汽轮机定冷水系统

汽轮机定冷水系统汽轮机定冷水系统13.1.概述13.1.概述我司发电机采用冷却方式为：水-氢-氢，即发电机静子线圈采用闭式水进行冷却，转子线圈和静子铁芯采用氢气进行冷却。系统设一个冷却水箱，两台定子冷却水泵和两个定子冷却器，冷却器和冷却水泵一台运行，一台备用。冷却水控制系统采用闭式循环方式，使连续的高纯水流通过定子线圈空心导线，带走线圈损耗。进入发电机定子的水是从补水泵来的除盐水。补入水箱的化学除盐水通过电磁阀、过滤器，最后进入水箱。开机前管道、阀门、集装所有元件和设备要多次冲洗排污，直至水质取样化验合格后方可向发电机定子线圈充化学除盐水。水箱内的软化水通过耐酸水泵升压后送入管式冷却器、过滤器，然后再进入发电机定子线圈的汇流管，将发电机定子线圈的热量带出来再回到水箱，完成一个闭式循环。为了改善进入发电机定子线圈的水质，将进入发电机总水量的 510%的水不断经过本装置内的离子交换器进行处理，然后回到水箱13.2.设备规范13.2.设备规范额定流量：1530 Lmin。定冷水进水温度：453（）。最大连续出力时线圈出水温度：73。定冷水电导率：0.5scm。离子交换器额定出力流量：250 Lmin。补水要求：硬度不高于 2mol/L；二氧化硅、铜、铁离子含量均不超过 50ppm；硫、氯离子含量均不超过 1ppm；PH 值为 78；电导率不高于 1.0scm（20时）；补水压力 0.20.7MPa；补水流量不高于 250Lmin；补充水进入离子交换器的水压不得高于 0.6MPa。定冷却水进入定子线圈的压力：196KPa。离子交换器的最大允许流量：22.3 m3/h，最高允许水温 60，正常运行中控制流量为 250 Lmin，离子交换器净化后的定冷水电导率不高于 0.2s/cm。定冷水泵及电机参数：定冷水泵序号性能指标单位参数1铭牌DFB125-80-2502流量m3/h1303扬程m804转速rpm29005工作介质温度38906制造厂定冷水泵电机序号性能指标单位参数1电压V3802转速rpm29003额定电流A844功率KW 555接线方式6绝缘等级F7铭牌8制造厂 13.3.定子冷却水系统设计参数13.3.定子冷却水系统设计参数水量：定子水 90T/H3T/H；冷却水 350T/H水压：定子冷却水 0.25MPa0.35MPa；冷却水小于 0.3MPa进水温度：定子水 4550；冷却水33出水温度：定子水90定子冷却水控制系统的主要设备定子冷却水控制系统的主要设备13.3.1.水泵：为两台不锈钢交流电动离心水泵，一台工作，一台备用，在每台泵的进出口管路上装有压差开关，当工作泵故障时通过压差开关将备用泵自动投入运行，两台泵互为联锁。13.3.2.水箱：为不锈钢制造，容积为 2m3，补水水源由补水泵出口提供，通过电磁阀自动或手动补水。水箱上装有水位信号器，当水位低或高时发出报警信号。水箱底部装有排污阀，上部装有排气阀。13.3.3.水冷却器选用不锈钢管式冷却器，一台工作，一台备用。单台冷却器运行可保证发电机运行维持其 100%的额定电流。13.3.4.XLS-100 水过滤器为不锈钢制造，装在主管路上，一台工作，一台备用，当过滤器进出口压力差高于正常压力差 0.021MPa 时（目前整定在0.08Mpa），跨接于过滤器进出口处的压差开关发出报警信号，手动投入备用过滤器，切除原使用的过滤器，并清洗干净做为备用。LS-25 水过滤器为不锈钢制造，装在水处理管路上，当离子交换器不锈钢丝网破损，可捕捉树脂，以免树脂进入发电机堵塞定子线圈。13.3.5.定子冷却水进水温度，由水温调节器来调节和控制，保证进水温度达到设定值。13.4.13.4.定子冷却水系统定子冷却水系统的联锁的联锁序号信 号 名 称整 定 值保 护操 作备 注1A 泵停止0.14MPa开关 SW21 动作延时 2 秒启动 B 泵2B 泵停止0.14MPa开关 SW20 动作延时 2 秒启动 A 泵3定子线圈进水温度高60温度开关 SW24 动作报 警4定子线圈出水温度高90温度开关 SW25 动作报 警5交换器出水电导率高0.5s/cm电导率仪 SW34 发信号更换 树 脂6定子线圈进水电导率高5s/cm电导率仪 SW32 发信号报 警7定子线圈进水电导率过高9.5s/cm电导率仪 SW33 发信号报 警8水箱水位低液位信号器 SW27动作补水电磁阀打开9水箱水位高液位信号器 SW26动作查明原因手动调整水位10水箱氮气压力高0.042MPa压力开关 SW28 动作安全阀自动排氮11补水流通信号15.14L/min流量开关 SW23 动作12定子水流量低#3 机82Kpa#4机 130KPa压差开关 SW29 动作报 警 13定子水流量很低#3 机63Kpa#4 机70KPa压差开关 SW30A、SW30B、SW30C 动作和流量小于 45t/h 同时具备发 30 秒脉冲跳发电机14定子绕组水压降高#3 机174KPa#4 机285KPa压差开关 SW31 动作报 警15发电机氢与水的压差低0.035MPa压差开关 SW35 动作 手调旁路阀门 16过滤器差压大0.080MPa差压开关 SW22 动作清洗滤芯13.5.13.5.定子冷却水系统定子冷却水系统运行前的准备运行前的准备13.5.1.检查确认系统各阀门位置正确，所有表计完好齐全。13.5.2.内冷水泵轴承油位正常，油质合格。13.6.1.启动补水泵开启水箱补水电磁阀前后截门，给水箱补水，使水流入水箱，当水流通过排气阀门流出水箱时，将排气阀关闭，同时确保液位开关和电磁阀的联锁正常工作，开启补水阀前后截门，在水箱液位低位时可向水箱自动补水。13.5.3.发电机气体置换时，应防止二氧化碳或氢气进入定子冷却水系统。发电机的气体置换见氢气系统说明，在给水系统做气体置换及充氮过程中，发电机充氢压力为 0.4MPa，高于定子线圈的最高水压。13.6.13.6.定子冷却水系统定子冷却水系统运行运行13.6.1.水系统投运13.6.1.1.启动前检查a.系统检查完毕，检修工作结束，工作票终结或收回，联锁及保护试验已合格b.定子冷却水箱补水化验合格后，开启补水阀向定子水箱补满水。c.定子冷却器冷却水系统投运正常。d.控制电源、动力电源送电，仪表和报警装置投入。e.在发电机运行前，首先检查 A 泵与 B 泵的联锁情况，启动 A 泵，当 A 泵进出口压差减小到 0.14Mpa 时，B 泵应立刻投入运行。同样方法检查 B 泵。然后检查振动、电流、出口压力正常，缓慢全开出口门。f.开启发电机内冷水系统进、出水总门；开启内冷水进、出水管上的排空气门待水不断流出时关闭，保持压力平衡门常开，注意监视内冷水箱水位。g.调整发电机定子线圈进水压力 0.25MPa0.35Mpa，进水流量90T/H3T/H。h.定子绕组的水流量异常情况由压差开关检测，开关的整定值可分别通过现场实际测量额定水流量、2/3 额定水流量及 1/2 额定水流量的情况下发电机定子绕组进出水压差来进行整定。具体的整定值为：#3 机正常差压（90t/h）153Kpa,2/3 额定水流量时（60t/h）差压 82Kpa,1/2 额定水流量时（45t/h）差压 63Kpa；#4 机正常差压（90t/h）250Kpa,2/3 额定水流量时（60t/h）差压 130Kpa,1/2 额定水流量时（45t/h）差压 70Kpa。13.6.1.2.运行方式及联锁保护a.定子水冷却器的运行：二台冷却器一台运行，一台备用。单台冷却器运行，发电机可带 100%负荷。冷却器的二次水量可根据定子冷却水入口水温由水温调节阀进行调节和控制。b.离子交换器的运行：水系统管路调整完成后将离子交换器投入运行。发电机运行时需将电导率仪投入,详见水系统图。如果离子交换器的出水电导率低于规定值，则需减小其水量。离子交换器的处理水量为线圈总进水量的 5%10%，最高水温不应超过 50，通过“CC1”来显示离子交换器出水电导率值。在树脂的有效期内，它都是高效的，当电导率仪指示电导率已增加到 1.5s/cm 时,应更换离子交换器的树脂。反复干燥、浸湿、冷冻、融化或过热都将对树脂造成损害，应避免。c.水过滤器的运行：正常运行时，水过滤器一台工作，一台备用，当水通过过滤器的压降增加到高于正常压降 0.021MPa 时，关闭进出口及排污阀门，清洗或更换过滤器芯子。d.水箱的运行：水系统在运行时，建议水箱充氮运行，如果水箱不充氮，在常压下，大气中的氧气和二氧化碳进入水箱，腐蚀加快。使用氮气给水箱加压,水箱上设有减压器，能自动调节氮气压力,维持氮气压力在 0.014MPa，当水箱内氮气压力超过 0.035MPa 时，安全阀将自动打开，释放压力。水箱上部装有气表，可测量气体的累计排放量。在发电机带有负载的情况下，定子冷却水应该循环，任何一台水泵均能提供正常水流量。发电机内气体压力必须保持比定子线圈输入的水压高，预防水渗漏到定子线圈外，额定氢气压力为 0.4MPa，额定水压为 0.250.35MPa。应防止 CO2进入系统，与水接触后将使定子水的电导率急剧增加。13.6.1.3.开关运行及整定情况a.压差开关 SW21 是当 A 泵两端压差减小到 0.14MPa 时压差开关闭合，启动 B 泵，并发出报警信号 A 泵停止。b.压差开关 SW20 是当 B 泵两端压差减小到 0.14MPa 时压差开关闭合，启动 A 泵，并发出报警信号 B 泵停止。c.温度开关 SW24 是当进水温度增到 60时闭合并发出“进水温度高”报警。d.温度开关 SW25 是当出水温度增到 90时闭合并发出“出水温度高”报警。e.压差开关 SW22 是当过滤器两端压差升高，高于 0.080MPa 时，压差开关闭合，并报警。“水过滤器压降升高”。就证明过滤器芯子脏污需要进行清洗或更换。f.流量开关 SW23 是当流量为 15.14L/min 时闭合并发出信号,显示补水流通。g.液位报警开关 SW26 是当水箱液位超过规定值（2/3 水位）报警水箱液位高。h.液位报警开关 SW27 是当水箱液位低于规定值（1/2 水位）报警水箱液位低。i.当水箱内氮气压力升高到 0.042MPa 时压力开关 SW28 闭合，并发出报警“水箱压力高”。j.当定子绕组进出水压差值降低到低一值时开关 SW29 闭合，发出报警定子绕组水流量低。k.当定子绕组进出水压差值降低到低二值时开关 SW30A、SW30B、SW30C 闭合，发出报警定子绕组水流量很低。l.当定子绕组进出水压降高于高一值时时，压差开关 SW31 闭合，并发出报警定子线圈水压降高。13.6.1.4.关于发电机断水保护：当发电机定子绕组进出水压差值降低到 1/2 流量对应差压时，压差开关 SW30A、SW30B、SW30C 闭合，3个信号按“3 取 2”的逻辑原则运算后发 30 秒脉冲跳发电机。运行人员在正常运行中可以通过计算进出水差压观察系统运行情况，在正常运行时不要轻易操作进出水门，防止差压低保护动作造成发电机跳闸；另一方面一定要保持水箱水位在正常水位，不能让水箱满水造成回水压力升高，从而导致进出水差压降低，保护动作。13.6.2.定冷水系统停运：a.发电机解列、内冷水系统反冲洗结束后，发电机内气压0.1MPa时，可停止内冷水系统。b.关闭内冷水冷却器冷却水进水门，水温调整退出自动。c.解除备用泵联锁。d.关闭运行泵出口门，停止运行泵。e.内冷水箱水位不应溢流。f.开启内冷水箱放水门，放尽存水后关闭。(备用时，不放水)g.开启发电机内冷水出水管放水门，放尽存水后关闭。13.6.3.定冷水泵定期切换操作：a.检查备用定冷水泵轴承油位正常，油质良好。b.关闭备用定冷水泵的出口阀。c.退出备用泵联锁，启动备用泵，进行全面检查。d.开启备用泵出口阀，检查定子冷却水母管压力正常。e.关闭原运行定冷水泵出口阀，注意定子冷却水母管压力及流量正常。f.停止原运行定冷水泵。g.开启停运泵出口阀，投入其联锁。h.当离子交换器出口水导电度大于 0.5scm 或离子交换器压损大于 98KPa 时，通知化学更换离子交换器树脂。13.7.13.7.定子冷却水系统定子冷却水系统正常运行维护正常运行维护13.7.1.正常监视项目：13.7.1.正常监视项目：a.运行、备用定冷水泵轴承油位正常，油质良好。b.定冷水箱水位正常。c.定冷水额定流量：1530 Lmin。d.定冷水进水温度：453。e.发电机进水电导率：0.5scm。13.7.2.13.7.2.定子冷却水系统定子冷却水系统的试验：的试验：a.定冷水箱水位高、低信号传动及补水阀试验。b.定冷水泵联锁试验。13.7.3.13.7.3.定子冷却水系统定子冷却水系统的联锁及保护：的联锁及保护：a.定冷水水箱水位高报警：700 mmb.定冷水水箱水位低报警：480 mmc.定冷水压低联动备用泵保护值：0.4 MPa，延时 3 秒d.定冷水进水温度高报警值：49e.定冷水出水温度高报警值：74f.定冷水出水温度高保护动作值：78g.定冷水进水压力低报警值：110KPah.定冷水进水压力低保护动作值：89KPai.定冷水进水流量低报警值：1200 Lminj.定冷水进水流量低保护动作值：1050 Lmink.定冷水水箱补水阀联开值：l.定冷水导电度大于 9.9scm 且调整无效时，紧急停机。m.定冷水箱水位低于 150mm，联锁跳闸运行定冷水泵。13.7.4.本系统运行应该注意与发电机氢压之间压差。13.8.13.8.定子冷却水系统定子冷却水系统异常和事故处理异常和事故处理13.8.1.定冷水压力降低：13.8.1.定冷水压力降低：现象：定冷水压力下降。定冷水流量下降。定子进水压力低并报警。定冷水回水温度及定子线圈温度升高。原因：运行定冷水泵故障。定冷水箱水位过低。定冷水滤网堵。定冷水系统误操作。定冷水压力调节阀故障。表计失灵。定冷水系统泄漏。定冷水溢流阀故障。运行定冷水泵跳闸，备用定冷水泵联动不成功或联动后跳闸。Commented 陈陈 1:待定处理：发现定冷水压力降低，立即检查原因并采取措施果断进行处理，设法恢复正常运行，必要时依据发电机风温及线圈温度及时减负荷。检查系统有无泄漏、阀门有无误关、滤网有无堵塞、定冷泵运行是否正常，并设法处理。若定冷水箱水位低引起则将水位补至正常。若定冷水压力调节阀故障，应手动调节，并维持定子线圈的进水压力在196KPa 且流量不低于 1530L/min(约 92 m3/h)，如果溢流阀失常应该及时解列。若经上述处理无效，定子进水集管压力低至 0.089MPa 或定子线圈进水流量 1050Lmin，延时 30s，保护动作跳机，否则应故障停机。13.8.2.定冷水箱水位降低：13.8.2.定冷水箱水位降低：现象：定冷水箱水位指示下降或低水位报警。定冷水压力、流量可能降低。发电机检漏仪液位高报警。定冷水箱水位过低可能联锁跳定冷水泵，导致发电机断水保护动作。原因：补水电磁阀失灵或补水系统阀门误关，以及补水系统滤网堵。定冷水系统放水阀误开，定冷水系统管道泄漏，定冷水冷却器内漏。定冷水系统在发电机内发生泄漏。定冷水取样流量过大。处理：发现定冷水箱水位异常降低，应检查上述原因并采取相应措施。加强对定冷水压力的监视，并检查发电机内有无漏水现象。立即开启补水阀，设法维持定冷水箱水位。检查系统设备运行状态，将误开的阀门关闭。若管道破裂或定冷水冷却器泄漏，对可隔离部分的管道进行隔离，定冷水冷却器可进行切换隔离，并通知检修处理，若无法隔离且又无法维持定冷水箱水位，则应汇报值长请求停机。13.8.3.定冷水温度升高：13.8.3.定冷水温度升高：现象：定冷水冷却器出水温度指示升高或报警。定冷水回水温度指示升高或报警。定子线圈温度普遍升高或报警。原因：定冷水冷却器堵塞，冷却水中断。定冷水温度控制阀失灵，定冷水压力调节阀失灵。定冷水冷却器管侧出水阀误关或阀芯脱落。定冷水反冲洗水阀、定冷水加热器、反冲洗水滤网误投。定冷水压力降低或集水环内聚集有空气。发电机过负荷。温度表计失灵。处理：发现定冷水温度升高，应检查上述原因并采取相应措施。若定冷水冷却器堵塞，应投入备用水冷却器，隔离原运行定冷水冷却器，并通知检修清扫。若定冷水温度自动调节失灵，应检查运行定冷水冷却器管、壳侧进、出水阀均在全开位；若阀芯脱落或定冷水冷却器堵塞应及时投入备用定冷水冷却器，退出故障定冷水冷却器。若冷却水压力下降或温度升高，应该及时采取相关措施，必要时投入两台定冷水冷却器并列运行，如果定冷水压力低及时调整至正常，如果定冷水箱水位过低应该及时补水。当定子进水温度升高至 48或回水温度高至 73，应严密监视定子线圈温度，汇报值长，并按规定相应降低机组负荷直至停机。定冷水回水温度上升到 78，发电机断水保护应动作，否则应立刻停机。13.8.4.定子绕组线圈进水导电率高：13.8.4.定子绕组线圈进水导电率高：现象：定冷水导电率高报警。原因：离子交换器树脂失效。定冷水补水水质不合格。定冷水箱长期未换水。表计失灵。处理：检查离子交换器是否运行，树脂是否失效，否则应更换树脂后，再投入使用，发现定冷水导电率高报警时应立即对定冷水系统换水，换水时注意定冷水箱水位不得过低，以免影响定冷水压力波动。如果补水水质不合格，应该注意检查离子交换器运行情况。如果表计失常，应该及时联系化学测样，联系相关检修专业，同时汇报值长。检查是否由定冷水冷却器泄漏所致，若定冷水冷却器泄漏，则隔离并联系检修处理。当定冷水电导率升至 9.9s/cm 时应汇报值长考虑故障停机。13.9.13.9.定子冷却水系统定子冷却水系统的反冲洗的反冲洗 反冲洗步骤：13.9.1.开启反冲洗进水门，开启反冲洗回水门，关闭正冲洗进水门、回水门。注意不能使发电机内压力过高。13.9.2.每两个小时倒换一次，对参数进行比较，冲洗时间不小于 48 小时，并及时对反冲洗滤网进行清洗排污。13.9.3.发电机定子冷却水系统定子冷却水系统反冲洗结束后必须将系统倒至正常运行方式。