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汽轮机抽汽系统组成
1、高压加热器为了减小端差,提高表面式加热器的热经济性,现代大型机组的高压加热器和少量低压加热器采用了联合式表面加热器此类加热器一般由以下三部分组成1)过热蒸汽冷却段当抽汽过热度较高时,导致回热器的换热温差加大,不可逆换热损失也随之增大,为此在高压加热器和部分低压加热器装设了过热蒸汽冷却段,只利用抽汽蒸汽的过热度,蒸汽的过热度降低后,再引至凝结段,以减小总的不可逆换热损失在该冷却段中,不允许加热蒸汽被冷却到饱和温度,因为达到该温度时,管外壁会形成水膜,使该加热段蒸汽的过热度被水膜吸附而消失,没有被给水利用,因此在此段的蒸汽都保留有剩余的过热度在该段中,被加热水的出口温度接近或略低于抽汽蒸汽压力下的饱和温度1)凝结段加热蒸汽在此段中是凝结放热,其出口的凝结水温是加热蒸汽压力下的饱和温度,因此被加热水的出口温度,低于该饱和温度2)疏水冷却段设置该冷却段的作用是使凝结段来的疏水进一步冷却,使进入凝结段前的被加热水温得到提高,其结果一方面使本级抽汽量有所减各段轴封和高、中压主汽调节阀阀杆抽出的汽一气混合物,在轴封加热器汽侧腔室内形成并维持一定的真空,防止蒸汽从轴封端泄漏使混合物中的蒸汽凝结成水,从而回收工质将汽一气混合物的热量传给凝结水,提高了汽轮机热力系统的经济性同时,将混合物的温度降低到轴加风机长期运行所允许的温度我公司轴封加热器采用东方汽轮机厂生产的JQ-150型卧式轴封加热器该轴封加热器由由壳体、管系、水室等部分组成,如图3—5所示水室上设有冷却水进出管在轴封加热器进出水室间的水室挡板冷却水出口侧装有旁通阀,允许100%的冷却水进入轴封加热器水室,并能保证流经管系的冷却水量不低于500t/ho轴封加热器的管系由弯曲半径不等的U形管和管板及折流板等组成,其U形管为
①19X
0.9/TP304的不锈钢,管板材质为20MnM锻件管系在壳体内可自由膨胀,下部装有滚轮,以便检修时抽出和装入管系U型管采用TP304的不锈钢管,可延长冷却管受空气中氨腐蚀的使用寿命壳体上设有蒸汽空气混物进口管、出口管、疏水出口管,事故疏水接口管及水位指示器接口管等在冷却水进出口管和汽气混合物进口管上装有温度计,汽气混合物进口管上装有压力表,供运行监视用轴封加热器在正常运行中,100%的凝结水进入轴封加热器的水室后,一部分作为冷却水经U形管折流返回到水室出水口,其余的凝结水经过内旁通阀由进水室直接流入出水室,两部分水汇合后流出加热器蒸汽空气混合物进入轴封加热器汽侧壳体后,在换热管(U形管)外迂回流动,通过换热管与冷却水进行热交换,使凝结水温度升高,而汽气混合物中绝大部分蒸汽凝结成水,通过疏水出口管,经水封管疏入凝汽器,不凝结的气体和少量蒸汽则由轴封风机抽出并排入大气轴封加热器运行中必须监视水位指示器中的水位,如果汽封加热器中凝结水的水位升高至已开始淹没换热管,这将使传热恶化,此时,应开启事故疏水接口另外,冷却水量不能小于500t/h否则将难以维持所需真空图3-5轴封加热器结构简图
3、抽汽逆止门为防止因加热器故障引起事故扩大,#1——6抽汽管道上均设置了抽汽电动截止门、气动抽汽逆止门;由于四抽连接到辅汽联箱、除氧器和给水泵汽轮机等,用户多且管道容积大,管道上设置两道逆止阀四段抽汽各用汽点的管道上亦设置了一个机械逆止阀和电动截止阀各个气动抽汽逆止门只能强关而不能强开,当气动抽汽逆止门上电磁气阀带电后克服气缸内弹簧力使逆止阀处于“自由”状态,靠汽流力打开逆止阀;一旦气动抽汽逆止门上电磁气阀失电或失气靠弹簧力迅速强制关闭逆止阀
4、高、低加水位计简介每台高压给水加热器均配有双室平衡容器,水位的变化由平衡容器输出,经差压变送器转变为4〜20mA的电信号进DCS用于连续水位测量就地指示水位表采用磁翻转式,并配有水位开关,用于水位信号的报警及保护另外,每个低压加热器配一个磁翻板就地液位显示器,此类磁式液位显示器的测量筒内装有磁浮球,测量筒通过上、下平衡连通管与低加相连,磁浮球随被测容器内液面的变化而上、下浮动,吸引显示支架内的磁式翻板翻转,红色一面翻出表示有液位,红色面的上边缘指示液位,明亮金属色翻出表示无液位如果需要,可在磁式液位显示器的适当位置配有数个磁动开关,可作为低加水位的远传联锁和报警信号用图3—6为加热器磁翻板式液位计、平衡容器连接示意图献液位显示器连展示意图高水俄除高水位特高水位正常水仕侧M平衡藉连接示就图3-6加热器磁翻板式液位计、平衡容器连接示意图少,另一方面,由于流入下一级的疏水温度降低,从而降低本级疏水对下级抽汽的排挤,提高了系统的热经济性实现疏水冷却的基本条件是被冷却水必须浸泡在换热面中,是一种水一水热交换器,该加热段出口的疏水温度,低于加热蒸汽压力下的饱和温度一个加热器中含有上面三部分中的两段或全部一般认为蒸汽的过热度超过50°C〜70°C时,采用过热蒸汽冷却段比较有利,因此低压加热器采用过热蒸汽冷却段的很少只采用了凝结段和疏水冷却段的加热器,其端差较大我公司选用东方锅炉厂提供的JG-2500-KJG-2500-2和JG-1700-3型高压加热器为卧式、表面凝结、U型换热器,采用三台高压加热器大旁路配置高压加热器的基本结构如图3-2所示意由钢管组成的U型管束放在圆筒形加热器壳体内,并以专门的骨架固定管子胀接在管板上被加热的水经连接管进入水室一侧,经U形管束之后,从水室另一侧的管口流出加热蒸汽从外壳上部管口进入加热器的汽侧借导流板的作用,汽流曲折流动,与管子的外壁接触经凝结放热加热管内的给水为防止蒸汽进入加热器时冲刷损坏管束在其进口处设置有防冲板加热蒸汽的凝结水(疏水)汇集于加热器的底部,采用疏水器及时排走三台高加均配有疏水冷却段、凝结段、蒸汽冷却段高压给水加热器内有合适的水容积,用于疏水水位的控制,并确保在所有运行工况下,疏水冷却段的管束均淹没在疏水中同时在适当控制疏水水量的前提下,使加热器内积水的表面积暴露最小,以防止在汽机甩负荷时疏水扩容后倒入汽机在启动过程和机组连续运行时,为去除集聚在蒸汽死区的非凝结气体,在加热器内装有排气接管和内部挡板,其排气量按进入加热器汽量的
0.5%设计,管内径足够大,满足排气要求启动排气接管与连续运行所需的排气接管分开布置高压给水加热器装有自密封型的人孔盖自密封装置由密封座、密封环、均压四合圈组成,当水室充高压水后,该结构能使密封座紧紧压在水室槽内的均压四合环上,完全达到了自密封的效果,压力愈高,密封性能愈好高压加热器汽侧和水侧均装设泄压阀,汽侧泄压阀的最小排放容量为10%的TMCR工况下的给水流量每台高压给水加热器均配有双室平衡容器,水位的变化由平衡容器输出,经差压变送器转变为4〜20mA的电信号进DCS用于连续水位测量就地指示水位表采用磁翻转式,并配有水位开关,用于水位信号的报警、保护图3-2高压加热器的结构示意图
1、给水入口
2、人孔
3、给水出口
4、水室分流隔板、
5、水室、
6、管板、
7、蒸汽入口
8、防冲板
9、过热蒸汽冷却段、
10、凝结段
11、管束
12、疏水冷却段
13、正常疏水
14、支座
15、上级疏水入口
16、疏水冷却段密封件
17、管子支撑板
18、事故疏水表3—2高压加热器技术规范:
1、低压加热器5号〜8号低加采用东方汽轮机厂生产的卧式壳管表面式、U型加热器,管材采用不锈钢低压加热器与高压加热器的基本结构相同,主要区别在于没有过热蒸汽冷却区,只有凝结段和疏冷段因其压力较低,故其结构比高加简单一些,管板和壳体的厚度也薄一些管材均采用不锈钢材料,在所有加热器的疏水、蒸汽进口设有保护管子的不锈钢缓冲挡板低压加热器结构见图3-3o其中7A号和8A号低压加热器合并而成一个同壳加热器安装在高压凝汽器的颈部,7B号和8B号低压加热器合并而成一个同壳加热器安装在低压凝汽器的颈部,该低压加热器由壳体、管系、水室等部分组成低压加热器壳体内设有一垂直的大分隔板将低压加热器分隔为左右互不相通的两个腔室,7A/B号、8A/B号低压加热器的管系就分别装在这两个腔室内管系分别由支撑板支撑,并引导蒸汽沿管系流动,各管系内的疏水冷却段由包壳密封,以保证疏水畅通流动,凝结水从8号低加水室进口进入管系进行加热后,流入出口水室,在水室转向后进入7号低加管系,经7号低加管系的升温后再进入水室,最后从水侧出口管离开低压加热器到上一级低压加热器图3—4为7号、8号同壳加热器侧视图图3—3低压加热器的结构
1、凝结水入口
2、人孔
3、凝结水出口
4、事故疏水、
5、水室水冷却段密封件
15、疏水出口图3—47号、8号同壳加热器侧视图
1、8号低加
2、8号低加疏水出口
3、凝结水进口
4、8号低加抽空气出口
5、8号低加蒸汽进口
6、8号低加汽侧放气门
7、8号低加汽侧放水门
8、7号低加
9、7号低加疏水出口
10、7号低加抽空气口
11、凝结水出口
12、7号低加蒸汽进口
13、7号低加汽侧放气门
14、7号低加汽侧放水门
15、中间隔板装设在凝汽器颈部是因为该两段抽汽流量大,压力低,蒸汽的比容很大,如果加热器布置在凝汽器外面,需要引出很大的抽汽管,在管道布置、保温层的铺设、安装上都存在难度,而布置在凝汽器喉部,则可节省空间、利于布置同时由于以上原因且蒸汽压力较低,该两段抽汽出口没装逆止阀和截止阀,为防止蒸汽倒入汽机,在加热器蒸汽入口设有防闪蒸的挡板,当汽机跳闸时,可防止过多的蒸汽倒入汽轮机凝结水旁路采用大小旁路相结合的方式其中5号、6号低压加热器采用小旁路,5号、6号低压加热器可单独解列;合体低压加热器(7A号、8A号)与合体低压加热器(7B号、8B号)共用一个大旁路,7A号、8A号或7B号、8B号合体低压加热器能单独解列低压加热器正常疏水采用逐级自流的方式,即5号低压加热器疏水流到6号低压加热器,然后进入7号低压加热器,再进入8号低压加热器,最后疏水经8号低压加热器进入凝汽器每个低压加热器均设置事故疏水管路,在事故情况或低负荷工况时疏水可直接进入凝汽器表3—3低压加热器、轴封加热器技术规范生产厂家东方汽轮机厂
2、轴封加热器轴封加热器用于汽轮机轴封系统,其主要作用是用凝结水来冷却项目单位1号高加2号高加3号高加型号JG—2500—1JG—2500—2JG—1700—3型式卧式、管板u形管换热面积m2250025001700生产厂家DBC(东方锅炉厂)加热器汽侧设计压力MPa
8.
65.
72.70设计温度°C405/300345/275485/230试验压力MPa按标准按标准按标准加热器管设计压力MPa373737项目单位1号高加2号高加3号高加型号JG—2500—1JG—2500—2JG—1700—3型式卧式、管板U形管换热面积m2250025001700侧设计温度°C320295250试验压力MPa按标准按标准按标准上端差°C-
1.700下端差°C
5.
65.
65.6项目单位#5低加#6低加#7A/B低加#8A/B低加轴封加热器JD-JD-JD-JD-型号1100—1100—1620—1620—JQ—150IVIIIIII型式卧式u形管换热面积m211001100650970150项目单位#5低加#6低加#7A/B低加#8A/B低加轴封加热器JD-JD一JD一JD一型号1100—1100—1620—1620—JQ—150IVIIIIII型式卧式U形管换热面积2m11001100650970150加设计压力MPa
0.
60.
60.
60.
60.0951执
八、、设计温度°C265200150150器汽侧最高工作压力MPa
0.
50.
30.17a
0.08a加设计压力MPa
4.
04.
04.
04.
04.3执/、、、设计温度°C150150150150器管侧最高工作压力MPa
3.
83.
83.
83.
83.8上端差°C
2.
82.
82.
82.8下端差°C
5.
65.
65.
65.6。