主蒸汽系統(tǒng)

蒸汽系統(tǒng)輸送工質(zhì)流量大，參數(shù)高，用的金屬材料質(zhì)量高，對(duì)發(fā)電廠運(yùn)行的安全 性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性影響大。

主蒸汽系統(tǒng)包含高壓主蒸汽系統(tǒng)、中壓(再熱)主蒸汽系統(tǒng)和低壓主蒸汽系統(tǒng)三個(gè)部分。其中，中壓主蒸汽系統(tǒng)又分為兩部分，高壓缸排汽至鍋爐再熱器入口部分稱為冷再熱蒸汽系統(tǒng)；鍋爐再熱器出口至中壓缸部分稱為熱再熱蒸汽系統(tǒng)。

主蒸汽系統(tǒng)采用單元制的連接方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、閥門少、阻力小，有利于整套機(jī)組的自動(dòng)化控制與減少管道損失。

(1)高壓主蒸汽系統(tǒng)

高壓過(guò)熱蒸汽由余熱鍋爐的高壓過(guò)熱器聯(lián)箱出口引出，經(jīng)過(guò)高壓主汽聯(lián)合閥進(jìn)入汽輪機(jī)高壓汽缸噴嘴室，去高壓汽缸膨脹做功。主汽聯(lián)合閥MSCV由主蒸汽截止閥SV和主蒸汽控制閥CV串聯(lián)而成，在主汽聯(lián)合閥前有一條高壓蒸汽的旁路管道，在必要時(shí)將多余的高壓蒸汽。

(2)中壓主蒸汽系統(tǒng)

中壓主蒸汽系統(tǒng)依據(jù)再熱器的前后劃分，可分為冷再熱蒸汽系統(tǒng)和熱再熱蒸汽系統(tǒng)兩部分。冷再熱蒸汽系統(tǒng)為：蒸汽輪機(jī)的高壓缸排汽經(jīng)冷再熱蒸汽管道回到余熱鍋爐，在進(jìn)入再熱器之前與余熱鍋爐中壓過(guò)熱器出來(lái)的蒸汽混合，進(jìn)入再熱器。

熱再熱蒸汽系統(tǒng)為：從余熱鍋爐的再熱器聯(lián)箱出口的再熱蒸汽，直接接至蒸汽輪機(jī)中壓缸的中壓主汽閥和中壓調(diào)節(jié)閥，進(jìn)入汽輪機(jī)中壓部分做功。

來(lái)自余熱鍋爐再熱器的中壓再熱蒸汽，經(jīng)過(guò)兩只并聯(lián)的再熱蒸汽聯(lián)合閥進(jìn)入蒸汽輪機(jī)中壓汽缸噴嘴室，去中壓汽缸膨脹做功。再熱蒸汽聯(lián)合閥CRV由再熱蒸汽控制閥IV和再熱蒸汽截止閥RSV串聯(lián)而成。

來(lái)自余熱鍋爐過(guò)熱器的中壓過(guò)熱蒸汽和高壓汽缸排出的蒸汽匯合后進(jìn)人余熱鍋爐再熱器。在匯合前，來(lái)自余熱鍋爐過(guò)熱器的中壓過(guò)熱蒸汽經(jīng)氣動(dòng)調(diào)壓閥調(diào)壓，所以機(jī)組運(yùn)行時(shí)調(diào)壓閥執(zhí)行壓力控制，完成中壓過(guò)熱蒸汽與高壓汽缸排汽的并汽任務(wù)。在調(diào)壓閥前有一條中壓蒸汽的旁路管道，在必要時(shí)將多余的中壓蒸汽經(jīng)減溫、減壓后排向凝汽器。

(3)低壓蒸汽系統(tǒng)

來(lái)自余熱鍋爐的低壓過(guò)熱蒸汽，經(jīng)過(guò)低壓蒸汽進(jìn)汽截止閥ASV和低壓蒸汽進(jìn)汽控制閥ACV，將低壓過(guò)熱蒸汽匯流到汽輪機(jī)中壓汽缸和低壓汽缸之間的聯(lián)通管內(nèi)，去低壓汽缸膨脹做功。低壓蒸汽進(jìn)汽截止閥ASV和低壓蒸汽進(jìn)汽控制閥ACV都是帶液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的蝶閥。它們之前有一條低壓蒸汽的旁路管道，在必要時(shí)將多余的低壓蒸汽經(jīng)減溫、減壓后排向凝汽器。

主蒸汽系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，工作安全可靠，安裝、維修、運(yùn)行力求方便靈活，同時(shí)留有擴(kuò)建余地。在發(fā)生事故需要切除管路時(shí)，對(duì)發(fā)電量及供熱量的影響應(yīng)最小。火電廠常用的主蒸汽系統(tǒng)有以下幾種類型。

主蒸汽系統(tǒng)單母管制系統(tǒng)

單母管制系統(tǒng)(又稱集中母管制系統(tǒng))的特點(diǎn)是發(fā)電廠所有鍋爐的蒸汽先引至一根蒸汽母管集中后，再由該母管引至汽輪機(jī)和各用汽處。

為保證系統(tǒng)安全可靠，一般將母管分段，分段閥門為兩個(gè)串聯(lián)的切斷閥，以確保隔離，并便于分段閥門的檢修。正常運(yùn)行時(shí)，分段閥處于開(kāi)肩狀態(tài)，單母管處于運(yùn)行狀態(tài)。出現(xiàn)事故或分段檢修時(shí)關(guān)閉，使事故或檢修段停止運(yùn)行，而相鄰的一段可以正常運(yùn)行。

該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單、布置方便．但運(yùn)行調(diào)度不夠靈活，缺乏機(jī)動(dòng)性。當(dāng)任一鍋爐或與母管相連的任一閥門發(fā)生事故，或單母管分段檢修時(shí)，與該母管相連的設(shè)備都要停止運(yùn)行。因此，這種系統(tǒng)通常用于全廠鍋爐和汽輪機(jī)的運(yùn)行參數(shù)相同、臺(tái)數(shù)不匹配，而熱負(fù)荷又必須確?？煽抗?yīng)的熱電廠以及單機(jī)窬量為6MW以下的電廠。

主蒸汽系統(tǒng)切換母管制系統(tǒng)

每臺(tái)鍋爐和相對(duì)應(yīng)的汽輪機(jī)組成一個(gè)單元，單元之問(wèn)用母管連接起來(lái)。每一單元與母管相連處裝有j個(gè)切換閥門，作用是當(dāng)某單元鍋爐發(fā)牛事故或檢修時(shí)，可通過(guò)這個(gè)切換閥門由母管引來(lái)相鄰鍋爐的蒸汽，使該單元的汽輪機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，而不影響從母管引出的其他用汽設(shè)備。

為了便于母管檢修或電廠擴(kuò)建不致影響原有機(jī)組的正常運(yùn)行，機(jī)爐臺(tái)數(shù)較多時(shí)，也可考慮用兩個(gè)串聯(lián)的關(guān)斷閥將母管分段。母管管徑一般是通過(guò)一臺(tái)鍋爐的蒸發(fā)量來(lái)確定，通常處于熱備用狀態(tài)；若分配鍋爐負(fù)荷時(shí)，則應(yīng)投入運(yùn)行。

該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可充分利用鍋爐的富余容量，切換運(yùn)行，既有較高的運(yùn)行靈活性，又有足夠的運(yùn)行可靠性，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)較優(yōu)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。該系統(tǒng)的不足之處在于系統(tǒng)較復(fù)雜，閥門多，發(fā)生事故的可能性較大；管道長(zhǎng)，金屬耗量大，投資高。

主蒸汽系統(tǒng)單元制系統(tǒng)

其特點(diǎn)是每臺(tái)鍋爐與相對(duì)應(yīng)的汽輪機(jī)組成一個(gè)獨(dú)立單元，各單元間無(wú)母管橫向聯(lián)系，單元內(nèi)各用汽設(shè)備的新蒸汽支管均引自機(jī)爐之間的主蒸汽管道。

這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單、管道短、閥門少(引進(jìn)型300、600MW有的取消了主汽閥前的電動(dòng)隔離閥)，故能節(jié)省大量高級(jí)耐熱合金鋼；事故僅限于本單元內(nèi)，全廠安全可靠性較高；控制系統(tǒng)按單元設(shè)計(jì)制造，運(yùn)行操作少，易于實(shí)現(xiàn)集中控制；工質(zhì)壓力損失少，散熱小，熱經(jīng)濟(jì)性較高；維護(hù)工作量少，費(fèi)用低；尤母管，便于布置，主廠房土建費(fèi)用少。其缺點(diǎn)是單元之間不能切換，單元內(nèi)任一與主汽管相連的主要設(shè)備或附件發(fā)生事故，都將導(dǎo)致整個(gè)單元系統(tǒng)停止運(yùn)行，缺乏靈活調(diào)度和負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的條件；負(fù)衙變動(dòng)時(shí)對(duì)鍋爐燃燒的調(diào)整要求高；機(jī)爐必須同時(shí)檢修，相互制約。

S109FA機(jī)組聯(lián)合循環(huán)蒸汽系統(tǒng)采用三壓、再熱系統(tǒng)。余熱鍋爐中產(chǎn)生的蒸汽有三種壓力，即高壓(HP)蒸汽、再熱(RH)蒸汽和低壓(LP)蒸汽，它們相應(yīng)地進(jìn)入汽輪機(jī)(ST)的高、中、低壓缸做功。

主蒸汽系統(tǒng)的范圍，從余熱鍋爐蒸汽出口開(kāi)始至汽輪機(jī)高、中、低壓進(jìn)汽點(diǎn)，并從汽輪機(jī)(高壓缸排汽)開(kāi)始至余熱鍋爐再熱器止。本節(jié)主要介紹高壓蒸汽系統(tǒng)、再熱蒸汽系統(tǒng)與低壓蒸汽系統(tǒng)。

主蒸汽系統(tǒng)的作用是將余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽送人汽輪機(jī)做功，同時(shí)保證機(jī)組的安全啟停。

(1)高壓蒸汽系統(tǒng)

高壓蒸汽系統(tǒng)將來(lái)自余熱鍋爐高壓過(guò)熱器出口的高溫高壓蒸汽輸送到汽輪機(jī)高壓缸進(jìn)口，通過(guò)高壓主汽閥和高壓調(diào)節(jié)閥組合閥(簡(jiǎn)稱高壓主汽聯(lián)合閥)進(jìn)入高壓缸做功。

(2)再熱蒸汽系統(tǒng)

再熱蒸汽系統(tǒng)又分冷再熱蒸汽系統(tǒng)和熱再熱蒸汽系統(tǒng)。冷再熱蒸汽系統(tǒng)將高壓缸排汽輸送到余熱鍋爐再熱器人口，并與中壓過(guò)熱蒸汽匯合；熱再熱(HRH)蒸汽系統(tǒng)將來(lái)自余熱鍋爐再熱器出口的再熱蒸汽輸送到汽輪機(jī)中壓缸入口，通過(guò)兩組中壓主汽閥和中壓調(diào)節(jié)閥(簡(jiǎn)稱中壓蒸汽聯(lián)合閥)進(jìn)人中壓缸做功。

(3)低壓蒸汽系統(tǒng)

低壓蒸汽系統(tǒng)將來(lái)自余熱鍋爐低壓過(guò)熱器出口的蒸汽輸送到汽輪機(jī)低壓缸入口，通過(guò)低壓主汽閥和低壓調(diào)節(jié)閥在連通管內(nèi)與中壓排汽混合，進(jìn)入低壓缸做功，乏汽最終排入冷凝器。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了壓水堆核電廠主蒸汽系統(tǒng)的系統(tǒng)功能、系統(tǒng)范圍、安全等級(jí)和抗震分類、性能準(zhǔn)則等設(shè)計(jì)要求，以確保主蒸汽系統(tǒng)能夠安全、可靠地執(zhí)行其預(yù)定的功能。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于壓水堆核電廠主蒸汽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

《航?？萍济~》第一版。 2100433B

1996年，經(jīng)全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定發(fā)布。