凝结水系统及加热器
加热器的投、停原则:
• 高、低压加热器原则上应随机滑启滑停。若不能 随机启停,应按抽汽压力有低到高的顺序依次投 入,停用时则相反。(这样一方面可尽可能多地 利用较低压力的抽汽,减少传热温差,提高热经 济性;另一方面可减少高温加热蒸汽对加热器的 热冲击。) • 严禁泄露的加热器投入运行。(因为我们电厂采 用的是管板—u型管式加热器,其管中水的流速很 高,一旦某一处泄露将严重冲刷其他管子,而水位 过高会淹没钢(铜)管,减少蒸汽和钢(铜)管的接触 面积,影响热效率,严重时会造成汽机进水.
• 低加解列,进入除氧器的凝水温度很低,如要保 证满负荷的话,那么将有大量冷水进入。这样的 结果就是造成除氧器及各高加抽汽量大增,各加 热容器热交换剧烈且除氧器容易振动,热应力增 大,容易造成设备寿命缩短和泄漏;当低加全部 或部分解列导致凝结水温度急降,引起除氧器内 部压力急降,进而平衡容器差压式水位值显示偏 高且波动大。 • 另外低加抽汽都来自低压缸内,由于低压缸叶片 较长,个别低加解列后对机组轴向推力和低压缸 叶片过负荷会有一定影响。 • 所以低加的解列对限制负荷要求反而要比高加解 列更严格些。高加的退出是降低给水温度,蒸发 量下降,这可以通过增加锅炉燃料量来弥补;而 低加的退出所造成的影响不是通过燃料量可以弥 补的
• 水位名 称 高三水 位 水位值 +138mm 动作 发声光 信号报 警,高 加解列 发声光 信号报 警,危 急疏水 阀打开 发声光 信号报 警
高二水 位
+88mm
高一水 位 正常水 位
+38mm
0
-38mm
低一水 位
• 上端差:高加汽侧压力下的饱和温度与给水出口温度差。 上端差增大,可能是内积存空气、加热器超负荷运行、接 热器通道间泄露或管子结垢。 • 下端差:疏水出口温度与给水进口温度差。 下端差增大, 可能是加热器水位低、内部结垢、疏水冷却段包壳板泄露。
• 混合式加热器是指加热蒸汽和被加热的给 水直接混合的加热器。其特点是:可将水 之间加热到加热蒸汽压力下的饱和温度, 无端差,热经济性高,没有金属受热面, 结构简单,造价低,且便于汇集不同温度 的汽水,并能除去水中含有的气体。但每 台加热器出口必须配置升压水泵,这不仅 增加投资,还使系统复杂化,而且当汽机 变工况时,升压水泵的入口易汽蚀。
加热器 • 壳体(包括便于壳体拆移的吊耳和使其运行 时能自由膨胀的滚轮)、水室组件(包括半 球形封头、圆柱形筒身、管板、给水进出口 接管、排气接管、安全阀、化学清洗接头、 引导水按规定流动的分隔板、人孔盖、人孔 座)、U型管、隔板和支撑板、防冲板。利 用汽轮机里做完功的部分蒸汽,通过抽汽管 道引入到加热器加热水,提高水温度,提高 蒸汽的利用率,降低凝汽器中的冷源损失, 提高机组的热效率。
加热器退出的影响
• 符合下列条件,高加退出运行可带100%负荷: • 主汽流量不超过TMCR(turbine maximum continue rate汽机最大连续出力工况)工况流量。 • 主汽压力、温度,再热汽温度在额定值。 • 各段抽汽压力不超过TMCR工况压力。 • 同时切除所有高加,机组超限最高带负荷300MW。 • 低加解列的规定 • 切除二台低加机组最高带负荷270MW。 切除三台低加机组最高带负荷240MW。 • 切除四台低加机组最高带负荷210MW。 • 切除所有加热器,其负荷最大降低量为50%。
• 加热器启动排气、运行排气 • 机组重新开机时,加热器内积聚了大量空 气,开启启动排气可以将这些气体尽快排 走,从而保证加热器在投运初期能很好的 受热,以防止产生较大的热应力导致加热 器发生泄漏。 • 高加的运行排汽门直接通向除氧器;低加 的排汽则通向凝汽器。主要目的在于及时 排走加热器内部分不可凝结汽体,提高加 热器换热效果。运行中可以根据除氧器和 凝汽器的溶氧量来适当调节该阀门的开度。 另外,在低负荷时,低加内压力大都接近 于负压状态,比较容易进入空气。此时可 以关小低加排气门,以免影响凝汽器真空。
凝结水及加热器系统
凝结水系统的组成
• • • • • • • 凝汽器; 凝结水泵; 低压加热器; 精处理装置; 冷渣器; 轴封加热器等组成 除氧器;
• 凝汽器作用 • 1、在汽轮机的排汽口建立并保持高度真空。 • 2、 把大/小汽轮机的排汽凝结成水,再由 凝结水泵送至回热加热器, 成为供给锅炉 的给水。 • 3、 凝汽器还有一定的真空除氧的作用。 • 4、 接收机组启停和正常运行中的疏水。 • 6、 接收机组启动和甩负荷过程中汽机旁 路系统的排汽,减少损失。 •
• 必须在加热器各种保护装置及水位计完好的情况 下,方可投入加热器运行.(高加的保护装置:水位高 报警信号、危急疏水装置、给水自动旁路、进汽 门、抽汽逆止门联关、汽侧安全门。) • 加热器投入时,要先投水侧,再投汽侧。停用时 则相反。(由于汽侧蒸汽温度高于水侧温度,会 对加热器产生很大的热冲击。) • 加热器投、停过程中,应严格控制加热器出水温 度变化率在规定范围内。(高加每分钟1.8度) • 运行中每停止一台加热器,应根据机组参数的控 制情况适当降低机组负荷。(若不降低出力会使 汽轮机过负荷,引起监视段压力升高,再热器的 安全门可能动作。)
• 低压缸喷水在低压缸排汽口,环绕末级叶片一圈。 低压缸喷水减温是保护机组启停阶段低压缸鼓风热 量大而保证排缸不超温,防止变形引起轴承及汽缸 中心变化而引起的振动和动静摩擦。 • 凝汽器水幕保护在凝器喉部,低旁排汽口上部, 环绕凝汽器一圈。凝汽器水幕保护装置的喷水形成 水幕,可以防止低旁蒸汽进入凝汽器后引起低压缸 升温,保护低压汽缸。另外在低负荷、空负荷时排 汽温度高,也可防止高温排汽直接冲刷凝汽器钢管 及胀口。 • 三级减温一般与低旁联动,是旁路进入凝汽器前 的喷水减温,围着管道一圈形成水幕,低旁进汽经 三级减温器后进入凝汽器 。作用是当低旁开启时, 降低低旁排入凝汽器蒸汽温度,从而保护凝汽器和 防止热汽返回低压缸。它的位置在凝汽器喉部下方, 排缸,水幕喷水下面,靠近低旁管道和凝汽器连接处。
• 高、低压加热器从抽汽进入加热器冷却凝结至疏水排出共 分为三个阶段: • (1)过热蒸汽冷却段——利用从汽轮机抽出的过热蒸汽 的一部分显热来提高给水(凝结水)温度,使它接近或略 超过该抽汽压力下的饱和温度,以提高机组的经济性; • (2)凝结段——利用蒸汽冷凝时的潜热加热给水(凝结 水)。 • (3)疏水冷却段——把离开凝结段的疏水的热量传给进 入加热器的给水(凝结水),而使疏水降至饱和温度以下。 疏水温度的降低,使疏水流向下一级压力较低的加热器时, 在管道内发生汽化的趋势得到减速弱,同样地也减少了疏 水经下级抽汽量的排挤。
• 高加正常运行,疏水温度大概高于给水进口温度5.6℃ 到11.1℃如疏水温度高于给水进口温度11.1℃至27.8℃, 则疏水冷却段可能汽水混流,即漏汽现象。
• 高加给水进口三通阀:在高加正常运行时, 其断开高加给水旁路通道,在高加保护动 作时,快速切断高加给水主路,开通高加 给水旁路通道。其是高压加热器的设置的 一种保护,在高压加热器发生故障时引起 高加保护动作,关闭高压加热器水侧时而 又不中断锅炉给水。 • 注水门:1.高加投入水侧时,进行暖管 • 2.投入高加时,进行检漏 • 3.减少压差,便于阀门的开启
• 2、高加的水位控制
为使加热器正常运行,一般 允许水位偏离正常水位 ±38mm。超此值报警或保护 将动作(见右表)。 • 低水位:当水位低于-38mm 时,会使疏水冷却段进口露出 水面,而使蒸汽进入该段。破 坏疏水流经该段的虹吸作用, 也由于泄漏蒸汽,造成加热器 下端差增加,同时在疏水冷却 段进口处和疏水冷却段内引起 汽冲蚀而使管子损坏。 • 高水位:当水位高于+38mm 时,部分管子(传热面)将浸 没在水中。从而减少有效传热 面积,导致加热器性能下降
• 加热器按其传热方式分为混合式加热器和 表面式加热器。 • 表面式加热器是加热蒸汽和被加热的给水 不直接结触,其换热是通过金属壁面进行 的加热器。其特点是金属受热面存在热阻, 给水不可能被加热到对应抽汽压力下的饱 和温度,不可避免存在端差,与混合式相 比,热经济性低,金属耗量大,造价高, 而且还要增加与之相配套的疏水装置。
• 凝汽器的结构: (本厂凝汽器是 一种表面式换热 器):由外壳、 端盖、管板、冷 却水管、蒸汽进 口、热井、空气 抽出口、空气冷 却区、空气冷却 区挡板、冷却水 进水管、冷却水 出水管、水室隔 板、凝汽器汽侧 空间、水室、喉 部等组成。
• 凝结水泵的结构: 由圆筒 体、轴、叶轮、密封装置、 轴承冷却水装置、轴承、 诱导轮、联轴器、变径管、 进出口接管、泵座、支座、 真空抽气管等组成。 • 凝结水泵的作用:把凝汽 器热井中的凝结水不断抽 出,向除氧器和一些减温 装置供水。
• 轴封加热器是一种表面式换热器,主要用 来冷却轴封回汽。主要由壳体、进/出水室、 管板、以及热交换管组成。 • 回收轴封漏汽用以加热凝结水,从而减少 轴封漏汽及热量损失,并改善现场环境条 件。另外使轴加汽侧保持微真空状态,保 证轴封回汽顺畅不外泄。
凝结水的用户
• 真空泵补水、凝结水泵密封水、真空破坏 门注水、给水泵密封冷却水、水幕喷水 (喉部减温水)、冷渣机冷却水、本体疏 水扩容器减温水、高加事故疏水扩容器减 温水、低旁减温水、三级减温水、轴封减 温水、内冷水补水
高压加热器结构示意 1-U形管;2-拉杆和定距管;3-疏水冷却段端板;4-疏水冷却段进口;5-疏水 冷却段隔板;6-给水进口;7-入孔密封板;8-独立的分流隔板;9-给水出口; 10-管板;11-蒸汽冷却段遮热ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ;12-蒸汽进口;13-防冲板;14-管束保护环; 15-蒸汽冷却段隔板;16-隔板;17-疏水进口;18-防冲板;19-疏水出口