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1、汽轮机凝结水系统培训教材12.1 概述空冷机组的排汽通过排气管道至A列外的空冷凝汽器，从空冷凝汽器冷却凝结下来的水汇集成一个母管，在汽机房又分成两个支管，分别回到汽轮机两个排汽装置内的凝结水箱。凝结水系统的功能是将凝结水从排汽装置的凝结水箱抽出，经凝结水泵升压后水流经连续运行的全流量凝结水精处理装置、轴封加热器和低压加热器，送到除氧器。凝结水在输送过程中，进行除盐、加热和除氧，并对凝结水量进行控制，以调节除氧器给水箱的水位和减少瞬态压降。除此之外，本系统还向其它系统提供低温凝结水，作为减温水和补充水。12.2 系统组成及流程凝水系统的设计容量为按汽轮机VWO工况时可能出现的凝汽量，加上进入凝汽
2、器的经常疏水量、凝汽器正常补给水量、其他凝结水量之和进行设计。系统设二台凝结水泵，凝结水泵的电机为变频电机，凝泵变频器采用一拖一（一期变频器为一拖二）的运行方式。每台凝结水泵的容量为系统最大凝结水量的100%，一台运行，一台备用。在系统中，凝结水自排汽装置的凝结水箱经一根总管引出，分成两路，分别接至两台凝结水泵，在泵的进口管上设有电动闸阀、滤网和膨胀节，泵出口分别设有止回阀和电动闸阀，再合并成一根管道引至凝结水精处理装置，然后进入轴封加热器。在汽封蒸汽冷却器的出口管道上，设有控制除氧器水箱水位的调节阀。之后依次经#7、#6、#5低压加热器进入除氧器。为防止凝结水泵发生汽蚀，同时满足轴封加热器最
3、小冷却水流量，在轴封加热器后设一路凝结水再循环管至凝汽器。轴封加热器为表面式热交换器，用以凝结汽封漏汽和主、调门杆漏汽，轴封加热器依靠轴加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，既保护了环境，又不会导致润滑油变质，同时回收了除盐水。为维持上述真空还须有足够的凝结水量通过轴封加热器以凝结上述漏汽，所以系统的最小流量再循环管道从轴封加热器后的管道上引出，再回到凝汽器。最小流量再循环管道按凝结水泵、轴封加热器所允许的最小流量中的最大值进行设计，从而防止凝结水泵汽蚀，同时也保证启动和低负荷期间有足够的凝结水流经汽封蒸汽冷却器，维持汽封蒸汽冷却器的微真空状态。最小流量再循环管道上还设有电
4、动调节门，在凝泵流量低时打开，为了防止电动调节门出现故障，另设一旁路电动门。系统设有3台全容量的表面式低压加热器(#5、#6、#7低压加热器)和一台除氧器。#7低压加热器两台，置于排汽装置节颈部位。#5、#6、#7低压加热器为卧式、双流程，#7低加采用小旁路，当加热器发生故障时，可单独隔离。#5、#6低加采用大旁路，当#5、#6加热器发生故障时，#5、#6低加同时解列。在凝水至除氧器入口的管道上还设有两只止回阀，以防止除氧器内的蒸汽倒流入凝结水系统。每台机组不设置凝结水储水箱,直接利用#1、#2除盐水母管对汽轮机排汽装置的凝结水箱补水，对闭式循环冷却水系统充水，以及汽泵密封水补水、定冷水系统补
5、水。除盐水母管水源为来自化学水处理室的除盐水，机组启动时可利启动除盐水管道对除氧器及锅炉上水。#3机与#4机凝水杂用水母管设有联络管，在机组停运后可及时停运本机凝泵，利用临机凝水为本机凝水用户提供冷却水。也可以利用临机凝水对本机凝水系统注水，但应注意两台机组凝结水箱水位。河曲二期工程凝结水系统为单元制中压凝结水系统，在机组排汽装置底部设置容量约200m凝结水箱、两台100容量凝结水泵、一台轴封加热器、3台低压加热器。排汽装置的凝结水箱水位通过水箱补水调阀进行调节。正常运行时，借助凝汽器真空抽吸作用，给水箱补水，当水箱水位正常时补水阀关闭，两台100容量的凝结水泵布置在机房零米，正常运行期间，一
6、用一备。凝泵密封水正常采用自密封系统，正常运行时，密封水取自凝泵出口，经减压后供至两台凝泵轴端。闭式水系统备用。在凝结水泵入口管路上设有规格为40目的T型滤网，以滤去凝结水中的机械杂质。为了确保凝结水水质合格，每台机配一套凝结水精处理装置，布置在机房零米。凝结水精处理系统直接串联在凝结水水泵与轴封加热器之间，每台机组的2台前置阳床、3台混床均为并联连接，混床2台运行，1台备用。精处理系统为中压运行。机组整套启动点火前冷态水冲洗时，由于凝结水质量太差，凝结水及除氧器出口含铁量大于1000g/L时，采取排放冲洗方式；当冲洗至凝结水及除氧器出口含铁量小于1000g/L时，前置阳床可以投入运行。前置阳
7、床、高速混床分别设置1套100%容量的旁路系统，使凝结水温度超标时阳床能单独投入运行。包括安装测量仪表及其装置的接口或接管座。每台机组设2台高速阳床，3台高速混床。运行温度：高速阳床和混床系统设计温度85。树脂设计温度：混床50；阳床85。凝结水精处理装置设有进出口闸阀及旁路闸阀，机组启动或精处理故障时由旁路向系统供水。系统亦设有氧、氨和联胺加药点。轴封加热器位于机房6.9米，其气侧借助轴封风机维持微负压状态，利于轴封乏汽的回收，防止蒸汽外漏。轴封加热器按100额定流量设计，水侧不设旁路管道，利用凝结水再循环管保证机组低负荷时亦有足够的冷却水。其疏水经水封自流至凝汽器，为了保证水封管的连续运行
8、，水封管内不会通过气体，水封管高度大于两侧压差的两倍。在凝结水精处理前设有凝结水支管，经滤网为系统用户提供水源，包括低压缸喷水、凝汽器水幕保护喷水、轴封减温器喷水、辅汽减温水、本体扩容器减温水、闭式水系统补水、低旁减温水及真空破坏阀密封水等。为提高系统运行灵活性，在除氧器入口凝结水管道上引入一路凝补水，机组启动时可通过除氧器上水泵给除氧器上水。另外，#5低加出口接出一路排水引至工业废水管，启动冲洗或事故排水时可投入运行。12.3 系统设备介绍凝结水泵凝结水泵的型式为立式筒袋式多级离心泵，共有四级叶轮。凝结水泵主要由外壳体、出水接管、泵轴、四级叶轮、联轴器、密封部件、泵座等部件构成。凝结水由吸入
9、管经外壳体进入喇叭状吸入口，水流通过首级叶轮两侧的导流器被吸进首级叶轮，首级叶轮的排水由环形导叶通道引入后三级叶轮，经升压后由出水管排出。凝结水泵将排汽装置下部凝结水箱中的凝结水输送到除氧器。其工作环境恶劣，抽吸的是处于真空和饱和状态的凝结水，容易引起汽蚀，因此要求叶轮有良好的轴端密封和抗汽蚀性能，凝结水泵的以下结构特点保证了其具有良好的抗汽蚀性能：A、泵体立式安装，降低了泵的吸入口高度，提高有效汽蚀余量，改善了泵的吸入性能；B、首级叶轮采用双吸叶轮，降低了泵的必须汽蚀余量，其材料采用具有良好抗汽蚀性能的不锈钢材料ZG0Cr18Ni9，保证有效汽蚀余量大于必须汽蚀余量；C、首级双吸叶轮两侧设有
10、导流器，使首级叶轮的入口水流分布均匀，降低吸入口带气的可能性；D、首级叶轮进口处壳体设计成喇叭状，增大了吸入口的直径和首级叶轮叶片的进口宽度，使叶轮入口部分流体的流速降低，减少了泵的必须汽蚀余量；E、外壳体上设有一个进水管排空接至排汽装置，将泵入口水中的空气抽走，防止泵吸入空气。泵投运前必须充分注水排空，正常运行中该阀门也保持一定开度。凝结水泵外形图凝结水泵轴承冷却水以及密封冷却水取自凝结水或闭式水系统。密封水压力0.40.6MPa，流量在0.30.6m3/h。凝结水泵主要参数型式： 立式型号： C720-4生产厂家：长沙水泵厂参数名称单位THA工况最大工况夏季工况流量t/h1643.3174
11、0.41720.3扬程M297285287.5转速r/min148014801480首级叶轮中心线处需要吸入净正压头(NPSHr)m3.63.93.8泵的效率%83.883.983.9运行水温54.354.367.8最小流量t/h410.8轴封形式填料密封（碳素纤维）凝结水泵电机凝结水泵的驱动电机采用防潮、全封闭、配有电加热器的异步电动机，电动机防护等级为IP54，电动机具有F级及以上的绝缘，温升不超过B级绝缘的温升值。电动机冷态下可连续启动二次，热态下只允许启动一次。正常运行中，要求凝结水泵电动机轴承温度不超过80，各轴承座处的振动幅值小于0.05mm。凝结水泵电机停运时，应将电机电加热器投
12、运，防止线圈受潮。凝结水泵电机技术参数参数名称单位数值型式鼠笼式变频电机电动机型号YLBKS630-4额定功率kW1900额定电压kV10额定转速r/min1480防护等级IP44绝缘等级F冷却方式空-水冷却额定负荷时的效率%94%轴承座处振动幅值mm0.05轴振动速度mm/s2.8冷却水压力MPa0.4冷却水流量t/h28旋转方向从上往下看，为逆时针方向旋转联轴器凝结水泵和电机通过挠性联轴器联接，可有效的避免电动机和泵的轴向尺寸积累误差与轴向推力的相互干扰而引起的主推力轴承超负荷而烧瓦的事故。与刚性联轴器相比，最大限度的避免了因联接定值精度的原因引起的立式泵横向振动。12.4 凝结水系统投停
13、凝结水系统投入前的检查 1.根据系统要求按凝结水系统启动检查卡检查凝结水系统各阀门位置开关正确；仪用空气系统投入运行。2.检查确认#1、#2除盐水母管压力正常，3.检查凝结水泵密封水门开启，推力轴承冷却水进、回水手动门开启；凝结水泵轴承油位正常，油质良好；凝结水泵吸入罐空气门开启；凝结水精处理系统出、入口门关闭，旁路门开启。4.各低加、除氧器系统工作结束，系统可以投入运行；空冷系统具备投运条件。凝结水箱补水及凝结水系统注水凝结水箱补水1.开启凝结水箱补充水调节阀前后手动截止门；关闭凝结水箱A、B热水井冲洗排污门；关闭凝结水泵入口滤网排污门；关闭凝结水箱放水门；2.联系化学注意#1、#2除盐水母
14、管压力，开启凝结水箱补水调节阀或调节阀旁路门,向凝结水箱补水；开启凝结水箱底部排污门、凝结水泵入口滤网排污门进行冲洗，凝结水箱冲洗合格后确认关闭凝结水箱各排污门、放水门。3.凝结水箱补水至正常水位（约1.4米）时，关闭凝结水箱补水调节阀旁路门，将凝结水箱补水电动调节阀投入“自动”。继续补水至凝结水箱高水位（约2米），如对凝水系统注水，则凝结水箱注水至正常水位既可，凝结水箱至正常水位应及时对水位进行校对。如系统检修后初次启动，或除氧器、凝结水箱经过检修，可联系化学启动化学水处理车间的启动除盐水泵经启动除盐水管道直接上水至除氧器，而后经除氧器放水至凝结水箱达到同时冲洗除氧器、凝结水箱的目的。如果机
15、组启动时间较紧，则可通过化学启动除盐水泵对系统补水，化学启动除盐水泵流量约400m3/h。而其压力较高。凝结水系统注水正常凝水系统注水方式为：开启除盐水供水管道至轴封加热器后除氧器水位旁路调阀前管路注水门，凝水系统注水。凝水系统注水前维持凝结水箱正常水位，导通凝结水系统；关闭凝结水供各减温水门；关闭凝水再循环旁路门、再循环门，开启轴加出口凝结水管道排空门见水后关闭；开启#7低加进出口凝结水管道排空门见水后关闭；开启#6低加进出口凝结水管道排空门见水后关闭；开启#5低加进出口凝结水管道排空门水后关闭；开启除氧器入口主凝结水管道排空门见水后关闭；开启各低加水侧排空门水后关闭，凝结水系统注水结束后关
16、闭注水门。由于二期凝泵为变频运行，如时间紧可通过以下方式注水：1.导通凝结水系统；关闭凝结水供各减温水门；关闭凝结水再循环门。2.开启临机凝结水系统联络门对凝结水系统注水；注意门后压力不大于0.5Mpa。3.开启轴加出口凝结水管道排空门见水后关闭；开启#7低加进出口凝结水管道排空门见水后关闭；开启#6低加进出口凝结水管道排空门见水后关闭；开启#5低加进出口凝结水管道排空门水后关闭；开启除氧器入口主凝结水管道排空门见水后关闭；开启各低加水侧排空门水后关闭。4.凝结水系统注水结束后关闭临机凝结水系统联络门。5.检修后的凝结水箱注水必须进行冲洗，并水质合格后方可进行注水。6.凝结水箱冲洗可以单独进行
17、注水冲洗也可以采用对除氧器上水冲洗，通过除氧器放水同时进行凝结水箱冲洗的方法进行；凝结水系统注水时注意检查凝结水系统各放水门是否关闭严、阀门存在内漏、凝结水系统设备是否有漏水情况。7.在对凝结水系统进行注水时要注意凝结水箱水位是否上升，防止凝结水箱满水。8.由于二期凝结水泵为变频启动，如时间不允许，可以不对凝水系统注水，直接启动凝泵对系统注水，但应注意系统振动，如发现系统振动，应及时停运凝泵。凝结水泵启动1.检修工作全部结束，凝结水系统检查完毕；检查凝水系统、凝泵具备启动条件，联系化学运行确认精处理装置投入或旁路门开；确认凝结水系统全部电动门已送电,气动门控制电磁阀已送电；投入凝泵轴承冷却水；
18、凝泵电机空冷器冷却水。确认凝结水箱水位不低于1.4m，能满足水量需要。2.打开凝泵入口门，凝结水泵注水，开启泵体吸入罐排气阀。3.测量凝泵变频器绝缘合格（测绝缘时解除凝泵变频器高压侧测量电阻，仅测相对地）。4.在DCS上合凝泵变频器电源开关，检查状态指示正确；DCS上凝泵控制画面“ready”灯亮；就地检查变频器功率柜、变压器柜冷却风机自启动。5.确认凝泵变频器没有报警信号。6.在DCS上凝泵控制画面中确认变频器控制方式在“手动”。7.手动开启凝结水泵出口电动门10秒；确认凝泵变频方式下启动允许条件全部满足。8.在DCS上凝泵控制画面中启动变频器，变频器按设定的最低输出频率运行，检查凝泵状态指
19、示正确，凝泵出口电动门、凝结水再循环门自动联开（启动第一台凝泵时）；检查凝泵变频器频率及电流指示正确。9.在DCS上凝泵控制画面中手动调整变频器输出频率，以调节凝结水流量，在最小频率下同时可用除氧器水位旁路调阀调节流量。10.在投入凝结水系统运行时，为保证各减温水用户对减温水压力的要求（特别是机组启动初期扩容器减温水、低旁减温水、轴封系统减温水、汽机低压缸喷水减温水），采用节流调节方式，通过调整凝泵运行频率，必须保证凝结水母管压力不低于1Mpa。11.在DCS合上备用凝泵变频器电源开关，检查状态指示正确；DCS上备用凝泵控制画面“ready”灯亮；就地检查变频器功率柜、变压器柜冷却风机自启动；
20、在DCS上投入备用泵联锁。12.机组正常运行后，随着凝结水量的增加，关闭凝结水再循环阀；在保证凝结水母管压力不低于1MPa的前提下，缓慢开启除氧器上水旁路调节阀，直到全开，开启除氧器上水总电动门，关闭除氧器上水旁路调节阀，凝泵变频控制可以投入“自动”。凝泵运行中切换1.检查机组运行稳定，备用凝泵正常，可以启动。2.解除运行凝泵变频器“自动”，手动利用凝泵变频器调节水位，如机组负荷很低，则在备用凝泵启动前适当降低除氧器水位。3.解除凝泵联锁，手动开启凝泵出口门约10%，启动备用凝泵变频器，就地检查备用凝泵运行正常，及时增加备用凝泵变频器频率，直至备用凝泵出口压力与母管压力一致，观察凝水流量稍微增
21、加后放慢增加备用凝泵频率速度，防止备用凝泵长时间不出力导致凝泵汽蚀。4.逐渐增加备用凝泵频率，降低原运行凝泵频率，当原运行凝泵所有负荷倒换至备用凝泵后，停运原运行凝泵变频器。检查凝泵出口门联关。5.投入原备用凝泵变频器自动，将现停运的凝泵投入联锁，检查凝泵出口门联开。备用凝泵允许直接启动灯亮。凝结水泵停运1.机组停运后，确认辅助蒸汽减温水、暖通、化学等凝结水用户已倒至邻机供，可以停止凝结泵，解除凝结水泵联锁。拉开备用凝泵变频器高压侧开关2.关除氧器水位旁路调节门，并投手动。3.停运凝结水泵变频器运行。检查凝结水泵出口门联关。4.拉开凝泵变频器高压侧开关。5.凝结泵停后需隔离检修时，应注意关闭其泵体吸入罐排气阀。凝结水系统流程图如下：12.5 凝结水水质要求序号项目数据1总硬度0mol/l2溶解氧20g/l3铁5g/l4铜2g/l5二氧化硅10g/l6油0mg/l7钠3g/l8PH值899导电率（25）0.15S