循環(huán)水和閉式冷卻水系統(tǒng)

1、循環(huán)水系統(tǒng)作用循環(huán)水系統(tǒng)作用為機組提供冷卻水源。電廠發(fā)電生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢熱，也就是低壓缸排汽，要用冷卻水來帶走。從江、河、湖、海等天然水體中吸取一定量的水作為冷卻水，冷卻汽輪機進入凝汽器乏汽吸取廢熱使水溫升高，再排入江、河、湖、海，這種冷卻方式稱為直流冷卻。當不具備直流冷卻條件時，則需要用冷卻塔來冷卻。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內(nèi)與空氣進行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散人大氣。 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)分類循環(huán)冷卻水系統(tǒng)分類 直流式冷卻水系統(tǒng)直流式冷卻水系統(tǒng) 在直流式冷卻水系統(tǒng)中冷卻水只通過設備一次，用過后直接排走，該系統(tǒng)用水量大。 一般在水源充足及水一次通過不易引起結(jié)垢的地方采用。該系統(tǒng)不需

2、要冷卻塔處理，故投資少，操作簡單，但是占據(jù)了大量水資源，不符合經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。凝汽器凝汽器循環(huán)水泵循環(huán)水泵河流河流 密閉循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)密閉循環(huán)式冷卻水系統(tǒng) 封閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是指冷卻水在一個完全密閉的系統(tǒng)中不斷地循環(huán)運行。在此系統(tǒng)中，冷卻水在凝汽器中獲得的熱量通過一個面式冷卻器散發(fā)至大氣中(稱“干式冷卻”或“空氣冷卻”)，隨后又重復使用。汽輪機凝汽器 冷卻塔空冷元件特點：冷卻水不與空氣接觸，不受陽光照射，進行密閉循環(huán)，基本上不需補充水。此系統(tǒng)中，常采用加有緩蝕劑的除鹽水作為冷卻介質(zhì)。 敞開循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)敞開循環(huán)式冷卻水系統(tǒng) 在敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，循環(huán)冷卻水在凝汽器中獲得的熱

3、量，直接在冷卻塔或其它設備散發(fā)至大氣中，失去熱后再回至熱交換器，重復其傳遞熱量的過程。在水源水量比較緊張和天然水污染日趨嚴重的今日，此種系統(tǒng)應用最廣。冷卻塔冷卻塔循環(huán)水循環(huán)水泵泵冷凝器冷凝器 在敞開循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，水不斷蒸發(fā)而損失，因而水中各種物質(zhì)不斷濃縮，水質(zhì)隨著濃縮倍數(shù)的增加而變差，導致系統(tǒng)的結(jié)垢、腐蝕和微生物繁殖。為防止水質(zhì)惡化，必須排放一部分濃縮了的水，補充一部分新鮮水 空冷式冷卻系統(tǒng)空冷式冷卻系統(tǒng) 直接空冷系統(tǒng)，又稱為空氣冷卻系統(tǒng)，它是一種以節(jié)水為目的的火電廠冷卻技術(shù)，是一種以空氣取代水為冷卻介質(zhì)的冷卻方式。 汽輪機的排汽直接進入空冷凝汽器用空氣來冷凝，空氣與蒸汽進行熱交換，所需的

4、冷卻空氣通常由機械通風方式供應，其冷凝水由凝結(jié)水泵排入汽輪機組的回熱系統(tǒng)。 采用空冷系統(tǒng)的汽輪發(fā)電機組簡稱空冷機組。 虹吸原理虹吸原理 虹吸現(xiàn)象是液態(tài)分子間引力與位能差所造成的，即利用水柱壓力差，水會由壓力大的一邊流向壓力小的一邊，直到兩邊的液面相平，水就會停止流動。參考圖a 虹吸條件虹吸條件 虹吸作用虹吸作用 保證凝汽器出口在任何工況下均不出現(xiàn)水柱分離現(xiàn)象。 降低開式循環(huán)水系統(tǒng)的幾何供水高程，減小循泵功率。使凝汽器水室處于負壓狀態(tài)仍然流動，這樣相當于降低了的幾何供水高程，從而使循環(huán)水泵揚程降低，節(jié)約電耗。如不設虹吸井，使凝汽器水室水壓要大于零才能使系統(tǒng)中循環(huán)水流動。 凝汽器的位置比較特殊，在

5、系統(tǒng)發(fā)生水力過渡過程時，其出口位置容易出現(xiàn)較為低的負壓水錘，此時虹吸井將提供一定水位和水量，使凝汽器排水管產(chǎn)生倒虹吸作用。這有效的減緩了凝汽器出口壓強的下降幅度，防止因水錘作用出現(xiàn)過大的負壓，進而避免發(fā)生水柱分離。水錘效應是一種形象的說法，它是指給水泵在啟動和停止時，水流沖擊管道，產(chǎn)生一種嚴重水擊，由于在水管內(nèi)部，管壁是光滑的，水流動自如，當打開的閥門突然關(guān)閉或泵突然停止，水流對閥門及管壁，主要是閥門或泵產(chǎn)生一個破壞性的壓力。水錘水錘水錘水錘 由于流體具有動能和一定程度的壓縮性，加上管壁光滑，后續(xù)的水流在慣性的作用下水力迅速達到最大，因此極短的時間內(nèi)，流量的巨大變化將引起對管道的沖擊。壓力沖擊

6、將使管壁受力而產(chǎn)生噪音，猶如錘子敲擊管道一樣，稱之為水錘效應。水錘水錘 由水錘產(chǎn)生的瞬時壓強可達管道中正常工作壓強的幾十倍甚至于數(shù)百倍。這種大幅度壓強波動，對管道系統(tǒng)有很大的破壞作用。為防止水錘需正確設計管道系統(tǒng)，防止流速過高，一般設計管子流速應小于3m/s，并需控制閥開閉速度。水錘水錘 在循環(huán)水系統(tǒng)正常啟動、停泵或事故斷電停泵時，如果水泵出口閥門不能及時關(guān)閉或關(guān)閉太慢，會產(chǎn)生很大的水錘。循環(huán)水系統(tǒng)水錘分為啟動水錘、關(guān)閉水錘和事故停泵水錘。一般情況下，啟動水錘不大，只有在空管情況下，當管中的空氣不能及時的排出而被壓縮時才會加劇水流壓力的變化。水錘水錘 關(guān)閉水錘在正常操作時不會引起過大的水錘壓力

7、。而由于突然停電或誤操作造成的事故所產(chǎn)生的停泵水錘往往數(shù)值比較大，一般可以達到正常壓力的1.54倍或更大，破壞性強，將直接導致機組停機，危及設備和人身安全。水錘水錘 有些電廠在調(diào)試中在管線的駝峰點（如凝汽器出口）發(fā)生了壓力極高的“水柱分離彌合水錘”，導致管道的破裂。機組停機，對電廠造成很大的經(jīng)濟損失，這說明了對循環(huán)水系統(tǒng)的水錘進行研究有其實用意義。防治水錘的措施防治水錘的措施防治水錘的措施防治水錘的措施 液控蝶閥液控蝶閥循環(huán)水泵出口液控蝶閥用于管路切斷水流、防止水體回流的作用，即兼有截斷水流和止回閥兩種功能。同時應具有消除水錘危害的功能，閥門在關(guān)閉時具有二階段緩沖功能，有效防止由于突然停電或事

8、故停泵時產(chǎn)生較大的水錘和壓力波動，保護水泵和系統(tǒng)管路。 液控蝶閥改造液控蝶閥改造 液控蝶閥改造液控蝶閥改造改造目的改造目的 由于液控蝶閥遠方就地控制都得通過就地PLC控制器，PLC控制器不帶故障報警，可靠性差，一但故障會造成蝶閥無法操作。 控制器動作蝶閥通過直流電磁閥控制，就地依靠一個交流轉(zhuǎn)直流的整流器轉(zhuǎn)換，整流器一進水過電流等原因損壞，也會造成蝶閥無法操作。 液控蝶閥改造液控蝶閥改造完成情況完成情況 依照原廠供邏輯把邏輯做到DCS上來。就地保留PLC控制器，取消原控制器連鎖補壓和就地開門的功能。 就地隔離YV2、YV3回路中設計了兩個1P空氣開關(guān)隔離，布置在箱柜從左向右數(shù)第一和第二個空開。

9、液控蝶閥改造液控蝶閥改造操作操作 只有在遠方操作不了關(guān)門，緊急情況下，運行人員控制面板上切就地，送上第一和第二個空開，面板上操作關(guān)門按鈕。蝶閥緊急關(guān)門。循環(huán)水系統(tǒng)的故障處理循環(huán)水系統(tǒng)的故障處理2）循泵跳閘原因 1）熱工或電氣保護動作。 2）循泵電機故障處理 1）確認跳閘泵出口蝶閥關(guān)閉，否則手動關(guān)閉。 2）若備用泵未啟動，應立即手動啟動。 3）無備用泵或備用泵合閘不成功，應待跳閘泵出口蝶閥關(guān)閉后，立即搶合一次跳閘泵。 4）負荷較高時快速減負荷，啟動備用真空泵，防止低真空保護動作。 循環(huán)水系統(tǒng)的故障處理循環(huán)水系統(tǒng)的故障處理防止循環(huán)水泵倒轉(zhuǎn)的措施 1. 當循環(huán)水泵跳閘時，出口蝶閥應聯(lián)動關(guān)閉。 2.正

10、常運行停循環(huán)水泵時，應先關(guān)循環(huán)水泵出口蝶閥，再停止循環(huán)水泵。閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)一、系統(tǒng)概述一、系統(tǒng)概述該系統(tǒng)為一閉式回路，用循環(huán)水流經(jīng)閉式循環(huán)冷卻水熱交換器來冷卻閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的冷卻水。2.2.系統(tǒng)功能作用系統(tǒng)功能作用 閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的功能是間接或直接地帶走汽輪機、鍋爐和發(fā)電機的輔助設備產(chǎn)生地熱量，保證輔助設備電機、軸承、油等的正常溫度和安全運行。 閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)采用除鹽水和凝結(jié)水作為冷卻介質(zhì)，可減少對設備的污染和腐蝕，使設備具有較高傳熱效率。同時又可防止流道阻塞，提高各主、輔設備運行的安全性和可靠性，大大減小設備的維修工作量。 機側(cè)：主機潤滑油冷油器，發(fā)電機氫氣冷卻器，發(fā)電機密

11、機側(cè)：主機潤滑油冷油器，發(fā)電機氫氣冷卻器，發(fā)電機密封油真空泵，汽泵封油真空泵，汽泵及及前置泵前置泵密封隔套及密封隔套及軸承冷卻軸承冷卻水水，小機冷，小機冷油器，油器，EHEH油冷油器，油冷油器，電動給水泵及前置泵電動給水泵及前置泵密封及隔套密封及隔套冷卻冷卻水水，電動給水泵電機冷卻水，電動給水泵工作油、潤滑油冷油器，電動給水泵電機冷卻水，電動給水泵工作油、潤滑油冷油器，凝結(jié)水泵電機、定冷水冷卻器等凝結(jié)水泵電機、定冷水冷卻器等 爐側(cè)：等離子冷卻器，空預器爐側(cè)：等離子冷卻器，空預器本體本體冷油冷油水水，磨煤機潤滑，磨煤機潤滑油站、油站、液壓油液壓油冷卻器，空壓機房，一次風機、引、送風機冷卻器，空壓

12、機房，一次風機、引、送風機油油站站冷油器，冷油器，密封風機密封風機等等 3、系統(tǒng)用戶二、系統(tǒng)相關(guān)設備介紹二、系統(tǒng)相關(guān)設備介紹 兩臺閉式循環(huán)冷卻水泵(1運1備)、 兩臺100容量的閉式水熱交換器(管式，一運一備)。 一臺10m3閉式循環(huán)冷卻水膨脹水箱及向各冷卻設備提供冷卻水的供水管道、關(guān)斷閥、控制閥等組成卻水。1. 1.閉冷水泵閉冷水泵 閉式循環(huán)水泵輸送介質(zhì)為除鹽水，泵進口壓力約0.2MPa（表壓），出口壓力約0.6MPa（表壓），最高進水溫度為43。 閉式循環(huán)水泵電機均采用空氣冷卻。 閉冷水泵適合機組的各種不同工況的運行參數(shù)要求，泵本體能承受熱沖擊的影響，泵的葉輪采用抗腐蝕、抗汽蝕性能較好的材

13、料制成。在任何工況下，均保證泵的汽蝕余量均大于必須汽蝕余量 每臺閉式循環(huán)冷卻水泵入口設置一只電動蝶閥和一只濾網(wǎng)，出口設置一只逆止閥和一只電動蝶閥。蝶閥的作用是在水泵檢修時隔離水泵來水，正常運行時蝶閥應處于全開位置。濾網(wǎng)可以防止雜物進入泵內(nèi)。在濾網(wǎng)上裝有壓差開關(guān)，當濾網(wǎng)受堵，壓降達到整定值時向集控室報警。出口的逆止閥能夠防止冷卻水倒灌入備用泵中 。熱交換器：熱交換器：把熱量從熱流體傳遞給冷流體的熱力設備。間壁式熱交換器間壁式熱交換器管式熱交換器板式熱交換器殼管式熱交換器肋片管式熱交換器套管式熱交換器板翅式熱交換器平行板式熱交換器螺旋板式熱交換器1）間壁式：冷、熱流體被間壁隔開，通過間壁換熱。2）

14、混合式：冷、熱流體通過直接接觸換熱。3）回熱式：冷、熱流體周期性地流過固體壁面換熱。2.閉式循環(huán)冷卻水熱交換器閉冷器的作用閉冷器的作用是使用開式循環(huán)水（海水）冷卻吸熱后溫度上升的閉冷水。熱交換器的殼側(cè)介質(zhì)是閉式冷卻水（殼側(cè)設計最高水溫48），管側(cè)介質(zhì)是開式循環(huán)冷卻水（管側(cè)設計最高水溫41）。為防止水質(zhì)較差的循環(huán)水滲漏進水質(zhì)好的閉冷水，設計時保持閉冷水壓大于循環(huán)水壓。熱交換器進、出口均設蝶閥。閉式冷卻水熱交換器能滿足機組從啟動到最大出力時各種負荷下運行的冷卻水要求，并留有一定的裕量。換熱面積按最高計算冷卻水溫計算確定。 目前國內(nèi)熱交換器主要有兩種形式：管式目前國內(nèi)熱交換器主要有兩種形式：管式和板

15、式。管式又包含折流板和折流桿兩種型和板式。管式又包含折流板和折流桿兩種型式。式。 板式熱交換器優(yōu)點是傳熱系數(shù)高，結(jié)構(gòu)緊板式熱交換器優(yōu)點是傳熱系數(shù)高，結(jié)構(gòu)緊湊檢修場地小。缺點是在運行中一旦結(jié)垢，湊檢修場地小。缺點是在運行中一旦結(jié)垢，易堵塞無法清洗，檢修工作量較大。管殼式易堵塞無法清洗，檢修工作量較大。管殼式熱交換器運行可靠，但造價高，占地面積大熱交換器運行可靠，但造價高，占地面積大折流板熱交換器折流桿換熱器的核心部分是由一系列焊有折流桿的折流圈組成折流圈籠 折流桿管殼時換熱管殼時換熱器的優(yōu)點的優(yōu)點由于殼側(cè)流體是縱掠管束，防止了誘導振動的產(chǎn)生，提高了換熱器器的安全性。 大大減小了殼側(cè)流體的阻力，降

16、低了管側(cè)的泵功，節(jié)約能源。 由于折流桿折流桿增強了流體的擾動，減少了橫掠管束時的流動死區(qū)和漏流流損失。從而強化了殼側(cè)的換熱，即殼側(cè)的換熱系數(shù)不但不低于橫掠時換熱系數(shù)，而且視殼側(cè)介質(zhì)、流速以及有無相變等情況，傳熱系數(shù)反而可提高15%50%。 減少了污垢的沉積和腐蝕的產(chǎn)生，提高了換熱器器的使用壽命。 閉式水冷卻器檢修后投入備用操作及注閉式水冷卻器檢修后投入備用操作及注意事項意事項：1檢修工作已結(jié)束，工作票已終結(jié)，設備完整良好、現(xiàn)場整潔。2確認待投閉式水冷卻器閉式水進、出口門和放氣門關(guān)閉。3確認待投閉式水冷卻器開式水進、出口門和放氣門關(guān)閉。4打開待投閉式水冷卻器閉式水放氣門。5稍開待投閉式水冷卻器閉式水進口電動門，待其閉式水放氣門有水連續(xù)流出后關(guān)閉放氣門。6全開待投閉式水冷卻器閉式水進口電動門。7打開待投閉式水冷卻器開式水放氣門。8稍開待投閉式水冷卻器開式水進口電動門，待其開式水放氣門有水連續(xù)流出后關(guān)閉放氣門。9全開待投閉式水