循环水-真空系统PPT课件

.,1,珠海发电厂郑达忠,循环水泵真空系统,.,2,循环水泵的位置,P1,.,3,循环水系统,.,4,混流式水泵,叶片式泵主要分为离心泵、混流泵和轴流泵。离心泵扬程高但流量小，轴流泵流量一般很大但扬程却很低。而混流泵的性能参数介于离心泵与轴流泵之间，它的扬程比离心泵低又比轴流泵高，流量比轴流泵低又比离心泵高，同时又具有优于轴流泵的抗汽蚀性能。,设备类型：立式固定式叶片的混流式水泵,这种水泵结合了离心式水泵和轴流式水泵的特点，流体是介于轴向和径向之间的圆锥面方向流出叶轮，工作原理是部分利用了叶片推力和惯性离心力的作用。其特点是流量大、压头较高，珠海的循环水泵就是典型的混流式水泵。,为什么选择混流式水泵？,混流式水泵的特点,P2,.,5,珠海电厂的循环水泵采用日本EBARA（荏原）公司的立式固定式叶片的混流式水泵,混流式水泵实物图,P3,.,6,P4,混流式水泵的结构（1）,.,7,循环水泵主要由叶轮、导叶、泵轴、轴承、联轴器等构成。,混流式水泵的结构（2）,P5,.,8,混流式水泵的结构（3）,P6,电机及冷却风道,.,9,循环水泵叶轮叶轮利用泵轴上的键和叶轮螺母固定在泵轴上，向下倾斜的，其水流方向既不是径向也不是轴向，而是对角线方向的，即混流方向，所以叫混流泵。而为了获得较好的抗汽蚀性，将叶轮布置在水面以下，所以循环水泵的轴向尺寸特别长，泵从基础面至吸入室末端之间的距离长达11.75米,混流式水泵的结构（4）,P7,.,10,循环水泵轴套,混流式水泵的结构（5）,P8,.,11,混流式水泵各部件的作用,导叶,导叶只有一组，安装在叶轮的后面，从叶轮流出的循环水在这里将大部分动能转变为压力能，以提高泵的效率。,轴承,支撑轴承有两个，安装在下轴承处，上下泵轴都是靠这两道轴承来支撑的，其轴承采用的是水润滑的橡胶轴承。而泵体本身不设推力轴承，泵的轴向推力和重量全部有电动机上的推力轴承来承担。,联轴器,循环水泵与电机的连接采用刚性联轴器直接联接。,泵轴,由于泵轴比较长，分为上部和下部泵轴，这样分段有利于检修时拆装方便，上下泵轴通过联轴器连接。,P9,.,12,三、下列任一条件满足时，循环水泵润滑水电磁阀自动开：1、自动开指令来。2、循环水泵跳闸。3、循环水泵运行时，循环水泵润滑水流量低。四、下列任一条件满足时，循环水泵润滑水阀许可关：1、循环水泵运行60s后。2、循环水泵停运240s后。,混流式水泵操作要点,一、循环水泵允许启动条件,1、循环水泵润滑水流量不低。2、循环水泵电动机轴承冷却水流量不低。,二、下列任一情况，循环水泵跳闸：1、循环水泵运行，出口阀关闭（延时30s）。2、循环水泵润滑水流量2.7m3/H(延时20s)。3、循环水泵电动机轴承冷却水流量1.9m3/H(延时60s)。4、循环水泵电动机轴承温度95,电动机跳闸。5、循环水泵电动机线圈温度150，电动机跳闸。,P10,.,13,真空系统,1、真空系统组成2、真空系统流程3、真空系统设备（真空泵、凝汽器）4、真空系统事故处理（真空下降）5、真空的管理6、凝汽器查漏7、技术改造,.,14,真空系统,.,15,系统组成：真空泵、电动机、凝汽器、工作水冷却器、气水分离箱等组成。,.,16,真空形成：汽轮机的排汽进入密封的凝汽器汽侧，在循环水的冷却作用下，蒸汽凝结成水时，体积缩小，在凝汽器内会形成高度的真空。真空系统的作用：将排汽中不能凝结的气体和漏入凝汽器的空气抽走，以维持真空。真空系统流程：由凝汽器抽吸而来的气体经截止阀进入真空泵，由真空泵排出经管道进入汽水分离器，分离后的气体经消音器排入大气。分离出来的水进入工作冷却器（冷却水来自循环水），冷却后的工作水分两路：一路经喷嘴喷入真空泵进口，使进入真空泵的气体中可凝结部分凝结，提高真空泵的抽吸能力；另一路直接进入泵体，维持真空泵的水环和降低水环的温度。真空泵的密封冷却水取自凝结水，闭式水作为备用水源。,.,17,凝汽器形式：凝汽器为单壳体、水室对分（有利于凝汽器单边清洗）、单流程（双）、表面式凝汽器（混合式，水冷，空冷）、管式辐射布置。凝汽器结构：其接喉部处布置有由低压1号和2号加热器组成的A、B两台组合式加热器。主汽轮机的排汽从凝汽器顶部垂直向下进入凝汽器汽侧，循环水从前水室引入凝汽器的管侧，然后从后水室引出，汽侧不能凝结的气体由真空泵抽出。在管束布置上，采用平衡降流式管束排列方法，主要特点为：在管束上部，汽流以向下流动为主；在管束下部汽流变为辐射向流动，形成均匀分布的流动状态。任务：（1）在汽轮机的排汽口建立并维持规定的真空；（2）将汽轮机的排汽凝结成洁净的凝结水。,凝汽器,.,18,凝汽器结构：其接喉部处布置有由低压1号和2号加热器组成的A、B两台组合式加热器。主汽轮机的排汽从凝汽器顶部垂直向下进入凝汽器汽侧，循环水从前水室引入凝汽器的管侧，然后从后水室引出，汽侧不能凝结的气体由真空泵抽出。,凝汽器形式：凝汽器为单壳体、水室对分（有利于凝汽器单边清洗）、单流程、表面式凝汽器、管式辐射布置。,任务：（1）在汽轮机的排汽口建立并维持规定的真空；（2）将汽轮机的排汽凝结成洁净的凝结水。,.,19,凝汽器钛管布置,.,20,.,21,(1)真空泵作用：真空泵的作用是将漏人凝汽器中的空气不断地抽出以维持凝汽器的真空，我厂采用的水环式机械真空泵，也即容积式真空泵，(2)真空泵组成:主要由一个装有若干前弯叶片的转子和一个椭圆形的泵体组成(3)液环式真空泵工作原理（如下图）：在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中指示的方向顺时针旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0为起点，那么叶轮在旋转前180时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。对于一个特定的、由两个相邻的叶片和水环构成的空间而言，上述吸气、排气过程是一个间断的周期性变化的过程，但由于转子由若干个叶片组成，每个相邻叶片与水环构成的空间均处于不同的容积变化过程，所以当转子转动时，泵的吸气和排气过程实际上是连续、不间断的过程。,真空泵,.,22,.,23,液环式真空泵泵壳。,液环式真空泵泵壳侧边导气腔室，此腔室连接第一级出气口与第二级进气口，即第一级排气经此腔室进入第二级。,真空泵结构介绍,.,24,液环式真空泵进气口法兰，与真空泵进气管道相连接。,第一级排气口，其对侧为第一级吸气口，各与端盖内两个互不相通的腔室相通。,此腔室与泵壳侧边导气腔室相连接，是第一级排气至第二级进气口的通道。,.,25,第二级排气口，其对侧为第二级吸气口，各与端盖内两个互不相通的腔室相通。,液环式真空泵出气侧端盖（未拆卸）,.,26,液环式真空泵转子第一级,液环式真空泵转子第二级,液环式真空泵转子轴承,.,27,汽蚀的叶轮,.,28,运行监视1、检查真空泵振动，无卡涩；2、真空泵汽水分离器水位正常；3、真空泵入口真空正常；4、真空泵工作水温正常；5、真空泵机封处保持1滴/秒的水溢出。运行方式：正常情况下一台真空泵运行，一台备用，当真空泵的入口真空高于-87.9KPA时，备用真空泵自动投入。,.,29,热工连锁真空、排气温度的连锁（旁路）。真空降至-87.98KPa，或者运行真空泵跳闸，备用真空泵应自启；凝汽器真空低于-86.7Kpa时,高旁保护关动作、低旁保护关动作；真空继续下降至-84.7Kpa时，VACUUMUNLOADER会控制自动减负荷到100MW以下；当真空降到-75Kpa时，负荷应减到初负荷(20MW30MW)；当真空降到低于-74Kpa时，汽机自动跳闸，锅炉MFT。当排汽温度升高到70，低压缸喷水应自动投入，否则手动投入。排汽温度上升到80，报警发出；继续上升到120，汽轮机做停机准备。真空20Kpa,抽汽供辅汽电动阀1JV123开启点火后且凝汽器真空80Kpa，汽机旁路由“STANDBY”转“AUTO”凝汽器真空大于80KPA，主蒸汽疏水电动阀保护关闭。,.,30,真空变化对机组的影响,.,31,真空低的危害,1、焓降减小，机组出力减小，效率降低，汽耗增加，反动度增加，使轴向推力增加，推力瓦乌金熔化；2、排汽温度升高，低压缸热膨胀变形，破坏机组中心，发生振动，也会使凝汽器肽管应力增大，破坏其严密性。3、真空下降后，若保持机组负荷不变，汽轮机的进汽量势必增大，叶片易过负荷。,.,32,真空管理,对于正常运行的凝汽器，主要的管理有：1、通过冷却水流量的合理调配使凝汽器维持在最佳真空（又称为最有利真空或经济真空）状态下运行；2、通过对凝汽器水侧的适时清洗使其保持较好的传热效果（凝汽器胶球系统）。从技术经济角度看，凝汽器真空并不是设计的越低越好，因为排汽压力越低，汽轮机末级叶片的长度、排汽口尺寸、凝汽设备的尺寸也要增加很多，这样投资费用过分增大，运行中的凝汽器真空也不是越低越好，同样存在着合理选取问题，即凝汽器的最佳真空。,.,33,凝汽器最佳真空坐标图,.,34,上图中的横坐标表示凝汽器的冷却水量DW，原点流量为DW0；纵坐标表示DW由DW0开始增加时，凝汽器压力PC的变化情况以及循泵耗功增量PP和汽轮机功率增量PT的变化情况。（假定汽轮机排汽量不变，冷却水进口温度也不变），由图可见，在汽轮机排汽量和冷却水进口温度不变的情况下，随着冷却水量的增加，由于冷却水温升t不断减小，所以凝汽器压力不断降低，与此同时，汽轮机因背压降低，焓降增大，功率也增大PT。但背压降低，汽机的功率并不始终按同样比例增加。随着背压不断降低，汽轮机功率的增加量会逐渐减少。当背压降低到一定数值时，再继续降低背压并不会引起汽轮机功率增加。这是因为随着背压的降低，排汽比容不断增加，而末级排汽面积是一定的，于是末级排汽余速损失也不断增加。当由于背压降低而增加的有效比焓降等于余速损失的增加时，PT也就增大到了极限。,.,35,需要注意的是，冷却水量的增加必然需要消耗更多的泵功，所以循环水泵电功率耗量也增大PP。根据水泵的特性，PP随DW变化的关系如图。这样，在依靠冷却水量增加来提高凝汽器的真空时，机组的净功效率收益只有P=PT-PP。在冷却水量较小时，P随DW的增大而增大；但当冷却水量大到一定值以后，P反而会随着DW的增加而减小。所P存在最大值，所以存在极限真空。图中我们可以看到，P曲线是一条抛物线，其最高点就是机组净功率收益P达到最大值相对应的真空，即最佳真空。但是凝汽器的最佳真空并不是一个固定数值，而是随着机组负荷喝冷却水进口温度的改变而改变的。,.,36,事故处理：,1、分离器水位过高、过低的影响：分离器水位过低会使液环泵内流量过小，传递能量和冷却气体能力下降，密封性变差，使液环泵的工作状况恶化影响真空，液位过低则会造成密封水环不足。而水位过高又会使液环泵内充满液体，泵的工作空间过小，甚至不能形成空腔，出力不足从而造成液环泵工作失灵，因此运行中要经常检查气水分离器溢流管畅通及水位正常。2、工作水温高的影响：工作水温的升高，抽气量下降，相同抽气量下，工作水温升高，吸入口压力也上升，真空下降，其原因是水温升高后部分水汽化，增加了混合物的体积所致。,.,37,真空下降：一、凝汽器真空下降的现象：1、就地凝汽器真空表指示、CRT显示凝汽器真空下降，就地排汽温度表、CRT显示凝汽器排汽温度升高。2、热井凝结水温度上升。3、在同一负荷下，蒸汽流量增加，调节级压力升高。4、凝汽器真空降至84.7KPa或排汽温度上升至80，报警发出。二、真空下降的原因：1机组负荷增加。2循环水泵工作失常或跳闸，循泵出口阀、凝汽器循环水进、出水阀因故关小或误关等致使循环水量减小或中断。3循环水虹吸破坏、凝汽器钛管积污或堵塞导致循环水流量减小。4凝汽器真空泵密封水补水中断或工作水冷却器冷却水中断引起工作水温度上升，导致凝汽器真空泵效率下降甚至失效。,.,38,5、真空系统阀门水封破坏或有关管道、阀门泄漏。6、轴封供汽压力不正常，轴加真空、等异常。7小汽机排汽系统等泄漏。8、凝汽器热井水位太高。9、旁路打开。10、除氧器紧急放水、加热器危急疏水阀动作、有关高压疏水阀开启等。11、运行凝汽器真空泵跳闸后备泵未自启。12、凝汽器膨胀节破损或凝汽器有损坏原因总结：循环水失去、泄漏（高加、主机油输油管）、抽气系统故障三、凝汽器真空下降时，按下列原则处理：1、发现凝汽器真空下降，应迅速核对各真空表指示、CRT真空读数，核对排汽温度的变化，确认真空下降。2、确认真空下降时，应尽快查明原因对症处理。,.,39,3、确认凝汽器真空低减载“VACUUMUNLOADER”投入，真空降至-87.98KPa，备用真空泵应自启，否则手动投入；真空继续下降至-84.7Kpa时，VACUUMUNLOADER会控制自动减负荷到100MW以下；当真空降到-75Kpa时，负荷应减到初负荷(20MW30MW)；当真空降到低于-74Kpa时，汽机自动跳闸，锅炉MFT，否则手动将机组停运。减负荷过程中加强机组运行的检查。4、当凝汽器真空低于-86.7Kpa时,高旁保护关动作、低旁保护关动作，确认高、低压旁路阀已关闭；当汽轮机因真空低于-74Kpa跳闸时，及时关闭左右侧高排逆止阀后疏水阀前手动阀;关闭左右侧高排逆止阀前疏水阀前手动阀;关闭左右侧热再疏水调节阀前手动阀；确认左右侧主蒸汽疏水电动阀已关闭；关闭左右侧高压导汽管疏水电动阀前手动阀及左右中压导汽管疏水电动阀前手动阀，隔绝疏水进入凝结器；5、真空下降过程中，应密切注意低压缸排汽温度，当排汽温度升高到70，低压缸喷水应自动投入，否则手动投入。排汽温度上升到80，报警发出；继续上升到120，汽轮机做停机准备。,.,40,凝汽器查漏1、运行中差漏的方法：通过化验水质来判断，导电度会上升。（烛火法或者是