600MW机组闭冷水系统解析.docx

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600MW机组闭冷水系统解析

600MV机组闭冷水系统

施晶

循环水系统和闭冷水系统都是冷却水系统。

前者直接用长江水冷却汽轮机排汽，采用开式循环。

后者用的是经化学水处理的除盐水，冷却水在系统内循环使用，向厂用设备提供清洁的冷却水，称为闭式冷却水系统，简称闭冷水系统。

闭冷水系统闭冷器的冷却水源为循环水。

系统流程

循环出水管

化学除盐水或凝补水进入闭冷水箱，经闭冷水泵升压后，通过闭式冷却水热交换器（简称闭冷器），由循环水将其冷却，然后送到厂用设备的各个冷却器（闭冷水用户）。

二、闭冷水系统的作用及用户

闭冷水系统的作用

确保各运行设备在设备制造厂规定的最高、最底温度范围内连续正常运

闭冷水系统用户

1、引风机电动机油站冷却器及引风机轴承冷却

2、送风机电动机油站冷却器

3、一次风机电动机油站冷却器及一次风机轴承冷却

4、磨煤机电动机油箱冷却水及齿轮油箱冷却水

5、空气予热器轴承油冷却器

6、炉水回收泵冷却水

7、锅炉取样冷却

8、给泵润滑油冷却器、前置泵轴承冷却

9、凝泵推力轴承冷却水及凝泵电动机轴承冷却

10、仪用、杂用空压机冷却器

11、真空泵冷却器

12、水室真空泵冷却器

13、主汽轮机冷油器

14、给泵汽轮机冷油器

15、空侧密封油冷却器

16、发电机氢气冷却器

17、发电机定子冷却器

18、发电机AVR小室空调

19、发电机滑环冷却器

20、化学用水及制氢站冷却水

三、闭冷水箱（稳压水箱）

容积：

25m3

直径：

3m

闭冷水箱的作用是维持闭冷水系统的压力稳定，通过维持水箱水位来实现闭冷水泵入口静压稳定。

由于我厂未在闭冷水泵出口母管上装设压力调节装置，所以当用户发生变化，或备用闭冷水泵自启动时，系统中闭冷水压力是无法控制在一个定值上的。

另外，闭冷水箱还起到对闭冷水系统缓冲和补水箱的作用，抵消系统启动及热膨胀的影响，满足系统事故情况下冷却水源的供给。

闭冷水系统的补水有二路，均直接补入闭冷水箱。

1、正常补水

来自凝补水系统的补给水采用大管径、大流量方式，用于闭冷水系统第一启动或机组大、小修后闭冷水箱补水及正常运行时维持闭冷水箱的液位，当闭冷水箱水位v3300mm寸，正常补水调整门开启。

2、紧急补水

来自化学除盐水系统的补给水，流量10.2T/H。

当闭冷水箱水位v2000mm时，紧急补水调整门开启。

在闭冷水箱上装有两个液位控制器，分别控制两路补给水的控制伐。

闭冷水箱上还装有高、低液位开关。

水箱内水位高时（＞3450mm,CRT发出水位高报警；水位低时（V880mr）不但发出水位低报警，同时还脱扣所有运行闭冷水泵，并且停运的闭冷水泵无法启动。

在控制室有“闭冷水箱水位低”光字牌报警。

四、闭冷水泵制造厂SULZER

型式离心泵

效率87%电动机制造厂ABB电动机功率/电压350KW/6KV

闭冷水泵为二台离心式水泵,每台容量100%。

机组正常行时，一台运行，另一台备用，当运行泵故障跳闸或闭冷水系统压力低至一定值时，备用泵自启动。

控制室BTG盘有“闭冷水A跳闸”、“闭冷水B跳闸”及“闭冷器出口压力低”光字牌报警。

由于闭冷水系统未设再循环，故要求闭冷水泵的最小流量应满足厂用设备在机组停役时的最小流量，并当闭冷水用户流量下降时，闭冷水泵出口压头应平稳上升。

为防止系统压力过高而损坏设备，我厂在停机及机组启动初期采用开启氢冷器进/出水母管连通门，以降低闭冷水系统压力。

另外，由于我厂闭冷水泵设计容量偏小，在机组正常运行时，一台闭冷水泵运行，系统压力偏低，在我厂二台机组投产初期的很长一段时间内，闭冷水泵一直二台同时运行，无备用泵，这给机组运行带来风险。

现在通过运行分析研究，在机组启动正常运行后，采用关闭电泵闭冷水进口总门（因为

我厂电泵只是启动泵，不作备用泵。

），以适当提高闭冷水系统压力，以此实现闭冷水泵一台运行，一台备用，提高了系统运行的可靠性与经济性。

五、闭冷器

闭冷器共有三组,每组容量为50%,机组正常运行时三组同时运行。

闭冷

器用循环水作为冷却介质。

闭冷水系统在长江水温为20~33C时,机组运行在VWO调门全开）工况时，能确保闭冷器的闭冷水侧温不高于25.1〜

37.5C,并保证主汽轮机和给泵汽轮机冷油器出口油温不超过45C,氢气冷却器出口氢温不超过45C，发电机定子冷却水出口温度不超过45C，满足机组运行要求。

为保证闭冷水的水质不被污染,在闭冷器中始终保持闭冷水侧压力大于循环水侧压力。

如闭冷器发生泄漏,只会使清洁的闭冷水漏入循环水侧，而闭冷水侧不会被循环水污染。

闭冷器的运行方式

以机组闭冷器闭冷水出水温度为基准，入冬后该温度第一次到达15C时关闭闭冷器C循出门CW016C停用闭冷器C循环水侧；当该温度第二次达15C时，关闭闭冷器B循出门CW016B停用闭冷器B循环水侧。

天气转暖后，当该温度第一次回升到20C时，开启闭冷器B循出门CW016B恢复闭冷器B循环水侧；当该温度第二次回升到20C时开启闭冷器C循出门CW016C恢复闭冷器C循环水侧。

停用部分闭冷器循环水侧期间，运行人员应加强对闭冷水母管温度、压力和各主要用户的监视，特别是在高负荷时段。

发现异常情况要及时分析处理，若闭冷器闭冷水出水温度出现快速上升并超过25C,则立即恢复全部闭冷器循环水侧运行。

注意闭冷器的闭冷水侧仍为三组运行，切勿操作闭冷水进出水门。

操作前要求认真核对阀门名称，防止误操作。

六、闭冷水温度调节

由于闭冷水系统未在供水母管上设置温度调节装置，因而随着季节的变化及机组负荷的变化，闭冷水供水温度是变化的。

机组正常运行中，通过监视闭冷水母管供水温度，判断闭冷水是否满足机组运行要求。

但对一些重要的、对温度控制要求比较严格的闭冷水用户采取了局部基地式温度控制。

发电机氢气冷却器：

在氢气冷却器闭冷水出口母管处装有一个自动温度控制阀，这也是我厂闭冷水系统中唯一的一个温度控制阀。

该控制阀接受发电机入口氢气温度信号控制，以控制进入氢气冷却器的冷却水量，将发电机入口氢温度控制在45C。

主汽轮机和给泵汽轮机润滑油冷油器：

汽轮机正常运行时要求润滑油供油温度稳定，否则会引起汽轮机转子振动，因此，对润滑油冷油器出口油温控制要求比较严格。

我厂对润滑油温的控制不是通过控制冷却水流量来实现的，而是通过改变进入润滑油冷却器旁路的润滑油通流量来控制冷油器出口润滑油温度。

另外，在闭冷水侧采用手动关小或开大冷油器冷却水出水门开度控制冷却水流量来实现对润滑油温度的粗调。

发电机定子冷却器：

发电机定子冷却水温度控制方法类似于主汽轮机和给泵汽轮机润滑油温度控制方法。

七、闭冷水压力调节

我厂闭冷水系统未设置压力调节装置，尽管借助闭冷水箱可维持闭冷水泵的入口静压,但系统内闭冷水的用量发生变化时,闭冷水系统母管压力是无法控制为定压的。

在闭冷器出口供水母管上设有闭冷水压力测点。

当闭冷水供水压力高时，CRT发出报警；当闭冷水压力低时，BTG光字牌不但报警，而且同时启动备用闭冷水泵。

八、有关控制逻辑

闭冷水箱水位不低〉880mm（三取二），闭冷水泵启动允许闭冷水箱水位低v880m（三取二），闭冷水泵跳闸。

九、闭冷水系统的运行

闭冷泵启动前的准备

1、闭冷泵启动前须确认有关联锁保护及电动门、气控门均校验正常。

2、按系统检查卡检查操作完毕，闭冷泵及电动机轴承润滑油脂加足。

3、闭冷水系统不带用户循环运行时，应开足氢冷器进出水母管连通门。

4、保持闭冷器闭冷水侧三组运行。

5、确认循环水系统、凝补水系统和化学除盐水供给泵等均已投运正常。

6、闭冷水箱补水正常，水位维持3300m左右，确认闭冷泵入口滤网差压小于1米水柱。

7、开足闭冷泵出口门，缓慢开启闭冷泵进口门向泵体及系统注水，待泵体及系统空气放尽后，关闭所有放空气门，开足闭冷泵进水门，关闭闭冷泵出口门。

闭冷泵的启动

1、确认闭冷泵启动许可条件满足。

2、将备用闭冷泵放“闭锁”位置

3、启动闭冷泵，检查闭冷泵转子转动，并监视启动电流及返回时间正常，电流不超限。

4、检查闭冷泵出口门联动开启。

5、当闭冷水母管压力大于3.8bar后，将备用闭冷泵解锁，投备用。

6、检查电动机电加热器联动停用。

7、联系化学投入加药系统。

8、当仪用气系统建立后，投入闭冷水箱水位自动控制，水箱水位正常。

9、闭冷水系统带上用户后，逐渐关闭氢冷器进出水母管连通门，注意闭冷水压力正常。

闭冷水系统的运行

1、闭冷泵进口压力在1.0bar左右，出口压力在5.0bar左右，闭冷水母管压力在4.0bar左右。

若闭冷水母管压力下降至3.8bar以下，检查备用闭冷泵自启动，否则立即手动启动。

2、闭冷水系统不带用户循环运行时（大小修后第一次投运），应开足氢冷进出水母管连通门。

闭冷水系统带上用户后，逐渐关闭氢冷进出水母管连通门，注意闭冷水压力正常。

3、单台闭冷泵运行时，为提高闭冷水压力，关闭电动给水泵冷却水进口总门，电泵及电泵辅助油泵放“闭锁”位置。

如需起动电泵，应先启动备用闭冷泵，开启电泵冷却水出水总门，启动电泵辅助油泵，然后再起动电泵。

4、单台闭冷泵运行时，若闭冷水母管压力不能维持正常，应保持两台闭冷泵运行。

5、泵组若有明显不正常异声或撞击声，泵组振动明显增大，应立即启动备

用闭冷泵，停用原运行泵

6、闭冷泵电流不超限。

7、闭冷泵电动机线圈温度v155C，轴承温度v100C，经确认温度超过限额，立即启动备用闭冷泵，停用原运行泵。

&闭冷水箱水位自动控制正常，水位维持在3000〜3300mm若水位高于

3450m报警，及时分析、处理，以防溢流；水位下降应及时补水，若水位下降至880mr以下，闭冷泵应自停，自动未停，立即手动停用。

9、若闭冷水箱水位正常，而闭冷泵入口压力低于5.0mH2耐，应停用闭冷泵，联系检修人员清洗闭冷泵入口滤网。

闭冷泵的停用

1、若备用泵切换，应先启动备用闭冷泵正常后，为了避免停泵后压力波动及备用泵反复自启动，当闭冷水母管压力达5.0bar左右，方可停用原运行泵，注意闭冷水压力及仪用气泵运行正常。

2、当仪用、杂用空压机均停用后以及闭冷水其它用户也停用后，方可停闭冷水系统。

3、闭冷泵停用后，根据需要关闭闭冷泵出口门。

4、确认泵无倒转，电动机电加热器自动投入。

闭冷器循环水侧反冲洗

1、确认循环水系统运行正常，闭冷器循环水侧正常运行。

2、确认河水升压泵进口压力〉0.07MPa用功能组启动河水升压泵。

3、闭冷器小球清洗装置停用，控制室CR画面上闭冷器小球清洗“OFF”反馈信号正常。

4、按闭冷器的“反冲洗”按钮，注意闭冷器循环水进/出水门关闭，反冲洗进/出水门开足。

若阀门动作故障，反洗条件不成立，则自动恢复到正常回路。

5、闭冷器循环水反冲洗约1小时后，按闭冷器的“正常”按钮，检查闭冷器循环水进/出水门开足，反冲洗进/出水门关闭，反冲洗结束。

6、用功能组停河水升压泵。

确认河水升压泵旁路门CW00开启。

7、闭冷器循环水侧反冲洗操作次数规定：

夏季日历双日夜班反冲洗一次；平时每月5、20日夜班反冲洗一次。

闭冷器小球清洗

闭冷器铜管水侧污染直接影响其传热效率，同时增加了循环水侧阻力，减少冷却水流量。

由于江水事含有大里的泥砂及杂质。

尽管江水进入循环水系统之前已经过了一、二次滤网的过滤，但难免有细小的杂质不能被除掉，加之若滤网出现漏洞，则冷却水中杂质更多。

这些杂质附着在铜管上形成水垢，为了清除水垢，提高闭冷器传热效率，闭冷器设有一套小球清洗装置。

小球清洗装置有自动和手动清洗二种方式，由于自动清洗对设备要求比较高，我厂一直没有调试好，目前闭冷器小球清洗采用手动方法。

闭冷器胶球清洗仅对投运的闭冷器执行，停运闭冷器的胶球喷射器进口门不要开，投球数量为100只/一组。

闭冷器小球清洗投用条件

1、确认有关联锁及电动门均校验正常。

2、闭冷器循环水反冲洗停用，其循环水门在正常运行位置。

3、河水升压泵运行正常。

4、闭冷器小球清洗装置电源送上

5、按闭冷器小球清洗操作卡完成投用前设备及阀门的检查工作。

闭冷器小球手动清洗次数规定：

每月一次。

闭冷器小球清洗注意事项

1、小球清洗前，应先进行闭冷器循环水反冲洗。

2、小球清洗投用时，禁止进行闭冷器循环水反冲洗。

3、小球清洗投用时，应经常检查收球网前后差压正常，为10~20mbar。

当

差压大于35mbar,收集器自动或手动切到收球位置，收球1小时后，收球网自动或手动切反洗位置，收球网反洗约30分钟后，收球网再自动或手动切运行位置、收集器切运行位置，小球清洗重新投入运行。

当差压大于50mbar，

收球网立即自动切至反洗位置，同时收集器自动切到收球位置，1小时后，小球清洗又自动投入运行，注意发生此情况后，小球将大部分跑掉，需重新加球。

十、系统事故实例分析

2003年9月11日夜班23:

45,二号机组BTG盘的光字牌“闭冷水

箱水位低”、“闭冷水母管压力低”、“任一仪用气泵跳闸”同时报警，值班员检查发现二台闭冷泵均跳闸,二台仪用气泵及二台杂用气泵也跳闸．操作员就地检查确认闭冷水泵A,B，仪用气泵A,B，杂用气泵A,B均在停用状态,值班员重新启动闭冷水泵不成功,原因是:

闭冷水箱低水位报警信号无法复置，而实际现场水位正常，情况万分紧急，二号机组时刻面临MFT。

此种故障以前从未发生过，面对此次险情怎么办？

是手动MFT还是脱

扣汽机？

机组还能维持运行吗？

经过值长,值班员的紧急而短暂的商量,确

定不到万不得已，保住机组运行，全体成员在值长沉着冷静的指挥下，各就

各位，值班员分工明确，一方面快速减负荷；另一方面全面监视机组各运转

设备的冷却情况，一旦有温度接近保护限值，立即报告随时脱扣汽机；同时

与在电子室工作的热工值班人员密切联系，要求他尽快复置“闭冷水箱低水位报警”；并让操作员到就地确认一、二号机的仪用气连通门，杂用气连通门，均在开启状态，并随时待命关闭连通门，以确保一号机组的安全运行。

一号机组的值班员在严密监视着仪用气的压力。

二号机组负荷从320MW降至250MW，运行状态平稳，然而，没有冷却水的发电机氢气温度已经上升至68C,主机润滑油温度也上升到

56C,BTG盘上的“主机润滑油温度高”已报警，机组各系统与闭冷水有关的温度均有不同程度的上升。

发电机氢气温度、主机、小机轴承温度均有保护，在没有冷却水的情况下，温度上升之快是难以预料的，一旦上升到保护限额，机组跳闸。

而没有冷却水，机组跳闸后，有些温度可能还会上升导致机组受损。

23:

59热工值班复置PCU34NMFC04,0两模块成功，闭冷水箱水位低信

号消失,值班员立即启动闭冷水泵成功，紧急着仪用气泵、杂用气泵启动成功，二号机组恢复正常运行。

两台闭冷泵全部跳闸该事故在我们厂建厂以来从来没有发生过，也没有可参考的经验，全凭临场发挥。

一旦处理不当，将可能发生扩大事故，后果将不堪设想。

这次事故的处理成功，运行部和运行值受到了厂部的特别嘉奖。

思考题

1、闭冷水系统主要流程？

包括哪些主要设备？

2、闭冷水系统主要作用是什么？

有哪些主要用户？

3、闭冷水系统主要巡检、监视、调整项目有哪些？

4、闭冷水系统主要设备、阀门位置？

5、闭冷水泵启动前检查注意事项？

闭冷水泵切换操作现场应检查哪些内容？

6、闭冷器反洗流程及作用？

如何进行？

7、闭冷器小球清洗如何进行？

如何确保胶球收球率？