热力发电厂 教学课件 作者 肖增弘 第五章 热力发电厂.ppt

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1、第5章发电厂的汽水管道及附件发电厂汽水管道的规范与材料发电厂汽水管道的计算与选择发电厂的阀门管道的膨胀、补偿、支吊和保温第一节发电厂汽水管道的规范与材料发电厂的管道系统作为热力系统中各设备（锅炉、汽轮机、辅助设备等）之间的联络管路，主要用来输送的工作介质是蒸汽和水（部分管道输送的工作介质为油、压缩空气和氢气）。发电厂汽水管道的结构相对复杂，主要由以下元件和设备组成：管子（直管和弯管）、管件（异径管、弯头、三通、法兰、堵头、堵板和孔板等）、阀门（关断阀、调节阀和安全阀）、测量装置、保护装置及管道支吊架、热补偿装置、保温和油漆（防腐）等。汽水管

2、道的设计应根据管道系统的特点和实际布置条件进行，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，从而保证电厂安全、满发和经济的运行。设计压力主蒸汽管道再热蒸汽管道汽轮机抽汽管道高压给水管道低压给水管道凝结水管道加热器疏水管道5.1.1发电厂汽水管道的规范设计温度主蒸汽管道再热蒸汽管道汽轮机抽汽管道高压给水管道低压给水管道凝结水管道加热器疏水管道公称压力和公称通径公称压力公称通径水压试验管道的试验分为强度试验和严密性试验。强度试验是用作检验管道、附件的强

3、度，严密性试验是检验管系的严密性，而水压试验既是检验管子、附件的强度又是检验管系严密性的试验。汽水管道的材质是根据所输送介质的操作条件（如压力、温度）及其在该条件下的介质特性所决定的。管道材质选择不当，会造成浪费或埋下事故隐患。所以在选择管子材料时，要求工程技术人员了解管子的种类、规格、性能、使用范围，最好还要调查该管子在其他类似的压力管道的应用情况，然后再根据以下的原则确定管道材料：优先选用的管材介质压力的影响介质温度的影响介质化学性质的影响5.1.2发电厂汽水管道的材料5.2.1发电厂汽水管道的计算选择管道就是根据管内工质的特性来确定管

4、道的材料和通流能力，即管道的公称压力（材质）和公称通径（通流能力）。管径计算壁厚计算①直管的最小壁厚②直管的计算壁厚第二节发电厂汽水管道的计算与选择直管壁厚的取用弯管壁厚的取用管道的选择：管道类别的选择一般原则：管道类别应根据管内介质的性质、工作参数及在各种工况下运行的安全性、经济性、可靠性进行选择。主要管道类别选择1）无缝钢管适用于各类参数的管道。5.2.2发电厂汽水管道的选择2）低温再热蒸汽管道可采用高质量焊接钢管。3）PN2.5及以下参数的管道，也可选用电焊钢管。4）低压流体输送用焊接钢管，仅适用于PN1.6及以下，设计温度不大于20

5、0℃的介质。第三节发电厂的阀门阀门是管道系统中的重要组成部件，它用于接通或截断管路中的流通介质，或用于控制介质的流量和压力，或用于保证设备及管系的安全。5.3.1阀门的分类发电厂阀门按其用途可分为：关断用阀门调节用阀门保护用阀门发电厂阀门按其内部工作介质可分为：汽门、水门、油门、气门等发电厂阀门按其本体材料可分：生铁阀门、铸钢阀门、青铜阀、合金阀门等发电厂阀门按其介质工作压力可分：真空阀门、低压阀门、中压阀门、高压阀门等发电厂阀门按其驱动方式可分：手动阀门、电动阀门、液动阀门、气动阀门等5.3.1阀门的分类5.3.2阀门的型号5.3.3阀门

6、的结构基本组成阀体阀盖阀杆阀杆阀瓣与密封面驱动装置5.3.3阀门的结构图5-3截止阀1—阀座；2—阀瓣；3—阀体；4—阀盖；5—填料；6—填料压盖；7—阀杆；8—阀杆螺母；9—驱动装置5.3.4阀门的选择与使用阀门的选择（1）确认阀门的工作条件、适用介质、工作压力、工作温度；（2）确定与管道相匹配的公称通径；（3）确定与管道的连接方式、确定阀门的安装位置；（4）确定阀门的密封性能要求、密封等级或密封泄漏量；（5）特殊的阀门还应确定的参数包括：结构长度、阀门高度、外形尺寸、流阻、排放能力、流量特性、防护等级；阀门的使用关断用阀门闸阀又叫闸板阀

7、截止阀蝶阀调节用阀门节流阀调节阀减压阀5.3.4阀门的选择与使用阀门的使用保护用阀门逆止阀升降式止回阀旋启式止回阀蝶式止回阀安全阀装在管道上的安全阀快速关断阀5.3.4阀门的选择与使用第四节管道的膨胀、补偿、支吊和保温5.4.1管道的膨胀与补偿管道的热膨胀设一直管两端被固定，管长为L，截面积为A，管材弹性模量为E，管道的安装温度为,管道的工作温度为（设>），管材的线膨胀系数为。如果管道能自由伸缩，则管道受热伸长为：在其一端加上作用力P，在力P的作用下管子仍然压缩到原来的位置，也就是压缩了长度，即：于是，管中的热应力为：5.4.1管道的膨胀与

8、补偿管道的热补偿(1)自然补偿利用管道的自然走向和选择各区段的适当外形，在冷态下将管道布置成平面或空间的弯曲形状，利用其弯曲和扭转来补偿热应力的方法，称为自然补偿。a)b)c)图