一、主凝結(jié)水系統(tǒng)的作用和組成
主凝結(jié)水系統(tǒng)的主要作用是把凝結(jié)水從凝汽器熱井送到除氧器。為保證整個系統(tǒng)可靠工作，提高效率，在輸送過程中，還要對凝結(jié)水進行除鹽凈化、加熱和必要的控制調(diào)節(jié)，同時在運行過程中提供有關設備的減溫水、密封水、冷卻水和控制水等，另外還補充熱力循環(huán)過程中的汽水損失。主凝結(jié)水系統(tǒng)一般由凝結(jié)水泵、軸封加熱器、低壓加熱器等主要設備及其連接管道組成。亞臨界及超臨界參數(shù)機組由于鍋爐對給水品質(zhì)要求很高（特別是直流爐），所以在凝結(jié)水泵后設有除鹽裝置。國產(chǎn)機組由于除鹽裝置耐壓條件的限制，凝結(jié)水采用二級升壓，因此在除鹽裝置后還裝設有凝結(jié)水升壓泵。對于大型機組，主凝結(jié)水系統(tǒng)還包括由補充水箱和補充水泵等組成的補充水系統(tǒng)。一般機組的主凝結(jié)水系統(tǒng)具有以下共同點：(1)設兩臺容量為100%的凝結(jié)水泵或凝結(jié)水升壓泵，一臺正常運行，一臺備用，運行泵故障時連鎖啟動備用泵。(2)低壓加熱器設置主凝結(jié)水旁路。旁路的作用是：當某臺加熱器故障解列或停運時，凝結(jié)水通過旁路進入除氧器，不因加熱器事故而影響整個機組正常運行。每臺加熱器均設一個旁路，稱為小旁路；兩臺以上加熱器共設一個旁路，稱為大旁路。大旁路具有系統(tǒng)簡單、閥門少、節(jié)省投資等優(yōu)點，但是當一臺加熱器故障時，該旁路中的其余加熱器也隨之解列停運，凝結(jié)水溫度大幅度降低，這不僅降低機組運行的熱經(jīng)濟性，而且使除氧器進水溫度降低，工作不穩(wěn)定，除氧效果變差。小旁路與大旁路恰恰相反。因此，低壓加熱器的主凝結(jié)水系統(tǒng)多采用大小旁路聯(lián)合應用的方式。(3)設置凝結(jié)水最小流量再循環(huán)。為使凝結(jié)水泵在啟動或低負荷時不發(fā)生汽蝕，同時保證軸封加熱器有足夠的凝結(jié)水量流過，使軸封漏汽能凝結(jié)下來，以維持軸封加熱器中的微負壓狀態(tài)，在軸封加熱器后的主凝結(jié)水管道上設有返回凝汽器的凝結(jié)水最小流量再循環(huán)管。(4)各種減溫水及雜項用水管道，接在凝結(jié)水泵出口或除鹽裝置后。因為這些水要求是純凈的壓力水。(5)在凝汽器熱井底部、最后一臺（沿凝結(jié)水流向）低壓加熱器的出口凝結(jié)水管道上、除氧器水箱底部都接有排地溝的支管，以便在機組投運前，沖洗凝結(jié)水管道時，將不合格的凝結(jié)水排入地溝。(6)化學補充水通過補充水調(diào)節(jié)閥進入凝汽器，以補充熱力循環(huán)過程中的汽水損失。凝結(jié)水從凝汽器熱井水箱引出一根管道引出，用T形三通分別接至兩臺凝結(jié)水泵（一臺正常運行，一臺備用）的進口，在各泵的進口管上各裝有電動閘閥和一個帶法蘭的錐形濾網(wǎng)。閘閥用于水泵檢修隔離，濾網(wǎng)可防止熱井中可能積存的殘渣進入泵內(nèi)，濾網(wǎng)上裝有壓差開關，當濾網(wǎng)受堵壓降達到限定值時，向集控室發(fā)出報警信號。如確認熱井內(nèi)部已經(jīng)潔凈，也可拆除濾網(wǎng)以減少阻力損失。在兩臺凝結(jié)水泵的出水管道上均裝有止回閥和電動閘閥，閘閥上裝有行程開關，便于控制和檢查閥門的開閉狀態(tài)，止回閥防止凝結(jié)水倒流。兩臺凝結(jié)水泵出口管道匯成一根總管道接至化學除鹽裝置，在該管道上接有凝結(jié)水泵的再循環(huán)管。管道上裝有一只電動閘閥，可在集控室操作。①在調(diào)試和啟動凝結(jié)水泵時，維持熱井水位，防止水泵汽蝕；②逐臺投運覆蓋過濾器時，適當控制凝結(jié)水量，以保護覆蓋過濾器；③清洗凝汽器和凝結(jié)水泵時，可通過再循環(huán)管進行循環(huán)清洗。為了確保鍋爐給水品質(zhì)，防止由于凝汽器銅管泄漏或其他原因造成凝結(jié)水中含有鹽質(zhì)固形物，在凝結(jié)水泵之后設置一套凝結(jié)水除鹽裝置，以控制凝結(jié)水溶解圖形物的濃度。除鹽裝置進、出水管上各裝一只電動隔離閥和一只電動旁路閥，在啟動充水或運行中除鹽裝置故障需切除時，旁路閥開啟，進、出口閥關閉，主凝結(jié)水走旁路。除鹽裝置投入運行時，進、出口閥開啟，旁路閥關閉。 兩臺凝結(jié)水升壓泵，一臺正常運行，一臺備用。在凝結(jié)水泵的進口和凝結(jié)水升壓泵的進口之間，設有稱為“凝三通”的連接管。該管的作用是：①用于單獨調(diào)試凝結(jié)水升壓泵，此時可從凝汽器取水通過凝結(jié)水升壓泵經(jīng)凝結(jié)水最小流量再循環(huán)回到凝汽器；②當機組短暫停運時，可用凝結(jié)水泵維持凝結(jié)水在除鹽裝置中的循環(huán)流動，以免覆蓋過濾器脫膜；③在機組啟動和低負荷運行時，恒定除鹽裝置中凝結(jié)水量，以保證覆蓋過濾器的功效不受影響。這是因為覆蓋過濾器的出口壓力大于其設計壓力或進口壓力大幅度變化時，覆蓋過濾器不安全。在凝結(jié)水升壓泵的進口總管上接入一根從補充水箱引出的管道。該管的作用是：①由于某種原因，導致凝結(jié)水升壓泵進口突然失去流量或凝結(jié)水升壓泵大于凝結(jié)水泵的流量，使凝結(jié)水升壓泵進口壓力低于0.04MPa時，補充水箱可立即向凝結(jié)水升壓泵供水，暫時平衡水量，防止事故擴大；②凝結(jié)水升壓泵安裝或檢修后，需要單獨試轉(zhuǎn)時，可由補充水箱供水，通過設置在軸封加熱器之前至補充水箱的高水位放水管回到補充水箱；③當需要較快地進行冷爐上水及給水箱充水時（一般用補充水泵上水），也可借此管路啟動凝結(jié)水升壓泵完成上水工作；④凝結(jié)水系統(tǒng)啟動前，可由補充水箱向凝結(jié)水泵至凝結(jié)水升壓泵進口之間的凝結(jié)水管道進行充水放氣工作。 在軸封加熱器后、低壓加熱器H8前，設置一根通往凝汽器的凝結(jié)水最小流量再循環(huán)管道。該管上設有凝結(jié)水最小流量再循環(huán)裝置，它由一個調(diào)節(jié)閥、兩個隔離閥和一個旁路閥組成。調(diào)節(jié)閥的信號取自于軸封加熱器前凝結(jié)水流量裝置，當運行中流量小于凝結(jié)水升壓泵和軸封加熱器所要求的最小流量時，自動開啟再循環(huán)管路，以維持凝結(jié)水升壓泵和軸封冷卻器中的最小流量。給水箱水位控制臺設在軸封加熱器之后、低壓加熱器H8的進水側(cè)，它由主、副兩只調(diào)節(jié)閥組成。正常運行時，副閥全開，由主調(diào)節(jié)閥利用給水箱水位、鍋爐給水流量和凝結(jié)水流量三沖量控制，自動調(diào)節(jié)保持給水箱水位正常。當機組負荷小于30%MCR，或當主調(diào)節(jié)閥故障檢修時，在集控室手控副閥維持給水箱水位。給水箱設有水位保護，當水位升高到高水位警戒線時，高水位開關動作，在控制室報警，以引起運行人員的警覺；當水位繼續(xù)升高到高一高水位警戒線時，高一高水位開關動作，報警的同時開啟水箱上放水閥，關閉主凝結(jié)水管道上的所有水位調(diào)節(jié)閥及高壓加熱器H3的正常疏水閥，凝結(jié)水最小流量再循環(huán)自動開啟；如果水位升高到事故水位警戒線時，事故水位開關動作，報警的同時關閉抽汽止回閥和電動隔離閥，打開其前后疏水閥，以防止除氧器的凝結(jié)水通過抽汽管道進入汽輪機。當給水箱水位降低到低水位警戒線時，低水位開關動作，在控制室報警，必要時加大除氧器進水量；若水位繼續(xù)下降至低一低水位警戒線時，應聯(lián)動解列給水泵，作停機處理。一般低低水位警戒線盡量設計得低一些，以免輕易解列造成不必要的單元機組停機事故。低壓加熱器H8為兩臺，每臺容量為50%，并聯(lián)安裝在凝汽器頸部，共用一根旁路管道。其進、出口閥和旁路閥與該加熱器高一高水位聯(lián)動，當加熱器出現(xiàn)高一高水位時，旁路閥開啟，進、出口閥門關閉，凝結(jié)水走旁路，以免由于該加熱器中的U形管泄漏，水和蒸汽經(jīng)過沒有設置任何保護性閥門的抽汽管道進入汽輪機。低壓加熱器H5、H6、H7各設有電動小旁路。每臺加熱器水側(cè)，均裝設一個泄壓閥。在進入除氧器之前的主凝結(jié)水管路上裝有止回閥，以防止機組事故甩負荷時，除氧器內(nèi)的蒸汽倒流入凝結(jié)水系統(tǒng)。機組的補充水來自化學處理水，由氣動調(diào)節(jié)閥自動控制進入補充水箱。機組啟動時，通過補充水泵，經(jīng)流量孔板完成向凝汽器熱井補水、鍋爐上水、啟動期間水泵密封用水及管路充水工作。正常運行時，開啟補充水泵的旁路閥，停運補充水泵，依靠補充水箱與凝汽器之間的壓差進行自流補水。凝汽器熱井水位由設置在凝汽器之前補充水管路上的調(diào)節(jié)裝置控制，該裝置設主、副兩只調(diào)節(jié)閥。正常運行時，由熱井水位信號通過主調(diào)節(jié)閥自動控制補充水量，以維持凝汽器水位。當水位低時，開大主調(diào)節(jié)閥；當水位繼續(xù)下降，低水位信號報警時，在集控室快速開啟旁路副閥，增加補水量。當熱井出現(xiàn)高水位時，關小調(diào)節(jié)閥；當水位繼續(xù)升高時，開啟軸封加熱器前的高水位放水調(diào)節(jié)閥，凝結(jié)水通過凝結(jié)水泵、除鹽裝置、凝結(jié)水升壓泵回到補充水箱。在凝結(jié)水泵的出水總管上接出的用水支管有：汽輪機低壓缸排汽減溫水管，真空閥水封用水管，汽輪機主汽門、中壓聯(lián)合汽閥及貓爪冷卻水管，鍋爐汽水取樣冷卻器冷卻水管，高、中壓疏水擴容器減溫水管等。在凝結(jié)水升壓泵之后軸封加熱器之前的主凝結(jié)水管道上接出的用水支管有：給水泵、凝結(jié)水泵及凝結(jié)水升壓泵等密封水管，低壓旁路減溫水管，低壓旁路人凝汽器三級減溫器水管，凝汽器水幕噴水管，汽封蒸汽減溫水管，發(fā)電機水內(nèi)冷系統(tǒng)補充水管，輔助蒸汽減溫水管等。凝汽器熱井下部的水箱底部接一根排水管至地溝，供安裝檢修后凝汽器的清洗放水用，管道上裝設一個經(jīng)常關閉的水封閥，防止空氣漏入凝汽器破壞真空。 在凝結(jié)水泵的出口管道上設有凝結(jié)水排地溝管道，以便啟動凝結(jié)水泵及其再循環(huán)管對凝汽器及凝結(jié)水泵進行清洗后，將不合格的水排入地溝。在低壓加熱器H5的出口管道上電動出口閘閥前，引出兩路水管。一路是開式清洗管，至地溝。該管上設有一只電動閘閥，機組正常運行時該閥鎖定在關閉位置。排水管在機組啟動初期投入使用，對低壓水管道進行開式清洗，以排除設備及管系中的雜質(zhì)。另一路是低壓循環(huán)清洗水管，引向凝汽器，該管上也裝有電動閘閥，通過此管用較為潔凈的除鹽水對低壓管道系統(tǒng)進行循環(huán)清洗，以滿足亞臨界參數(shù)的鍋爐對凝結(jié)水品質(zhì)的要求。當水質(zhì)合格后，關閉電動閘閥，開啟低壓加熱器H5出口閘閥，凝結(jié)水進入除氧器。引進型300MW機組主凝結(jié)水系統(tǒng)。其特點是由于化學除鹽裝置采用高速混床，能承受較高的壓力，并且對凝結(jié)水壓力及流量的變化沒有特殊要求。因此主凝結(jié)水系統(tǒng)不再設置凝結(jié)水升壓泵，從而簡化系統(tǒng)，減少了投資及占地面積。H7、H8低壓加熱器均為內(nèi)置式，且共用一根旁路管道。各種用途的減溫水和雜項用水從除鹽裝置后接出。除氧器給水箱的水位控制裝置由主、副調(diào)節(jié)閥和一只電動旁路閥組成，當機組負荷小于30%MCR時，主調(diào)節(jié)閥全關，由副調(diào)節(jié)閥對除氧器水位進行單沖量控制。當機組負荷大于30%MCR時，副調(diào)節(jié)閥全開，由主調(diào)節(jié)閥對除氧器水位進行三沖量控制。當主、副調(diào)節(jié)閥均故障時，由運行人員在控制室手動調(diào)節(jié)旁路閥控制。其他與國產(chǎn)300MW機組主凝結(jié)水系統(tǒng)類似。600MW機組的主凝結(jié)水系統(tǒng)與上述情況基本相同。下面以國產(chǎn)300MW機組的主凝結(jié)水系統(tǒng)為例說明主凝結(jié)水系統(tǒng)的運行。凝結(jié)水系統(tǒng)啟動前，必須具備下列條件：①補充水箱充水到正常水位，至凝汽器熱井的補充水管路充水，補充水泵已灌水，并為投運做好準備；②凝結(jié)水系統(tǒng)、給水箱已沖洗完畢，凝結(jié)水系統(tǒng)已充水放氣，凝汽器熱井、除氧器給水箱充水至較高水位；
③凝結(jié)水泵再循環(huán)電動閥開啟，凝結(jié)水最小流量再循環(huán)、除氧器水箱水位、凝汽器熱井水位等自動控制裝置處于可運行狀態(tài)。全部控制系統(tǒng)均處于完善狀態(tài)。
2．凝結(jié)水泵及凝結(jié)水升壓泵啟動
上述啟動條件都滿足要求時，先啟動補充水泵向凝結(jié)水泵、凝結(jié)水升壓泵供密封水，然后手控啟動凝結(jié)水泵，利用凝結(jié)水泵再循環(huán)運行。待凝結(jié)水升壓泵的進口壓力達到一定值時，手控啟動凝結(jié)水升壓泵，關閉凝結(jié)水泵再循環(huán)管電動閥，投入軸封加熱器后凝結(jié)水最小流量再循環(huán)。當凝汽器真空能滿足自流補水時，停運補充水泵，各種水泵的密封水切換由凝結(jié)水供給。
3．低壓加熱器的啟動
低壓加熱器的啟動一般分為機組運行中的啟動和隨機啟動。
(1)機組運行中的啟動。啟動時，首先緩慢開啟低壓加熱器至凝汽器的啟動放氣閥，以排出低壓加熱器停運時汽側(cè)空間集聚的大量空氣，此時要注意凝汽器真空的變化，以防止加熱器啟動放氣閥開得過快而導致凝汽器真空的降低。
然后，緩慢開啟低壓加熱器水側(cè)進口閥，向低壓加熱器注水，并監(jiān)視加熱器疏水水位，注意加熱器有無泄漏，同時開啟水室的放氣閥，待有水流出后關閉。注水正常后，逐漸全開水側(cè)出口、進口閥，加熱器通水。當用加熱器出口閥來調(diào)整凝結(jié)水水位時，應注意根據(jù)水位情況確定出口閥的開度。之后，投入抽汽管道上的止回閥控制系統(tǒng)，使其置于運行狀態(tài)。緩慢稍開抽汽管道上的電動隔離閥向加熱器送汽，對加熱器預熱，按規(guī)程規(guī)定預熱一段時間后，全開進汽閥，并根據(jù)抽汽管道上的疏水情況，關小直至全關其止回閥前、后的疏水閥。對于設有疏水泵的回熱加熱器，待加熱器水位升至水位計的3/4時，開啟疏水泵，打開疏水泵的出口閥，保持水位正常。若疏水泵工作失常，將疏水經(jīng)水封管切換至凝汽器。
(2)隨機啟動。低壓加熱器隨汽輪機一起啟動時，將加熱器的進口閥、出口閥、進汽閥、疏水閥及空氣閥全部打開，并投入止回閥控制系統(tǒng)，關閉汽側(cè)放水閥，操作較為簡單。
（二）正常運行
機組正常運行時，凝結(jié)水系統(tǒng)根據(jù)汽輪發(fā)電機組的要求，在各種變負荷工況下運行。除氧器給水箱、凝汽器熱井、補充水箱等水位均自動維持在正常值。凝結(jié)水系統(tǒng)的再循環(huán)在低負荷時自動投入。
（三）非正常運行
1．低壓加熱器解列
由于加熱器管子泄漏或疏水不暢，引起加熱器汽側(cè)水位過高，則加熱器解列，凝結(jié)水走旁路。根據(jù)加熱器的停運臺數(shù)，按規(guī)定降低汽輪機出力。
2．除鹽裝置旁路運行
當除鹽裝置發(fā)生故障或需反沖洗，停運一臺或更多的除鹽罐時，根據(jù)具體情況，凝結(jié)水部分或全部旁路運行，當部分通過旁路運行時，應手調(diào)旁路閥平衡凝結(jié)水量。
3．汽輪機甩負荷
甩負荷造成汽輪機主汽門跳閘時，除氧器給水箱水位調(diào)節(jié)閥自動關閉，暫時中斷凝結(jié)水進入除氧器，這樣可減緩除氧器壓力的急劇下降，防止給水泵汽蝕。這時凝結(jié)水通過最小流量再循環(huán)運行。
（四）停機
機組開始減負荷，關閉凝結(jié)水補充水箱的水位調(diào)節(jié)閥，降低水箱水位，負荷逐漸減少到凝結(jié)水不能滿足軸封加熱器流量要求時，投入凝結(jié)水最小流量再循環(huán)運行。，汽輪機解列后，關閉除氧器給水箱和凝汽器熱井的水位調(diào)節(jié)閥。當所有接至熱井的疏水中斷且凝汽器真空破壞后，才能停運凝結(jié)水泵和凝結(jié)水升壓泵。凝結(jié)水泵停運后，若給水泵尚需繼續(xù)運行，應啟動補充水泵提供密封水。若機組需按正常參數(shù)停運，則低壓加熱器在機組負荷減到規(guī)程規(guī)定的數(shù)值以下時，方可停運。
停運時，先關閉加熱器抽汽管道上的電動隔離閥和止回閥，同時全開抽汽止回閥前、后的疏水閥，然后全開加熱器水側(cè)旁路閥，全關水側(cè)進、出口閥。如有保護裝置，也應切除。這時應注意加熱器的疏水水位，待降到水位計的1/3時，關閉加熱器的疏水裝置。設有疏水泵的加熱器，應停運疏水泵，關閉泵的出口閥。在機組滑參數(shù)停運時，加熱器采用隨機滑停方式。汽輪機停機后，低壓加熱器水側(cè)的進、出口閥可不關閉，除開啟抽汽管道上的疏水閥和汽側(cè)放水閥外，無其他操作。
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