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1、汽机凝结水系统及设备讲解一、系统概述凝结水系统的主要作用是将热井中的凝结水由凝结水泵送出，经精处理装置、轴封加热器、低压加热器送至除氧器，期间对凝结水进行加热、除氧、化学处理和除杂质。此外,凝结水系统还向各有关用户提供水源，如有关设备的密封水、减温器的减温水、各有关系统的补给水以及汽轮机低压缸喷水等。二、水泵基础知识1、泵的基础知识：泵是用来把原动机的机械能转变为液体的动能和压力能的一种设备。1）泵的种类：叶片泵：离心泵、轴流泵、混流泵等容积泵：齿轮泵、螺杆泵、活塞泵等其他类型：喷射泵、真空泵等2）离心泵的种类：按工作叶轮的数目分：单级泵、多级泵。按工作压力分：低压泵、中压泵、高压泵。按叶轮的
2、进水方式分：单吸泵、双吸泵。按泵轴的位置分：卧式泵、立式泵按泵的转速是否可变分：定速泵、调速泵。3）水泵的调速方法有：电动机调速、采用液力偶合器和增速齿轮变速、用小汽机直接变速驱动。三、设备名称及用途1.设备名称：凝结水泵。2、设备用途：将热井内的凝结水送至除氧器，同时向汽轮机低压旁路、减温器及低压缸等提供减温水。3、设备的安装地点及标高凝结水泵安装在汽机房内，泵入口中心线标高为-4.80m（暂定）。4、机组容量及运行方式汽轮发电机组容量为660MWo汽轮机运行方式为采用带基本负荷并参与调峰方式运行。四、凝结水泵的配置与运行方式1.凝结水泵的配置每台机组配置2台100%容量的变频凝结水泵，其中
3、1台运行，1台备用,本期工程2台机组共装4台凝结水泵。2、运行方式凝结水泵应能满足机组各种运行工况。当运行泵事故跳闸时，备用泵应能自动投入运行。为了满足启动、停机以及试验条件下的特殊要求，应能就地手动操作，并设有单元控制室控制接口。五、输送介质特性输送介质名称：凝结水总硬度:0molL溶解氧：42gL铁：10gL铜：5gl二氧化硅：15gL油：0mgLPH值：8.09.0电导率（25）:0.2Scm钠：5gL六、凝结水泵的技术数据泵型号C720III-4泵使用工况点额定工况（保证效率点）设计工况最小流量工况项目单位流量t/h14901688372.5扬程m298303385效率%83.5843
4、7.5必须汽蚀余量m3.84.0/转速rmi1428.214801480出水压力MPa2.922.973.77轴功率kW144916591049七、变频电动机技术数据项目单位数据型号YLBPKK630-4额定功率kW1900额定电压kV10同步转速r/min1480频率Hz50主要特性效率%96功率因数0.8899堵转转矩（倍）堵转电流（倍）5.5最大转矩（倍）绝缘等级F重量kg10900冷却方式空空冷旋转方向逆时针（从电机向泵看）八、泵组需要的冷却水水量、压力、温度和水质泵组冷却位置水量m3h水压MPa(g)最高水温。C水质凝结水泵轴承2.00.638闭式水机械密封LO0.638闭式水注:闭
5、式冷却水设计压力约为LoMPa(g)。十一、凝结水最小流量再循环凝结水系统设有最小流量再循环系统，自汽封加热器后的凝结水管路接出，经最小流量阀回至排汽装置热井。该系统的作用有：1.保证在机组启动和低负荷时通过凝结水泵的流量在最小流量以上，防止凝结水泵过热和汽蚀。2、保证在机组启动和低负荷时有足够的凝结水通过汽封加热器，保证对轴封漏汽的良好冷却，维持汽封加热器汽侧微真空，从而保证轴封系统的正常运行。十二、排汽装置真空的形成：主要原因是由于汽轮机的排汽被冷却成凝结水，其比容急剧缩小。如蒸汽在绝对压力4Kpa时蒸汽的体积比水的体积大3万多倍。当排汽凝结成水后，体积就大为缩小，使排汽装置内形成高度真空
6、。对于凝汽式汽轮机组，需要在汽轮机的汽缸内和排汽装置中建立一定的真空，正常运行时，为了保护排汽装置真空，也必须把由真空系统不严密处漏入的空气以及蒸汽里带来的不凝结气体从排汽装置里不断抽走。抽真空系统就是用来建立和维持汽轮机组的背压和排汽装置的真空。低压部分的轴封和低压加热器也依靠真空抽气系统的正常工作才能建立相应的负压和真空。凝汽设备在运行中如果真空系统不严密就会漏入空气，使真空降低，并且使空气的分压力增加，由于空气的溶解度与其分压力成正比，由此造成更多的空气溶入水中。使凝结水含氧量增加，这样，对发电厂热力设备的经济性和安全性都是非常不利的，蒸汽中含氧量增加，从而对热力设备及管道的腐蚀作用加剧
7、，降低了设备的安全性和可靠性。因此，抽真空系统对汽轮发电机组的安全运行是至关重要的。是否能保持最有利的真空，是衡量抽真空设备运行好坏的一个标准，对汽轮机的安全性和经济性有很大的影响。十三、真空系统的基本概念1.绝对压力：容器内工质本身的实际压力称为绝对压力，Pa2、表压力：工质的绝对压力与大气压力的差值为表压力Pa因此，表压力就是我们用标记测量所得的压力。大气压力用符号Patm表示。Iatm=1.0332kgcm2,lat=lKgfcm2=98.0665Kpa,Iatm=IOUKPao3、真空：当容器中的压力低于大气压力时，把低于大气压力的部分叫真空。PV=Patm-Pao4、真空度：有些发电
8、厂用百分数来表示真空值的大小，称为真空度。真空度是真空值和大气压力比值的百分数，即PV/Patm100%,完全真空室真空度为100%,若工质的绝对压力与大气压力相等时，真空度为零。十四、排汽装置的极限真空和最佳真空汽轮机的排汽压力越低，真空越高，则汽轮机的理想比烙降越大，功率越大。但无论从设计角度和运行角度来说，都不是真空越高越好。对于一台结构已定的汽轮机，蒸汽在末级存在着极限膨胀压力。若排汽压力低于该值,则蒸汽的部分膨胀只能发生在动叶之后,产生膨胀不足损失,汽轮机的功率不再增加，反而因凝结水温的降低，增加回热抽汽量而使机组的功率减少。排汽装置的极限真空就是指使汽轮机作功达到最大值的排汽压力所
9、对应的真空。最佳真空是指提高真空后所增加的汽轮机功率与为提高真空空冷风机多消耗的厂用电之差达到最大值时的真空值。十五、排汽装置本体试验为了确保机组的运行性能，排汽装置在正式投入运行前，必须进行灌水试验，真空系统进行严密性试验。1.灌水试验：灌水试验前应注意临时支座是否安装正确，应使用不低于5。（:的清洁水，罐水高度为低压缸与凝汽器排汽接管连接处约300mm,维持24小时。2、真空系统的严密性试验：真空系统的严密性试验是为了检测机组安装质量，了解整个真空系统的严密性，试验应在负荷达80%以上并维持运行工况稳定时进行。试验方法是关闭连续真空泵的空气门，每分钟记录一次真空读数,连续8分钟,真空下降速
10、度是取后五分钟的平均值。真空下降率0.13KPamin优秀真空下降率0.27KPamin良好真空下降率0.4KPa/min合格8.23.2凝结水系统联锁保护8.2321排汽装置水位联锁1）排汽装置水位mm时，水位高报警，联锁关闭补水电动阀。2）排汽装置水位mm时，水位低报警，联锁开补水电动阀。3）排汽装置水位mm时，水位低低报警并联动凝泵跳闸。8.23.2.2凝结水泵联锁及保护1）凝结水泵启动条件(A)排汽装置热井水位正常A、B侧均600mm0(B)凝结水泵入口电动门在全开状态。(C)无凝泵跳闸条件(D)另一台凝结水泵运行或备用已投入2)凝泵工频启动条件(A)凝泵入口门已开。(B)排汽装置热井
11、水位正常。(C)A/B凝结水泵对应变频器至凝泵QFl/QF2断路器分闸。(D)无跳闸条件。3)变频器出口断路器QF1/QF2热控合闸允许条件(与)：(A)A/B凝结水泵工频合闸条件满足。(B)A/B凝结水泵工频停。(C)凝结水泵B/A变频停。(D)凝结水泵B/A变频器出口断路器已分闸(QF2QF1)o(E)允许合QF1/QF2(合闸允许)。4)变频器出口断路器QF1/QF2热控分闸允许条件(或)：(A)变频器准备就绪。(B)远程急停。(C)变频器故障或变频器未运行。5)凝结水泵变频器出口断路器联锁分闸条件：(A)变频器故障。(B)远程急停。6)变频器预充电发出指令允许条件(或)：(A)凝结水泵
12、A变频器断路器已合闸。(B)凝结水泵B变频器断路器已合闸。7)凝结水泵变频器电源断路器合闸允许条件(与)：(A)变频器无故障。(B)允许合变频器进口断路器QFll(高压合闸允许)。(C)无保护动作信号。8)凝结水泵变频器进口断路器分闸允许条件(或)：(A)凝结水泵变频器未运行。(B)远程急停或变频器故障。9)凝结水泵变频器电源断路器联锁分闸条件：(A)变频器故障或远程急停。10)凝结水泵变频器启动允许条件(与)：(A)凝结水泵变频器准备好。(B)凝结水泵变频器无故障。(C)凝结水泵变频器进口电源断路器(QFll)合闸。(D)凝结水泵变频器出口断路器QFl或QF2已合闸。11)凝结水泵变频器紧急
13、停车(或)：(A)远程急停。(B)凝结水泵A保护跳闸条件(A变频运行时)。(C)凝结水泵B保护跳闸条件(B变频运行时)。(D)变频器故障。12)满足以下任一条件，联锁启动备用凝泵：(A)运行泵跳闸(工频停止且变频停止)。(B)备用投入时，工频运行凝泵出口压力MPa时，延时秒。(C)备用投入时，变频运行凝泵出口压力MPa,延时秒。13 )凝泵保护跳闸条件（八）排汽装置热井任一水位低低mm(三取二)o(B)凝结水泵运行中出口阀全关且无全开信号。(C)凝结水泵运行中入口阀全关且无全开信号。(D)凝泵推力轴承任一温度大于75报警，大于85(任一)。(E)凝泵电机上、下支持轴承温度大于70。C时报警，大
14、于80(任一)O(F)凝泵电机线圈任一温度大于105。C报警，大于135。C(六取二)。14 )凝结水泵出口电动门逻辑（八）一台泵运行，备用泵投联锁备用时联开。(B)凝结水泵启动，延时3秒联开出口电动门。(C)凝结水泵工频停止且变频停止，联锁关出口电动门。15）凝结水泵入口电动门（八）凝结水泵工频停止且变频停止且凝泵出口电动门全关。8.23.3凝泵变频装置概述8.23.3.1 凝泵变频器1）厂家：东方日立2）型号:HIVERT-Y10/1543）配置型式：采用一拖二方案，每台机2台凝泵配备一台变频器。正常运行时变频器拖动一台凝泵运行，另一台工频备用，当变频器运行中自身故障或电机、电缆故障时,保
15、护动作跳闸,备用泵工频自动联启。8.23.3.2 变频装置基本原理及主要结构1）变频器的基本工作原理：为基本的交-直交单相逆变电路，是把市电通过二极管三相全桥整流器变成平滑直流，然后通过对半导体器件IGBT逆变桥进行正弦PWM控制，将直流电变成可变电压和可变频率的交流电，由于采用微处理器编程的正弦脉宽调制（PWM）方法，使输出波形近似正弦波，用于驱动异步电机可减小对电缆和电机的绝缘损坏。2）变频器采用单元串联多电平技术，属于高-高电压源型变频器。变频器主要由旁路柜、变压器柜、功率柜和控制柜组成。3）变压器柜：变压器柜装有移相变压器，是一台特殊结构的干式变压器，由其为变频器的各个功率单元提供电源。在移相变压器的底部装有冷却风机，以冷却变压器的温升；在变压器柜的后部右上方装有通风孔,室内空气从通风窗进入变压器，由通风孔上方的冷却风机将热量排出以使其冷却。变压器柜的左柜门和中柜门上都装有电磁门锁，高压电源接通后，将无法开启柜门，只有在不通高压电源时，才能开启柜门。4）功率柜：由相同结构的连接成三相高
