凝结水系统讲课课件剖析.ppt

凝结水系统的作用 凝结水系统的主要作用是把凝结水从凝汽器热井送到除氧器 同时在运行过程中提供有关设备的减温水 密封水 冷却水等 另外还补充热力循环过程中的汽水损失 凝结水系统的构成 凝结水系统采用两台100 凝结水泵 经五台卧式低压加热器送至除氧器 凝结水系统供杂项母管 包括疏水扩容器减温水 低压缸喷水减温等 流程 热井 凝泵入口电动门 凝泵入口滤网 凝泵 凝泵出口电动门 精处理 轴封加热器 除氧器主 副调阀 输水冷却器 9 8 大旁路 7 6 5 小旁路 低加 逆止门 除氧器 凝结水泵的技术参数 本机组设两台容量为100 的凝结水泵 立式多级筒袋式 一台运行 一台备用 输送介质是高度真空下的温度低于80 的凝结水 凝结水从凝汽器热井水箱引出一根管道 用T型三通分别接至二台凝结水泵的进口 在各泵的进口管道上各装有电动闸阀和一个带法兰的锥形滤网 闸阀用于检修隔离 滤网可防止热井中可能积存的残渣进入泵内 在两台凝结水泵的出水管道上装有逆止门和电动闸阀 逆止门防止凝结水倒流 每台凝结水泵及其出口管道上均设置抽空气管 在泵启动时将空气抽至排汽装置 和正常运行时将水泵进口侧不严密处漏入的空气 进口侧凝结水中分离出来的气体以及部分蒸汽引入凝汽器中 以确保凝结水泵不受汽蚀 凝泵正常运行后 泵出口的抽空气管可以关闭 凝结水最小流量再循环 作用 使凝结水泵在启动或低负荷时 保持凝结水泵流量大于水泵的最小允许流量 维持一定的热井水位以保证水泵入口不发生汽化 同时还保证轴加足够的冷却用水 再循环组成 在轴封加热器后 9低压加热器前的主凝结水管道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 它由二个调节阀 二个隔离阀和一个旁路阀组成 调节原理 调节阀的信号取自于凝结水流量监测装置 调阀前安装流量测点 当运行中流量小于凝结水泵要求的最小流量时 自动开启再循环管路 以保证水泵入口不发生汽化 轴封加热器为什么设置在凝结水再循环管路的前面 在机组点火启动初期 由于锅炉上水不是连续的 这就必然使除氧器上水也不能连续 而此时已经有疏水排入凝汽器 凝汽器必然要建立真空 轴封供汽必须投入 为了使轴封回汽能够连续被冷却 这就使轴封冷却器必然设在凝结水再循环管路前面 精处理设备 凝结水精处理系统由一个精处理进口电动门 一个精处理出口电动门控制 为防止凝结水温度高精处理失效解列 增设一路旁路电动门 另还增设一路旁路手动门 当凝结水温度达到65 时 精处理解列 精处理解列时 关闭精处理进 出口电动门 开启精处理旁路电动门 同时手动开启精处理旁路手动门 低压加热器及管道 机组共设有低压加热器五台 5 6 7 8 9低压加热器均为卧式结构 其中 8 9加热器安装于凝汽器喉部 5 6 7低压加热器各设有小旁路 在进入除氧器之前的主凝结水管道上装有止回阀 以防止机组事故甩负荷时 除氧器内的蒸汽倒流入凝结水系统 小旁路的作用 当某台加热器故障解列或停运时 凝结水通过旁路进入除氧器 不因加热器故障而波及整个机组正常运行 除氧器水位控制 除氧器的水位调阀设在轴封加热器之后 凝泵再循环的管道后面 为二级减压结构阀门 另增设一路电动旁路 正常运行时电动旁路关闭 通过除氧器上水主调和辅调进行调节 防止除氧器上水主辅调阀故障时因管道前后差压大 除氧器旁路电动门开启失败 正常运行时的除氧器上水旁路电动门控制方式在 远方 关于除氧器上水调阀的联锁 关于除氧器上水调阀的联锁 除氧器水位高 值 900mm 报警 联关除氧器上水调节门 联开除氧器溢流电动门 除氧器水位高 值 1000mm 联动开启除氧器事故放水阀 联关 3高加正常疏水阀 除氧器水位高 值 1200mm 联关除氧器上水调节阀旁路门 除氧器自动隔离 联关四抽至除氧器进汽电动门和逆止门 除氧器水位低 值 500mm 报警 除氧器水位低 值 900mm 报警 除氧器水位低 值 1360mm 与低 值信号同时发出 跳电泵 凝泵变频器优点 1 节能 通过变频器改变电机转速来调节流量 一是大大减少了阀门上的节流损耗 二因电机轴功率与转速的立方成正比 即转速降为额定的80 则轴功率则将为额定的51 2 这样达到了节能降耗的效果 2 改善调节性能 采用变频调速 实现流量的无级调节 不仅具有明显的节能效果 而且可以减少 水锤 效应 3 减少系统维护 延长设备寿命 采用变频 可以大大降低必需汽蚀余量 有力于水泵的安全运行 延长了水泵运行寿命 4 使用变频器可延长了轴承的寿命 降低凝泵日常维护费用 5 凝泵变频运行解决了电机启动时的大电流冲击问题 消除了大启动电流对电机 传动系统和主机的冲击应力 大大降低日常的维护保养费用 凝泵变频器接线方式 参考其它厂 1 2机组凝结水泵变频器为国电四维电力技术有限公司生产的SWdrive高压变频器 1 2机组A B两台凝结水泵电机公用一台变频器 一拖二的方式 凝泵变频器型号 参考其它厂 凝泵变频器的报警整定 1 变频启动后 频率加到40Hz以上才能投自动 频率低调节效果差 2 变频器自动状态 凝水再循环调阀投自动 频率低于35Hz 将自动切为手动 并保持当前值 3 在保整精处理后母管压力不低于1 8MPa情况下 可将除氧器上水调阀尽量开大 但最大开度不超过90 4 自动调整需改变水位设定值时 新设定值与原设定值的偏差不要超过10mm 自动调整时会有偏差 一般一个周期后会趋于稳定 偏差大时切为手动 调稳后再投自动 5 除氧器上水调阀自动和变频器自动是互锁的 变频器不能投自动时 可投除氧器上水调阀自动 凝结水再循环投自动 6 凝水压力变化时注意低压轴封减温水的调整 防止油中进水 凝泵变频运行注意事项 7 不要在变频器50Hz长期运行 运行时避开凝泵振动较大变频区域25 33Hz 8 运行中的变频凝泵跳闸 则备用工频凝泵启动 同时除氧器上水调阀自动关至50 开度 6秒钟后投入自动 水位设定为跳闸变频器跳闸前投自动时所跟踪的除氧器水位设定值 备注 正常运行时 在调整凝泵变频器自动和除氧器上水调阀自动时应缓慢 防止凝结水流量大幅度波动造成低加水位调节失衡 从而引起低加水位保护动作而跳闸 现阶段 1机组凝泵变频调节灵敏性较缓慢 故投入变频器自动 2机组由于变频器调节灵敏性较陡 投入变频器自动时凝结水流量最高波动200T h 曾引起过低加水位保护解列 故 2机组不投入变频器自动 而从始至终投入除氧器上水调阀自动 名词解释一 凝结水的过冷度 排汽压力下的饱和水温度与凝结水实际温度的差值 危害 1 凝结水过冷度太大 会使凝结水回热加热所需的热量增加 从而降低系统的热经济性 另外 还会使凝结水的溶氧量增大 引起低压设备和管道的氧腐蚀 降低设备的安全可靠性 2 影响发电厂的热经济性 因为凝结水温度低 在除氧器加热就要多耗抽汽量 在没有给水回热的热力系统中 凝结水每冷却7度 相当于发电厂的热经济性降低了1 过冷度的增大直接影响机组的凝结水溶氧 根据电力技术监督的规定要求超超临界汽轮发电机组 凝结水溶氧含量 30ug L 过大的凝结水含氧量会对机组热力设备造成危害 影响机组的经济运行 托电做过实验 通过控制循环水温度 凝结水的过冷度从2 8 降到0 55 时 凝结水溶氧由51 48ug L降到21 12ug L 可见过冷度与凝结水的溶氧息息相关 也就是说凝汽器凝结水的过冷度控制1 以内 凝结水的溶氧基本就是合格的 控制措施 凝结水过冷度的大小与凝汽器的结构 安装 运行等因素有关 涉及到运行人员监视的部分有 保证真空部分的严密性 包括所有负压系统的管道 阀门 进行查漏 止漏处理 保证合适的凝泵密封水流量 防止空气内漏 维持合适的轴封压力 防止空气从轴封漏入 影响凝汽器真空 名词解释二 汽蚀 液体在一定温度下 降低压力至该温度下的汽化压力时 液体便产生汽泡 把这种产生气泡的现象称为汽蚀 危害 泵在运转中 若其过流部分的局部区域 通常是叶轮叶片进口稍后的某处 因为某种原因 抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时 液体便在该处开始汽化 产生大量蒸汽 形成气泡 当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时 气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂 在气泡凝结破裂的同时 液体质点以很高的速度填充空穴 在此瞬间产生很强烈的水击作用 并以很高的冲击频率打击金属表面 冲击应力可达几百至几千个大气压 冲击频率可达每秒几万次 严重时会将壁厚击穿 有效气蚀余量 指泵在吸入口处 单位重量液体所具有的超过汽化压力 饱和蒸汽压力 的富余能量 既是进入泵体的液体所具有的避免在泵内发生汽化的能量 与液体的温度 泵的倒灌高度 泵内液体的流速有关 必须气蚀余量 指液体在泵吸入口的能头对压力最低点出静压能头的富余能头 与吸入系统的装置情况无关 是由泵本身的汽蚀性能所确定的 必须汽蚀余量是设备安装时要满足的要求 否则设备不能正常工作 有效汽蚀余量是设备实际安装完成后可以达到的数值 在机组启动或低负荷时 主凝结水的流量远小于额定值 如果凝结水泵的流量小于允许的最小流量 水泵有发生汽蚀的可能 同时对流过轴封加热器的凝结水量也有一定的要求 因此为兼顾机组在正常运行 启动停机和低负荷运行时 凝结水泵和轴封加热器各自对流量的需求 在轴封加热器后设有再循环管 必要时使部分凝结水经再循环阀返回排汽装置 以加大通过凝结水泵和轴封加热器的凝结水量 再循环流量取凝结水泵或轴封加热器最小流量的较大值 而连接轴封加热器进出口管道的旁路阀则能够调节通过凝结水泵和轴封加热器的凝结水量 使其分别满足两者的要求 本厂凝泵再循环逻辑 凝结水流量小于1000t h时开始开启 当凝结水流量达到465t h时 开启35 凝结水流量小于300t h时全开 凝泵的倒泵操作 由于两台凝泵共用一台凝泵变频器 所以倒泵的操作较为繁琐 以A凝泵变频运行为例 需先切至B凝泵工频 再切至A凝泵工频 最后切至B凝泵变频 切换工作结束 制约切换的就是凝泵电机和变频器的再启动时间 凝泵变频器规程中规定 启动间隔300S 鼠笼式转子电动机在正常情况下 允许在冷状态在起动2次 每次间隔时间不得少于5分钟 在热状态下起动一次 只有在处理事故时以及启动时间不超过2 3秒的电动机 可以多起动一次 注 电动机停运后 安装地点的温度在25 以上时 3小时以内为热态 3小时以外为冷态 安装地点的温度在25 以下时 1 5小时以内为热态 1 5小时以外为冷态 运行1小时为热态 那么运行1小时以内应该为冷态 冷态应该遵循冷态的启动时间间隔 凝泵变频切换过程中的危险点分析 1 工频泵与变频泵并联运行 变频泵有汽蚀的可能 尽量缩短并联运行时间 凝结水再循环门投入自动运行 2 除氧器水位波动大 除氧器水位稳定后再进行泵的启停操作 根据凝水流量 给水流量 除氧器水位变化趋势手动干预 3 凝结水母管压力变化时对主机 可能造成主机低压轴封温度大幅下降 凝泵变频运行时 必须保证凝结水母管压力大于2 0MPa 4 当凝泵变频器运行频率高于40Hz时 投入变频器自动调节 当凝泵变频器运行频率低于35Hz时 退出变频器自动调节 5 加强对变频运行凝泵轴承和电机各参数的监视 确认超标及时倒泵 6 凝水压力变化时注意低压轴封减温水的调整 防止油中进水 在进行凝泵切换工作前 及时调整低压轴封减温水 两泵并泵运行时 关小低压轴封减温水 变频运行自动调整时实时监测低压缸轴封温度 及时调整低压轴封减温水 7 在不投凝泵变频器自动调节的情况下 可以固定凝泵变频器频率40Hz 将除氧器上水调阀投入自动调节 观察调阀开度和凝节水母管压力 若压力过低或调阀开度已近全开 可适当提高凝结水泵变频器频率 8 因电气接线为一拖二方式 所以在送电操作时 要注意接地刀闸的状态 要求A凝结水泵变频运行时92A10地刀一定在分闸状态 要求B凝结水泵变频运行时92B11地刀一定在分闸状态 9 旁路柜上K1 K2操作按钮无论是否带负荷均能就地分合闸 所以禁止在就地分合K1 K2 10 禁止K1 K2带负载分合闸 11 在变频器预充电后40秒内合闸92A20 超过40秒需再次预充电方可合闸92A20 在启动变频器时一定要检查变频器控制电源正常 预充电回路电源送上 保证预充电步骤执行良好 否则禁止变频器充电 合闸92A20 凝结水中断事故处理 一 凝结水中断的现象 1 凝结泵出口压力急剧变化 凝结水母管流量下降 电机电流摆动大 2 凝汽器热井水位急剧上升 除氧器水位迅速下降 3 运行中的凝结泵跳闸 备用泵未联动 4 凝结水故障中断的原因不同 现象也不同 应根据不同的现象 迅速判断原因 找出故障点 并果断处理 二 凝结水中断的原因及处理 1 凝汽器热井水位低 凝结泵断水 此时应立即降低凝结泵出力 同时启动凝输泵 全开热井补水调节阀加强补水 2 凝结泵入口滤网堵塞 应立即启动备用凝结泵 停运并隔离故障泵 联系检修尽快清扫滤网 加强运行泵的监视 必要时重复切换 3 运行凝结泵汽化 应立即启动备用凝结泵 停运汽化泵 查找并消除汽化原因 若是凝结水流量低引起凝结泵汽化 还应开启凝结水最小流量循环 4 凝结水系统阀门误操作或误动作 若误操作应立即恢复至正常位置 并调整凝结水系统运行正常 若凝结水系统气动门 电动门误动作 应立即切至手动或就地调整 并联系检修处理 5 凝结水系统大量泄漏 应设法隔离泄漏点 联系检修处理 无法隔离时 申请停机处理 6 由于以上等原因造成凝结水系统无法正常运行 除氧器水位无法保证时 应及时降低机组负荷维持除氧器水位 保证给水泵正常运行 7 运行凝结泵跳闸 检查备用泵应联启 否则立即启动备用凝结泵 若启动不起来 应立即强合一次跳闸泵 确认凝结泵电机及机械部分无明显故障 强合成功 调整凝结水系统运行正常 检查运行凝结泵跳闸及备用泵启动不起来原因 8 若强合跳闸泵仍未成功 两台凝结泵均停运 或其它原因造成凝结水彻底中断 应立即汇报值长 打闸停机 9 除氧器上水调阀故障 因阀芯脱落或者连杆脱落造成的凝结水中断 立即开启电动开启除氧器上水旁路电动门 同时派人就地检查旁路门及除氧器上水调阀的动作状态 并维持除氧器水位正常 若除氧器上水旁路电动开启失败 立即快速减负荷至400MW 同时开启凝输泵至除氧器上水门 维持机组负荷 凝结水系统典型事故分析 一起由凝结水泵检修引起的事故一 事故经过 2001年7月4日某电厂发生了一起因凝结水泵检修而引起机组跳闸和一台给水泵损坏的事故 当时2号机运行 因发现凝结水泵出力不足 负荷带不起来 于是联系检修 检修人员办票清理B凝结水泵入口滤网 约半小时后 检修人员将B凝结水泵入口滤网打开 这时运行人员发现机组真空急剧下降 A凝结水泵电流剧烈波动 除氧器水位下降 凝汽器水位上升 运行人员立即启动备用射水泵以维持真空 并降负荷 约2min后真空降至 80 99kPa 但低真空保护没有动