第四章 热力系统及辅助设备
第一节 热力系统概述
从一般意义上而言,系统是指具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素构成的一个有机整体。
火电厂热力系统是以热功转换为目的,将火电厂主辅热力设备按照热力循环的顺序和要求用管道和管件连接起来的一个有机整体。通常将火电厂热力系统依据工艺流程和所完成功能的不同划分为若干子系统,诸如主再热蒸汽系统、旁路系统、给水回热系统、凝结水系统、循环水系统、工业水系统、汽封系统、疏放水系统、发电机冷却水系统、辅助蒸汽系统、热网系统等。系统中除了包括锅炉、汽轮机、发电机三大主机外,还包括换热器类、泵类、箱类、阀门类、减温减压器等多种类型的辅助设备。显然火电厂热力系统及辅助设备能否正常工作,会直接对火电厂运行的安全性与经济性产生重大影响,因此火电厂的运行与检修人员必须熟悉热力系统主辅设备的构成、特性与运行操作步骤,本章将以上述各子系统为主线,有关辅助设备将在各相关子系统中阐述。
第二节 主蒸汽及再热蒸汽系统
一、系统概述
主蒸汽及再热蒸汽系统包括从锅炉过热器出口至汽轮机人口,从汽轮机高压缸排汽至锅炉再热器入口(再热蒸汽冷段管道)和从再热器出口至汽轮机中压缸人口(热段再热蒸汽管道)的所有管道及其附件。
该机组主蒸汽及再热蒸汽系统采用单元制连接方式,即一机一炉配合组成一个独立单元。单元制与母管制系统相比具有系统简单,阀门少,管道短,便于集中控制的特点。
该机组的主蒸汽及再热蒸汽管道均按单管设计。系统布置如图4-1所示。主蒸汽管按“l—2"制配置,即一根Φ534.5x 83.1mm的主蒸汽管道从锅炉过热器出口联箱引出,经电动闸阀后在汽轮机入口前分为两路Φ397.51x62.23mm的管道进入高压自动主汽阀、高压调节汽阀,再经四根高压主汽导管进入汽轮机高压缸;再热蒸汽冷段管道按"2—1—2"制配置,即在高压缺内做完功的蒸汽由两根Φ558.8x16.66mm冷再热蒸汽管道自高压缸排汽口接出后分别经过一个高压缸排汽止回阀合并为一根Φ812.21x21mm的管道进入锅炉,到再热器之前又分为两根Φ558.8x 16mm的管道;再热蒸汽热段管道按"2—1—2"制配置,即两根Φ557.6x24.8mm的再热热蒸汽管道从再热器出口联箱接出后合并为一根Φ747.5x 34mm的管道,到汽轮机中压缸人口时再分成两根Φ557.6x24.8mm的管道进入中压联合汽门,经两根中压导汽管进人中压缸。
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上述主蒸汽及再热蒸汽的单管配置方式有利于消除两侧蒸汽温度偏差,节约钢材,简化布置,节省投资,减小流动阻力。
主蒸汽管道上未装流量测量装置,主蒸汽流量通过测定汽轮机调节级后压力由计算确定,主蒸汽管道上未装电动闸阀,机组启动可操作主汽调节阀,锅炉水压试验时,在汽轮机高压主汽自动调节阀前加装临时堵板进行。由于未加上述两个部件,减小了主蒸汽的节流损失,提高了热经济性。
主蒸汽与冷、热段热蒸汽管道上均装设了弹簧式安全阀,以防超压事故的发生;装设了排空管阀,用于启动时的必要排空。此外考虑旁路系统容量(35%B—MCR)小于锅炉不投油稳燃负荷(50%B—MCR),在主蒸汽管道上还装设了电磁滞压阀(PVC),使机组能够短期内停机不停炉运行。
在主蒸汽管道上引出两路汽源,一路Φ76x10mm送往汽封系统,另一路Φ76x10mm送往汽缸夹层及法兰加热装置。在高压缸排汽管上引出三路汽源,一路为Φ219x7mm回热二段抽汽;另一路Φ273x 8mm送往辅助蒸汽联箱;再一路Φ76x3.5mm送往汽封系统。
主蒸汽、再热蒸汽的材质均采用美国较为成熟的钢种ASTMA335P22。

二、 主要运行参数
主蒸汽压力 16.7MPa(高压主汽阀前)
主蒸汽温度 537℃
再热蒸汽压力 3.47MPa(中压联合汽阀前)
再热蒸汽温度 537℃
背压 5.39kPa
额定进汽量 935t/h
最大连续进汽量 1024t/h