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火力发电厂原理简介

发布时间:2024/03/23 来源:小九足球直播在线观看高清

  锅炉设备是火电厂的主要设备之一,是生产蒸汽的庞大而复杂的热交换设备。它的作用是将少数的燃料燃烧,并将燃烧释放的热量传递给水,使水加热、汽化并过热成很多压力和温度的主蒸汽。锅炉设备可分为锅炉本体、输煤系统、制粉系统、烟风及燃烧系统、除尘及排渣系统这五部分。

  锅炉本体包括炉膛,烟道,省煤器,汽包,下降管,水冷壁,过热器,再热器,燃烧器,空气预热器,其中省煤器,水冷壁,过热器,再热器,空气预热器称为锅炉的受热面,他们都是由许多金属管子组成的金属束。除空气预热器外,这些受热面组成了锅炉的锅。这里用红线表示蒸汽,绿线表示水来示意锅炉里面的汽水流程。具有很多压力的水首先进入锅炉的省煤气,吸收来自烟道里烟气释放的热量,然后进入锅炉的汽包,水再沿着下降管进入到布置在锅炉四周的水冷壁,水在这里受热后开始汽化并产生蒸汽,所形成的汽水混合物自然上升,又回到汽包。汽包将汽和水分离,分离出的水又重新沿下降管返回到水冷壁中吸热,汽化。汽包中分离出的蒸汽则进入过热器进一步加热使其温度上升,最后送至汽轮机做功。从过热器出来进入汽轮机的蒸汽称为主蒸汽,300MW机组的主蒸汽高达16MPa,约160个大气压以上,温度高达530℃以上。在汽轮机中做过一部分功的蒸汽,其温度和压力都会降低,需要将这些蒸汽又送回到锅炉的再热气中进行再次加热。在温度达到530℃以后,再次送入汽轮机中做功。蒸汽返回锅炉进行再热的目的主要是提高机组的效率。做完功的蒸汽被凝结成水,返回到锅炉。这种形式的锅炉称为自然循环锅炉,其特点是水在水冷壁中不断汽化产生蒸汽时,因为汽水混合物的密度比水要小,他会自然上升进入汽包,而汽水分离后的水会自然下降进入到水冷壁,因此这种循环型式叫做自然循环。当主蒸汽压力更高时,当主蒸汽的压力更高时,汽水的密度相差更小,就一定要采用强制循环泵产生的动力使介质在水冷壁中流动,这种锅炉称为强制循环锅炉。当主蒸汽压力进一步提升时,例如600MW这样的高参数机组,就一定要采用所谓的直流锅炉。这种锅炉不设汽包,介质是一次通过水冷壁,水冷壁出口已全部是蒸汽,因而也就不存在循环。直流锅炉水冷壁最基本的型式为水平围绕管圈式,这是一台300MW锅炉本体的外形,她高达70多米,相当于二十层楼的高度。这是准备安装的锅炉省煤器,它由进出口连箱和蛇形管组成,它安装在锅炉烟道的尾部,可利用锅炉烟气的余热将给水预先加热从而可节省燃料,故称为省煤器。这是锅炉的汽包,汽包内有汽水分离装置,用于将水中已汽化的蒸汽分离出来送到过热器中继续加热。汽包内还有连续排污装置,它将含盐浓度较高的水排出,以提高水的品质。汽包位于锅炉炉膛外顶部,这是垂直安装的下降管,一般有4-6根,它的下端通过连箱与水冷壁的管束连接。这是布置在锅炉炉膛四周的水冷壁,水在炉膛内与火焰产生的高温烟气进行强烈的热交换而不断产生蒸汽并向上游动。水冷壁的出口通过连箱与汽包连接。这是正在吊装的过热器,它也是由蛇形管和进出口连箱组成,管内流过的是蒸汽。过热器通常布置在炉膛上部或炉膛出口处,过热器设有喷水降温器,它将水喷入蒸汽中来调节其温度,再热气的结构类似过热器,布置在烟道的上方,再热蒸汽的温度可用烟气挡板调节,同时在再热器的入口处设有喷水降温器,锅炉说有的受热面都是悬吊在钢架上的,钢架由立柱和横梁组成,他承受整个锅炉本体的重量,炉体的保温材料直接装在水冷壁上。为便于运行和检修,锅炉本体外设有多层平台和楼梯,大型锅炉还设有电梯。

  一个有两台300MW机组的火电厂每天要消耗5000多吨煤,因此就需要一个庞大的输煤系统。原煤一般可由火车,轮船和汽车等运至电厂,其中以火车运煤最为普遍。卸煤机械有多种型式,其中自动化程度最高的是翻车机。卸煤时,先将载煤列车解列,翻车机将整节列车翻转180°将煤卸到地下的受煤斗中,卸下的煤再由胶带给煤机送到转运站。转运站可直接将煤送到锅炉房或煤场储存。煤场存煤可保证电厂5-15天的耗煤量,火电厂还设有混煤罐用于混配不同的煤种以保证锅炉的正常燃烧,同时混煤罐还有储煤的作用,这是位于主厂房外的混煤罐。原煤通过一系列输煤栈桥送往锅炉房,输煤栈桥内装有皮带输送机,原煤在输送途中首先要经过电磁除铁器,除去其中的铁件,还要经过碎煤机将较大的煤块儿破碎,最后将不含杂质的煤送往制粉系统。

  作为大型锅炉燃料的原煤都必须研磨成很细的煤粉才能送到锅炉燃烧,完成这一任务的是制粉系统,制粉系统位于汽轮机车间和锅炉之间,这是中间储藏式干燥剂送粉制粉系统的流程图:

  它的工作过程是这样的,由输煤系统将原煤送到锅炉房的原煤仓中,再由给煤机送入磨煤机,在其中研磨成煤粉。同时,经空气预热器加热的热风也进入到磨煤机,进入磨煤机的热风既可用来输送煤粉,还可对要研磨的煤起到加热干燥的作用,故称为干燥气。磨制好的煤首先由热风送到粗粉分离器,在那里将不合格的煤粉分离出来,送到磨煤机再进行研磨。合格的煤粉则进入旋风分离器,旋风分离器也称为细粉分离器,它将空气和煤粉分离,分离出来的煤粉进入煤粉仓,分离出来的空气中仍含有少量煤粉,这部分空气称为乏气,再由排粉机抽出。煤粉仓中的煤粉再由给粉机根据锅炉负荷的需要控制输出量,排粉机出来的乏气将煤粉通过燃烧器推入炉膛燃烧。这种将煤粉送入炉膛燃烧的热风称为一次风,有的锅炉的一次风机不是用旋风分离器分离出来的乏气,而是直接通过专门的一次风机将空气预热器出口的热风与煤粉混合,而旋风分离器分离出来的乏气则单独送入炉膛,这种中间储仓式制粉系统因为有煤粉仓的缓冲作用,系统工作不受锅炉负荷的影响,调节也比较灵敏。还有一种直吹式制粉系统,它与中间储藏式制粉系统的不同之处在于不设煤粉仓,制出的煤粉直接送入锅炉,它具有系统简单,投资小的优点,但是煤粉量的调节比较困难。

  这是原煤被送到锅炉房的情景,栈桥中的输煤皮带将原煤送到锅炉房,再由输煤皮带将原煤分送到锅炉房各个不同机组的原煤仓中。原煤仓的煤经给煤机按规定的给煤量送入磨煤机。这是桶式钢球磨煤机工作时的情景,钢球磨煤机的转速较低,每分钟20转左右。圆桶旋转式,它的波浪形的内壁将桶内的钢球和煤块儿带至一定高度落下,煤在撞击,挤压,碾压作用下被破碎磨细。这是磨煤机的钢球,它约占磨煤机圆桶内容积的1/4。除了桶式磨煤机外,也有的电厂采用中速磨煤机和风扇磨煤机。这是粗粉分离器,这是旋风分离器,也称为细粉分离器。他们都安装在主厂房的顶部。

  每台锅炉煤粉仓储存的煤粉至少要保证在磨煤机停运情况下锅炉运行10小时之后。这是排粉机

  这是烟风系统流程示意图,送风机从环境中吸入空气,然后送入空气预热器中加热,加热后的热风一部分去磨煤机,另一部分被称为二次风则立即进入炉膛去帮助燃烧。

  煤粉悬浮在炉膛内燃烧,燃烧中心的温度可达1500℃以上。燃烧时,大量的热量传给水冷壁里的水。 燃烧形成的高温烟气沿着烟道依次冲刷过热器,再热器,省煤器,空气预热器等受热面。不断将热量传递给蒸汽,水和空气,而自身温度逐渐降低。烟气到达烟道尾部时大约在130℃左右。在引风机的作用下,烟气流入除尘器进行除尘净化,最后经烟囱排到大气。

  这是送风机,它位于送风机房内,这是送风机空气入口。300MW机组每台送风机的送风量达到每小时数十万立方米。

  这就是热风送粉系统的一次风机及其吸风口,一次风机的送风量在每小时10万立方米左右。

  煤粉和热空气通过燃烧器喷入炉膛。常见的燃烧器有直流燃烧器和旋流燃烧器。直流燃烧器由一次风口和二次风口组成,一次风即携带煤粉的热风,二次风机即来自空气预热器的热风。燃烧器上还装有点火油箱,用于启动时点燃煤粉。燃烧器分多层布置在炉膛的四角,这是在水冷壁还未安装时看到的燃烧器。

  火电厂对环境的污染主要是随炉烟排出的飞灰粉尘和有害化学气体,一般都会采用除尘器和较高的烟囱来减轻污染。这是静电除尘器,它是利用高压电厂产生的静电来除尘,它可除去烟气中99%的粉尘。

  这是300MW机组锅炉的烟囱,一般两台锅炉合用一个烟囱,烟囱的高度达200多米,这样可有效稀释烟气中的有害气体。

  炉内煤粉燃烧后的炉渣由捞渣机从炉底捞出并冲入地沟,再流至灰渣泵房。灰渣泵房利用管道将灰渣送至灰场。

  除尘器出来的灰能够最终靠灰渣房再送至灰场,也可通过气力输送管道或车辆送到灰渣利用单位。

  汽轮机是火电厂三大主机之一,通过它将蒸汽的热能转换成旋转机械能,借以拖动发电机旋转。为保障汽轮机安全经济的运行并随时适应外界负荷的变化,每台汽轮机都配有调节保护设施和其它辅助设备。汽轮机及其附属设备由管道连接的整体,称为汽轮机设备。汽轮机与发电机的组合称为汽轮发电机组。

  下面从5个方面分别介绍有关汽轮机设备的基本内容:汽轮机基本工作原理、汽轮机构造、汽轮机调节、汽轮机保护、汽轮机供油系统。

  这是隔板沿隔板圆周装有喷嘴叶栅,每叶喷嘴叶栅和对应的动叶栅组成了汽轮机中最基本的结构单元,即汽轮机的极。汽轮机中的能量转换就是在这些叶栅中进行的,

  这是一级喷嘴叶栅和动叶栅的局部示意图,具有一定温度压力的蒸汽首先在喷嘴叶栅前后压力差的作用下流过具有特定形状的喷嘴流道,流动中蒸汽膨胀,压力和温度逐渐降低,速度增加,部分热能转换成了动能。从喷嘴叶栅喷出的高速气流进入动叶流道,在流动过程中对动叶栅产生作用力,推动它做圆周运动,带动叶轮和轴旋转,于是在汽轮机轴上便得到可对外输出的机械功。从动叶流出的蒸汽仍具有热能,再进入下一级喷嘴。

  现代大容量汽轮机都是由多个这样的级组成的。蒸汽在上一级做功后进入下一级继续膨胀做功,最后从汽轮机排气口排出。

  大型汽轮机按沿气流方向的蒸汽压力大小通常分为高压缸,中压缸和低压缸几个部分。

  来自锅炉的主蒸汽首先在汽轮机高压缸里做功,从高压缸中排出后进入锅炉再热器中再加热。加热后的蒸汽进入中压缸中做功,排出后再进入低压缸,最后排入凝汽器。

  汽缸是汽轮机的外壳,将汽轮机的通流部分与大气隔开。为便于制造安装和检修,气缸沿水平中分面分为上气缸和下气缸两个半缸,两者通过水平法兰用螺栓装配紧固。这是还未安装上缸的高中压部分。高参数大容量汽轮机的高压缸一般会用双层缸结构,有的机组甚至将高中压缸和低压缸全做成双层缸。

  隔板又叫喷嘴板,其作用是装置喷嘴叶栅并将汽轮机的各个压力级予以分隔形成一个个的级。为便于安装,各级的隔板均分上下两瓣,分别嵌装在上气缸和下气缸的环形凹槽内。

  有时可先将相邻几个的隔板镶装在隔板套里,然后再将隔板套固定在气缸体上。汽轮机的喷嘴又称静叶片,这是国产300MW汽轮机第6级的喷嘴叶栅。汽轮机的转动部分总称为转子,它担负着工质能量转换及功率传递的任务。这是国产300MW汽轮机转子,转子分为主轴,叶轮叶片等部分。叶轮用来装置动叶片,并传递气流在动叶身上产生的扭矩。叶轮的结构与转子的型式紧密关联,叶轮轮缘上开有叶根槽以装置动叶片,其形状决定于叶根形式。

  叶型部分是叶片的工作部分,由它构成气流通道。叶根是叶片与轮缘相连接的部分,通过它牢靠地将叶片固定在叶轮上,

  而低压缸蒸汽压力较小,容积较大,所以采用长叶片,长叶片可用拉筋连成组,也可不用拉筋而成为自由叶片。

  汽轮机转子依靠轴承来支撑和定位,轴承有支持轴承和推力轴承两种。这是支持轴承,它承受转子的重力以及由于振动等原因引发的附加力,并确定转子的径向位置。汽轮机普遍采用所谓的油膜轴承,转子在非常快速地旋转时,轴瓦与轴颈之间由一层油膜将他们隔离。推力轴承承受转子的轴向力并确定转子的轴向位置。工作时轴瓦与推理盘之间同样由一层油膜将他们隔离。汽轮机都装有盘车装置,因为当汽轮机停机后,上下气缸存在温差,如果转子不动,便会因为上下冷却不均匀而产生热变形。此时,用盘车装置使汽轮机在停机后仍以一定的转速连续转动,就可保证转子均匀冷却。同时,汽轮机启动时也要进行盘车,使蒸汽冲转时平稳且均匀受热。汽轮机还设有气封和轴封系统,汽轮机运转时气缸固定,转子非常快速地旋转,转子和气缸之间必须留有适当的间隙,有间隙的存在就会由泄露,影响汽轮机正常安全运作。另外由于低压缸内的气压低于大企业,也存在大气中的空气漏入气缸内的问题,为此,汽轮机在气缸的轴端设置了轴端汽封。在它的作用下,漏气量大大减小,但还不能完全组织蒸汽和空气泄露。为了彻底防止上述泄露,轴端气封需要配置一套轴封系统。轴封系统从汽轮机中引出一股具有温度和压力的蒸汽到轴封供气母管,由轴封供气母管向轴封供气室供气,同时轴封加热器的抽风机将另一气室保持在低于大气压的状态,少量的蒸汽和空气便会从这里被抽走,这样就可以轻松又有效得阻止蒸汽从气缸内向气缸外泄露和空气从气缸外向气缸内泄露。进入轴封加热器中的蒸汽再用于加热主凝结水,空气则排至大气。

  这是安装在气缸上的轴端气封,这是汽封体和转子上的汽封槽,汽轮机的动叶叶顶与汽缸之间,隔板内孔与转子之间同样存在着漏气的问题。因此也设有叶顶汽封和隔板汽封。

  在火力发电厂中必须随时根据发电机的运行工况,对驱动发电机的汽轮机进行转速和功率调节以保证发电机发出的有功功率和外界负荷相适应。汽轮机调节系统可分为液压式调节系统、功率频率电液调节系统和数字电液调节系统。现在大型机组都是采用后两种调节系统。这是调速系统的方框图

  定值机构又称为同步器,在机组启动时由它给机组设定一个给定转速,机组启动之后转速由敏感机构测量,并与给定值比较,比较的差值信号经放大机构放大,然后送入执行机构,执行机构控制配气机构来控制汽轮机的配气量,从而改变机组的转速使之趋近于给定值。在机组并入电网后,根据电网的要求,用定值机构设定机组的输出功率。当负荷发生明显的变化时,调节系统将通过同样的调节过程进行自动调节,使机组合理分担电网的负荷。这里的反馈是负反馈,它使控制过程平稳。这里着重介绍配气机构,这是配汽机构的示意图。多数情况下,汽轮机的第一级喷嘴沿圆周被分成4组,每一组分别用一个调节气门控制。来自锅炉的主蒸汽首先通过主汽门,然后进入汽轮机的调节汽门,调节汽门依次开启或关闭可改变汽轮机的进汽量,汽轮机的转速和功率调节是通过改变调节汽门的开度来实现的。

  为了确保汽轮机的安全运行,除要求调速系统动作迅速可靠外还必须设置必要的保护设施,汽轮机的保护设施主要有转子超速保护,转子轴向位移保护,轴承油压和油温保护,凝汽器低真空保护等。当上述参数中任何一个超过或低于允许的规定值时,保护设施会自动发出信号,使汽轮机主汽门迅速关闭,切断主蒸汽,使机组迅速停机。这是汽轮机超速保护设施中装在汽轮机主轴前端的飞锤式危急保安器。当汽轮机主轴转速超过额定转速10%-20%时,飞锤飞出,撞击操纵机构,使调节系统安全油施压,关闭主汽门,调节汽门等,汽轮机紧急停机。大型汽轮机的超速保护除设有危机保安器之外,还设有超速预保护和附加超速保护等。

  汽轮机的供油系统要向汽轮机和发电机的各个轴承提供润滑冷却及密封用油,还要向汽轮机的调节和保护系统提供工作用油。常规供油系统主要由下列设备组成,主油泵-安装在主轴上,其作用是在汽轮机正常运行时向油系统提供高压油。交流润滑油泵又称辅助油泵,其最大的作用是在汽轮机启动时,主油泵还异常工作时,向润滑油系统提供压力油。直流润滑油泵即事故油泵,是汽轮机润滑油系统的最后一道备用泵,用于事故工况下以直流电源工作,向润滑油系统供油。

  汽轮机本体与锅炉本体之间由各种汽水管道,阀门及其辅助设备连成一个整体。这个整体便组成了发电厂的热力系统。热力系统除了要保证机组安全经济可靠的运行外,还应该要考虑机组能顺利启动,停机,切换设备和升降负荷等。因此热力系统,特别是大型机组的热力系统是相当复杂的。这是热力系统的示意图,热力系统的基本流程是这样的:来自锅炉的主蒸汽首先在汽轮机的高压缸里做功,从高压缸排出后又送入锅炉再热器中再加热,加热后的蒸汽又送入中压缸和低压缸中继续做功。最后汽轮机的排气进入凝汽器,凝汽器管束里侧通有来自环境的冷却水,排气在管束外侧流过时,不断放出余热,并凝结成水,冷却水将吸收的热量排入环境。从凝汽器排出的水称为主凝结水,为了更好的提高机组的效率,主凝结水并不直接送到锅炉中,而是经过一些列加热器加热后,再进入锅炉。加热器的热源来自从气缸的不一样的部位抽出的蒸汽,用他们给加热器中的水加热。主凝结水经过凝结水泵升压后进入深度除盐装置进行水质处理,然后依次流过轴封加热器和4个低压回热加热器,在那里吸收来自汽轮机抽气的热量。主凝结水温度从30℃左右不断升高,达到140℃左右后进入除氧器。除氧器将主凝结水中溶解的氧气等气体除去,以免对设备和管道造成腐蚀。同时除氧器本身也是一个混合式加热器,也可对主凝结水加热。从除氧器下部水箱出来的水会送入给水泵,给水泵将水升到很高的压力。从给水泵出来的水称为主给水,主给水依次流过3个高压加热器,温度达到260℃左右后进入省煤器,进行下一轮的汽水循环。为使用和管理上的方便,一般都将加热器进行了编号,高压加热器为123号,除氧器为4号,低压加热器为5678号。

  热力系统,特别是大型机组的全面性热力系统很复杂,我们分成以下几个系统来进行讲述,主蒸汽及汽轮机旁路系统,凝气系统,低压加热器系统,给水除氧系统,高压加热器系统和补充水系统。

  锅炉与汽轮机之间的蒸汽供热管道与通往各用汽处的支管及附件称为发电厂主蒸汽系统。对于再热式机组,还包括再热蒸汽管道。

  中小型机组的主蒸汽系统采用母管制,参数相同的几台锅炉的蒸汽都引到主蒸汽母管上,再由母管引至汽轮机。这种系统灵活性较好,事故时,机炉可通过阀门互相切换,还可用于汽轮机和锅炉数量不等的情况。

  大型机组,特别是再热机组的主蒸汽系统都采用单元式系统,其特点是各个锅炉和对应的汽轮机组成一个独立单元

  大型再热机组通常还设有旁路系统。机组启动时,锅炉先点火投运,而汽轮机高压缸尚未进气时,锅炉再热器中没有工质流过。为避免再热气干烧,将主蒸汽减温减压后直接引入再热气。再热气出口的蒸汽又经过减温减压进入凝气器,这样整个汽水绕过了汽轮机形成了循环。主蒸汽不进入汽轮机高压缸而是经过降压减温后进入再热器的管路称为高压旁路,也称Ⅰ级旁路。再热气出来的蒸汽不进入汽轮机的中低压缸,而是经过降压减温后立即进入凝汽器的管路称为低压旁路,也称Ⅱ级旁路。旁路系统是利用减温减压器的减压阀来降低蒸汽压力,同时在减压阀后将温度较低的凝结水或给水直接喷进蒸汽中来降低其温度。除了保护再热气外,旁路系统的作用还有很多,其中一个重要的作用是在启动时,参与主蒸汽参数的调整,从而加快启动时间,改善启动条件。

  凝汽系统是指与凝汽器相关的管路与设备,主要有凝汽器,凝结水泵,抽气设备,冷却水设备等。凝汽器是吸收汽轮机排汽的余热,并将其凝结成水的设备。凝汽器内有规律的排列着冷却管,前侧设有前水室,前水室被隔成上下两部分,下为进水室,上为出水室,后部有后水室。水室及管束外有外壳,外壳上部有汽轮机排气的进汽口,下部有汇集凝结水的热水井。冷却水从进水室流进,沿着下部管束流向凝汽器后部的后水室,然后折返从上部管束流向出水室。 汽轮机的排气从凝汽器的进气口进入,在管束外面放热逐步凝结成水,汇集到凝汽器下部的热水井中。由凝结水泵抽出升压后,进入低压加热器系统。大型机组的凝汽器设计成方箱形,安装在汽轮机低压缸的底部,紧接低压缸的排汽口。因为低压缸有两个排汽口,所以凝汽器也分成甲乙两侧。这是安装中的300MW机组的凝汽器;这是冷却水的进水口;这是下水室;这是上水室以及冷却水的出水口;这是铜制的冷却水管,它的端部胀接在管板上。冷却水管有2万多根,按一定规律布置在凝汽器内。这是安装工人在管板上胀结冷却水管的情形;这是凝结水泵的驱动电机,下面室凝结水泵;这是真空泵及驱动电机,它是抽气设备的一种,用于抽取凝汽器内的空气以保持其中的高度真空。有些电厂采用其它的抽气设备,如涉水抽气器,涉气抽气器等。汽轮机的排汽在凝汽器中的凝结需要大量的冷却水。冷却水也称循环水,其供水方式有两种:一种为直流供水方式,也叫开式供水;这种供水方式是循环水泵直接由江河的上游取水,由循环水泵送进凝汽器;冷却水在凝汽器吸热后从凝汽器的出水管排入江河的下游。循环水泵一般安装在靠近水源的水泵房内。这是300MW机组江边泵房的布置情况;这是循环泵的电机,循环水泵位于电机的下方,4台300MW机组循环水量每小时高达十多万吨。另一种供水方式为循环供水方式,也叫闭式供水方式,这种供水方式是在缺乏水源或水源里电厂较远时采用。它必须有冷却塔,冷却水池,循环水泵等设施。循环水泵从这些冷却设施的给水井中给水,在凝汽器中吸收排气热量后,再送回冷却设施中。利用水蒸发降温原理使水降温后再送至凝汽器循环使用。这是冷却塔,其塔身较高,且做成双曲线形,起到通风桶的作用。空气从塔身下部进入,自然上升,由凝汽器出来的冷却水从冷却塔上部的淋水装置淋下,目的是增加水和空气接触的面积和时间,冷却塔的下部是冷却水池。

  从凝汽器热井排除的凝结水称为主凝结水,它首先被凝结水泵升压,经过深度除盐装置对水进行化学处理,然后进入轴封加热器,利用汽轮机的轴端漏气来加热,温度有所提高后再依次流过低压加热器。主凝结水的温度逐步的提升,最后进入除氧器。由于主凝结水的压力较低所以这里的加热器称为低压加热器。低压加热器从外观上分为立式和卧式两种。这是立式低压加热器的剖面示意图,被加热的凝结水都是从进水管经进水室进入受热面管内加热后从出水室流出。加热蒸汽进入加热器后,在导向板的作用下反复冲刷受热面,不断放出热量而凝结成水。这种在加热器内由蒸汽凝结成的水称为疏水。疏水的出路有两种方式,一种叫逐级自流,即疏水自动由本级加热器流入到气测压力较低的加热器或凝汽器中去。另一种出水方式是采用疏水泵,将疏水打入加热器的出口,将其与主凝结水混合。卧式加热器的原理与立式基本相同。这是深度除盐装置,深度除盐装置的作用是利用离子交换树脂对水进行进一步的化学处理以提高水的品质。这是轴封加热器,为保持它内部恒定的负压,专门设有2台抽风机。

  这是两台卧式低压加热器,他们位于汽轮机运行平台的一侧。300MW机组的7、8号两个加热器合成一体安装在凝汽器的内部。低压加热器设有旁路装置,这样在加热器故障时可将该加热器切除。主凝结水经旁路立即进入下一级,而不至于使机组停运。

  给水除氧系统的任务是将主凝结水中的氧气和其它气体除掉以免产生对设备的腐蚀,同时将主凝结水的压力和温度进一步提升。来自低压加热器的主凝结水进入除氧器,在除氧器内除氧并加热后进入给水泵。除氧器包括除氧头和除氧水箱两部分,其中除氧头为除氧和加热装置,水箱为储存除氧水的容器。主凝结水从除氧头的顶部进入除氧器,汽轮机的抽汽从除氧头的中部进入,蒸汽将水加热到沸腾状态,水中溶解的气体就会溢出。溢出的气体从除氧头的排气管中排出。除去气体的水落入水箱,再从水箱进入给水泵,给水泵的作用是为使给水获得较高的压力。给水泵多采用圆筒形多级离心泵,其出口压力可达20MPa,即200个大气压以上。为防止给水泵可能会产生气蚀而损坏,大型机组均设置前置泵。从除氧水箱出来的水先经过转速较低的前置泵,然后再进入主给水泵。300MW以上的机组经常运行的给水泵采用专门的小型汽轮机驱动,而备用泵采用电动机驱动。对于200MW及以下的运行及备用给水泵一般都采用电动机驱动。因电动机的转速不可调节,电动机和给水泵之间广泛采取了液压耦合器来调节给水泵的转速,从而调节给水流量。

  这是正在运行的除氧器,除氧器的上部是除氧头,下部是除氧水箱。水箱的容积约为150m3。这是前置泵及驱动电机以及它的进出水管。这是给水泵, 这是驱动给水泵的小汽轮机。这是小汽轮机的进气管,其蒸汽来自主汽轮机的抽气。这是排气管,排气排入凝汽器。这是电动給水泵,其后面是液压耦合器和驱动电机。

  来自给水泵的主给水依次流过3个高压加热器,将温度提高到260℃左右,然后进入锅炉的省煤器。这比将温度很低的凝结水立即进入锅炉可显著提升机组的效率。高压加热器的基础原理和基本结构等都与低压加热器相似,只是因其被加热的主给水温度很高,故称为高压加热器。高压加热器的疏水都是逐级自流,最后汇入除氧器。这是1号高压加热器,它与除氧器布置在同一平台上,这是2号高压加热器和3号高压加热器。他们布置在汽轮机运行平台的一侧。高压加热器也设有旁路保护设施,当任何一台高压加热器的管系发生泄露,致使高压加热器内水位超过极限值时,控制管理系统立即动作,关闭加热器进口水管,让给水经旁路立即进入锅炉。此时不影响锅炉给水,锅炉仍可运行,只是经济性有所降低。

  机组运行过程中不可避免有汽水损失,因此要不断向系统补充质量合格的水。补充水一定要经过一些列的处理才可能正真的保证其质量。这是化学水处理车间。水在这里首先经过澄清,过滤除去杂质。再采用经过一系列离子交换器的处理,除掉水中的硬质盐类,成为合格的补充水。为便于除氧,调节水量,补充水一般从系统的凝汽器或除氧器补入。

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