主蒸汽与再热蒸汽系统的不同类型

（一）主蒸汽系统型式及应用

发电厂主蒸汽管道系统包括锅炉与汽轮机之间连接的新蒸汽管道，以及由新蒸汽送往各辅助设备的用汽支管。

主蒸汽管道系统是发电厂重要的系统之一，影响着发电厂运行的安全性和经济性。主蒸汽管道由于长期处在高温高压下运行，热强度逐渐下降，蠕变量增大，管道容易老化。主蒸汽管道一旦爆破，不仅造成工质和热量的损失，而且还会威胁人身和设备的安全。主蒸汽管道所用钢材随单机容量增大和蒸汽初参数提高其质量和强度也逐渐提高，所以主蒸汽管道的投资在发电厂总投资中占有相当的比例。

发电厂对主蒸汽管道布置的要求是：系统简单、工作安全可靠；运行调度灵活、便于切换；方便安装、维修和扩建；投资和运行费用少。

1.主蒸汽系统型式

发电厂应用的主蒸汽管道系统主要有集中母管制系统、切换母管制系统、单元制系统以及扩大单元制系统四种形式，如图8-1所示。

发电厂所有锅炉生产的蒸汽都集中引至一根蒸汽母管上，再由该母管引至汽轮机及各处用汽，称为集中母管制系统。为增加系统运行的可靠性，一般将集中母管分区段，如图8-1（a）所示。

图8-1（b）所示为切换母管制系统。发电厂每台锅炉与其对应的汽轮机组成一个单元，各单元之间设置联络母管，每个单元通过一段联络管和三个切换阀与蒸汽母管相连。机组经常按单元形式运行，当该单元的锅炉发生事故或检修时，即通过切换阀门由母管引来邻炉蒸汽，使停运锅炉所对应的汽轮机仍可处于运行状态。

单元制系统是指锅炉和汽轮机组成一个独立的单元，锅炉直接向所配用的一台汽轮机供汽，各单元之间无任何横向联系的蒸汽管道，如图8-1（c）所示。

扩大单元制系统是将单元制系统用一根蒸汽母管和隔离阀门相互连接起来的主蒸汽系统，如图8-1（d）所示。

2.主蒸汽系统形式的比较和应用(www.xing528.com)

主蒸汽系统形式主要从可靠性、灵活性、经济性、方便性四个方面来进行分析比较。

集中母管制系统中，当与母管连接的任一阀门故障时，全厂就要停运，可靠性差，虽然采用串联的两个关断阀将母管分段，也只是将事故范围局部化了。因此只有在机、炉容量和台数不相配合的情况下才采用这种系统。我国单机容量为6MW及以下的发电厂，其主蒸汽管道多采用集中母管制。

切换母管制系统运行灵活，而且机组的调峰性也较好。但其系统较复杂，管道长，阀门多，投资大，事故可能性比较大，适用于工质参数不太高，机炉容量不完全匹配或装有备用锅炉的发电厂。

图8-1　主蒸汽系统的形式

（a）集中母管制；（b）切换母管制；（c）单元制；（d）扩大单元制

单元制系统没有蒸汽母管，管道也短，阀门及管道附件少、投资小；压力损失和散热损失小；事故范围只限于一个单元，事故可能性小；便于机炉电集中控制，运行费用少。但由于单元设备联系紧密，且相邻单元之间不能互相支援，机炉之间也不能切换运行，运行灵活性较差。现代大容量电厂，机、炉容量相匹配，为节省投资，同时便于机、炉、电的自动化控制，几乎都采用单元制主蒸汽系统。特别是采用蒸汽中间再热的机组，各机组间的再热蒸汽参数各有不同，不能切换运行，必须采用单元制系统。

扩大单元制系统的特点介于切换母管制和单元制之间，与切换母管制相比，系统阀门少，事故可能性减小；与单元制相比，机炉之间可切换运行，灵活性增强。我国一些高压凝汽式电厂的主蒸汽系统有采用这种型式的。

（二）再热蒸汽系统形式

再热蒸汽系统包括再热冷段和再热热段蒸汽系统，指从汽轮机高压缸排汽口经锅炉的再热器至汽轮机中压联合汽门前的全部蒸汽管道和分支管道。再热冷段蒸汽系统是指从汽轮机高压缸排汽口到锅炉再热器进口联箱的蒸汽管道及分支管道；再热热段蒸汽系统是指从锅炉再热器出口联箱至汽轮机中压缸进汽门之间的蒸汽管道及分支管道。

如前所述，由于各机组间的再热蒸汽参数各不相同，不能切换运行，因而再热蒸汽系统均采用单元制。