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汽轮机抽汽系统

河北省电力建设第一工程公司

Q系统概述

?高压加热器

3低压加热器

&除氧器

Q安装注意事项

HEPCC 1

第一部分-系统概述

HEPCC

HEPCC 1

HEPCC

HEPCC 1

为了什么？

?在蒸汽热力循环中 < 通常要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（即抽汽系统）以及用于各种厂 用汽如给水泵汽轮机用汽.采暖用气等。

?:?抽汽系统是原则性热力系统最基本的组成部分,采用抽汽加热锅炉给

水的目的在于减少冷源损失 < 即避免了蒸汽的热量被循环冷却水带走

,使蒸汽热量得到充分利用f热耗率下降；同时提高了给水温度‘减 少了锅炉受热面的传热温差,从而减少了给水加热过程的不可逆损失

o抽汽系统提高了循环热效率，因此抽汽系统对提高机组的热经济性

具有决定性的影响。

包括什么？

?:?抽汽系统主要包括:抽汽管道、抽汽逆止门.抽汽电动门.高压加热

器.低压加热器.除氧器■疏水管道等,

?对抽汽系统而言,习惯上,以除氧器为分界,把除氧器范围内的输入

输岀系统称为除氧器系统；除氧器以后,至进入锅炉省煤器的给水加

热系统称为高压回热加热系统；凝汽器输岀至除氧器的凝结水系统,

称为低压回热加热系统。

如何分类?

?:?抽汽可分为：调节抽汽和非调节抽汽

?调整抽汽是指抽汽的压力可以用抽汽调门进行调整,而非调整抽汽是

指抽汽的压力是随汽轮机负荷的变化而变化的，不能人为改变。

备注说明:

U1?:?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

U1

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。

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。

抽汽在表式加热器中放热后的疏水,采用逐级自流方式。#1高加疏水借压

抽汽在表

式加热器中放热后的疏水,采用逐级自流方式。#1高加疏水借压

力差自流入#2高加,#2高加的疏水自流入#3高加,#3高加的疏水流向除氧 器。低压加热器逐级自流后,最后由#8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,防止疏水的汽化对下级加热器抽汽的排挤。

为防止因加热器故障或失效引起事故扩大,每一加热器均设

有保护系统,其基本任务是防止因加热器原因引起的汽轮机进水、 加热器爆破和锅炉断水事故。具有异常水位保护、超压保护和给 水旁路联动操作的功能。加热器的保护装置一般有如下几个：水 位计,事故疏水门,给水自动旁路,抽汽电动截止门、抽汽逆止 门联动关闭装置,汽侧及水侧安全门等。对于#7、#8低加z蒸汽 入口处设置防闪蒸的挡板。

第二部分-高压加热器

I oud山工

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—9 二二叢—寸二鲁邂3I—OOI 磁帛 SI- 里签—8 —L 羞迦—9 胸怡—g sl§—^ns鲁—00證Y—z “口<整繚—I

HEPCC

HEPCC 1

HEPCC

HEPCC 1

由钢管组成的U型管束放在圆筒形加热器壳体内，并以专门的骨 架固定。管子胀接在管板上。被加热的水经连接管进入水室一侧,经 U形管束之后，从水室另一侧的管口流出。加热蒸汽从外壳上部管口 进入加热器的汽侧。借导流板的作用,汽流曲折流动,与管子的外壁 接触,经凝结放热加热管内的给水。为防止蒸汽进入加热器时冲刷损 坏管束,在其进口处设置有防冲板。加热蒸汽的凝结水（疏水）汇集 于加热器的底部,采用疏水器及时排走。

?高压给水加热器内有合适的水容积，用于疏水水位的控制，并确保在所有运 行工况下,疏水冷却段的管束均淹没在疏水中。同时在适当控制疏水水量的 前提下，使加热器内积水的表面积暴露最小，以便减少在汽机甩负荷时疏水 扩容后倒入汽机。

?在启动过程和机组连续运行工况中，为去除集聚在蒸汽死区的非凝结气体, 在加热器内装有排气接管和内部挡板,其排气量按进入加热器汽量的0.5%设 计,管内径足够大,满足排气要求。启动排气接管与连续运行所需的排气接 管分开布置。

?高压给水加热器装有自密封型的人孔盖。自密封装置有密封座、密封环、均 压四合圈组成，当水室充高压水后，该结构能使密封座紧紧压在水室槽内的 均压四合环上，完全达到了自密封的效果，压力愈高，密封性能愈好。

?高压加热器汽侧和水侧均装设泄压阀,汽侧泄压阀的最小排放容量为10%的 给水流量。

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采用

了联合式表面加热器。该加热器由三部分组成:

? (1)过热蒸汽冷却段 只利用加热蒸汽的过热度，在该加热器中，不允许加热蒸汽被

冷却到饱和温度,因为达到该温度时,管外壁回形成水膜”使加热器的过热度被水膜 吸附而消失，能位得不到利用，在此段的蒸汽都保留有剩余的过热度，被加热水的出 口温度接近或略低于加热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 设置该冷却器的作用,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 于流入下一级得疏水温度降低,从而降低本级疏水对下降抽汽的排挤”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受热面中，是一种水- 水热交换器，该段加热器出口的疏水温度，低于加热蒸汽压力下的饱和温度。

高压加热器主要参数示例

单位

#1高加

#2高加

#3高加

型式

卧式、u形管

型号

JG-2490-1-3

JG-2460-1-2

JGT520TT

有效农面积

蒸汽冷却段

m2

288

24& 3

127.6

凝结段

205& 6

1851.7

1057. 7

疏水冷却段

143. 4

360

334.7

加热器壳侧

设计压力

MPa

& 22

5. 55

2. 80

设计温度

°C

400/325

350/300

510/258

试验压力

MPa

12. 33

8? 325

4.2

加热器管侧

设计压力

MPa

34

34

34

设计温度

r

325

300

258

试验压力

MPa

51

51

51

净重

kg

127464

108300

76944

管子数量

根

2906

2788

2673

管子尺寸/壁厚

mm

4>16X2.5

016X2.5

◎ 16X2.5

壳体最大外径及壁厚

nim

?2280X90

◎2220X60

◎2180X40

最大总长

m

?11.43

?12.93

?9?25

第三部分-低压加热器

HEPCC

HEPCC 1

I oud山工

彳L ?

履4二 w>00二暴取监囱二二濫6二髯獴6fg —00..&￡ NZWW4- 口田益沖co二之& UK益谨筈

低压加热器与高压加热器的基本结构相同，卧式壳管表面式、u型加热器，管 材采用不锈钢,主要区别在于没有过热蒸汽冷却区,只有凝结段和疏冷段。因其 压力较低,故其结构比高压加热器简单一些,管板和壳体的厚度也薄一些。

其中#7A和#8A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和#8B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、#8A/B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低加 管系”经# 7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。

#7、#8同壳加热器侧视图

13 6

HEPCC

HEPCC 1

HEPCC

HEPCC 1

1- #8低加;2- #8低加疏水出口; 3-凝结 水进口； 4- #8低加抽空气出口； 5- #8低加 蒸汽进口； 6- #8低加汽侧放气门；7- #8 低加汽侧放水门；8- #7低加；9- #7低加疏水 岀口； 10- #7低加抽空气岀口； 11-凝结水出 口； 12- #7低加蒸汽进口； 13- #7低加汽侧放 气门；14- #7低加汽侧放水门；15-中间隔板

图7-4 #7、#8同壳加热器侧视图

HEPCC

HEPCC 1

HEPCC

HEPCC 1

?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#、6#低压加热器采用小旁路，5#、6# 低阿口热器可单独解列；合体低压加热器（#7A、#8A）与合体低压加热器（#7B、 #8B）共用一个大旁路，#7A、#8A或#7B、# 8 B合体低压加热器能单独解列。

?低压加热器正常疏水采用逐级自流的方式，即#5低压加热器疏水流到#6低压加热器 ,然后进入#7低压加热器,再进入#8低压加热器,最后疏水经8#低压加热器进入凝 汽器。

每个低压加热器均设置事故疏水管路,在事故情况或低负荷工况时,疏水可直接进入

凝汽器。

低压加热器主要参数示例

项目

单位

#5低加

#6低加

#7低加

#8低加

型号

JD-UOO-IV

JD-1100-III

JD-1650-K JD-1650-11

加热器型式

卧式U型

加热器布置

单列

双列

壳体最人外径及壁厚

mm

<pl632x!6

91832x16

最大总长

m

11.35

11.6

16.5

加热器管侧流程

双流程

管了?数量

根

1269

730

管子尺寸/壁厚*

mm

<p 16x0.9

有效农面积（凝结/疏冷段）

m2

1030/70

1000/100

2X580/100

2X754/216

加热器壳侧

设计压力

MPa

0.6

设计温度

r

265

200

150

试验压力

MPa

0. 93

0.81

0. 75

加热器管侧

设计压力

MPa

4.0

设计温度

°C

170

150

试验压力

MPa

5.0

净重

kg

25000

25200

46900

运行荷重

kg

33000

55000

第四部分?除氧器

除氧器类型与结构

分类方法

按工作压力分

按除氧头结构分

按除氧头布置形式分

按运行方式分

HEPCC

HEPCC 1

HEPCC

HEPCC 1

1.真空式除氧器，Pd<0?0588MPa

2?大气压力式除氧器，Pd=0?1177MPa

3.高压除氧器，prf>0.343MPa

淋水盘式

喷雾式

填料式

4-喷雾填料式 5膜式

6.无除氧头式

立式除氧器

卧式除氧器

定压除氧器

滑压除氧器

HEPCC

HEPCC 1

HEPCC

HEPCC 1

高压喷雾填料式

加热蒸汽

加热蒸汽

图2-21 高压啖雾填料式除氧器

1 次熬汽进汽管；2—咬嘴；3—环形配水符,4一中心管？ 5—淋水区；6—滤板；

7—C形绒料：8—滤网；分一二次蒸汽进汽室；1O—筒身；11 一捺水板5 12—排气待？

13— 弾貧安全阀；14 一疏水进入筲；15― 人孔；16—吊攀

喷雾淋水盘式

A

无除氧头式

1.水箱；2.给水雾化装置；3?主蒸汽加热装置;

4?辅助加热装置;5?挡水板;6?隔板;

7?除氧水出口； 8?排气口

除氧器水箱

图2?24除氧器与水箱的组合图

1—下水管；2—汽平衡管；3—?吊架；4—上支座；5—放水口； 6—活动支座;

7-出水口； 8-溢流管；9一固定支座；10—启动加热装置；11 一人孔

除氧器的作用：

1、 以回热抽汽来加热除去锅炉给水中溶解气体的混合式加热器,是 回热系统中的一级;

2、 用以汇集主凝结水、补充水、疏水、生产返回水、锅炉联排扩容 蒸汽、汽轮机门杆漏汽等各项汽水成为锅炉给水；

3、 主要作用是除去锅炉给水中的氧气和其他不凝结气体，保证给水 品质,防止设备腐蚀及传热恶化；

4、 确保给水泵的安全运行，是影响火电厂安全经济运行的一个重要 热力辅助设备。

锅炉给水为何除氧？

在锅炉给水处理工艺过程中，除氧是一个非常关键的一个环节?氧是给水系 统和锅炉的主要腐蚀性物质，给水中的氧应当迅速得到清除，否则它会腐蚀锅炉 的给水系统和部件，腐蚀产物氧化铁会进入锅炉内，沉积或附着在锅炉管壁和受 热面上，形成传热不良的铁垢,而且腐蚀会造成管道内壁出现点坑，造成阻力系 数增大?管道腐蚀严重时，甚至会发生管道爆炸事故?国家规定蒸发量大于等于2 吨每小时的蒸汽锅炉和水温大于等于95弋的热水锅炉都必需除氧?除氧器含 氧量部颁标准是：大气式除氧器给水含氧量应小于15ug/L ,压力式除氧器给 水含氧量应小于7ug/L。

锅炉给水的除氧方法？

Is热力除氧

2、 真空除氧

3、 化学除氧

4、 树脂除氧

HEPCC 1

HEPCC

HEPCC 1

HEPCC

HEPCC 1

O, > ?*/L

O, > ?*/L

0 20 40 60 80 100 120 *C

设计除氧温度，人°C

除氧器是如何除氧的？

电站除氧器采用的方式是热力除氧。

将给水加热至除氧器压力下的饱和温度，水蒸气的分压力接近水面上的全压 力，其它气体的分压力趋近于零，于是溶解在水中的气体将从水中逸出被除掉。

理想的除氧效果，必须满足下面的条件：

一定要把水加热到除氧器压力下的饱和 温度，以保证水面上水蒸气的压力接近于水 面上的全压力。实验证明：即使有少量的加热 不足，都会引起除氧效果的恶化。在大气压力 下，水加热不足1°C时，水中的含氧量就接近 1mg/lo

必须将水中逸出的气体及时排出，使水 面上各种气体的分压力减至零或最小。

被除氧的水与加热蒸汽应有足够的接触 面积，且两者逆向流动，这样不仅强化传热， 而且保证有较大的不平衡压差，使气体易于从 水中离析出来。

HEPCC

HEPCC 1

小汽轮机高 压门杆蒲汪J

厂高加疏水」百排扩容器来汽

2

112

高加连续排汽

主凝结水

汽轮机抽汽

辅助蒸汽

6

4

X20

20

9

13

kA

锅炉暖风器疏水 咼丿主轴刽滿汽

19［汽轮机门杆漏汽

17-

18

14

去再沸腾管〔

给水泵的再循环管

下水管汽平衡管

24

23

J

24

16

放水管

川动给水泵给水管道

给水泵的再循环

除氧器循环泵

..—;

星Hfa水管］

电动给水泵给水管道

第五部分-安装注意事项

1、高、低压加热器和除氧器的吊装方案要在施工组织设计阶段完成。

?:?2、高、低压加热器吊装方案多采用汽机房行车吊装,布置轨道托运至安装位 置就位。

3、对于布置于凝汽器喉部的低压加热器的施工方案在凝汽器组合方案中一并 考虑。要特别核算低压加热器就位的施工空间是否满足要求及凝汽器组合的 工序。

?:?4、除氧器多采用两车抬吊,布置纵向轨道,托运至安装位置就位。其中有除 氧头的,应先将除氧头托运至安装位置后,吊挂牢固后，待除氧器水箱就位 后，安装焊接。

5、高、低压加热器的附件安装时要注意压力等级,要——对应。

HEPCC

HEPCC 1

HEPCC

HEPCC 1

? 6、抽汽管道多布置于汽机管道夹层,空间狭窄，安装时要注意抽汽 逆止门、电动门启闭时的空间是否满足。

? 7、高、低压加热器的应急疏水电动阀门多布置于疏水扩容器附近, 与其他管道多有碰撞,应在图纸会审和施工时加以关注，避免返工。

? &容器内部清洁要重点控制,对于汽机侧汽水系统而言，凝汽器和 除氧器的清洁与否决定着炉前系统的汽水品质。

?：?9、禁止在压力容器上随意开检修孔、焊接管座、加带贴补和利用管 道作为其他重物起吊的支吊点。

? 10、除氧器内部构件安装时,必须实施强制通风,照明使用防爆低压

灯具，且电压应为12伏。

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