八、 循环冷却水系统
循环冷却水系统的范围是:循环水进水管----凝汽器----循环水出水管(汽机车间范围内)。
(一) 循环水供水系统
循环水供水系统是指冷却水进入凝汽器吸热后,排到冷却设备中,经过自然或机械通风冷却后,重新由循环水泵送进凝汽器中,周而复始地冷却过程。该系统适用于水源不太充足的地区。
1、冷却原理
循环水的冷却实质是蒸发散热、接触传热和辐射传热三个过程的共同作用。不同的环境中传热方式不同,但主要是靠水的低于沸点的蒸发散热起作用。
2、循环水型式
(1)具有冷却水池的循环供水系统
这种系统中水的冷却过程是靠低于沸点的蒸发、与水面上空气对流、辐射散热来完成的。它的占地面积很大,只有在自然条件具备时才采用。取水口要布置在水池的最深处,以保证能取的得深层的低温水。估算时水力负荷可取0.025∽0.035m3/(m2?h),单位装机容量所需冷水池的面积一般可取7∽10m2/kW。
(2)具有冷却水塔的循环供水系统 ①自然通风冷却塔
如右图。冷却水进入凝汽器吸热后,沿压力管道由塔身中心进入距地面8∽12m高处,沿配水槽由中心流向四周,再由配水槽下边的滴水孔眼呈线状落到与孔眼同心的溅水碟上溅成细小的水滴,落入淋水装置散热后流入贮水池中,池中的水再由循环水泵送进凝汽器中重复使用。
②机力通风冷却塔
机力通风冷却塔主要由长叶片风机及风筒、除水器、配水装置、淋水装置、贮水池等组成。它是靠强制通风方式来进行冷却的。适用于大气温度高、湿度大的地区,或者是场地受到限制的情况。
3、本次设计循环水系统采用二次循环冷却的单元制供、排水系统。 为了防止凝汽器不锈钢管结垢,提高传热效果,保证凝汽器真空度,在凝汽器A、B各装一套胶球清洗装置。
辅机冷却水系统由开式循环冷却水和闭式循环冷却水系统组成。
开式循环冷却水系统取水自循环水进水管,根据各用水设备要求的供水压力不同,分为二路,一路经滤水器后不升压直接送到冷却设备,回水至循环水进水间,另一路经滤水器和升压泵升压后再送到冷却设备冷却,回水至循环水回水母管。
开式循环冷却水系统按一台机组单元制考虑。开式循环冷却水系统各冷却设备用水的情况见下表:
开式循环冷却水系统各冷却设备用水量
序 号 1 汽轮机冷油器 2 发电机氢冷却器 3 发电机定子水冷却器 4 水环式真空泵冷却器 5 闭式循环冷却水热交换器
合计1台机组冷却水量3800t/h。
用 户 名 称 安装台数 运行台数 (t/h) 2 4 2 3 2 1 4 1 3 1 800 165 260 170 1570 (t/h) 800 660 260 510 1570 不升压 升 压 升压 不升压 升压 台 数 冷却水用量 每台用量 总用量 备 注 (二) 循环水泵和热交换器
1、闭式循环冷却水热交换器
按规定,闭式循环冷却水系统宜设置两台65%换热面积的热交换器,除可以满足大修期内堵管的要求外,还可满足全年多数时间只需一台运行,一台备用,仅少数时间需两台投运,故可不设备用。单台闭式循环冷却水热交换器设计时要考虑通过全流量冷却水,当夏季两台投运时,单台闭式循环冷却水热交换器通过半流量冷却水,流速降低换热效果变差,需增加换热面积至74%左右。单台闭式循环冷却水热交换器参数如下:
设计压力(管侧/壳侧):
0.6/1.2MPa
压 降(管侧/壳侧): 设计温度(管侧/壳侧): 65/65℃
流 量(管侧/壳侧): 1570/917t/h(单台运行) 换热管: 不锈钢 换热面积:
830m2
2、闭式循环冷却水泵
每台机设2台100%容量的闭式循环冷却水泵,1运1备,每泵主要性能
参数如下:
流量: 扬程:
1010m3/h 55mm
3、开式循环冷却水泵
每台机设2台100%容量的开式循环冷却水泵,1运1备,每泵主要性能
参数如下:
流量: 扬程:
2740m3/h 25mm
(三) 其它设备
1、循环水管上有关辅助装置(反冲洗管的胶球清洗装置)的作用:清洗凝汽管的铜管,提高铜管的散热效果,减小凝汽管的传热温差。
2、循环水系统中有关支管的连接去向及其相应设备的功能:
(1)冷油器:冷却轴承,冷却温度较高的润滑油,保证油的品质能达到冷油器油压的要求:冷油器的油压要高于水压,因为当冷油器发生泄露时,如果水压高于油压,则水很容易渗入水中,引起油质恶化,对机组的安全运行带来不利的影响。
(2)冷风器:冷却电机内部的空气,带出电机内的热量。
(3)工业水的作用:当循环水量不足时,影响到油温、风温时就可以切换为工业水作为冷却水。
九、 排污利用系统
排污利用系统的范围是:锅炉汽包----连续排污管----连续排污扩容器----(汽)除氧器(水)定期排污扩容器。
(一) 连续排污
连续排污是连续不断地从锅炉含盐浓度最大的接近汽包蒸发表面处排出一部分锅水,并补充以清洁的给水,又称为表面排污。
1、连排的任务和目的
连续排污是是为了保持炉水的水质指标在规定的范围内,使锅炉产生的蒸汽品质合乎要求。如果蒸汽品质差就会携带较多的盐分在过热器管内沉浸结垢,使过热器超温及至烧坏,盐分还会在汽轮机通流部分结垢,使通流面积减小,影响汽轮机经济安全运行,为了保证蒸汽品质,就要控制锅炉杂质,浓度在应许范围内,对汽包自然循环锅炉必须进行连续排污。
2、排污位置
连续排污是在汽包中含盐量最大的地方排出的,经一个电动闸阀、一个电动调节阀、流量测量装置和两个串联的截止阀进入连续排污扩容器。在扩容器的压力作用下,一部分排污水被汽化为蒸汽,扩容蒸汽因含盐量少,所以一般都送入相应的除氧器中,从而回收了部分工质和热量,扩容器内剩余的尚未汽化的排污水含盐量很大,直接排入地沟或排至锅炉定期排污扩容器降压降温后排入地沟。
3、排污量
排污量的大小是由化学车间根据炉水和给水中的含盐量、碱量、硅酸盐的数量计算的,排污量过大、过小都不恰当,过大会造成锅炉的工质加热量损失增大,过小则蒸汽品质恶化,所以一般规定对凝汽式电厂的排污率为1%~2%。
4、排污利用系统
连续排污利用系统主要有单级和多级两种型式,而多级连续排污利用系统常用的是两级串联的排污利用系统。本系统为单级。