《除氧给水系统》PPT课件.ppt

除氧给水系统 主要内容 一 给水系统概况二 除氧器三 给水泵组四 高压加热器五 给水系统事故案例 一 给水系统概况 给水系统是将给水加热并输送至锅炉省煤器 还向锅炉过热蒸汽减温器 再热蒸汽事故减温器提供减温水 锅炉再热器减温水从给水泵的中间抽头引出 过热器减温水从末级高加后引出 系统设置一台100 BMCR容量的汽动给水泵和一台50 BMCR容量的启动 备用电动调速给水泵 给水系统配有三台100 BMCR容量的高压加热器 高压加热器水侧设给水大旁路 大旁路系统采用电动门 给水泵汽轮机正常工作汽源来自主汽轮机的四段抽汽 启动及低负荷时由本机辅助蒸汽系统或再热冷段供汽 二 除氧器 2 1除氧器的作用 除氧器可以将给水中的所有的不凝结气体除去 并及时排出 并且除氧器作为汽水系统中唯一的混合式加热器 能方便地汇集各种汽 水流 因此除氧器还可以起到加热给水和回收工质的作用 2 2除氧器除氧的原理 除氧器采用的是热力除氧的方法 来自低压加热器的主凝结水 含补充水 经进水调节阀调节后 进入除氧器经喷嘴喷出 形成伞状水膜 与由上而下的加热蒸汽等进行混合式传热和传质 给水迅速达到工作压力下的饱和温度 使给水中溶解的气体离析出来 热力除氧的原理依据 亨利定律 道尔顿定律和传热传质定律 注 热力除氧的方法一般不能将给水中的氧除干净 有些超临界机组对给水的品质要求很高 还必须辅以化学除氧才能满足要求 2 3除氧器的工作过程 1 除氧初级过程 在初级除氧阶段 凝结水经过高压喷嘴形成发散的锥形水膜向下进入初级除氧区 水膜在这个区域内与上行的过热蒸汽充分接触 迅速将水加热到除氧器压力下的饱和温度 大部分氧气从水中析出 在每个喷嘴的周围设有四个排气口 以及时排出析出的氧气 2 深度除氧过程 经过初步除氧的水落入水空间流向出水口 加热蒸汽通过排管从水下送入 与水混合加热 同时对水流进行扰动 并将水中的溶解氧及其它不凝结气体从水中带出水面 达到对凝结水进行深度除氧的目的 水在除氧器中的流程越长 则对水进行深度除氧的效果越好 2 4化学除氧 化学除氧是利用易于和氧起化学反应的药剂 如亚硫酸钠NaSO和联胺NH等 使之与水中的溶解氧化合 达到除氧的目的 这种除氧方法虽然能彻底除去水中的溶解氧 但不能除去其他气体 而且除氧过程中生成的氧化物使给水中可溶解性盐类的含量增加 除氧的成本昂贵 一些厂采用在前置泵入口添加联胺的方法 作为辅助除氧的手段 以达到彻底除氧和提高给水PH值的目的 我厂没有采用 2 5给水加氨加氧的作用 充氨的作用 调整给水的PH值 维持给水为弱碱性 充氧的作用 在纯水中加入少量的氧能在金属表面形成保护层 起到钝化和抑制铁腐蚀的作用 我厂没有实施 2 6卧式无头喷雾式除氧器结构 1 总体结构 其主要部件由壳体 恒速喷嘴 加热蒸汽管 挡板 蒸汽平衡管 排氧口 出水管及安全门 测量装置 人孔等组成 2 各部件名称 1人孔门2安全门3电泵再循环4汽泵再循环5凝结水进口6运行排汽7启动排汽8高加疏水进口9辅汽至除氧器 10四抽至除氧器11化学补水口12高加连续排汽口13除氧器溢流口14除氧器事故放水口15汽泵入口16电泵入口17就地液位计 3 蝶型喷嘴 1100t h蝶型stork喷嘴 喷嘴的作用 喷嘴的作用在于使凝结水形成适当的水膜 以获得最佳的水滴 既增大水与蒸汽的接触表面积 又缩短了气体离析的路径 除氧器布置有喷头 由于喷头弧形圆盘的调节作用 当机组负荷大时 喷头内外压差增大 弧形圆盘开度亦增大 流量随之增大 当机组负荷小时 喷头压差降低 弧形圆盘开度亦减少 流量随之减少 使喷出的水膜始终保持稳定的形态 以适应机组滑压运行 4 除氧器汽平衡管 每个加热蒸汽管路上均设一路蒸汽平衡管 并在蒸汽平衡管上装有逆止阀 起到平衡供汽管和除氧器压力的作用 在正常运行时蒸汽平衡管不起作用 当供汽压力突降时逆止阀打开 使除氧器的压力跟跟随汽源压力一同变化 减小除氧器和供汽管的压差 进而防止供汽管内进水 5 除氧器水位标示 6 典型工况给水维持时间估算 除氧器有效容积为150m3 在外界无补水的情况下 按典型工况图推算 除氧器到危险水位大概时间如下 2 7除氧器的运行参数 2 8除氧器的运行 1 除氧器的投运1 确认系统检修工作结束 所有工作票终结 除氧器联锁保护试验正常 电 气动门送电 气完毕 2 确认除氧器启动排气门在开启位置 系统放水门关闭 所有水位计 压力表 温度表投入 3 除氧器给水箱水质冲洗合格后 将水位补至1900mm 4 根据机组启动要求 投入除氧器加热1 开启电泵进口门 开启电泵再循环调阀前 后隔离门 电泵注水放气 2 开启汽泵入口门 开启汽泵再循环调阀前 后隔离门 汽泵及前置泵注水放气 3 小机润滑油投入正常 启动汽泵前置泵 转动正常 4 确认辅助蒸汽联箱运行正常 5 确认除氧器压力调节阀关闭且在手动控制状态 开启辅汽至除氧器进汽电动门 6 开启辅助蒸汽联箱至除氧器供汽总门 7 缓慢开启除氧器压力调节阀充分暖管后以30 40 h的升温速度对除氧器加热 进入低压除氧状态 8 当除氧器压力达0 147MPa时 除氧器压力调节阀可投入自动方式 除氧器定压运行 温度维持在102 104 之间或根据锅炉上水要求保持水温 9 水温达到锅炉上水要求时 确认压力稳定 检查含氧量合格后 可向锅炉上水 并保持水温 10 开启除氧器运行排气门 关闭启动排气门 适度调整排气门开度 5 当四抽压力达0 2MPa时 开启四抽电动门 四抽至除氧器进汽电动门 关闭辅汽至除氧器进汽电动门 除氧器滑压运行 除氧器水位调节投入自动方式 6 当 3高加汽侧压力比除氧器压力高0 2MPa以上时 高加疏水可倒至除氧器 7 根据给水含氧量调整除氧器运行排气门开度 使除氧器安全 经济运行 2 除氧器的停止 1 机组减负荷 除氧器压力 温度滑降 2 当 3高加与除氧器差压小于0 2MPa时 3高加疏水倒至凝汽器疏水扩容器 3 当四抽压力至0 2MPa 开启辅汽至除氧器进汽电动门 关闭四抽至除氧器进汽电动门 用除氧器压力调节阀维持除氧器定压0 147MPa 4 若机组短期停止运行 维持除氧器0 147MPa定压运行 5 若机组长期停止运行 则除氧器停止加热 压力降到零 并通过凝结水串水将温度降低到80 以下 上满水并关闭所有进水 进汽门 进行湿贮存保养 或者将水放干 用充氮法保养 3 除氧器运行维护 1 监视除氧器水位2100 200mm 压力0 147MPa 1 0MPa VWO工况出水温度177 7 2 确认除氧器水温不低于对应压力下的饱和温度 3 定期检查系统无泄漏 4 除氧器在正常运行情况下 定压 滑压 出力为25 100 除氧器最大出力范围之间时 除氧器出口含氧量必须 5 g l 5 根据给水含氧量 调整除氧器运行排气门开度 维持除氧器安全 经济运行 6 加强除氧器水位调节的检查与监视 凝结水泵变频异常及时切换到除氧器水位手动方式调节 7 每班对除氧器监视参数与就地表计进行核对 4 联锁保护 1 除氧器水位到2300mm时 除氧器水位 高 报警 开启除氧器事故放水一次电动门 2 除氧器水位到2500mm时 除氧器水位 高 高 报警 开启除氧器溢流阀和事故放水二次电动门 3 除氧器水位到2600mm时 除氧器水位 高 高 高 报警 并自动关闭其水位调节阀 自动关闭 3高加至除氧器疏水门 向MCS发出 开凝结水再循环门和关除氧器水位调节门 信号 并自动关闭四抽至除氧器进汽门 4 除氧器水位低于1900mm时 除氧器水位 低 报警 5 除氧器水位低于600mm时 除氧器水位 低 低 报警 并联跳给水泵 三 给水泵组 3 1给水系统设置给水泵的作用 给水泵使给水获得较高的压力 以便能进入锅炉后克服其中受热面的阻力 在锅炉出口得到额定压力参数的蒸汽 并向锅炉主蒸汽 再热蒸汽提供减温水 3 2给水泵组的配置 我厂给水泵的配置是配有一台100 容量的汽动给水泵作为经常运行 一台50 容量的电动调速给水泵作为机组启动和汽动给水泵故障时的备用泵 电动给水泵在机组正常运行期间处于热备用状态 每台给水泵前均有一台前置泵 前置泵的作用是提高给水泵入口的给水压头 满足其必需的净正吸如水头 防止给水泵发生汽蚀 3 3给水泵的运行方式 电动给水泵与其前置泵一起由电动机驱动 给水泵经液力偶合器调节转速 汽动给水泵组由小汽轮机驱动 机组正常运行时电动给水泵处于备用状态 当运行汽动给水泵事故跳闸时 备用泵自动投入运行 3 4给水系统设备运行技术参数 3 5给水泵相连的管路 给水泵均设有独立的再循环管路 由给水泵的出口逆止阀前引出并接入除氧水箱 给水泵体上设有中间抽头 从两台泵的中间抽头各引出一根支管 每根支管上装一个逆止阀和一个隔离阀 给水泵出口设有逆止门和电动门 逆止门前后均设有疏水 在给水泵和前置泵的入口滤网上都有放水门 四 高压加热器 4 1高加型号 型号为JG 1300 型号的含义为 以1号高加为例 第一项 JG 代表高压加热器 第二项 1300 表示名义受热面积为1300m2 4 2高加组水侧管道布置 高加按单列 卧式 U形管 双流程设计 采用大旁路给水系统 高压加热器主要由水室 壳体 管系 自动控制和安全保护装置等组成 给水泵的出口母管通过高加组的进口三通阀进入高加组 高加组出口设有出口电动门 出口电动门与进口三通阀一起控制高加组的投切 高加组进口三通阀上设有注水门 高加组由三台高压加热器组成 各高加之间只有给水管道相连 中间不设阀门 每台高加的水侧出口管道上设有安全门 各高加的水侧进口管道以及高加组出口电动门前后都设有放水门 各高加的出口管道上设有排空气门 4 3高加组旁路 高加组设有一个大旁路 并设有自动旁路保护装置 在高加出现故障时可以通过进口三通阀及高加出口电动门 切断高加的水侧管路与给水管道的连接 使给水经过旁路流向锅炉 保证不中断地向锅炉供水 旁路管道上设有一节流孔板 由于高加解列时一 二 三段抽汽关闭 致使四抽压力升高 会使汽动给水泵出力增加 给水流量增大 并且高加组旁路的流动阻力小于高加组管道 切换时也会使流量增加 在旁路上加一个节流孔板可以限制高加解列时给水流量的增幅 4 4高压加热器的原理 从汽机来的抽汽是温度较高的过热蒸汽 蒸汽在加热器内的换热面凝结成水 并将大量的热能传给给水 提高给水的温度 从而提高了循环的热销率 4 5高加的结构 高压加热器的三段 即过热蒸汽冷却段 凝结段 疏水冷却段 均按不同的热交换模式进行 采用合理的结构 并配置恰当的传热面积 使加热器的设计科学 合理 大大提高电厂热效益 过热蒸汽冷却段 过热蒸汽冷却段是利用从汽轮机抽出的过热蒸汽的一部分显热来提高给水温度的 它位于给水出口流程侧 并有包壳板密闭 采用过热蒸汽冷却段可提高离开加热器的给水温度 使它接近或略超过该抽汽压力下的饱和温度 从进口接管进入的过热蒸汽在一组隔板的导向下以适当的线速度和质量速度均匀地流过管子 并使蒸汽保留有足够的过热度以保证蒸汽离开该段时呈干燥状态 这样 当蒸汽离开该段进入凝结段时 可防止湿蒸汽冲蚀和水蚀的损害 凝结段 凝结段是利用蒸汽冷凝时的潜热加热给水的 一组隔板使蒸汽沿着加热器长度方向均匀地分布 起支撑传热管的作用 进入该段的蒸汽 根据气 汽 体冷却原理 自动平衡 直至由饱和蒸汽冷凝成饱和的凝结水 并汇集在加热器的尾部或底部 收聚非凝结气体的排气管必须置于管束最低压力处以及壳体内容易和聚非冷凝气体处 非冷凝气体的集聚影响了有效传热 因而降低了效率并造成腐蚀 疏水冷却段 疏水冷却段是把离开凝结段的疏水的热量传给进入加热器的给水 而使疏水温度降至饱和温度以下 疏水冷却段位于给水进口流程侧 并有包壳板密闭 疏水温度降低后 当流向下一个压力较低的加热器时 减弱了在管道内发生汽化的趋势 包壳板在内部与加热器壳侧的总体部分隔开 从端板和吸入口或进口端保持一定的疏水水位 使该段密闭 疏水进入该段 由一组隔板引导流动 从疏水出口管疏出 4 6高加水侧的投入 1 按高加投入检查卡恢复系统完毕 确认各阀门位置正确 2 开启高加注水门 以不大于55 h的温升率向高加注水 加热器水侧放气阀见连续水后关闭 3 高加全压后关闭注水门 检查水压不下降 关闭高加疏水门检查高加水位计无水位指示 确认高加水侧无泄漏 4 缓慢开启高加出口电动门至全开 5 开启高加入口三通大旁路门 注意给水流量变化 投入高加水侧 4 7高加水侧退出 1 采用大旁路给水系统 若任一高加泄漏或水侧有检修工作 三台高加水侧需同时退出 2 确认三台高加汽侧已切除并对汽侧进行隔离 汽侧压力至零 3 关闭高加入口三通电动门 确认给水已切至旁路运行后 再关闭出口电动门 监视给水流量正常 4 检查高加注水门关闭 就地开启高加水侧放水门和排空气门对水侧放水泄压 待水侧压力至零后 关闭水侧放水门 防止返水 5 高加处理正常后 应及时恢复水侧运行 五 给水系统事故案例 2010年8月18日 2机汽泵在进行速关阀试验时汽泵跳闸 RB动作 电泵联启 1 现象8月18日 2机组250MW负荷 运行正常 按定期工作要求 做小机速关阀活动试验 就地检查正常 运行人员在DEH画面点击活动试验按钮 小机速关阀和低压调门迅速关闭 发 速关油压低 报警 汽泵转速和给水流量急速下降 7秒后电泵因给水流量低联动 但勺管没有自动加负荷 值班人员迅速将勺管开至99 同时关闭电泵再循环以提高给泵出力 2 原因 速关阀试验活塞由机械限位 所以做活动试验时不会因为试验油压力不正常导致阀门关闭 从事故追忆上看 小机跳闸和速关油压力低同时动作 由于报警只能区分到秒的时间 所以还无法判断是哪个先来 跳闸后重新做活动试验 动作正常 事后经过相关专业分析 还不能确认原因 3 防范措施由于速关阀关闭原因不清楚 只是在类似操作上提出要求 防范类似事故发生 1 速关阀试验改为每三个月做一次 或者是在停泵前做 做之前通知专工到场 2 大机汽门活动试验前做好相关事故预想 尽量在低负荷时做试验 3 小机油泵切换工作或滤网切换工作要准备充分 缓慢进行 防止油压大幅度波动 4 如果电动给水泵联动 及时查看勺管是否开到相应位置 若出力不足 及时关闭再循环门 同时注意泵是否汽蚀 是否会因为流量小于最小值而保护动作停泵 2009年5月26日 1机组滑停过程中 12 50电泵并入系统后由于电泵自由端推力轴承温度高导致电泵跳闸 机组发生MFT停炉 1 此次停机过程中暴露出以下问题 1 值班员对电泵瓦温监视不到位 电泵启动后 自由端推力瓦温有缓慢上升趋势 后开始回头至50摄氏度 值班员误认为推力瓦无问题 便忽略了对电泵瓦温的监视 导致电泵自由端推力瓦温在40S内由50 上升到90 使电泵跳闸 2 部分值班员操作水平及处理突发事件能力有待于进一步提高 3 部分值班员并泵操作水平有待于进一步提高 4 虽然电泵跳闸 抢汽泵有一定难度 但从该次事件情况来看 电泵跳闸后值班员反应不够果断 迅速 事件发生后的心理素质有待于加强