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淺談電廠(chǎng)原則性熱力系統的擬訂論文
論文摘要：淺談電廠(chǎng)原則性熱力系統的擬訂-
論文關(guān)鍵詞：淺談,電廠(chǎng),原則性,熱力,系統
熱力系統是將熱力設備按照熱力循環(huán)的順序用管道和附件連接起來(lái)的一個(gè)有機整體。根據使用的目的不同，發(fā)電廠(chǎng)熱力系統又可分為發(fā)電廠(chǎng)原則性熱力系統和發(fā)電廠(chǎng)全面性熱力系統。原則性熱力系統表明了工質(zhì)的能量轉換過(guò)程的技術(shù)完善程度和熱經(jīng)濟性。在原則性熱力系統中，只表示工質(zhì)流過(guò)時(shí)發(fā)生壓力和溫度變化的各種必須的熱力設備。
一、回熱系統疏水方式的選擇
1．回熱系統的概述
回熱循環(huán)是提高火電廠(chǎng)效率的措施之一，現代大型熱力發(fā)電廠(chǎng)幾乎都采用了回熱循環(huán)，是利用在汽輪機中做過(guò)功的蒸汽通過(guò)給水回熱加熱器將回熱蒸汽冷卻放熱來(lái)加熱給水。目的是提高工質(zhì)在鍋爐內吸熱的過(guò)程的平均溫度，提高機組的熱經(jīng)濟性。加熱器按照內部汽、水接觸的方式不同，可分為混合式加熱器與表面式加熱器兩種。
�。�1）表面式加熱器
加熱器的蒸汽與水在加熱器內通過(guò)金屬管壁進(jìn)行傳熱，通常水在管內流動(dòng)，加熱蒸汽在管外沖刷，放熱后凝結下來(lái)成為加熱器的疏水。表面式加熱器的特點(diǎn)：有端差，熱經(jīng)濟性差；有金屬傳熱面，金屬耗量大，結構復雜，造價(jià)高；系統簡(jiǎn)單，運行安全可靠，布置方便，系統投資和土建費用少。
�。�2）混合式加熱器
混合式加熱器由于汽水直接接觸，其端差為零，無(wú)傳熱損失，本身造價(jià)低，便于匯集不同溫度的汽水，熱經(jīng)濟性高。但是它也有一些缺點(diǎn)：系統復雜，泵較多，投資較大，使廠(chǎng)用電增加，土建投資相應增加。一般情況下，除了除氧器必須采用混合式加熱器以外，高加和低加都采用表面式加熱器。
2．回熱系統疏水方式的選擇
�。�1）加熱器的疏水方式
通常的疏水收集方式有兩種：一是疏水逐級自流方式；二是疏水泵方式。
疏水逐級自流方式，利用相鄰表面式加熱器汽側壓力，將壓力較高的疏水自流到壓力較低的加熱器中，逐級自流直至與主水流匯合。
疏水泵方式，由于表面式加熱器汽側壓力遠小于水側壓力，尤其是高壓加壓加熱器，疏水必須借助與疏水泵才能將疏水與水側的主水流匯合，匯入地點(diǎn)通常是該加熱器的出口水流中。
�。�2）兩種疏水方式經(jīng)濟性的比較
疏水逐級自流方式的疏水從高壓逐級自流到低壓過(guò)程中，將使高壓抽汽量增加，低壓抽汽量減少，從而使熱經(jīng)濟性降低；采用疏水泵方式時(shí)相反，它將減少高壓抽汽，增加了低壓抽汽，其經(jīng)濟性較疏水逐級自流方式高。雖然前者的熱經(jīng)濟性最差，但它具有系統簡(jiǎn)單、工作可靠、投資小、不需附加運行費、維護工作量小等優(yōu)點(diǎn)，因此大多數機組的回熱系統采用它，尤其是高壓加熱器幾乎都采用它，有些大型機組的低加也采用這種方式。而后者雖熱經(jīng)濟性較高，但其系統復雜，投資大，且需轉動(dòng)機械，既消耗廠(chǎng)用電又易汽蝕，可靠性低，維護工作量大，在實(shí)際中未獲得廣泛應用。
二、除氧器運行方式的選擇
1．給水除氧的必要性
火電廠(chǎng)運行中鍋爐給水主要由主凝結水及補充水組成，眾所周知，水中富含可溶解的氣體，如氧氣、二氧化碳等，它們存在于主凝結水中，因為主凝結水在凝汽器中或通過(guò)在真空條件下工作的低壓加熱器和管道時(shí)，空氣會(huì )通過(guò)不嚴密處滲入主凝結水中。水中含有溶解的活性氣體，其溶解度隨溫度升高而下降，溫度愈高這些氣體就愈容易直接和金屬發(fā)生化學(xué)反應，使金屬表面遭到腐蝕。水中所有的不凝結性氣體還會(huì )使傳熱惡化，降低機組的熱經(jīng)濟性。因此，給水必須除氧，以嚴格控制給水含氧量在允許的范圍內。
2．除氧的方法
給水除氧的方法有化學(xué)除氧和熱力除氧兩種�；瘜W(xué)除氧是在除氧器出口添加還原劑，經(jīng)化學(xué)反應，消除殘留在水中的溶解氧。該方法能徹底除氧，但不能除去其他氣體，且價(jià)格較貴，還會(huì )生成鹽類(lèi)，所以在電廠(chǎng)中較少應用。熱力除氧，也叫做物理除氧，是借助物理手段，將水中溶解氧和其他氣體除掉，并且在水中無(wú)任何殘留物質(zhì)。在火電廠(chǎng)中應用最普遍的是熱力除氧，價(jià)格便宜。
3．除氧器的運行方式
除氧器的運行方式有定壓和滑壓兩種。定壓運行除氧器是保持除氧器工作壓力為一定值，為此需在進(jìn)汽管上安裝一壓力調節閥，將壓力較高的回熱抽汽降低至定值，造成抽汽節流損失；而且為確保所有工況下除氧器都能在定壓下工作，低負荷時(shí)還必須切換到更高壓力的回熱抽汽上，節流損失則會(huì )更大，其多應用在中小機組上�；瑝哼\行除氧器是指在滑壓范圍內運行時(shí)其壓力隨主機負荷與抽汽壓力的變化而變化，啟動(dòng)時(shí)其保持最低恒定出力，抽汽管上只有一止回閥防止蒸汽倒流入汽輪機，沒(méi)有壓力調節閥及其引起的額外節流損失。
三、補充水系統的選擇
補充水引入系統不僅要確保補充水量的需要，同時(shí)還要涉及到補充水制取方式及補充水補入回熱系統地點(diǎn)的選擇。
補充水補入地點(diǎn)有兩種：除氧器和凝汽器。若補充水補入凝汽器，由于補充水利用了低壓回熱抽汽加熱，回熱抽汽做功比較大，熱經(jīng)濟性比補充水引入給水除氧器要高。但其調節水量要考慮熱井水位和除氧器水位的雙重影響，增加了調節的復雜性。若補充水引入除氧器，則水量調節較簡(jiǎn)單，但熱經(jīng)濟稍低于前者，因為增加了高壓抽汽降低了低壓抽汽，使回熱抽汽做功比降低。
四、廢熱利用系統的選擇
1．連續排污擴容利用系統
鍋爐連續排污利用系統就是讓高壓的排污水通過(guò)壓力較低的連續排污擴容器擴容蒸發(fā)，產(chǎn)生品質(zhì)較好的擴容蒸汽，回收部分工質(zhì)和熱量，擴容器內為蒸發(fā)的、含鹽濃度更高的排污水可排入地溝。該系統由排污擴容器及其連接管道、閥們、附件組成。
鍋爐連續排污擴容利用系統可分為單級連續排污利用系統和兩級擴容系統。采用兩級串聯(lián)的連續排污利用系統，鍋爐連續排污水先進(jìn)入壓力較高的擴容器，未擴容蒸發(fā)的排污水在進(jìn)入壓力較低的擴容器。當該級擴容器壓力與單級擴容利用系統的擴容器壓力相同時(shí)，可近似認為兩種系統回收的工質(zhì)數量基本相同。但兩級串聯(lián)系統較高壓力擴容器回收的蒸汽能位較高，其引入的加熱器汽側壓力也較高，排擠回熱抽汽的做功也較小，造成凝汽器附加冷源損失也較少。所以，兩級排污利用系統以系統復雜，投資較高為代價(jià)，獲得了更高的經(jīng)濟效益。
2．軸封蒸汽回收及利用系統
軸封加熱器是表面式加熱器，且多為臥式。其加熱蒸汽是汽輪機各汽缸末端的軸封漏出的汽水混合物，它不是回熱抽汽，但是汽水混合物的熱量卻利用于回熱系統中，根據軸封漏汽量的大小和能位的高低，可設一或二級軸封加熱器，并插入回熱系統中適合的位置。由于軸封加熱器利用了汽水混合物中的熱量，提高了系統經(jīng)濟性，此外軸封加熱器也使汽輪機軸封系統的正常運行獲得保障又防止了汽輪機車(chē)間的蒸汽污染。所以現代火電廠(chǎng)中都設置了軸封加熱器。軸封加熱器的疏水裝置通常為多級水封，與凝汽器熱井相連。
汽輪機軸封蒸汽系統包括：主汽門(mén)和調節汽門(mén)的閥桿漏汽，再熱式機組中壓聯(lián)合汽門(mén)的閥桿漏汽，高、中、低壓缸的前后軸封漏汽和軸封用汽等。一般軸封蒸汽占汽輪機總汽耗量2%左右，且由于引出地點(diǎn)不同工質(zhì)的能位有差異，在引入地點(diǎn)的選擇上應使該點(diǎn)能位與工質(zhì)損失最接近，既回收工質(zhì)，又利用其熱量�；厥绽玫哪芗壴礁�，能量回收率越大，做功損失就越小，這是改進(jìn)軸封利用系統，節約能源的一條原則，但是漏汽可能利用的能級，主要取決于汽封的結構和參數。應當指出，多數運行機組的軸封利用系統是有改進(jìn)的余地的。減少做功損失的另一條出路，也是最根本的方面，是改進(jìn)汽封結構和合理調整汽封間隙，使漏汽量減少，相應地做功損失也就減小了。
原則性熱力系統決定了發(fā)電廠(chǎng)的經(jīng)濟性，不同的原則性熱力系統，帶來(lái)的效果也不同。應用正確的理論分析和綜合的經(jīng)濟論證，擬訂一個(gè)較優(yōu)的原則性熱力系統，能使設計的發(fā)電廠(chǎng)獲得較好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
參考文獻
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