汽轮机本体疏放水系统

汽轮机疏放水系统:
汽轮机组在启动、停机和变负荷工况下运行时，蒸汽与汽轮机本体和蒸汽管道接触，蒸汽被冷却，当蒸汽温度低于与蒸汽压力相对应的饱和温度时，蒸汽凝结成水，若不及时排出凝结的水，它会存积在某些管段和汽缸中。

运行中，由于蒸汽和水的密度、流速都不同，管道对它们的阻力也不同，这些积水可能引起管道发生水冲击，轻则使管道振动，产生噪声，污染环境；重则使管道产生裂纹，甚至破裂。

更为严重的是，一旦部分积水进入汽轮机，将会使动叶片受到水的冲击而损伤，甚至断裂，使金属部件急剧冷却而造成永久变形，甚至使大轴弯曲。

另外本体疏水设计时应考虑一定的容量，当机组跳闸时，系统能立即排放蒸汽，防止汽轮机超速和过热。

为了有效地防止汽轮机超速、过热、进水事故以及管道中积水而引起的水冲击，必须及时地把汽缸中蒸汽和蒸汽管道中存积的凝结水排出，以确保机组安全运行。

同时还可回收洁净的凝结水，这对提高机组的经济性是有利的。

为此，汽轮机都设置有疏水系统，它包括汽轮机的高、中压自动主汽阀前后、各调节汽阀前后、抽汽管道、轴封供汽母管、阀杆漏汽管的疏水管道、阀门和容器等。

另外汽轮机的辅助蒸汽系统、给水泵的小汽轮机本体、进汽管、除氧器加热等系统也都有自己的疏水系统。

所有这些疏放水有直接排放至本体疏水扩容器，也有直接排至地沟的。

一、系统组成
汽轮机疏放水主要由以下部分组成：主蒸汽、再热蒸汽管道上低位点疏水，汽轮机缸体及主汽调节阀、高压导汽管疏水，抽汽管道疏水，给水泵汽轮机供汽管道疏水，辅助蒸汽、除氧器加热管道疏水，轴封系统疏水及阀杆漏汽，其它辅助系统的疏放水。

１．主、再热蒸汽管疏水
汽轮机主蒸汽管布置形式为2－1－2，主蒸汽管穿过B排墙进入汽轮机厂房标高11米处形成三通，在三通前最低点，主蒸汽管设一疏水点。

三通后左右蒸汽管各设一疏水点，每个疏水管都有一只气动疏水阀和一个手动阀，用于排出主汽阀前主汽管道内凝结水。

再热蒸汽管道与主蒸汽管道布置形式相同，也为2—1—2布置，三通后左右再热蒸汽管各设一疏水点，装设有疏水袋，每个疏水管有一只气动疏水阀和一个手动阀。

另外，高旁减压阀前管道设有一个疏水点，每个低旁减压阀前各设有一个疏水点，每个疏水管各有一只气动疏水阀和一个手动阀。

高旁减压阀前接一暖管管路至再热热段管路上，低旁减压阀前也接一暖管管路至4段抽汽管，使旁路系统管道、阀门保持在热备用状态，保证旁路系统可随时投入。

２．缸体疏水
汽轮机高压主汽阀上下阀座均设有疏水阀；中压联合汽阀门座上下也设有疏水阀，均为气动控制。

4根高压导汽管下部均设有疏水，且4根疏水管汇集在一起，共用一个疏水母管。

高中压转子中间2号汽封段设一事故排放阀，机组跳闸后自动开启排放蒸汽，防止汽轮机超速。

这些疏水阀均为程控，并能远方手动操作，在失去压缩空气气源时，所有疏水阀均自动开启。

图4-1为主机疏放水系统图。

1号中压联合汽阀
图4-1 主机疏放水系统
３．抽汽管道疏水
本汽轮机有8段抽汽，其中7、8号低加布置在凝汽器喉部，不设抽气逆止阀及隔离阀；
1、2、3段抽汽向3台高加供汽；4段抽汽向除氧器、小机、辅助蒸汽供汽。

另外，2段抽汽还作为辅汽和小机的备用汽源。

为防止汽轮机超速和进水，1至6段抽汽管道上均设有气动止回阀和电动隔离阀，每段抽汽管道上均设多个疏水阀。

抽汽管道上的气动疏水阀可投程控，也可以投手动。

疏水阀的名称及数量见表4－3。

４．给水泵汽轮机疏水
小机主要布置以下疏水：给水泵汽轮机低压进汽电动阀前、后疏水；给水泵汽轮机排汽电动阀前设有疏水；给水泵汽轮机高压进汽疏水；缸体疏水。

4段抽汽管道至除氧器加热电动阀前设有一疏水手动阀，4段抽汽管道至辅助蒸汽电动阀前设有一疏水气动阀，后有一疏水器，带有旁路阀。

辅助蒸汽联箱设一疏水点，装设疏水袋，疏水管装设有一只气动疏水阀，疏水通过辅助
蒸汽疏水母管进入锅炉疏水扩容器。

５．轴封系统疏水
轴封进汽总管有一手动疏水阀，高压轴封供汽母管有一个手动疏水阀，至有压放水母管，作为轴封系统暖管用。

高压缸轴封供汽管各有一个滤网，每个滤网有两个手动常关放水阀。

低压轴封供汽母管有两个手动疏水阀，两侧也各有滤网，每个滤网有两只手动常关放水阀，这些疏水阀需要在投轴封时开启暖管。

2个高压主汽阀阀杆一段漏汽接至轴封供汽母管上；二段漏汽接至轴封回汽母管上。

4个主汽调节阀一段阀杆漏汽接至再热冷段母管上，母管上设一逆止阀；二段阀杆漏汽接至轴封回汽母管上。

中压联合汽阀阀杆漏汽接至轴封供汽母管上，各有一个逆止阀。

事故排放阀、高压缸通风阀阀杆一段漏汽接至再热冷段管，二段漏汽接至轴封供汽母管上。

６．进口疏水阀特性
本机组大部分疏水阀采用美国VTI公司进口，该VTI阀门特性如下：
一体化阀座避免第二泄漏通道，保证零泄漏运行；
在开启和关闭时，不会造成阀门的松动；
阀杆是内置式结构，下大上小，确保绝对安全；
上游为完整环形碟簧，给球一很大内压，确保低压时保证零泄漏；
盘根为4个螺栓顶压，加三对碟簧，保证盘根受力均匀受到持续恒久的压力免于维护；
球与阀座都采用最先进火箭喷涂工艺硬度达到RC66—72RC，并一对一的研磨配对，确保零泄漏。

７．本体疏水扩容器
本体疏水扩容器的作用是接收汽轮机组本体疏水、主蒸汽疏水、再热蒸汽疏水、抽汽系统疏水、高加事故疏水、低加正常和事故疏水、小汽机疏水、辅汽疏水、除氧器溢流等疏水，将这些疏水进行扩容、减压、降温后进行回收。

运行时注意本体疏水扩容器不能超温、振动，以免产生裂纹，影响主机真空和机组运行。

因为各处疏水压力和温度相差很大，需将各处疏水按压力高低进行分级规类，压力相近的疏水都接到同一汇流管上，以避免不同压力的疏水之间互相干扰，引起事故和应力增加。

我公司每台机设有2台本体疏水扩容器，高背压及低背压凝汽器侧各有一台，每台配有喷水装置、喷水控制阀、排汽管、疏水管等，排汽与凝汽器喉部相通，疏水接至热井最高水位以上，喷水为凝结水来。

本体疏水扩容器容量为15m3。

其布置见图4—2。

二、疏放水系统运行方式
１．本体疏水运行
汽轮机本体疏水分为高压疏水、中压疏水、低压疏水，并通过DEH实现自动控制。

机组在启动之前，所有疏水阀全部在开启位，当机组负荷到额定负荷的10％时，高压段疏水阀自动关闭；当负荷达到额定负荷的20％时，中压段疏水阀自动关闭；当负荷达到额定负荷的30％时，低压段疏水阀自动关闭。

机组停机时，当机组负荷降至额定负荷的30%、20%、10%时，自动依次开启低压段、中压段、高压段各疏水阀。

当机组各疏水阀自动控制失灵时，应及时手动控制。

在机组热态停机时，在确认汽缸疏水疏尽后，需关闭本体疏水闷缸，防止上下缸温差大，引起动静部分摩擦。

如果发生严重事故破坏真空紧急停机时，压力高的疏水应禁止开启，避免损坏设备。

主再热蒸汽管道疏水及本体疏水在启机之前均应开启，充分疏水，防止汽轮机进水，且在启机之前要确认疏水阀可动作正常。

２．辅助系统疏水运行
小机疏水系统、辅汽疏水系统、除氧器加热系统、轴封疏放水系统等辅助系统疏水在其相应系统启动之前都应开启，进行充分的疏水、暖管，以防止发生汽水冲击，造成管道的振动以及其他的事故。

待暖管结束后应及时关闭各疏水阀。

操作时严格执行运行规程及安全规程的规定。

注意在主机未建立真空之前禁止向凝汽器排入蒸汽和热水，避免凝汽器超温损坏。

３．汽轮机防进水
汽轮机为防止机组运行及停机时汽缸进水，造成水击和上下缸温差大，大轴弯曲等事故的发生而设有防进水保护系统。

我公司疏水系统设计遵照ASME标准TDP-1要求设计，在各主要蒸汽管道的疏水口设置疏水袋，在每个疏水袋上设置两个水位开关，用于自动联锁开关疏水阀和在主控室内报警。

在再热冷段以及各段抽汽逆止阀前管道上、下方均设置了热电偶，以便根据该管道上下温差来检测管内是否积水，同时发出报警信号，以便运行人员尽早发现并及时采取措施。

汽机抽汽管路系统和加热器设计有独立的防进水自动保护手段，包括加热器壳体的自动疏水系统、汽轮机与加热器之间抽汽管道上的自动关段阀以及各抽汽逆止阀、各加热器水侧的关断阀等。

在机组跳闸或各加热器水位达危险值时自动关闭相应关断阀，确保机组不进水、不超速。

再热冷段管道疏水再热冷段管道疏水再热冷段管道疏水
汽母管疏水汽联箱疏水小机管道疏水辅汽联箱疏水
轴封供汽管道疏水
轴封供汽管道疏水轴封供汽管道疏水轴封供汽管道疏水六段抽汽疏水六段抽汽疏水六段抽汽疏水六段抽汽止回阀前疏水五段抽汽止回阀前疏水五段抽汽疏水五段抽汽疏水五段抽汽疏水小机1A 本体疏水
小机1B 本体疏水小机轴封供汽母管疏水小机1B 排汽管道疏水小机1A 排汽管道疏水小机高压供汽放水小机高压供汽疏水
小机高压供汽疏水小机高压供汽放水低旁阀1B 前管道疏水
低旁阀1A 前管道疏水2号中压联合汽阀疏水1号中压联合汽阀疏水再热热段管道疏水再热热段管道疏水四段抽汽疏水四段抽汽疏水四段抽汽疏水四段抽汽疏水四段抽汽疏水四段抽汽止回阀前疏水
四段抽汽疏水四段抽汽疏水三段抽汽止回阀前疏水
三段抽汽疏水三段抽汽疏水二段抽汽止回阀前疏水高排止回阀阀前疏水高压缸通风阀阀前疏水
二段抽汽疏水二段抽汽疏水主蒸汽管道疏水主蒸汽管道疏水高旁阀前疏水主蒸汽管道疏水一段抽汽疏水一段抽汽疏水一段抽汽止回阀前疏水2号高压主汽阀阀体疏1号高压主汽阀阀座疏2号高压主汽阀阀座疏1号高压主汽阀阀体疏高调阀后主汽管疏水再热6号低7A 号8A 号喷水水B D V 阀阀前疏水图4－2 本体疏水扩容器。