第六章 给水系统
6.1给水系统的选择
结合机组的形式、容量和主蒸汽系统的形式,本机组给水管道系统选择单元制给水系统,如下图6.1所示,其主要优点与单元制主蒸汽系统相同。单元制给水系统由于具有管道最短,阀门最少,阻力小,可靠性高,又非常便于集中控制等优点,因此在现代发电厂是最为理想的给水系统。
图6.1 单元制给水系统
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6.2 给水泵的配置 6.2.1给水泵的选择
给水泵是向锅炉输送高温给水的设备,锅炉一旦断水会带来严重后果,所以对给水泵的可靠性要求很高。另外,给水泵的耗功占厂用电较大比例,正确选择给水泵对机组的安全经济运行具有重要的意义。
该680MW超临界机组采用单元制系统的给水系统,其给水泵的类型、台数和容量配置为:系统设置两台 50%容量的汽动给水泵(TDBFP)和 1 台 25%容量的电动启动给水泵(MDBFP).每台汽动 给水泵配置 1 台同轴前置泵.电动给水泵采用变速调节,配有 1 台与主泵用同一电机拖动的前置泵。一台汽动泵工作时,保证机组 50%负荷的给水量,两台汽动泵工作时,保证机组 100%负荷 的给水量.在一台汽动给水泵故障时,电动给水泵和另一台汽动给水泵并联运行可以满足汽轮机 83 %负荷的需要。
6.2.2给水泵的连接方式
图6.2给水系统全面性热力系统
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6.3 给水系统管道计算
6.3.1 给水管道参数
高压给水管道参数(给水泵至锅炉进口):对于调速给水泵,设计压力取用泵在额定转速特性曲线最高点对应的压力与进水侧压力之和,则P1=26.25+1.19=27.44MPa。设计温度取用高压加热器后高压给水的最高温度,T1=302.5oC。
低压给水管道参数(除氧器至给水泵):对于滑压除氧系统,取用汽轮机最大计算出力工况下除氧器加热抽汽压力的1.1倍与除氧器最高水位时水柱静压之和,则P2=1.1×1.19+1×0.00985×20=1.506 MPa。对于滑压除氧系统,设计温度选用汽轮机最大计算出力工况下1.1倍除氧器加热抽汽压力对应的饱和温度,则查焓熵表得T2= 198.51oC。
6.3.2 给水管道内径
(一)高压给水管道内径:
由设计压力P1 =27.44MPa,设计温度T1=302.5oC,查得v=0.0038628
m3/kg,w取4m/s,G=2386.24 t/h,代入管道内径计算公式得: D1 =594.7?2386.24?0.0038628=902.77mm.
4(二)低压给水管道内径
由设计压力P2 =1.506 MPa,设计温度T2= 198.51oC,查得v= 0.0011541
m3/kg,w取1.5m/s,G=2386.24 t/h,代入管道内径计算公式得: D2 =594.7?2386.24?0.0011541= 805.81mm.
1.56.3.3 给水管道壁厚
(一)高压给水管道壁厚
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根据设计温度T1=302.5(oC), 高压给水管道选用材料为碳素结构钢10号,此材料在设计温度下的许用应力[σ]t=90MPa(查常用国产钢材的许用应力表得出),本设计采用无缝钢管,η=1.0;α=0;Y=0.4,将数据代入壁厚计算公式
pDi?2[?]t???2Yp? sm?t2[?]??2p[1?Y]得:sm1= 2.03mm。 (二)低压给水管道壁厚
根据设计温度T2= 198.51oC, 低压给水管道选用材料为Q235-A,此材料在设计温度下的许用应力[σ]= 115.957MPa(查常用国产钢材的许用应力表得出),本设计采用无缝钢管,η=1.0;α=0;Y=0.4,将数据代入壁厚计算公式
t
pDi?2[?]t???2Yp? sm?2[?]t??2p[1?Y]得:sm2= 2.418225mm.
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第七章 回热抽汽系统
7.1本设计回热加热系统确定
回热抽汽系统用来加热进入锅炉的给水(主凝结水)。回热抽汽系统
性能的优化,对整个汽轮机组热循环效率的提高起着重大的作用。
本设计680MW超临界机组包括三台高压加热器、一台除氧器、四台低压加热器、一台轴封加热器。采用八级调节抽汽,一、二、三级抽汽分别供给三台高压加热器,四级抽汽供汽至除氧器和辅助蒸汽系统,五、六、七、八级抽汽分别供给四台低压加热器用汽。高、中、低压缸轴封漏气供给轴封加热器,中压缸第四段抽汽一部分进入除氧器,另一部分为小汽机提供动力。
1、2、3号高压加热器及5。6.7号低压加热器均设有蒸汽冷却段和疏水冷却段,1号高压加热器疏水自流至2号高压加热器,2号高压加热器疏水自流至3号高压加热器,3号高压加热器疏水自流至4号混合式加热器(除氧器),汇合到给水中。
系统三台高压加热器设有大旁路,即在进口和出口处设有液动三通阀。当任一台高压加热器故障时,都同时切除3台高压加热器,给水通过旁路进入省煤器。
汽轮机的各级抽汽,除了最后两级抽汽外,均装设具有快关功能的电动闸阀和强制关闭自动逆止阀(气动控制),作为汽轮机防进水保护的主要手段。
中压缸的第四段抽汽除了向除氧器供汽外,同时也向给水泵小汽轮机供汽。四级抽汽去除氧器管道上安装一个闸阀和一个逆止阀。除氧器还接有从辅助蒸汽系统来的蒸汽,用作启动加热和低负荷稳压及防止前置泵汽蚀的压力跟踪。四级抽汽管道上由于连接有众多的设备,或者接有高压汽源,或者接有辅助蒸汽汽源,在机组启动、低负荷运行、汽轮机突然甩负荷或停机时,为防止汽源蒸汽进入抽汽管道,因此设有逆止阀。
机组正常运行时,抽汽系统所有的抽汽隔离阀全开,而抽汽管道上的疏水阀全关。当加热器出现高水位等故障时,相应的抽汽隔离阀和抽汽逆止阀即自动关
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