哈汽1000MW凝结水系统说明书.docx
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哈汽1000MW凝结水系统说明书
华能沁北电厂三期2X1000MW
超超临界机组
凝结水系统
说明书
2011年04月
目录
凝结水系统2
1.技术规范、性能与要求3
1.1凝泵与电动机技术规范3
1.2轴封水要求3
1.3输送介质3
2.泵的构造与组成3
2.1概述3
2.2筒体部件3
2.3内壳体部件3
2.4转子部件3
2.5轴封部件3
2.6平衡管4
3.运转及操作4
3.1运转4
3.2启动前的准备4
3.3启动前的确认事项4
3.4启动5
3.5运转中的注意事项5
3.6停机5
3.7泵长期停运时的注意事项5
3.8其它注意事项5
3.9禁止事项5
4.泵的常见故障6
凝汽器说明书8
低压加热器说明书14
减温减压器说明书21
汽封冷却器说明书23
压差形成器说明书25
气动式止逆阀及控制装置说明书26
阴极保护装置说明书28
凝结水系统
1.技术规范、性能与要求
1.1凝泵与电动机技术规范
凝泵电机型号：
YSPKSL560-4
功率：
1400kw电流：
158.3A
转速：
1489r/min
凝泵型号：
C630Ⅲ-6
扬程：
287m流量：
1208.9m³/h
转速：
1480r/min必须汽蚀余量：
4m
轴功率：
1167.2kw
1.2轴封水要求
1.2.1轴封形式：
填料密封水质：
工业用纯净水
水量：
6—9L/min水压：
0.1—0.2MPa
1.2.2轴封形式：
机械密封水质：
工业用纯净水
水量：
3—5L/min水压：
0.1—0.2MPa
1.3输送介质
A、B、C型凝结水泵输送介质为凝结水，水温不高于80℃。
2.泵的构造与组成
2.1概述
泵为地坑立式外筒型多级导叶离心水泵。
水泵本体通过压水接管用螺栓与吐出弯管相连接，安装在带有安装底板的外筒体内。
泵的结构大致分为外筒体部件、筒内壳体部分、转子部件和轴封部件等。
转子部件由导轴承径向支承，轴承用自身输送介质润滑。
轴封有填料密封和机械密封两种形式。
凝结水泵的轴向推力由电机承受，也可以由凝结水泵本体承受。
凝结水泵出厂时分为两大部分：
外筒体和带吐出弯管的内壳部件。
2.2筒体部件
它由兼有电机支座的吐出弯管和兼有安装底板、吸入口的外筒体等构成。
吐出弯管装有填料函体及轴封装置，下端与筒内壳体部件联接并起悬吊作用。
2.3内壳体部件
内壳体部件通过螺栓紧固在吐出弯管下端，它由压水接管、吐出段、中段、导叶、盖板、泵体、吸入喇叭口等构成。
密封环、导叶套、衬套等零件装在中段、导叶及其它壳体的相关部位。
2.4转子部件
2.4.1电机承受泵的轴向推力
电机承受泵的轴向推力，电机轴与泵轴通过刚性联轴器联接。
转子部件的轴向高度通过泵联轴器和电机联轴器之间的调整螺母进行上下调节，使叶轮出口与导叶、泵体等的流道中心相一致。
叶轮、轴套等通过键、轴套螺母及锁紧螺母等固定在轴上。
2.4.2水泵本体承受泵的轴向推力
水泵本体承受泵的轴向推力，电机轴与泵轴通过弹性联轴器联接。
转子部件的轴向高度通过推力轴承部件上的调整螺母进行上下调节，使叶轮出口与导叶、泵体等的流道中心相一致。
叶轮、轴套等通过键、轴套螺母等固定在轴上。
2.5轴封部件
轴封装置位于填料函体内，有填料密封和机械密封两种形式。
为保持泵内的真空状态，通过0.1-0.2MPa压力水进行轴封或冲洗。
2.6平衡管
平衡管从吐出弯管的下部引出并与冷凝器顶部相联，它是将外筒体内的空气排至冷凝器，从而平衡外筒体与冷凝器之间的真空度，稳定水泵的吸入条件，保证水泵的运行性能。
3.运转及操作
3.1运转
以下三条是关于水泵运转的必须注意事项，如若忘记而常会使水泵不能正常使用，然后又不得不重做，因此特别加以提醒：
3.1.1无水运转的严重后果
泵内的密封环、级间衬套、轴承、轴封装置等的各个动配合面及摩擦面通过自身输送液得到润滑与冷却，因而泵内必须有水。
造成无水运转的原因，可以考虑以下几种情况：
3.1.1.1水泵吸入管路内无输送介质的状态下运转。
3.1.1.2泵的入口阀门处于关闭的状态下运转。
任何一种情况都会使动配合部位很快过热而烧结，故在泵运行前一定要确认泵内已完全充满输送介质，使泵的入口阀门处于全开状态。
3.1.2吸入管路的清理
当叶轮及泵体内进入异物时，会使叶轮造成损坏或加速磨损，因此要清理和冲洗吸入管路、外筒体、壳体部件等，并确认它无异物残留。
3.1.3切勿在超流量（最大流量以上）状态下运行。
3.2启动前的准备
3.2.1管路的冲洗
泵的联接管道内容易进入异物（如螺栓、螺母、砂、破布、焊接残渣等），因此有必要进行清理和冲洗，冲洗有酸洗和水洗，但均不能让它通过泵内，应在泵的进、出口处设置旁路分流。
如果冲洗液通过泵本体内部，异物会蓄积在水泵内，造成泵转子卡死。
当管路冲洗后，再用清水充分洗净。
3.2.2旋转方向的确认
试运转前要拆下联轴器螺栓，分离联轴器，由电动机单独旋转确认旋转方向。
如果泵发生逆向旋转，泵内带螺纹的零件会因此而松动造成事故。
3.2.3泵及电动机的直联确认
确认水泵与电动机已处于直接联接状态。
3.2.4泵转子的手动旋转
当泵不能盘车或盘车过程受阻不均时，证明泵内有锈蚀、异物进入、轴中心不正、安装变形等，从而使转子部件发生卡阻，因此要在找出原因并排除后方可启动，切勿强制手动盘车。
3.2.5小配管系统的确认
泵的小配管系统是否装配齐全，应按照轴封水系统图确认。
3.3启动前的确认事项
无论是试运行还是正常运行，都须确认以下事项才可启动。
3.3.1泵入口阀门是否处于全开状态；
3.3.2泵进口压力是否在规定压力以上；
3.3.3泵内是否完全充满了液体；
3.3.4打开冷凝器上的排气阀，完全排去泵内气体；
3.3.5泵的出口阀门是否关闭；
3.3.6确认联轴器联接螺栓、螺母是否有松动。
3.4启动
3.4.1启动前的确认完成后，即可启动水泵。
3.4.2当泵的出口压力达到规定值后，缓缓开启出口阀门。
若在出口阀门处于闭合状态下长时间持续运转，则泵内液温上升会发生烧结，这点务请注意。
3.4.3当泵已达到额定转速，泵未达到规定压力、轴承过热，有振动及异常声音时，必须立即停机进行检查。
3.5运转中的注意事项
水泵在正常运转过程中，必须定期检查以下事项：
3.5.1检查机械密封或填料密封是否有泄漏；
3.5.2检查泵在运转中有无异常声音，当吸入管进空气和内有固体物时，会发出异常声音并伴有振动；
3.5.3检查振动：
即由汽蚀、压力波动引起的振动；电机与泵的轴心对中不良，轴承损耗等引起的振动；
3.5.4确认吸入侧、吐出侧的各个阀门处于全开状态；
3.5.5检查吸入侧的压力与温度；
3.5.6吸入侧装有过滤器时，应注意它前后的压力，当压力差增加时，表示过滤网上积有泥沙、杂物。
因此必须停泵对过滤器进行清洗（压力差在0.5米以上时，要进行清洗）；
3.5.7检查吐出侧的压力与流量。
3.5.8运转开始时，压力达不到、液体回落的原因多半是由于空气的侵入。
其原因是吸入侧的水平部分较长而中途产生空气层、或密封液不完全、吸入侧的联接不良引起的，此时打开排气阀，就会喷出含有无数细泡的白色液体，这时就必须排除原因，但也可应急性地放尽细泡，泵又可运转一段时间。
3.6停机
3.6.1首先关闭出口阀。
若先关入口阀，则泵会发生汽蚀，造成无水烧结，对此务请注意。
3.6.2关闭电源后，确认泵的转动由快变慢直到停止，切勿快速制动停泵。
另外记录好泵停止的惯性时间，为下次运转作参考。
3.6.3水泵停止后，再关闭入口阀及其它小配管的阀门。
3.6.4运转中停电时，须先拉闸断路停机保护。
3.6.5当判定泵有异常时应关闭电源，迅速停机以防事故扩展。
3.7泵长期停运时的注意事项
水泵长期停运时，须注意以下事项：
3.7.1即使泵长期不用，也须每月一次，每次保持60分钟左右的运转；
3.7.2注意对轴、联轴器等外露加工面进行防锈保护；
3.7.3气温过低时，泵内液体就可能冻结，使泵本体受到破坏，因此泵停运时一定要排尽余水；
3.7.4仔细检查联接螺栓、螺母是否松动，特别是有配合的螺栓及转子部件。
3.8其它注意事项
非耐油性橡胶制品，如填料应特别注意不可粘油。
3.9禁止事项
关于运转与操作，要遵守以下的禁止事项：
3.9.1泵不能用于使用范围以外的用途；
3.9.2不得在规定流量范围以外（最大流量以上）运行；
3.9.3绝对不能无水空转；
3.9.4水泵不得逆向旋转；
3.9.5不得在平衡管路上有阀门处于关闭状态下启动（运转）水泵；
3.9.6不得在轴封水流动不畅的状态下启动（运转）水泵。
4.泵的常见故障
泵的常见故障、原因及处理方法见下表：
无水排出
流量不够
扬程不够
汽蚀噪音
启动后吸入不良
轴功率过大
轴承温度高
振动大
处理方法
1.转动方向错误
●
●
●
按电机使用说明书更正电机接线
2.泵内未充满输送液
●
打开排气阀及系统阀门然后向泵内注入液体，并且把泵内气体排尽
3.吸入管内未充满输送液
●
●
●
●
●
开启吸入管路上的排气阀，再向管道内注入输送液，并将管道内气体排尽，然后再检查吸入管路
4.吸入管内有气体侵袭
●
●
●
●
5.输送液中有空气、蒸汽
●
●
按照2、3项执行
6.有效汽蚀余量不够
●
●
●
●
检查吸入管路阀门及锥形过滤器
7.吸入配管进气
●
●
查验吸入配管系统
8.泵达不到额定要求转速
●
●
●
按电机使用说明书检查电机
9.转速过高
●
10.泵出口压力不够
●
将出口阀门关小可调整压力。
但是长期这样下去将会加速零件的磨损
11.锥形过滤器的筛眼阻塞已超过了规定
●
●
检查过滤器前后的压差仪读数，其值是否在规定之内，否则，应停机冲洗和清扫过滤器
12.密封环、轴套等已磨损
●
更换密封环、轴套等零件，检查转子是否偏位或有其它异物进入
13.叶轮破坏和磨损
●
更换叶轮，检查转子是否偏位或有其它异物进入
14.泵内漏损加剧
●
检查泵内零部件，更换有损伤的零件
15.轴心不良
●
●
●
重新找正轴心
16.轴弯曲
●
●
将轴校直
17.转子与固定部件有接触
●
检查轴心是否符合要求及轴是否弯曲
18.轴承磨损
●
检测轴承磨损量，若超过允许间隙则需要更换
19.转子不平衡
●
对转子进行平衡检查，调校转子平衡
20.基础不牢固
●
检查并加固基础
21.电机的振动
●
按电机使用说明书进行检查
22.与泵联接的管路支撑不良
●
检查与泵相联的各种配管及阀门的支撑点位置
凝汽器说明书
凝汽器的作用是将汽轮机排汽凝结成水，并保证在汽轮机排汽口建立起一定真空度的重要辅助设备。
N-55000-1型凝汽器采用双壳体、双背压、双进双出、单流程、横向布置结构,采用从东芝公司引进的AT型管束排列。
其主要部件有凝汽器上部、凝汽器下部、前水室、后水室、凝结水聚集器、死点座、背包式疏水扩容器等。
凝汽器刚性地座在水泥基础上，壳体板下部中心处设有固定死点，运行时以死点为中心向四周自由膨胀，凝汽器与排汽缸之间设有不锈钢补偿节，补偿相互间的胀差。
循环水连通管设有支架支撑，并且允许自由滑动，以适应凝汽器自身的膨胀。
后水室处的管板与壳体间布置有波形补偿节，用以补偿壳体与冷却管纵向热膨胀的差值，同时也改善了冷却管的振动情况，并减少了凝汽器冷却管与管板间的焊口处所承受的拉力或压力。
凝汽器主凝结区安装30332根ø31.75×0.508,L=15335的TP316L钢管，5840根ø31.75×0.711,L=15335的TP316L管安装在空冷区、顶部三排及通道外侧，管子两端胀焊在复合管板上，借助中间管板支撑。
冷却管由前水室侧向后水室侧呈抬高形式布置，以减少运行中的振动，停机时冷却水因冷却管的倾斜而流出。
凝汽器的冷却管排列呈带状，低压缸排出的蒸汽进入凝汽器后，迅速分布在冷却水管全长上，通过管束间的通道和两侧通道使蒸汽全面地沿冷却管表面进行换热并凝结成凝结水，部分蒸汽则由管束两侧通道流向管束的下面，对淋下的凝结水进行回热，每个管束中心区为空气冷却区，用挡板与主凝结区隔开。
不凝结气体与蒸汽经过空气冷却区时，使蒸汽能够大量的凝结下来，剩下少部分蒸汽随同不凝结气体进入抽空气管，被抽真空设备抽出。
每个凝汽器下部有四只小支撑座和四只大支撑座，呈对称布置，在每个支撑座下面布置有调整垫铁。
每个凝汽器下部正中央布置凝汽器的死点座。
前水室上布置有冷却水的进水口、出水口、放气口，前、后水室上布置有铰链式快开人孔，供检修用。
水室为钢板焊接结构，前水室、后水室为柱状。
凝汽器热井有较大的存水空间，可储TMCR工况下3分钟的凝结水量。
凝结水集水箱为矩形，位于高压侧凝汽器下部壳体的底部，其上装有凝结水出水口及检修排水口，检修排水口上装有真空隔离门，该隔离门能在1小时内排出正常水位下的全部凝结水。
每个凝汽器壳体上部布置有7＃、8＃共壳体的低压加热器一台，一台减温减压器。
还布置有抽汽管组，经过凝汽器上部引出，在每一根抽汽管道上都装有补偿节。
凝汽器上部与低压缸之间采用不锈钢制成的补偿节，以补偿凝汽器与低压缸的相对膨胀。
凝汽器本身带有两个背包式疏水扩容器，汇集汽机热力系统中不同压力、不同温度、不同数量的疏水，这些疏水在进入疏水扩容器后将闪蒸出的蒸汽排往凝汽器的喉部，其余未闪蒸的疏水经水封由疏水扩容器底部排往凝汽器，高能疏水进入联箱后，经过扩容膨胀、喷水降温使蒸汽的焓值降低，然后进入凝汽器。
本机组凝汽器上部采用模块化设计。
每个凝汽器上部分为四个模块，各模块在制造厂均进行了预装配，并做好边界组装标记。
凝汽器在电厂组装和安装过程中应严格遵守凝汽器图纸上的“凝汽器与低压缸的连接须知”和“安装凝汽器须知”进行。
凝汽器安装完毕后，与汽轮机排汽口和其它管道连接处的焊缝应严格检查其严密性。
凝汽器在额定工况下的工作参数：
型号：
N-55000-1
冷却面积：
55000m2
冷却水量：
97490t/h
冷却水入口温度：
20.5℃
凝汽器平均背压：
0.0049MPa（a）
水室设计压力：
0.5MPa（g）
冷却管总根数：
36172根
冷却管材质：
TP316L
冷却管规格：
ø31.75×0.711（顶部三排及通道外侧、空冷区）
ø31.75×0.508（主凝结区）
凝汽器净重：
1236t
运行时的重量：
1028t
汽侧充满水时的重量：
3117t
在汽轮机启动以前，应先将凝汽器投入运行并投入主抽气器，使凝汽器内形成一定真空，启动前应关闭凝汽器上所有放水阀门，打开水室上部的放气阀再向水室内充水。
为了启动凝结水泵，凝汽器的汽侧应预先灌入由储水箱来的软化水到高水位计的1/2或3/4处，并进行凝结水再循环。
凝汽器运行中可通过磁浮液位计来观测凝汽器的水位变化，通过磁浮液位计预测是否冷却管已浸入凝结水中，当发现浸入情况时应尽快查找原因，采取措施消除这种现象。
当停机后长期停运时，必须把凝汽器内的冷却水、凝结水排净，防止生锈腐蚀。
运行时冷却水由循环水泵分别打入低压侧凝汽器的两个前水室下部的冷却水进口，进入低压侧凝汽器，流经低压侧凝汽器的两个管束区后，由两个后水室流出，经连通管进入高压测凝汽器的两个后水室，流经高压侧凝汽器的两个管束区后，进入高压侧凝汽器前水室，最后排出，在冷却水进口、出口管道上均装有双金属温度计以测量冷却水进、出口温度。
低压缸排出的蒸汽进入凝汽器后，迅速地分布在冷却水管的全长上，通过管束间的通道和两侧通道使蒸汽全面地沿冷却管表面进行热交换并被凝结成水，部分蒸汽则由管束两侧的通道流向管束下面，对淋下的凝结水进行回热，剩余未凝结的少量蒸汽和被冷却了的空气汇集到空冷区的抽空气管内进入真空系统的设备中排出。
在运行中，不允许冷却管浸入凝结水中，以免发生凝结水的过冷现象，并定期检查凝汽器水侧和汽侧的严密性，以及凝结水的含氧量、含盐量、硬度、碱度等数值，严防冷却管内微生物的腐蚀发生。
在汽轮机正常运行或机组检修后，或当凝汽器真空偏离设计给定值时，均应进行真空下降速度试验。
在汽轮机运行中，可在带满负荷的情况下对两个壳体内的换热管进行胶球清洗，也可以在带60%～70%负荷的情况下对单个壳体内的换热管进行清洗和检修，此时真空度有所降低，运行时间应小于24小时，否则应停机处理。
凝汽器外形图见1-1、1-2，特性曲线见图1-3-1、1-3-2
为了观察凝汽器工作的情况应对下表1-1各项进行测量。
表1-1
序号
测量项目
单位
仪表安装地点
仪表名称
测量精确度
1
大气压力
Pa
表盘
大气压力表
2
真空
Pa
凝汽器喉部
真空表
1.5级
3
冷却水进口温度
℃
冷却水进口处
双金属温度计
1.5级
4
冷却水出口温度
℃
冷却水出口处
双金属温度计
1.5级
5
凝结水温度
℃
凝结水泵之前或之后
双金属温度计
1.5级
6
被抽出的空气蒸汽混合物温度
℃
空气抽出管道上
双金属温度计
1.5级
7
凝结水流量
t/h
凝泵后的凝结水管上
流量表
5%
当凝汽器采用胶球清洗设备时，每班至少投运一次，每次应大于半小时。
图1-1N-55000-1型凝汽器
图1-2N-55000-1型凝汽器
图1-3-1N-55000-1型凝汽器高压侧特性曲线
1-3-2N-55000-1型凝汽器低压侧特性曲线
低压加热器说明书
2.1低压加热器是汽轮机回热系统中，从汽轮机抽出一定数量作过部分功的蒸汽来加热主凝结水的辅助设备。
低压加热器外形见图2-1、图2-2、图2-3。
2.1.1主要技术数据列于表2-1、表2-2
表2-1
名称
单位
JD-1680-3型（5#）
JD-1680-4型（6#）
壳程
管程
壳程
管程
设计压力
MPa
0.6
4.0
0.6
4.0
工作压力
MPa
0.2658（a）
3.2
0.1217（a）
3.2
设计温度
℃
250
180
150
150
工作温度
℃
203.8
126.6
126.5
102.4
工作介质
/
蒸汽
水
蒸汽
水
介质流量
t/h
91.28
2152.21
76.56
2152.21
流程
/
/
2
/
2
腐蚀裕度
mm
1.25
1.25
1.25
1.25
焊缝系数
/
0.85
1.0
0.85
1.0
有效容积
m3
23.2
6.56
23.86
6.68
传热面积
m2
/
1680
/
1680
最大充水重量
t
23.2
6.56
23.86
6.68
表2-2
名称
单位
JD-880/1165-2型
（7#）
（8#）
壳程
管程
壳程
管程
设计压力
MPa
0.6
4.0
0.6
4.0
最高工作压力
MPa
0.0563（a）
3.2
0.0244（a）
3.2
设计温度
℃
100
100
100
100
工作温度
℃
85.6
81.5
65.5
61.6
工作介质
/
蒸汽
水
蒸汽
水
介质流量
t/h
33.97
1076.105
46.83
1076.105
流程
/
/
2
/
2
腐蚀裕度
mm
1.25
1.25
1.25
1.25
焊缝系数
/
0.85
1.0
0.85
1.0
有效容积
m3
27.32
3.51
26.81
6.2
传热面积
m2
/
880
/
1165
最大充水重量
t
27.32
3.51
26.81
6.2
2.1.2低压加热器由水室、管系（带内置式疏水冷却段）、壳体等组成，其中JD-1680-3型和JD-1680-4型低压加热器位于汽轮机中间层平台，JD-880/1165-2型低压加热器是将JD-880-2型低压加热器和JD-1165-2型低压加热器组装在同一壳体内共用一个水室。
面对水室向后看，JD-880-2型在右半侧，JD-1165-2型在左半侧，壳体装焊在凝汽器喉部。
主凝结给水由JD-1165-2型低加的主凝结水进口管流入水室左半侧的下部，流经由不同长度的U型不锈钢管（换热管规格：
ø16×0.9，管材为TP304）所组成的管系，在内置式疏水冷却段被本级疏水加热后又经过凝结段继续被蒸汽加热，然后回到水室右半侧的上部，穿过两块隔板间的窄通道，流到水室左半侧的下部，再经过JD-880-2型低压加热器管系的内置式疏水冷却段，被本级疏水加热后，又经过凝结段继续被蒸汽加热，最后流到水室右半侧上部。
经由JD-880-2型的低加主凝结水出口管流出。
由JD-880-2型低加来的主凝结给水然后顺序流过JD-1680-4型低加和JD-1680-3型低加，并重复疏水冷却段、凝结段的流动，最后被加热的主凝结给水流向除氧器。
加热蒸汽由汽侧壳体上部的蒸汽入口管进入壳体内部，蒸汽与加热管内的主凝结给水通过管壁进行热交换后被凝结为疏水。
四台低加均带有内置式疏水冷却段，均为淹没式结构，是由钢板组成的焊接结构密封腔室，疏水冷却段的内部以定距管把若干块中间折流板定位，低加的本级疏水经由尾部的疏水入口进入本级疏水冷却段，经由中间折流板呈左、右蛇形流动，先与进入本级的主凝结给水进行热交换，由此提高了主凝结给水进入凝结段的温度，降低了温度的疏水最后经疏水出口由壳体前端的下面流出本级低压加热器，由于设置了内置式疏水冷却段，从而提高了机组的热效率降低了机组的热耗。
低压加热器内进行热交换后遗留下来的少量未凝结的蒸汽及空气由位于管系中央部位的空气抽出管抽出。
各低加水室采用封头形式，并配有人孔（为检修时用）,管板两侧分别焊接有水室筒体和壳体筒体，为方便检修在壳体侧筒体靠近管板处采用法兰螺栓连接结构。
在水室及汽侧壳体上装有压力表、温度计和安全阀等。
在汽侧壳体上还装有磁浮液位计、压差形成器等连接的法兰接口。
管系上装有滑动滚轮，使得管系可以支撑在壳体内侧的导轨上，又可以在检修时在导轨上移动，然后以检修支架来支撑管系。
JD-1680-3型和JD-1680-4型低加
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