汽輪機定冷水系統

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1、汽輪機定冷水系統汽輪機定冷水系統13.1.概述13.1.概述我司發電機采用冷卻方式為：水-氫-氫，即發電機靜子線圈采用閉式水進行冷卻，轉子線圈和靜子鐵芯采用氫氣進行冷卻。系統設一個冷卻水箱，兩臺定子冷卻水泵和兩個定子冷卻器，冷卻器和冷卻水泵一臺運行，一臺備用。冷卻水控制系統采用閉式循環方式，使連續的高純水流通過定子線圈空心導線，帶走線圈損耗。進入發電機定子的水是從補水泵來的除鹽水。補入水箱的化學除鹽水通過電磁閥、過濾器，最后進入水箱。開機前管道、閥門、集裝所有元件和設備要多次沖洗排污，直至水質取樣化驗合格后方可向發電機定子線圈充化學除鹽水。水箱內的軟化水通過耐酸水泵升壓后送入管式冷卻器、過濾器

2、，然后再進入發電機定子線圈的匯流管，將發電機定子線圈的熱量帶出來再回到水箱，完成一個閉式循環。為了改善進入發電機定子線圈的水質，將進入發電機總水量的 510%的水不斷經過本裝置內的離子交換器進行處理，然后回到水箱13.2.設備規范13.2.設備規范額定流量：1530 Lmin。定冷水進水溫度：453（）。最大連續出力時線圈出水溫度：73。定冷水電導率：0.5scm。離子交換器額定出力流量：250 Lmin。補水要求：硬度不高于 2mol/L；二氧化硅、銅、鐵離子含量均不超過 50ppm；硫、氯離子含量均不超過 1ppm；PH 值為 78；電導率不高于 1.0scm（20時）；補水壓力 0.20

3、.7MPa；補水流量不高于 250Lmin；補充水進入離子交換器的水壓不得高于 0.6MPa。定冷卻水進入定子線圈的壓力：196KPa。離子交換器的最大允許流量：22.3 m3/h，最高允許水溫 60，正常運行中控制流量為 250 Lmin，離子交換器凈化后的定冷水電導率不高于 0.2s/cm。定冷水泵及電機參數：定冷水泵序號性能指標單位參數1銘牌DFB125-80-2502流量m3/h1303揚程m804轉速rpm29005工作介質溫度38906制造廠定冷水泵電機序號性能指標單位參數1電壓V3802轉速rpm29003額定電流A844功率KW 555接線方式6絕緣等級F7銘牌8制造廠 13.

4、3.定子冷卻水系統設計參數13.3.定子冷卻水系統設計參數水量：定子水 90T/H3T/H；冷卻水 350T/H水壓：定子冷卻水 0.25MPa0.35MPa；冷卻水小于 0.3MPa進水溫度：定子水 4550；冷卻水33出水溫度：定子水90定子冷卻水控制系統的主要設備定子冷卻水控制系統的主要設備13.3.1.水泵：為兩臺不銹鋼交流電動離心水泵，一臺工作，一臺備用，在每臺泵的進出口管路上裝有壓差開關，當工作泵故障時通過壓差開關將備用泵自動投入運行，兩臺泵互為聯鎖。13.3.2.水箱：為不銹鋼制造，容積為 2m3，補水水源由補水泵出口提供，通過電磁閥自動或手動補水。水箱上裝有水位信號器，當水位低

5、或高時發出報警信號。水箱底部裝有排污閥，上部裝有排氣閥。13.3.3.水冷卻器選用不銹鋼管式冷卻器，一臺工作，一臺備用。單臺冷卻器運行可保證發電機運行維持其 100%的額定電流。13.3.4.XLS-100 水過濾器為不銹鋼制造，裝在主管路上，一臺工作，一臺備用，當過濾器進出口壓力差高于正常壓力差 0.021MPa 時（目前整定在0.08Mpa），跨接于過濾器進出口處的壓差開關發出報警信號，手動投入備用過濾器，切除原使用的過濾器，并清洗干凈做為備用。LS-25 水過濾器為不銹鋼制造，裝在水處理管路上，當離子交換器不銹鋼絲網破損，可捕捉樹脂，以免樹脂進入發電機堵塞定子線圈。13.3.5.定子冷卻

6、水進水溫度，由水溫調節器來調節和控制，保證進水溫度達到設定值。13.4.13.4.定子冷卻水系統定子冷卻水系統的聯鎖的聯鎖序號信 號 名 稱整 定 值保 護操 作備 注1A 泵停止0.14MPa開關 SW21 動作延時 2 秒啟動 B 泵2B 泵停止0.14MPa開關 SW20 動作延時 2 秒啟動 A 泵3定子線圈進水溫度高60溫度開關 SW24 動作報 警4定子線圈出水溫度高90溫度開關 SW25 動作報 警5交換器出水電導率高0.5s/cm電導率儀 SW34 發信號更換 樹 脂6定子線圈進水電導率高5s/cm電導率儀 SW32 發信號報 警7定子線圈進水電導率過高9.5s/cm電導率儀

7、SW33 發信號報 警8水箱水位低液位信號器 SW27動作補水電磁閥打開9水箱水位高液位信號器 SW26動作查明原因手動調整水位10水箱氮氣壓力高0.042MPa壓力開關 SW28 動作安全閥自動排氮11補水流通信號15.14L/min流量開關 SW23 動作12定子水流量低#3 機82Kpa#4機 130KPa壓差開關 SW29 動作報 警 13定子水流量很低#3 機63Kpa#4 機70KPa壓差開關 SW30A、SW30B、SW30C 動作和流量小于 45t/h 同時具備發 30 秒脈沖跳發電機14定子繞組水壓降高#3 機174KPa#4 機285KPa壓差開關 SW31 動作報 警15

8、發電機氫與水的壓差低0.035MPa壓差開關 SW35 動作 手調旁路閥門 16過濾器差壓大0.080MPa差壓開關 SW22 動作清洗濾芯13.5.13.5.定子冷卻水系統定子冷卻水系統運行前的準備運行前的準備13.5.1.檢查確認系統各閥門位置正確，所有表計完好齊全。13.5.2.內冷水泵軸承油位正常，油質合格。13.6.1.啟動補水泵開啟水箱補水電磁閥前后截門，給水箱補水，使水流入水箱，當水流通過排氣閥門流出水箱時，將排氣閥關閉，同時確保液位開關和電磁閥的聯鎖正常工作，開啟補水閥前后截門，在水箱液位低位時可向水箱自動補水。13.5.3.發電機氣體置換時，應防止二氧化碳或氫氣進入定子冷卻水

9、系統。發電機的氣體置換見氫氣系統說明，在給水系統做氣體置換及充氮過程中，發電機充氫壓力為 0.4MPa，高于定子線圈的最高水壓。13.6.13.6.定子冷卻水系統定子冷卻水系統運行運行13.6.1.水系統投運13.6.1.1.啟動前檢查a.系統檢查完畢，檢修工作結束，工作票終結或收回，聯鎖及保護試驗已合格b.定子冷卻水箱補水化驗合格后，開啟補水閥向定子水箱補滿水。c.定子冷卻器冷卻水系統投運正常。d.控制電源、動力電源送電，儀表和報警裝置投入。e.在發電機運行前，首先檢查 A 泵與 B 泵的聯鎖情況，啟動 A 泵，當 A 泵進出口壓差減小到 0.14Mpa 時，B 泵應立刻投入運行。同樣方法檢

10、查 B 泵。然后檢查振動、電流、出口壓力正常，緩慢全開出口門。f.開啟發電機內冷水系統進、出水總門；開啟內冷水進、出水管上的排空氣門待水不斷流出時關閉，保持壓力平衡門常開，注意監視內冷水箱水位。g.調整發電機定子線圈進水壓力 0.25MPa0.35Mpa，進水流量90T/H3T/H。h.定子繞組的水流量異常情況由壓差開關檢測，開關的整定值可分別通過現場實際測量額定水流量、2/3 額定水流量及 1/2 額定水流量的情況下發電機定子繞組進出水壓差來進行整定。具體的整定值為：#3 機正常差壓（90t/h）153Kpa,2/3 額定水流量時（60t/h）差壓 82Kpa,1/2 額定水流量時（45t/

11、h）差壓 63Kpa；#4 機正常差壓（90t/h）250Kpa,2/3 額定水流量時（60t/h）差壓 130Kpa,1/2 額定水流量時（45t/h）差壓 70Kpa。13.6.1.2.運行方式及聯鎖保護a.定子水冷卻器的運行：二臺冷卻器一臺運行，一臺備用。單臺冷卻器運行，發電機可帶 100%負荷。冷卻器的二次水量可根據定子冷卻水入口水溫由水溫調節閥進行調節和控制。b.離子交換器的運行：水系統管路調整完成后將離子交換器投入運行。發電機運行時需將電導率儀投入,詳見水系統圖。如果離子交換器的出水電導率低于規定值，則需減小其水量。離子交換器的處理水量為線圈總進水量的 5%10%，最高水溫不應超過

12、 50，通過“CC1”來顯示離子交換器出水電導率值。在樹脂的有效期內，它都是高效的，當電導率儀指示電導率已增加到 1.5s/cm 時,應更換離子交換器的樹脂。反復干燥、浸濕、冷凍、融化或過熱都將對樹脂造成損害，應避免。c.水過濾器的運行：正常運行時，水過濾器一臺工作，一臺備用，當水通過過濾器的壓降增加到高于正常壓降 0.021MPa 時，關閉進出口及排污閥門，清洗或更換過濾器芯子。d.水箱的運行：水系統在運行時，建議水箱充氮運行，如果水箱不充氮，在常壓下，大氣中的氧氣和二氧化碳進入水箱，腐蝕加快。使用氮氣給水箱加壓,水箱上設有減壓器，能自動調節氮氣壓力,維持氮氣壓力在 0.014MPa，當水箱

13、內氮氣壓力超過 0.035MPa 時，安全閥將自動打開，釋放壓力。水箱上部裝有氣表，可測量氣體的累計排放量。在發電機帶有負載的情況下，定子冷卻水應該循環，任何一臺水泵均能提供正常水流量。發電機內氣體壓力必須保持比定子線圈輸入的水壓高，預防水滲漏到定子線圈外，額定氫氣壓力為 0.4MPa，額定水壓為 0.250.35MPa。應防止 CO2進入系統，與水接觸后將使定子水的電導率急劇增加。13.6.1.3.開關運行及整定情況a.壓差開關 SW21 是當 A 泵兩端壓差減小到 0.14MPa 時壓差開關閉合，啟動 B 泵，并發出報警信號 A 泵停止。b.壓差開關 SW20 是當 B 泵兩端壓差減小到

14、0.14MPa 時壓差開關閉合，啟動 A 泵，并發出報警信號 B 泵停止。c.溫度開關 SW24 是當進水溫度增到 60時閉合并發出“進水溫度高”報警。d.溫度開關 SW25 是當出水溫度增到 90時閉合并發出“出水溫度高”報警。e.壓差開關 SW22 是當過濾器兩端壓差升高，高于 0.080MPa 時，壓差開關閉合，并報警?！八^濾器壓降升高”。就證明過濾器芯子臟污需要進行清洗或更換。f.流量開關 SW23 是當流量為 15.14L/min 時閉合并發出信號,顯示補水流通。g.液位報警開關 SW26 是當水箱液位超過規定值（2/3 水位）報警水箱液位高。h.液位報警開關 SW27 是當水箱液

15、位低于規定值（1/2 水位）報警水箱液位低。i.當水箱內氮氣壓力升高到 0.042MPa 時壓力開關 SW28 閉合，并發出報警“水箱壓力高”。j.當定子繞組進出水壓差值降低到低一值時開關 SW29 閉合，發出報警定子繞組水流量低。k.當定子繞組進出水壓差值降低到低二值時開關 SW30A、SW30B、SW30C 閉合，發出報警定子繞組水流量很低。l.當定子繞組進出水壓降高于高一值時時，壓差開關 SW31 閉合，并發出報警定子線圈水壓降高。13.6.1.4.關于發電機斷水保護：當發電機定子繞組進出水壓差值降低到 1/2 流量對應差壓時，壓差開關 SW30A、SW30B、SW30C 閉合，3個信號

16、按“3 取 2”的邏輯原則運算后發 30 秒脈沖跳發電機。運行人員在正常運行中可以通過計算進出水差壓觀察系統運行情況，在正常運行時不要輕易操作進出水門，防止差壓低保護動作造成發電機跳閘；另一方面一定要保持水箱水位在正常水位，不能讓水箱滿水造成回水壓力升高，從而導致進出水差壓降低，保護動作。13.6.2.定冷水系統停運：a.發電機解列、內冷水系統反沖洗結束后，發電機內氣壓0.1MPa時，可停止內冷水系統。b.關閉內冷水冷卻器冷卻水進水門，水溫調整退出自動。c.解除備用泵聯鎖。d.關閉運行泵出口門，停止運行泵。e.內冷水箱水位不應溢流。f.開啟內冷水箱放水門，放盡存水后關閉。(備用時，不放水)g.

17、開啟發電機內冷水出水管放水門，放盡存水后關閉。13.6.3.定冷水泵定期切換操作：a.檢查備用定冷水泵軸承油位正常，油質良好。b.關閉備用定冷水泵的出口閥。c.退出備用泵聯鎖，啟動備用泵，進行全面檢查。d.開啟備用泵出口閥，檢查定子冷卻水母管壓力正常。e.關閉原運行定冷水泵出口閥，注意定子冷卻水母管壓力及流量正常。f.停止原運行定冷水泵。g.開啟停運泵出口閥，投入其聯鎖。h.當離子交換器出口水導電度大于 0.5scm 或離子交換器壓損大于 98KPa 時，通知化學更換離子交換器樹脂。13.7.13.7.定子冷卻水系統定子冷卻水系統正常運行維護正常運行維護13.7.1.正常監視項目：13.7.1

18、.正常監視項目：a.運行、備用定冷水泵軸承油位正常，油質良好。b.定冷水箱水位正常。c.定冷水額定流量：1530 Lmin。d.定冷水進水溫度：453。e.發電機進水電導率：0.5scm。13.7.2.13.7.2.定子冷卻水系統定子冷卻水系統的試驗：的試驗：a.定冷水箱水位高、低信號傳動及補水閥試驗。b.定冷水泵聯鎖試驗。13.7.3.13.7.3.定子冷卻水系統定子冷卻水系統的聯鎖及保護：的聯鎖及保護：a.定冷水水箱水位高報警：700 mmb.定冷水水箱水位低報警：480 mmc.定冷水壓低聯動備用泵保護值：0.4 MPa，延時 3 秒d.定冷水進水溫度高報警值：49e.定冷水出水溫度高報

19、警值：74f.定冷水出水溫度高保護動作值：78g.定冷水進水壓力低報警值：110KPah.定冷水進水壓力低保護動作值：89KPai.定冷水進水流量低報警值：1200 Lminj.定冷水進水流量低保護動作值：1050 Lmink.定冷水水箱補水閥聯開值：l.定冷水導電度大于 9.9scm 且調整無效時，緊急停機。m.定冷水箱水位低于 150mm，聯鎖跳閘運行定冷水泵。13.7.4.本系統運行應該注意與發電機氫壓之間壓差。13.8.13.8.定子冷卻水系統定子冷卻水系統異常和事故處理異常和事故處理13.8.1.定冷水壓力降低：13.8.1.定冷水壓力降低：現象：定冷水壓力下降。定冷水流量下降。定子

20、進水壓力低并報警。定冷水回水溫度及定子線圈溫度升高。原因：運行定冷水泵故障。定冷水箱水位過低。定冷水濾網堵。定冷水系統誤操作。定冷水壓力調節閥故障。表計失靈。定冷水系統泄漏。定冷水溢流閥故障。運行定冷水泵跳閘，備用定冷水泵聯動不成功或聯動后跳閘。Commented 陳陳 1:待定處理：發現定冷水壓力降低，立即檢查原因并采取措施果斷進行處理，設法恢復正常運行，必要時依據發電機風溫及線圈溫度及時減負荷。檢查系統有無泄漏、閥門有無誤關、濾網有無堵塞、定冷泵運行是否正常，并設法處理。若定冷水箱水位低引起則將水位補至正常。若定冷水壓力調節閥故障，應手動調節，并維持定子線圈的進水壓力在196KPa 且流量

21、不低于 1530L/min(約 92 m3/h)，如果溢流閥失常應該及時解列。若經上述處理無效，定子進水集管壓力低至 0.089MPa 或定子線圈進水流量 1050Lmin，延時 30s，保護動作跳機，否則應故障停機。13.8.2.定冷水箱水位降低：13.8.2.定冷水箱水位降低：現象：定冷水箱水位指示下降或低水位報警。定冷水壓力、流量可能降低。發電機檢漏儀液位高報警。定冷水箱水位過低可能聯鎖跳定冷水泵，導致發電機斷水保護動作。原因：補水電磁閥失靈或補水系統閥門誤關，以及補水系統濾網堵。定冷水系統放水閥誤開，定冷水系統管道泄漏，定冷水冷卻器內漏。定冷水系統在發電機內發生泄漏。定冷水取樣流量過大

22、。處理：發現定冷水箱水位異常降低，應檢查上述原因并采取相應措施。加強對定冷水壓力的監視，并檢查發電機內有無漏水現象。立即開啟補水閥，設法維持定冷水箱水位。檢查系統設備運行狀態，將誤開的閥門關閉。若管道破裂或定冷水冷卻器泄漏，對可隔離部分的管道進行隔離，定冷水冷卻器可進行切換隔離，并通知檢修處理，若無法隔離且又無法維持定冷水箱水位，則應匯報值長請求停機。13.8.3.定冷水溫度升高：13.8.3.定冷水溫度升高：現象：定冷水冷卻器出水溫度指示升高或報警。定冷水回水溫度指示升高或報警。定子線圈溫度普遍升高或報警。原因：定冷水冷卻器堵塞，冷卻水中斷。定冷水溫度控制閥失靈，定冷水壓力調節閥失靈。定冷水

23、冷卻器管側出水閥誤關或閥芯脫落。定冷水反沖洗水閥、定冷水加熱器、反沖洗水濾網誤投。定冷水壓力降低或集水環內聚集有空氣。發電機過負荷。溫度表計失靈。處理：發現定冷水溫度升高，應檢查上述原因并采取相應措施。若定冷水冷卻器堵塞，應投入備用水冷卻器，隔離原運行定冷水冷卻器，并通知檢修清掃。若定冷水溫度自動調節失靈，應檢查運行定冷水冷卻器管、殼側進、出水閥均在全開位；若閥芯脫落或定冷水冷卻器堵塞應及時投入備用定冷水冷卻器，退出故障定冷水冷卻器。若冷卻水壓力下降或溫度升高，應該及時采取相關措施，必要時投入兩臺定冷水冷卻器并列運行，如果定冷水壓力低及時調整至正常，如果定冷水箱水位過低應該及時補水。當定子進水

24、溫度升高至 48或回水溫度高至 73，應嚴密監視定子線圈溫度，匯報值長，并按規定相應降低機組負荷直至停機。定冷水回水溫度上升到 78，發電機斷水保護應動作，否則應立刻停機。13.8.4.定子繞組線圈進水導電率高：13.8.4.定子繞組線圈進水導電率高：現象：定冷水導電率高報警。原因：離子交換器樹脂失效。定冷水補水水質不合格。定冷水箱長期未換水。表計失靈。處理：檢查離子交換器是否運行，樹脂是否失效，否則應更換樹脂后，再投入使用，發現定冷水導電率高報警時應立即對定冷水系統換水，換水時注意定冷水箱水位不得過低，以免影響定冷水壓力波動。如果補水水質不合格，應該注意檢查離子交換器運行情況。如果表計失常，應該及時聯系化學測樣，聯系相關檢修專業，同時匯報值長。檢查是否由定冷水冷卻器泄漏所致，若定冷水冷卻器泄漏，則隔離并聯系檢修處理。當定冷水電導率升至 9.9s/cm 時應匯報值長考慮故障停機。13.9.13.9.定子冷卻水系統定子冷卻水系統的反沖洗的反沖洗 反沖洗步驟：13.9.1.開啟反沖洗進水門，開啟反沖洗回水門，關閉正沖洗進水門、回水門。注意不能使發電機內壓力過高。13.9.2.每兩個小時倒換一次，對參數進行比較，沖洗時間不小于 48 小時，并及時對反沖洗濾網進行清洗排污。13.9.3.發電機定子冷卻水系統定子冷卻水系統反沖洗結束后必須將系統倒至正常運行方式。