主蒸汽

设置在锅炉内用于将汽轮机高压缸或中压缸的排汽再加热到所要求温度的部件。主蒸汽系统的功能是把锅炉产生的蒸汽送到各用汽点。它包括从锅炉过热器出口至汽轮机入口，从汽轮机高压缸排汽至锅炉再热器入口(再热冷段管道)和从再热器出口至汽轮机压缸入口(热段再热蒸汽管道)的所有管道及其附件。

发电厂主蒸汽系统具有输送工质流量大、参数高、管道长且要求金属材料质量高的特点，它是电厂公称压力最高的管道系统，它对发电厂运行的安全、可靠、经济性影响很大，所以对主蒸汽的基本要求是系统力求简单、安全、可靠性好运行调度灵活、投资少、便于维修、安装和扩建。

选择主蒸汽系统时，应根据发电厂的类型、机组的形式和参数，经过综合经济比较后确定。1

作用作用是为了提高大型发电机组循环热效率，广泛采用中间再热循环。从锅炉过热器出来的主蒸汽在汽轮机高压缸作功后，送到再热器中再加热以提高温度，然后送入汽轮机中压缸继续膨胀作功，称为一次中间再热循环，可相对提高循环效率4～5%。有些大型机组，在中压缸后再次将排汽送回锅炉加热，称为两次中间再热循环,可再相对提高循环效率的2%左右。个别试验机组甚至采用三次中间再热循环。采用再热循环后,锅炉汽轮机装置的热力系统、结构和运行调节都变得复杂，造价增加，故在100兆瓦以上的发电机组中才采用,通常只采用一次中间再热。

结构和类型再热器由管子和集箱组成。蒸汽和烟气分别在管内、外流过。按传热方式的不同，再热器可分为对流式和辐射式。对流式再热器布置在对流烟道内；辐射式再热器布置在炉膛内（见过热器）。

工作特点蒸汽在再热系统中的流动阻力对机组循环热效率影响较大，每增加0.1兆帕阻力,循环热效率就降低0.2～0.3%。因此,常用较大的管子直径(42～60毫米)和较低的蒸汽质量流速〔250～400千克/(米2·秒)或更低〕，以控制再热器本体阻力不超过其进口蒸汽压力的5～7%。再热蒸汽的压力比主蒸汽的压力低，管内蒸汽对管壁的对流传热较差，所以管壁金属温度较高，需采用较好的耐高温钢，甚至铬镍奥氏体钢。再热蒸汽的温度可以调节（见锅炉汽温调节）。

保护措施在锅炉启动和事故停机时，再热器中没有蒸汽流过，或者蒸汽流量很小。为了防止再热器超温损坏，除采用耐高温合金钢材料外,还应有保护措施,常用的有:控制锅炉启动速度、将再热器布置在低烟温区域、启动和事故时引入主蒸汽冷却（见汽轮机旁路系统）等。

类型火力发电厂常用的主蒸汽系统有以下几种类型。

母管制系统母管制系统中多台锅炉连接到供汽母管上，供汽母管又与多台汽轮机连接，每台锅炉出口和汽轮机人口装有隔离门，必要时实现与母管的隔离。

单母管系统。与母管相连的任一阀门事故，全厂即要停运。为提高其可靠性。通常单母管上用两个串联的分段阀将母管分段．以确保隔离，使事故局部化．也便于分段阀门本身的检修。正常运行时，分段阀门处于开启状态。

单母管制的特点是系统复杂、管道长、设备多、投资大；散热损失和管道阻力损失大；蒸汽参数互相影响．调节闲难；运行灵活，设备故障时可相互支援，总体可靠性较高。因此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。

切换母管制系统每台锅炉与其对应的汽轮机组成一个单元，而各单元之间仍装有母管，每一单元与母管出口还装有三个切换阀门，这样机炉既可单元运行，也可切换到蒸汽母管上由邻炉取得蒸汽。该系统中的备用锅炉和减温减压器均与母管相连。

这种系统的主要优点是既有足够的可靠性，又有一定的灵活性，能充分利用锅炉的富裕容量进行各炉间的最佳负荷分配。其主要缺点是系统较为复杂，阀门多，事故可能性较大。我国中压机组的电厂主蒸汽管道投资比重不大(相对于单元制机组)，而供热式机组的电厂机炉容量义不完全匹配，这时应采用切换母管制主蒸汽系统。

单元制系统单元制系统中每台汽轮机与为其供应蒸汽的锅炉组成独立的单元，与其他机炉问无横向联系。单元制的特点是系统简单、管道短、设备少、投资少；散热损失和管道阻力损失小；各单元运行相对独立，参数变化对其他单元无影响，各单元缺少联系，不能相互支援配合。

现代热力电厂参数高、容量大，相应地设备和管道也大，金属材料要求高、价格高，采用母管制系统投资更大，而且随着科技的发展，电厂设计制造水平和管理水平的提高，自动化控制的采用使机组的可靠性大大提高，为机组采用单元制创造了条件，单元制方便实现自动控制，减少人员数量，提高劳动生产率。所以现代电站大型机组都采用单元制系统。1

主蒸汽供应系统系统向汽轮机的汽水分离器/再加热器和轴封系统提供蒸汽。当汽轮发电机不可用时，蒸汽通过排放阀排放到冷凝器或者通过大气释放阀或主蒸汽安全阀向大气释放。

主蒸汽供应系统的主要技术特点可归纳为：

1)根据APl000设备分级确定设计使用的规范和标准，系统包含B级和C级安全相关设备。

2)系统安全相关部分的设计能承受安全停堆地震，并且能在假想事故下执行其预设功能。

3)系统安全相关部分的能动设备满足单一故障准则。

4)系统鉴定遵循先漏后破(LBB)准则。

5)在电厂阶跃降负荷期间，系统能将40%满负荷蒸汽流量排到冷凝器。

6)主蒸汽安全阀提供足够的设计容量来防止蒸汽压力超过主蒸汽系统设计压力的110%。

7)电厂的每条主蒸汽管线均提供6个安全阀。2

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学