凝結(jié)水系統(tǒng).ppt

1、2012年8月,2012屆新員工汽機專業(yè)培訓(xùn),凝結(jié)水系統(tǒng),2,編 寫,宛志鵬,吳 琰,付業(yè)東,1,目錄一、凝結(jié)水系統(tǒng)的主要功能二、凝結(jié)水系統(tǒng)的組成三、凝結(jié)水系統(tǒng)主要設(shè)備介紹3.1、凝汽器3.2、凝結(jié)水泵3.3、低壓加熱器3.4、射汽抽氣器,一、凝結(jié)水系統(tǒng)的主要功能,主凝結(jié)水系統(tǒng)指由凝汽器至除氧器之間與主凝結(jié)水相關(guān)的管路與設(shè)備。主凝結(jié)水系統(tǒng)的主要作用是加熱凝結(jié)水，并將凝結(jié)水從凝汽器熱井送至除氧器。作為大型機組，對鍋爐給水的品質(zhì)要求很高，因此主凝結(jié)水系統(tǒng)還要對凝結(jié)水進行除鹽凈化。此外，主凝結(jié)水系統(tǒng)還對凝汽器熱井水位和除氧器水箱水位進行必要的調(diào)節(jié)，以保證整個系統(tǒng)安全可靠運行。同時，主凝結(jié)水管路還引出

2、多路分支，在運行過程中提供有關(guān)設(shè)備的減溫水、密封水、冷卻水和控制水。由于熱力循環(huán)中有一定流量的汽水損失，在凝結(jié)水系統(tǒng)中必須給予補充。補充水源來自化學(xué)除鹽水。,一、凝結(jié)水系統(tǒng)的主要功能,我公司凝結(jié)水系統(tǒng)為單元制供水系統(tǒng)，每臺機組配置兩臺100容量、立式筒袋式蘇爾壽的TTMC系列凝結(jié)水泵，適合機組的各種不同工況的運行參數(shù)要求。機組額定工況運行時，一臺凝結(jié)水泵運行，一臺備用。電機方向看泵的轉(zhuǎn)向為逆時針。 凝結(jié)水系統(tǒng)的主要功能是將凝汽器熱井中的凝結(jié)水由凝結(jié)水泵輸出，經(jīng)過射汽抽氣器、軸封冷卻器、#1、2低壓加熱器送至除氧器。在輸送過程中，對凝結(jié)水進行加熱、除氧等一系列的處理。并同時提供汽輪機本體疏水箱和

3、軸封減溫用水、疏水?dāng)U容器減溫用水、汽缸噴水減溫用水及輔汽減溫減壓器減溫用水。,3,二、凝結(jié)水系統(tǒng)的組成,二、凝結(jié)水系統(tǒng)的組成,從凝汽器熱水井經(jīng)凝結(jié)水泵、軸封蒸汽冷卻器及低壓加熱器到除氧器的全部管道系統(tǒng)稱之為凝結(jié)水管道系統(tǒng)。 凝結(jié)水系統(tǒng)通常由表面式凝汽器、凝結(jié)水泵、射汽抽氣器、軸封加熱器、低壓加熱器，以及這些部件之間的連接管道組成。,主要設(shè)備,凝結(jié)水系統(tǒng),凝汽器,凝結(jié)水泵,低壓加熱器,三、凝結(jié)水系統(tǒng)主要設(shè)備介紹,射汽抽氣器,3.1、凝汽器,凝汽器是汽輪機輔助設(shè)備中最主要的設(shè)備之一，它的主要作用是利用循環(huán)冷卻水使汽輪機排出的蒸汽凝結(jié)，在汽輪機排汽空間建立并維持所需要的真空，并回收純凈的凝結(jié)水以供鍋

4、爐給水。 （1）冷卻汽輪機的排汽，使之凝結(jié)為水，再由凝結(jié)水泵送回鍋爐。 （2）在汽輪機排汽口造成高度真空，使蒸汽中所含的熱量盡可能地多做功，提高汽輪機的效率。 （3）在正常運行中凝汽器有除氣作用，并有除氧作用，提高水質(zhì)，防止設(shè)備腐蝕。,凝汽器的作用,3.1、凝汽器,本凝汽器為單殼體、雙流程、表面式凝汽器，與汽輪機軸向連接，由喉部、殼體、熱井、水室及底部的滑動、導(dǎo)向支座等組成的全焊結(jié)構(gòu)。 凝汽器管子共4900根，其中主凝結(jié)區(qū)冷卻水管4382根，空氣冷卻區(qū)冷卻水管518根，凝汽器冷卻水管材質(zhì)均為TP304不銹鋼管。冷卻管的兩端采用脹焊方式固定在端管板上。 在喉部、熱井、水室上均設(shè)有人孔，以便對凝汽

5、器進行檢修、維護，水室上還開設(shè)放氣口、放水口等,凝汽器的結(jié)構(gòu),3.1、凝汽器,冷卻水由循環(huán)水泵4輸入到凝汽器5前水室，經(jīng)過凝汽器下部的兩組管束，流到后水室，經(jīng)轉(zhuǎn)向前水室上部并排出凝汽器。 汽輪機2排汽進入凝汽器5 ，排汽經(jīng)過管束中央通道及兩側(cè)通道使蒸汽能夠全面地進入主管束區(qū)，通過冷卻水管壁與由循環(huán)水泵4提供的冷卻水進行熱交換后將絕大部分蒸汽凝結(jié)為水，由于蒸汽凝結(jié)成水時急劇收縮（約 28000倍)，這就在凝汽器內(nèi)形成高度真空；部分蒸汽由中間通道和兩側(cè)通道進入熱井對凝結(jié)水進行回?zé)幔越档瓦^冷度，并起到除氧作用；剩余部分汽氣混合物經(jīng)空冷區(qū)再次進行熱交換后，少量未凝結(jié)的蒸汽和空氣混合物經(jīng)抽氣口由抽氣設(shè)

6、備1抽出，為保持所形成的真空，則需用抽氣設(shè)備1將漏入凝汽器內(nèi)的空氣不斷抽出，以免不凝結(jié)的空氣在凝汽器內(nèi)逐漸積累，使凝汽器內(nèi)壓力升高。 由凝汽器凝結(jié)產(chǎn)生的凝結(jié)水，則匯集在凝汽器熱井內(nèi)，通過凝結(jié)水泵6進入鍋爐的給水系統(tǒng)。,凝汽器工作原理,3.1、凝汽器,1-抽氣設(shè)備；2-汽輪機；3-發(fā)電機；4-循環(huán)水泵；5-凝汽器；6-凝結(jié)水泵,凝汽器工作原理,3.1、凝汽器,凝汽器的運行好壞對汽輪機組運行的安全性和經(jīng)濟性是十分重要的。對凝汽器運行的要求主要是保證達到最有利的真空，減小凝結(jié)水的過冷度和保證凝結(jié)水品質(zhì)合格。 凝汽器真空：凝汽器內(nèi)部壓力低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ牟糠?；（一?92KPa） 過冷度：汽機排汽壓力

7、所對應(yīng)的飽和溫度與凝結(jié)水溫度之差；（一般 0.5 ） 端差：汽機排汽壓力所對應(yīng)的飽和溫度與循環(huán)水出水溫度之差；（一般 4 8 ） 凝汽器壓力升高（真空降低），會使汽輪機的汽耗量增加； 過冷度增大，凝結(jié)水含氧量升高，將影響蒸汽的品質(zhì)；同時，凝結(jié)水的過冷度增加機組煤耗量將增加。,凝汽器運行維護,3.1、凝汽器,影響凝汽器運行因素： 空氣對凝汽器工作的影響：1）影響傳熱系數(shù)；2）凝結(jié)水過冷度增加；3）空氣漏入凝汽器，使排汽壓力升高，排汽溫度升高，可能造成低壓缸變形；對有些低壓軸承與低壓缸一體的機組而言，造成機組振動；4）增加空氣分壓力，使凝結(jié)水含氧量增加。 運行中凝汽器熱井中凝結(jié)水水位過高，淹沒了凝

8、汽器下部的冷卻水管，使凝結(jié)水再次被冷卻，過冷度必然增大。 換熱管束清潔：主要是冷卻水所帶入的泥沙、污穢的物質(zhì)和加熱過程中分解出的鹽分等 均會不同程度地沉積在冷卻水管的內(nèi)表面上。其中的有機物質(zhì)附著在管子內(nèi)表面形成微生物附面層。由于附著物的傳熱性能很差，將導(dǎo)致凝汽器真空降低，影響汽輪機的出力和運行經(jīng)濟性。此外，它還會加速冷卻水管的腐蝕，甚至造成穿孔，使冷卻水漏人凝結(jié)水中，惡化凝結(jié)水水質(zhì) ，影響機組安全運行，因此在火電廠中廣泛采用凝汽器膠球自動清洗裝置 。,凝汽器運行維護,3.1、凝汽器,真空嚴密性：通常在凝汽器承擔(dān)80%100%負荷時，切除抽氣設(shè)備，觀察凝汽器真空的下降速度。 真空下降速度0.67

9、 kPa/min 不合格,凝汽器運行維護,3.2、凝結(jié)水泵,凝結(jié)泵為立式多級筒袋式泵，主要由泵體、葉輪、聯(lián)軸器、軸、軸封和支撐部分。泵通過擾性聯(lián)軸器與動力源連接。泵的各段之間是通過外圍的穿杠連接，內(nèi)部的O形圈密封。泵體中段相關(guān)部件安裝到圓柱管后，插入筒袋中。工作介質(zhì)通過進出口段的進口腔進入泵內(nèi)部。葉輪通過鍵來轉(zhuǎn)動力矩，葉輪處于封閉的流道空間內(nèi)，通過更換耐磨口環(huán)與其它的中段部件相隔離，介質(zhì)通過固定導(dǎo)葉導(dǎo)入下級中段。軸封：充滿泵體內(nèi)部介質(zhì)是通過軸端的機械密封來防止其泄露的。,凝結(jié)水泵結(jié)構(gòu),凝結(jié)水泵結(jié)構(gòu)圖,17,1,3.2、凝結(jié)水泵,凝結(jié)水泵技術(shù)參數(shù),3.2、凝結(jié)水泵,本機組設(shè)兩臺容量為 100%的

10、凝結(jié)水泵，立式雙層殼體結(jié)構(gòu)，一臺運行，一臺備用。輸送介質(zhì)是高度真空下的溫度低于80的凝結(jié)水。 凝結(jié)水從凝汽器熱井水箱引出一根管道，用T型三通分別接至二臺凝結(jié)水泵的進口，在各泵的進口管道上各裝有電動閘閥和一個帶法蘭的錐形濾網(wǎng)。 閘閥用于檢修隔離，濾網(wǎng)可防止熱井中可能積存的殘渣進入泵內(nèi)。在兩臺凝結(jié)水泵的出水管道上均裝有止回閥和電動閘閥，閘閥上裝有行程開關(guān)，便于控制和檢查閥門的開閉狀態(tài)，止回閥防止凝結(jié)水倒流。 二臺凝結(jié)水泵出口管道匯成一根總管，即主凝結(jié)水管，在該管道上接有凝結(jié)水泵的再循環(huán)管，管道上裝有一只電動閘閥，可在集控室操作。,凝結(jié)水泵的運行,3.2、凝結(jié)水泵,再循環(huán)組成：在軸封加熱器后、低壓加

11、熱器前的主凝結(jié)水管道上設(shè)置一根返回凝汽器的凝結(jié)水最小流量再循環(huán)管道。該管上設(shè)有凝結(jié)水最小流量再循環(huán)裝置，它由一個調(diào)節(jié)閥、二個隔離閥和一個旁路閥組成。其作用為：使凝結(jié)水泵在啟動或低負荷時，保持凝結(jié)水泵流量大于水泵的最小允許流量，維持一定的熱井水位以保證水泵入口不發(fā)生汽化，同時還保證軸加足夠的冷卻用水 調(diào)節(jié)原理：調(diào)節(jié)閥的信號取自于軸封加熱器前凝結(jié)水流量裝置，當(dāng)運行中流量小于凝結(jié)水泵要求的最小流量時，自動開啟再循環(huán)管路，以保證水泵入口不發(fā)生汽化。,凝結(jié)水泵的運行,3.2、凝結(jié)水泵,凝結(jié)水泵常見故障,3.2、凝結(jié)水泵,凝結(jié)水泵常見故障,3.2、凝結(jié)水泵,凝結(jié)水泵常見故障,3.2、凝結(jié)水泵,凝結(jié)水泵常見

12、故障,3.3、低壓加熱器,低壓加熱器是利用汽機一、二級抽汽加熱凝汽器的凝結(jié)水，提高進入除氧器的凝結(jié)水的溫度，從而提高機組的熱效率。低壓加熱器是表面式加熱器，一般為U形管、雙流程，安置形式分為：立式和臥式，我公司采用的形式為臥式，一臺機組配兩臺臥式低壓加熱器。 低壓加熱器由殼體、水室、加熱管、隔板和支撐板、防沖板等構(gòu)成。其中加熱管為U形管，按甲乙丙三組安裝。,低壓加熱器結(jié)構(gòu),臥式低壓加熱器結(jié)構(gòu),3.3、低壓加熱器,1、過熱蒸汽冷卻段：過熱蒸汽冷卻段是利用從汽輪機抽出的過熱蒸汽的一部分顯熱來提高凝結(jié)水溫度的；它位于凝結(jié)水出口流程側(cè)，并有包殼板密閉；采用過熱蒸汽冷卻段可提高離開加熱器的凝結(jié)水溫度，使

13、它接近或略超過抽汽壓力下的飽和溫度。從進口管進入的過熱蒸汽在一組隔板的導(dǎo)向下，以適當(dāng)?shù)木€速度和質(zhì)量速度均勻地流過管子，并使蒸汽保留有足夠的過熱度，以保證蒸汽離開該段時呈干燥狀態(tài)；這樣，當(dāng)蒸汽離開該段進入凝結(jié)段時，可防止?jié)裾羝麤_蝕和損壞傳熱管。 2、凝結(jié)段：是利用蒸汽冷凝時的潛熱加熱凝結(jié)水的，一組隔板使蒸汽沿著加熱器長度方向均勻地分布；進入該段的蒸汽在隔板的導(dǎo)向下，流向加熱器的尾部；位于殼體兩端的排氣接管，可排除非凝結(jié)氣體；因為非凝結(jié)氣體的積聚會減少有效面積，降低傳熱效率并造成腐蝕。 3、疏水冷卻段：是把離開凝結(jié)段的疏水的熱量傳給進入加熱器的凝結(jié)水，而使疏水降至飽和溫度以下；疏水溫度的降低，使疏

14、水流向下一級壓力較低的加熱器時，在管道內(nèi)發(fā)生汽化的趨勢得到減弱；保持一定的疏水水位，使該段密閉；疏水進入該段，由一組隔板引導(dǎo)流動，從疏水出口管疏出；臥式低壓加熱器一般設(shè)置疏水冷卻段。,低壓加熱器特點,3.3、低壓加熱器,每臺低壓加熱器各設(shè)有小旁路，其作用是：當(dāng)某臺加熱器故障解列或停運時，凝結(jié)水通過旁路進入除氧器，不因加熱器故障而波及整個機組正常運行。 在進入除氧器之前的主凝結(jié)水管道上裝有止回閥，以防止機組事故甩負荷時，除氧器內(nèi)的蒸汽倒流入凝結(jié)水系統(tǒng)。,低壓加熱器特點,3.3、低壓加熱器,1 水室隔板泄露：低壓加熱器水室隔板焊縫出現(xiàn)裂縫或沖蝕，可按下述方法修復(fù)： 1.1用打磨、碳弧氣創(chuàng)或鏟削法除

15、去受影響部分的一些金屬材料，切割或打磨出一個V型坡口； 1.2從該部位清除所有異物； 1.3使用直徑為3mm的焊條修復(fù)； 2 堵管方法： 2.1確定受損管子數(shù)量，并測定管子兩端內(nèi)徑，加工所需管子堵頭（長約50mm，錐度1:200大端比管子內(nèi)徑大0.2mm），將堵頭塞入對應(yīng)的管子中，用工具將堵頭敲緊，不要用力過大，以免影響附件管子密封； 2.2修復(fù)完成后，對殼程進行水壓試驗，水壓試驗時，做好防止堵頭彈出傷人的措施；,低壓加熱器常見故障,3.4、射汽抽氣器,抽氣器的任務(wù)是將通過處于負壓的汽輪機凝汽器及管道的不嚴密處漏入凝汽器汽側(cè)空間的空氣不斷地抽出，以保持凝汽器的真空和良好的傳熱。,射汽抽氣器作用

16、,3.4、射汽抽氣器,凝汽器所用的抽氣器采用射汽抽氣器，抽氣器有單級的起動抽氣器和兩級主抽氣器；起動抽氣器時汽輪機啟動之前使凝汽器很快建立足以啟動汽輪機的真空而用的，主抽氣器是在汽輪機正常工作時，伴同凝汽器的運行而工作的。,射汽抽氣器結(jié)構(gòu),3.4、射汽抽氣器,起動抽氣器： 為了減少起動真空系統(tǒng)時間，設(shè)有單獨的起動抽氣器。起動抽氣器時一個單級射汽抽氣器，不帶冷卻器；工作時直接將全部蒸汽、空氣混合物排入大氣；由于起動抽氣器耗量較大，因此，不宜作為正常運行時的抽氣器使用。,射汽抽氣器結(jié)構(gòu),3.4、射汽抽氣器,主抽氣器： 主抽氣器由兩個單級的射汽抽氣器（級和級）及兩個表面式冷卻器（中間冷卻器和后冷卻器

17、）串聯(lián)組成；級射汽抽氣器由級噴嘴和級擴壓管組成；級射汽抽氣器由級噴嘴和級擴壓管組成。冷卻管為直管，脹裝在冷卻器兩端的固定管板上；水室處于設(shè)備的兩端之間，設(shè)有冷卻水進口和冷卻水出口；中間冷卻器、后冷卻器殼體上有凝結(jié)水出口，通過疏水器連接至凝汽器疏水膨脹箱。 整個主抽氣器由剛性支座支承在基礎(chǔ)上?？諝?、蒸汽混合物從凝汽器中被級射汽抽氣器吸入其混合室，在混合室內(nèi)與噴嘴射出的高速蒸汽混合進入擴壓器，經(jīng)過壓縮后排入中間冷卻器；蒸汽空氣混合物在中間冷卻器中經(jīng)過冷卻后，空氣和部分未凝結(jié)蒸汽再被級射汽抽氣器吸入，在混合室內(nèi)與噴嘴射出的高速蒸汽混合進入擴壓器，經(jīng)過壓縮后排入后冷卻器；蒸汽、空氣混合物在冷卻器中經(jīng)過

18、冷卻后，蒸汽被冷卻成凝結(jié)水，空氣則排于大氣中。,射汽抽氣器結(jié)構(gòu),3.4、射汽抽氣器,1、工作蒸汽進口；2、混合汽氣體入口；3、冷卻水出口；4、啟動抽氣器排氣口；5、主抽氣器排氣口；6、第級抽氣口；7、第級抽氣口；8、啟動抽氣器；9、級凝結(jié)水出口；10、后冷卻器；11、支座；12、進出冷卻水水實；13、冷卻水進口；14、中間冷卻器； 15、級凝結(jié)水出口；16、蒸汽過濾器,射汽抽氣器結(jié)構(gòu),射汽抽汽器供汽汽源來自由主蒸汽，主蒸汽經(jīng)減溫減壓后，蒸汽參數(shù)降至3.5MPa、360供射汽抽汽器用汽。射汽抽汽器共有1套啟動抽汽器和兩套主抽汽器，每個主抽汽器分為1、2級。射汽抽汽器工作原理是靠噴嘴的節(jié)流作用產(chǎn)生高速蒸汽流，依據(jù)速度越高壓力越低的原理，從而再通過一根1594.5的管道抽出凝汽器內(nèi)的不凝氣體，以建立并維持凝汽器真空。其中啟動抽汽器作完功后的蒸汽直接排入大汽，主抽汽器作完功后的蒸汽經(jīng)凝結(jié)水冷凝后疏水排至疏水?dāng)U容器回收，第1級抽汽器疏水稱為一段冷凝液，第2級抽汽器疏水稱為二段冷凝液。,射汽抽氣器工作原理,3.4、射汽抽氣器,3.4、射汽抽氣器,1、空氣吸入管路的接合處或閥桿漏氣。 2、工作蒸汽參數(shù)與規(guī)定值不符，尤其表現(xiàn)為工作蒸汽壓力；如果蒸汽壓力過高，抽氣量可能反而降低，因為擴壓器喉部直徑的流量