空冷.docx
- 文档编号:24806131
- 上传时间:2023-06-01
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:23.71KB
空冷.docx
《空冷.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《空冷.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
空冷
第二节小汽轮机间冷系统
间接空冷系统按配用的凝汽器型式分为带表面式凝汽器的间接空冷系统(简称ISC)和带混合式凝汽器的间接空冷系统(简称IMC),根据通风方式可分为机械通风和自然通风。
带混合式凝汽器的间接空冷系统(IMC)设备繁多、系统较为复杂。
带表面式凝汽器的间接空冷系统(ISC)是在带混合式间接空冷系统的运行实践基础上发展起来的。
带表面式凝汽器的间接空冷系统(ISC)由表面式凝汽器与空冷塔构成。
该系统与常规的湿冷系统基本相仿,不同之处是用空冷塔代替湿冷塔,用除盐水代替循环水,用密闭式循环冷却水系统代替开敞式循环冷却水系统。
一、小汽机间接空冷系统概述
我厂小汽机为表面式凝汽器的间接空冷系统(ISC),配一座4456m2的自然通风空冷塔。
四台小机共设一座间接冷却塔,设4个冷却段,#1、#2、#4分段三角数12个,#3分段三角数9个,冷却三角平行连接。
每个分段设独立的进出水管和排水管,补充水泵及储水池布置在塔区内地下,冷却器水平布置。
小汽机间接空冷冷却水系统采用母管制,冷却水母管管径为DN1400,支管管径为DN1000,二台机组配四台小汽机冷却水泵。
系统中水面以上的空间全部由氮气密封,以防止空气进入,使钢制的空冷散热器内表面不发生氧腐蚀。
在空冷塔内设有高位膨胀水箱以保持系统内的压力稳定。
小机凝汽器型式为单壳体、单背压、四流程,额定排汽量为85.004t/h(TRL工况)。
冷却水进入表面式凝汽器的水侧通过表面换热,冷却给水泵汽轮机凝汽器汽侧的排汽,受热后的冷却水由小机冷却水泵送至间接空冷塔,通过空冷散热器与空气进行表面换热,冷却水被空气冷却后再返回给水泵汽轮机凝汽器去冷却汽动给水泵排汽,构成了密闭循环。
间冷所用水源
用户
凝汽器
真空泵冷却水
真空泵补充水
水源
闭式除盐水
开式水
凝结水
水温
VWO
28.851℃
23℃
52.1℃
TRL
46.254℃
33℃
69.5℃
运行水压MPa(g)
0.2~0.3
0.2~0.3
3.5
设计水压MPa(g)
0.4
0.4
4.0
水质
闭式除盐水
除盐水
间冷系统设计参数:
大气温度为31.22℃时,设计环境风速为4m/s(距地面10m高处),每台机组TRL工况小机排汽流量为86.299t/h,排汽焓2547kJ/kg,排汽背压为20kPa,每台机组小机冷却水量为5100.24t/h,小机凝汽器端差3℃。
大气温度为16.0℃时,设计环境风速为4m/s(距地面10m高处),每台机组TMCR工况小机排汽流量为69.314t/h,排汽焓2443kJ/kg,排汽背压为8.5kPa,每台机组小机冷却水量为5100.24t/h,小机凝汽器端差3℃。
主汽轮机与给水泵汽轮机各个工况下排汽参数
排汽来源
项目
各工况排汽参数
VWO
TMCR
TRL
主汽轮机
主机背压
13.5kPa
13.5kPa
30kPa
主机排汽量
1262.462t/h
1237.654t/h
1245.118t/h
主机排汽焓
2400.9kJ/Kg
2403.5kJ/Kg
2507.1kJ/Kg
小汽轮机(两台小机)
小机背压
8.5kPa
8.5kPa
20kPa
小机排汽量
77.97t/h
69.314t/h
86.299t/h
小机排汽焓
2466kJ/Kg
2443kJ/Kg
2547kJ/Kg
给水泵汽轮机间接空冷系统排汽量与冷却水量关系(两台给水泵汽轮机)
TRL工况背压20KPa(a)
TMCR工况背压8.5KPa(a)
排汽温度
60.107℃
42.704℃
排汽量
86.299t/h
69.314t/h
冷却水量
5100.24t/h
5100.24t/h
环境温度
31.22℃
16℃
小机表面式凝汽器进水温度
47.77℃
小机表面式凝汽器出水温度
57.107℃
39.7℃
总散热量(卖方计算)
110.66MW(3℃端差)
不同背压下冷却水与排汽温度
TRL工况背压20KPa(a)
VWO工况背压8.5KPa(a)
排汽温度&凝结水温度
60.107
42.704
冷却水进水温度
46.254
28.851
冷却水出水温度
57.107
39.704
二、间冷设备及系统
间冷系统由空冷散热器、循环水泵、电动蝶阀、清洗系统、充排水系统、补水系统、充氮保护系统、旁路阀、百叶窗组成。
(一)、空冷散热器
空冷散热器由多排椭圆翅片管管束、分配管、管束上下联箱、支撑管束的钢构架等组成。
冷却元件传热效率高、空气阻力小,强度能满足运行、维修、冲洗要求,钢表面应采用热浸镀锌处理或其他防腐处理。
(二)、循环水泵
四台小机在间冷循环水泵房内共设置有四台循环水泵(间冷系统设计总水量(10200m3/h),三台50%容量,一台33%容量。
4台小机正常运行时2台50%水泵运行,其它两台水泵备用。
两台小机运行时,1台50%容量泵运行,其它水泵备用。
一台小机运行时33%容量水泵运行,其它泵备用。
系统满足一台50%与一台33%水泵并联运行,当三台小机运行时可考虑该运行方式。
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,可就地手动操作,并设有单元控制室控制接口。
水泵冷却方式为自冷却,无需外接冷却水源。
循环水泵惰走时间为(停车时间)1min,水泵允许反转,反转速度不超过额定转数的1.2倍,允许反转的时间不超过15min。
50%容量水泵可长期安全运行的允许最小流量值是1275m3/h。
水泵及电机均采用进口瑞士SKF轴承。
每台水泵均装有放水和放空气管道,每台水泵出口配有压力表、和一次门。
水泵启动前先打开泵入口阀门,出口阀关闭,待泵充满水后,启动泵,打开出口阀,开始正常运行;停车顺序相反。
水泵为关阀启动,启动时允许出口阀最长关闭时间不超过1min。
33%容量水泵技术数据
泵型号
RDL600-620B
流量
m3/h
3380(与一台50%水泵并联运行时)
扬程
m
30(与一台50%水泵并联运行时)
效率
%
85.3
必须汽蚀余量
m
4.8
转速
r/min
980
轴功率
kW
322.9
重量
kg
3500
接口法兰公称压力
进口
MPa
1.0
出口
MPa
1.0
接口管子规格(φ×S)
进口
DN700
出口
DN600
接口方位
进口
水平
出口
水平
旋转方向时针(从电机向泵看)
顺时针
33%容量水泵电动机技术数据
项目
单位
型号
YKK450-6
额定功率
kW
400
额定电压
kV
6
同步转速
r/min
1000
频率
Hz
50
主要特性
效率
%
93.8
功率因数
0.83
堵转转矩
(倍)
0.8
堵转电流
(倍)
6.0
最大转矩
(倍)
1.8
绝缘等级
F
防护等级
IP54
冷却方式
空空冷
旋转方向
同水泵
轴承
SKF
两台50%泵并联运行时,单台水泵的技术数据见下表
泵使用工况点
项目
单位
冷却水泵
泵型号
RDL600-540A2
流量
m3/h
5100
扬程
m
30
效率
%
86.5
必须汽蚀余量
m
5.4
转速
r/min
985
启动形式
淹没启动
轴功率
kw
482
重量
kg
3430
水泵型式
卧式离心式
泵台数
台
3
接口法兰公称压力
进口
MPa
1.0
出口
MPa
1.0
接口管子规格(φ×S)
进口
DN700
出口
DN600
接口方位
进口
水平
出口
水平
旋转方向时针(从电机向泵看)
顺时针
50%冷却水泵电动机技术数据
项目
单位
型号
YKK500-6
额定功率
kw
560
额定电压
kV
6
同步转速
r/min
1000
频率
Hz
50
主要特性
效率
%
94.4
功率因数
0.84
堵转转矩
(倍)
0.7
堵转电流
(倍)
6.0
最大转矩
(倍)
1.8
绝缘等级
F
重量
Kg
3500
冷却方式
空空冷
旋转方向
同水泵
(三)、电动蝶阀
在汽轮机房内的水管线的小机凝汽器出入口、小机冷却水泵房内的间冷循环水泵前后,装有电动蝶阀,型式为金属硬密封短系列电动蝶阀,均安装在水平管道上,阀轴为水平安装,阀门密封满足蝶板工作时,一侧为工作压力,另一侧为无压时,泄漏等级为D级。
蝶阀的电动执行机构有以下性能:
1.智能一体化;
2.380VAC三相四线制供电;
3.阀门力矩保护;
4.阀门行程保护;
5.手动\电动切换装置;
6.阀门开、关方向行程开关各有4对独立的接点,力矩开关不少于2对。
7.有满足远方开、关控制和报警监视接口
阀门本体上设有开、关、停按钮,并有机械显示开启状态的刻度和指针。
蝶阀的关闭时间不大于60秒。
蝶阀性能参数表
序号
项目
单位
数据
1
阀门用途
小机凝汽器入口
小机凝汽器出口
50%间冷泵入口
50%间冷泵出口
33%间冷泵出口
33%间冷泵出口
2
数量
台
8
4
3
3
1
1
3
型号
WD943R-10Q
4
阀门形式
电动蝶阀
5
公称直径
mm
600
900
1000
900
800
700
6
公称压力
MPa
1
7
密封形式
金属密封
8
连接法兰规格
PN1.0Mpa
DN600
PN1.0Mpa
DN900
PN1.0Mpa
DN1000
PN1.0MpaDN900
PN1.0MpaDN800
PN1.0MpaDN700
9
电动装置型号
RA15A
RA30A
RA30A
RA30A
RA16A
RA16A
10
电动装置功率
kw
0.55
1.05
1.05
1.05
0.68
0.68
11
开启/关闭时间
Sec
30
40
40
40
40
40
12
电动装置厂家
上海瑞基
13
电动装置电压
V
380
14
阀轴填料材质
柔性石墨
15
试验压力
MPa
1.5倍设计压力
16
产地
铁岭阀门
(四)、空冷散热器充排水系统
在空冷系统投运前,需将其管道及散热器中充满水,停运、检修亦需将系统水放空。
充水、排水系统由地下贮水箱、输水泵、充水管道和阀门组成。
贮水箱布置在空冷塔内地面以下,输水泵布置在空冷塔内地下。
空冷塔内每个冷却段能独立充水和排水,系统自动控制。
塔内运行段数的调节与环境气温、小机排汽背压、凝结水温紧密结合,必要时自动调节放水、充水。
(五)、空冷散热器补水系统
为了保持冷却水系统内水压稳定,维持正常的水循环,主厂房内设置补水系统。
该系统由(补水)泵以及连接管道组成。
补水泵采用自动控制,当水箱为低水位时补水泵开启向系统补水,当水箱补至高水位时补水泵停运。
(六)、空冷散热器清洗系统
为了防止落在空冷散热器表面的灰尘影响散热效果和腐蚀,需设置固定和移动相结合的水力手动清洗系统,定期对空冷散热器进行清洗。
系统水质:
电导率:
≤0.2μS/cm(25℃)
二氧化硅:
≤20μg/L
(七)、充氮保护系统
当空冷塔某一段或全部停运放水后,为防止散热器内表面腐蚀,设置充氮保护系统。
充氮保护系统由高压氮瓶、压力调节阀、安全阀及管路系统组成,系统自动控制。
氮气管路与地下贮水箱顶部相连,并通过膨胀水箱溢流管、散热器顶部连通管组成充氮保护管道系统。
充氮瓶站系统布置在水塔区内地面。
(八)、干冷塔旁路阀
布置有两个分段旁路阀,在各分段未投用或投用分段和冷水泵运行台数不匹配时,为水循环提供通道。
(九)、百叶窗
百叶窗可自动控制,冬季通过调整百叶窗来控制间冷散热器的冷却风量。
百叶窗调整后,就地和主控应核对位置指示,并检查启闭灵活、关闭严密。
三、自然通风干冷塔(NDCT)的运行控制
(一)、NDCT系统的操作模式
自然通风干冷塔相关系统是机组1&2的公用系统。
电厂功能组和NDCT相关的功能组进行信号交换。
NDCT功能组操作只采用遥控自动自操作模式(通过机组的DCS系统控制)。
组件也可以从机组控制室采用遥控手动模式。
一些设备可采用就近模式操作,但这种就近操作模式只有操作员许可的情况下才可在机组控制室启动。
一些设备可采用就近模式,但是这种就近操作模式(如果由于任何原因使用任何按钮)不允许在在恒稳状态下启动。
通常,这种就近操作模式仅仅着重在试运行或维修的目的情况下。
如果任何设备〈电机、核号、阀门、等等)转换到就近模式(来自MCC或就近)就近模式只有在主要设备控制室操作员允许的情况下才可能采用,任何设备的就近操作模式应显示在DCS屏幕上为操作员提供信息,操作员为了NDCT的安全操作可采取某些措施。
(二)、自然通风干冷塔的防冻保护
任何防冻保护程序始终都不考虑冷却塔范围的其它次序程序,如分段充水等。
保护在手动和自动模式下均起作用。
NDCT系统及组件的防冻保护是通过参照外界环境温度(3选2),控制#1、#2、#3、#4分段出口冷却水温度(3选2),干冷塔出口处总的冷却水温度(3选2)来得以保证的。
一)、分段保护
如果外界环境温度低于5℃,发“冬季条件”信号。
任何分段出水温度小于25℃并且“冬季条件”信号出现,将发相应分段出口某温度测点低于25℃报警。
任何分段出水温度小于20℃并且“冬季条件”信号出现,受影响分段内的自动百叶窗关闭。
如果出口水温大于28℃(最终设定温度值根据运行情况),百叶窗启动器自动打开分段百叶。
任何分段出水温度小于15℃长达XXmin(实际时间试运行阶段定)并且“冬季条件”信号出现,相关分段将自动疏水。
分段充水只能手动充水。
二)整个干冷塔保护
如果外界环境温度低于5℃,整个冷却塔出水温度低于15℃,发“冷却塔出口温度低于15℃”报警信号。
如果外界环境温度低于5℃,整个冷却塔出口水温低于12℃,发“紧急疏水”信号。
值班员决定如何做:
一个分段手动疏水或紧急疏水系统延迟。
如果120S的迟延时间紧迫,可再延迟120S。
如果延迟时间不紧迫,系统自动疏水。
1、所有干冷塔旁路阀自动开启。
2、所有冷却塔分段自动疏水。
3、如果干冷塔长时间停运,稳压水箱需放水。
(三)、旁路阀运行控制
开关旁路阀的数量取决于实际使用的段数及冷却水泵运行数量。
旁路阀的实际运行需依据下面列出的运行分段的数量和冷却水泵的运行数量。
运行的分段数量
运行中冷却水泵运行数量
开启旁路阀
4
2
0
3
2
1
2
2
1
1
1
2
0(所有分段均疏水)
2
2
(四)、稳压水箱的运行控制
稳压水箱的液位运行中自动保持在最小液位以上,如果水位低于最低值,开启补水泵补水,直到水位正常。
如果充水过程中因储水箱水位低充水泵被停止,将发“稳压水箱充水失败”报警。
如果NDCT设备停止运行且外界温度小于X℃,稳压水箱放水,放水手动操作,分段疏水后,开启所有分段进出口阀。
(五)、储水箱水位运行控制
地下储水箱的实际水位不被控制,而是依据冷却塔分段投运的实际数量而定。
实际水位可在在最低水位(充水泵跳闸或手动打开补水阀时)和最高水位(所有分段均疏水)之间。
当储水箱水位低于最低值时,发“储水箱水位最低,手动打开补水线”的报警,可手动开启补水阀恢复水位。
储水箱水位高于最高水位时,闭锁补水阀在关闭位置。
(六)、充氮系统运行控制
水系统保持一个轻微的氮气压力,该压力不被DCS控制。
氮气瓶的实际氮气压力被持续监控,氮气瓶压力低于一定值会在DCS报警。
氮气压力的维持直接由稳压阀控制,不需DCS操作。
(七)、冷水泵运行控制
一)冷水泵的启动控制
启动条件:
干冷塔旁路阀至少有一个开启,冷水泵入口电动蝶阀开启,冷水泵出口液控蝶阀关闭,冷水泵出口电动蝶阀开启,至少有一个小机凝汽器进出口阀开启。
冷水泵电机的辅助冷却系统及其轴承状态良好,冷水泵电机的绕组温度正常,稳压水箱水位高于最低水位。
启动程序:
发启动命令,液控蝶阀油泵启动,油压满足,油压在最低油位以上,冷水泵电机启动,冷水泵出口压力正常,出口液压蝶阀开始打开,达到开启位置后,该冷水泵工作信号出现。
冷水泵启动一定时间内若出口液控蝶阀未在开启位置,则相关冷水泵自动跳闸。
二)冷水泵的运行
泵运行中如果液控蝶阀启动器内的油压小于最小值或启动器内油位小于最小值,则液控蝶阀关闭,冷却水泵跳闸,备用冷却水泵启动。
由于电气原因或其它原因冷水泵掉闸,则备用冷却水泵自动启动。
运行中电机线圈温度高发相应报警。
三)冷水泵的停运
冷水泵SLC停泵,停止冷却水泵,关闭冷水泵出口液控蝶阀,阀门到关闭位置后发泵停运信号。
(八)、分段充水、疏水控制
一)分段充水
各分段充水步骤是一样的,但是由于分段三角区数量不同(#3分段数量最少),为提供最好的压力和热量条件,分段充水次序是#3、#1、#2、#4分段进行充水,停运时分段疏水顺序相反。
分段自动充水程序:
充水条件:
至少一台冷却水泵已运行,若环境温度小于5℃,要求充水前干冷塔出水温度高于40℃,若环境温度大于5℃,无冻结危险,对干冷塔出水温度无要求。
NDCT内分段不排水,除该分段充水外,其它分段无充水指令,分段百叶窗在关闭位置,分段进口阀、出口阀关闭,疏水阀开启。
无紧急疏水指令启动,地下储水箱大于最低水位,充水泵已准备好。
充水指令发出,充水过程:
充水指令发出XX分钟内不考虑相关分段的防冻保护疏水措施。
关闭分段疏水阀,如果在一定时间内不关闭,发“该分段充水失败”信号。
关闭分段百叶,如果分段百叶不在关闭位置,且环境温度小于5℃,发“该分段充水失败”信号。
若环境温度大于5℃,百叶不在关闭位置,发失败信号但不中断充水程序。
充水泵运行,向稳压水箱补水。
若无补水泵运行或地下储水箱水位低均发“该分段充水失败”信号。
稳压水箱达到充满水位,开启分段出口阀,分段水位达到出口管道水位,入口阀开启,分段加进NDCT闭合水循环。
若在规定时间水位未达到,发“该分段充水失败”信号。
分段旁路阀关闭。
该分段工作信号出现。
若环境温度小于5℃,分段百叶保持关闭5min。
否则根据自动开启。
二)分段疏水
该程序可手动启动、防冻保护自动启动,正常恒稳运行情况下操作员误关分段进口或出口阀、充水过程中发“充水失败信号”后自动启动。
分段疏水指令优先于分段充水指令。
分段疏水前的阀门状态:
分段进出口阀开启,分段疏水阀关闭,分段旁路阀关闭。
疏水步骤:
关闭分段百叶,分段进出口阀同时关闭,分段疏水阀、分段旁路阀同时开启,一定时间延时后水位开关提供实际水位低于出口管线水位。
分段的水排入地下储水箱,该分段已疏水信号出现。
若以上那一步操作未能实现,均发“分段疏水失败信号”,该信号一直出现到“该分段已疏水”状态。
四、NDCT系统的投运
NDCT投运前,确认储水箱、稳压水箱水位正常在自动模式,储水箱水位高于一定值。
冷却塔分段程序在自动模式。
化学来的系统补水阀正常,具备补水条件。
两旁路阀开启,系统管道充水完毕,冷却水泵具备启动条件。
启动冷却水泵,分段进行充水,旁路阀按自动控制,稳压水箱水位按自动控制。
根据投用的凝汽器开启冷却水泵,观察各水箱水位和旁路阀状态。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 空冷.docx