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主蒸汽、再热蒸汽系统

一、作用

1、从蒸汽发生器向汽轮机供给蒸汽；

2、正常运行时向汽水分离再热器供汽；

3、在机组事故冷却时向大气排汽；

4、在汽机抽汽未投入时向厂用蒸汽系统供汽；

5、在事故时将发生事故的蒸汽发生器隔离；

6、防止蒸汽发生器超压。

二、工作原理

2.1主蒸汽系统工作原理

主蒸汽系统包括从锅炉过热器出口联箱至汽轮机进口主汽阀的主蒸汽管道、

阀门、疏水装置及通往进汽设备的蒸汽支管所组成的系统。对于装有中间再热式

机组的发电厂，还包括从汽轮机高压缸排汽至锅炉再热器出口联箱的再热冷段管

道、阀门及从再热器出口联箱到汽轮机中压缸进口阀门的再热热段管道、阀门。

主蒸汽系统采用“2－1—2”布置。主蒸汽由锅炉过热器出口集箱经两根支管接

出，汇流成一根单管通往汽轮机房，在进汽轮机前用一个45°斜三通分为两根

管道，分别接至汽轮机高压缸进口的左右侧主汽门。

发电厂常用的主蒸汽系统有四种形式：

（1）集中母管制系统。其特点是发电厂所有锅炉的蒸汽先引至一根蒸汽母

管集中后，再由该母管引至汽轮机和各用汽处。这种系统通常用于锅炉和汽轮机

台数不匹配，而热负荷又必须确保可靠供应的热电厂以及单机容量在6MW以下的

电厂。

（2）切换母管制系统。其特点为每台锅炉与其对应的汽轮机组成一个单元，

正常时机炉成单元运行，各单元之间装有母管，每一单元与母管相连处装有三个

切换阀门。它们的作用是当某单元锅炉发生事故或检修时可通过这三个切换阀门

由母管引来邻炉蒸汽，使该单元的汽轮机继续运行，也不影响从母管引出的其他

用汽设备。该系统适用于装有高压供汽式机组的发电厂和中、小型发电厂采用。

（3）单元制系统。其特点是每台锅炉与对应的汽轮机组成一个独立单元，

各单元间无母管横向联系，单元内各用汽设备的新蒸汽支管均引自机炉之间的主

汽管。单元制系统的优点是系统简单、管道短、阀门少（引进型300MW级机组有

的取消了主汽阀前的电动隔离阀）能节省大量高级耐热合金钢；事故仅限于本单

元内，全厂安全可靠性较高；控制系统按单元设计制造，运行操作少，易于实现

集中控制；工质压力损失少，散热少，热经济型较高；维护工作量少，费用低；

无母管，便于布置，主厂房土建费用少。其缺点是单元之间不能切换。单元内任

一与主汽管相连的主要设备或附件发生事故，都将导致整个单元系统停止运行，

缺乏灵活调度和负荷经济分配的条件；负荷变动时对锅炉燃烧的调整要求高；机

炉必须同时检修，相互制约。因此，对参数高、要求大口径高级耐热合金钢管的

机组，且主蒸汽管道系统投资占有较大比例时，如对装有中间再热凝汽式机组或

中间再热供热式机组的发电厂，都采用单元制系统。

（4）扩大单元制系统。其特点是把各单元制蒸汽管道之间用一根直径较主

蒸汽管道小的母管横向联系起来。扩大单元制系统的特点介于单元制系统和切换

母管制系统之间，我国一些高压凝汽式电厂采用这种系统。

2.2再热蒸汽系统工作原理

热再热蒸汽管道是指从锅炉再热器出口输送高温再热蒸汽到汽轮机中压缸

联合汽门进口的管道，同时还包括管道上的疏水管道以及锅炉再热器出口的安全

阀及排汽管道。

热再热蒸汽系统同样采用“2－1—2”布置。高温再热蒸汽由锅炉再热器出

口集箱经两根支管接出，汇流成一根单管通向汽轮机中压缸，在汽轮机中压联合

汽门前用一个45°斜三通分为两根管道，分别接至汽轮机中压联合汽门。由于

再热蒸汽压损对机组的热经济性影响比新蒸汽更大，采用单管系统更能够有效地

降低压损，保障蒸汽的做功能力。此外，还能消除进入汽轮机中压缸的高温再热

蒸汽的温度偏差。

中压联合汽门是由一个滤网、一个中压主汽门和一个中压调节汽门组成的组

合式阀门。其作用是当汽轮机跳闸时快速切断从锅炉再热器到汽轮机中压缸的高

温再热蒸汽，以防止汽轮机超速。

三、相关附件

3.1锅炉

锅炉的作用是是使燃料在炉膛中燃烧成高温烟气，烟气从水管外面流通时，

把大部分的热量传递给管内的水，使之成为饱和蒸汽，然后继续过热成具有一定

压力和温度的过热蒸汽，通过蒸汽管道送入汽轮机。

图3.1锅炉

3.2汽水分离器

汽水分离器为压力容器结构碳钢或不锈钢设备，接口型式是法兰结构；汽水

分离器必须安装于水平管线上，排水口垂直向下，所有口径的汽水离器均带安装

支架，以减小管道承载。为确保被分离的液体迅