发电厂给水系统特点及运行问题(全文)
发电厂给水系统讲解
五．典型事故处理
给水流量突降或中断
现象：
1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 5. 给水压力、给水流量迅速下降并报警； 主汽压力及机组功率下降； 各段受热面工质温度、壁温迅速上升； 当给水流量低于极限值锅炉MFT。 给水泵故障或小机的汽源压力波动或中断； 给水系统、高加故障或有关阀门被误关； 给水自动控制故障，给水流量被减少； 给水管道泄漏或爆破； 由于机组负荷骤减造成给水泵A、B的出力下降；
满足下列任一条件，高加汽侧联锁解列：
1. 2. 3. 4. 5. 高加水侧解列。 汽机跳闸。 高加进口联程阀全关，高加出口联程阀全关。 发电机跳闸。 DCS手动解列。
满足下列任一条件，高加水侧联锁解列：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 高加1水位高高高＞138mm。 高加2水位高高高＞138mm。 高加3水位高高高＞138mm。 DCS手动解列。 高加进口联程阀全关。 高加出口联程阀全关。
五．典型事故处理
给水温度骤降
原因： 现象：
1. 2. 3. 4. 5. 1. 高加水侧严重泄漏或爆破，造成高水位保护动作而紧急停用。 2. 高加汽水管道、阀门爆破而紧急停用高加。 3. 高加保护装置误动作。 高加解列信号报警。 给水温度大幅度下降。 省煤器进口、水冷壁出口温度逐渐下降。 高加汽侧停用时，机组负荷短期内将上升。（抽气量减少） 高加汽水管道或阀门爆破时，给水压力将下降。
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。
除氧器的汽源
工作汽源：四段抽汽（除氧器滑压运行即根据四段抽气的压力 变化而变化） 备用汽源：冷再来汽和辅助蒸汽以及临机的辅助蒸汽。
火力发电厂循环水系统存在的问题和解决措施
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#〕 铜腐蚀的主要影响因素 〔
（ 含盐量的影响。在含盐量小的水中， 铜管表 $） 面可能生成一层致密的 %& （ 而在含盐 ’(） ! 保护膜， 量大或硬度、碱度较大的水中腐蚀产物为绿色碱式 此类膜 铜盐 %&%)!・%& （ ’(） ’(） ! 或 %&%’*・!%& （ !， 疏松多孔， 容易被破坏而失去保护作用。 （ !） %) 的影响。水中 %) 是引起铜点蚀的原因之
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火力发电厂凝结水系统特点及运行问题
火力发电厂凝结水系统特点及运行问题摘要:本文主要介绍了火力发电厂凝结水系统布置特点,讨论分析了凝结水再循环管道振动原因,提出减振措施减小管道振动,以提高凝结水系统的可靠性和经济性,确保机组安全高效运行。
关键词:凝结水再循环管道振动原因减振措施管道振动火力发电厂凝结水系统包括从热井至除氧器之间的管道、阀门、支吊架及其零部件。
具体系统包括:热井至除氧器的主凝结水管道及其至热井再循环管道;凝结水管至各用户的杂项管道;储水箱有关管道;由凝结水主管至凝结水储水箱的凝结水热井放水管道;由化学补充水至凝结水储水箱的补水管道;储水箱的溢放水管道等。
主要设备包括:凝汽器、凝结水泵、凝结水精处理装置、轴封冷却器、低压加热器、除氧器、凝结水储水箱。
火力发电厂凝结水系统的主要功能是将凝结水从凝汽器热井送到除氧器,为了保证系统安全可靠运行和提高循环热效率,在输送过程中对凝结水系统进行控制、除盐、加热、除氧等一系列必要环节。
凝结水系统的设备及系统布置以某国产300 MW机组为例。
该工程凝结水系统主要包括:凝汽器、两台100%容量筒袋形变频调速凝结水泵、一台轴封加热器、四台低压加热器、一台除氧器、一台凝结水贮水箱和一台凝结水输送水泵,凝结水精处理采用中压系统。
在凝结水泵出口至轴封加热器之间,称为凝结水杂用母管,母管接有其他设备用水的管道。
轴封加热器和低压加热器设有旁路系统,防止因加热器内部泄露而导致凝结水系统的中断,从而迫使机组停运。
轴封冷却器出口凝结水管道上设有最小流量再循环系统至凝汽器,最小流量再循环取凝泵和轴封冷却器要求的最小流量较大者,以冷却机组启动及低负荷时轴封漏汽和门杆漏汽,满足凝结水泵低负荷运行的要求,在机组正常运行中,调整凝结水母管压力。
在5号低压加热器出口阀门前,引出一路管道,上装启动放水门,作用是在机组启动初期,凝结水水质不合格,不能输送到除氧器,通过放水管道将不合格的凝结水排地沟。
凝结水贮水箱配凝结水输送泵,仅在机组启动时给系统充水及锅炉充水。
火力发电厂循环水系统存在的问题和解决措施分析
２ ． ４ 阻垢处理
实际生产中人们发现，有时 只需在循环水 中加入少量化 学药剂，就可 以阻止水垢生成 。早期采用 的阻垢剂有聚磷酸 盐和 天然 的或改 良的有机物 ，但是近年来 ，企业发现人工合 成的膦酸 和聚羧酸 等有机化合物 有更好地阻垢效果，如有机 磷酸脂，它是抑制硫酸钙垢 的 良好化 学剂 ，当冷却水 中含有 大量 的硫 酸根 离子时，加入 有机 磷酸脂可防止硫酸钙析出 。
发 电工程
火力发 电厂循环水系统存在 的问题和解决措施分析
谢 丽娅 ’ 孙 文鹏 张 刚 。
１ ． 山 东 电力 工 程 咨 询 院有 限公 司水 暖 部 ， 山 东 济 南 ２ ５ ０ ０ １ ３ ２ ． 山 东省 水 利 勘 测 设 计 院水 保 环 评 室 ， 山 东 济 南 ２ ５ ０ ０ １ ３ ３ ． 南 京 城 理 人 城 市 规 划 设 计 有 限 公 司， 江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ０ ０
摘 要 ：在 水资 源短 缺 和 水 污 染严 重 的 严 峻 形 势 下 ，如 何 采 取 一 系列 有 效措 施 保 证 水 循 环 的正 常运 行 显 得 十 分 必 要 。 本 文 主要 对现 阶段 电厂 循 环 水 系 统存 在 的 问题 进 行 了 简要 分 析 ，并 结 合 现 场经 验 提 出 了相 关解 决措 施 。 关键词 ：发电厂 ；循环 水系统；问题 ：措施 中图分类号 ：Ｔ Ｍ６ ２ １ 文献标识码 ：Ａ 文童编号 ：１ ０ ０ ２ ． １ ３ ８ ８ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ６ ． ０ １ ３ ２ ． ０ １
黄铜 易出现脱锌腐 蚀， 会造成凝汽器局部穿孔， 危害性很大 。
２ ． ３杀 菌处理
抑制水 中微生 物生 长也是 防止水 循环 系统 中结垢 的有 效措施之 一。对水源进行杀菌可 以防止微生物滋生 ，减少它 们 在管道 或管壁 上 的附着 ，从而达 到提 高水循环 效率 的 目 的，生产上一般采取往水 中通入氯气 、硫酸铜溶液或充入臭 氧 的方法 。但是 由于生长在水 中的微生物种类繁 多，不 同微 生物 同一化 学试剂 可能有相反的反应，因此采用化学药剂对 水源 杀菌不易把握 。此外 ，长时间使用一种化学药剂杀菌会 增加微生物对此 药剂的抗性。所 以，如果要得到效果好且经 济可 行的杀菌方法 ，要提前经过试验验证。
火力发电厂凝结水系统特点及运行问题
除盐 、 加热、 除 氧 等 一 系列 必 要 环 节 。 凝 结 水 系统 的 设 备及 系统 布 置 以 某 国 产３ ０ ０ Ｍｗ 机 组 为 例 。 该 工 程凝 结 水 系统 主 要 包括 ： 凝汽 器 、 两台１ ０ ０ ％ 容 量 筒 袋形 变频
调 速 凝 结水 泵 、 一 台轴 封 加热 器 、 四 台低 压 加热器 、 一台除氧器、 一 台 凝 结 水贮 水 箱 和 台凝结水输送 水泵 ， 凝 结 水 精 处 理 采 用 中压系统 。 在 凝 结 水 泵 出 口至 轴 封 加 热 器 之间， 称 为 凝 结 水 杂 用母 管 ， 母 管 接 有 其 他
凝 结 水 管 道 振 动 会 使 管 道 产 生 较 大 的 应力， 引起 管 道 和 支 吊架 材料 的 疲 劳 损伤 ， 特 别 是 在 弯 部 的 设 备 及 管 道 考 虑 了 防 止 汽 流 冲 刷 措 积 累到 一 定 程 度 会 形 成 裂 纹 ， 施， 其 喉 部 内设 置 有 ７ 号、 ８ 号两个低加。 头、 焊 缝 等 性 能 较 差 并 承 受 较 高 应 力 的部 该 工 程 凝 结水 系统 中 轴 封加 热 器 以 及 位 。 这 将直 接 影 响 整 个 机组 的 经 济 性 和 安 至 各用 户 的 杂 项 管 道 ； 储 水 箱 有 关 管道 ； 由 号、 ６ 号 低 压加 热 器 均 采 用小 旁 路 系 统 ， 小 全 性 ， 必须 尽 早 解 决 管 道 的振 动 问 题 。 减振 凝结 水 主 管 至 凝 结 水 储 水箱 的凝 结 水 热 井 ５ 放水管道 ； 由 化学 补 充 水 至 凝 结 水 储 水 箱 旁 路 系 统 的 优 点 是加 热 器 如 果 出现 故 障 ， 方法大概有以下几点 。 的 补 水管 道 ； 储水 箱 的 溢放 水 管 道 等 。 可 以 单 独 开 通 各 自的 旁 路 系统 ， 不 影 响 其 （ １ ） 合理设计管道 系统 ， 应 尽 量 避 免管 主要 设 备 包 括 ： 凝汽器 、 凝 结水泵 、 凝 他 加 热 器 的 正 常 运 行 ， 同 时 保 证 除 氧 器入 道 弯 头过 多 和 异 径 管 道 ； 合理 设 置 支 吊架 ， 结 水精 处 理 装 置 、 轴 封冷却 器 、 低 压 加 热 １ ５凝 结 水温 度 不 至 过 低 ， 从 而 提 高 热 经 济 增 加 管 道 系统 刚 性 （ ２ ） 合理 布 置 阀 门 站位 置 ， 减少汽蚀 。 器、 除 氧 器 凝 结 水 储 水 箱 。 性。 由于 ７ 号、 ８ 号低 加 布 置 在 凝 汽 器 喉 部 ，
火力发电厂循环水系统水质特征及控制共98页文档
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
火力发电厂循环水系统水质特征及控 制
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
发电厂给水系统讲解分解
满足下列任一条件，高加汽侧联锁解列：
1. 2. 3. 4. 5. 高加水侧解列。 汽机跳闸。 高加进口联程阀全关，高加出口联程阀全关。 发电机跳闸。 DCS手动解列。
满足下列任一条件，高加水侧联锁解列：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 高加1水位高高高＞138mm。 高加2水位高高高＞138mm。 高加3水位高高高＞138mm。 DCS手动解列。 高加进口联程阀全关。 高加出口联程阀全关。三Fra bibliotek运行中注意事项
高加巡检注意事项
1、高加筒体无异声，汽水侧管道无泄漏、振动； 2、正常疏水调整门及有关管路、接头无泄漏汽、水现象； 3、高加2 汽侧压力＜7.44MPa、水侧压力表显示正常； 4、负荷与疏水调整门开度匹配； 5、高加磁翻牌水位计完好，水位-38/38mm，与DCS 一致。
四．给水系统联锁保护
五．典型事故处理
事件经过：5月1日，汽泵密封水投用，二漏回水至 辅汽疏扩，辅汽疏扩至凝器气动门自动，由于压缩 空气中断，气动门失灵，水位高后，密封水回水不 畅，导致二漏密封水超压，由轴端经轴承油封进入 轴承座，小机润滑油箱进水，润滑油含水率达 15000PPM，滤油装置连续工作一星期才恢复正常， 若当时小汽轮机运行，则可能对轴承造成更大的损 伤和事故。
二．给水系统设备简介
给泵组
给水泵的配置是配有两台50%容量的汽动给水泵，一台30%容 量的电动给水泵考虑到厂用电压等级为6000/380V故电泵采用 定速泵且仅考虑启动而不做备用（出口压头无法满足事故备用 的要求） 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。
四．给水系统联锁保护
满足下列任一条件，汽泵跳闸：
火力发电厂循环水系统水质特征及控制
➢浓缩倍数
指循环水中某物质的浓度和补充水中某物质的浓度之
比。一般指循环冷却水中某种不结垢离子的浓度与 其补充水的浓度比值，常以Cl-表示。
φ＝C C Cl-,x/ Cl-,B
φ―冷却水浓缩倍率； CCl-,x ―循环水中Cl-的质量浓度，mg/L； CCl-,B ―补充水中Cl-的质量浓度，mg/L。
图3 敞开式循环冷却水系统
1-补充水（M）；2-冷却塔；3-冷水池；4-循环 水泵；5-渗漏水（F）；6-冷却水；7-冷却用换 热器；8-热水（R）；9-排污水（B）；10-蒸发 损失（E）；11-风吹损失（D）；12-空气
水冷却的原理
❖ 水的蒸发散热 水在冷却设备中形成大小水滴或极薄水膜，扩大其与空
二、 敞开式循环冷却水系统产生的主要问题
➢ 沉积物的析出和附着 重碳酸盐分解产生碳酸钙水垢，轻者降低换热器的传热效 率，重者堵塞管道。
➢ 有害离子引起的腐蚀 溶解氧引起电化学腐蚀 有害离子引起腐蚀
➢ 微生物的滋生和粘泥 细菌和藻类繁殖，生成生物粘泥而引起腐蚀、管道堵塞
循环冷却水系统中金属的腐蚀及控制
M、E、D、B分别代表补充水量、蒸发损失、风吹损失、排污量， R为系统中循环水量，e为损失系数，K为浓缩倍数。
➢离子浓度的改变
图6 降低浓缩倍数时水中 离子浓度变化曲线
图7提高浓缩倍数时水中 离子浓度变化曲线
不论系统中某离子的初始浓度为多少，随着运行时间的推移，其最
终的浓度总是浓缩倍数和补充水中离子浓度的乘积。由此证明了控制 好补充水量和排污量能使系统中某些离子浓度稳定在一个定值。
图4 自然通风冷却塔 1-配水系统；2-填料；3-百叶窗； 4-集水池；5-空气分配区；6-风筒； 7-热空气和水蒸汽；8-冷水
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发电厂给水系统特点及运行问题(全文) 300MW电厂给水系统采纳单元制，对于600MW由于给水泵超临界机组的参数比亚临界机组扬程要高，故给水管道要求的壁厚不同，高压加热器的承压能力不同，但其系统是相同的。
给水管道的振动是电厂中较常见的问题。
要合理设计管道系统，合理设置支吊架，增加管道系统刚性，还要防止水击。
A XX：
发电厂给水系统包括从除氧器出水口到锅炉省煤器进口之间的管道、阀门和附件等。
它包括了低压给水系统、中压给水系统和高压给水系统，给水前置泵进口之前为低压系统，给水前置泵出口与给水泵进口之间为中压给水系统，给水泵出口之后为高压系统。
主要设备：除氧器、汽动给水泵、电动给水泵、加热器。
发电厂给水系统的任务是（包括脱过氧的凝聚水和经过化学处理的补充水）从除氧器贮水箱送到锅炉的省煤器进口。
给水在输送的过程中，要进行加热并升压，以满足锅炉对给水的温度和压力的要求，使整个汽水循环的热效率得到提高。
对300、600MW机组，给水泵配置主要有三种形式：三台电泵，如沙角C厂；二台50%汽泵＋一台30%电泵，如石洞口二厂；一台100%汽泵＋一台30%电泵，如美国GE公司提供的小汽机给水泵组的324个电厂中，有123个采纳1x100%汽泵方案，单机最大机组容量达800MW；美国及德国的单机容量为1300MW和900MW的超临界机组也多采纳1x100%汽泵方案
300MW常规配置：（以某300MW火力发电厂为例，见图2）
该工程给水系统采纳单元制，每台机组配置2台50%容量的汽动给水泵和1台30%容量电动调速启动备用给水泵。
在1号高加出口、省煤器进口的给水管路上设有电动闸阀，并设有30%BMCR容量的启动调节旁路，在旁路管道上装有气动操纵阀。
在给水泵出口给水管道上设有再循环系统至除氧器。
图1
该工程给水系统中三台高压加热器采纳大旁路系统，具有系统简单，阀门少，运行维护方便等优点。
给水泵汽轮机有两个汽源，带自动汽源切换装置，正常工作汽源来自主汽轮机的四级抽汽，启动及低负荷时由再热蒸汽冷段或辅助蒸汽系统供汽。
高压给水管道材料选用15NiCuMoNb5。
600MW常规配置：（以某600MW火力发电厂为例，见图2）
由于给水泵超临界机组的参数比亚临界机组扬程要高，故给水管道要求的壁厚不同，高压加热器的承压能力不同，但其系统是相同的。
该工程给水系统除向锅炉省煤器供水外还向锅炉过热蒸汽减温器、再热蒸汽事故减温器及汽机高压旁路减温器提供减温水。
主给水管道材料为WB36。
系统设置两台50%BMCR容量的汽动给水泵和一台30%BMCR容量的电动调速给水泵，每台泵均配有同容量的前置泵。
两台汽动给水泵正常运行，一台电动给水泵做启动。
汽动给水泵和汽动给水泵前置泵为同轴，由小机驱动汽动泵前置泵和汽动给水泵，两者之间设置一减速齿轮箱。
给水泵汽轮机带自动汽源切换装置，正常工作汽源来自主汽轮机的四级抽汽，启动及低负荷时由本机再热蒸汽冷段或辅助蒸汽系统供汽。
给水系统配三台100%BMCR容量的高压加热器。
高压加热器水侧设给水大旁路。
图2
在给水系统启动之前，先要向系统中的管道和设备充水。
随后，将给水泵的轴承润滑油系统投入运行，所有的操纵系统要接通电源，使整个给水系统处于投运状态。
将电动调速给水泵液力耦合器放在零位，给水泵出口的闸阀关严，给水再循环阀全开。
锅炉点火，逐步升压，在操纵室操作汽动给水泵，并将此泵出口的电动闸阀开启。
水泵升速以后，调节锅炉给水操作台的旁路调节阀开度，以适应锅炉逐步升压产汽，直到汽轮机冲转。
当机组负荷达到25%~30%以上时，给水系统就可转入正常运行。
运行中的给水泵，必须有一定得给水量通过泵体，以防止水泵的零部件发热而导致损坏。
当通过泵体的给水量降到额定流量的20%~25%时，给水再循环阀就自动打开；当给水流量达到
50%以上时，再循环阀就自动关闭。
不同型号、不同生产厂的给水泵，其要求的再循环阀开启和关闭时的给水流量百分比，应由制造厂提供，很明显，如百分比值低，则运行经济性好。
电厂给水管道一般采纳多吊架弹性布置，有良好的热胀补偿性能，而且这种弹性布置使管段的自振频率较低。
由于给水管道的介质流速较小，激振频率较低，故给水管道的振动是电厂中较常见的问题[1]。
根据管道振动的理论分析，管道与其支架以及与之相连接的各种设备或装置构成了一个复杂的机械结构系统，在有激振力作用的情况下，这个系统就会产生振动。
来自系统自身的主要有与管道直接相连接的机械设备振动和管内流体不稳定流动引起的振动，是管道振动的主要诱因[2]。
主要原因如下：
1.支吊架设置：
管道上设置的固定支架及限位支架较少，使管道系统刚性不足，容易震荡。
或支吊架安装不良，弹簧支吊架的弹簧设置不当或固定导向支架的位置不合适，使管道受力不均，管线稳定性差。
2.水击现象：
（1）管道布置中采纳的弯头较多，增加了流体对管道的冲击，导致管道振动加剧；
（2）阀门开闭或水泵也突然开、停时产生的水捶现象，造成管道内压力的变化巨大，致使管道失稳。
给水管道剧烈振动和大幅度摆动会使管道产生很大的应力，
会引起管道和支吊架材料的疲劳损伤,积存到一定程度会形成裂纹，特别是在焊缝等性能较差并承受较高应力的部位。
这直接影响整个机组的经济性和安全性，同时也导致高加不能正常投用运行，必须尽早解决管道的振动问题。
首先合理设计管道系统，应该尽量幸免管道弯头和异径管道；合理设置支吊架，增加管道系统刚性。
其次要防止水击。
安装止回阀的旁通管，可以防止突然停泵引发的水击；根据需要增设缓闭式止回阀，延长阀门全部关闭所需的时间；在管道上安装排气阀，及时排走管道中的气体，幸免管道产生气室[1]。
在给水泵出口设最小流量再循环回路，防止给水泵汽蚀和泵体振动。
合理安装节流孔板，因为它是水流阻力元件，可有效减小管道振动。
增大管道直径以降低管中流速，从而使水击发生时速度的变化量降低，相应地减小水击压力的数值。
在管道上装设安全阀，当管中压力升高值超过同意数值时，安全阀开启泄压，使管中压力不致有过大的升高。
此外，采纳正确的阀门操作方法，水泵的启停过程应严格操纵阀门的开关顺序，并打开管系中的连通阀；在管系中设置抗水击的专用阀门，如泵出口的逆止阀，在泵开启后能迅速打开，而且在全开位置稳定不摇摆，在关闭时产生的水击最小，从而有效地保护水泵。
综上所述，发电厂给水系统在300MW及600MW机组的
应用中各具特点，在运行中要注意给水泵这个重要设备的保护，要采取多种措施减小管道的振动，以期达到高效安全运行。