定冷水系統(tǒng)

1、華能海門電廠一期2×1000MW機組,發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng),一、系統(tǒng)流程及功能,對大容量汽輪發(fā)電機，定子繞組水冷系統(tǒng)有如下基本要求：供給額定的冷卻水流量控制進水溫度達到要求值保持高質(zhì)量的冷卻水質(zhì)。(電導率≤1μS/cm)華能海門電廠一期機組發(fā)電機定子繞組采用冷卻水直接內(nèi)冷卻，極大地降低最熱點的溫度，并可降低可能產(chǎn)生導致熱膨脹的相鄰部件之間的溫差，從而能將各部件所受的機械應(yīng)力減少至最小,1、系統(tǒng)流程,2、系統(tǒng)功能,采用

2、冷卻水通過定子繞組空心導管，將定子繞組損耗產(chǎn)生的熱量帶出發(fā)電機。 用水冷卻器帶走冷卻水從定子繞組吸取的熱量。 系統(tǒng)中設(shè)有過濾器以除去水中的雜質(zhì)。 系統(tǒng)中設(shè)有補水離子交換器，以提高補水的質(zhì)量。 使用監(jiān)測儀表儀器等設(shè)備對冷卻水的電導率、流量、壓力及溫度等進行連續(xù)的監(jiān)控。 具有定子繞組反沖洗功能，提高定子繞組沖洗效果。,3、技術(shù)要求,定子繞組冷卻水的溫度范圍為45℃～50℃，內(nèi)冷水系統(tǒng)有自動調(diào)節(jié)裝置，水溫波動范圍不大于±2

3、℃。出水溫度不大于85℃。水質(zhì)透明純凈，無機械混雜物，在水溫為25℃時：電導率： 0.5~1.5 ?S/cm（定子繞組獨立水系統(tǒng)）pH值： 7.0~9.0 硬度： <2 微克當量/L（ 2 ?mol/L）含氨量（NH3）： 微量,,- 定子繞組冷卻水系統(tǒng)采用集裝式，并備有“混合床”離子交換器。發(fā)電機管道設(shè)計考慮對定子繞組能夠進行反沖洗，反沖洗管道上加裝過濾器。內(nèi)冷水進水處和水冷器

4、出口處加裝濾網(wǎng)，內(nèi)冷水進水處采用激光打孔的不銹鋼濾網(wǎng)。所有密封圈采用聚四氟乙烯材質(zhì)。采用閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，冷卻器進水溫度最高為38℃。配備2臺100％容量冷卻水的冷卻器，2臺100％容量的耐腐蝕水泵，包括管道和閥門以及其它零部件，以及大于10％容量的除離子器。 水-水冷卻器的冷卻水側(cè)設(shè)計壓力為1.0MPa，試驗水壓為1.5MPa。工作水壓不高于1.0MPa。,,定子冷卻水系統(tǒng)裝有用于斷水保護的檢測裝置。為了確保斷水保護動作信號的可

5、靠性，提供3只水流量低低保護開關(guān)、三只（技術(shù)協(xié)議上為1只，PID圖上為3只）進水壓力低報警用開關(guān)和三支出水溫度高報警用開關(guān)（或保護用開關(guān)），一套流量測量標準孔板和測量孔板配套的流量變送器。定子內(nèi)冷卻水允許斷水運行持續(xù)時間不少于30秒。,,2臺泵1臺工作1臺備用，當1臺出故障后能自動切換到另1臺。2臺冷卻器設(shè)有測溫元件，便于進行溫度控制。自凝結(jié)水系統(tǒng)向定子冷卻水箱補水管路的設(shè)計水壓按4MPa考慮。 冷卻器進、出口設(shè)有就地溫度計。

6、 發(fā)電機內(nèi)冷卻水進水管裝設(shè)就地壓力表和流量表。 發(fā)電機設(shè)有漏水監(jiān)測裝置。,二、系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備簡介,發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)主要包括一只1.5m3定冷水箱、兩臺100％容量的冷卻水泵、兩臺100％容量的板式水-水冷卻器、壓力調(diào)節(jié)閥、溫度調(diào)節(jié)閥和水過濾器等設(shè)備和部件，以及連接各設(shè)備、部件的閥門、管道等。,技術(shù)數(shù)據(jù),1.定子水泵,定子繞組冷卻水系統(tǒng)為一閉式循環(huán)系統(tǒng)。為保證發(fā)電機連續(xù)、可靠的運行，配有兩臺各為100％額定能力的單級耐腐蝕離心泵

7、使水循環(huán)流動，兩臺泵中必須選擇一臺為工作泵、另一臺為備用泵。當工作泵出現(xiàn)故障時，備用泵將自動啟動。泵由三相交流電動機驅(qū)動，由不同的系統(tǒng)供電以提高可靠性。,2.定冷水冷卻器,水冷卻器標準的設(shè)計為兩臺冷卻器，每臺冷卻器的輸出為100％。該冷卻器設(shè)計為不銹鋼板式冷卻器，所有浸濕表面為不銹鋼材料。當出現(xiàn)故障時，另一臺冷卻器必須單獨承擔整個冷卻水容量的水流。 水-水冷卻器的冷卻水側(cè)設(shè)計壓力為1.0MPa，試驗水壓為1.5MPa。工作

8、水壓不高于1.0MPa。,3.溫度調(diào)節(jié)閥和壓力調(diào)節(jié)閥,溫度調(diào)節(jié)閥用以調(diào)節(jié)定子冷卻水進入線圈前的溫度。它是一套氣動式三通調(diào)節(jié)閥，其主要部件有：氣／電定位器、閥位變送器、空氣過濾減壓器、手輪結(jié)構(gòu)。溫度訊號由水集裝上的鉑熱電阻(TE一321)輸出信號到電廠中控室DCS系統(tǒng)上接收后，轉(zhuǎn)變成4～20mA電信號，再反饋到調(diào)節(jié)閥上的氣／電定位器，輸出工作氣信號以驅(qū)動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)。閥位變送器將閥位變化信號輸出。三通調(diào)節(jié)閥只是調(diào)節(jié)進入水冷卻器和旁路的流

9、量比，以此達到調(diào)節(jié)閥下游端的水溫保持穩(wěn)定的目的。壓力調(diào)節(jié)閥用以調(diào)節(jié)定子冷卻水進入線圈前的壓力。它是一套氣動式調(diào)節(jié)蝶閥，其主要部件有：氣／電定位器、閥位變送器、空氣過濾減壓器、手輪結(jié)構(gòu)、閥板開度限位器。壓力訊號由水系統(tǒng)發(fā)電機進水管路上的壓力變送器(P×－321)輸出信號到電廠巾控室DCS系統(tǒng)上接收后，再輸出4---20mA電信號，反饋到調(diào)節(jié)閥上的氣／電定位器，輸出工作氣信號以驅(qū)動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)。閥位變送器將閥位變化信號輸出。,

10、4.系統(tǒng)補給水,系統(tǒng)正常補水有兩種：自動補水和手動補水。自動補水取自凝結(jié)水母管，經(jīng)減壓閥后有補水電磁閥控制直接補到定冷水箱底部。手動補水取自除鹽水，補水經(jīng)由濾網(wǎng)過濾后接入離子交換器進口，然后到發(fā)電機定冷水箱底部系統(tǒng)運行時，內(nèi)冷水在系統(tǒng)內(nèi)部不斷循環(huán)。 來自凝結(jié)水的自動補水彌補系統(tǒng)正常的水量損耗，只有在系統(tǒng)泄露、排污等原因引起水箱水位下降時，才由人工操作閥門向系統(tǒng)中補水。補水進入系統(tǒng)的壓力控制在0．2～0．7MPa之間，

11、補水流量不高于250L／min。當外部補水壓力高于0．2～0.7MPa時，應(yīng)減壓至系統(tǒng)所需的補水壓力值。補水過程中，應(yīng)觀察水箱水位變化，當水箱水位回升至正常水位后，由人工操作關(guān)閉補水閥門。人工補充進入系統(tǒng)中的水先經(jīng)離子交換器(進入離子交換器的水壓不得高于0.6MPa)后再進入水箱，再由水箱進入水泵、冷卻器等主循環(huán)回路,5.虹吸破壞閥及管道,海門電廠一期的定冷水系統(tǒng)配有破壞虹吸的管道，即從水箱上部空間接出一管道，連接到發(fā)電機出

12、水母管或母管出來后的一小段擴大管（處于水系統(tǒng)最高處）上。作用為平衡壓力，防止斷水瞬間在進口壓力失去的情況下由于虹吸作用使定子線棒中的水被吸到定子水箱，以保護線棒；正常運行時，回水溫度高可能發(fā)生汽化，防止汽化定子冷卻水進出水管設(shè)有一聯(lián)絡(luò)管，作用為消除振動,6、定冷水箱上壓縮空氣,本定子冷卻水系統(tǒng)設(shè)計為“富氧運行”，通過向定子水加入壓縮空氣，增加水中氧的含量，可以在定子線棒中形成一層氧化膜，阻止銅離子的析出避免產(chǎn)生銅腐蝕。本系統(tǒng)加氧處為

13、定子冷卻水箱，在定子水發(fā)電機進口管道上設(shè)有溶解氧表（鄒縣電廠說明）,7、氮氣（N2）要求,氮氣用于吹掃系統(tǒng)中的空氣，防止系統(tǒng)的氧腐蝕，冷卻水箱上部空間充氮，應(yīng)保持一定的壓力（14kPa-50kPa）。氮氣的純度推薦值應(yīng)大于或等于99.99 %（體積比），最小≥99%。不得含有污染物（O2，CO2）。剩下的氣體中不得含有腐蝕性污染物，也不得含有氨氣（NH3）和二氧化硫（SO2）。,8、離子交換器,離子交換器由不銹綱制成，樹脂裝填容積0．3

14、6m。該離子交換器為混合床式，即采用強堿性陰樹脂和強酸性陽樹脂且按2：1的比例混合裝填。離子交換器的最大允許流量為6．2L／S(22．3m3／h)，為流入發(fā)電機的水量的約百分之二十，最高允許水溫60℃，壓力損失不高于98kPa。正常運行期間，離子交換器的水流量控制在250L／min左右。當進入離子交換器的水的電導率不高于1．0 u S／cm時，其出水的電導率將不高于0．1 u S／cm，當進入離子交換器的水的電導率不高于9．9 u S／

15、cm時，其出水的電導率將不高于0．2 u S／cm。如果系統(tǒng)中水的電導率不能維持在0．5 us／cm以下，或者壓力損失超過98kPa，則說明交換樹脂已經(jīng)失效，應(yīng)進行更換。,三、邏輯聯(lián)鎖,1、定冷水泵啟動允許條件：發(fā)電機定子冷卻水箱水位不低2、定冷水泵聯(lián)啟條件（A為例，B同）定冷水泵A備用狀態(tài)定冷泵B跳閘或定冷水泵出口母管壓力低3、定冷水泵聯(lián)停條件（A為例，B同）兩臺定冷水泵均在運行發(fā)電機定子線圈進水壓力＞0.31MPa，延時

16、10s停運A泵3、發(fā)電機定子冷卻水補水電磁閥可手動開/關(guān)本閥門；發(fā)電機定子冷卻水箱水箱液位低自動開本閥門；發(fā)電機定子冷卻水箱水箱液位高自動關(guān)本閥門；無發(fā)電機定子冷卻水箱水箱液位低延時自動關(guān)本閥門。,4.斷水保護,線圈入口水壓異常低(小于0.14MPa); 流量異常低(≤1377L/min/82.62t/h); 出水溫度異常高(76℃) 三種信號之中任何一種出現(xiàn)時，則視為發(fā)電機斷水，

17、斷水保護裝置應(yīng)當動作，發(fā)電機組降負荷或者甩負荷。,參數(shù)匯總,四、系統(tǒng)啟停,1、定子冷卻水系統(tǒng)投運條件系統(tǒng)檢查已完畢，聯(lián)鎖試驗已合格，定子水系統(tǒng)閥門位置正確。定子冷卻水箱補水化驗合格。定冷水箱水位正常，補水水源正常，已充氮，壓力正常?？刂齐娫?、動力電源已送上，儀表和報警裝置已投入。2、定子冷卻水泵啟動啟動定子水冷泵，檢查振動、聲音、各軸承溫度正常。緩慢開啟出口門，檢查出口壓力正常，當水冷器、離子交換器放氣閥見水時關(guān)閉放氣閥，

18、監(jiān)視調(diào)整發(fā)電機定子進水壓力320kPa左右，調(diào)整水箱補水門使水位正常,調(diào)整離子交換器進出口差壓小于98kPa。系統(tǒng)運行正常后，定冷水流量約120m3/h，開啟另一定子水冷泵出口門，投入備用。投入定冷器冷卻水。若切換到備用定冷水泵運行，應(yīng)先啟動備用泵正常后，再停用原運行泵，密切注意定冷水流量正常，不小于120 m3/h。3、系統(tǒng)停運機組停運后，根據(jù)需要及時停運定冷水系統(tǒng)，以防發(fā)電機過冷。解除定冷泵聯(lián)鎖，停止定冷泵，檢查定冷泵停

19、止。停運定冷水系統(tǒng)前應(yīng)降低發(fā)電機內(nèi)氣體壓力至0.2MPa，操作時應(yīng)注意調(diào)整定子冷卻水壓始終比發(fā)電機內(nèi)風壓至少低0.035MPa。,4、定子冷卻水泵切換,檢查備用定子冷卻水泵軸承油杯油位正常，油質(zhì)良好。關(guān)閉備用定子水冷泵的出口門。啟動備用泵，對泵全面檢查。開啟備用泵出口門，檢查定子冷卻水母管壓力正常。關(guān)閉原運行定子水冷泵出口門，注意定子冷卻水母管壓力正常。停止原運行定子水冷泵。開啟停運泵出口門，投入備用。,五、運行中注意事項

20、,泵組在運行中若有明顯的不正常異聲，振動明顯增大，應(yīng)立即啟動備用定冷泵，停用原運行泵。監(jiān)視定冷水泵電流不超限。監(jiān)視定冷泵軸承箱油位正常，各軸承溫度不能大于90℃。定冷水溫度控制正常，約48℃，定冷器通常運行一組，另一組作備用；若定冷水溫度升高，可將備用定冷器投用，并分析原因、及時處理。定冷水箱水位就地顯示正常，無低水位報警。若出現(xiàn)水位低報警，應(yīng)檢查補水調(diào)節(jié)閥開度，若開度過小可手動開大，向系統(tǒng)內(nèi)補水至水箱水位正常。補水量過大則要進

21、行系統(tǒng)查漏，如無法維持水循環(huán),立即采取措施將汽輪發(fā)電機解列。,,機組正常運行時，應(yīng)保持定冷水補水系統(tǒng)正常運行?；瘜W定期化驗水質(zhì)，保證定冷水導電度≯2μs/cm。補水回路中電導率保持≤1μs/cm，如果超過1μs/cm，則需投入離子交換器運行。檢查定冷水過濾器差壓正常，若過濾器差壓＞80 kPa報警，立即切換到備用過濾器運行，同時聯(lián)系檢修清洗，清洗完畢，投入備用。發(fā)電機充氫前，定冷水箱內(nèi)需維持一個壓力略高于大氣壓的氮氣環(huán)境，約15kP