第6章 回热加热系统确定
器给水泵压力的表面式加热器称为高压加热器，承受凝汽器下凝结水泵压力的表面式加热器称为低压加热器。
该图包括三台高压加热器、一台除氧器、四台低压加热器、一台汽封加热器。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汽封加热器，锅炉连续排污扩容器的扩容蒸汽直接进入除氧器。
1号至3号高加设有蒸汽冷却段及疏水冷却段，5号至8号低加没有蒸汽冷却段和疏水冷却段。
从高压缸抽出的1抽供给1号高压加热器，从高压缸排汽抽出的2抽供给2号高压加热器，从中压缸抽出的3抽供给3号高压加热器。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），汇合与给水中。
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闭。而抽汽管上的疏水阀自动打开。机组在降负荷至一定负荷以下时，各抽汽隔离阀自动关闭，疏水阀全开。此时，除氧器所需的蒸汽由辅助蒸汽系统提供。
分别从三个低压缸抽出的5抽、6抽和7抽分别供给5号、6号和7号低压加热器，从低压缸抽出的8抽供给设在凝汽器接颈内的8号低压加热器，5至8号低压加热器的疏水依次从高到低逐级自流，最后流入凝汽器井从而汇合于主凝结水中。
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第7章 旁路系统的确定
第7章 旁路系统的确定
高参数蒸汽不通过汽轮机通流部分作功而经过与汽轮机并联的减温减压器、将降压降温后的蒸汽送到低一级参数的蒸汽管道或凝汽器去的链接称为旁路系统。
7.1旁路系统的型式及作用
旁路系统通常分为三种类型：高压旁路又称Ⅰ级旁路，即新蒸汽绕过汽轮机高压缸直接进入再热冷段管道；低压旁路又称Ⅱ级旁路，即再过热后的蒸汽绕过汽轮机中、低压缸直接进入凝汽器；当新蒸汽绕过整个汽轮机而直接排入凝汽器的则称为整机旁路或Ⅲ级旁路、大旁路。常见的旁路系统，都是由上述三种旁路类型中的一种或几种组合而成，国内采用的旁路系统主要有以下几种：
7.1.1三级旁路系统
如图7-1所示为三级旁路系统，它包括高压旁路、低压旁路和整机旁路。当汽轮机负荷低于锅炉最低稳定燃烧所对应的负荷时，多余的蒸汽通过整机大旁路排至凝汽器。该系统的优点是能适应各种工况的调节，满足汽轮机启动过程不同阶段对蒸汽参数和流量的要求，同时又能有效地保护再热器。其不足之处是系统复杂、设备多、金属耗量大、投资高、布置困难、运行操作不便。该系统在初期国产200MW机组上应用过，现在很少采用。
7-1 再热器机组三级旁路系统
7.1.2两级旁路串联系统
如图7-1（a）所示为高、低压旁路串联系统。通过两级旁路串联系统的协调，能满足启动时的各项要求。高压旁路可对再热器进行保护。该系统应用最广，我国
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第7章 旁路系统的确定
已运行的大部分中间再热机组都采用该系统。
7.1.3两级旁路并联系统
如图7-1（b）所示由高压旁路系统和整机旁路系统组成的两级旁路并联系统。高压旁路起着保护再热器的作用，同时也起作机组启动时暖管以及机组热态启动时用以迅速提高再热气温使之接近中压缸温度，由于没有低压旁路，此时热再热管段上的向空排气阀要打开。整机旁路则将启停、甩负荷及事故等工况下多余地蒸汽排入凝汽器，锅炉超压时可减少安全阀的动作甚至不动作，该系统只在早期国产机组上采用，现在很少采用。
7-1 常见的旁路系统型式
7.1.4整机旁路系统
图7-1（c）为只保留从新蒸汽至凝汽器的一级大旁路，其特点是系统简单；金属耗量、管道及附件少、投资省；操作简便。它同样可以加热过热蒸汽管与调节过热蒸汽温度。其明显缺点是不能保护再热器，为此再热器必须采用较好的、能耐干烧的材料或者布置在锅炉内的低温区并配以烟温调节保护手段。在机组滑参数启动时，也难以调节再热蒸汽温度，该系统不适于调峰机组。
7.1.5协调启动参数和流量，缩短启动时间，延长汽轮机寿命
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第7章 旁路系统的确定
汽轮机启动过程是蒸汽向汽缸和转子传递热量的复杂热交换过程，为确保启动过程的安全可靠，要严密监视各处温度和严格控制温升率，使动静部分胀差和振动在允许范围内。汽轮机启动方式不同，要求也有别。《电力工业技术管理法规（试行）》中规定，如汽轮机制造厂无规定时，以高压缸第一级金属温度为依据，200℃以下时为冷态启动，200～370℃时为温态启动，370℃以上为热态启动。冲转时的主蒸汽温度最少要有50℃的过热度。温态、热态启动时应保证高、中压调速汽阀后蒸汽温度高于汽轮机最热部分温度50℃。双层缸的内外温差不大于30～40℃，双层缸的上下缸温差不超过35℃。
再热机组的主蒸汽系统均采用单元制，其在滑参数启动时，一般是先以低参数蒸汽冲转汽轮机，随着升速、带负荷、增负荷等不同阶段的需要，不断地提高锅炉出口蒸汽压力、温度和流量，使之与汽轮机的金属温度状况相匹配，实现安全可靠地启动。如果只靠调整锅炉的燃烧或汽压是难以满足这些要求的，热态启动则更难处理。
采用旁路系统后，通过改变新蒸汽流量，协调机组滑参数启动和停机不同阶段的蒸汽参数匹配，既满足再热机组滑参数启停要求，又缩短了启动时间。
汽轮机每启动一次或升降负荷一次所消耗寿命的百分数为寿命损耗率。不同状态的启动方式所消耗寿命的百分数不同，如冷态启动和热态启动两者的寿命损耗率相差10倍左右。金属温度变化幅度和金属温度变化率小，寿命损耗也就小，通过旁路系统的调节作用，可满足启停时对气温的要求，严格控制汽轮机的金属温升率，减少寿命损耗，延长汽轮机寿命。
7.1.6保护再热器
目前国内外再热机组大多采用烟气再热方式，即再热器是布置在锅炉内，正常运行时，汽轮机高压缸的排汽进入再热器后，提高了蒸汽温度，同时也冷却了再热器。但在锅炉点火不久汽轮机冲转前，锅炉提供的蒸汽温度、过热度都比较低时，或运行中汽轮机跳闸、甩负荷、电网事故和停机不停炉时，汽轮机自动自动主汽阀全关闭，高压缸没有排汽，再热器将处于无蒸汽冷却的干烧状态，一般的耐热合金材料难以确保再热器的安全。通过高压旁路新蒸汽就可经减温减压装置后进入再热器，冷却保护了再热器。
7.1.7收回工质，降低噪音
燃煤锅炉不投油稳定燃烧负荷约为30%锅炉额定蒸发量或更高，而汽轮机的空载汽耗量仅为其额定汽耗量的5%～7%，单元式再热机组在启动或事故甩负荷时，锅炉的蒸发量总是大于汽轮机的所需量，存在大量剩余蒸汽。如果将多余的蒸汽排入大气，不仅造成工质损失，而且产生巨大的噪音，恶化周围环境。设置了旁路系
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第7章 旁路系统的确定
统，就可将多余的蒸汽回收到凝汽器，同时也避免了噪音。
如果由于电网短时间故障，旁路系统可快速投入，维持锅炉在最低稳燃下运行，或汽轮机带空负荷、电厂用电运行，或停机不停炉，一旦事故消除，机组可迅速重新并网投入运行，恢复正常状态，大大缩短了重新启动时间，使机组能较好地适应调峰运行的需要。
7.1.8防止锅炉超压
旁路系统的设计通常有两种准则：兼带安全功能和不兼带安全功能。兼带安全功能的旁路系统是指高压旁路的容量为100%BMCR(锅炉最大连续蒸发量)，并兼带锅炉过热器出口的弹簧式安全阀和功能阀（PCV）的功能，即我国称为三用阀。因低压旁路的容量受凝汽器限制仅可为65%左右，所以在再热器出口还必须装有附加释放功能的和有监控器的安全阀。锅炉安全阀也因旁路系统的设置减少起跳次数，有助于保证安全阀的严密性和延长其寿命。
7.2本设计采用的旁路系统
本机组设有两级串联的高、低旁路系统。主蒸汽管与汽机高压缸排气逆止阀后的冷段再热蒸汽管道之间连接高压旁路，使蒸汽直接进入再热器；再热器出口管路上连接高压旁路管道使蒸汽直接进入凝汽器。在机组启停、运行和异常情况期间旁路系统起到控制、监视蒸汽压力和锅炉超压保护的作用。
高压旁路每台机组安装两套，从汽机入口前主蒸汽联络管接出，经减压、减温后接至再热（冷段）蒸汽管道，高压旁路的减温水取自汽动给水泵和电动给水泵出口的凝结水系统。
高、低压旁路包括蒸汽控制阀、减温水控制阀、关断阀和控制装置。系统设置预热管，保证高、低压旁路管道在机组运行时始终处于热备用状态。
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