汽轮机汽水系统

1,汽轮机汽水系统,2,目录,3,第一节 原则性热力系统,画原则性热力系统简图：一高两低一除氧。洪湖理昂汽机汽水系统 来自锅炉的新蒸汽经电动主汽门到自动主汽门。自动主汽门内装有蒸汽滤网，以分离蒸汽中的水滴和防止杂物进入汽轮机。新蒸汽由自动主汽门经三通接头分别进入汽轮机蒸汽室两侧，经调节汽门后，在汽轮机中膨胀作功，乏汽排入冷凝器凝结成水，借助凝结水泵升压，进入汽封加热器，再进入1#低压加热器，然后进入2#低压加热器；再进入除氧器，经给水泵加压后，进高压加热器加热，出来后进入锅炉。 汽轮机具有四级回热抽汽，分别由第2，5，8,10级后抽出，即为一、二、三、四级抽气，一级抽汽供高压加热器，二级抽汽供除氧器，三级抽汽供2#低压加热器，四级抽气供1#低压加热器。在各级抽汽管道上装有液压止回阀或普通止回阀，以避免蒸汽倒流影响汽轮机运行安全。当主汽门关闭时，一、二级抽汽逆止阀联动装置亦随之动作，泄去操纵座活塞下方之压力水，使抽汽逆止阀在弹簧力作用下自动关闭。三、四级抽汽，由于压力较低，逆止阀为普通止回阀。,4,5,第二节 凝结水系统,凝结水系统的作用 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,经除盐装置、轴封冷凝器、低压加热器输送到除氧器，期间还对凝结水进行加热、除氧、化学处理和除杂质。此外还向各有关用户提供水源。凝结水系统的最初注水及运行时的补给水来自凝结水补充水箱。（主凝结水系统还对凝汽器热井水位和除氧器热井水位进行必要的调节。） 凝结水系统主要包括补充水箱、凝汽器、凝结水泵、轴封冷凝器、低压加热器、除氧器以及连接管道阀门等,6,第二节 凝结水系统,凝结水系统的流程： 主凝结水系统组成从凝汽器热水井经凝结水泵、轴封冷却器、低压加热器到除氧器的全部管道系统称之为主凝结水管道系统。 系统组成 1、凝结水泵 2、轴封加热器 3、低压加热器 4、连接管道 5、由补水箱和补水泵组成的补水系统,7,第二节 凝结水系统,1、凝结水泵及其管道本机组设置两台100%的凝结水泵，一台运行，一台备用。输送介质是高度真空下的温度低于80凝结水。凝结水从凝汽器热水井引出一根管道，用T型三通分别接至两台凝结水泵的进口，在各泵的进口管道上装有手动闸阀和排空气门以及带法兰的膨胀节。闸阀用于检修隔离，凝结水泵出口装有止回阀和电动闸阀，闸阀上装有行程开关便于检查阀门的开闭状态。止回阀防止凝结水倒流两台凝结水泵出口管道汇成一根总管，即凝结水总管，在总管上装有凝结水再循环管道，低加出口装有电动调节门，可以在集控室控制阀门开度,8,第二节 凝结水系统,2、轴封加热器系统设置一台汽封冷却器，汽封冷却器设有单独的旁路；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汽封冷却器，以凝结上述漏汽。,9,第二节 凝结水系统,3、凝结水最小流量再循环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按凝结水泵、汽封冷却器所允许的最小流量中的最大者进行设计。最小流量再循环管道上设有调节阀以控制不同工况下的再循环流量。 再循环组成：在轴封加热器后#1低加前的主凝结水母管上设置一根返回凝汽器的凝结水最小流量再循环管道，该管上设有凝结水最小流量再循环装置。它是有一个电动调节阀、两个手动阀和一个旁路阀组成。 调节原理：当运行中流量小于凝结水泵要求最小流量时，开启再循环电调门已保证泵的进口不发生汽化,10,第二节 凝结水系统,4、低压加热器及其管道 本机组设置有两台低压加热器，两台均为表面立式悬挂结构。每台加热器均设置了旁路，加热器的水侧均设有泄压阀，在进入除氧器之前 的凝结水母管上装有止回阀，以防止机组事故甩负荷时，除氧器的蒸汽倒流至凝结水系统 加热器旁路作用当某台加热器故障解列或停运时，凝结水通过旁路阀进入除氧器。不因加热器的故障而影响整台机组的安全运行。,11,第二节 凝结水系统,5、补充水系统机组的补充水来自化学处理水，机组启动时通过补充水泵，经补充调节阀向凝汽器补水、锅炉上水，正常运行时通过补水调节阀进行补水已补充汽水循环过程中的汽水损失。 6、凝结水系统的疏放水在凝汽器热水井底部、最后一台（凝结水流向）低压加热器出口凝结水管道上、除氧器水箱底部都接有排地沟支管，以便在机组投运之前冲洗凝结水管道是将不合格凝结水顺利排出。,12,第二节 凝结水系统,7、凝结水的杂项用户： 1、均压箱新蒸汽进汽、凝汽器喉部用凝结水喷淋减温 2、真空系统管阀用凝结水做密封水 3、#1、#2给水泵机封冷却用凝结水 4、抽汽逆止门用凝结水作为控制水,13,第二节 凝结水系统,凝结水泵设备规范：,14,第三节 除氧给水系统,以回热抽汽来加热除去锅炉给水中溶解气体的混合式加热器，它既是回热系统的一级， 又用以汇集主凝结水、补充水、疏水、生产返回水、锅炉连排扩容蒸汽、汽轮机门杆漏汽等各项汽水流量成为锅炉给水， 并要保证给水品质和给水泵的安全运行，是影响火电厂安全经济运行的一个重要热力辅助设备。,15,第三节 除氧给水系统,除去给水中溶解的氧和其它气体，防止热力设备及管道的腐蚀和传热恶化。气体主要来源是补充水及真空系统漏入。 说明：电站锅炉，压力5.8Mpa机组给水含氧量不超过15g/ L，高压及以上机组给水含氧量规定不超过7g/ L，在大气条件下天然水中溶解的氧气量可达10mgL，超过规定指标1400倍。,16,第三节 除氧给水系统,1、化学除氧采用添加化学药剂的方法能够彻底除去给水溶氧，但不能除去其他气体且费用较高，生成盐类，不单独使用。 2、物理除氧热力除氧：是电厂普遍采用的一种除氧方法。即可以除去氧气又可以作为回热加热系统中的一级混合式回热加热，价格便宜，热经济性好,化学除氧原理：在除氧器出口添加还原剂，经化学反应后除去水中溶解的氧气。常用的化学除氧方法： 1、亚硫酸钠处理 2、联氨处理 3、加氧加氨联合水处理CWT,化学除氧：彻底除氧，但不能除去其他气体，可能增加可溶解盐类的含量，且药剂价格昂贵。中小型电厂不采用 热力除氧：价格便宜，即能除去溶氧又能除去其他气体，使给水中不残留任何其他物质热力除氧是主要的除氧方法，化学除氧只能作为辅助除氧和提高给水PH值的一种方法。,19,第三节 除氧给水系统,除氧原理：将给水加热至除氧器压力下的饱和温度，水蒸气的分压力接近水面上的全压力，其它气体的分压力趋近于零，于是溶解在水中的气体将从水中逸出被除掉。 理想的除氧效果，必须满足下面的条件：(1) 一定要把水加热到除氧器压力下的饱和温度，以保证水面上水蒸气的压力接近于水面上的全压力。实验证明：即使有少量的加热不足，都会引起除氧效果的恶化。在大气压力下，水加热不足1时，水中的含氧量就接近1mg/l。(2) 必须将水中逸出的气体及时排出，使水面上各种气体的分压力减至零或最小。(3) 被除氧的水与加热蒸汽应有足够的接触面积，且两者逆向流动，这样不仅强化传热，而且保证有较大的不平衡压差，使气体易于从水中离析出来。,20,第三节 除氧给水系统,（1）初期除氧,水中溶解的气体以小气泡形式克服粘滞力和表面张力逸出，此阶段可除去80以上的气体。,（2）深度除氧,水中残留的气体依靠单个分子的扩散作用离析出来。一般除氧器的原理动画,1、类型 按结构：淋水盘式、喷雾填料式 按压力：真空式、大气压式、高压除氧器 按布置：立式和卧室 2、结构 立式淋水盘式 喷雾式 旋膜式,除氧器压力因根据电厂的参数、类型和水质对含氧量的要求选择，根据技术经济性比较选择 大气式除氧器 大气式除氧器的工作压力选择高于大气压 工作压力低，设备造价低，土建造价低 工况适应能力差，除氧效果差 使用于中、低参数的电厂,高压除氧器 高参数电厂采用高压除氧器的原因 可以减少高加的数目 对锅炉运行有利 有利于避免自生沸腾 对提高除氧效果有利,自生沸腾：指过量的高温蒸汽或疏水进入除氧器，其汽化产生的蒸汽量以满足加热水到除氧器工作压力下的饱和温度，使进入除氧器的凝结水不需要回热加热就能沸腾。 危害：回热抽汽管道的止回阀关闭，破坏汽水的逆向流动，排汽工质损失加大热量损失加大，除氧效果恶化。同时威胁除氧器安全运行 防止措施：排污扩容器来的蒸汽、漏汽或高压加热器的疏水引致别处。设置高压加热器疏水冷却器，提高除氧器工作压力，补水引入除氧器,定压运行：保持除氧器工作压力为定值。需要在进汽管道上加装压力调节阀 滑压运行：在滑压范围内运行时，其工作压力随着主机出力和抽汽压力的变化而变化，没有额外的节流损失，热经济性高,除氧的滑压运行 1、负荷骤升 原因：负荷骤升，除氧器压力上升很快，水箱中的水由于热惯性滞后于压力的变化，由饱和状态变成未饱和状态。水面上分离的气体又重新返回水中 结果:除氧器出口含氧量增加，除氧效果恶化 措施：严格控制负荷骤升速度，在沸腾管直接加热水箱中的水，使温度变化跟上压力变化对滑压范围进行适当压缩,2、负荷骤减 原因：负荷骤减，水箱里的水由饱和状态变成饱和水发生闪蒸 结果：除氧效果由于水的自沸腾变得更好，水温也因此而下降 发生汽蚀，威胁到水泵的安全运行。,3、给水泵安全工作的条件 有效汽蚀余量：在泵的吸入口，单位重量液体所具有的超过汽化压力的富裕能量即液体所具有的避免在泵内发生汽化的能量。，它只与吸入系统的情况有关 必须汽蚀余量：反应泵本身汽蚀性能的好坏，与泵的结构、流速、流量有关 防止泵汽蚀的措施： 提高除氧的安装高度 采用低速前置水泵 降低泵吸入管道的压差 提高泵吸入管道的流速 增加给水泵的流量 在给水泵的入口注入冷水 适当增加除氧器水箱的储水量,29,第三节 除氧给水系统,30,第三节 除氧给水系统,31,第三节 除氧给水系统,32,第三节 除氧给水系统,设置2台电动给水泵，一运一备，采用分段单母管制。经给水调节后进入汽包。,33,第四节 洪湖理昂汽轮机的高、低加系统,高低加设备规范：,34,第四节 汽轮机的高、低加系统,高压加热器的配置： 采用一级高压加热器。给水加热器按汽轮机组VWO工况进行设计。加热器为立式、法兰式，采用盘香管结构,能承受高真空、连接管道的反作用力及热应力的变化。 所有加热器的疏水、蒸汽进口设有保护管子的不锈钢缓冲挡板。 加热器分别设置起动和连续运行用的排气接口。高加设置正常疏水口和紧急疏水口。加热器上有供充氮保护的接口。 加热器符合劳动部压力容器安全技术监察规程中的有关要求。,35,第四节 洪湖理昂汽轮机的高、低加系统,高压加热器配置： 水侧设计流量能满足100%负荷的凝结水量。当邻近的加热器故障时，给水加热器能适应由此所增加的汽侧流量而持续运行。为控制疏水水位并保证在各种工况下疏水区的管子都浸在水中。该加热器有足够的贮水容积。 加热器水位有正常水位、高水位、高-高水位和低水位。 加热器就地带420mA远传功能磁翻板水位计。加热器汽侧（壳侧）设置泄压阀，当管子破裂时能保护壳体的安全，其最小容量能通过10%的给水流量。 当汽轮机跳闸时，为防止过多的蒸汽倒入汽轮机，高加配有可靠的液动力止回阀。,36,第四节 汽轮机的高、低加系统,低压加热器的配置：采用二级低压加热器。 给水加热器按汽轮机组VWO工况进行设计。加热器为立式、法兰式，能承受高真空、抽汽压力、连接管道的反作用力及热应力的变化。 当汽轮机跳闸时，为防止过多的蒸汽倒入汽轮机，全部低加配有可靠的止回阀。 其余配置同高压加热器。三段式高压加热器的演示动画,37,第四节 洪湖理昂汽轮机的高、低加系统,表面式加热器的结构：管板U形管加热器,第四节 高、低加系统,1.立式加热器 的结构,特点： （1）检修方便且占地面积小， （2）热经济性较卧式差。,