主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统

主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统

一、概述

主蒸汽系统是指从锅炉过热器联箱出口至汽轮机主汽阀进口的主蒸汽管道、阀门、疏水管等设备、部件组成的工作系统。 主蒸汽管道是指从锅炉过热器出口输送新蒸汽到汽轮机高压主汽门的管道，同时还包括管道上的疏水管道以及锅炉过热器出口的安全阀及排汽管道。

再热蒸汽系统分为冷再热蒸汽及热再热蒸汽系统。冷再热蒸汽管道是指从汽轮机高压缸排汽口输送低温再热蒸汽到锅炉再热器进口的管道，同时还包括管道上的疏水管道以及锅炉再热器进口的安全阀及排汽管道。另外还包括与冷再热蒸汽管道相连的几根支管。

旁路装置的选择与汽轮机特性、锅炉型式及结构特性、燃料种类、运行方式、电网对机组的要求等因素有关。 二、旁路系统的作用

1、缩短启动时间，改善启动条件，延长汽轮机寿命。

2、溢流作用：即协调机炉间不平衡汽量，溢流负荷瞬变过程中的过剩蒸汽。由于锅炉的实际

降负荷速率比汽机小，剩余蒸汽可通过旁路系统排至凝汽器，使机组能适应频繁启停和快速升降负荷，并将机组压力部件的热应力控制在合适的范围内。

3、保护再热器：在汽轮机启动或甩负荷工况下，经旁路系统把新蒸汽减温减压后送入再热器，4、回收工质、热量和消除噪声污染：在机组突然甩负荷（全部或部分负荷）时，旁路快开，防止再热器干烧，起到保护再热器的作用。

回收工质至凝汽器，改变此时锅炉运行的稳定性，减少甚至避免安全阀动作。 5、旁路系统投入后，待冷再压力达到高辅压力时，用冷再供高辅用汽。 三、 旁路装置的选型

对于百万千瓦级机组，当前世界上欧、美、日、俄（苏）等不同的技术流派基本 都采用超（超）临界技术，为满足机组启动、机炉协调等功能要求，均设置了汽轮机 旁路系统。但由于地域及技术体系的不同，对于旁路系统的配置及运行方式也有很 大差别。在美国，一般都采用小于20%BMCR的小旁路，仅用于机组启动阶段，锅炉 过热器出口配置安全阀。日本基本上传承了美国的技术体系。欧洲在旁路系统的应 用上，其理念与美（日）体系不同，百万级机组大部分釆用了 100%的高、低压旁路配置，拓展了旁路系统的作用。

旁路的选型与机组的启动方式有关，一般1000MW —次再热机组均考虑高压缸启动及高中压缸联合启动两种方式。高压缸启动方式下，高压调门控制蒸汽量控制汽 轮机的冲动转速和负荷，中压调节门全开；高中压缸联合启动方式下，高压调门控制机组转速及负荷，中压调节门跟踪高压调节门开度或者跟踪机组负荷参与机组的 转速及负荷控制，多余蒸汽通过汽机中压旁路阀，进入凝汽器，一般在30%负荷左右中压调节门全开。

二次再热机组启动方式有超高压缸+高压缸启动、超高压缸+高中压缸联合启动、 单中压缸启动等不同启动方式。 四、高、低旁阀结构 1、高压旁路

高压旁路装置由高压旁路阀、喷水调节阀、喷水隔离阀及相应管道等组成。高、低压旁路阀及其喷水调节阀、喷水隔离阀为电动操作，当失电时阀门维持失电前状态。

01－阀座；02－阀盖；03－阀进口滤网；04－阀出口滤网； 05－阀体； 06－阀杆； 07－阀头； 08－减温水喷嘴；

高旁路阀示意

高旁阀兼有减温减压、调节、截止的作用。新蒸汽沿水平管道引入阀进口滤网，经阀头至阀出口滤网，蒸汽由于缩放作用而减压，减温水从阀下部减温水喷嘴进入，高温蒸汽被减温后进入阀后连接管道。

2、低压旁路

低压旁路系统装置由低压旁路阀（低旁阀）、喷水调节阀、喷水隔离阀、凝汽器喉部下方的三级减温减压器等组成。

低旁主要对低旁后压力进行调节，旁路正常后维持低旁前压力1.1MPa，低旁减温水调节阀根据低旁的压力和蒸汽温度进行调节，在低旁开启前，减温水调节阀先稍开。维持低旁后蒸汽温度140℃。三级减温减压器采用三级减压、一次喷水减温的结构形式，进一步降低进入凝汽器的蒸汽压力、温度，从而保护凝汽器和防止热汽返回低压缸使低压缸过热。

低旁阀与高旁阀同样，兼有减温减压、调节、截止的作用。

01－阀座；02－阀盖；03－阀进口滤网；04－阀出口滤网； 05－阀体； 06－阀杆； 07－阀头； 08－减温水喷嘴；

低压旁路阀示意图

3、三级减温减压器

采用三级减压、一次喷水减温的结构形式。低旁蒸汽进入减温减压器的管末端开孔区，喷向减温减压器壳体内，壳体内壁上设有不锈钢防冲蚀挡板。汽流通过蒸汽管末端开孔区上的多个小孔，进行第一次临界膨胀降压，在壳体内扩容降压到0.3MPa。在壳体内壁沿圆周方向均布设有4个雾化喷嘴，从凝结水系统来的减温水雾化后与蒸汽充分混合汽化达到减温的目的。经过第一级减温减压后的蒸汽通过壳体内锥形喷网上的数个小孔，进行第二次临界