第二篇 汽轮机的汽水系统
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1、1 2 目录 第一节第一节 原则性热力系统原则性热力系统 第二节第二节 凝结水系统凝结水系统 第三节第三节 除氧给水系统除氧给水系统 第四节第四节 高低加系统高低加系统 第五节第五节 循环水系统循环水系统 第六节第六节 轴封疏水系统轴封疏水系统 第第7节节 凝汽器及射水抽气系统凝汽器及射水抽气系统 3 第一节 原则性热力系统 画原则性热力系统简图：一高两低一除氧。 洪湖理昂汽机汽水系统 来自锅炉的新蒸汽经电动主汽门到自动主汽门。自动主汽门内装有蒸汽滤网 ，以分离蒸汽中的水滴和防止杂物进入汽轮机。新蒸汽由自动主汽门经三通 接头分别进入汽轮机蒸汽室两侧，经调节汽门后，在汽轮机中膨胀作功，乏 汽排入
2、冷凝器凝结成水，借助凝结水泵升压，进入汽封加热器，再进入1#低 压加热器，然后进入2#低压加热器；再进入除氧器，经给水泵加压后，进高 压加热器加热，出来后进入锅炉。 汽轮机具有四级回热抽汽，分别由第2，5，8,10级后抽出，即为一、二、三 、四级抽气，一级抽汽供高压加热器，二级抽汽供除氧器，三级抽汽供2#低 压加热器，四级抽气供1#低压加热器。在各级抽汽管道上装有液压止回阀或 普通止回阀，以避免蒸汽倒流影响汽轮机运行安全。当主汽门关闭时，一、 二级抽汽逆止阀联动装置亦随之动作，泄去操纵座活塞下方之压力水，使抽 汽逆止阀在弹簧力作用下自动关闭。三、四级抽汽，由于压力较低，逆止阀 为普通止回阀。
3、4 5 第二节 凝结水系统 凝结水系统的作用 凝结水系统的基本功能是将凝汽器热井中的凝结水由凝结水泵送出, 经除盐装置、轴封冷凝器、低压加热器输送到除氧器，期间还对凝结 水加热、除氧、化学处理和除杂质。此外还向各有关用户更好的提供水 源。凝结水系统的最初注水及运行时的补给水来自凝结水补充水箱。 （主凝结水系统还对凝汽器热井水位和除氧器热井水位做必要的调 节。） 凝结水系统最重要的包含补充水箱、凝汽器、凝结水泵、轴封冷凝器、低 压加热器、除氧器以及连接管道阀门等 6 第二节 凝结水系统 凝结水系统的流程： 主凝结水系统组成 从凝汽器热水井经凝结水泵、轴封冷却器、低压加热器到除氧器的全 部管道系统称之
4、为主凝结水管道系统。 系统组成 1、凝结水泵 2、轴封加热器 3、低压加热器 4、连接管道 5、由补水箱和补水泵组成的补水系统 7 第二节 凝结水系统 1、凝结水泵及其管道 本机组设置两台100%的凝结水泵，一台运行，一台备用。输送介 质是高度线凝结水。 凝结水从凝汽器热水井引出一根管道，用T型三通分别接至两台凝 结水泵的进口，在各泵的进口管道上装有手动闸阀和排空气门以及带 法兰的膨胀节。 闸阀用于检修隔离，凝结水泵出口装有止回阀和电动闸阀，闸阀上 装有行程开关便于检查阀门的开闭状态。止回阀防止凝结水倒流 两台凝结水泵出口管道汇成一根总管，即凝结水总管，在总管上装 有凝结水再
5、循环管道，低加出口装有电动调节门，可以在集控室控制 阀门开度 8 第二节 凝结水系统 2、轴封加热器 系统设置一台汽封冷却器，汽封冷却器设有单独的旁路； 汽封冷却器为表面式热交换器，用以凝结轴封漏汽和低压门杆漏汽。 汽封冷却器依靠汽封抽吸风机维持微真空状态，以防蒸汽漏入大气和 汽轮机润滑油系统。为维持上述的真空还必须有足够的凝结水量通过 汽封冷却器，以凝结上述漏汽。 9 第二节 凝结水系统 3、凝结水最小流量再循环 凝结水系统设有最小流量再循环管路，自汽封冷却器出口的凝结水 管道引出，经最小流量再循环阀回到凝汽器，以保证启动和低负荷期 间凝结水泵通过最小流量运行，防止凝结水泵汽蚀。同时也保证启
6、动 和低负荷期间有足够的凝结水流过汽封冷却器，维持汽封冷却器的微 真空。最小流量再循环管道按凝结水泵、汽封冷却器所允许的最小流 量中的最大者进行设计。最小流量再循环管道上设有调节阀以控制不 同工况下的再循环流量。 再循环组成：在轴封加热器后#1低加前的主凝结水母管上设置一根返回凝汽器的凝结水最小流量再循环管道，该管 上设有凝结水最小流量再循环装置。它是有一个电动调节阀、两个手动阀和一个旁路阀组成。 调节原理：当运行中流量小于凝结水泵要求最小流量时，开启再循环电调门已保证泵的进口不发生汽化 10 第二节 凝结水系统 4、低压加热器及其管道 本机组设置有两台低压加热器，两台均为表面立式悬挂结 构。
7、每台加热器均设置了旁路，加热器的水侧均设有泄压 阀，在进入除氧器之前 的凝结水母管上装有止回阀，以 防止机组事故甩负荷时，除氧器的蒸汽倒流至凝结水系统 加热器旁路作用 当某台加热器故障解列或停运时，凝结水通过旁路阀进入 除氧器。不因加热器的故障而影响整台机组的安全运行。 11 第二节 凝结水系统 5、补充水系统 机组的补充水来自化学处理水，机组启动时通过补充水泵，经补充调 节阀向凝汽器补水、锅炉上水，正常运行时通过补水调节阀进行补水 已补充汽水循环过程中的汽水损失。 6、凝结水系统的疏放水 在凝汽器热水井底部、最后一台（凝结水流向）低压加热器出口凝结 水管道上、除氧器水箱底部都接有排地沟支管，
8、以便在机组投运之前 冲洗凝结水管道是将不合格凝结水顺利排出。 12 第二节 凝结水系统 7、凝结水的杂项用户： 1、均压箱新蒸汽进汽、凝汽器喉部用凝结水喷淋减温 2、真空系统管阀用凝结水做密封水 3、#1、#2给水泵机封冷却用凝结水 4、抽汽逆止门用凝结水作为控制水 13 第二节 凝结水系统 凝结水泵设备规范： 14 第三节 除氧给水系 统 u以回热抽汽来加热除去锅炉给水中溶解气体的混合 式加热器，它既是回热系统的一级， u又用以汇集主凝结水、补充水、疏水、生产返回水 、锅炉连排扩容蒸汽、汽轮机门杆漏汽等各项汽水 流量成为锅炉给水， u并要保证给水品质和给水泵的安全运行，是影响火 电厂安全经济
9、运行的一个重要热力辅助设备。 除氧器的作用除氧器的作用 15 第三节 除氧给水系 统 u除去给水中溶解的氧和其它气体，防止热力设备及 管道的腐蚀和传热恶化。气体大多数来自是补充水及 真空系统漏入。 u说明：电站锅炉，压力5.8Mpa机组给水含氧量不 超过15g/ L，高压及以上机组给水含氧量规定不超 过7g/ L，在大气条件下天然水中溶解的氧气量可达 10mgL，超过规定指标1400倍。 除氧器的任务除氧器的任务 16 第三节 除氧给水系 统 1、化学除氧 采用添加化学药剂的方法能够彻底除去给水溶氧，但 不能除去其他气体且费用较高，生成盐类，不单独 使用。 2、物理除氧 热力除氧：是电厂普遍采用
10、的一种除氧方法。即可以 除去氧气又可当作回热加热系统中的一级混合式 回热加热，价格实惠公道，热经济性好 给水除氧的方法给水除氧的方法 化学除氧原理：在除氧器出口添加还原剂，经化学 反应后除去水中溶解的氧气。 常用的化学除氧方法： 1、亚硫酸钠处理 2、联氨处理 3、加氧加氨联合水处理CWT 化学除氧：彻底除氧，但不能除去其他气体，可能增加可溶 解盐类的含量，且药剂价格昂贵。中小型电厂不采用 热力除氧：价格实惠公道，即能除去溶氧又能除去其他气体，使 给水中不残留任何其他物质 热力除氧是主要的除氧方法，化学除氧只能作为辅助除氧 和提高给水PH值的一种方法。 19 第三节 除氧给水系统 u 除氧原理：将给
11、水加热至除氧器压力下的饱和温度，水蒸气的分压力接近水 面上的全压力，其它气体的分压力趋近于零，于是溶解在水中的气体将从水 中逸出被除掉。 u 理想的除氧效果，一定要满足下面的条件： (1) 一定要把水加热到除氧器压力下的饱和温度，以保证水面上水蒸气的压 力接近于水面上的全压力。实验证明：即使有少量的加热不足，都会引起除 氧效果的恶化。在大气压力下，水加热不足1时，水中的含氧量就接近 1mg/l。 (2) 必须将水中逸出的气体及时排出，使水面上各种气体的分压力减至零或 最小。 (3) 被除氧的水与加热蒸汽应有足够的接触面积，且两者逆向流动，这样不 仅强化传热，而且保证有较大的不平衡压差，使气体易于
12、从水中离析出来。 除氧的方法：热力除氧除氧的方法：热力除氧 20 第三节 除氧给水系 统 （1）初期除氧 水中溶解的气体以小气泡形式克服粘滞力和表面张力逸出， 此阶段可除去80以上的气体。 （2）深度除氧 水中残留的气体依靠单个分子的扩散作用离析出来。 一般除氧器的原理动画 除氧的两个阶段除氧的两个阶段 1、类型 按结构：淋水盘式、喷雾填料式 按压力：真空式、大气压式、高压除氧器 按布置：立式和卧室 2、结构 立式淋水盘式 喷雾式 旋膜式 热力除氧的类型及结构热力除氧的类型及结构 除氧器压力因根据电厂的参数、类型和水质对含氧 量的要求选择，根据技术经济性比较选择 大气式除氧器 大气式除氧器的工
13、作压力选择高于大气压 工作所承受的压力低，设备造价低，土建造价低 工况适应能力差，除氧效果差 使用于中、低参数的电厂 高压除氧器 高参数电厂采用高压除氧器的原因 能够大大减少高加的数目 对锅炉运行有利 有利于避免自生沸腾 对提高除氧效果有利 自生沸腾：指过量的高温蒸汽或疏水进入除氧器，其汽化产生的蒸汽 量以满足加热水到除氧器工作所承受的压力下的饱和温度，使进入除氧器的凝 结水不需要回热加热就能沸腾。 危害：回热抽汽管道的止回阀关闭，破坏汽水的逆向流动，排汽工质损 失加大热量损失加大，除氧效果恶化。同时威胁除氧器安全运作 防止措施：排污扩容器来的蒸汽、漏汽或高压加热器的疏水引致别处 。设置高压加热器疏水冷却器，提高
14、除氧器工作所承受的压力，补水引入除氧 器 除氧器的自生沸腾除氧器的自生沸腾 定压运行：保持除氧器工作所承受的压力为定值。需要在进 汽管道上加装压力调节阀 滑压运行：在滑压范围内运行时，其工作所承受的压力随着 主机出力和抽汽压力的变化而变化，没有额外的 节流损失，热经济性高 除氧器的运行方式除氧器的运行方式 除氧的滑压运行 1、负荷骤升 原因：负荷骤升，除氧器压力上升很快，水箱中的 水由于热惯性滞后于压力的变化，由饱和状态变 成未饱和状态。水面上分离的气体又重新返回水 中 结果:除氧器出口含氧量增加，除氧效果恶化 措施：严控负荷骤升速度，在沸腾管直接加热 水箱中的水，使气温变化跟上压力变化对滑压范 围进行适当压缩
15、2、负荷骤减 原因：负荷骤减，水箱里的水由饱和状态变成饱和 水发生闪蒸 结果：除氧效果由于水的自沸腾变得更好，水温也 因此而下降 发生汽蚀，威胁到水泵的安全运行。 3、给水泵安全工作的条件 有效汽蚀余量：在泵的吸入口，单位重量液体所具有的超过汽化压 力的富裕能量即液体所具有的避免在泵内发生汽化的能量。，它只 与吸入系统的情况有关 必须汽蚀余量：反应泵本身汽蚀性能的好坏，与泵的结构、流速、 流量有关 防止泵汽蚀的措施： 提高除氧的安装高度 采用低速前置水泵 降低泵吸入管道的压差 提高泵吸入管道的流速 增加给水泵的流量 在给水泵的入口注入冷水 适当增加除氧器水箱的储水量 29 第三节 除氧给水系
16、统 除氧器设备规范除氧器设备规范 30 第三节 除氧给水系统 给水泵设备规范给水泵设备规范 水泵电机 型号DG85-8011T型号YKK450-2 流量100 m3/h额定功率400 Kw 扬程800 m标称电压10000 V 转速2950 r/min额定电流28.7 A 必须汽蚀余量额定转速2985 r/min 轴功率功率因数0.86 制造厂上海连成集团有限公司制造厂佳木斯电机股份有限公司 31 第三节 除氧给水系统 给水泵多级叶轮给水泵多级叶轮 32 第三节 除氧给水系统 给水系统给水系统 设置2台电动给水泵，一运一备，采用分段单母管制。 经给水调节后进入汽包。 33 第四节 洪湖理昂汽轮
17、机的高、低加系统 高低加设备规范： 34 第四节 汽轮机的高、低加系统 高压加热器的配置： 采用一级高压加热器。 给水加热器按汽轮机组VWO工况进行设计。 加热器为立式、法兰式，采用盘香管结构,能承受高真空、连接管 道的反作用力及热应力的变化。 所有加热器的疏水、蒸汽进口设有保护管子的不锈钢缓冲挡板。 加热器分别设置起动和连续运行用的排气接口。 高加设置正常疏水口和紧急疏水口。 加热器上有供充氮保护的接口。 加热器符合劳动部能承受压力的容器安全技术监察规程中的有关要求 。 35 第四节 洪湖理昂汽轮机的高、低加系统 高压加热器配置： 水侧设计流量能满足100%负荷的凝结水量。 当邻近的加热器故障时，给
18、水加热器能适应由此所增加的汽侧流量而持 续运行。 为控制疏水水位并保证在各种工况下疏水区的管子都浸在水中。该加热 器有足够的贮水容积。 加热器水位有正常水位、高水位、高-高水位和低水位。 加热器就地带420mA远传功能磁翻板水位计。 加热器汽侧（壳侧）设置泄压阀，当管子破裂时能保护壳体的安全，其 最小容量能通过10%的给水流量。 当汽轮机跳闸时，为防止过多的蒸汽倒入汽轮机，高加配有可靠的液动 力止回阀。 36 第四节 汽轮机的高、低加系统 低压加热器的配置： 采用二级低压加热器。 给水加热器按汽轮机组VWO工况进行设计。 加热器为立式、法兰式，能承受高真空、抽汽压力、连接管道的反作用 力及热应
19、力的变化。 当汽轮机跳闸时，为防止过多的蒸汽倒入汽轮机，全部低加配有可靠的 止回阀。 其余配置同高压加热器。 三段式高压加热器的演示动画 37 第四节 洪湖理昂汽轮机的高、低加系统 表面式加热器的结构：管板U形管加热器 第四节 高、低加系统 1.立式加热器 的结构 特点：特点： （1）检修方便且占地面积小， （2）热经济性较卧式差。 2.立式加热器 应用：一般用在中、小型电厂（200MW）。 39 第四节 洪湖理昂汽轮机的高、低加系统 高低加的疏水放气系统： 40 第四节 洪湖理昂汽轮机的高、低加系统 加热器投停原则： 高、低压加热器原则上应随机组滑启滑停。若因某一些原因不能随机滑 启滑停时，应
20、按抽汽压力由低到高的顺序依次投入各加热器，按抽汽 压力由高到低的顺序依次停止各加热器。 严禁泄漏的加热器投入运行。因为加热器U形管中水的流速很高，一 旦某一处泄漏将严重冲刷其他管子，致使事故扩大。 (3) 必须在加热器各种保护设施及水位计完好的情况下，方可投入加热器 运行。 (4) 加热器投入时，要先投水侧，再投汽侧。加热器停止时，要先停汽侧 ，后停水侧。 (5) 加热器投运过程中，应严控加热器出水气温变化率在规定的范围 内，以防热冲击而损坏设备。实例：某实例：某机组低加出水气温变化率 3/分，高加出水气温变化率 1.85/分。 41 第四节 洪湖理昂汽轮机的高、低加系统 高低加运行注意事
21、项： 当加热器管束破裂或管束接口渗漏，而同时抽汽管上逆止阀又不严密 时，给水可能进入汽轮机，造成汽轮机事故，锅炉断水。故面式加热 器需要设置旁路管道。 加热器水位（加热器汽侧水位过高、过低，不仅影响回热经济性，还 威胁机组的安全运行。） （1）水位过高，将淹没部分传热面积引起汽压摆动或升高，水可能从 抽汽管倒流入汽轮机造成水击，使抽汽管，加热器壳体产生振动。 （2）水位过低或无水位，蒸汽经疏水管流进相邻压力较低一级加热器 ，排挤该低压抽汽，降低热经济性，并可能使该级加热器汽侧超压、 尾部管束受到冲蚀（对内置式疏冷器危害尤甚），同时加速对疏水管 、阀门的冲刷和汽蚀。 端差。端差增大的原因可能是加
22、热器的受热面结垢、汽侧主要抽空气 不良、使传热系数值减小，水位过高淹没受热面，或水侧旁路门漏水 引起的。 42 第五节 循环水系统 循环水系统：为凝汽器、水水热交换器提供全厂的冷却水 供水方式 直流供水（开式） l具备充分的水源：海、江 循环供水（闭式） l冷水塔 主要动力设备 循环水泵 l低压头大流量水泵 43 第五节 循环水系统 循环水系统： 44 第五节 循环水系统 45 第五节 循环水系统 循环水泵设备规范： 46 47 第六节 轴封疏水系统 48 第六节 轴封疏水系统 轴封和汽封 轴封是汽封的一种。为避免汽轮机汽缸与转子动、静之 间的碰撞，必须留有适当的间隙，这些间隙的存在势必导
23、致漏气，为此必须加装密封装置，也就是汽封。 根据汽封在汽轮机中所处位置可分为：轴端汽封、隔板汽 封、和围带汽封。 汽封类型：汽轮机汽封大部采用迷宫式汽封。按其形式有如下 几种：最常见的为梳齿式迷宫汽封。现有部分机组改造成蜂窝式汽封。此类 汽封可减少原30%的漏汽量 ，为了进一步缩小动静间的间隙。现有更为先进 的刷式汽封，因此类汽封材料要求很高，目前未能得到普遍的推广。 51 第六节 轴封疏水系统 高低压轴封的作用：高低压轴封的作用： 在汽轮机的高压区段， 轴封系统的正常功能是 防止蒸汽向外泄漏，造 成工质损失，并使轴颈 加热或冲进轴承箱破坏 润滑油质； 在汽轮机的低压区段， 则是防止外界的空气
24、进 入汽轮机内部，保证汽 轮机有尽可能高的线 第六节 轴封疏水系统 轴封系统的功能：向汽轮 机的轴封和主汽阀、调节 阀的阀杆汽封供送密封蒸 汽，将各汽封的漏汽合理 导向或抽出。 轴封系统主要装置：密封 装置、轴封蒸汽母管、轴 封加热器等设备及相应的 阀门、管路系统构成。 53 第六节 轴封疏水系统 汽轮机轴封蒸汽系统包括： 主汽门和调节汽门的阀杆漏汽 汽轮机汽缸的前后轴封漏汽和轴封用汽 轴封压力调节器能适应来自回热抽汽、辅助蒸汽两种汽源向轴封供 汽的调节要求。不论使用何种汽源，均可防止汽轮机进水，并使汽 缸与转子之间的相对膨胀差在允许范围内。轴封系统配置简便，调 压、调温装置可靠，
25、满足轴封的供汽参数要求。 1台100容量的轴封加热器。其为管壳表面式换热方式，管子材料 为不锈钢。 在机组启动和各种运行工况下，轴封供汽系统能自动调整压力，并 设置安全门和溢流装置。 54 第六节 轴封疏水系统 洪湖汽轮机汽封系统： 前后汽封均为梳齿式高低齿结构，有轴封抽汽装置，汽轮机前 后汽封近大气端的腔室，和主汽门、调速汽门、各抽汽阀门杆 近大气端漏气均有管道与汽封加热器低压室相连。前后汽封的 平衡腔室和各阀杆的高压漏气端均与均压箱相连，均压箱上装 有汽封压力调整分配阀，使均压箱保持2.94kpa29.4kpa的压 力，当均压箱中压力小于2.94kpa时，二抽蒸汽则通过该分配阀 向均压箱补
26、充；当均压箱中压力高于29.4kpa时，多余的蒸汽也 通过分配阀排入冷凝器中。 轴封的结构和工作原理 汽轮机轴封是由：汽封块、汽封套、弹簧片构成 的。 一般汽机采用的是高低齿梳齿弹性汽封，它是由许多和两 齿之间的环形汽室组成。汽封齿有高有低，正好和轴套上 的高低台阶相对应，蒸汽汽封齿尖进入环形汽室后，容积 增大，压力降低，产生涡流和碰撞，动能被消耗，转换为 热能。这样，每经过一道汽封齿，就重复一次上述过程， 蒸汽流经的汽封齿越多，齿隙的流速就越小，漏汽量就越 小。 气体穿过齿顶间隙进入空腔，由于容积突然扩大，气体 膨胀而产生剧烈的漩涡。在容积比间隙容积大很多的空腔中 气体流速几乎等于零，这时，
27、气流的绝大部分动能转化为热 能，被腔室中的气体吸收，气体温度又从流经间隙时的温度 回升到流入间隙前的温度，在空腔内的压力却回升很小，使 气流的焓值保持接近于间隙前的数值。气流残存小部分动能 ，以余速穿过下一级齿顶间隙继续降低压力和流量。经过一 级一级地重复上述节流及等焓热力学过程，使气体的残余速 度非常低，气体压力逐渐降低，最终气体的外漏量非常小， 起到了密封作用。 轴封的工作原理 58 主蒸汽系统从锅炉过来一共分两路至汽机系统。 1.一路供汽轮机做功用。 2.一路供均压箱备用用汽。 均压箱-最大的作用就是汇集、分配及均衡汽压，是 针对汽封设立的。 1. 将接入箱体和漏入箱体的汽源扩容减压均衡，
28、调整启机前轴封所需 压力温度的蒸汽：2.9429.4KPa，温度120至140度，启机前给前 后轴封供汽，正常运行时利用前轴封高压漏汽补充后轴封汽源。 2. 防止汽机前轴封往外漏汽，以改善车间环境； 3. 防止低压段轴封往里吸气，影响线. 热态启动时，给前后轴封提供高温轴封蒸汽。 均压箱有两路备用汽源。 一路为新蒸汽， 还有一路为除氧器的二抽蒸汽。 第六节 轴封疏水系统 59 均压箱 正常压力：2.94KPa29.4KPa 正常温度：150250 1. 汽封压力调整分配阀（如右图） 第六节 轴封疏水系统 轴封系统设备的作用和组成、类型： 轴封采用自密封系统，备有主蒸汽、除氧器汽平衡母管
29、来、门杆漏 汽、抽汽汽源。正常运行时轴封2#机组由新蒸汽为轴端汽封汽源，直 接用来汽手动门调节均压箱压力（可考虑用一段抽汽供汽，但需调整 好自力式调节器）；1#机组由高压端漏汽反供均压箱，使用至凝汽器 调节阀控制均压箱压力。调节阀调节范围为0-50，0位为调门全开 位， 50为至凝汽器全关位， 50以上开度时，门杆漏汽与二段抽 汽来汽开始供汽至均压箱（但此汽源供汽时存在一定的风险，无法保 证管线无疏水）。机组启动、停止或异常工况运行时也可依据情况选 择主汽汽源供汽。 61 当启停机或机组低负荷时，前轴封高压漏汽无法满 足后轴封供汽时我们要投入主蒸汽以保证后轴封的 用汽，避免后轴封密封汽失汽而降
30、真空。（同时我 们均压箱的备用用汽还有一路为除氧器的二抽蒸汽 ，但是我们基本不用这一路，因为二抽蒸汽压力较 低且投用时管道还要进行暖管，所以在紧急情投用 的情况下不如新蒸汽系统来的快而有效。在长时间 投用新蒸汽的情况下一定要投用均压箱的减温水以 控制均压箱的压力和温度。） 第六节 轴封疏水系统 62 均压箱 63 轴封加热器系统 轴封加热器：它与轴加风机组合。轴封加热器：它与轴加风机组合。 轴封加热器的作用是回收轴封漏汽并利用其热量来加热凝 结水的装置,减少能源损失,提高机组热效率。 工作原理：利用轴加风机对轴加产生微负压，使得机组 后轴封回汽高压调门漏汽主汽门漏汽及前轴封高压漏汽各 抽汽逆止
31、门低压漏汽回收至轴加并加热凝结水后冷凝成疏 水回收至凝汽器，控制轴端漏汽，防止蒸汽顺轴进入轴承 箱，导致润滑油油质劣化，调节元件及管道严重锈蚀。 若汽封漏汽过大，还将使靠近轴封处的轴承温度上升，并 进入轴承室中，造成油内进水。 由于凝汽器真空远高于加热器内部真空，因此轴封加热 器的过低水位直接影响到凝汽器的真空，但水位过高也会 造成加热器换热效果降低。 65 轴加多级水封：多级水封，疏水采用逐级溢流，而 加热器内的蒸汽被多级水封内的水柱封住不能外泄 。水封的水柱高度取决于加热器的压力与外界压力 之差。水封的优点：没有物理运动，因而无磨损、 无卡涩，没有电气元件，没有电耗，结构相对比较简单、维 护方便
32、。 注意： 机组开机前，多级水封要注水排空，否则运 行中会漏真空。 （当轴封加热器水位过低或无水后 ，会影响真空） 第六节 轴封疏水系统 轴封加热器多级水封轴封加热器多级水封 水封的级数可以用公式：水封的级数可以用公式： gh pp n 21 P1:轴加内的压力，kPa; P2:外界压力，kPa; h :每级水封管的高度； ：水的密度，kg/m3. 轴加多级水封图轴加多级水封图 凝结水来 排 空 放水 放 水 轴 加 疏 水 来 至 凝 汽 器 放 水 放 水 排 空 排 空 轴封送汽需要注意的几点 1、轴封供汽前应先对送汽管道进行暖管，使疏水排尽。（暖均压箱时，暖均压箱时， 必须确认均压箱至前后轴
33、封手动门关闭状态，疏水全开必须确认均压箱至前后轴封手动门关闭状态，疏水全开）湖南湘澧盐 矿6000KW机组发生过热态投轴封时均压箱疏水进入轴封，造成转子 弯曲事故。 2、必须在连续盘车状态下向轴封供汽，热态启动应先向轴封供汽，后抽 线、向轴封供汽时间必须恰当，冲转前过早地向轴封供汽，会使上、下缸 温差增大，或使胀差向正值增大。 4、注意轴封送汽的温度与转子温度匹配。热态启动要选用适当的汽源（ 热态尽可能通过均压箱暖箱提高其温度通过均压箱暖箱提高其温度），高于轴封体温度，有利于 胀差的控制，而冷态启动轴封供汽最好选用低温汽源。 5、轴封汽源切换时必须谨慎（防止因负荷低切换供汽导致均压箱压
34、力不防止因负荷低切换供汽导致均压箱压力不 足影响真空足影响真空） 汽封系统的投停 轴封系统的投运 冷态启动时：先暖均压箱（检查均压箱至高低压端轴封进汽手动门处 于关闭状态，确认均压箱底部疏水全开）；当凝汽器线kpa 后，调整均压箱压力，高低压端轴封送汽，关闭均压箱疏水阀门。 热态启动时：要先送汽封供汽，后抽真空，向轴封送汽是时间要恰当 ，防止胀差增大。轴封送汽要及时启动射泵，防止轴封汽进入排气缸 ，排气压力升高，造成排气缸安全门动作，影响开机。 汽封系统的停运和需要注意的几点 汽机打闸后，根据凝汽器真空及时作出调整均压箱压力。监视汽机转子转 速到零，凝汽器真空到零，方可停止轴封供汽。 如线、未到零就停止轴封供汽，则冷空气将自轴端进入汽缸，使转子 和汽缸局部冷却，严重时会造成轴封摩擦或汽缸变形。 70 第六节 轴封疏水系统 疏水膨胀箱-在启停机时当蒸汽通过管道预热或者冷 却的过程中,有一部分蒸汽会冷凝成水,但这部分水是不能 够进入汽轮机的，所以疏水膨胀箱用来收集各处管道压力 温度相近的各处疏水，不同来源的疏水一起汇到疏水膨胀 箱之后能够直接进行“膨胀”，这样各路疏水的温度压力就会 接近相同，形成同样参数的疏水或是汽水混合物，疏水和 汽再分别回收至凝汽器。 71 第六节 轴封疏水系统 疏水系统： 设有一台疏水箱和一台疏水扩容器。另设有二台疏水泵 ，一台运行，一台备用。疏水经疏水泵升压后，
36、进入除氧 器。疏水箱的水位设有自动调节系统。 本体疏水：疏水管、阀门和疏水扩容器组成的汽机本体疏 水系统，确保启动和停机时，将汽缸、蒸汽室、主汽管及 各抽汽管、各阀门的凝结水疏走并回收利用，以免汽缸内 积水，造成汽机转子弯曲等重大事故。当不能回收利用时 ，将其及时排出，确保机组安全。 72 第七节 凝汽器及射水抽气系统 1、凝汽系统的组成：凝汽 器、抽气设备、凝结水 泵、循环水泵及其连接 管道。 2、凝汽系统的任务： 在汽轮机排气口建立 并维持高度真空； 将汽轮机排汽凝结成 凝结水作为锅炉给水循环 使用。 73 第七节 凝汽器及射水抽气系统 3、凝汽系统的原理 在凝汽器中，不断循环的冷却水创造
37、凝汽器中的低温 环境，使排汽释放汽化潜热而发生凝结。凝汽器中 蒸汽凝结的空间是汽液两相共存的，汽侧压力等于 蒸汽凝结温度所对应的饱和压力。蒸汽凝结温度由 冷却条件决定。只要冷却水温不高，蒸汽凝结温度 也不高，一般为30左右，所对应的饱和压力约为 4-5kPa,该压力大大低于大气压力，从而在凝汽器中 形成高度真空。 真空是如何形成的？ 汽轮机的排汽进入凝汽器汽侧，循环水泵不间断地把冷却水送入凝汽 器水侧铜管内，通过铜管把排汽的热量带走，使排汽凝结成水，排汽 的比容急剧减小（约减少到原来的三万分之一），因此，原来蒸汽端 占据的空间便形成了线 第七节 凝汽器及射水抽气系统 4、表面式凝汽器
38、 75 第七节 凝汽器及射水抽气系统 表面式凝汽器结构简图 76 第七节 凝汽器及射水抽气系统 表面式凝汽器结构： 1.1.凝汽器的外壳凝汽器的外壳 材料：生铁铸造或钢板焊接 外形：圆形（中小机组）或方箱形（大机组） 2.2.水室和端盖水室和端盖 材料：生铁或钢板 3.3.管板和隔板管板和隔板 材料：黄铜和不锈钢 4.4.凝汽器管凝汽器管 材料：铜管、不锈钢管或钛管 隔板隔板 穿插铜管穿插铜管 79 第七节 凝汽器及射水抽气系统 凝汽器设备规范： 凝汽设备正常运行的好坏对整个机组运行的经济性和 安全性有很大影响。凝汽设备的运行主要是保证凝汽器 维持最有利真空、减小凝结水的过冷度和凝结水品质合 格。
39、 凝汽设备正常运行时，首先是对凝汽器的线、凝汽器真空（影响因素，提高途径）； 2、凝汽器的热力特性； 3、凝汽器真空对汽轮机的安全性的影响； 4、凝汽器真空对汽轮机的经济性的影响； 5、N20-4.9对凝汽器真空的规定。 第八节 凝汽器的运行与维护 一、影响凝汽器真空的因素一、影响凝汽器线）冷却水温度冷却水的进水温度（tw1） 2）冷却水量（t）， 主要是冷却水不足，而水量不足的原因是泵出力不足或水 阻大；水阻大的原因是泵出口阀或凝汽器进水阀开度不足、 虹吸破坏及冷却管堵塞； 3）冷却管冷却管表面脏污或结垢；凝汽器水位高，淹 没部分管束；或者堵管太多。 4）抽气设备 5）
40、负荷（Dc） 6）真空系统的严密性： 真空严密性差是造成汽轮机真空低 的根本原因。 二、提高真空的途径和措施二、提高线）提高真空系统的严密性 真空系统严密性试验，凝汽器汽侧灌水查漏，卤 素检测法等等。 2）清洗受热面 胶球清洗系统；凝汽器半侧隔离清洗 3）降低冷却水温 冷却塔；取水点 4）适时增大冷却水量 可根据不同季节和机组功率的变化调节水量；两 机三泵 五、洪湖N20-4.9对凝汽器真空的规定。 凝结水过冷度1-1.5 凝汽器端差10 三、真空系统的严密性三、线、空气对凝汽器运行的影响 空气来源：（1）由新蒸汽带入汽轮机；（2）处于真空状态下的低压各 级
41、与相应的回热系统、排汽缸、凝汽设备不严密处漏入的； 空气的危害： （1）空气漏进凝汽器的真空系统内要影响机组的经济性和安全性，漏泄 严重时要被迫停机。 （2）当空气漏入凝汽器后，换热效果降低，凝汽器内的线）凝结水中的含氧量增加，设备的腐蚀速度加快； （4）蒸汽分压相对降低，其凝结水温度不高于凝汽器内总压力所对应的饱 和温度，过冷度增加。 真空系统易泄漏空气的薄弱环节有： （1） 凝汽器热井、低压加热器玻璃管水位计常常会出现漏点、缺陷，漏入空气，造成严密 性下降。 （2） 轴封加热器水位自动调节失灵导致水位偏低，水封无法建立，导致空气漏入。 （3） 采用迷宫式水封的给水泵，其密封水排至
42、凝汽器，水封无法有效建立，导致空气漏 入。 （4） 低压缸防爆门、凝汽器人孔门等也经常由于密封不严，或防爆门有裂缝，导致空 气漏入。 （5） 汽机低压轴封由于轴封压力不能满足需要，造成轴封泄漏，另外，汽封间隙的大小、 汽封的完好程度也是造成轴封泄漏的主要的因素。 （6） 凝结水泵进口法兰、凝泵水封泄漏也经常导致凝结水溶氧不合格。 （7） 管道安装。目前的新建机组，安装质量较好，用于承受压力的管道均进行水压试验，真空管道 均进地灌水试验，由于法兰，阀门盘根等问题造成泄漏的情况较小。 （8） 部分低压管道上的疏水阀、排汽阀，关闭不严，导致真空泄漏。 真空严密性试验：（正常运行后） 1 实验前应具备的条件：
43、a试验时凝汽器线Kpa b试验时负荷及其他运作状况稳定 c保持机组负荷不低于80%额定负荷 2 试验方法 a记录试验前负荷、真空、及当地大气压力值。 b 关闭运行抽气器空气门。 c每半分钟记录一次线分钟后开启抽气器空气门恢复正常 d取后3分钟真空下降值，求取每分钟真空下降平均值。 e真空严密性标准为： 线mmHg/mim)则为优； 小于0.27 KPa/min(2mmHg/mim) 则为良； 小于0.4 KPa/min(3mmHg/mim)则为合格。 f需要注意的几点：试验过程中应严密监视凝汽器真空下降情况，当真 空下降速度过快时，应立即恢
44、复开启抽气器空气门，并汇报领 导研究处理。 真空查漏 氦气检漏仪 停机后，汽侧灌水查漏（停机后全方面检查的好方法） 凝结水过冷 1.过冷现象:凝结水温度不高于凝汽器入口蒸汽温度的现象。 过冷度 1，煤耗 0.1%0.15 危害 低加吸热量 凝结水含氧量 低加管道和设备腐蚀 2.产生过冷的运行的原因 凝结水位过高，淹没冷却水管，使凝结水被进一步冷却。 凝汽器内积存空气。漏入空气过多或抽气器工作不正常， 使空气分压增大； 3.3.减小过冷度方法：减小过冷度方法：采用回热式凝汽器。采用回热式凝汽器。 四、凝结水含氧量的监视四、凝结水含氧量的监视 1、凝结水含氧超标的危害： 1）、 凝结水溶氧超标将会引起
45、管道腐蚀，并使凝结水含有氧 化铁离子，这些离子沉积在锅炉受热面上，可引起爆管，并氧化 腐蚀低压加热器钢管。 2）、增加除氧器的负担。 2、凝结水溶解氧的机理： 由于凝汽器内空气进入和凝结水存在过冷，使凝结水中溶解氧， 这就是凝结水溶解氧的机理。空气漏入量增加，凝结水溶解氧量增 加，凝结水过冷度增加，凝结水溶解氧量也随之增加，如果空气不 进入和过冷度为零，氧气在液体里的溶解度趋于零，因此凝汽器被 设计成象除氧器那样，并且在满负荷时效果最佳，这是理想状态， 影响凝结水溶解氧的两个因素是凝结水存在过冷度和空气的进入。 胶球清洗装置 92 作业： 凝汽系统的名词解释： 凝汽器端差 凝结水过冷度 最佳线、空 冷却倍率 空气漏入凝汽器有哪些危害？熟悉真空严密性试验和线、射水抽气器 射水抽气器不消耗蒸汽,运行费 用较低; 系统简单,结构紧密相连,运行 可靠,维护方便。但需设置专用水泵 ,投资较大,且不能回收被抽除的混 合气体中的蒸汽。 适合于滑参数启动和滑压运行 的单元制再热机组。 二、二、 射水抽气器射水抽气器 逆止阀，射水泵 停 水防止工作水倒 入 凝汽器 混合室 扩压管 工作水室 喷 嘴 射水泵 高压工作 水 （循环水 ） 与凝汽器 抽气口相连 喉部 优 点 无需汽源无需汽源 工作可靠工作可靠 无需启动抽气器无需启动抽气器 不回收工质不回收工质 缺缺 点点 噪音大噪音大 效率低
47、效率低 5.4 抽气器抽气器 5.4 抽气器抽气器 96 第七节 凝汽器及射水抽气系统 射水抽气系统射水抽气系统 由2台射水抽气器，1个水池和2台射水泵等设备组成， 运行中可用1台射水泵保持凝汽器正常运行的真空值。 乙方提供射水抽气器。 机组起动时，在系统密封性能满足要求的条件下，凝 汽器抽线分钟。 设计中考虑防止抽真空设备出现故障时大气倒入凝汽 器，使真空骤跌的措施。 汽轮机后汽缸上设置真空破坏阀。 真空系统的阀门具有可靠的气密性。 真空系统简图 凝汽器 射水抽气器 100 作业 洪湖理昂电厂N20-4.9型汽轮机由南京汽轮机厂生产，请 说明其型号的含义？ 请说明凝结水系统中凝结水最小流量再循环的作用？ 请问低压旋膜除氧器的工作原理？洪湖除氧器出水含氧 量是多少？ 高低压加热器运行的需要注意的几点？ 画洪湖理昂汽机高低加疏水放气系统图画洪湖理昂汽机高低加疏水放气系统图 画洪湖理昂汽机循环水系统图画洪湖理昂汽机循环水系统图 画洪湖理昂汽机轴封疏水系统图画洪湖理昂汽机轴封疏水系统图 画洪湖理昂汽机汽水系统图画洪湖理昂汽机汽水系统图 101
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人音版（2019）高中 必修《音乐鉴赏》 5.9 独唱曲 课件（19张PPT）
