水消耗量50%汽动给水泵：配置1台，单台容量为最大给水消耗量100%启动与备用给水泵：300MW级及以上机组启动：配置1台容量为最大给水消耗量25%～35%的定速电动泵启动与备用：配置1台容量为最大给水消耗量25%～35%的调速电动泵机组启动汽源满足给水泵汽轮机启动要求时，可取消启动电动泵300MW级及以上容量供热机组：经过技术经济比较确定2026/11/469空冷机组300MW级直接空冷机组：调速电动泵，不少于2台，单台50%容量200MW级及以下机组：调速电动泵，2台100%容量600MW级及以上直接空冷机组：宜配置调速电动给水泵亚临界机组：调速电动泵，不少于2台，单台50%容量超(超)临界机组：调速电动泵：3台，单台35%容量，不设备用汽动给水泵：2台，单台50%容量，并配置1台25%～35%容量定速或调速电动给水泵作为备用300MW级及以上间接空冷机组：汽动给水泵：2台，单台50%容量，并应配置1台25%～35%容量的定速或调速电动给水泵作为备用调速电动给水泵：数量和容量配置原则符合300MW级直接空冷机组之规定2026/11/470给水泵扬程的确定给水泵的总扬程为下列各项之和：从除氧器给水箱出口到省煤器进口的介质流动总阻力，汽包锅炉另加20%裕量，直流锅炉另加10%裕量省煤器进口与除氧器给水箱正常水位间的水柱静压差省煤器入口给水压力除氧器额定工作压力：取负值2026/11/471注意：在有前置泵时，给水泵总扬程应减去前置泵的扬程启动给水泵：按25%～35%锅炉最大连续蒸发量时的给水量计算给水泵功率的计算给水泵效率，一般取70%～80%2026/11/472给水泵轴功率Ppu：kW给水泵流量，t/h给水泵扬程，m2.给水泵的连接方式前置泵与主给水泵的连接采用电动调速泵时：前置泵与主给水泵同轴串联连接，即前置泵与主给水泵共用一台电动机经液力耦合器来带动。通常是低速电动机直接与前置泵连接，通过液力耦合器传递转矩与改变转速使主给水泵改变流量与出口压力。如图7-20所示采用汽动给水泵时：前置泵多采用单独的电动机驱动，即不同轴串联的连接。如图7-21所示2026/11/473汽动泵的蒸汽系统常识：小汽轮机必须准备两路供汽的汽源高压汽源：一般都来自主汽轮机的高压缸排汽，有的机组还配备了来自其它机组高压汽源的切换设施低压汽源：来自中压缸排汽(与除氧器相同)小汽轮机排汽：一般排入主凝汽器汽动泵的蒸汽系统2026/11/4743.汽动给水泵的热经济性分析：与电动泵相比采用汽动和电动给水泵机组的简单热力系统及其热力过程线2026/11/475汽动泵电动泵A-C线为主汽轮机B-C′线为小汽轮机小汽轮机的功率输出方程从给水侧计算：2026/11/476kW从汽侧计算：kW小汽轮机的进汽流量方程kg/s不考虑小汽轮机蒸汽节流损失：考虑小汽轮机蒸汽节流损失：kg/s进汽节流损失系数：采用汽动泵或电动泵时，主汽轮机的输出比内功：采用汽动泵时：2026/11/477采用电动泵时：kJ/kgkJ/kg考虑电动泵耗功：不考虑电动泵耗功：采用汽动泵的热经济性合理条件：或

㈤、除氧给水系统全面性热力系统举例系统的组成特点：除氧器：定—滑—定运行方式，两路汽源四段抽汽：设逆止阀，不设调节阀，实现滑压运行辅汽：机组启动、甩负荷、汽轮机跳闸时投入给水泵及其管路：给水泵：两台50%容量的汽动泵(前置泵)+一台25%容量的启动备用电动泵给水管路流程：水箱→三根管道→前置泵进口→主给水泵→给水母管→分别送到A列和B列高压加热器2026/11/478给水小流量回路：主给水泵出口→两个电动隔离阀和一个启动调节阀→除氧器水箱→主给水泵减温水：再热器：给水泵中间抽头→止回阀和手动隔离阀→母管→再热器的减温器过热器：省煤器入口水管道→过热器的减温器高压旁路：给水泵出口母管引出→高压旁路给水流量的调节：低负荷运行：通过控制30%容量给水调节阀，以增加机组调节的灵活性正常运行：给水流量通过控制转速进行调节高压加热器及其旁路：每一列三台高加设大旁路：进口设电动三通阀，出口设快速电动闸阀任一台高压加热器故障解列，同时切除该列的三台高压加热器一列解列，另一列仍可运行2026/11/479

三、回热抽汽系统定义：由回热抽汽管道及其相应附件组成的系统系统特点：回热抽汽管道一侧是汽轮机回热抽汽管道另一侧是具有一定水位的加热器和除氧器回热抽汽管道上设置了一定的保护装置：为什么？止回阀隔离阀2026/11/480防止在机组甩负荷时由于汽轮机内压力突然降低，回热抽汽管道和各加热器内的蒸汽倒流入汽轮机引起汽轮机超速防止加热器泄露使水从回热抽汽管道进入汽轮机而引起水击事故1.止回阀：逆止阀主要用途：防止汽轮机甩负荷或紧急停机时回热抽汽管道和各加热器内的蒸汽倒流入汽轮机，引起汽轮机超速止回阀类型液压止回阀：以压力水为控制动力气动止回阀：以压缩空气为动力，应用广泛安装位置：尽量靠近汽轮机侧要求：OPC动作时，止回阀快速关闭，以防止汽轮机继续超速止回阀前后的抽汽管道低位点，均设疏水阀避免误关或开度不够：抽汽压损2026/11/4812.电动隔离阀作用：防止加热器水位过高而进入汽轮机当任何一台加热器因管系破裂或疏水不畅使水位升高到事故警戒水位时，通过水位信号，自动关闭相应抽汽管道上的电动隔离阀抽汽管道上的止回阀以及来自上级加热器的疏水阀也自动关闭在加热器停用时，切断加热器的汽源2026/11/482要求：电动隔离阀前后的抽汽管道低位点，均设有疏水阀避免误关或开度不够：抽汽压损3.回热抽汽全面性热力系统举例2026/11/483

四、回热加热器的疏水和放气系统回热加热器的疏水系统概念：由回热加热器的疏水管道及其相应附件组成的系统作用：回收回热加热器内抽汽的凝结水，并及时输送到其它地方去保持加热器内的疏水水位在正常范围，防止汽轮机进水类型：按加热器类型划分：高压加热器疏水：正常疏水通过逐级自流方式流入除氧器；事故疏水阀，进入疏水扩容器，经扩容降压后排入凝汽器低压加热器疏水：正常疏水采用逐级自流进入凝汽器或疏水泵式；事故疏水均直接排至疏水箱按运行工况划分：正常疏水、启动疏水、事故疏水2026/11/4842.回热加热器的放气系统常识：表面式回热加热器汽侧均设置有放气系统每台加热器的汽侧安装有启动放气和连续放气装置，启动放气用于机组启动和水压试验时迅速放气，连续放气用于机组正常运行时连续排除加热器内的不凝结气体作用：排除蒸汽凝结过程中析出的不凝结气体，减小回热加热器的传热热阻，增强传热效果防止气体对热力设备的腐蚀，提高回热加热器运行经济性和安全性2026/11/4851000MW机组回热加热器的疏水和放气全面性热力系统-12026/11/4861000MW机组回热加热器的疏水和放气全面性热力系统-22026/11/4871000MW机组回热加热器的疏水和放气全面性热力系统-32026/11/488

五、主凝结水系统主凝结水系统的组成和作用组成：主要包括凝结水泵、凝结水储存水箱、凝结水输送泵、凝结水收集箱、凝结水精除盐装置、轴封冷却器、低压加热器等主要设备及其连接管道、阀门及附件等主要作用：把凝结水从凝汽器热井由凝结水泵抽出，经除盐装置、轴封冷却器、低压加热器送至除氧器对凝结水进行加热、除氧、化学处理和除杂质向有关用户提供水源，如热力设备密封水、减温水、汽轮机低压缸的喷水等2026/11/489主凝结水系统的设计依据：GB50660-2011《大中型火力发电厂设计规范》凝结水泵的容量凝汽式火电机组：不考虑备用泵，凝结水泵出口的总容量为下述各项之和的110%：汽轮机调节阀全开工况时的凝汽量进入凝汽系统的经常疏水量进入凝汽系统的正常补水量其它杂用水备用凝结水泵短期投入运行时，凝结水泵出口的总容量应满足低压加热器可能排入凝汽系统的事故疏水量或旁路系统投入运行时凝结水量输送要求2026/11/490供热式火电机组：设计工况凝结水量为下述各项之和的110%机组在设计热负荷工况下运行时的凝汽量进入凝汽系统的经常疏水量进入凝汽系统的正常补水量最大凝结水量：为下列工况凝结水量的110%补给水正常不补入凝汽系统时，应按照纯凝汽工况计算，计算方法应符合凝汽式火电机组凝结水泵容量之规定当补给水正常补入凝汽系统时，应分别按照最大抽汽工况和纯凝汽工况计算，经比较后取较大值2026/11/491凝结水泵的数量凝汽机组：宜装设2台，单台容量应为最大凝结水量的100%也可装设3台，单台容量应为最大凝结水量的50%，其中1台为备用供热机组：宜装设2台，每台泵的容量应分别按100%设计热负荷工况下的凝结水量和50%最大凝结水量计算，取其较大值凝汽采暖两用机组：宜装设3台容量各为最大凝结水量50%的凝结水泵2026/11/492凝结水升压泵的设置设置原则：当全部凝结水需要进行处理且采用低压凝结水除盐设备时，应设置凝结水升压泵台数和容量：与凝结水泵相同连接方式：与凝结水泵同轴2026/11/493凝结水泵的扬程：下列各项计算值之和汽轮机调节阀全开工况，从凝汽器热井到除氧器凝结水入口之间管道的凝结水的流动阻力，另加20%的裕量除氧器凝结水入口与凝汽系统热井最低水位间的水柱静压差除氧器最大工作压力凝汽器的最高真空凝结水系统设备的阻力补充水系统补给水箱的容积凝汽式机组：300MW级以下机组不宜小于50m3300MW级机组不宜小于100m3600MW级机组不宜小于300m31000MW级机组不宜小于500m3工业抽汽供热机组：补给水箱的容积宜根据热负荷情况来确定补水泵亚临界及以下参数的湿冷机组：可不设备用超(超)临界参数的湿冷机组：应根据补给水接入凝汽器的接口位置确定是否设置备用，其总出力应按锅炉启动时的补水量要求选择空冷机组：正常运行用补给水泵宜设置备用2026/11/494低压加热器的换热面积低压加热器换热面积计算宜以汽轮机最大连续功率工况为设计工况，应留有10%的面积裕量汽轮机阀门全开工况下，介质流速不应超过所采用标准的规定值2026/11/495疏水泵的数量、容量及扬程数量：宜设置2台疏水泵，其中1台为备用容量：调节阀全开工况时接入该泵的疏水量之和，另加10%的裕量扬程：下列各项计算值之和最大凝结水量下从低加到除氧器凝结水入口之间管道的介质流动阻力，另加10%～20%的裕量除氧器凝结水入口与低压加热器最低水位间的静压差除氧器最大工作压力最大凝结水量工况下低压加热器内的真空，如为正压，应取负值低压加热器主凝结水旁路小旁路：每台加热器设置的一个旁路大旁路：两台及以上加热器共设一个旁路系统简单阀门少节省投资当一台加热器故障时，其余加热器也随之解列停运，凝结水温度大幅度降低，这不仅降低了机组运行的热经济性，而且使除氧器进水温度降低，工作不稳定，除氧效果变差实际情况：多采用大、小旁路联合应用的方式2026/11/496凝结水最小流量再循环作用：预防凝结水泵在启动或低负荷时不发生汽蚀保证轴封加热器有足够的凝结水量流过，使轴封漏汽能完全凝结下来，以维持轴封加热器中的微负压状态各种用水的取水点选择宜接在凝结水泵出口或除盐装置后的管道上2026/11/4972026/11/4983.主凝结水系统举例:1000MW机组的主凝结水系统-12026/11/4991000MW机组的主凝结水系统-2六、汽轮机的轴封蒸汽系统轴封蒸汽系统的组成和作用组成：包括密封装置、轴封蒸汽母管、轴封加热器等设备及相应的管道和阀门等主要作用：向汽轮机、给水泵小汽轮机的轴封和主汽阀、调节阀的阀杆汽封供送密封蒸汽，同时将各汽封的漏汽合理导向或抽出在汽轮机的高压区段，防止蒸汽向外泄露，以确保汽轮机有较高的效率在汽轮机的低压区段，防止外界的空气漏入汽轮机内部，以确保汽轮机有尽可能高的真空，保证汽轮机组的高效率。设计原则：回收利用轴封漏汽，低压低温汽源的应用，防止蒸汽由端轴封漏入大气，防止空气漏入真空部分应用情况：普遍采用自密封系统2026/11/41002.轴封蒸汽系统举例：1000MW机组的轴封蒸汽系统2026/11/4101七、汽轮机本体疏水系统作用：防止汽轮机进水事故和管道积水而引起的水冲击回收部分洁净的凝结水，还可提高机组的热经济性组成汽轮机本体疏水系统主蒸汽管道疏水系统再热蒸汽管道疏水系统机组旁路管道疏水系统抽汽管道疏水系统高、中压主汽阀和调节汽阀的疏水系统汽轮机轴封疏水系统疏水扩容器和疏水箱等2026/11/41021.汽轮机本体疏水系统的设计汽轮机本体疏水点的设置：一般设置在容易积聚凝结水的部位及有可能使蒸汽带水的地方：如蒸汽管道的低位点、汽缸下部、阀门前后可能积水处、喷水减温器后、备用汽源管道的死端等疏水装置及控制：通过疏水装置实现手动截止阀、电动/气动调节阀、节流孔板、节流栓和疏水箱等现代大型机组多采用电动疏水阀或气动疏水阀疏水管道的布置考虑在各种不同的运行方式下都能排出最大疏水量任何情况下管道和阀门内径均不小于20mm，以免被污染物阻塞2026/11/41032026/11/41042.汽轮机本体及管道疏水系统举例:

N1000-26.25/600/600型机组

九、机组回热全面性热力系统举例

600MW机组回热全面性热力系统2026/11/4105第五节

全厂公用汽水系统2026/11/4106

一、公用辅助蒸汽系统组成：包括本机组辅助蒸汽母管、相邻机组辅助蒸汽母管至本机组辅助蒸汽母管、本机组再热冷段至辅助蒸汽母管主供汽管、轴封蒸汽母管以及一系列相应的溢流阀、减温减