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(guān)設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)置主凝結(jié)水旁路。旁路的作用是：當(dāng)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(shè)一個旁路，稱為小旁路；兩臺以上加熱器共設(shè)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(dāng)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(yīng)用的方式。(3)設(shè)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(shè)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(xué)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(guān)，當(dāng)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(guān)，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(xué)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(dāng)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(shè)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(guān)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(guān)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(shè)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(dāng)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(shè)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(dǎo)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(shè)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(dāng)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(shè)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(shè)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(dāng)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(shè)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(dāng)機組負荷小于30%MCR，或當(dāng)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(shè)有水位保護，當(dāng)水位升高到高水位警戒線時，高水位開關(guān)動作，在控制室報警，以引起運行人員的警覺；當(dāng)水位繼續(xù)升高到高一高水位警戒線時，高一高水位開關(guān)動作，報警的同時開啟水箱上放水閥，關(guān)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(guān)動作，報警的同時關(guān)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(dāng)給水箱水位降低到低水位警戒線時，低水位開關(guān)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(yīng)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(shè)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(dāng)加熱器出現(xiàn)高一高水位時，旁路閥開啟，進、出口閥門關(guān)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(shè)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(shè)有電動小旁路。每臺加熱器水側(cè)，均裝設(shè)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(xué)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(shè)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(shè)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(dāng)水位低時，開大主調(diào)節(jié)閥；當(dāng)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(dāng)熱井出現(xiàn)高水位時，關(guān)小調(diào)節(jié)閥；當(dāng)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?dāng)U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(shè)一個經(jīng)常關(guān)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(shè)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(shè)有一只電動閘閥，機組正常運行時該閥鎖定在關(guān)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(shè)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(dāng)水質(zhì)合格后，關(guān)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(xué)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(shè)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(dāng)機組負荷小于30%MCR時，主調(diào)節(jié)閥全關(guān)，由副調(diào)節(jié)閥對除氧器水位進行單沖量控制。當(dāng)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(dāng)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(zhǔn)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(guān)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(dāng)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(dǎo)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(guān)閉。注水正常后，逐漸全開水側(cè)出口、進口閥，加熱器通水。當(dāng)用加熱器出口閥來調(diào)整凝結(jié)水水位時，應(yīng)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(yù)熱，按規(guī)程規(guī)定預(yù)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(guān)小直至全關(guān)其止回閥前、后的疏水閥。對于設(shè)有疏水泵的回?zé)峒訜崞?，待加熱器水位升至水位計?/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(guān)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(dāng)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(dāng)部分通過旁路運行時，應(yīng)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(guān)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(guān)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(guān)閉除氧器給水箱和凝汽器熱井的水位調(diào)節(jié)閥。當(dāng)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(yīng)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(guān)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(guān)水側(cè)進、出口閥。如有保護裝置，也應(yīng)切除。這時應(yīng)注意加熱器的疏水水位，待降到水位計的1/3時，關(guān)閉加熱器的疏水裝置。設(shè)有疏水泵的加熱器，應(yīng)停運疏水泵，關(guān)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(guān)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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