间接空冷系统研究

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下述情况共同出现时,综合保护处于备用: • 环境温度+5℃以下。 • 十个扇形段有任一个排水伐关闭时。 下述情况之一,综合保护动作: • 系统总压力降低。 • 系统水循环终止。 • 冷却温度低于12℃。
循环泵配置
• 每台机组配置3台35%容量的循环泵,循环水流量 三台泵运行每台泵为6.5T/s;两台泵运行每台泵为 7.3T/s。循环泵的运行台数由环境温度来调整, 夏季气温高时3台泵运行,春秋季和冬季2台循泵 运行(在冬季必须保证二台循环泵运行)。 • 2台机组设1座独立的循环水泵房,布置在冷却塔 附近。 • 正常运行时,系统水面以上的空间由氮气密封。
空冷系统启、停和运行维护
• 机组正常运行时通过启、停一台循环泵和 调节百叶窗开度来调节循环水的出水温度。 如果环境温度较低造成凝汽器的真空太低, 接近汽轮机阻塞背压值时,间冷塔需通过 减少一台循泵运行和关闭部分百叶窗来降 低散热能力。冬季运行时(环境温度小于 5℃),投入保护运行模式,
空冷系统启、停和运行维护
空冷系统主要保护装置
出现下列情况之一安全排水伐自动开启 • 环境温度低于+5℃时,冷却水系统中无 水循环; • 环境温度低于+5℃时, 主冷水管道中水温 低于12℃。 下列情况下,运行的扇形段自动排水 • 扇形段出口温度低于12℃。 • 环境温度低于+5℃时,扇形段内无水循 环。
空冷系统主要保护装置
冷却三角
• 空冷散热器采用钢管钢翅片冷却三角,被 垂直布置在间冷塔周围,共安装有369个冷 却三角,分为10个冷却扇区,每个扇区单 独设置循环水的进,出水管和排水管。 • 其中#1扇区有40个冷却三角;#2-#8扇区有 36个冷却三角; #9扇区有37个冷却三角; #10扇区有40个冷却三角. • 塔内还布置有5个地下储水箱和2个高位水 箱。
• 在间冷系统投运前将其管道及空冷器中充 满水,停运.检修时也可通过排水管将空冷 器中的水排空。充水,排水系统由储水箱、 补水泵(流量40 m3/h、扬程60 m)、充水 泵(流量550 m3/h、扬程50 m)充水管道、 高位膨胀水箱、排水管道和阀门组成。储 水箱的容积(2000 m3)能满足存储所有空冷 器排水的要求。空冷塔内还设有冷热水管 紧急泄水阀,可在紧急情况下将空冷器内 所有冷却水排放至储水箱。
• 当环境温度小于2℃,冷却扇区出水温度小 于32℃时,百叶窗进行关闭调节。当冷却 扇区出水温度小于21℃,要关闭相邻的扇 区百叶窗以增加扇区水温。当某扇区出水 温度低于16℃,经延时后温度仍没有回升, 为防止空冷器冻裂,该冷却扇区需自动泄 水。
空冷系统启、停和运行维护
• 在冬季运行模式下,冷却扇区顶部直立管 水位低于1m,(说明该冷却扇区顶部压力 太低,流速降低,有发生结冰危险)经延 时?min后水位仍低,该冷却扇区需自动泄 水,冷却扇区充水过程中发生故障,该扇 区自动泄水。该运行控制模式为空冷器的 防冻保护模式 。
主机循环泵
• 主机循环水泵为立式单级涡壳离心泵,采 用半地下式,进水温度变幅:0~75℃,型 号:YJG56-45 转速 495转/分;三台循环 泵运行时单台流量6.5;循环泵出口压力 56.7mH2o,二台循环泵运行时单台流量7.3, 循环泵出口压力47.5 mH2o,
主机循环泵
• 循环泵电机在冷态下可连续启动二次,热态下可 连续启动1次的,在运行中掉闸后,首次启动操作 合闸时间不超过2~3s时又掉闸,还可再启动1次。 电机具有F级以上的绝缘和温升不超过B级绝缘使 用的温升值。一般电机线圈温度不大于120℃ • 冷却器采用辅机循环水(引黄水)冷却,进水温 度≤37℃,水压为0.12-0.23MPa。 • 循环泵电机空载时测得的振动双振幅值依据JB/T 8668-1997标准为小于等于0.07mm。
循环泵外型
循环泵布置图
凝汽器
• 采用表面式凝汽器间接空冷系统,凝汽器 循环冷却水为经过空冷塔循环冷却的除盐 水。设计循环冷却水进口水温:37℃ (冬季 20~25℃),设计最高循环冷却水进口水 温:54.47℃,冷却水循环水最大温升: 9~10℃,采用双背压设计,平均设计背压 12kpa。凝汽器的设计循环水流量为 68500t/h,凝汽器的换热面积为35000 m2。
空冷系统启、停和运行维护
• 冬季可通过开启紧急泄水阀对整个间冷塔 空冷器放水来实现空冷器的防冻。紧急泄 水阀在以下情况下自动开启,当冷却扇区 发生了保护性泄水,并且在泄水过程中发 生故障,环境温度低于2℃,冷却扇区有水 且所有循环泵都停止运行。此外也可以通 过DCS屏幕上的按钮打开紧急泄水阀,所 有冷却扇区的水将在规定时间内泄至储水 箱,确保空冷器内的水不会结冰。
空冷系统主要技术参数及保护装置
• • • • • • • 主要设计参数 设计汽温:14.5℃; 设计凝汽器排汽压力:12Kpa; 设计塔的散热量:886MW; 冷却水量:69710m3/h; 塔外10米高处风速不大于4m/s; 大气中无逆温层存在。
不同工况参数保证值
项目 单位 TH(热 TMCR( TRL 阻塞背 效率验 最大连 (铭牌 压工况 收况) 续工况) 工况) 14.5 13.5 30 3
电动机的绝缘等级划分
• 根据不同绝缘材料耐受高温的能力对其规定了7个 允许的最高温度,按照温度大小排列分别为:Y、 A、E、B、F、H和C。它们的允许工作温度分别 为:90、105、120、130、155、180和180℃以 上。因此,B级绝缘说明的是该发电机采用的绝 缘耐热温度为130℃。使用者在发电机工作时应 该保证不使发电机绝缘材料超过该温度才能保证 发电机正常工作。 • 电机绝缘F级155度,而B级温升为80度,那么你 的电机的工作环境温度应小于155-80=75度。
空冷系统启、停和运行维护
• 机组停运时,随着机组负荷的降低逐渐关 小扇形段百叶窗的开度,保持扇形段温度 在规定范围内。检查储水箱水位是否正常, 水位高时排水至正常,防止扇形段泄水后 造成储水箱溢水。机组跳闸后,根据机组 恢复启动时间,循环水温及时安排部分或 全部扇区泄水。扇形段泄水过程中,塔旁 路阀应开启。
防冻措施
• (6)加强间冷塔的就地巡检工作,发现阀门,百 叶窗,水箱水位异常及时采取措施。(7)入冬前, 将清洗水泵停电并放尽水泵和清洗管道内存水。 (8)机组负荷降低后,应及时调整迎风面百叶窗, 随后再逐渐关小其它方向百叶窗。当百叶窗全部 关闭后,扇形段出水温度仍低,申请提高机组负 荷,必要时退出部分扇形段运行。(9)机组甩负 荷时,检查关闭所有百叶窗,必要时对冷却扇区 进行泄水。(10)在冬季应减少调峰深度,尽量 避免快速增减负荷。
系统运行方式
• 为使系统内的压力保持稳定及对循环水随 温度变化引起的体积改变进行补偿,在塔 内设置高位膨胀水箱,冷却扇区充水时, 当高位水箱水位降低时,启动充水泵向循 环水系统补水。 • 冷却扇区正常运行时由补水泵保持高位膨 胀水箱水位 。
系统运行方式
• 当空冷塔冷却段部分或全部停运放水后, 为防止系统内表面受氧化腐蚀,设置充氮 保护系统。氮气管路与储水箱顶部相连, 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 。
防冻措施
• 高位水箱防冻保护。如果高位水箱中有水, 间冷塔内的空气温度低于2℃,并且高位水 箱中的水温低于16℃,启动高位水箱防冻 保护程序对高位水箱中的水进行更换。补 水泵将储水箱中的热水输送至高位水箱, 把高位水箱中的冷却水通过溢水阀泄至储 水箱中。
防冻措施
•Fra Baidu bibliotek冷却扇区顶部直立管防冻措施 • 冬季停机后控制储水箱水位防止水位高将 冷却扇区上、下水母管冻裂。
间接空冷系统
我厂600MW机组采用表面式凝汽器间接 空冷系统,冷却设备为带垂直布置空冷散热器 的自然通风冷却塔(间冷系统),间冷系统采 用单元制,包括循环水系统、空冷器的补水稳 压系统、充氮保护系统、充水,排水和清洗等 系统。其工艺流程:循环水经表面式凝汽器的 水侧通过表面换热冷却汽轮机排气,受热后的 循环水由循环水泵用管道送至空冷塔,通过空 冷散热器与空气进行表面换热,水被冷却后, 再返回凝汽器。空冷循环水系统采用密闭循环, 水质为除盐水。
循环泵运行维护
• • • • • • • • • • • 循环泵出口蝶阀位置正确 电机线圈温度不大于120℃ 轴承温度不大于80℃ 轴承振动双振幅不大于0.076mm 联轴器处振动不大于0.05mm 冷却器进水温度不大于37℃, 冷却水压力在0.12—0.23MPa之间 系统无漏水跑水现象 轴承油位2/3,出口阀动力液压装置油位在中间油位以上 循环泵出口压力正常 电机电流正常
间接冷却系统图
空冷系统启、停和运行维护
• 机组启动时,冷却系统将以空冷却(泄水状态) 启动,两旁路阀开启,循环水通过两个旁路阀进 行循环,也就是旁路运行。在旁路运行成功以后, 扇区将会被一个接一个的充水(一般为对称充水, 充水时先开出水阀15秒后开进水阀),在冷却塔 的任一个部分的五个扇区中有四个扇区充满水后, 旁路阀开始自动关闭,当五个扇区全部充满水后 旁路阀关闭。扇区充满水后,及时开启百叶窗。 冬季机组启动,当循环水温大于规定值及二台循 环泵运行,才能投入散热器运行。控制散热器充 水时间在60-80秒,防止充水速度太慢而结冰。
空冷系统启、停和运行维护
• 机组正常运行时,遇有大风天气时应调整 关小进风口百叶窗开度防止因风速影响散 热器的散热能力,或启动备用循环泵。必 要时可降负荷运行。 •
防冻措施
• 冷却扇区充水防冻控制。在冬季,间冷塔 内空气温度低于2℃时,塔内进水管水温小 于规定值时,禁止向扇区充水。当塔内进 水管水温大于40℃,且充水扇区的百叶窗 全部关闭,同时有二台循泵运行时才允许 给冷却扇区充水。充水过程不能过长,要 控制在规定时间内(控制散热器充水时间 在60-80秒),以免扇区内水温过低造成结 冰。
环境干球温度

凝汽器压力
Kpa
12
12
28
940.2 69710
6.5
863.77 47600
塔散热量 MW 冷却水量 M3/h
827.38 886 69710 69710
空冷系统主要保护装置
出现下列情况之一循环泵自动停运 • 系统中无水循环; • 安全放水伐开启; • 循环泵电机掉闸; • 电机或泵的保护动作;
汽轮机阻塞背压
• 空冷机组的阻塞背压循环水冷却机组的极限真空 是一个意思,是指汽机末级叶片出口处的蒸汽流 速接近该处的音速水平时的背压。它与汽轮机进 汽量相关,不同的进汽量有不同的阻塞背压。汽 机背压小于阻塞背压时热耗增加(原因为蒸汽在 末级叶片形成紊乱的膨胀而引起的附加损失), 同时末级叶片形成的紊乱汽流,还可能造成汽轮 机振动增大,对汽轮机安全运行构成威胁。一般 汽轮机的最低运行背压要高于阻塞值2KPa左右。 (本机阻塞背压为6.5KPa)
防冻措施
• 在冬季,间冷系统运行中除采取以上防冻措施。 还应注意:(1)投入保护运行模式,并且与冬季 运行模式共同运行。(2)入冬前,对冷却扇区的 各种保护进行试验,确保各阀门,百叶窗动作可 靠。机组启、停时就地检查阀门动作可靠。(3) 循环泵处于良好的备用状态,至少保持2台循泵运 行,防止循环水流速过低。(4)当冷却扇区发生 泄漏时,需及时将该冷却扇区退出运行,同时关 闭相邻区域百叶窗。(5)冷却扇区充水和泄水工 作应选在白天温度较高时进行,并尽量减少扇区 的投退操作。
电动机的绝缘等级划分
• 电动机的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级,分A、 E、B、F、H级。允许温升是指电动机的温度与周围环境 温度相比升高的限度。 • 绝缘的温度等级 A级 E级 B级 F级 H级 • 最高允许温度(℃) 105 120 130 155 180 • 绕组温升限值(K) 60 75 80 100 125 • 性能参考温度(℃) 80 95 100 120 145 • 在发电机等电气设备中,绝缘材料是最为薄弱的环节。绝 缘材料尤其容易受到高温的影响而加速老化并损坏。不同 的绝缘材料耐热性能有区别,采用不同绝缘材料的电气设 备其耐受高温的能力就有不同。因此一般的电气设备都规 定其工作的最高温度。
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