给水除氧系统

除氧给水系统幻灯片制作者：康佳骏时间：2013年5月一．给水系统概况主给水系统是指除氧器与锅炉省煤器之间的设备、管道及附件等。主给水系统的主要作用是在机组各种负荷下，对主给水进行除氧、升压和加热，为锅炉省煤器提供数量和质量都满足要求的给水。主给水系统的组成：一台除氧器、两台汽动给水泵、一台电动给水泵、三台前置泵、三台高压加热器和除氧器再循环泵，以及给水泵的再循环管道、各种用途的减温水管道及管道附件等。主给水系统的流程：除氧器水箱→前置泵→流量测量装置→给水泵→高压加热器组→流量测量装置→给水操作台→省煤器进口集箱二．除氧器2．1除氧器概况2．2除氧器的作用2．3除氧器除氧的原理2．4化学除氧2．5前置泵入口的化学充氨、充氧和充氮的管道2．6除氧器的汽源2．7除氧器的进水2．8除氧器的运行和监视2．1除氧器概况除氧器运行方式：滑压运行额定工况除氧器工作压力：0.885Mpa（四段抽汽）除氧器最高工作压力：1.003Mpa（四段抽汽）除氧器为卧式双封头，喷雾淋水盘式结构。除氧头设运行排汽口两只，启动排汽口两只；加热蒸汽口；主凝结水（给水）进口；高加疏水进口；暖风器疏水进口及其它接口。内件主要由弹簧喷嘴，喷雾室，淋水盘，汽平衡管及下水管等组成。除氧器设两支座固定在水箱上。2．2除氧器的作用：除氧器可以将给水中的所有的不凝结气体除去，并及时排出。并且除氧器作为汽水系统中唯一的混合式加热器，能方便地汇集各种汽、水流，因此除氧器还可以起到加热给水和回收工质的作用。2．3除氧器除氧的原理：除氧器采用的是热力除氧的方法。来自低压加热器的主凝结水（含补充水）经进水调节阀调节后，进入除氧器经喷嘴喷出，形成伞状水膜，与由上而下的加热蒸汽等进行混合式传热和传质，给水迅速达到工作压力下的饱和温度，使给水中溶解的气体离析出来。热力除氧的原理依据：亨利定律、道尔顿定律和传热传质定律。注：热力除氧的方法一般不能将给水中的氧除干净，有些超临界机组对给水的品质要求很高，还必须辅以化学除氧才能满足要求。2．4化学除氧化学除氧是利用易于和氧起化学反应的药剂（如亚硫酸钠NaSO和联胺NH等），使之与水中的溶解氧化合，达到除氧的目的。这种除氧方法虽然能彻底除去水中的溶解氧，但不能除去其他气体，而且除氧过程中生成的氧化物使给水中可溶解性盐类的含量增加，除氧的成本昂贵。有些厂采用在前置泵入口添加联胺的方法，作为辅助除氧的手段，以达到彻底除氧和提高给水PH值的目的。2．5前置泵入口的化学充氨、充氧和充氮的管道充氨的作用：调整给水的PH值，维持给水为弱碱性。充氧的作用：在纯水中加入少量的氧能在金属表面形成保护层，起到钝化和抑制铁腐蚀的作用。充氮的作用：停机时保护管道，防止管道内壁被氧化。2．6除氧器的汽源：工作汽源：四段抽汽备用汽源：冷再来汽和辅助蒸汽以及临机的辅助蒸汽。2．7除氧器的进水：主要是主凝结水，其次是高压加热器的疏水，还有启动初期除氧器再循环泵的来水。2．8除氧器的运行和监视：除氧器的运行和监视主要为了保证良好的除氧效果和水泵的安全。除氧器滑压运行，供汽压力可不进行调节，其工作压力随抽汽压力的变化而变化。在负荷变化过程中，由于水温的变化滞后于压力的变化，引起饱和状态的破坏，影响除氧效果；在保证除氧效果的前提下，尽量减少排汽的热损失。调节阀装设在备用汽源至除氧器的管道上。若四抽汽压力降至0.147MPa时，除氧器汽源应自动切换至辅助汽源，此时，除氧器作定压运行。当机组负荷上升，四段抽汽压力回升到0.147Mpa时，辅助汽源亦应自动切换至四段抽汽。运行中主要的监视参数有工作压力、水温、水箱水位和含氧量。三．给水泵组3．1给水系统设置给水泵的作用3．2给水泵组的配置3．3给水泵的运行方式3．4汽动给水泵的小汽轮机3．5给水泵参数3．6给水泵相连的管路3．7高旁减温水管道3．1给水系统设置给水泵的作用给水泵使给水获得较高的压力，以便能进入锅炉后克服其中受热面的阻力，在锅炉出口得到额定压力参数的蒸汽。并向锅炉主蒸汽、再热蒸汽及汽轮机高压旁路提供减温水。3．2给水泵组的配置给水泵的配置是配有两台50%容量的汽动给水泵作为经常运行，一台30%容量的电动调速给水泵作为机组启动和汽动给水泵故障时的备用泵。电动给水泵在机组正常运行期间处于热备用状态，每台给水泵前均配有一台前置泵，前置泵的作用是提高给水泵入口的给水压头，满足其必需的净正吸如水头，防止给水泵发生汽蚀。3．3给水泵的运行方式：电动给水泵与其前置泵一起由电动机驱动，给水泵经液力偶合器调节转速。汽动给水泵组由变速汽轮机驱动。电动给水泵出口关断阀设旁路调节阀，用于机组启动初期小流量调节，电动给水泵25%额定流量以上时由液力偶合器变速调节。机组正常运行时电动给水泵处于备用状态，当运行汽动给水泵事故跳闸时，备用泵自动投入运行。为满足启动、停机以及试验条件下的特殊要求，能就地手动操作，并有单元控制室控制接口。3．4汽动给水泵的小汽轮机：3．4．1小机概况型式：单缸、单流量、下排汽凝汽式最大连续功率：约2717.8KW汽轮机连续运行自动调速范围：约3000~6000rpm3．4．2小机汽源1．工作汽源来自主机四段抽汽。2．备用汽源来自冷再。3．汽源的切换由调节器自动控制完成。4．调试，启动用汽汽源来自辅助蒸汽，压力：0.98Mpa,温度：300℃。3．5给水泵参数给水温度（前置泵入口）：＜180℃每台汽动给水泵出口设计流量：1004.3t/h每台汽动给水泵出口最小流量：250t/h电动出口设计流量：602.58t/h电动出口最小流量：150t/h每台给水泵中间抽头流量：48.5t/h每台给水泵中间抽头压力：约15Mpa给水泵组总扬程：约29.2MPa汽动给水泵转速范围：5350rpm电动给水泵转速范围：5300rpm3．6给水泵相连的管路给水泵均设有独立的再循环管路，由给水泵的出口逆止阀前引出并接入除氧水箱给水泵体上设有中间抽头，从三台泵的中间抽头各引出一根支管，每根支管上装一个逆止阀和一个隔离阀。给水泵出口设有逆止门和电动门。逆止门前后均设有疏水，在给水泵和前置泵的入口滤网上都有放水门。给水泵组的出口母管接出一根支管再接到各给水泵对给水泵组进行预暖。3．7高旁减温水管道高加进口三通阀进口前接入至高旁减温水管道，为高旁的喷水减温装置提供减温水。凝结水至锅炉上水的管道，这条管道上有一支管，来自凝结水系统的锅炉上水，可以在机组冷态启动时用凝结水泵或补充水泵向锅炉上水。四．高加组4．1高加型号4．2高加组水侧管道布置4．3高加组旁路4．4高压加热器的原理4．5高加的结构4．6高加系统4．7自动控制和安全保护装置4．1高加型号型号为JG-530，型号的含义为（以1号高加为例），第一项“JG”代表高压加热器，第二项“530”表示名义受热面积为530m24．2高加组水侧管道布置：高加按单列、卧式、U形管、双流程设计，采用大旁路给水系统。高压加热器主要由水室、壳体、管系、自动控制和安全保护装置等组成。给水泵的出口母管通过高加组的进口三通阀进入高加组，高加组出口设有出口电动门，出口电动门与进口三通阀一起控制高加组的投切。高加组进口三通阀上设有注水门。高加组由三台高压加热器组成，各高加之间只有给水管道相连，中间不设阀门。每台高加的水侧出口管道上设有安全门。各高加的水侧进口管道以及高加组出口电动门前后都设有放水门。各高加的出口管道上设有排空气门。4．3高加组旁路高加组设有一个大旁路，并设有自动旁路保护装置，在高加出现故障时可以通过进口三通阀及高加出口电动门，切断高加的水侧管路与给水管道的连接，使给水经过旁路流向锅炉，保证不中断地向锅炉供水。旁路管道上设有一节流孔板，由于高加解列时一、二、三段抽汽关闭，致使四抽压力升高，会使汽动给水泵出力增加，给水流量增大，并且高加组旁路的流动阻力小于高加组管道，切换时也会使流量增加，在旁路上加一个节流孔板可以限制高加解列时给水流量的增幅。4．4高压加热器的原理从汽机来的抽汽是温度较高的过热蒸汽，蒸汽在加热器内的换热面凝结成水，并将大量的热能传给给水，提高给水的温度，从而提高了循环的热销率。4．5高加的结构高压加热器的三段（即过热段、饱和段、疏冷段）均按不同的热交换模式进行，采用合理的结构，并配置恰当的传热面积，使加热器的设计科学、合理，大大提高电厂热效益。给水出口给水入口上级疏水入口抽汽抽汽过热蒸汽冷却段上级疏水凝结段疏水冷却段疏水给水管板－形管束卧式高压加热器－筒体；2－管板；3－过热段包壳；4－过热段外包壳；5－不锈钢防冲板；6－导流板；7－支撑板；8－拉杆；9－防冲板；10－疏水段包壳；11－疏水段端板；12－疏水段入口；13－疏水出口；14－水室分隔板；15－人孔4．6高加系统4．6．1水侧：从给水泵来的给水，通过给水入口三通阀进入高加，在高加内进行热交换后通过给水出口闸阀进入锅炉，当加热器水位达到切除水位时，由变送器发出信号，迅速关闭给水入口三通阀和出口闸阀，给水走旁路进入锅炉。4．6．2汽侧：每台高加的抽汽管道上装有电动止回阀和隔离阀。电动止回阀和隔离阀与抽汽口之间的管道应装设放水阀，在每次冷启动前，应开启抽汽管道的放水阀，排尽积水。启动时应缓开抽汽阀，设备温升不宜大于3℃/min。4．6．3疏水：有正常疏水和危机疏水。4．7自动控制和安全保护装置每台高加均设有就地磁翻板液位计、单室平衡容器、液位开关等一系列水位显示、调节和报警装置。疏水水位自动调节，事故时能迅速切除给水，走旁路运行，在水侧设置防超压的泄放阀，汽侧装有安全阀。高加系统管道上还设置有压力表、温度计，实时监控高加温度、压力的变化。五．给水操作台#1高加出口到省煤器进口集箱的管道上依次装有流量测量喷嘴、给水操作台和逆止阀。给水操作台是由给水总管和阀门以及与之并联的小流量的旁路管道及其上的电动电动调节阀及隔离阀组成。给水旁路管道的作用是在机组启停和低负荷（小于15%）时供水，由电动旁路调节阀开度调节给水流量。在锅炉给水量大于15%时，切换至给水总管，给水流量由调速泵直接调节。六．除氧给水系统的运行6．1启动6．2正常运行6．3停机6．4非正常运行6．1启动给水系统的设备和管道在启动运行之前应全部充满水并排走系统内部的积存空气。各给水泵启动之前，应将其轴承润滑和冷却系统投入运行，并进行暖泵。给水泵组启动前全开其前置泵的入口闸阀，给水泵的出口电动门处于全关位置。满足汽动条件后先启动前置泵再启动给水泵。启动初期，给水经给水泵最小流量再循环管道返回除氧器水箱。当锅炉给水需求量大于给水泵所需要的最小流量时，再循环阀自动关小直至全关。锅炉负荷30%MCR左右时可启动一台汽泵，50%负荷以上启动第二台汽泵以后可停运电泵。当汽轮机的负荷增加，抽汽压力和流量能够驱动给水泵汽轮机时，给水泵的低压主汽门自动开启，逐渐切换到四段抽汽供汽；同时高压主汽门逐渐关小直至完全关闭，高压汽源处于热备用状态。高压加热器根据机组启动运行情况，确定投运时间。6．2正常运行正常运行期间要求两台汽泵和三台高加全部投入运行。给水泵汽轮机转速投入自动调节，电动泵自动备用。给水流量由小机转速进行调节。即使机组负荷低至50%MCR以下时，仍要求两个汽动给水泵均保持运行。这主要是因为：①汽轮机负荷低于50%以后，抽汽参数较低，没有足够的能量驱动一台满出力运行的给水泵。如果将一台给水泵的汽源切换至新蒸汽（高压汽源），虽然单泵能维持机组约60%的负荷，但热经济性较差。②给水泵汽轮机启停操作过多，不便于机组快速增加负荷。6．3停机随着机组负荷的降低，；两台汽动给水泵逐渐降低负荷。当机组负荷降至40%MCR时，汽动给水泵小机自动开启高压主汽门，由新蒸汽驱动。当负荷低于30%MCR时，投入给水泵最小流量再循环，并逐渐停用一台汽动给水泵。当汽轮机负荷降至规程规定负荷以下时，可停运高加。首先关闭加热器抽汽管道上的电动