定冷水系统讲解

3定冷水冷却器
水冷却器标准的设计为两台冷却器，每台冷 却器的输出为100％。该冷却器设计为不锈 钢板式冷却器，所有浸湿表面为不锈钢材料。 当出现故障时，另一台冷却器必须单独承担 整个冷却水容量的水流。
水-水冷却器的冷却水侧设计压力为1.0MPa， 试验水压为1.5MPa。工作水压不高于 1.0MPa。
水箱上设置有液位信号计，液位信号计 上配置了液位信号接点和液位变送器，实 现液位高或低时的报警和液位连续信号。
2定子水泵
定子绕组冷却水系统为一闭式循环系统。为 保证发电机连续、可靠的运行，配有两台各 为100％额定能力的单级耐腐蚀离心泵使水 循环流动，两台泵中必须选择一台为工作泵、 另一台为备用泵。当工作泵出现故障时，备 用泵将自动启动。泵由三相交流电动机驱动， 由不同的系统供电以提高可靠性。
交换能力
15
m3/h
离 进水温度
≤60
℃
子
交 设计压力
1.0
MPa
换
器
树脂型号 采用电厂化水用树脂
三、逻辑联锁
1、定冷水泵启动允许条件：发电机定子冷却水箱水位不低 2、定冷水泵联启条件（A为例，B同） 定冷水泵A备用状态 定冷泵B跳闸或定冷水泵出口母管压力低 3、定冷水泵联停条件（A为例，B同） 两台定冷水泵均在运行 发电机定子线圈进水压力＞0.31MPa，延时10s停运A
这些表计用以对系统各参数进行显示和 报警。
6温度调节阀
温度调节阀用以调节定子冷却水进入线圈前的温度。 它是一套气动式三通调节阀，其主要部件有：气/ 电定位器、阀位变送器、空气过滤减压器、手轮结 构。温度讯号由水集装上的铂热电阻(TE-321)输 出信号到电厂中控室DCS系统上接收后，转变成 4~20mA电信号，再反馈到调节阀上的气/电定位 器，输出工作气信号以驱动调节阀执行机构。阀位 变送器将阀位变化信号输出。
数量
2×100％
形式
板式
热交换功率
4637
kW
冷却器
二次水量
154.6
m3/h
二次水进水温度
≤38
℃
二次水进水温度
0.2~1.0
MPa
二次水压力降
≤50
kPa
4过滤器
系统中设置有两种用途的过滤器。一种用于补水管 路和离子交换器出口管路上，另一种用于主管路。
主管路过滤器的滤芯为特制缠绕式，即在一根 管壁上钻有许多小孔的不锈钢管的外表面再绕缠经 特别处理过的脱脂棉或其他纤维制品，从而使过滤 器具有很高的过滤精度(不大于10μm)。过滤器顶 部装有排气阀，系统充水时应将壳体内气体排尽， 底部装有排水门，供清洗或更换滤芯时排水用。
4、定冷水系统设备容量
- 定子绕组冷却水系统采用集装式，并备有“混合床” 离子交换器。
发电机管道设计考虑对定子绕组能够进行反冲洗，反 冲洗管道上加装过滤器。内冷水进水处和水冷器出口 处加装滤网，内冷水进水处采用激光打孔的不锈钢滤 网。所有密封圈采用聚四氟乙烯材质。
采用闭式循环冷却水系统，冷却器进水温度最高为 38℃。
定冷泵 定冷泵电动机
厂家
型号
型式
数量 容量 扬程 汽蚀余量 转速 马达型号 功率 电压 额定电流 转速 绝缘等级
江苏武进水泵厂
DFB125-80-260
离心泵
2×100％ 135 80 4.6 2900
Y250M-2/55 75 380
102.7 2970
F
m3/h m m
r/min
kW V A r/min
定子内冷却水允许断水运行持续时间不少于30秒。
6、定冷水系统表计配置
2台泵1台工作1台备用，当1台出故障后能 自动切换到另1台。
2台冷却器设有测温元件，便于进行温度控 制。
自凝结水系统向定子冷却水箱补水管路的设 计水压按4MPa考虑。
冷却器进、出口设有就地温度计。 发电机内冷却水进水管装设就地压力表和
1、系统流程
2、系统功能
采用冷却水通过定子绕组空心导管，将定子绕组 损耗产生的热量带出发电机。
用水冷却器带走冷却水从定子绕组吸取的热量。 系统中设有过滤器以除去水中的杂质。 系统中设有补水离子交换器，以提高补水的质量。 使用监测仪表仪器等设备对冷却水的电导率、流
量、压力及温度等进行连续的监控。 具有定子绕组反冲洗功能，提高定子绕组冲洗效
12离子交换器
离子交换器由不锈纲制成，树脂装填容积0．36m3。该 离子交换器为混合床式，即采用强碱性阴树脂和强酸性阳 树脂且按2：1的比例混合装填。离子交换器的最大允许流 量为6．2L／S(22．3m3／h)，为流入发电机的水量的 约百分之二十，最高允许水温60℃，压力损失不高于 98kPa。正常运行期间，离子交换器的水流量控制在 250L／min左右。当进入离子交换器的水的电导率不高于 1．0 u S／cm时，其出水的电导率将不高于0．1 u S／ cm，当进入离子交换器的水的电导率不高于9．9 u S／ cm时，其出水的电导率将不高于0．2 u S／cm。如果系 统中水的电导率不能维持在0．5 us／cm以下，或者压力 损失超过98kPa，则说明交换树脂已经失效，应进行更换。
5600×4000×3680（mm） 22580kg 1.5m3 2m3 2台/75kW 板式 120m3/h ≥ 0.035 MPa 45 ～ 50 ℃ 水冷 15m3/h
1定冷水箱
水箱本身容积约1.93m3 。运行正常水位 线在水箱体轴心线上方约60mm位置。水 箱体内部结构很简单，只有一个网板用以 拦截回水管中由于偶然原因而可能出现的 固态杂物。水箱人孔盖上设有一个观察窗， 用以观察箱内水位及回水动态。
流量表。 发电机设有漏水监测装置。
二、系统相关设备简介
发电机定子冷却水系统主要包括一只 1.5m3定冷水箱、两台100％容量的冷却 水泵、两台100％容量的板式水-水冷却器、 压力调节阀、温度调节阀和水过滤器等设 备和部件，以及连接各设备、部件的阀门、 管道等。
技术数据
尺寸（长×宽×高） 定子水集装重量 储水箱容量 冷却水总容量 泵组数量和功率 冷却器型式 发电机额定条件下冷却水流量 冷却水压与发电机氢压的压差 定子绕组入口冷却水温度 定子绕组冷却方式 除离子器容量
8系统补给水
系统正常补水有两种：自动补水和手动补水。 自动补水取自凝结水母管，经减压阀后有补水电磁阀控制直 接补到定冷水箱底部。手动补水取自除盐水，补水经由滤网过滤后 接入离子交换器进口，然后到发电机定冷水箱底部系统运行时，内 冷水在系统内部不断循环。
来自凝结水的自动补水弥补系统正常的水量损耗，只有在系统泄 露、排污等原因引起水箱水位下降时，才由人工操作阀门向系统中 补水。补水进入系统的压力控制在0．2～0．7MPa之间，补水流 量不高于250L／min。当外部补水压力高于0．2～0.7MPa时，应 减压至系统所需的补水压力值。补水过程中，应观察水箱水位变 化，当水箱水位回升至正常水位后，由人工操作关闭补水阀门。人 工补充进入系统中的水先经离子交换器(进入离子交换器的水压不得 高于0.6MPa)后再进入水箱，再由水箱进入水泵、冷却器等主循环 回路 。
三通调节阀只是调节进入水冷却器和旁路的流 量比，以此达到调节阀下游端的水温保持稳定的目 的。
7压力调节阀
压力调节阀用以调节定子冷却水进入线圈 前的压力。它是一套气动式调节蝶阀，其 主要部件有：气／电定位器、阀位变送器、 空气过滤减压器、手轮结构、阀板开度限 位器。压力讯号由水系统发电机进水管路 上的压力变送器(P×－321)输出信号到电 厂集控室DCS系统上接收后，再输出4--20mA电信号，反馈到调节阀上的气／电 定位器，输出工作气信号以驱动调节阀执 行机构。阀位变送器将阀位变化信号输出。
主过滤器投入正常运行时，应记录其进、出口 压差值，正常运行一段时期后，压差值增加量达到 55kPa时，应当对滤芯进行清洗或者更换。
5表计
定子冷却水控制装置中还设有压力(差压) 表、温度传感器和电导率发送器。
此外，系统管路上另行装设有孔板式流 量计(FE—321)，流量信号装置，该装置 上附设有检测发电机定子线圈进水流量的 差压开关[PSW-321(A)、PSW-321(B) 、 PSW-321(C)]和差压变送器(FX—321)。
果。
3、技术要求
定子绕组冷却水的温度范围为45℃～50℃，内 冷水系统有自动调节装置，水温波动范围不大于 ±2℃。出水温度不大于85℃。
水质透明纯净，无机械混杂物，在水温为25℃时： 电导率： 0.5~1.5 S/cm（定子绕组独立水系统） pH值： 7.0~9.0 硬度： <2 微克当量/L（ 2 mol/L） 含氨量（NH3）： 微量
东方汽轮发电机定冷水系 统知识介绍
海门培训队
一、系统流程及功能
对大容量汽轮发电机，定子绕组水冷系统有如下基 本要求： 供给额定的冷却水流量 控制进水温度达到要求值 保持高质量的冷却水质。(电导率≤1μS/cm) 东方1000MW汽轮发电机定子绕组采用冷却水
直接内冷却，极大地降低最热点的温度，并可 降低可能产生导致热膨胀的相邻部件之间的温 差，从而能将各部件所受的机械应力减少至最 小
9虹吸破坏阀及管道
海门电厂一期的定冷水系统配有破坏虹吸的管 道，即从水箱上部空间接出一管道，连接到发 电机出水母管或母管出来后的一小段扩大管 （处于水系统最高处）上。
作用为平衡压力，防止断水瞬间在进口压力失 去的情况下由于虹吸作用使定子线棒中的水被 吸到定子水箱，以保护线棒；正常运行时，回 水温度高可能发生汽化，防止汽化
配备2台100％容量冷却水的冷却器，2台100％容 量的耐腐蚀水泵，包括管道和阀门以及其它零部件， 以及大于10％容量的除离子器。 水-水冷却器的冷 却水侧设计压力为1.0MPa，试验水压为1.5MPa。 工作水压不高于1.0MPa。
5、定冷水系统保护
定子冷却水系统装有用于断水保护的检测装置。 为了确保断水保护动作信号的可靠性，提供3只 水流量低低保护开关、三只（技术协议上为1只， PID图上为3只）进水压力低报警用开关和三支 出水温度高报警用开关（或保护用开关），一套 流量测量标准孔板和测量孔板配套的流量变送器。
11氮气（N2）要求
氮气用于吹扫系统中的空气，防止系统的 氧腐蚀，冷却水箱上部空间充氮，应保持 一定的压力（14kPa-50kPa）。氮气的 纯度推荐值应大于或等于99.99 %（体积 比），最小≥99%。不得含有污染物 （O2，CO2）。剩下的气体中不得含有 腐蚀性污染物，也不得含有氨气（NH3） 和二氧化硫（SO2）。
关于运行中进行树脂更换
离子交换器中的树脂更换通常需要4小时左右，而发电机 在离子交换器不投入运行的条件下可以连续运行数天之久。 故发电机正常运行期间进行树脂更换操作是可能的。系统 设计巳考虑了这种可能性。先关严进出水管路上的CH— 311和BF—321两只阀门，将离子交换器退出运行。准备 400号的筛网和容器接装从CU—318号门排出的树脂。 CU—318号门开启，应从补水管路引水进入离子交换器内 [注：补水操作参照“4.1.4”中(b)条]，引入的水流量应 多于2.8L/S则树脂可以随水流从CU—318号门排出。树 脂排出后，则可关断补水管路，实施重装树脂，排气，充 水，再投入运行等操作。新更换的树脂只要预处理和混合 状况良好，有效期可达15～18个月。
关于运行中进行树脂更换
尽管如此用户还是应当每隔一年更换一次。 经过近一年期间的连续使用的树脂，虽然 仍然有使用性能但导电杂质巳在树脂中积 聚到一定的浓度，继续使用巳经相当不宜。
发电机运行期间进行树脂更换虽然是可 能的，但也不推荐用户采用，因为运行期 间更换树脂会引起水箱水位波动有可能由 此导致报警或保护系统动作。故树脂更换 最好在停机期间进行。
定子冷却水进出水管设有一联络管，作用为消 除振动
10定冷水箱上压缩空气
本定子冷却水系统设计为“富氧运行”， 通过向定子水加入压缩空气，增加水中 氧Biblioteka Baidu含量，可以在定子线棒中形成一层 氧化膜，阻止铜离子的析出避免产生铜 腐蚀。本系统加氧处为定子冷却水箱， 在定子水发电机进口管道上设有溶解氧 表（邹县电厂说明）