汽机房工艺设计.ppt

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1、注册公用设备工程师（动力）执业资格考试专业考试辅导汽机房工艺设计,陈党慧,5.汽机房工艺设计,5.1 掌握发电厂原则性热力系统。 5.2 熟悉发电厂全面性热力系统。 5.3 掌握管道强度计算和水力、应力计算及管道布置。 5.4 了解热电厂主要热经济指标。 5.5 掌握热力系统中主要设备的选择及布置。 5.6 掌握对相关各专业的技术要求。,5.汽机房工艺设计,第一节 发电厂热力系统 第二节 热力系统主要设备选择 第三节 供热机组的热经济性指标 第四节 发电厂汽水管道设计 第五节 发电厂主厂房布置,第一节 发电厂热力系统,一、发电厂原则性热力系统 二、发电厂全面性热力系统 三、凝汽式发电机组的总效

2、率,一、发电厂原则性热力系统,发电厂原则性热力系统主要表明热力循环的特征，主要体现了机炉之间的关系及向外供热的情况。,p235,1、发电厂原则性热力系统组成,发电厂原则性热力系统主要由锅炉、汽轮机和以下各部分热力系统组成：蒸汽系统、给水回热加热和除氧器系统、补充水引入系统、轴封汽及其他废热回收（锅炉连排扩容回收、冷却发电机的热量回收）系统，热电厂还有对外供热系统。,p235,供热电厂与凝汽式电厂原则性热力系统的主要差别,2、拟定发电厂原则性热力系统的主要内容及其步骤,确定发电厂的形式及规划容量 选择汽轮机 绘制原则性热力系统图 进行发电厂原则性热力系统计算 选择锅炉 选择热力辅助设备 热经济指

3、标计算,（1）确定发电厂的形式及规划容量,发电厂的性质包括电厂的形式（凝汽式或供热式、新建或扩建）及其在电网中的作用，即是否并入电网。 国家规定： 不允许建设单机容量200MW及以下的一般凝汽式发电机组。 可建设热电联产的中小型发电机组，但应根据近期热负荷和规划热负荷的大小、特性，按以热定电的原则，满足热电比的要求，并通过技术经济比较，当热电联产比电网供电、集中锅炉房供热方案更为经济合理时，则可建设热电厂。 当为了综合利用，燃用当地的煤矸石、甘庶渣、造纸废液及利用其他废热时才可申报并经过批准后，才能建设小型凝汽式发电厂。,p236,（2）选择汽轮机,汽机数量： 小型凝汽式发电厂一般台数不宜超过

4、4台。 小型热电厂台数不宜超过6台。 供热机组的选型： 对具有常年持续稳定热负荷的热电厂，应按全年基本热负荷选用背压式汽轮机。 无持续稳定热负荷的热电厂，宜选用抽凝式汽轮机 对具有部分持续稳定热负荷的热电厂，可选用背压式汽轮机或抽背式汽轮机承担基本稳定的热负荷，另设置抽凝式汽轮机带变化波动的热负荷。,p236,（3）绘制原则性热力系统图,根据汽轮机制造厂提供的该机组本体汽水系统和初步选定的锅炉形式，来绘制原则性热力系统图。 此时循环参数、回热参数已确定。在这种情况下绘制原则性热力系统主要是确定： 锅炉连续排污扩容系统，除氧器的形式和工作压力，除氧器定压或滑压运行方式，给水泵的形式及其连接方式，

5、补充水汇入热力系统方式（引至除氧器或凝汽器），辅助换热设备（如轴封冷却器、暖风器）及其连接方式的选择等。对于热电厂还要进行载热质的选择，供汽方式的确定，供热设备及其连接方式的确定等。,p236,（4）进行发电厂原则性热力系统计算,热平衡式的拟定：,吸热量放热量h,流入热量流出热量,h :,蒸汽质量焓的利用系数,注意：物质平衡式,p236,（5）选择锅炉,凝汽式发电厂宜一机配一炉，不设备用锅炉。锅炉的最大连续蒸发量应与汽轮机最大逆汽量工况相匹配。一般取为汽轮机额定工况进汽量的108110 热电厂的锅炉选择原则与凝汽式电厂有所不同，应考虑热电厂在锅炉检修或事故时，仍能保证工业热负荷的可靠供应。装有

6、供热式机组的发电厂，当一台容量最大锅炉停用时，其余锅炉（包括可利用的其他可靠热源）的蒸发量应满足：热力用户连续生产所需的生产用汽量，冬季采暖、通风和生活用热量的6075，此时允许降低部分发电出力。由于有热负荷，供热式汽轮机的进汽量远大于同容量的凝汽式机组，可有两炉配一机、三炉配两机等不同匹配方案，应通过技术经济比较论证确定，并满足热化系数在合理范围。,p239,（6）选择热力辅助设备,除随锅炉、汽轮机配套供应的设备外，还有除氧器及其水箱、凝结水泵、给水泵、锅炉定期排污扩容器、锅炉连续排污扩容器等。,（7）热经济指标计算,p240,（二）发电厂原则性热力系统举例,p240,（二）发电厂原则性热力

7、系统举例,p240,二、发电厂全面性热力系统,发电厂原则性热力系统只涉及电厂的能量转换及热量利用的过程。 实际上电厂能量转换要考虑任一设备或管道事故、检修时，不影响主机乃至整个电厂的工作，必须装设相应的备用设备或管路， 还要考虑启动、低负荷运行、正常工况或变工况运行、事故以及停止等各种操作方式。根据这些运行方式变化的需要，应设置作用各不相同的管道及其附件。 这就构成了发电厂全面性热力系统，它是用规定的符号表明全厂性的所有热力设备及其汽水管道的总系统图。,p240,二、发电厂全面性热力系统,一般发电厂全面性热力系统由下列各局部系统组成： 主蒸汽系统、 回热加热（即回热抽汽及其疏水、空气管路）系统

8、、 除氧给水系统（包括减温水系统）、 主凝结水系统、 补充水系统、 供热系统、 厂内循环冷却水系统和锅炉起动系统等。,p240,（二）主蒸汽系统,主蒸汽系统是由锅炉至汽轮机进口的蒸汽系统，并包括至各辅助设备（减压减温器、汽封等）的支管系统、疏水系统等。 主蒸汽管道系统有母管制系统和单元制系统，大机组基本上都采用单元制系统，中小机组基本上采用母管制系统。母管制有切换母管制和分段母管制，当机炉台数一一对应时，一般采用切换母管制；锅炉台数多于汽机台数时，一般采用分段母管制。,p242,（二）主蒸汽系统,p243,（三）给水系统及给水泵的配置,给水系统的几种形式：,（1）单母管制系统。 吸水母管和压力

9、母管均为单母管分段，锅炉给水母管为切换母管。其特点是安全可靠性高，但阀门较多、系统复杂、耗钢材、投资大。适用于中、低压机组的小容量发电厂，或给水泵容量与锅炉容量不配合时，如高压供热式机组的发电厂。,p244,（三）给水系统及给水泵的配置,给水系统的几种形式：,（2）切换母管制系统。 吸水母管是单母管分段，压力母管和锅炉给水母管均为切换制。其特点是有是够的可靠性，运行灵活。,p244,（三）给水系统及给水泵的配置,给水系统的几种形式：,p244,（3）单元制系统。 单元制给水系统可靠性高、经济性好、方便、但灵活性差。因其系统简单，投资省，大型发电机组均采用单元制给水系统。,（三）给水系统及给水泵

10、的配置,对于小型发电机组，给水管道采用母管制系统，并应符合下列要求： 给水泵吸入侧的低压给水母管，宜采用分段单母管制系统。 给水泵出口的压力母管，当给水泵的出力与锅炉容量不匹配时，宜采用分段单母管制系统；当给水泵出力与锅炉容量匹配时，宜采用切换母管制系统。 高压加热器后的锅炉给水母管，当高压加热器出力与锅炉容量不匹配时，宜采用分段单母管制系统；当高压加热器出力与锅炉容量匹配时，宜采用切换母管制系统。,p244,（四）除氧器,以回热抽汽来加热除去锅炉给水中溶解气体的混合式加热器，称为热力除氧器，它既是回热系统的一级，又用以汇集主凝结水、补充水、疏水、生产返回水、锅炉连排扩容蒸汽、汽轮机门杆漏汽等

11、各项汽水流量成为锅炉给水，并要保证给水品质和给水泵的安全运行虫是影响火电厂安全经济运行的一个重要热力辅助设备。,p246,（四）除氧器,p246,（四）除氧器,防止除氧器超压爆破： 除氧器是发电厂的主要压力容器之一。国内外发电厂均发生过除氧器爆破的严重事故。 必须重视除氧器的安全运行。例如，除氧器倒换汽源时，要严格防止压力高的蒸汽直接进人除氧器；除氧器的安全阀每年应校验一次，每季应试排汽一次；压力调整器必须投入自动，不得将汽源电动门拆除“自保持”作调整汽门用，每五年做一次整体水压试验等。,p247,（五）全厂公用汽水系统,1、公用辅助蒸汽系统,p247,（五）全厂公用汽水系统,2、工业水系统

12、工业水系统是向电厂主厂房内及主厂房附近的辅助机械和冷却器、冷油器等装置连续不断地供给冷却水。 工业水应有可靠的水源，具有独立的供、排水系统，不得与厂内消防水、冲灰水、生活用水等系统合并，并应考虑电厂扩建的要求。工业水水质有一定的要求，碳酸盐硬度宜小于5mol/m3，pH值应在6.56.9范围内。对转动机械的轴承冷却水，其悬浮物的含量宜小于100gm3,p248,（五）全厂公用汽水系统,3、全厂疏放水、放气系统 4、供热系统,p248,三、凝汽式发电机组的总效率,（一）锅炉中的能量损失 b （三）汽轮机中的能量损失 T,p252,三、凝汽式发电机组的总效率,p252,三、凝汽式发电机组的总效率,

13、（四）冷源损失 汽轮机排出的乏汽在凝汽器中向冷却水放出大量热量而凝结为水，保持了很低的背压，有利于热力循环，同时带来了很大的冷源损失，这是凝汽式发电机组不可避免的损失。,理想循环热效率t与汽轮机相对内效率oi之乘积,冷源损失的大小用汽轮机的绝对内效率i来衡量,p252,三、凝汽式发电机组的总效率,（五）发电机中的能量损失 包括两方面的损失：一是轴承摩擦、转子鼓风的机械损失；二是电气方面的励磁损失、励磁铁心及绕组发热损失。用发电机效率g来表示，现代大型空冷交流发电机的效率可达9798。,p255,三、凝汽式发电机组的总效率,p255,第二节 热力系统主要设备选择,一、除氧器 除氧器的总出力，应接

14、该系统全部锅炉额定蒸发量的给水量确定。当热网补给水与热力系统补水都是软化水时，可利用热力系统的大气式除氧器，作为热网补水除氧的设备。这时除氧器的出力，应另加热网补水量。对于凝汽式电厂，一般是1机配1炉，每台机组按照锅炉额定蒸发量的给水量配置1台除氧器。对供热式电厂不一定是1机配1炉。目前，国产除氧器的容量一般与锅炉容量相匹配，可按锅炉额定蒸发量每台锅炉选择1台除氧器。按除氧器和相应的锅炉配置除氧水箱。除氧水箱总容量，对35th及以下锅炉宜为2030min全部锅炉额定蒸发量时的给水消耗量，对65th及以上的锅炉，宜为1015min。,p255,第二节 热力系统主要设备选择,一、除氧器 除氧器的总

15、出力，应接该系统全部锅炉额定蒸发量的给水量确定。当热网补给水与热力系统补水都是软化水时，可利用热力系统的大气式除氧器，作为热网补水除氧的设备。这时除氧器的出力，应另加热网补水量。对于凝汽式电厂，一般是1机配1炉，每台机组按照锅炉额定蒸发量的给水量配置1台除氧器。对供热式电厂不一定是1机配1炉。 除氧水箱总容量，对35th及以下锅炉宜为2030min全部锅炉额定蒸发量时的给水消耗量，对65th及以上的锅炉，宜为1015min。,p255,一、除氧器,除氧器的布置高度主要考虑除氧器在加热蒸汽中断、除氧器内压力降低时，给水泵进口不发生汽化，因此除氧器给水箱最低水位到给水泵中心线间水柱所产生的水柱静压

16、力，在考虑给水泵进口处水的汽化压力和除氧器工作时克服流动阻力引起的压力损失，并满是给水泵汽蚀余量的要求外，尚应有35kPa的安全富裕量。根据计算和实际运行经验，大气式除氧器的布置高度不低于67m，中压除氧器的布置高度不低于1113m。,p255,二、给水泵,为了保证给水的可靠性，确保锅炉正常运行，发电厂的每一给水系统应设置1台备用给水泵。 对于母管制给水系统，应有一台备用给水泵，当最大一台给水泵事故停用时，其余给水泵出口的总流量，均应保证其所连接的给水系统内全部锅炉在最大连续蒸发量时所需的给水量，并应有10的裕度。 整个给水系统给水泵的台数，可根据机炉匹配情况、运行调整要求、布置条件等因素综合

17、考虑后确定。当给水泵出力与锅炉容量不匹配时，高压给水母管应采用分段母管制系统。当给水泵出力与锅炉容量相匹配时，高压给水母管宜采用切换母管制，每台给水泵的容量，宜按其对应的锅炉额定蒸发量的110给水量来选择。,p255,二、给水泵,给水泵的总扬程应为锅炉额定蒸发量时的给水流量从除氧器给水箱出口到省煤器进口流动的总阻力，另加20的裕量； 加上汽包正常水位与除氧器给水箱正常水位间的水位静压差（当锅炉本体总阻力中包括其静压差时，应为省煤器进口与除氧器给水箱正常水位间的水柱静压差）； 加上锅炉额定蒸发量时，省媒器人口的进水压力； 减去除氧器的额定工作压力。,p256,三、减压减温器,减压减温器在热电站作

18、为抽汽机组事故时的备用或作为尖峰负荷时的调峰，对于中小型热电站，减压减温器常作为厂用蒸汽的热源。 当作为工业抽汽事故备用时，减压减温器容量等于一台最大汽轮机的最大抽汽量或背压排汽量。,p256,三、减压减温器,当运行的汽轮机在任一台停运时还能供给采暖、通风和生活用热量的6075（寒冷地区取上限）时，一般可不设采暖用汽备用减压减温器。 有时热电站抽汽或排汽参数不能满足个别热用户的需要，而其用汽量又较少，这时可用新蒸汽经减压减温后供给；有时热电站的抽汽或排汽参数比电站自用汽（如燃油加热、除氧器加热、厂内采暖等）参数高，也可采用减压减温器或减压阀将抽汽降到所需参数使用。这两种情况下的减压减温器（减压

19、阀）都是常年使用的，应设1台备用，并处于热备用状态。,p256,三、减压减温器,p256,五、热网加热器,基载热网加热器不设备用，但在容量上有一定裕度，即在停用一台热网加热器时，其余热网加热器能满是6075的季节性热负荷的需要。 至于峰载热网加热器或热水锅炉的配置，应根据热负荷的性质、供热距离、当地气象条件和热网系统等具体情况；综合研究确定。 一般热网水泵、热网凝结水（即热网疏水）泵和热网补充水泵都不少于两台，其中一台备用。,p257,第三节 供热机组的热经济性指标,热电联产的总热效率 热电联产热电比 热电成本分摊比 热化发电率,p257,1、热电联产的总热效率,p258,1、热电联产的总热效

20、率,消,p259,2、热电联产热电比,p259,3、热电成本分摊比,p259,4、热化发电率,p260,4、热化发电率,p260,第四节 发电厂汽水管道设计,一、概述 二、管子的选择 三、管道附件的选择 四、管道及附件的布置 五、水力计算 六、支吊架设计,p260,一、概述,汽水管道设计应根据热力系统和布置条件进行，做到选材正确、布置合理、补偿良好、疏水畅通、流阻较小、造价低廉、支吊合理、安装维护方便、扩建灵活、整齐美观，并应避免水击、共振，降低噪声。,p260,（一）设计压力 （二）设计温度（指管道运行中内部介质的最高工作温度） （三）设计安装温度 (可取用20) （四）管道的公称压力PN和

21、公称通径DN （五）水压试验 （六）管子材料 （七）许用应力,一、概述,p260,二、管子的选择,（一）管径选择 （二）壁厚计算 （三）管子类别选择,p262,（一）管径选择,p262,参看大纲 p35， 第10题,（一）管径选择,p262,（二）壁厚计算,p263,（二）壁厚计算,2、直管的计算壁厚和取用壁厚,p264,（二）壁厚计算,2、直管的计算壁厚和取用壁厚,p265,（二）壁厚计算,p265,（三）管子类别选择,无缝钢管适用于各类参数的管道。 PN2.5及以下参数的管道，也可选用电焊钢管。 低温流体输送用焊接钢管（GB30921982），仅适用于PN1.6及以下、设计温度不大于200

22、的介质。,p265,三、管道附件的选择,法兰组件 弯管及弯头 异径管 三通 封头和堵头 堵板和孔板 波纹管补偿器,p266,阀门 阀门传动装置 阀门驱动装置,阀门,（1）闸阀：作关断用。 （2）截止阀：作关断用。 （3）球阀：作调节或关断用。 （4）调节阀： （5）止回阀 （6）疏水阀（疏水器） （7）蝶阀 （8）安全阀,p266,四、管道及附件的布置,（一）主厂房内汽水管道布置 （二）附件布置 （三）管道的补偿,p269,（一）主厂房内汽水管道布置,1、布置原则 2、布置顺序和要点 主厂房内管道布置首先按类别布置，然后按区域布置。,p269,（1）按类别布置,1）主蒸汽管道 主蒸汽管道由锅炉

23、过热器出口经除氧间和煤仓间（内煤仓或合并煤仓布置）进汽轮机 补偿要求 蠕变监察段布置 位移指示器 流量测量装置 疏、放水管道及坡度 支吊架,p269,（1）按类别布置,2）高压给水管道。 高压给水管道是由给水泵出口经高压加热器后至锅炉省煤器。 阀门布置 母管布置 给水操作台 流量测量装置 给水泵再循环管,p270,主蒸汽、高压给水管道布置后，在主厂房的主要空间位置基本确定，可着手按不同区域进行各类管道布置。,（2）按区域布置,1）除氧器有关管道。 除氧器有关管道指在除氧间布置的各类管道，其中有加热蒸汽、主凝结水、给水泵再循环、除盐（软化）水、汽平衡、低压给水、加热器疏水、汽封排气、除氧器排气、

24、放水管道等。 B列侧管道布置 除氧器平台上部管道布置 除氧水箱下部管道,p272,（2）按区域布置,2）A列社侧管道布置。 A列柱内、外侧有生产用蒸汽、汽轮机本体的抽汽、排汽管道等。 A列柱内侧 A列柱外侧,p274,（2）按区域布置,3）B列柱侧管道布置。 B列柱侧主要指运转层下方汽轮机间侧，有高、低压给水母管等。 排列次序 给水泵连接 支撑方式,p274,（2）按区域布置,4）管道和电缆夹层管道布置。 管道和电缆夹层有高压给水母管、除氧给水箱排放水母管、主蒸汽疏水母管等。 5）沟道内管道布置。 沟道内管道布置有循环水管道、轴承冷却水管道、疏排水管道等。 6）疏水箱范围管道布置。 疏水箱范围

25、内管道有来自除氧水箱、锅炉和疏水扩容器及低位水箱等处。并通过疏水泵供给锅炉起动上水和运行时进入除氧器。,p275,（2）按区域布置,7）汽轮机本体管道布置。 汽轮机本体管道特点是类别繁多，空间小，是管道密集区。其范围是本体平台柱中心外1m。 主蒸汽管道 高压给水管道 抽汽管道 真空管道 油管道,p275,（二）附件布置,（1）两个成型附件相连接时，宜装设一段直管 （2）在三通附近装设异径管时，对于汇流三通，异径管应布置在汇流前的管道上；对于分流三通，异径管应布置在分流后的管道上。 （3）阀门的布置 （4）阀门手轮的布置 （5）当阀门不能在地面或楼面进行操作时，应装设阀门传动装置或操作平台。,p

26、276,（二）附件布置,（6）存在两相流动的管系，调节阀的位置宜接近接受介质的容器。 （7）汽轮机旁路阀的布置 （8）安全阀的布置 （9）流量测量装置（测量孔板或喷嘴）前后应有一定长度的直管段,p277,（三）管道的补偿,（1）应充分利用管道本身柔性的自补偿来补偿管道的热膨胀。当自补偿不能满足要求时，必须增设补偿器。 （2）主蒸汽、汽轮机抽汽、辅助蒸汽、高温轴封供汽及高压给水管道应按照汽水管道应力计算技术规定SDGJ61990进行电子计算机计算；其他热管道，宜采用电子计算机计算。应力、推力不满足要求时，应对管道布置进行适当的调整。,p278,（三）管道的补偿,（3）两点间无限位支吊点的无分支的

27、管道，其自补偿能力是否满足要求，可按管规附录判别。 （4）当采用波纹管补偿器时，可利用补偿器的轴向变形来吸收直管段的热膨胀，也可利用补偿器的弯曲变形组成单式或复式补偿器来吸收管道横向的热膨胀。在使用波纹管时，必须在支吊系统中保证不使其失稳。 （5）波纹管补偿器应根据波纹管的类型考虑其推力和力矩对设备接口或管道固定点的影响。有关推力的计算见管规附录。,p278,五、水力计算,（一）一般规定 管道水力计算的任务是按照给定的管道布置、管径、介质流量及其参数来计算管道的压降，或确定管道内任一截面上的介质状态以及管道的通流能力。 计算管道压降时，宜考虑一定的裕量，其值可取计算压降的10%。 管子摩擦系数

28、应按雷诺数及管壁相对粗糙度D1由图26查取。,p278,（一）一般规定,p278,（一）一般规定,p278,（一）一般规定,p278,例：大纲P38，第22题：,（一）一般规定,管道的总阻力系数接下式计算,p279,（一）一般规定,p279,（一）一般规定,p278,（一）一般规定,p280,（二）介质比体积变化不大的管道,（1）本节适用于水管道和管道终端与始端介质比体积比不大于1.6或压降不大于初压40的蒸汽管道。,p280,（二）介质比体积变化不大的管道,p280,（二）介质比体积变化不大的管道,p280,（二）介质比体积变化不大的管道,p280,（二）介质比体积变化不大的管道,p280,

29、（二）介质比体积变化不大的管道,p280,六、支吊架设计,（一）一般规定 1、管道支吊架的设计要求 管道支吊架的设置和选型应根据管道系统的总体布置综合分析确定。支吊系统应合理承受管道的动载荷、静载荷和偶然载荷；合理约束管道位移；保证在各种工况下，管道应力均在允许范围内；满足管道所连设备对接口推力（力矩）的限制要求；增加管道系统的稳定性，防止管道振动。,p281,2、支吊架形式选择,（1）固定支架：用于管道上不允许有任何方向的线位移和角位移的支承点。 （2）滑动支架或刚性吊架：用于不允许有垂直位移的支吊点。 （3）滚动支架：用于不允许有垂直位移且需减小支架摩擦力的支撑点。 （4）弹簧支吊架：用于

30、有垂直位移的支吊点。当有水平位移时，弹簧支架宜加装滚柱、滚珠盘或聚四氟乙烯板。 （5）恒力支吊架：用于管道垂直位移较大或需要限制转移荷载的支吊点。,p282,2、支吊架形式选择,（6）导向装置：用于需引导管道某方向位移而限制其他方向位移的地方。 （7）限位装置：用于管道上需要限制某个或几个方向位移的地方。 （8）减振装置：用于管道上需要防止振动的地方，允许其对管道热胀冷缩有一定的影响。 （9）阻尼装置：用于管道上需承受地震载荷、冲击载荷或控制管道高速振动位移的地方。它不影响管道热胀冷缩。,p282,3支吊架布置,（1）设备接口附近的支吊架间距和形式，除符合管道的强度、刚度和防振要求外，还应使设

31、备接口所承受的管道最大推力和力矩在允许范围内，且不应限制设备接口位移。 （2）在靠近集中荷载（如阀门、三通等）处宜布置支吊架。 （3）装设波纹管补偿器或套筒补偿器的管道，应根据管道补偿需要和补偿器性能设置固定支架和导向装置，将管道热位移正确地引导到补偿器处，并应满足补偿器制造厂的要求。,p282,3支吊架布置,（4）安全阀排汽管道的自重和排汽反力应由支吊架承受；对于开式排放系统，当阀管上不设支吊架时，应对安全阀进出口接管和法兰进行强度核算。 （5）在形补偿器两侧适当位置宜设置导向装置。 （6）当设备接口承受过大的管道推力或力矩时，如装设限位装置，其位置及限位方向应通过计算确定。 （7）垂直管道

32、穿过各层楼板和屋顶时，在孔洞周围应有防水措施；穿过屋顶的管道应装设防雨罩。室外管道吊架的拉杆，在穿过保温层处应装设防雨罩。,p282,（二）支吊架间距,p283,（二）支吊架间距,p283,（三）支吊架荷载,1、支吊架设计 应考虑（但不限于）下列各项荷载： （1）管子、阀门、管件和保温结构的重力。 （2）支吊架零部件自重。 （3）管道所输送介质的重力。 （4）蒸汽管道水压试验或管路清洗时的介质重力。 （5）管道上柔性管件（如波纹管补偿器、金属软管等）由于内部压力所产生的作用力。 （6）支吊架约束管道位移（包括热胀、冷紧和端点附加位移）所承受的约束反力和弹簧支吊架转移荷载。,p283,1、支吊架

33、设计应考虑下列各项荷载：,（7）管道位移时在活动支吊架上引起的摩擦力， （8）室外管道的风雪荷载。 （9）正常运行时，可能产生的管道振动力。 （10）管内流体动量突变（女口水锤）弓起的瞬态作用力。 （11）蒸汽排放时产生的反作用力。 （12）管道装在地震地区产生的地震力。但不考虑地震与风荷载同时出现的工况,p283,2、支吊架结构荷载,应按照支吊架使用过程中的各种工况分别计算，并组合同时作用于支吊架上的所有荷载，取其中对支吊架结构最不利的一组并加上本支吊架或临近活动支吊架上摩擦力对本支吊架的作用作为结构荷载。,p284,2、支吊架结构荷载,（1）支吊架结构荷载计算可考虑下述工况： 运行初期冷态

34、工况； 运行初期热态工况； 管道应变自均衡后的冷态工况； 水压试验（或管路清洗）工况； 各种暂态工况，如阀门瞬间启闭工况、安全阀动作工况等。,p284,2、支吊架结构荷载,（2）计算管子、阀门、管件和保温结构的重力荷载时，应乘以荷载修正系数。荷载修正系数可取1.4。此时，修正后的荷载己包括支吊架零部件自重。 （3）动力荷载（包括管内流体动量突变如水锤引起的瞬态作用力和蒸汽排放时产生反作用力荷载）应根据荷载的动力特性，乘以相应的动载系数。 （4）风雪荷载可按建筑结构荷载规范（GBJ9）计算。 （5）减振装置和阻尼装置的结构荷载，应根据管道对防振或抗冲击的需要具体分析确定。,p284,3、支吊架荷

35、载计算 4、弹簧支吊架或恒力支吊架的分配荷载,p284,5、排汽管道的排汽反力,应根据管道结构和水力计算结果，按下述有关公式计算。计算结果应乘以动载系数。,p284,5、排汽管道的排汽反力,p284,5、排汽管道的排汽反力,p285,5、排汽管道的排汽反力,p285,（四）弹簧选择,见p286,287,p286,（五）支吊架结构强度计算,（1）支吊架零部件的强度应按结构荷载计算。根部钢结构强度计算方法及稳定性应遵守现行的钢结构设计规范（GBJ17），材料选择和许用应力分别按管规7.5.2条和管规7.5.3条确定。,p288,（五）支吊架结构强度计算,（2）选用支吊架零部件的材料 （3）确定许用

36、应力 （4）确定拉杆直径 （5）支吊架管部设计应保证管道局部应力在允许范围内。 （6）较长垂直管道上的刚性支吊架，应按单侧承受相应支吊点全部荷载设计。 （7）生根结构除满足强度条件外，尚应满足刚度条件,p288,（五）支吊架结构强度计算,（8）生根结构采用焊接或梁箍固定的双支点梁形式时，可按简支梁计算其强度和刚度。 （9）支吊架结构的焊缝，应确定焊缝结构尺寸和验算焊缝的强度。,p288,第五节 发电厂主厂房布置,主厂房包括汽机问、除氧间、煤仓间、厂用配电间和锅炉间。 根据各车间的设备、附属设备、汽水管道及烟风煤粉管的布置需要，确定主厂房的柱距，确定各车间的跨度、层数、层高及长度。同时，确定主厂

37、房的建筑、结构形式。 主厂房内的设备是电站生产的核心。主厂房布置直接影响电站的运行安全、检修方便、建设进度和投资，主厂房布置是一项既重要又复杂的综合性的工作，是电站设计中的一个重要环节。,p291,一、主厂房布置的原则和形式,（一）布置原则 1、安装检修方便 2、运行安全可靠 3、各专业协调一致 4、预留扩建场地 5、考虑地区的特殊条件,p291,一、主厂房布置的原则和形式,（二）布置形式 主厂房布置形式决定于主、辅设备的容量和形式，气象条件，上煤方式，扩建情况，热力系统，燃烧系统等综合因素。主厂房通常有四列式或三列式，四列式就是有汽机房、除氧间、煤仓间、锅炉房。若除氧间与煤仓间合并，就是三列

38、式。汽机房内汽轮发电机组一般为纵向布置，需要时也可横向布置。锅炉根据气象条件及运行要求可室内布置，可露天或半露天布置。,p291,（二）布置形式,1、外煤仓布置 煤仓间在锅炉间外侧即靠近除尘排烟侧。汽机间、除氧间、锅炉间、煤仓间顺序布置。 2、内煤仓布置 煤仓间在锅炉间内侧，靠近除氧间。目前大中型热电站，考虑扩建的灵活性较多采用此种形式 3、合并煤仓布置 除氧间和煤仓间合并，布置在锅炉间和汽机间之间，这是近年来中小型热电站较多采用的布置方式，一般适用于链条锅炉和循环流化床炉等。,p292,（三）主厂房的柱距、跨度,1、柱距 主厂房在长度方向相邻两个柱中心线距离为柱距，同一个厂房内宜采用同一柱距

39、。 主厂房的柱距一般取决于锅炉布置的要求，尤其是当汽轮机纵向布置时。 柱距较多采用6m，机组容量太时，亦采用7m、8m和9m。 2、跨度 各车间横向轴线间的距离为跨度。 同样决定于机组的容量和布置，一般以3m为模数增减，如15m、18m、21m和24m等。,p293,二、主厂房的设备布置,（一）锅炉间的设备布置 锅炉间主要设备是锅炉，一般最少二台。并列布置，根据气象条件有露天、半露天和室内布置。,p293,二、主厂房的设备布置,（二）汽机间的设备布置 汽机间的设备主要有汽轮发电机、给水泵、循环水泵等。 1、汽轮发电机布置 汽轮发电机组一般均采用双层布置，其布置方式有横向和纵向。纵向布置有头对头

40、或顺序布置。,p293,二、主厂房的设备布置,（二）汽机间的设备布置 汽机间的设备主要有汽轮发电机、给水泵、循环水泵等。 1、汽轮发电机布置 汽轮发电机组一般均采用双层布置，其布置方式有横向和纵向。纵向布置有头对头或顺序布置。 2、凝汽器中心线的确定,p293,（二）汽机间的设备布置,3、运转层设备布置 （1）运转层标高。 （2）运转层设备布置 （3）汽轮机控制室布置 （4）加热器布置 （5）抽气器及其他 4、加热器层设备布置 5、零米层设备布置,p296,（二）汽机间的设备布置,6、汽机间固定端设备布置 7、汽机间检修场和起吊设施 8、汽轮机间屋架下弦标高 9、汽轮机间A列外布置 10、通道和大门,p296,（三）除氧间布置,除氧间一般分为四层，即零米层、管道层、运转层和除氧层。 除氧间各层的柱距与汽机间、锅炉间相同。跨度根据机组容量。并在扩建端设防火梯。 除氧间各层布置有除氧器、机炉控制室以及厂用电配电装置、管道电缆等。,p297,