再熱式汽輪機全稱“中間再過熱式汽輪機”，就是蒸汽在汽輪機內做了一部分功後，從中間引出，通過鍋爐的再熱器提高溫度（一般升高到機組額定溫度），然後再回到汽輪機繼續做功，最後排入凝汽器的汽輪機。
基本介紹
- 中文名：再熱式汽輪機
- 外文名： reheat turbine
- 類型：汽輪機
- 原理：蒸汽加熱後重新返回
- 全稱：中間再過熱式汽輪機
- 學科：熱力工程
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設備介紹
再熱式汽輪機是為實現蒸汽再熱循環所採用 的汽輪機。由高壓汽缸及轉子、低 壓汽缸及轉子、汽輪機與再熱器之 間的往返連線管道和凝汽器等組 成。蒸汽在汽輪機高壓汽缸的若干 級內作了一部分功以後，全部引到 鍋爐的再熱器中重新接受加熱，當 提高了過熱度後又送回低壓汽缸其 余各級中繼續膨脹作功，乏汽最後 排入凝汽器。上述使過熱度已降低 的蒸汽重新接受加熱的過程，稱為 “中間再（過）熱”。通過中間再過熱 能使蒸汽在低壓汽缸各級內膨脹時 的焓降顯著增大，終濕度大為減小， 因而可提高整套動力裝置的循環熱 效率和汽輪機的功率，且有助於消 除或減輕包含於乏汽中的水珠對汽 輪機末了幾級動葉片的沖蝕作用， 延長了動葉片的使用壽命。
按再熱 次數的不同，有一次再熱式汽輪機 和兩次再熱式汽輪機之分。目前一次再熱式汽輪機已廣泛套用於某些 新汽初壓超過12MPa的大容量火 力發電廠。再熱式汽輪機代表了大 型電廠汽輪機今後發展的方向。
工作特性
（一）甩負荷後轉速飛升
因為中間再熱環節包括了從汽輪機間到鍋爐問，又從鍋爐問返回汽輪機問以及鍋爐內部再熱器的全部管道，其總長可達200～300m，管道內的蒸汽壓力也比較高，因此在汽輪機甩負荷後即使高壓缸主汽閥和調節閥立即關死，僅由於中間再熱環節中的蒸汽在中、低壓缸中膨脹所做的功，就足以使汽輪機產生嚴重的超速。根據計算，中間再熱環節中蒸汽所包含的能量如果全部轉化成為轉子的動能，則將使汽輪機超速50%～60%，這顯然已遠遠超過了汽輪機允許的轉速範圍，所以在設計中間再熱汽輪機控制系統時必須考慮這個問題。
（二）機爐低負荷時的相互配合問題
中間再熱機組是單元機組，每一台鍋爐所產生的蒸汽只供給一台汽輪機使用，但是汽輪機和鍋爐的特性不同，在某些工況下需要解決兩者之間的配合問題。
（1）鍋爐的最小蒸發量通常不能小於其額定值的15%～50%，所以在汽輪機啟動、低負荷以及短時間的空負荷運行時，需要處理鍋爐發出的多餘蒸汽，否則將引起鍋爐安全閥動作，這一方面將損失大量的工質，另一方面對設備也會帶來一定的影響。
（2）再熱器要求經常流過一定數量的蒸汽以冷卻其管道，如哈爾濱汽輪機廠200MW中間再熱鍋爐的最低冷卻流量為額定值的14%，而汽輪機的空載流量只是5%～8%，所以在啟動和空載運行時要考慮中間再熱器的保護問題。
改善措施
在考慮了以上所敘述的中間再熱式汽輪機的調節特點後，在通常的凝汽式汽輪機控制系統的基礎上，經過一定的改造並增添一些必要的設備，構成了中間再熱式汽輪機控制系統。它與凝汽式汽輪機控制系統的主要區別有以下幾點。
（一）設定中壓缸的主汽閥和調節閥
為了在甩負荷時能夠阻止再熱管道中的蒸汽進入中、低壓缸，在中壓缸前邊設定主汽閥和調節閥，中間再熱蒸汽先經過中壓主汽閥和中壓調節閥後再進入中壓缸，中壓主汽閥受危急遮斷器控制，而中壓調節閥則同時受調速器和危急遮斷器控制。
為了減少中壓調節閥的節流損失，希望它在較大的負荷範圍內是保持全開的，而當甩負荷時又要求它與高壓調節閥一起參與調節，迅速關閉。一般取高壓調節閥開度的30%以下作為中壓調節閥的動作範圍。在汽輪機轉速升高時調速器關閉高、中壓缸的調節閥，同時切斷來自鍋爐和中間再熱器的蒸汽，從而防止再熱蒸汽進入中、低壓缸引起超速。如果轉速繼續升高引起危急遮斷器動作時，危急遮斷器將使高、中壓缸的主汽閥和調節閥同時關閉，切斷汽輪機的進汽。
（二）高壓缸調節閥的動態過開（或動態過關）
為了提高中間再熱機組參加一次調頻的能力，多數再熱式汽輪機的控制系統中設有動態校正器，在負荷變化時，動態校正器使高壓缸調節閥的開度超過靜態所要求的數值，以後再逐漸減小至靜態值，以改善再熱機組的負荷適應性。
（三）設定旁路系統
當汽輪機的負荷較低或大幅度甩負荷時，機、爐之問的蒸汽流量供需將發生不平衡，鍋爐的蒸發量大於汽輪機的用汽量，為了解決汽輪機空載流量與鍋爐最低蒸發量之間相差較大的矛盾，並且為了保護再熱器，再熱式汽輪機大都設有旁路系統。這時多餘的蒸汽便可經過旁路系統的減壓減溫裝置排人再熱器和凝汽器。
再熱式發電廠
全稱 “再熱式汽輪機發電廠”、“回熱-再 熱式發電廠”。火力發電廠的一種類 型。選用再熱式汽輪機作為發動機 以實施回熱-再熱循環。由鍋爐、再 熱器、再熱式汽輪機、凝汽器、連 接管道以及閥門等其他輔助設備組 成。其工作原理與普通汽輪機發電 廠基本相同，所不同的只是汽輪機 需製成高、低壓兩個汽缸。新蒸汽 在汽輪機高壓汽缸內作了一部分功 以後，全部引到鍋爐的再熱器中重 新接受加熱，當提高了過熱度後又 送回低壓汽缸中繼續膨脹作功。與 無再熱措施的單純回熱式汽輪機發 電廠相比，具有單機功率和全廠容 量常甚大，機組運行經濟性較高，汽 輪機乏汽終濕度較小，能延長汽輪 機最後幾級動葉片的使用壽命等優 點;但管道系統十分複雜，建廠投資 費用很大。主要用為電力系統中的 基本負荷發電廠。再熱式發電廠代 表了高參數大容量火力發電廠今後 發展的方向。
