汽機凝結(jié)水系統(tǒng)介紹課件

汽機凝結(jié)水系統(tǒng)介紹

2014年09月目錄注意事項及保護定值凝結(jié)水系統(tǒng)投運停運步驟凝結(jié)水泵隔離措施二三四凝結(jié)水系統(tǒng)典型故障及凝結(jié)水系統(tǒng)圖一2前言

凝結(jié)水系統(tǒng)是電廠最重要的系統(tǒng)之一。系統(tǒng)由凝汽器熱井、2臺定速凝結(jié)水泵、一臺除鐵器、一臺軸封加熱器、凝結(jié)水系統(tǒng)再循環(huán)裝置及相關管道和閥門組成。該系統(tǒng)主要承擔向余熱鍋爐凝結(jié)水加熱器供水、汽機低壓后缸噴水減溫、汽機高低壓旁路系統(tǒng)減溫、輔助蒸汽減溫、水環(huán)真空泵供水、軸封蒸汽系統(tǒng)減溫、本體疏水擴容器減溫及向閉式膨脹水箱上水的任務。前言

凝汽器：使驅(qū)動汽輪機做功后排出的蒸汽變成凝結(jié)水的熱交換設備。蒸汽在汽輪機內(nèi)完成一個膨脹過程后，在凝結(jié)過程中，排汽體積急劇縮小，原來被蒸汽充滿的空間形成了高度真空。凝結(jié)水則通過凝結(jié)水泵經(jīng)給水加熱器、給水泵等輸送進鍋爐，從而保證整個熱力循環(huán)的連續(xù)進行。為防止凝結(jié)水中含氧量增加而引起管道腐蝕，現(xiàn)代大容量汽輪機的凝汽器內(nèi)還設有真空除氧器。凝汽器的主要作用：1）在汽輪機排汽口造成較高真空，使蒸汽在汽輪機中膨脹到最低壓力，增大蒸汽在汽輪機中的可用焓降，提高循環(huán)熱效率；2）將汽輪機的低壓缸排出的蒸汽凝結(jié)成水，重新送回鍋爐進行循環(huán)；3）匯集各種疏水，減少汽水損失。4）凝汽器也用于增加除鹽水（正常補水）表面式凝汽器的工作原理：凝汽器中裝有大量的銅管，并通以循環(huán)冷卻水。當汽輪機的排汽與凝汽器銅管外表面接觸時，因受到銅管內(nèi)水流的冷卻，放出汽化潛熱變成凝結(jié)水，所放潛熱通過銅管管壁不斷的傳給循環(huán)冷卻水并被帶走。這樣排汽就通過凝汽器不斷的被凝結(jié)下來。排汽被冷卻時，其比容急劇縮小，因此，在汽輪機排汽口下凝汽器內(nèi)部造成較高的真空。一、凝結(jié)水系統(tǒng)投運停運步驟

凝結(jié)水系統(tǒng)投運：檢查凝結(jié)水系統(tǒng)各項檢修工作結(jié)束，工作票已收回，檢查凝泵系統(tǒng)的各法蘭、管道和閥門連接完好，除鐵器走旁路。檢查凝結(jié)水系統(tǒng)各閥門開關位置正確，凝汽器熱水井放水門關閉，各表計投入。檢查除鹽水泵運行正常，至投運機組除鹽水手動門、電動門開啟。除鹽水母管壓力正常。開啟凝汽器補水調(diào)整門，向凝汽器補水至正常水位（860mm），化驗水質(zhì)合格，投入凝汽器補水自動，若水質(zhì)不合格應進行沖洗直至合格。通過閉式水箱凝結(jié)水補水門使用除鹽水向系統(tǒng)注水，開啟凝結(jié)水系統(tǒng)最高點放空氣門，見水持續(xù)流出后關閉放空氣門，注水結(jié)束關閉。確認凝結(jié)水系統(tǒng)注水已結(jié)束。檢查凝泵軸承潤滑油油位正常，油質(zhì)合格。檢查凝結(jié)水泵外觀良好，電機接地線牢固，地腳螺栓無松動，測量絕緣合格，確認凝泵電機轉(zhuǎn)向標示正確。電機經(jīng)過檢修后，收回工作票，送電校驗轉(zhuǎn)向正確。一、凝結(jié)水系統(tǒng)投運停運步驟

凝結(jié)水系統(tǒng)投運：從聯(lián)軸器處扳動凝泵轉(zhuǎn)子，檢查其轉(zhuǎn)動靈活（檢查凝泵轉(zhuǎn)子是否靈活應在凝泵送電前進行，防止檢查時凝泵突然啟動傷人）。確認熱工保護試驗合格或未進行過檢修，檢查各軸承溫度測點顯示正常，檢查熱工儀表齊全，并已投入運行。確認凝泵電機電源正常。檢查凝泵軸承冷卻水（啟動前使用除鹽水，啟動后切換至自供水）及凝泵密封冷卻水（閉式水）投入。開啟凝泵進口門手動門及凝泵抽空氣門手動門。檢查檢查凝泵允許啟動條件全部滿足，啟動凝泵，確認凝泵電機轉(zhuǎn)向正確，出口門聯(lián)開，開啟凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)整門，調(diào)整凝泵出口壓力，確保凝泵出口流量大于凝泵最小允許流量（>60噸/h）。將除鐵器倒至主路運行，并檢查除鐵器無泄漏。就地檢查凝泵及電機聲音、振動、溫度正常，檢查凝泵機械密封正常，確認凝泵運行正常。二、凝結(jié)水泵隔離措施

機組運行中凝泵停運與隔離1、首先檢查備用泵備用正常：軸承冷卻水及密封水門開啟；抽空氣門開啟；軸承油位正常。2、解除備用泵聯(lián)鎖，啟動備用凝泵，檢查備用泵運行正常、凝結(jié)水壓力、流量正常。3、停運原運行凝泵，檢查停運凝泵不倒轉(zhuǎn)，凝結(jié)水母管壓力、流量正常。4、檢查凝汽器、低壓汽包水位正常。5、依次關閉停運凝泵出口電動門、進口手動門、抽空氣門，注意監(jiān)視凝泵進口壓力不上升（防止由于出口電動門、逆止門不嚴造成凝泵低壓側(cè)爆破）。并在各門懸掛“禁止操作，有人工作”標示牌。6、關閉凝泵軸承冷卻水門、密封水門。7、開啟凝泵進口濾網(wǎng)放空氣門、放水門泄壓，注意監(jiān)視凝汽器真空變化情況。8、檢查確認該泵已與系統(tǒng)隔離。9、將停運的凝泵電機停電（如果是電氣檢修合上其地刀）、凝泵出口電動門停電。

三、注意事項及保護定值

凝泵啟動后，若發(fā)現(xiàn)有下列情況之一時應停泵檢查：電流波動大或電流超過額定值；水泵有明顯的振動；電機繞組或軸承溫度超過停泵值。檢查凝結(jié)水系統(tǒng)及各凝結(jié)水用戶無泄漏。凝結(jié)水系統(tǒng)投運后，及時對軸加查漏，檢查軸加汽側(cè)水位不應升高。檢查凝結(jié)水泵運行聲音、振動正常，電流在正常范圍內(nèi)，凝結(jié)水系統(tǒng)無泄漏。凝結(jié)水泵運行中應注意監(jiān)視凝汽器熱井水位正常。正常水位860mm，水位低報警660mm，水位低低報警560mm，水位高報警1060mm，水位高高1360mm。檢查凝結(jié)水泵機械密封工作正常，無泄漏，密封水、冷卻水投入正常。檢查凝結(jié)水泵進口濾網(wǎng)差壓正常，若濾網(wǎng)壓差高報警，應及時倒泵清理濾網(wǎng)。當凝結(jié)水泵出口流量＜60t/h時，檢查凝結(jié)水泵再循環(huán)門開啟，禁止凝結(jié)水泵在最小流量下運行。泵啟動后應盡快通過此區(qū)域，以免產(chǎn)生振動、噪音及可能的汽蝕。檢查凝結(jié)水泵電機軸承及線圈溫度正常。檢查凝結(jié)水泵軸承油位正常，油質(zhì)良好，各軸瓦溫度正常。檢查凝結(jié)水溶氧合格，若凝結(jié)水溶氧超標，應積極查找原因，必要時切換凝結(jié)水泵。當凝結(jié)水系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，應加強對凝結(jié)水各主要用戶的檢查。發(fā)生下列情況之一應緊急停泵。（1）凝結(jié)水泵發(fā)生強烈振動。（2）凝結(jié)水泵內(nèi)有清晰的金屬摩擦聲。（3）電動機冒煙或著火。（4）軸承冒煙或軸承溫度超過跳閘值。（5）凝結(jié)水泵泄漏威脅人身及設備安全時。

三、注意事項及保護定值

凝結(jié)水泵汽化或漏空氣現(xiàn)象：（1）凝結(jié)水泵出口壓力擺動，流量不穩(wěn)或到零。（2）電機電流下降或擺動。（3）泵體發(fā)出異音，出口母管振動，逆止門發(fā)出撞擊聲。（4）凝汽器真空下降。（5）凝結(jié)水氧量增加。原因：（1）凝汽器水位低。（2）凝結(jié)水泵入口管漏空氣。（3）入口濾網(wǎng)堵塞。（4）凝結(jié)水泵盤根密封水失去或盤根損壞，引起盤根漏空氣。處理：（1）檢查凝汽器熱井水位是否正常，若凝汽器水位低應補水至正常水位。（2）檢查凝結(jié)水泵機械密封及密封水情況，調(diào)整密封水量、壓力正常。（3）檢查凝泵入口濾網(wǎng)，若濾網(wǎng)差壓大，應及時調(diào)泵，聯(lián)系清理。（4）若調(diào)整無效，應啟動備用凝結(jié)水泵運行，停止漏空氣的凝結(jié)水泵并解備處理。凝汽器水位異常及處理現(xiàn)象：（1）凝器器水位高或凝汽器水位低報警。（2）DCS上顯示水位異常。（3）就地水位計指示異常。（4）凝泵出口壓力異常。（5）凝汽器水位過高淹沒冷卻水管時會引起真空下降，過低時會引起凝結(jié)水泵發(fā)生異音或汽化。

三、注意事項及保護定值

凝結(jié)水系統(tǒng)報警、聯(lián)鎖滿足下列任一條件，凝泵跳閘：（1）凝泵運行60S，出口門全關，延時3S。（2）凝汽器熱井水位低低＜300mm。（3）推力軸承溫度高于＞85℃（手動停泵）。（4）電機上、下軸承溫度＞100℃（任一點）（手動停泵）。（5）凝泵運行90S，凝結(jié)水流量＜50t/h，延時30S。備用凝結(jié)水泵聯(lián)鎖啟動條件：（1）聯(lián)鎖投入，凝泵運行時60S后且凝結(jié)水母管壓力低（1.5MPa），延時2S。（2）聯(lián)鎖投入，運行凝結(jié)水泵停運。凝泵啟動允許條件（以下條件同時滿足）：（1）凝汽器熱井水位＞300mm。（2）凝泵無保護跳閘條件。（3）凝泵出口門關或另一臺凝泵在運行。凝結(jié)水系統(tǒng)閥門聯(lián)鎖（1）凝結(jié)水泵出口電動門A.凝泵運行，延時2S，自動開。B.聯(lián)鎖投入，自動開。C.凝泵停運，允許關。D.凝泵停運，閥自動關。

三、注意事項及保護定值

（2）本體疏水擴容器減溫水A.本體疏水擴容器溫度＞55℃，自動開。B.本體疏水擴容器溫度＜45℃，自動關。（3）低壓缸排汽減溫水A.汽輪機轉(zhuǎn)速大于600r/min，該閥自動開。B.低壓缸排汽溫度高于55℃(21MAC10CT119、21MAC10CT120)任一點，該閥自動開。C.汽機負荷＞15%且低壓缸排汽溫度低于50℃(21MAC10CT119、21MAC10CT120)兩點均滿足，該閥自動關。（4）熱井上水調(diào)門A.熱井液位高1060mm，該閥自動全關。（5）熱井上水旁路電動門A.熱井液位高1060mm，該閥自動全關。（6）凝汽器水幕噴水閥A.高壓旁路或低壓旁路閥，任一閥門開度＞5%，該閥自動開。B.高壓旁路或低壓旁路閥，閥門開度均＜3%，且溫度＜50℃，該閥自動關。

三、注意事項及保護定值

凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)檢修后恢復系統(tǒng)操作：1）投入的操作（A）檢查濾網(wǎng)放水門、放空門關閉嚴密。（B）投入軸承冷卻水。（C）投入凝結(jié)水泵密封水，調(diào)整密封水壓力正常。（D）稍開凝結(jié)水泵抽空氣門，嚴密監(jiān)視運行泵出口壓力和凝汽器真空，若發(fā)生運行泵出口壓力擺動或凝汽器真空下降較快現(xiàn)象，應立即關閉抽空氣門，查明原因；待凝汽器真空正常后再逐漸開大空氣門。（E）待凝結(jié)水泵入口壓力接近凝汽器背壓時再逐漸開啟凝結(jié)泵入口電動門。2）注意事項：（A）恢復操作嚴格按上述步驟進行，嚴禁先開入口門，后開空氣門操作；（B）開啟空氣門時必須注意觀察，而且開啟操作要緩慢進行；（C）在整個操作過程中嚴密監(jiān)視凝汽器真空，一旦發(fā)現(xiàn)凝汽器真空下降較快現(xiàn)象，立即停止操作，倒回原運行方式。

三、思考題

1、凝泵的抽空氣管作用：凝泵進水管法蘭和盤根容易漏入空氣，同時進水中也可能帶有氣體，因此把水泵吸入室筒體上部與凝汽器相通。泵在啟動和運行時順此管抽出水中分離出的氣體，以及經(jīng)過某些不嚴密處漏入的空氣，以免影響凝泵的正常運行。凝泵在運行期間必須使此門

保持開啟。2、凝結(jié)水泵為何需要設置密封水？及對其密封水水質(zhì)的要求？1.軸向密封的原因凝結(jié)水泵在高度真空下工作，假如軸端處漏空氣將影響凝泵的正常運行，并使凝結(jié)水含氧量增加。2.水質(zhì)要求凝結(jié)水泵用別處來的水源會使凝水受到污染。因此用凝結(jié)水密封既能保證凝泵高真空下工作正常，又能保證水質(zhì)不受污染。3.軸向密封在泵啟動時軸端密封采用除鹽水。啟動后密封水為泵體首級葉輪出口引入進行自密封。3、凝結(jié)水系統(tǒng)為什么設有最小流量再循環(huán)管？1.凝結(jié)水系統(tǒng)設有最小流量再循環(huán)管，機組啟動和低負荷時保證凝結(jié)水泵通過最小流量，以防止水泵汽化。2.再循環(huán)管路自軸加后接出，其流量取凝結(jié)水泵所需的最小流量和軸加所需的最小流量中之大者，以同時滿足二者需要。3.管道上設有一個調(diào)節(jié)閥及其前后兩只隔離閥。調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)信號取自凝結(jié)水流量測量裝置。

四、凝結(jié)水系統(tǒng)典型故障及凝結(jié)水系統(tǒng)圖

凝汽器端差：凝汽器壓力下的飽和溫度與凝汽器冷卻水出口溫度之差。對一定的凝汽器，端差的大小與凝汽器冷卻水入口溫度、凝汽器單位面積蒸汽負荷、凝汽器銅管的表面潔凈度，凝汽器內(nèi)的漏入空氣量以及冷卻水在管內(nèi)的流速有關。一個清潔的凝汽器，在一定的循環(huán)水溫度和循環(huán)水量及單位蒸汽負荷下就有一定的端差值指標，一般端差值指標是當循環(huán)水量增加，冷卻水出口溫度愈低，端差愈大，反之亦然；單位蒸汽負荷愈大，端差愈大，反之亦然。實際運行中，若端差值比端差指標值高得太多，則表明凝汽器冷卻表面銅管污臟，致使導熱條件惡化。凝汽器端差增加的原因①凝器銅管水側(cè)或汽側(cè)結(jié)垢；②凝汽器汽側(cè)漏入空氣；③冷卻水管堵塞；④冷卻水量減少等四、凝結(jié)水系統(tǒng)典型故障及凝結(jié)水系統(tǒng)圖

凝汽器過冷度液體溫度達到理論結(jié)晶溫度時并不能進行結(jié)晶，而必須在它溫度以下的某一溫度（稱為實際開始結(jié)晶溫度）才開始結(jié)晶。在實際結(jié)晶過程中，實際結(jié)晶溫度總是低于理論結(jié)晶溫度，這種現(xiàn)象成為過冷現(xiàn)象，兩者的溫度差值被稱為過冷度。凝汽器過冷度產(chǎn)生的原因：①由于冷卻水管管子外表面蒸汽分壓力低于管束之間的蒸汽平均分壓力，使蒸汽的凝結(jié)溫度低于管束之間混合汽流的溫度，從而產(chǎn)生過冷。②由于凝結(jié)器內(nèi)存在汽阻，蒸汽從排汽口向下部流動時遇到阻力，造成下部蒸汽壓力低于上部壓力，下部凝結(jié)水溫度較上部低，從而產(chǎn)生過冷。③蒸汽被冷卻成液滴時，在凝結(jié)器冷卻水管間流動，受管內(nèi)循環(huán)水冷卻，因液滴的溫度比冷卻水管管壁溫度高，凝結(jié)水降溫從而低于其飽和溫度，產(chǎn)生過冷。④由于凝結(jié)器汽側(cè)積有空氣，空氣分壓力增大，蒸汽分壓力相對降低，蒸汽仍在自己的分壓力下凝結(jié)，使凝結(jié)水溫度低于排汽溫度，產(chǎn)生過冷。⑤凝結(jié)器構造上存在缺陷，冷卻水管束排列不合理，使凝結(jié)水在冷卻水管外形成一層水膜，當水膜變厚下垂成水滴時，水滴的溫度即水膜內(nèi)、外層平均溫度低于水膜外表面的飽和溫度，從而產(chǎn)生過冷卻。⑥凝結(jié)器漏入空氣多或抽氣器工作不正常，空氣不能及時被抽出，空氣分壓力增大，使過冷度增加。⑦熱水井水位高于正常范圍，凝結(jié)器部分銅管被淹沒，使被淹沒銅