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文档简介

1、凝 结 水 系系 统统海门培训队凝结水系统简介 凝结水系统的主要功能是将凝汽器热井中的凝结水由凝结水泵送出,经凝结水精处理装置、轴封冷却器、低压加热器输送至除氧器,其间还对凝结水进行加热、除氧、化学处理和除杂质。此外,凝结水系统还向各有关用户提供水源,如有关设备的密封水、减温器的减温水、各有关系统的补给水以及汽轮机低压缸喷水等。 凝结水系统主要包括凝汽器、凝结水泵、凝结水储存水箱、凝结水输送泵、凝结水收集箱、凝结水精处理装置、轴封冷却器、低压加热器、烟气余热加热系统以及连接上述各设备所需要的管道、阀门等。l 系统流程l 凝汽器的工作原理和结构l 凝泵结构l 凝结水泵启动步骤l 凝结水的用户l

2、调节与控制l 影响凝汽器真空的因素l 其它注意事项l 凝泵切换与连锁试验一、系统流程l 凝结水系统介绍l 凝结水系统特点l 凝补水系统介绍1.凝汽器检漏取样分析装置介绍1、神福鸿电凝结水系统介绍l 系统由凝汽设备、凝补水系统、轴封冷却器、疏水冷却器和低压加热器、烟气回热加热器等组成 。l 主要包括:a. 凝汽器:双壳体、单流程、双背压凝汽器 (汽轮机低压缸排汽平均背压4.9kPa.a;报警:19.7kPa.a、停机:25.3kPa.a。)b.凝结水泵:每台机组配2台100容量凝结水泵,1台运行,1台备用。 凝结水泵为变频控制,用一台变频器控制两台凝结水泵。当运行泵事故跳闸时,备用泵自动投入运行

3、。(机组最大凝结水量:2605T/H)。c. 凝结水精处理装置:100%容量1套+ 100%容量的电动旁路 d. 轴封冷却器: 100%容量1套(轴封冷却器设有内旁路,轴封冷却器外凝结水侧不再设旁路,不设进出口关断阀。)e.低压加热器:5、6号低压加热器分别采用电动小旁路系统,7、8号低压加热器采用电动大旁路系统(7号低压加热器出口接烟气回热加热器管路)。 f. 凝结水系统图与凝汽器疏水扩容器系统图2、华能海门电厂凝结水系统特点l 机组配置2台100容量的凝结水泵(变频调节),1台运行,1台备用,每台机组配置1台凝结水泵变频器,变频器采用“一拖二”接线方式,变频器仅考虑带其中的一台凝结水泵调速

4、运行。凝泵进口管道上设置电动隔离阀、滤网及波形膨胀节,出口管道上设置逆止阀和电动隔离阀。l 凝结水的取水点设置在热井(热井作用:贮存一定数量的水,保证甩负荷时不使凝结水泵马上断水。)底部,凝结水管出口处设置了滤网和消涡装置。l 凝结水系统采用中压凝结水精处理系统。凝汽器热井中的凝结水由凝结水泵升压后,经中压凝结水精处理装置、汽封冷却器、四台低压加热器、烟气回热加热器后进入除氧器。l 经精处理后的凝结水进入汽封冷却器。汽封冷却器为表面式热交换器,用以凝结轴封漏汽和低压门杆漏汽。汽封冷却器依靠汽封抽吸风机维持微真空状态,以防蒸汽漏入大气和汽轮机润滑油系统。为维持上述的真空还必须有足够的凝结水量通过

5、汽封冷却器,以凝结上述漏汽。轴封冷却器设有内旁路,轴封冷却器外凝结水侧不再设旁路,不设进出口关断阀。l 凝结水在进入汽机汽封冷却器前,将供给各辅助系统的减温用水和补充用水以及设备的密封用水。l 凝结水系统设有最小流量再循环管路,自汽封冷却器出口的凝结水管道引出,经最小流量再循环阀回到凝汽器,以保证启动和低负荷期间凝结水泵通过最小流量运行,防止凝结水泵汽蚀。同时也保证启动和低负荷期间有足够的凝结水流过汽封冷却器,维持汽封冷却器的微真空。最小流量再循环管道上还设有调节阀以控制在不同工况下的再循环流量。l 在5号低加后、除氧器之前的管道上设有除氧器水位调节阀。(在汽封冷却器之后的管道上,还设有控制除

6、氧器水位的调节阀。)为了提高全过程的调节性能,并列布置主、副调节阀。当变频器发生故障时,可用主、副调节阀进行调节。主、副调节阀分别用于正常运行及低负荷运行。l 5、6、7、8号低压加热器为卧式、双流程型式;其中7、8号低压加热器采用双列组合式,置于凝汽器接颈部位与凝汽器成为一体。l 采用内置式除氧器。除氧器给水箱的贮水量按6分钟的锅炉最大连续蒸发量时的给水消耗量考虑。l 考虑到低加设备与机组参数无直接关系且具有较高的可靠性,5、6号低压加热器分别采用电动小旁路系统,7、8号低压加热器采用电动大旁路系统。l 在5号低加出口阀前设有凝结水放水管,当安装或检修后再启动冲洗时,将不合格的凝结水放入地沟

7、。在除氧器入口管道上设有逆止阀,以防止除氧器内蒸汽倒流入凝结水系统。l 机组启动前除氧器和凝汽器热井的上水工作、凝泵启动前的系统注水以及闭冷水系统的注水工作由凝补水系统来(除盐水泵)来完成。为加快上水速度两台大除盐水泵可同时运行。l 凝汽器能接受主机排汽、小汽机排汽、本体疏水,还具有接受旁路排汽、高、低加事故疏水、除氧器溢流水及锅炉启动疏水等的能力。其喉部除小汽机排汽管外还设置有7号、8号低压加热器、汽机旁路的三级减温减压器。3、凝补水系统l 我厂机组采用除盐水泵直供系统设计,无凝泵水箱及凝补水泵。l 除盐水系统配备五台除盐水泵,(三台变频泵,两台大流量事故泵)在泵出口管道逆止阀与电动阀间接出

8、最小流量再循环管路。此外,该泵设有由一逆止阀和一电动阀组成的旁路,机组正常运行时通过该旁路靠储水箱和凝汽器真空之间的压差向凝汽器补水。当真空直接补水不能满足时,开启大除盐水泵向凝汽器补水。凝汽器补水控制装置设置两路:一路为正常运行补水,另一路为启动时凝结水不合格放水时的大流量补水。l 1、2机凝补水箱设置联络管,在联络管上接管至精处理用户。凝补泵用来将凝补水箱内的除盐水输送到凝汽器热井,并向下列系统或设备注水: 给水泵水封注水;除氧器上水及凝结水系统启动前注水;汽室真空泵及水室真空泵补水;凝结水泵首台启动的密封水;1. 闭式冷却水系统上水。 4、凝汽器检漏取样分析装置介绍 工作原理: 通过同时

9、具有高抽吸能力和小容量的特殊取样泵将凝结水从处于高真空运行状态下的凝汽器中抽出送往检漏柜,一路样品水流经阳离子交换柱进行离子交换、再经浮子流量计后送往电导率仪电极进行电导率测量,测量后的样品水被送回凝汽器,另一路样品水用于人工取样。通过自动切换吸水管电动球阀,依次监测各取样点的样品品质。二、凝汽器的工作原理和结构l 原理介绍l 表面式凝汽器的结构与系统l 华能海门电厂凝汽器的基本情况1、原理介绍l凝汽式汽轮机是现代火力发电厂和核电站中广泛采用的典型汽轮机,凝汽设备则是凝汽式机组的一个重要组成部分。凝汽设备工作性能的好坏直接影响着整个机组的热经济性和安全性。 l工作原理 :凝汽设备在汽轮机热力循

10、环中起着冷源的作用,用来降低汽轮机排汽压力以提高循环的热效率。降低汽轮机排汽压力的最有效方法是将汽轮机的排汽凝结成水。因为若蒸汽在密闭的容器(凝汽器)中放热,将使容积很大的蒸汽被凝结成体积很小的凝结水而集结于凝汽器底部(如在4.9kPa的压力下,干蒸汽的比容为饱和水比容的28000多倍),从而在原来被蒸汽充满的凝汽器空间中形成高度真空。这就是凝汽设备的简单工作原理。 l凝汽设备的任务是:在汽轮机排汽口建立并维持高度真空,以提高循环热效率 ;将汽轮机的排汽凝结成洁净的凝结水作为锅炉的给水,以回收工质 。 表面式凝汽器的结构与系统凝汽设备的组成与系统按照冷却介质的不同,现在热力发电厂使用的凝汽器可

11、以分为以空气为冷却介质空气凝汽器和以水为冷却介质的表面式凝汽器两类。然而,由于空气凝汽器结构庞大、金属耗量多,而且建立的真空也相对较低,故在一般的固定式电站中并不采用,只有在严重缺水地区的电站或有些移动式发电机组上才采用。而水的放热系数高,且表面式凝汽器又能回收洁净的凝结水,因此水冷却表面式凝汽器能很好地完成凝汽设备的两个任务,故而成为现代发电厂汽轮机装置中采用的主要形式。我们只讨论水冷却表面式凝汽器。l 右图为凝汽设备的原则性系统。凝汽设备主要由凝汽器、冷却水泵、抽气器和凝结水泵等组成。l 凝汽器(冷凝器)的作用:利用低温的冷却水,将汽轮机的排汽凝结成水,为汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度

12、、对凝结水除氧、蓄水。l 冷却水泵(循环水泵)的作用:为凝汽器提供低温的冷却水,并带走汽轮机排汽在凝汽器中放出的热量。l 真空泵的作用:在凝汽器开始运行时,抽出凝汽器壳体内的空气以建立真空;在凝汽器运行过程中,将汽轮机排汽中夹带的空气和从真空系统不严密处漏入的空气不断抽出,以维持凝汽器的真空。l 凝结水泵的作用:把凝结水送回锅炉(蒸汽发生器)或回热加热系统继续使用。表面式凝汽器的结构 主要部件:外壳1、冷却水管2、热井7、冷却水室5、12、13等。外壳形状:通常有圆柱形、椭圆形和矩形三种,现代大型凝汽器的外壳多为矩形。流程:根据冷却水在冷却管内的流程数有单流程和双流程凝汽器(本厂为双流程)。

13、按凝汽器内凝结换热的强弱将换热面分为主凝结区10和空气冷却区8两部分,这两部分之间用挡板9隔开。空气冷却区的换热面约占总换热面积的5%10%。蒸汽刚进入凝汽器时,空气相对含量很小(一般不到万分之一),凝汽器总压力基本等于蒸汽分压力。蒸汽在主凝结区大量凝结,但空气不能凝结,到达空气冷却区入口时,蒸汽相对含量已大为减小。蒸汽在空气冷却区内继续凝结,到空气抽出口处,蒸汽和空气的质量流量已是同一数量级,这时蒸汽分压力才明显减小,对应饱和温度也才降低,空气和很少量的蒸汽才会得到冷却。因此,设置空气冷却区,可使蒸汽进一步凝结,使被抽出的汽-气混合物中的蒸汽量大为减少;同时,气体混合物进一步被冷却使其容积流

14、量减小,这不仅减少了工质的浪费,也减轻了抽气器的负担。汽阻与水阻l因真空泵的抽吸作用使得抽气口的压力pc低于凝汽器入口处的压力pc,pc=pc-pc为汽气混合物在凝汽器内的流动阻力,称为凝汽器的汽阻。汽阻越大,凝汽器入口压力越高,机组经济性越低,故应尽量减小汽阻。现代凝汽器的汽阻可以小到260400Pa左右。1.冷却水进出凝汽器的压差称为水阻。水阻越大,循环水泵的耗功越大,故亦应减小之。双流程凝汽器的水阻较大,约4978kPa;单流程凝汽器水阻较小,一般不超过40kPa。凝汽器的汽流形式l凝汽器的抽气口可以布置在管束中的不同位置,不同的抽气口位置就构成了凝汽器中不同的汽流方向。现代凝汽器的汽流

15、形式主要有两种,即汽流向心和汽流向侧式两种,如左图所示。图(b)为汽流向侧式凝汽器, 在这种凝汽器中,为了减小凝结水的过冷度,提高热经济性,在凝汽器中间设有蒸汽通道,蒸汽能直接流到底部加热凝结水, 使凝结水温度接近于排汽温度。因此,这种凝汽器又称为回热式凝汽器。另外,这种凝汽器的汽流到抽气口的路程较短,汽阻较小,所以在同样的环境温度下可以获得较高的真空。 1.随着单机功率的增大,凝汽器尺寸和冷却水管数量大大增加。为了加大管束四周的进汽周界,缩短汽流路程,减小汽阻,出现了多区域向心式凝汽器,如左图所示。独立区域由两个到十几个,平行布置于矩形外壳内,每个区域的中部都有空气冷却区和抽气管。管束在管板

16、上的合理布置l冷却水管在凝汽器管板上的基本排列方法有三种:三角形排列法、正方形排列法和辐向排列法。如下图所示。l三角形排列法的管子中心位于等边三角形的顶点,这种排列法在节距相同时,管子密集程度最大,换热效果较好,但汽阻较大。布置在希望蒸汽空气混合物流速增大之处。l正方形排列法的管子中心位于正方形的四个角上,密集程度小于三角形法。1.辐向排列法构成上宽下窄的通道。后两种排列法宜用在希望汽阻较小的地方。冷却管在管板上的固定(1) 胀管连接(图a)。它是利用胀管器将管子的直径扩大,使管子产生塑性变形,从而使管子和管板紧密接触,并在接触表面形成弹性应力,以保证连接的强度和严密性。为了使管子在受热时能自

17、由膨胀,一般在安装时使管子预先向上稍带弯曲,这样, 管子的热膨胀就可借助管子变得更弯来补偿。由于这种固定法不但在结构上和工艺上都比较简单,而且在运行时能保证连接处有高度严密性,所以目前大多数凝汽器,特别是大容量高参数汽轮机的凝汽器几乎都采用这种方法来固定管子。神福鸿电神福鸿电凝汽器的基本情况凝汽器的基本情况l双背压、双壳体、单流程、表面冷却式。传热管采用不锈钢管,管板采用不锈钢复合板。每个壳体内有四组管束,在每组管束下部均设有空冷区。l循环水能通过一侧的进出口单侧运行,此时汽轮机能达到75%铭牌出力凝汽器的总有效面积 50283.6;海门60000m2设计海水温度20冷却水设计压力0.50MP

18、A冷却水设计流量27.208M3/S设计背压(双背压平均背压)4.9KPA凝汽器重量(运行时)2400,000 kg凝汽器重量(满水时)4450,000 kg神福鸿电凝汽器特点为减少凝结水的含氧量所采取的措施为采用喷管补水方式,让补水以雾化形式进入凝汽器喉部,使雾化水与排汽充分混合,提高雾化水温,降低含氧量。循环水能通过一侧的进出口单侧运行,此时汽轮机能达到75%铭牌出力。凝汽器设计须考虑承受最大工作压力,凝汽器水室设计压力不小于0.5MPa.g。低压旁路排汽减温减压装置安装在凝汽器喉部,汽轮机低压缸抽汽管道从凝汽器喉部接出。每个排汽装置的热井至少设有3对水位变送器接口(供有3个单室平衡容器)

19、,留有1对水位测量筒接口(包括水位测量筒和测量筒前一次门);提供1对就地液位计接口,并提供1套进口就地磁翻板液位计(带有高低报警输出)。所有水位接口标高均一致且分开布置。凝汽器接收排汽、疏水和回水说明:C连续、U间断、E事故备用、SK疏水扩容器、N凝汽器凝汽器接收排汽、疏水和回水说明:C连续、U间断、E事故备用、SK疏水扩容器、N凝汽器凝汽器低真空保护 凝汽器真空低低(两或一与);凝汽器A真空低低(绝对压力25.3kPa)凝汽器B真空低低(绝对压力25.3kPa);三、凝泵结构l凝结水泵是将凝汽器底部热井中的凝结水吸出,升压后流经低压加热器等设备输送到除氧器的水箱。l凝结水泵抽吸的是处于高度真

20、空状态下的饱和凝结水,吸入侧是在真空状态下工作,很容易吸入空气和产生汽蚀。凝结水泵的运行条件要求泵的抗汽蚀性能和轴密封装置的性能良好。大机组的凝结水泵通常采用固定水位运行,设置自动调节凝汽器热井水位装置。 l根据其结构特点可以有以下几种分类:按叶轮数目分,有单级泵和多级泵。单级泵轴上只装有1个叶轮;多级泵轴上装有2个或2个以上的叶轮;按泵轴位置分,有卧式泵和立式泵。卧式泵的泵轴位于水平位置;立式泵的泵轴位于垂直位置。神福鸿电的神福鸿电的凝结水泵凝结水泵每台机组配2台100容量凝结水泵,1台运行,1台备用。 凝结水泵能满足机组各种运行工况。当运行泵事故跳闸时,备用泵自动投入运行。泵的最小流量不超

21、过额定流量的25。凝结水泵为变频控制,用一台变频器控制两台凝结水泵。当运行泵事故跳闸时,备用泵自动投入运行。凝结水泵型式采用立式筒袋型泵,泵筒体按全真空设计。凝结水泵的参数性能凝结水泵的参数性能凝结水泵结构要求及特点1、凝结水泵型式采用立式筒袋型泵,泵筒体按全真空设计。泵的外筒体的设计要考虑盐雾腐蚀等因素。2、结构采用双吸叶轮以防止汽蚀发生。3、泵的轴向推力由泵本体承受,推力轴承采用德国RENK公司技术的可倾瓦块式推力轴承,能承受泵自身产生的轴向推力,润滑方式为油浴式润滑,无需设置外部油站。4、.泵的每级叶轮和中间接管处均设有高分子材料AC-3的径向水导轴承,材质为高寿命、抗咬合型好的高分子材

22、料,运行寿命大于40,000小时,介质直接润滑,允许短时间的干转以及对细小杂质的相容性。5、凝结水泵采用机械密封,机械密封型式应能保证凝结水泵安全连续运行。凝结水泵轴封应有良好的密封性能,不允许发生漏泄现象。机械密封选用上海博克曼产品。6、凝结水泵的冷却水采用闭式循环冷却水,回水管上设置流动指示器。7、机械密封采用快装型密封,同类型泵的密封可以互换。凝结水泵电机凝结水泵变频器变频器的接线方式变频器采用“一拖二”接线方式,变频器仅考虑带其中的一台凝结水泵调速运行。6kV电源经输入开关接到高压变频装置,变频装置输出经出线隔离开关送至电动机。(1)正常运行方式正常运行时,比如#1泵运行在变频调速状态

23、下,电源通过“凝泵变频开关”至变频器,然后通过“#1凝泵变频开关A”输出至#1凝泵电机。此时#2凝泵电机处于备用状态。当需要定期切换至#2泵运行时,需进行下列顺序的操作:合“#2凝泵工频开关”,工频开启#2泵。跳“#1凝泵变频开关A”,停变频#1泵,合“#1凝泵工频开关” 开启工频#1泵。跳“#2凝泵工频开关”,停工频#2泵,合“#2凝泵变频开关B”将#2泵接入变频器,开启变频#2泵。待#2泵运行正常后,跳“#1凝泵工频开关”,停工频#1泵,切换完成。#2泵切换到#1泵,顺序相同;切换过程中的同步问题由变频系统飞车启动功能自动实现。变频器和凝结水泵的运行方式 (2) 一台泵发生故障情况的运行方

24、式当变频控制的工作泵发生故障跳闸,或出力不足等故障时,另一台泵会工频投入运行(与原自投方式一致)。应将发生故障的泵处理好后,再按上述方式切换至变频运行。在此之前备用泵只能工频运行,不能调速。(3) 当一段厂用母线失电后的运行方式变频器由6kV A段供电,当变频器带#2泵运行时,如果发生6kV A段电源失电,此时#1泵因A段母线失电不会自启,这样为了不至于造成两台泵全停,#2泵可以利用“#2凝泵工频开关”自投,实现#2泵继续运行。同时PLC发出指令断开B开关,防止2泵反供电。(4) 当变频器故障,需要长期退出运行时的运行方式当变频器故障,短期不能恢复运行时,可以方便的将“凝泵变频开关”、“#1凝

25、泵变频开关”、“#2凝泵变频开关”断开,变频器可以退出维修。四、凝结水泵启动步骤凝补水系统及凝结水系统的操作票凝结水系统逻辑凝结水泵A1、启动允许条件:(以下条件为“与”的关系)(1)凝汽器热井水位800mm(2)“凝泵A出口电动门全关”或“凝泵B运行”(3)A凝结水泵进口电动门全开(4)A凝结水泵电机线圈16点温度均120(5)A凝结水泵上、下推力轴承温度均85(6)A凝结水泵电机轴承1、2点温度均85(7)“轴加入口电动门及出口电动门全开”或“轴加旁路电动门全开”(8)凝泵A无保护跳闸条件(9)凝结水泵A电机DL允许2、联锁启动条件:(以下条件为“或”的关系)(1)凝结水泵B跳闸或C跳闸(

26、2)凝结水泵C运行且出口母管压力1.7 Mpa(3)凝结水B工频运行且出口母管压力1.7 Mpa(4)凝结水B变频运行且出口母管压力1.7 Mpa凝结水泵逻辑保护跳闸条件:(以下条件为“或”的关系)(1)凝泵A入口电动门全关(2)凝泵A运行且出口电动门全关,延时30秒(3)凝泵A运行且出口电动门开度10,延时30秒(4)凝汽器热井水位600mm(5)凝泵A电机上、下推力轴承温度任何一点85(6)凝泵A推力轴承1、2温度任何一点85凝结水泵A入口电动门1关闭允许条件:凝结水泵A停运2自动开启条件:凝结水泵A投入备用凝结水泵A出口电动门1自动开启条件:(以下条件为“或”的关系)(1)凝泵A运行,延

27、时5秒(2)凝泵B运行,凝泵A投入备用2自动关闭条件:凝结水泵A停运五、凝结水的用户凝结水系统的杂用水总管及若干支管还向各有关用户提供水源:l定冷水补水l旁路减温水l锅炉启动疏水消能装置减温水lBCP临时冲水l闭冷水缓冲水箱补水l化学加药用水l真空泵补水l真空破坏门补水l凝汽器疏扩喷水l水幕喷水l给水泵密封水l辅汽减温水l轴封减温水l低缸喷水1.凝汽器二级减温水六、调节与控制l凝汽器运行时的监控参数l联锁保护及控制l除氧器水位控制(最大不同点) 式中 凝汽器压力Pco相对应的蒸汽饱和温度,; 循环冷却水进口温度,; 循环冷却水出、进口温差,; 汽轮机排汽温度与循环冷却水出口温度之差。1sWtt

28、tt 1、凝汽器运行的控制参数、凝汽器运行的控制参数 凝汽器压力(真空度)是表征凝汽器工作特性的主要指标。通常泛指的凝汽器压力是凝汽器壳侧蒸汽凝结温度对应的饱和压力。但是实际上凝汽器壳侧各处压力并不相等。 凝汽器内的压力由与之相对应的饱和温度ts来确定。 凝汽器压力(真空度)有三个很重要的概念,即凝汽器的极限真空、最有利真空和额定真空。凝汽设备在运行中应该从各方面采取措施以获得良好真空。但真空的提高也不是越高越好,而有一个极限。这个真空的极限由汽轮机最后一级叶片出口截面的膨胀极限所决定。当通过最后一级叶片的蒸汽已达到膨胀极限时,如果继续提高真空,不可能得到经济上的效益,反而会降低经济效益。简单

29、地说,当蒸汽在末级叶片中的膨胀达到极限时,所对应的真空称为极限真空,也有的称之为临界真空。各台机的极限真空值一般由制造厂提供,也可通过热力试验取得数据。对于结构已确定的凝汽器,在极限真空内,当蒸汽参数和流量不变时,提高真空使蒸汽在汽轮机中的可用焓降增大,就会相应增加发电机的输出功率。但是在提高真空的同时,需要向凝汽器多供冷却水,从而增加循环水泵的耗功。由于凝汽器真空提高,使汽轮机功率增加与循环水泵多耗功率的差数为最大时的真空值称为凝汽器的最有利真空(即最经济真空)。影响凝汽器最有利真空的主要因素是:进入凝汽器的蒸汽流量、汽轮机排汽压力、冷却水的进口温度、循环水量(或是循环水泵的运行台数)、汽轮

30、机的出力变化及循环水泵的耗电量变化等。实际运行中则是根据凝汽量及冷却水进口温度来选用最有利真空下的冷却水量,也即是合理调度使用循环水泵的容量和台数。一般汽轮机铭牌排汽绝对压力对应的真空是凝汽器的额定真空。这是指机组在设计工况、额定功率、设计冷却水温时的真空。这个数值并不是机组的极限真空值。凝汽器热负荷是指单位时间内凝汽器内蒸汽和凝结水传给冷却水的总热量(包括排汽、加热器疏水等热量)。 冷却水温度越低,凝汽器压力越低,对汽轮机的经济运行越有利。但是冷却水的进口温度不取决于凝汽器的运行工况,而取决于供水方式、气候条件和所处地区。冬季的水温低、所以真空较好,夏季的水温高,真空要差一些。开式供水比闭式

31、供水的水温低。所以开式供水的真空较闭式供水的真空高。 冷却水温升是凝汽器冷却水出口温度与进口温度的差值,温升是凝汽器经济运行的一个重要指标,温升可监视凝汽器冷却水量是否满足汽轮机排汽冷却之用 。设计时,选用的额定负荷下的温升一般为57。 凝汽器冷却水的流量Dw与进入凝汽器的蒸汽总量Dco之比,称为凝汽器的循环倍率。汽轮机运行时,排汽量决定于外界的负荷,运行人员无法控制。因此,运行人员控制冷却水温升的办法主要是改变循环水量即改变循环倍率。循环倍率越大,冷却水温升越小,凝汽器内的压力越低。前已叙述,增大循环水量应控制在汽轮机背压达到最有利真空的范围内。现代凝汽式汽轮机的m值在5070范周内,多流程

32、凝汽器选用的值较小,单流程的凝汽器选用的值较大。 凝汽器压力下的饱和温度与凝汽器冷却水出口温度之差称为端差。减小t就要增大凝汽器冷却面积Aco,因而使凝汽器造价提高。所以在设计时t不宜选的过小,一般t =35。 对一定的凝汽器,端差的大小与凝汽器冷却水进口温度、凝汽器单位面积蒸汽负荷、凝汽器铜管的表面洁净度、凝汽器内的漏入空气量以及冷却水在管内的流速有关。随着季节、机组负荷以及循环水泵工作情况的改变,tw1、Dc及Dw等可能会发生变化。因此,运行中凝汽器的压力pc也会发生变化。凝汽器不在设计条件下工作时的工况称为凝汽器的变工况。 实际运行中,若端差值比端差指标值高得太多,则表明凝汽器冷却水管脏

33、污,致使传热条件恶化。端差增加的原因有:凝汽器冷却水管水侧或汽侧结垢;凝汽器汽侧漏入空气;冷却水管堵塞;冷却水量减少等。排汽压力对应的饱和温度ts和凝结水温度tco之差,称为凝结水的过冷度ts。 一般凝汽器的过冷度不应超过0.51。具有过冷度的凝结水,要使汽轮机消耗更多的回热蒸汽,以使它加热到预定的锅炉给水温度,增大了热耗。同时,过冷度也使含氧量增加,从而加速管道腐蚀,所以过冷度要尽可能小。凝结水过冷的原因有: (1)凝汽器构造上存在缺陷,管束之间蒸汽没有足够的通往凝汽器下部的通道,使凝结水自上部管子流下,落到下部管子的上面再度冷却,从而产生过冷却;(2)凝汽器水位高,以致部分铜管被凝结水淹没

34、而产生过冷却;(3)凝汽器汽侧漏空气或抽气设备运行不良,造成凝汽器内蒸汽分压力下降而引起过冷却;(4)凝汽器铜管破裂,凝结水内漏入循环水(此时凝结水质严重恶化,如硬度超标等);(5)凝汽器冷却水量过多或水温过低。凝汽器性能曲线凝汽器性能曲线 凝汽器在非设计条件下的运行工况称为凝汽器的变工况。凝汽器内蒸汽的压力Pco随排汽量Dco、冷却水量DW,冷却水进口温度tW1的变化而变化,它们之间的变化关系称为凝汽器的变工况特性,其关系曲线称为凝汽器性能曲线。对不同的Dw、Dc、tw1和k值,可求出对应的t和t,进而可确定凝汽器压力pc。给定不同的Dw值,可绘出多幅类似曲线,这些曲线便是凝汽器特性曲线。

35、由右图可见,在一定的冷却水量和冷却水进口温度下,凝汽器压力随汽轮机负荷的减小而降低,即凝汽器真空随负荷的降低而升高。当冷却水量和汽轮机负荷不变时,凝汽器真空将随冷却水进口温度的降低而升高。因此,在其他条件相同的情况下,冬天凝汽器的真空较夏天为高。2、联锁保护及控制l补给水泵旁路电动门无联锁(真空建立后保持常开)l凝汽器水位控制(凝汽器水位控制有两个补水阀,采用单回路控制系统且采用联动方式,即共用一个操作器,先开小阀,后开大阀。在补水阀的调节回路中,考虑了跟随凝结水补水泵是否运行改变控制增益的功能。水位450MM时调阀全关。)l精处理系统与凝结水有关的保护:入口母管凝结水温度超过55时,过滤器和

36、混床的旁路阀均自动打开,并关闭过滤器进水阀和混床的出水阀,100%凝结水量通过旁路系统,保护滤元、树脂、过滤器和混床衬胶不受损坏。(启动过程中的凝结水温高的处理)系统的进水压力超过系统的设计压力(p=4.0MPa)时,过滤器和混床的旁路阀均自动打开,并关闭过滤器进水阀和混床的出水阀,100%凝结水量通过旁路系统,保护凝结水精处理系统中所有设备仪表不受损坏。463、除氧器水位控制策略l在高负荷时,无水位及流量(给水、凝结水)坏质量,变频凝结水泵运行由变频泵调节除氧器水位三冲量控制方式,除氧器水位调阀开环控制(保证凝结水杂用母管压力稳定)。其他情况下均由除氧器水位调阀调节除氧器水位,变频泵开环控制

37、(具体曲线待定),及调阀调节方式。l正常运行时,一台变频泵运行,另一台工频备用;当其中任意一台变频泵跳闸,则联启备用工频泵,同时运行变频泵的输出自动调整至50Hz(同时将变频泵切手动)。除氧器水位调阀强制开度至当前锅炉负荷对应下的某一开度,除氧器水位切换到调阀调节方式。l除氧器水位调阀调节方式设计有单冲量和三冲量控制两种方式。按照设计,正常情况下单冲量控制范围采用副调节阀控制除氧器水位,三冲量控制范围采用主调节阀控制除氧器水位。为了避免单冲量和三冲量控制范围频繁切换,当机组给定负荷大于25转为三冲量控制方式,当机组给定负荷小于20(具体数值调试阶段再确定)转为单冲量控制方式。如果主调节阀和副调

38、节阀同时投入自动,转入三冲量控制范围后副调节阀将自动缓慢关闭,转入单冲量控制范围后主调节阀将自动缓慢关闭。l在三冲量控制方式下,除氧器水位设定值与实际水位的偏差经PID调节器输出加上锅炉给水流量的前馈信号作为主凝结水流量的设定值,此设定值与实际主凝结水流量偏差经调节器输出,控制除氧器水位主调节阀开度。l在单冲量控制方式下,根据除氧器水位设定值与实际水位的偏差经PID调节输出控制除氧器水位副调节阀开度。l当除氧器水位过高时,除氧器水位溢流阀将开启。影响凝汽器真空的因素 凝汽器真空度是汽轮机运行的重要指标,也是反映凝汽器综合性能的一项主要考核指标。凝汽器的真空水平对汽轮发电机组的经济性有着直接影响

39、,机组真空下降时,机组热耗必将上升。因此保持凝汽器良好的运行工况,保证凝汽器的最有利真空;是每个发电厂节能的重要内容。而凝汽器内所形成的真空受凝汽器传热情况、真空系统严密性状况、冷却水的温度、流量、机组的排汽量及真空泵的工作状况等因素制约。因此我们有必要分析机组凝汽器真空度下降的原因,找出预防真空度下降的措施。 汽轮机在运行中,凝汽器真空下降的主要象征为:l排汽缸温度升高;l凝结水过冷度增加;l真空表指示下降和凝汽器的端差明显增大。l真空下降后,若保持机组负荷不变,汽轮机的进汽量势必增大,使轴向推力增大以及叶片过负荷;不仅如此,由于真空下降,使排汽温度升高,从而引起排汽缸变形,机组重心偏移,使

40、机组的振动增加以及凝汽器铜管受热膨胀产生松弛、变形甚至断裂。 因此机组在运行中发现真空下降时,除按规定减负荷外,必须查明原因及时处理。 造成凝汽器真空下降的因素主要有:l循环水入口温度升高 。l凝汽器水位过高或满水 。l凝汽器铜管脏 。l大机或小机轴封供汽故障 。l凝补水箱水位过低 l真空系统泄漏 l循环水中断或水量不足 l机械真空泵故障 l真空系统阀门操作不当或误操作引起的系统漏入空气或热水热汽漏入凝汽器:水封箱水封被破坏;疏水阀误开等。l真空破坏门误开 l低压缸安全门薄膜破损或小机排汽缸安全门薄膜破损 l旁路误开其它注意事项lCRT上的凝汽器热井水位的0MM并不是就地的最低水位。l调试时要

41、对凝泵进口滤网差压多监视。滤网差压大的时候及时清理。l在升压过程中控制精除盐入口温度小于50,因精除盐的混床温度大于50时将引起混床失效,如温度上升较快可将冷凝水箱回收至凝汽器流量减少,外排一部分。也可将凝汽器水位补至高水位,淹没部分铜管,冷却凝结水。l凝结水再循环流量大时,易造成低压凝汽器疏水扩容器内部振动,可减小再循环流量来消除振动。l湿态时在向凝汽器排水时,会造成凝结水温度升高,因此必须注意使用凝结水密封的用户回水温度,防止跳闸。可以使用凝输泵向凝汽器补水至高水位,待凝结水温度稍降时再排水,凝结水温度为50(55),否则树脂会失效。l化学在投入混床时常常是空的混床,没有充水,在投入混床时会造成凝结水母管的瞬时降低,造成凝结水泵的联起。应该在切换混床前对混床充水。l凝输泵运行时注意出口门不要全开,因其电机容量小,防止凝汽器补水投入自动时调门开度过大造成凝输泵超电流。保持另外一台凝输泵的备用良好,便于凝汽器水位和闭式水箱水位低时及时补水。在使用凝输泵向凝结水系统注水或凝输泵用户增多时,一定注意不要超电流。l启动第一台凝泵时,凝补水泵必需运行。凝泵切换与连锁试

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