快冷裝置說明書[1]

1、一、 用途:汽輪機快速冷卻裝置說明書汽輪機快速冷卻裝置是大容量汽輪機停機后，用壓縮空氣加速冷卻的 配套設備，利用壓縮空氣加速汽輪機停機后的冷卻，系統(tǒng)中配裝了本裝置后，冷卻介質空氣的初始溫度，可根據(jù)停機時金屬的溫度水平及整個冷卻過程中不同冷卻階段，按要求換熱溫差和降溫速率，較方便地進行調整。在冷卻系統(tǒng)中配置了本裝置以后，使冷卻過程中的空氣流量和空氣初始溫度具有兩個可調手段，達到完全可靠和溫度速率均勻，獲得較理想的加速冷卻效果，而且可以將冷卻空氣預先加熱到所需的初始溫度，換熱溫差可根據(jù)要求調整，所以在選擇汽輪機冷卻空氣入口位置時具有很大的靈活性，從汽輪機各項控制指標的監(jiān)視、操作調整方便上考慮，可制

2、定出適合具體機組冷卻系統(tǒng)。本裝置還專門配備高效除油過濾器（氣液分離器），使冷卻空氣獲得較好的品質，在汽輪機較低溫度冷卻階段其容量能滿足汽輪機最佳冷卻速率所需氣量要求。配有本裝置的壓縮空氣冷卻系統(tǒng)，也可以對汽輪機啟動時預熱汽缸，縮短或甚至取消低速暖機階段；機組熱態(tài)啟動時可用于降低停機后汽缸溫度水平至升爐開機時的氣溫相匹配，鍋爐升火后及時開機帶負荷，并減少升爐過程中向凝汽器的排放量；機組停機備用時，可用熱空氣加熱干燥，防止?jié)駳飧g進行保養(yǎng)備用。二、 結構和工作原理1、結構 汽輪機快速冷卻裝置，主要由下列各部分組成：電磁閥、高效除油過濾器（氣液分離器）、電加熱器、分氣箱等（見汽輪機快速冷卻裝置系統(tǒng)圖

3、，附圖 1）。2、工作原理汽輪機快速冷卻裝置將壓縮空氣母管或專用空氣壓縮機來的壓縮空氣，經(jīng)電磁閥后送入高效除油過濾器除去油水，并經(jīng)過濾器內的不銹鋼網(wǎng)濾掉雜物，經(jīng)空氣電加熱器加熱到所需溫度，通過分氣箱輸出氣閥將空氣分別送往汽輪機冷卻空氣入口部位。 高效除油過濾器和電加熱器均可串聯(lián)或并聯(lián)運行。本裝置采用的高效除油過濾器先經(jīng)離心分離，再經(jīng)不銹鋼絲網(wǎng)為主體濾料的過濾器，是一種以氣溶力學及凝聚式過濾機理為理論依據(jù)的新型空氣凈化裝置，對過濾壓縮空氣中的灰塵，油霧、降低含濕量具有顯著效果。當與有油壓縮機配套使用時，可獲得含油量低- 1 -于無油潤滑壓縮機的成品氣體，故可使汽輪機快冷時獲得干燥、潔凈的空氣品質

4、。空氣電加熱器是由多支電熱元件、筒體、導流隔板組成。用不銹鋼為套管的直桿式管狀電熱元件。具有耐熱、耐磨、高絕緣機械性能好、傳熱效果高等特點，采用螺紋連接且檢修更換方便。 壓縮空氣預熱溫度由電器控制柜控制。電器控制柜有分段調節(jié)數(shù)字顯示溫控儀組成?？筛鶕?jù)汽輪機的降溫曲線方便的調節(jié)出每段曲線內時間溫度速度并能自動進入下段功作。分氣箱檢測送出空氣預熱后的溫度信號，在數(shù)字溫度表上直接顯示；自動調節(jié)則由分氣缸所監(jiān)測的溫度信號，輸出適當功率調節(jié)空氣預熱溫度，按要求實現(xiàn)自動降溫。本控制柜具有較高的控制精度和良好的調節(jié)性能，工作可靠，操作方便。 本裝置還附有空氣流量測量裝置一套，故流量、溫度顯示均很直觀。 本裝

5、置進口處安裝的電磁閥，在加熱器如突然發(fā)生故障時能自動關閉冷汽源，防止冷空氣在進入汽輪機起到很好的保護作用。三、 型號、規(guī)格、技術參數(shù)1、過濾器型 號額定流量最大工作壓進氣溫度對 0.3uDOP初始壓力損失濾芯壽命GKC-20/8GKC-30/8GKC-40/8Nm3/min203040力 MPa0.80.80.8505050效率%<99<99<99mmH2O300300300h>6000>6000>60002、冷卻裝置(電加熱器型號、功率)型 號電壓額定功率設計壓力最高價熱溫度/流量最大流量入口總管VCQLJ-40380CQLJ-50380CQLJ-6038

6、0CQLJ-70380CQLJ-80380CQLJ-85380CQLJ-90380KW72729696144180240MPa0.80.80.80.80.80.80.8- 2 -/Nm3/min350/8350/8350/12350/12350/15350/20350/25Nm3/min40506070808590mm89×4108×4108×4108×4108×4108×4108×43、電熱元件在電加熱器中安裝后采用 Y 型接法，如圖 1：U相中線V相電熱管引線 圖 14、分氣箱(1)設計工作溫度350；(2)設計壓力 0

7、.8Mpa；5、快冷裝置外型尺寸及重量(3)長×u23485X×u39640X=2600×1800×1650(4)重量：2800kg。6、控制柜儀表安裝、外形圖 (見附圖 2)四、溫度控制柜1、技術參數(shù)(1)輸入電壓：380V (三相四線)(2)輸出電壓：0380V (三相)(3)最大負載功率：240KW (三相)(4)最大負載電流 360A (每相)(5)控制范圍：0400(6)溫控精度：±0.5% ±1 個字- 3 -W相電熱管2、控制原理汽輪機快速冷卻裝置，電熱溫度控制柜由 PT100 熱電阻和目前我廠開發(fā)的新穎科技產(chǎn)品 XMT

8、-3000 型數(shù)字顯示溫控儀組成。通過手動溫控儀方便的手動調節(jié)出氣溫度，并在分氣箱監(jiān)測送出空氣預熱后的溫度信號，在數(shù)字溫度表上直接顯示；自動調節(jié)則由汽缸所監(jiān)測的溫度信號，轉換為 420mA 的電流信號，送至 ZK3 可控硅電壓調整器，隨著 420mA 信號的變化，自動輸出適當功率調節(jié)空氣預熱溫度，按要求實現(xiàn)自動分段降溫。XMT-3000 采用先進的微電腦芯片及技術，減小了體積，并提高了可靠性及抗干擾性能。輸入采用數(shù)字校正系統(tǒng)及自校準技術，測量精確穩(wěn)定，消除了溫漂和時漂引起的測量誤差。具備 WATCHDOG 及數(shù)字濾波功能。在強干擾環(huán)境下也能保持精確的測量及穩(wěn)定的工作。 采用先進的專家 PID

9、控制算法，具備高準確度的自整定功能。并可以設置出多種報警方式。五、安裝和接線i. 汽輪機快速冷卻裝置為移動式結構，除控制柜外，均裝在一個可移動的底盤上。安裝地點宜選在干燥通風、便于操作的地方，整個裝置應水平安置。ii. 控制柜和電加熱器外殼應可靠接地。iii. 電源拇、溫度計接線均應聯(lián)結正確，牢固。iv. 裝置的個法蘭、閥門、聯(lián)接螺栓及控制柜元件均不應有松動或損壞，如果有異常應及時擰緊或更換。v.冷卻系統(tǒng)與汽輪機原系統(tǒng)相聯(lián)接處的閥門、管件，應符合相應的參數(shù)要求。為防止汽輪機運行中閥門泄漏，最好在閥門出加裝盲板法蘭，當快速冷卻時再拆除。六、 使用與操作i.檢查快速冷卻裝置自身所有閥門均在關閉狀態(tài)

10、。ii.控制柜接通電源，合上溫控儀，流量計電源開關 KK（見控制原理圖），開啟進氣總控電磁閥（見快冷裝置系統(tǒng)圖 1）。iii.打開旋風過濾器排污閥，利用壓縮空氣沖洗母管并排盡油水，然后關閉旋風過濾器排污閥。iv.控制柜操作：合上加熱器電源空氣開關，按下加熱器控制電源按扭，將加熱器手動/自動開關置“手動”位，逆時針調整溫控儀手動控制電位器至最小值，啟動加熱器。首先在 80溫度下進行自身烘大約 3040 分鐘，然后才能連續(xù)投運。- 4 -v.利用 1-6 號閥和排空閥、排污閥依次將裝置系統(tǒng)內部吹掃并將污物排放干凈。同時 打開排空閥對空排放，用白紙撿驗排空管的空氣品質待排放空氣完全清潔后再投入汽輪機

11、冷卻工作。vi.打開 1 號閥關閉 2，3，4 號閥將空氣過濾器的出口和電加熱器的進口成串聯(lián)狀態(tài)。手動控制：將加熱器手動/自動開關置“手動”位，順時針調整溫控儀手動控制電位器，裝置輸出電流電壓逐漸增大，電加熱器開 始加熱，加熱器溫度隨之上升，直至達到分氣缸顯示溫度值。自動控制：將加熱器手動/自動開關置“自動”位，裝置自動跟蹤所設定的溫度反饋信號，輸出相應的電壓、電流，使加熱器溫度隨分氣缸溫度的設定值下降或上升，使加熱器的加熱和下降溫度始終控制在所設定的溫度曲線內運行。8、操作結束，停加熱器，切斷電源開關，關閉所有閥門。長期微開 14，15 號排污閥，排除可能由進氣閥門漏氣給設備造成腹中水。七、

12、 常見故障的維修和注意事項i.電源指示燈不亮，電壓表無指示，溫度不上升。 檢查輸入電壓是否正常，熔絲是否完好。ii.三相電源不平衡。 用萬用表檢查單只電熱元件是否損壞，更換。iii.溫度顯示紊亂，不規(guī)則。檢查測溫接點是否完好。iv.安全閥應定期校驗，保證起座壓力符合規(guī)定。v.停用期間疏水閥應保持微開，以防汽輪機系統(tǒng)閥門泄漏，出現(xiàn)意外。vi.該裝置特別是控制部分為精密儀器，運輸時小心輕放，嚴禁沖擊撞打，裝置應合理吊裝，以免變形或損壞零件。vii.控制柜和電熱器的外殼應可靠接地- 5 -QAFF 阿牛巴流量計阿牛巴空氣流量計的一次部分裝于管道上，二次儀表裝于控制柜面板上，是一個獨立的空氣流量測量系

13、統(tǒng)。 1、工作原理一次檢測元件包括阿牛巴浮子傳感器和遠傳壓力表。二次儀表包括轉換器壓力補償運算器和比例積算器等，它們同裝于一個表殼內。(1) 原理框圖(圖 7) U1 阿牛巴傳感器U2 轉換器 DC 指示 0-10mA 0-10mA 一次部分壓力表補償P DC 運算器 0-10mA 二次部分積算器圖 3空氣流量計工作原理框圖- 6 -(2)檢測元件阿牛巴阿牛巴管又稱均速管，它的十側開有四個小孔，在主管道中迎著氣體流向，它們與全壓管相連通，引出平均全壓 P10，另一側中心處開的小孔，與靜壓管相接，背著汽流方向，故阿牛巴流最計是差壓式流量計，安裝時注意方向。 (3)浮子傳感器浮子傳感器的原理如圖

14、9。金屬浮子 1 位于喇叭形的浮子腔 2 內，浮子腔的上下口分別與阿牛巴的靜壓管和全壓管相連通。在厶 P 的作用下，空氣在腔內自下向上流動，將浮子推起并維持在相應高度，由吊絲與浮子相連的鐵芯 3 就產(chǎn)生與浮子相同的位移，于是，有差動訊號 U2 輸出，U2 的數(shù)值反映了厶 P 的大小，因此也就反映了流的大小。傳感器的腔內因有空氣流動，當空氣不潔凈特別帶有油汽時，易將浮子粘住，遇此情況時，使用前應先進行清理。- 7 -圖 4 阿牛巴結構示意圖圖 5 浮子傳感器原理圖2、技術規(guī)范：1工作壓力：16MPa；25 MPa2介質：蒸汽、空氣、非腐蝕性氣體3測量精度：2.5 級4管道直徑：25、32、40、

15、50、65、80、100、125、150、200、250mm 5流速范圍：10-30ms6介質溫度：225環(huán)境溫度：0，d457，顯示方式：瞬時流量：DC010mA、指示，累計流量：六位計數(shù)器。8電源電壓：AC 220V±10 50HZ9輸出訊號：瞬時流量訊號：DC 010mV10 外型尺寸：一次表：108X65X280mm(長 X 寬 X 高)二次表：380X160X80mm(長 X 寬 X 高)11重量：759kg3、使用方法(1)接線方法如圖 10 所示。圖 6接線示意圖(2)儀表零點調整開始使用未通氣體以前，必須進行零點調整，其方法如下：接通電源，斷開壓力訊號，卸下傳感器套殼

16、上的標牌，從套殼上的窗口調節(jié)調零螺母，使流量訊號剛有指示，然后再從二次表殼 S 的“調零”電位器進行微調，使其指示值約為 o25uo3mA 左右接回壓力訊號、指示會下降為零，此即“零點”。(3)開始使用時，開通管道氣體，儀表便有流量指示，約經(jīng) 5 分鐘加熱后，指示會漸趨穩(wěn)定，此時便可正常計量。(4)儀表的累積速度分塊、慢兩檔，短接 D1、D2 為慢檔，計數(shù)器每字代表的空氣容積為直讀式數(shù)字顯示。共有兩個顯示窗口，上顯示窗口為瞬時流量顯示，下顯示窗口為累積流量顯示。- 8 -附錄壓縮空氣強制通風冷卻簡介及應用效果介紹1.汽輪機停機后快速冷卻的必要性?，F(xiàn)代大型汽輪機組的蒸汽初參數(shù)高、汽缸及轉子等熱容

17、量大、保溫材料性能好、保溫工藝得到了改進，使機組在停機檢修時須要很長的等待冷卻時間，突出了與檢修工期的矛盾，降低了機組的可用率。故停機以后采用內冷卻方式加速汽輪機的冷卻自然地成為電力管理部門和運行電廠關心的問題。例如安徽省銅陵電廠 125MW 機組，因#2 軸承漏油，1994 年 5 月 1 日臨檢停機，規(guī)定檢修期為 4 天，若滑定至 320左右后自然冷卻至停止盤車仍須 4 天左右，實際已無檢修時間。但該機原已安裝配有我廠生產(chǎn)的快冷裝置的壓縮空氣快冷系統(tǒng)，投用后僅用 24 小時使缸溫均勻地下降到 150以下，不僅取得了充足的檢修時間，并使該機提前投運一天半(壓縮空氣量只有 23m3min，氣源

18、氣量不足，否則還可稍快)。 2汽輪機停機后快速冷卻措施大容量汽輪機停機后快速冷卻的措施，根據(jù)國內外有關資料報導，有壓縮空氣法、真空吸入空氣法、低溫低壓蒸汽法三種。 a.壓縮空氣法：是停機后在盤車狀態(tài)下通人壓縮倥氣強迫通風冷卻的一種方法，汽缸內均在正壓下冷卻，不需供軸封汽，可配置快冷裝置對空氣預加熱，根據(jù)不同冷卻階段調整空氣的初溫。因此，冷卻時具有兩個可調量空氣的流量和初溫，且調節(jié)簡單方便。 b.真空吸人空氣法：又稱抽真空冷卻法，在盤車狀態(tài)下啟用抽氣器吸人環(huán)境空氣加速汽輪機冷卻，汽缸內呈負壓，故有軸封供汽問題。軸封供不供汽均存在一些問題。此法冷卻至低溫階段因氣量不足影響冷卻效果。環(huán)境空氣隨季節(jié)而

19、變，因不便預加熱，吸入口有熱沖擊風險。 c.低溫低壓蒸汽法：停機后利用鄰機的抽汽或本單元鍋爐余汽供人機內的冷卻方法。此法也存在軸封供汽問題，另外還有蒸汽參數(shù)選擇和保證足夠過熱度和維持穩(wěn)定困難等問題。由于是蒸汽冷卻，冷卻深度受到一定限制。若欲冷卻到130-150以下，蒸汽將須負壓，且有帶水可能，故從保證安全角度考慮，此法目前已很少采用。由于壓縮空氣法的優(yōu)點，目前國內已有很多電廠采用或準備采用此法加速汽輪機停機后的冷卻，并呈進一步推廣應用趨勢。國外有些廣家已作為常規(guī)方法使用。- 9 -3壓縮空氣快速冷卻方式加速冷卻的主要對象是高、中壓缸。根據(jù)冷卻空氣與工作蒸汽流動方向的異同，冷卻方式可以是了頃流，

20、亦可是逆流，圖 1 表示了兩種方式的空氣流程。另外還有向汽缸夾層和法蘭的冷卻圖上未予標出。與冷卻系統(tǒng)無關而又相連的其他管路，投用前均應放盡冷凝水后嚴密隔離。圖 1 強制通風冷卻系統(tǒng)示意圖A順流冷卻 b逆流冷卻由于順流冷卻為全周進氣，汽缸內沿圓周流動比較均勻，對汽機轉子及汽缸的冷卻亦就比較均勻；汽機高溫段沿流程原來都有金屬溫度監(jiān)視測點可以利用，便于監(jiān)視和控制各項指標；操作調整方法與習慣的正常停機時相同，不易出錯。故配有快冷裝置的冷卻系統(tǒng)，由于冷卻空氣可預加熱，空氣人口部位的換熱溫差可控，不會發(fā)生熱沖擊，故一般均采用順流方式。4、冷卻空氣品質要求冷卻空氣的品質應是干燥、潔凈的空氣，從壓縮空氣中清除

21、水份是較方便的，但完全清除油份實際上很困難，因此最好使用無油潤滑空壓機。但大多電廠目前只能使用雜用氣泵沾氣源，而多數(shù)為有油潤滑空壓機，因此，本廠的快冷裝置專門配置了兩臺高效除油過濾器，對氣液進行有效分離，以保證空氣品質。- 10 -5、冷卻空氣流量汽輪機的快速冷卻，最優(yōu)先要考慮的是安全性。冷卻速率是按膨脹性能和機械應力并使壽命損耗可忽略不計來考慮的。根據(jù)最佳冷卻速率 1012/h 所須空氣流量如表 1。表 l 不同容量汽輪機快速冷卻時的最佳空氣流量。汽輪機容量(MW) 空氣流量(m3/min)冷卻時間(h)50201253820045300543040350665007860090濃取決于投用

22、冷卻系統(tǒng)所須時間。冷卻起始階段，缸溫較高，所須空氣流量較小，表 1 所指為低溫冷卻階段希望有的空氣流量，從而使低溫階段冷卻速率仍保持在最優(yōu)冷卻速率。 6、冷卻空氣預熱溫度在整個冷卻過程中，快冷裝置對壓縮空氣的預熱溫度應是變化的，從小流量預熱至較高溫度到大流量完全不預熱，中間分級降低。壓縮空氣法快速冷卻汽輪機可以應用于任何停機工況，但對引入冷卻空氣以前的預熱溫度應根據(jù)金屬溫度水平?jīng)Q定。必需避免太熱的空氣與汽輪機的較冷部件接觸。因此設置預熱溫度時要考慮空氣弓 1 人口處的換熱溫差要求，又要考慮排出的金屬溫度情況。由于空氣對缸壁的換熱系數(shù)較蒸汽小得很多，又可利用控制流量的調節(jié)手段，對一般滑參數(shù)停機后汽缸溫在 350400時，最初的空氣預熱溫度可在 150-200。7、壓縮空氣快冷中的注意事項a.疏水應排盡，系統(tǒng)應隔離嚴密，防止冷汽，凝水等漏人。b.冷卻系統(tǒng)應設計合理，便于操作調整。c.壓縮空氣應干燥潔凈，故應經(jīng)常檢查氣液分離情況。d.空氣預熱溫度應設置合理。e.必須保證連續(xù)盤車和潤滑油壓正常。f.送氣冷卻開始階段流量應很小，以后根據(jù)各項控制指標變化情況逐漸調整。g.冷卻結束后仍宜盤車 l2 小時。- 11 -序 號名 稱汽輪機快冷裝置控制柜明細表規(guī) 格 型 號數(shù)