汽輪機本體輸水系統(tǒng)疏水?dāng)U容器課程設(shè)計

1、熱力發(fā)電廠汽輪機疏水?dāng)U容器一 汽輪機疏水?dāng)U容器的介紹一、汽輪機疏水?dāng)U容器的功能.疏水?dāng)U容器是將壓力疏水管路中的疏水進行擴容降壓，分離出蒸汽和疏水，將蒸汽引入換熱器或除氧器中，充分利用其熱能，而疏水則被引入疏水箱中定期送入給水系統(tǒng)。主要是降低壓力，如果高壓蒸汽直接進入凝汽器，容易引起凝汽器超壓，通過它可以降低壓力，避免超壓，同時里面還有減溫裝置，可以降低溫度。本疏水?dāng)U容器由兩只16m 的矩形容器組成，一只主要接納汽輪機本體及管道疏水，另一只主要接納高加事故疏水、除氧器溢流疏水等。疏水進入擴容器后，經(jīng)消能裝置，并在擴容器巨大空間內(nèi)閃蒸擴容、噴水減溫，使其能級降至凝汽器允許值，消能后的蒸汽和水分別排

2、入凝汽器喉部和熱井內(nèi)，既保證了機組及管道疏水暢通，又確保凝汽器的內(nèi)部零件不被損壞，還能回收汽輪機工質(zhì)。疏水?dāng)U容器用于較高壓力和溫度疏水管路中的疏水?dāng)U容。經(jīng)疏水?dāng)U容器分離出的蒸汽被引入熱交換器或除氧器，而分離出的疏水則被引入疏水箱，然后送入鍋爐的給水系統(tǒng)。二、結(jié)構(gòu)與工作原理疏水?dāng)U容器采用全焊結(jié)構(gòu)，由殼體、疏水接管、噴水管、緩沖板、波形膨脹節(jié)等零部件組焊而成。噴水管上的噴嘴采用進口噴嘴，使其噴出的凝結(jié)水更均勻，霧化效果達到最好。為便于電站的安裝布置，疏水?dāng)U容器的外形設(shè)計為矩形結(jié)構(gòu)，布置在高壓凝汽器側(cè)和低壓凝汽器側(cè)。由于疏水管的布置位置、疏水量和其它電站輔機設(shè)備的布置及疏水要求限制，兩臺疏水?dāng)U容器各

3、接口管的尺寸并不完全相同，機組各處疏水經(jīng)疏水管道排入到相應(yīng)的疏水母管，通過疏水?dāng)U容器上的疏水接管進入疏水?dāng)U容器。在各疏水接管上設(shè)有一定數(shù)量的噴孔，對疏水進入擴容器具有進一步的降壓消能作用。冷卻水(凝結(jié)水通過噴水管上的噴嘴從擴容器上部噴入，使擴容器內(nèi)的閃蒸蒸汽溫度迅速降低并凝結(jié)，增加了疏水?dāng)U容器的擴容能力。殼體內(nèi)還設(shè)置了支撐桿、肋板，用以增強擴容器的剛性。在疏水?dāng)U容器的汽、水排出口設(shè)置緩沖板，以防止擴容器內(nèi)的蒸汽和凝結(jié)水直接沖擊到凝汽器內(nèi)的部件影響到凝汽器的正常運行。疏水?dāng)U容器上設(shè)有檢修人孔門，用以對擴容器進行維護、清理等。機械式（自由浮球式、杠桿浮球式、倒吊桶式）疏水器是利用浮力原理開關(guān)的?？?/p>

4、以自動辨別汽、水，常用于需連續(xù)排水、流量較大、排出的水進行收集后再利用。其中杠桿浮球疏水器和倒吊桶式疏水器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自由浮球式疏水器結(jié)構(gòu)簡單，不漏汽，一般用于管線疏水或設(shè)備疏水；熱動力式（圓盤式、脈沖式）疏水器是利用空氣動力學(xué)原理，汽體轉(zhuǎn)向產(chǎn)生的壓降來開關(guān)閥門的。用于流量較小、差壓較大、對連續(xù)性要求不高的地方，結(jié)構(gòu)簡單、存在脈沖性泄漏，一般用于管線疏水 二 疏水?dāng)U容具體結(jié)構(gòu)三、類型和表示方法1.汽輪機疏水?dāng)U容器類型：立式疏水?dāng)U容器和臥式疏水?dāng)U容器w; Q( r# F/ N1 , ! b圖1 立式疏水?dāng)U容器組成結(jié)構(gòu)：1. 外殼 2、進水分配器 3、出水除沫器 4、安全泄放裝置 5、液位顯示器 6

5、、液體調(diào)節(jié)裝置組成。（其中安全泄放裝置和液位調(diào)節(jié)裝置不在供貨范圍，如果要求同時配套，需在合同中注明。）注：根據(jù)用戶需要，可設(shè)計各種規(guī)格連排，用戶提供技術(shù)參數(shù)即可。2. 主要規(guī)格技術(shù)參數(shù)：表一 產(chǎn)品型號 幾何容積m3 設(shè)計壓力 MPa 設(shè)計溫度 0c LP-0.7 0.7 0.5 270 LP-1.5 0.5 0.5 270 LP-3.5 3.5 0.5 270 LP-4 4.0 0.5 270 LP-5.5 5.5 0.5 270 圖2 立式擴容器工作原理圖圖3 臥式疏水?dāng)U容器及工作原理圖2疏水?dāng)U容器用途：疏水?dāng)U容器是將壓力疏水管路中的疏水進行擴容降壓，分離出蒸汽和疏水，將蒸汽引入換熱器或除氧

6、器中，充分利用其熱能，而疏水則被引入疏水箱中定期送入給水系統(tǒng)。主要是降低壓力，如果高壓蒸汽直接進入凝汽器，容易引起凝汽器超壓，通過它可以降低壓力，避免超壓，同時里面還有減溫裝置，可以降低溫度。本疏水?dāng)U容器由兩只16m 的矩形容器組成，一只主要接納汽輪機本體及管道疏水，另一只主要接納高加事故疏水、除氧器溢流疏水等。疏水進入擴容器后，經(jīng)消能裝置，并在擴容器巨大空間內(nèi)閃蒸擴容、噴水減溫，使其能級降至凝汽器允許值，消能后的蒸汽和水分別排入凝汽器喉部和熱井內(nèi)，既保證了機組及管道疏水暢通，又確保凝汽器的內(nèi)部零件不被損壞，還能回收汽輪機工質(zhì)。疏水?dāng)U容器用于較高壓力和溫度疏水管路中的疏水?dāng)U容。經(jīng)疏水?dāng)U容器分離

7、出的蒸汽被引入熱交換器或除氧器，而分離出的疏水則被引入疏水箱，然后送入鍋爐的給水系統(tǒng)。3.安裝及運行注意事項1.矩形疏水?dāng)U容器也稱為挎藍式疏水?dāng)U容器，安裝在高壓凝汽器側(cè)和低壓凝汽器側(cè)。其具體安裝標(biāo)高及位置詳見工程中的凝汽器開孔及附件圖。2.- t/ x( 9 H( e" j& Q6 Q. p% r位于高壓側(cè)的疏水?dāng)U容器，設(shè)有12個疏水接管，用于接納汽輪機疏水系統(tǒng)圖中疏水集管a、b、c、d、e、j、g的疏水，5#、7#、8#低加危急疏水，8#低加正常疏水，排汽通風(fēng)閥接口等。各疏水接管的接口不得互換，各疏水點與疏水接管之間的具體連接位置接口詳見疏水?dāng)U容器I (圖號M740-032

8、000A及工程的疏水系統(tǒng)位于低壓側(cè)的疏水?dāng)U容器，設(shè)有12個疏水接管，用于接納疏水系統(tǒng)圖中疏水集管h、i的疏水，6#、7#、8#低加危急疏水，輔汽疏水，除氧器溢流疏水，小汽機本體疏水，鍋爐5%啟動疏水，1#、2#、3#高加危急疏水等。各疏水接管接口不得互換，具體接口位置詳見疏水?dāng)U容器II (圖號M740-033000A及工程的疏水系統(tǒng)圖。c. h8 D3 q* N H1 |+ V+ a. w$ 3.各疏水支管接入疏水母管時，必須按各疏水點的疏水壓力分類排列，對于接入同一母管上疏水壓力較高者須離疏水?dāng)U容器相對較遠處接入，壓力較低者應(yīng)靠近疏水?dāng)U容器接入，且各支管應(yīng)與母管成45°夾角接入，方

9、向向著擴容器，以保證各疏水點疏水暢通。4. 擴容器安裝就位，管路連接好后與凝汽器一道做密封性試驗。試驗時擴容器必須加臨時支撐。5. 疏水?dāng)U容器投運時，應(yīng)同時投入噴水，噴水的投入及噴水量的大小可通過設(shè)置在噴水管路上的閥門進行控制調(diào)節(jié)，保證擴容器內(nèi)溫度小于80，壓力小于0.14MPa (a。每臺擴容器的設(shè)計噴水壓力為1.0MPa，噴水量約為7.2Kg/s。6. + T4 B4 R8 F X/ q噴水管路上需設(shè)置濾網(wǎng)，濾網(wǎng)不得小于32目。應(yīng)定期清洗濾網(wǎng)，以防止噴孔阻塞。7. 波形膨脹節(jié)上運輸用的固定螺桿在膨脹節(jié)安裝就位灌水試驗后必須取下。81 B# E& t- 4 y# d0 6 w疏水?dāng)U容

10、器最大負(fù)荷工況一般是在機組啟動過程中，因此，在新機投運期間，機組啟動、停機或加熱器事故疏水門全開時，應(yīng)注意監(jiān)視擴容器的運行狀況。當(dāng)其溫度、壓力過高或不正常時，須及時檢查汽機各疏水閥門、管路及濾網(wǎng)的情況并及時處理，掌握疏水?dāng)U容器的運行規(guī)律，設(shè)置噴水閥的開啟大小，從而達到保證三 擴容器事故分析2004-07-18，2號機組首次沖轉(zhuǎn)進入整套試運行階段后，啟動疏水?dāng)U容器一直存在響聲大，振動大的問題，尤其在機組甩負(fù)荷后更為突出。7月19日上午，由于汽輪機監(jiān)控系統(tǒng)(TSI失電，導(dǎo)致機組汽輪機緊急跳閘保護系統(tǒng)(ETS動作跳機，機組負(fù)荷從270MW甩至0。停機后，出現(xiàn)啟動疏水?dāng)U容器壓力表管被沖斷飛出的異常狀況

11、。之后于7月19日下午、7月31日、8月6日、8月9日連續(xù)發(fā)生4次高負(fù)荷跳機，使啟動疏水?dāng)U容器出現(xiàn)了更為嚴(yán)重的異常狀況，有金屬碎片從啟動疏水?dāng)U容器的排氣管中飛出?，F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，擴容器的內(nèi)部構(gòu)件中用于固定擴容管的下圓環(huán)脫落，上圓環(huán)變形，下部疏水口被破碎的鐵塊封住，內(nèi)部結(jié)構(gòu)已遭到嚴(yán)重?fù)p壞。由此可得出結(jié)論，擴容器內(nèi)部金屬部件的損壞是由于高溫高壓蒸汽直接進入擴容器，使擴容器內(nèi)部構(gòu)件所承受的壓力、溫度超過設(shè)計壓力及設(shè)計溫度所造成的。2 故障原因分析1.從擴容器管路閥門系統(tǒng)分析由于該機組的相關(guān)疏水閥均采用全開、全關(guān)的氣動閥，不能維持在中間開度，所以，在機組熱態(tài)、極熱態(tài)開機過程中，盡管蒸汽溫度和管壁金屬溫度

12、較高，只需要對管道進行少量疏水，但由于氣動疏水閥只能全開，勢必造成過多的高溫、高壓蒸汽進入擴容器，不利于擴容器的安全運行。因此，有必要對管道閥門系統(tǒng)進行改進，使之能實現(xiàn)機組在熱態(tài)、極熱態(tài)啟動等特殊工況下適當(dāng)控制疏水量。2 從擴容器減溫噴水系統(tǒng)分析目前，啟動疏水?dāng)U容器的減溫噴水水源來自工業(yè)水。工業(yè)水母管的水壓為0.4MPa左右。試運行中常發(fā)現(xiàn)啟動疏水?dāng)U容器的減溫噴水壓力過低、水量過小。為了保證機組啟動疏水時進入啟動疏水?dāng)U容器的高溫高壓蒸汽能得到充分的冷卻減溫，使擴容器不超溫、不超壓，應(yīng)采取措施提高減溫水壓、增加減溫水量，如增加管徑，改用穩(wěn)定水壓較高的減溫噴水水源。同時，還應(yīng)增強減溫噴水在擴容器內(nèi)

13、部的冷卻效果，使減溫噴水在擴容器內(nèi)部達到噴淋狀態(tài)，但設(shè)備廠家原設(shè)計中并沒有采取專門的霧化措施。3. 從氣動疏水閥的DCS控制邏輯分析4. 啟動疏水?dāng)U容器氣動疏水閥的控制邏輯(1機組負(fù)荷小于20%額定負(fù)荷，聯(lián)開疏水閥1，2，3，4(見圖1；負(fù)荷大于22%額定負(fù)荷，聯(lián)關(guān)疏水閥。(2當(dāng)再熱熱段管道啟動疏水罐，再熱冷段管道啟動疏水罐、一段抽汽管道疏水罐，任一疏水罐水位高或高高，則打開相應(yīng)的疏水閥。無液位高后15s，聯(lián)關(guān)。5.控制邏輯存在的問題(1主汽管道啟動疏水閥的動作僅以機組負(fù)荷為控制條件，是不夠合理的。因為在機組甩負(fù)荷停機過程中，機組從高負(fù)荷降到0是很短的過程，此時蒸汽參數(shù)仍很高，甚至接近設(shè)計壓力

14、17.75MPa，設(shè)計溫度540，從疏水的意義上講，此時主蒸汽管道沒有必要進行疏水。但是按照控制邏輯，此時負(fù)荷小于20%額定負(fù)荷，因此疏水閥處于全開狀態(tài)，大量高溫高壓蒸汽直接進入啟動疏水?dāng)U容器內(nèi)，使擴容器嚴(yán)重過負(fù)荷、超溫超壓，直至內(nèi)部構(gòu)件損壞。另外，在機組甩負(fù)荷停機后短時間內(nèi)又開機的極熱態(tài)啟動過程中，主汽管道及主蒸汽溫度仍很高，此時也不應(yīng)僅以負(fù)荷為判斷啟動疏水閥動作的控制依據(jù)。因此，除了機組負(fù)荷外，還應(yīng)引進蒸汽溫度、管壁溫度或者溫度變化速率為疏水閥動作的控制依據(jù)。(2從機組跳閘過程的分析結(jié)果可知，在機組跳閘過程中“機組負(fù)荷小于20%額定負(fù)荷”并不是必要的疏水條件。因此，“機組負(fù)荷小于20%額定

15、負(fù)荷”應(yīng)只是機組非跳閘狀態(tài)下聯(lián)開疏水閥的條件。(3控制邏輯要求“機組負(fù)荷小于20%額定負(fù)荷，聯(lián)開進入啟動疏擴的疏水閥”，并未考慮到啟動疏水?dāng)U容器在此工況下的承受能力。實際運行中，應(yīng)在保證汽輪機本體的可靠安全疏水的基礎(chǔ)上，通過計算分析后，適當(dāng)下調(diào)起始疏水的負(fù)荷值，做到既要保證低負(fù)荷時的疏水效果，又要兼顧啟動疏水?dāng)U容器的承受能力四 疏水?dāng)U容器優(yōu)化經(jīng)濟性優(yōu)化方案方案 1管路及閥們系統(tǒng)的改進對1，2，3，4氣動疏水閥分別加裝了28×3.5的旁路管道及旁路手動一、二次門，見圖l。這樣，就可在機組運行中根據(jù)實際情況控制進入啟動疏水?dāng)U容器的疏水量，必要時適當(dāng)開啟疏水閥旁路一、二次門進行疏水，做到既

16、可以保證疏水效果，又可以防止啟動疏水?dāng)U容器超溫、超壓損壞。2減溫噴水裝置的改進加大啟動疏水?dāng)U容器的減溫噴水管管徑，由原來的?45×2.5改為?57×3，以增加冷卻水量。將減溫噴水水源由工業(yè)水改為壓力更高、水源更穩(wěn)的凝結(jié)水，運行中凝結(jié)水母管壓力可達3.0MPa。為了加強減溫噴水在擴容器內(nèi)的冷卻效果，還將?57×3的減溫噴水管道伸入啟動疏水?dāng)U容器內(nèi)部。伸入部分采用強度足夠高的20號鍋爐鋼(20G，在伸入管道四周開孔，使伸入管道周向8個方向都有噴水，從而使減溫噴水在擴容器內(nèi)達到噴淋效果。3 .疏水閥控制邏輯的改進(1汽機掛閘狀態(tài)下(即非跳閘狀態(tài)，機組負(fù)荷小于10%額定負(fù)

17、荷時，聯(lián)開疏水閥1，2，3，4，負(fù)荷大于11%額定負(fù)荷時，聯(lián)關(guān)氣動疏水閥。(2機組在非掛閘狀態(tài)(即跳閘狀態(tài)，且主汽門前蒸汽溫度不超過450時，聯(lián)開疏水閥1，2，3，4。(3再熱冷段管道、再熱熱段管道、一段抽汽管道的疏水罐液位高或高高時，聯(lián)開其相應(yīng)的氣動疏水閥，無液位高后15s，聯(lián)關(guān)。(4汽機掛閘狀態(tài)下，主汽門前蒸汽溫度小于450，且溫度下降率大于5/min時，聯(lián)開氣動疏水閥1。(5當(dāng)氣動疏水閥1或3開啟時，聯(lián)開啟動疏水?dāng)U容器噴水閥，氣動疏水閥關(guān)后延時10s后，聯(lián)關(guān)噴水閥。(6汽機掛閘時，進入啟動疏水?dāng)U容器的蒸汽溫度大于338時，聯(lián)開啟動疏水?dāng)U容器噴水閥?？偨Y(jié)通過本次汽輪機本體疏水系統(tǒng)系統(tǒng)課程設(shè)

18、計，使我對汽輪機本體疏水系統(tǒng)各部分的結(jié)構(gòu)有了重新的認(rèn)識，更好的了解其構(gòu)造原理和運行過程，通過對參考資料的查閱，使我學(xué)會了很多知識，最重要的是學(xué)會了很多學(xué)習(xí)的方法，培養(yǎng)了良好的自學(xué)和查閱課外資料的能力。要較好的完成設(shè)計任務(wù)，就需要學(xué)習(xí)掌握很多的專業(yè)知識。但是時間是有限的，所以提高學(xué)習(xí)的效率就顯的尤為重要。下面我就對我自己在完成課程設(shè)計的過程中所學(xué)到的一些東西談一下自己的看法。第一，就是要明確設(shè)計任務(wù)，并根據(jù)老師提供的課程設(shè)計的工作計劃再結(jié)合自己實際情況制定出適合自己應(yīng)用的工作計劃。明確了設(shè)計任務(wù)，在學(xué)習(xí)以及查資料當(dāng)中才會重點、有針對性，而不是盲目的什么知識都要看，只需看需要的就可以了；有了工作計劃，才能夠做到紊而不亂，井而有序。要能夠明確自己在什么時候該完成什么任務(wù)。第二，在看自己專業(yè)的相關(guān)知識時爭取做到快、系統(tǒng)、有一定的深度?？?/p>