第二章 發(fā)電廠的回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)

第二章發(fā)電廠的回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)1第1頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§2－1回?zé)峒訜崞鞯男褪交責(zé)嵫h(huán)——由回?zé)峒訜崞鳌⒒責(zé)岢槠艿?、水管道、疏水管道組成的一個(gè)加熱系統(tǒng)類型按內(nèi)部汽、水接觸方式的不同混合式加熱器：汽水直接接觸 表面式加熱器：汽水不接觸，通過(guò)金屬壁面換熱

按受熱面的布置方式立式加熱器 臥式加熱器第2頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（一）混合式與表面式加熱器比較（1）熱經(jīng)濟(jì)性

混合式高（2）結(jié)構(gòu)

混合式簡(jiǎn)單（3）除氧 表面式不可以除氧（4）回?zé)嵯到y(tǒng)復(fù)雜性及可靠度 混合式復(fù)雜：水泵、水箱第3頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（二）回?zé)嵯到y(tǒng)1、全表面式加熱器回?zé)嵯到y(tǒng)第4頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、全混合式加熱器回?zé)嵯到y(tǒng)第5頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、帶有兩組重力布置方式的混合式加熱器回?zé)嵯到y(tǒng)第6頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4、高、低加熱器為表面式的系統(tǒng)第7頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三pcp1p2p3p4p5p7p65、全部低壓加熱器為混合式的系統(tǒng)第8頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三12345678CH1H2H3H4H5H6H7H8SG2SG1至C6、帶有部分混合式低壓加熱器的熱力系統(tǒng)第9頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（四）加熱器的結(jié)構(gòu)

1、表面式加熱器疏水——表面式加熱器中加熱蒸汽在管外沖刷放 熱后的凝結(jié)水端差（上端差、出口端差）——表面式加熱器管內(nèi)流 動(dòng)的水吸熱升溫后的出口溫度與疏水溫度之差分類：布置方式：臥式、立式水的引入引出方式：水室結(jié)構(gòu)、聯(lián)箱結(jié)構(gòu)第10頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（1）水室結(jié)構(gòu)加熱器（U形管管板式加熱器）用途：低壓加熱器、中小機(jī)組高壓加熱器第11頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三管板—U形管束臥式高壓加熱器結(jié)構(gòu)示意1-U形管；2-拉桿和定距管；3-疏水冷卻段端板；4-疏水冷卻段進(jìn)口；5-疏水冷卻段隔板；6-給水進(jìn)口；7-人孔密封板；8-獨(dú)立的分流隔板；9-給水出口；10-管板；11-蒸汽冷卻段遮熱板；12-蒸汽進(jìn)口；13-防沖板；14-管束保護(hù)環(huán)；15-蒸汽冷卻段隔板；16-隔板；17-疏水進(jìn)口；18-防沖板；19-疏水出口第12頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、混合式加熱器結(jié)構(gòu)除氧器 分類：臥式、立式蒸汽入口凝結(jié)水出口凝結(jié)水進(jìn)口汽水混合物出口第13頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三加熱蒸汽進(jìn)口凝結(jié)水進(jìn)口凝結(jié)水出口1-加熱蒸汽進(jìn)口；2-凝結(jié)水進(jìn)口；3-軸封來(lái)汽；4-除氧器余汽；5-3號(hào)加熱器和熱網(wǎng)加熱器的余汽；6-熱網(wǎng)加熱器來(lái)疏水；7-3號(hào)加熱器疏水；8-排往凝汽器的事故疏水管；9-凝結(jié)水出口；10-來(lái)自電動(dòng)、汽動(dòng)給水泵軸封的水；11-止回閥的排水；12-汽、氣混合物出口；13-水聯(lián)箱；14-配水管；15-淋水盤；16-水平隔板；17-止回閥；18-平衡管第14頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§2－2、表面式加熱器及系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性（一）表面式加熱器的端差

1——加熱蒸汽2——汽測(cè)壓力下的飽和狀態(tài)tsj——疏水溫度twj+1——進(jìn)入加熱器的凝結(jié)水溫度twj——離開(kāi)加熱器的凝結(jié)水溫度——端差：=tsj–twj分析：

↓

，熱經(jīng)濟(jì)性↑1）twj不變，tsj↓

，回?zé)岢闅鈮毫Α?，Xr↑，熱經(jīng)濟(jì)性變好2）tsj不變，twj↑，其結(jié)果是減小了壓力較高的回?zé)岢闅庾龉Ρ榷黾恿藟毫^低的回?zé)岢槠龉Ρ?，熱?jīng)濟(jì)性改善。t,°

CΔtabA,m212abtwj+1twjtsj12第15頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三表面式加熱器端差的選擇端差與換熱面積的關(guān)系：換熱面積A↑，

↓無(wú)過(guò)熱蒸汽冷卻段：

=3~6°C有過(guò)熱蒸汽冷卻段：

=-1~2°Ct,°

CΔtabA,m212abtwj+1twjtsj12第16頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（二）抽汽管道壓降Δpj及熱經(jīng)濟(jì)性

抽汽管道壓降Δpj——汽輪機(jī)抽汽口壓力pj和j級(jí)回?zé)峒訜崞鲀?nèi)汽側(cè)壓力pj’之差，即影響因素：蒸汽流速、局部阻力一般pj不大于抽汽壓力pj的10%大容量機(jī)組取4%~6%分析：pj

↑

，pj’、tsj↓,則twj↓，壓力較高的抽氣量↑，本級(jí)抽氣量↓，Xr↓，則熱經(jīng)濟(jì)性↓twj+1twjtsjjj+1第17頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（三）蒸汽冷卻器及其熱經(jīng)濟(jì)性分析必要性：高參數(shù)，大容量機(jī)組的發(fā)展和再熱的采用，較大提高了中、低壓缸部分回?zé)岢槠倪^(guò)熱度，使再熱后各級(jí)回?zé)崞畵Q熱溫差增大，不可逆損失加大，削弱了回?zé)岬男Ч?、蒸汽冷卻器作用

↓回?zé)峒訜崞鲀?nèi)汽水換熱的不可逆損失

↑加熱器出口水溫，↓端差，↑熱經(jīng)濟(jì)性2、蒸汽冷卻器類型內(nèi)置式蒸汽冷卻器：與加熱器本體合成一體（過(guò)熱蒸汽冷卻段）外置式蒸汽冷卻器：具有獨(dú)立的加熱器外殼，布置靈活第18頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三(b)(a)內(nèi)置式；(b)外置式，SC2與主水流并聯(lián)；(c)外置式，SC2與主水流串聯(lián)第19頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（1）內(nèi)置式蒸汽冷卻器（過(guò)熱蒸汽冷卻段）優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，投資小缺點(diǎn)：冷卻段面積小，只能提高本級(jí)出口水溫，熱經(jīng)濟(jì)性改善小，提高0.15%~0.20%（2）外置式蒸汽冷卻器優(yōu)點(diǎn)：減少本級(jí)端差，提高最終給口水溫度；換熱面積大，熱經(jīng)濟(jì)性可提高0.3%~0.5%；布置方式靈活缺點(diǎn)：造價(jià)高分析：鍋爐：tfw↑，ΔTb和Δer

↓換熱器：hj

↓，ΔTr和Δer

↓，ΔQc↓,ηi↑第20頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、蒸汽冷卻器的連接方式水側(cè)連接方式：（1）內(nèi)置式蒸汽冷卻器： 串聯(lián)連接（順序連接）（2）外置式蒸汽冷卻器： 串聯(lián)連接：全部給水流經(jīng)冷卻器 并聯(lián)連接：只有一部分給水進(jìn)入冷卻器第21頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖2-13內(nèi)置蒸汽冷卻器單級(jí)串聯(lián)內(nèi)置式蒸汽冷卻器單級(jí)串聯(lián)第22頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三外置式蒸汽冷卻器連接方式(a)單級(jí)并聯(lián)；(b)單級(jí)串聯(lián)；(c)與主水流分流兩級(jí)并聯(lián)；(d)與主水流串聯(lián)兩級(jí)并聯(lián)；(e)先j+1級(jí)，后j級(jí)的兩級(jí)串聯(lián)；(f)先j級(jí)，后j+1級(jí)的兩級(jí)串聯(lián)第23頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（1）串聯(lián)連接優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)水溫度高，換熱溫差小，火用損??；缺點(diǎn)：給水全部流經(jīng)冷卻器，給水系統(tǒng)阻力大，泵功消耗多（2）并聯(lián)連接優(yōu)點(diǎn)：給水系統(tǒng)阻力小，泵功消耗少缺點(diǎn)：進(jìn)水溫度小，換熱溫差大，火用損大； 回?zé)岢槠龉ι?，熱?jīng)濟(jì)性稍差4、外置式蒸汽冷卻器連接方式比較第24頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三蒸汽冷卻器是提高大容量、高參數(shù)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的有效措施進(jìn)口機(jī)組多采用內(nèi)置式蒸汽冷卻段，設(shè)置的條件：在機(jī)組滿負(fù)荷時(shí)，蒸汽的過(guò)熱度≥83℃，抽汽壓力≥1.034Mpa，流動(dòng)阻力≤0.034Mpa，加熱器端差在0～-1.7℃，冷卻段出口蒸汽的過(guò)熱度≥30℃大多數(shù)的高壓加熱器均滿足這些條件，而低壓加熱器采用蒸汽冷卻器很少第25頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（四）表面式加熱器的疏水方式及熱經(jīng)濟(jì)性分析1、疏水收集方式——將疏水收集并匯集于系統(tǒng)的主水流（主給水或主凝結(jié)水）中（1）疏水逐級(jí)自流方式——利用汽側(cè)壓差，將壓力較高的疏水自流到壓力較低的加熱器中，逐級(jí)自流直至與主水流匯合第26頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（2）疏水泵方式 ——由于表面式加熱器汽側(cè)壓力遠(yuǎn)小于水側(cè)壓力（特別是高壓加熱器），借助疏水泵將疏水與水側(cè)的主水流匯合，匯入點(diǎn)常為該加熱器的出口水流中第27頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2．兩種疏水方式的熱經(jīng)濟(jì)性分析熱量法： 考慮對(duì)高一級(jí)與低一級(jí)抽汽量的影響；做功能力法：考慮換熱溫差和相應(yīng)的火用損變化（1）疏水泵方式 疏水與主水流混合后，↓端差，↑熱經(jīng)濟(jì)性（2）疏水逐級(jí)自流方式 j級(jí)疏水進(jìn)入j＋1級(jí)，使j－1級(jí)進(jìn)口水溫比疏水泵方式低，水在其中Δhwj-1和Dj-1增加。而在j＋1級(jí)因疏水熱量的進(jìn)入，排擠了部分低壓回?zé)岢闅?，使Dj＋1減少高一級(jí)抽汽量↑，低一級(jí)抽汽量↓，↓熱經(jīng)濟(jì)性hwj-1

pj-1Dj-1

pjDj

pj+1Dj+1bahjhwj-1

pj-1Dj-1

pjDj

pj+1Dj+1第28頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、疏水冷卻器的設(shè)置目的：減少疏水逐級(jí)自流排擠低壓抽汽所引起的附加冷源熱損失或因疏水壓力降產(chǎn)生熱能貶值帶來(lái)的火用損；降低疏水經(jīng)節(jié)流后產(chǎn)生蒸汽形成兩相流的可能性對(duì)高加來(lái)說(shuō)，可降低除氧器自生沸騰的可能性布置方式：外置式、內(nèi)置式pjhjhwjpj+1hj+1hjhj+1hwj+1hwj+2第29頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三疏水冷卻段的加熱器示意圖第30頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三下端差（入口端差）——加裝疏水冷卻器（段）后，疏水溫度與本級(jí)加熱器進(jìn)口水溫之差一般推薦=5～10℃第31頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4．實(shí)際系統(tǒng)疏水方式的選擇

技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較：對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性影響約為0.5%～0.15%（1）疏水逐級(jí)自流方式：簡(jiǎn)單、可靠、費(fèi)用少應(yīng)用：高壓加熱器、低壓加熱器（2）疏水泵方式：系統(tǒng)復(fù)雜，投資大應(yīng)用：大、中型機(jī)組的最后一、二級(jí)低壓加熱器N600MW機(jī)組：全疏水逐級(jí)自流方式N300MW機(jī)組：全疏水逐級(jí)自流方式或第3臺(tái)低加采用疏水泵方式第32頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三(五)雙列高壓加熱器及其熱經(jīng)濟(jì)性1)、雙列高壓加熱器的應(yīng)用情況大容量機(jī)組高壓加熱器方式：?jiǎn)瘟胁贾茫焊髋_(tái)高壓加熱器均只設(shè)一臺(tái)，給水泵出口的給水順次通過(guò)各高壓加熱器雙列布置：各臺(tái)高壓加熱器均并聯(lián)配置2臺(tái)50%容量加熱器必要性：?jiǎn)瘟懈邏杭訜崞鳎焊邏航o水系統(tǒng)簡(jiǎn)單，閥門及控件少，但單列高壓加熱器的制造工藝要求很高，球形水室、管板厚度隨容量提高而加大、加厚，外形尺寸加大應(yīng)用：較多高參數(shù)、大容量機(jī)組采用高壓加熱器雙列布置第33頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2)、雙列高壓加熱器的熱經(jīng)濟(jì)性分析單列高壓加熱器：采用大旁路設(shè)計(jì)，事故時(shí)，所有高壓加熱器將被解列，鍋爐進(jìn)水溫度將顯著降低，鍋爐效率影響很大，熱耗率增大。雙列高壓加熱器：某臺(tái)高壓加熱器發(fā)生事故，該列高壓加熱器解列，另一列高壓加熱器繼續(xù)運(yùn)行，鍋爐進(jìn)水溫度的降低量只有單列時(shí)的一半左右，減小對(duì)汽輪機(jī)熱耗率的影響。第34頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（六）實(shí)際機(jī)組回?zé)嵩瓌t性熱力系統(tǒng)回?zé)嵯到y(tǒng)基本連接方式：（1）一臺(tái)混合式加熱器作為除氧器，將回?zé)峒訜崞鞣譃楦邏杭訜崞鹘M和低壓加熱器組；（2）高壓加熱器疏水逐級(jí)自流進(jìn)入除氧器（3）低壓加熱器疏水逐級(jí)自流方式進(jìn)入凝汽器熱井或在末級(jí)或次末級(jí)加熱器采用疏水泵將疏水打入加熱器出口水管道中。回?zé)岢槠^(guò)熱度較小時(shí)不宜采用蒸汽冷卻器；小機(jī)組不宜采用蒸汽冷卻器和疏水冷卻器第35頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§2－3、給水除氧及除氧器一、給水除氧的必要性1、給水：補(bǔ)充水和主凝結(jié)水補(bǔ)充水：本身含有大量溶解的氣體，如O2，CO2等.主凝結(jié)水：在凝汽器或真空條件下工作的低壓加熱器和管道時(shí)，空氣通過(guò)不嚴(yán)密處滲入到主凝結(jié)水。2、危害：在高溫下O2對(duì)鋼鐵構(gòu)成的熱力設(shè)備及管道會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的腐蝕；而CO2將加劇腐蝕；水中所有不凝結(jié)性氣體使傳熱惡化，熱阻增加。第36頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、國(guó)標(biāo)GB溶解氧的指標(biāo)：過(guò)熱蒸汽壓力為5.8MPa及以下，給水溶解氧應(yīng)小于或等于15μg/L;過(guò)熱蒸汽壓力為5.9MPa及以上，給水溶解氧應(yīng)小于或等于7μg/L；對(duì)亞臨界和超臨界壓力的直流鍋爐，要求給水徹底除氧第37頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、給水除氧的方法：化學(xué)除氧和物理除氧1、化學(xué)除氧：加入化學(xué)藥劑，使水中溶解氧與它產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成無(wú)腐蝕的穩(wěn)定化合物，達(dá)到除氧目的。1）方法一：大機(jī)組應(yīng)用較廣的是在給水中加聯(lián)胺N2H4N2H4+O2→N2↑+2H2O(除氧)3N2H4→N2↑+4NH3(提高pH值）NH3+H2O→NH4OH優(yōu)點(diǎn)：N2和H2O對(duì)熱力設(shè)備的運(yùn)行無(wú)害處；N2H4可將Fe2O3還原為Fe3O4或Fe，將CuO還原為Cu2O或Cu，防止鍋爐內(nèi)結(jié)鐵垢和銅垢

加熱第38頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三N2H4反應(yīng)的限制條件必須使水保持足夠的溫度：t＞150℃必須使水維持一定的pH值：pH＝9～11必須使水中有足夠的過(guò)剩聯(lián)胺缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴，只能除氧不能去除其它氣體所以：通常只在其它方法難以除盡殘留溶解氧時(shí)作為輔助除氧手段應(yīng)用，一般將聯(lián)胺加入地點(diǎn)放在除氧器水箱出口管上。2）其它化學(xué)除氧方法：在中性給水中加氣態(tài)氧和過(guò)氧化氫，使金屬表面形成穩(wěn)定的鈍化膜第39頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

3）化學(xué)除氧優(yōu)點(diǎn)：能徹底除氧缺點(diǎn)：不能除去其他氣體，價(jià)格較貴，還會(huì)生成鹽類故在電廠中較少單獨(dú)采用化學(xué)除氧的方法2、物理除氧——借物理手段將水中溶解氧和其他氣體除掉，且在水中無(wú)任何殘留物質(zhì)在熱力發(fā)電廠，熱力除氧法是主要的除氧方法第40頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、熱力除氧原理：亨利定律和道爾頓定律1、亨利定律1）內(nèi)容：在一定T下，當(dāng)處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，單位體積溶解的氣體量b與水面上該氣體的分壓力pb成正比

平衡狀態(tài)下水面上該氣體的分壓力水面上混合氣體的全壓力

2）除氧原理：某一瞬間平衡狀態(tài)被破壞，即水面上該氣體的分壓力p≠pb若p＞pb，則水面上該氣體更多的溶于水中；若p＜pb，則更多氣體逸出，建立新的平衡所以：想除去水中溶解的氣體，只須將水面上該氣體的分壓力降為零，在不平衡壓差△p=pb–p的作用下，該氣體就會(huì)從水中完全除掉第41頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、道爾頓定律：混合氣體的全壓力等于各組成氣（汽）體分壓力之和1）給水，在除氧器中p＝∑pj＋ps

總壓各氣體分壓水蒸汽壓力2）除氧器的除氧過(guò)程①進(jìn)行定壓加熱，隨著T↑，水蒸發(fā)過(guò)程不斷加深，ps↑，∑pj↓②當(dāng)水被加熱到除氧器工作壓力下的飽和溫度時(shí)，ps接近或等于p，則∑pj→0，水中就不含有其他氣體第42頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、熱力除氧的基本條件1）水應(yīng)該被加熱到除氧器工作壓力下的飽和溫度2）必須把水中逸出的氣體及時(shí)排走，以保證液面上氧氣及其分壓力維持為零或最小3）被除氧的水與加熱蒸汽應(yīng)有足夠的接觸面積，蒸汽與水應(yīng)逆向流動(dòng)，確保有較大的不平衡壓差4、氣體自水中逸出的傳質(zhì)過(guò)程分為兩個(gè)階段1）初期除氧階段：△p較大，可除去給水中80％～90％的氣體2）深度除氧階段：△p較小，殘留氣體較少。措施：水膜代替水滴，制造水的紊流，或輔之化學(xué)除氧第43頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三四、熱力除氧器的類型和結(jié)構(gòu)除氧器由除氧塔（頭）和給水箱兩部分組成1、除氧器的類型和選擇按結(jié)構(gòu)分類:淋水式和噴霧填料式按除氧器壓力分：真空式、大氣壓式和高壓除氧器按除氧塔的布置方式：立式和臥式1）真空除氧器不單獨(dú)設(shè)立，借助于凝汽器內(nèi)的高真空，在凝汽器底部?jī)蓚?cè)布置適當(dāng)?shù)?。是一種輔助裝置。

第44頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2）大氣壓式除氧器工作壓力較大氣壓稍高一些（約0.118Mpa），以便離析出的氣體能在該壓差的作用下自動(dòng)排出除氧器工作壓力低，造價(jià)低，適宜中、低參數(shù)發(fā)電廠、熱電廠補(bǔ)充水及生產(chǎn)返回水的除氧設(shè)備3）高壓除氧器工作壓力大與0.343Mpa，多應(yīng)用在高參數(shù)電廠中第45頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、除氧器結(jié)構(gòu)1）大氣壓式除氧器：立式淋水盤式2）噴霧式除氧器：兩部分組成，上部分為噴霧層，由噴嘴將水霧化，除去水中大部分溶解氧及其他氣體（初期除氧）下部為淋水盤式或填料層，在該層除去水中殘留的氣體（深度除氧）第46頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三五、內(nèi)置式無(wú)頭除氧器1、工作原理凝結(jié)水從盤式恒速噴嘴噴入除氧器空間，進(jìn)行初步除氧；加熱蒸汽通過(guò)排管從水下送入除氧器，與水混合加熱，同時(shí)進(jìn)行擾動(dòng)，將水中的溶解氧及其他不凝結(jié)氣體從水中帶出水面，達(dá)到對(duì)凝結(jié)水的深度除氧的目的第47頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、性能特點(diǎn)設(shè)備整機(jī)價(jià)格低于常規(guī)有頭除氧器（>300MW）節(jié)省土建費(fèi)用，除氧間高度降低3-4m排汽損失低，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)幾十萬(wàn)元負(fù)荷變化在10%~110%之間，均能保證出水含氧量小于5μg/L單容器結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。優(yōu)化，避免應(yīng)力裂紋，抗震性能優(yōu)越質(zhì)量較輕，振動(dòng)較小無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，免維護(hù)，性能高度可靠直徑及接口設(shè)計(jì)靈活，便于運(yùn)輸和安裝布置第48頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三六、除氧器熱平衡及自生沸騰

1、除氧器的物質(zhì)平衡和熱平衡∑Din＝∑Dout∑Dihi＝∑Djhj2、除氧器的自生沸騰及防止方法1）自生沸騰：由除氧器的熱力計(jì)算中若計(jì)算出的加熱蒸汽量為零或負(fù)值，說(shuō)明不需要回?zé)岢槠訜?，僅憑其他進(jìn)入除氧器的蒸汽和疏水就可滿足將水加熱到除氧器工作壓力下的飽和溫度，這種現(xiàn)象叫自生沸騰2）危害：回?zé)岢槠苌系哪嬷归y關(guān)閉，破壞了汽水逆向流動(dòng)，排氣工質(zhì)損失加大，熱量損失也加大，除氧效果惡化，威脅除氧器的安全3）措施：將一些放熱的物流引至他處設(shè)置高加疏水冷卻器來(lái)降低疏水焓后再引入除氧器提高除氧器壓力既可降低高加數(shù)量又可減少其疏水量第49頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§2－4、除氧器的運(yùn)行及其熱經(jīng)濟(jì)性分析一、除氧器的運(yùn)行方式：定壓和滑壓1、定壓運(yùn)行：保持除氧器的工作壓力為一定值。方式：在進(jìn)氣管上安裝一壓力調(diào)節(jié)閥，將壓力較高的回?zé)岢槠档椭炼ㄖ担斐沙槠?jié)流損失2、滑壓運(yùn)行：指在滑壓范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，其壓力隨主機(jī)負(fù)荷與抽汽壓力的變化而變化方式：抽汽管上只有一逆止閥防止蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，無(wú)壓力調(diào)節(jié)閥及其引起的額外的節(jié)流損失，熱經(jīng)濟(jì)性高第50頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、二者經(jīng)濟(jì)性的比較：在低負(fù)荷時(shí)，滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性更高，如圖：

橫坐標(biāo)為負(fù)荷P和額定負(fù)荷Pr的相對(duì)值P/Pr

縱坐標(biāo)為滑壓運(yùn)行除氧器與定壓運(yùn)行除氧器運(yùn)行時(shí)機(jī)組絕對(duì)內(nèi)效率ηiv與ηic的相對(duì)變化δη=(ηiv-ηic)/ηic第51頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、除氧器汽源的連接方式1、單獨(dú)連接定壓除氧器方式:高、中壓電廠帶基本負(fù)荷的機(jī)組中應(yīng)用2、前置連接定壓除氧器方式：供熱機(jī)組上應(yīng)用3、滑壓除氧器方式：適用于再熱機(jī)組和調(diào)峰機(jī)組第52頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、除氧器的滑壓運(yùn)行當(dāng)額定工況時(shí)，滑壓和定壓除氧器一樣，其出口水溫均為飽和水溫當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變化劇烈時(shí)，除氧器內(nèi)的壓力，水箱水溫及給水泵入口水溫會(huì)變化，給除氧效果和給水泵的安全運(yùn)行帶來(lái)不利影響1、負(fù)荷驟升1）對(duì)除氧器影響：p上升快，水溫滯后，由原飽和狀態(tài)變?yōu)槲达柡蜖顟B(tài)，發(fā)生“返氧”現(xiàn)象，惡化除氧效果措施：①控制負(fù)荷驟升速度，一般在5％/分鐘；②在給水箱內(nèi)加裝再沸騰管③對(duì)滑壓范圍加以適當(dāng)?shù)膲嚎s2）對(duì)給水泵影響：壓力上升，水溫滯后，有利于水泵運(yùn)行，不易氣蝕第53頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、負(fù)荷驟降1）對(duì)除氧器影響：p下降，水由飽和狀態(tài)變?yōu)檫^(guò)飽和狀態(tài)，發(fā)生“閃蒸”現(xiàn)象，除氧效果更好。2）對(duì)給水泵影響：p下降，水溫沒(méi)有立即跟著下降，易汽蝕3、給水泵不汽蝕的條件1）有效氣蝕余量NPSHa：在泵吸入口處，單位重量液體所具有的超過(guò)汽化壓力的富余能量2）必須氣蝕余量NPSHr：泵吸入口至壓力最低點(diǎn)的壓力降。表示泵本身汽蝕的一個(gè)參數(shù)，與泵的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速、流量有關(guān)第54頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、給水泵不汽蝕的條件3）泵不發(fā)生汽蝕的條件：NPSHa≥

NPSHr，則：①Q(mào)＜QA，在小流量時(shí)，也易汽化，Q＞Qmin，所以

Qmin＜

Q＜

QA②穩(wěn)態(tài)時(shí)防止泵汽蝕的富裕壓頭暫態(tài)時(shí)富裕壓頭的下降值第55頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三b：暫態(tài)工況，即負(fù)荷驟降過(guò)程，泵內(nèi)最低壓頭，泵入口處水溫和除氧器壓頭發(fā)生變化分析：a：穩(wěn)定工況，pv＝pd△H＝0,△NPSH=△h=const＞0，不會(huì)汽蝕第56頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4、滑壓運(yùn)行除氧器防止給水泵汽蝕的措施1）分析簡(jiǎn)化△h==constBdef’－水泵內(nèi)水溫所對(duì)應(yīng)的汽化壓頭(紅線)滯后時(shí)間T=V/Q吸入管內(nèi)的水打完后，降低溫度的水進(jìn)入泵內(nèi)，其汽化壓頭（pv/ρg）開(kāi)始下降（d點(diǎn)）,下降速度大于除氧器壓頭（pd/ρg）的下降速度bd’f’為除氧器壓頭（pd/ρg），負(fù)荷降，發(fā)生“閃蒸”，產(chǎn)生蒸汽阻止除氧器壓力下降（藍(lán)線）b’cef是泵內(nèi)最低壓頭，隨pd/ρg變化（綠線）T第57頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三只要綠線高于紅線即不發(fā)生氣蝕在C點(diǎn)，Δh=ΔH,ΔNPSH=0，汽蝕發(fā)生的臨界點(diǎn)，過(guò)了C點(diǎn)，則Δh＜ΔH，ΔNPSH＜0，泵內(nèi)汽蝕，在d點(diǎn)，汽蝕最嚴(yán)重，在e點(diǎn)，Δh=ΔH，汽蝕停止T第58頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三⑶減緩除氧器壓頭曲線bd’f’的下降①適當(dāng)增加除氧器給水箱儲(chǔ)水量，增加閃蒸的蒸汽②裝設(shè)備用汽源，以阻止除氧器壓力的下降2）措施：只要在暫態(tài)過(guò)程中使泵內(nèi)最低壓頭大于泵內(nèi)水溫所對(duì)應(yīng)的汽化壓頭⑴泵內(nèi)最低壓頭曲線b’cef①提高除氧器的安裝高度Hd②采用低轉(zhuǎn)速前置泵③降低△p⑵泵內(nèi)汽化壓頭bcdf’曲線①提高水泵吸入管內(nèi)流速W②加大給水泵流量Q③給水泵入口注入“冷水”，降溫T第59頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三大容量機(jī)組，有取消高壓除氧器，簡(jiǎn)化系統(tǒng)四、無(wú)除氧器熱力系統(tǒng)第60頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§2－5、汽輪機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)的計(jì)算第61頁(yè)，共68頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、計(jì)算