凝结水系统

凝结水系统 1. LCA，LCB系统功能： 1． 将凝结水从冷凝器经机组除盐装置和6． 向真空泵供密封水； 低压加热器打到除氧器； 7． 向油动机供冷却水； 2． 维持二级低加和除氧器的液位； 8． 向非重要设备冷却水系统水箱供水； 3． 向BRU-K的蒸汽接收装置供冷却水； 9． 向抽汽截止阀（КОС）供动力水； 4． 冷却轴封抽汽； 10．向发电机定子冷却水系统水箱供水； 5． 冷却高压缸?级、低压缸抽汽； 11．向高加保护阀供水。 此系统为正常运行系统，对核安全无影响，属安全四级、抗震二级。 2. MAG系统功能： 1． 凝结汽轮机乏汽； 4． 分离不凝结气体； 2． 接收正常补给水； 5． 从低压加热器及其它来源接收不凝结气体； 3． 主凝结水和补给水的首次除气； 6． 接收来自汽机旁排的蒸汽。 此系统为正常运行系统，对核安全无影响，属安全四级、抗震二级。 2.1. MAG与其它系统的连接： 8． LAD：不凝结气体； 2.1.1. 直接进入MAG的流体： 9． 一级凝泵：抽汽，再循环； 10． 二级低加溢流； 1． 汽机乏汽； 11． MAL10，20，30：凝结水及蒸汽； 2． 汽机旁排MAN； 12． LCS，LCT：分离液及不凝结气体； 3． 汽水分离再热器：蒸汽； 13． LCQ蒸汽发生器排污净化水； 4． LCE：旁排蒸汽冷却水； 14． MAM：轴封冷却器凝结水； 5． LCU：正常补给水； 15． 低压缸疏水。 6． LCA24：二级凝结水泵再循环； 7． LCH：高加凝结水； 2． 不凝结气体到真空泵入口； 2.1.2. 从MAG出来的流体： 3． QUA，QUG：取样1． 主凝结水到一级凝泵入口； 3. MAG的布置结构及原理： 冷凝器组由四个冷凝器组成，其轴线与汽轮机大轴的轴线平行，四个冷凝器分别装在四个低 压缸的下方。冷凝器与汽轮机连接是通过八个接口焊接而成的。为避免热膨胀，冷凝器壳体 安装在弹簧支架上。冷凝器壳体是由碳钢制成的。每一个冷凝器都是一个表面式热交换器。 换热面是由布置在汽空间的冷凝管形成的，在冷凝管内流动的是海水冷却水。冷凝管系布置 在蒸汽空间，而且具有辅助的支撑。管系是由钛合金制成的。管板是由碳钢制成，外包钛合 金。可拆卸的水室是由不锈钢制成的，与冷凝器主体通过螺检连接。水室有人孔，以保证进 出通道。 汽轮机乏汽到冷凝器里，与冷凝管接触，将热量传递给海水冷却器，冷凝成凝结水。形成的 凝结水沿着倾斜布置的冷凝管的表面，流到管板，流到凝结水收集装置。然后由凝结水泵将 凝结水送到二级低加和除氧器。不凝结气体由真空泵抽出，以维持真空度。 两个冷凝器沿着冷却水的流动方向顺序连接，每两个冷却器中有两条冷却水流，这样可以在 一条冷却水流故障时对其进行维修。 沿着冷却水的流向，在两个冷凝器内的压力不同。2号和3号冷凝器内的真空度比1号和4号冷凝器内的高，一级凝泵从1号和4号冷凝器（这里压力高，相应地，温度也比较高）抽 走。2号和3号冷凝器（相对比较冷）内的凝结水由于液位差，经1号和4号冷凝器由凝结水泵抽走。1号和4号冷凝器的液位由LCU23AA201维持在550-650mm之间。 在汽轮机乏汽接口的下面有汽轮机旁排蒸汽的接收装置，汽轮机旁排蒸汽的冷却是靠从二级 凝泵出口来的凝结水喷淋实现的。 为了冷凝器的正常运行，需要对以下参数进行监测： 海水冷却水的流量和温度、冷凝器内的压力与温度、凝结水的温度与流量、1号和4号凝结水收集器的液位。 2 82000 冷凝器的技术性能 冷却管数量，个 19432×4=77728 传热表面积，米管的外径和内径，毫米 28/26.8 冷凝器管长度，毫米 12000 管材料 — 钛 ASTM B 338-95 Gr 2 3冷却水额定消耗量.kg/s(米/小时) 48611（175000） 冷却水流动次数 2 冷却水流数 4 在冷却水的额定流量下的流阻（千帕）(m.w.c) 74.6（7.5） 2在冷凝器的水空间内的最大容许压力（表压），兆帕(kgf/cm) 0.12（1.2） 4. LCA，LCB系统描述 由冷凝器冷凝的来水汇集在两个热阱中，热阱间有管线LCA10相连。该管线即为凝结水泵的吸水管。 为了可控性及可靠性，布置了三台一级凝结水泵，每台的工作能力为50?，在汽机满功率运行时，两台泵工作，剩下的一台备用。 主凝结水由一级凝结水泵提升压力后流过凝结水处理单元（UDP）及密封蒸汽凝器（GSC）。GSC的作用是冷凝汽机转子未级密封及汽机阀杆密封的排汽， 并将热量传给凝结水。 在负压条件下工作的阀门的密封水由来自一级凝结水泵压力管线上的主冷 凝水提供。主冷凝水在经过UDP及GSC之后，流入一号低压加热器（LPH-1）和二号低压加热器（LPH-2）。在LPH-2之后，主凝结水由二级凝结水泵升压， 流经三号及四号低压加热器（LPH-3、LPH-4），进入除氧器（LAA10BB001） 四台LPH-1安装在各自对应的凝汽器喉部，LPH-2为一台混合式加热器， LPH-1和LPH-2在机组运行时都不可被切除，LPH-3及LPH-4为表面式加热器，它们都可以在加热蒸汽及凝结水侧予以切除，这时，主凝结水经由它们的旁路流 入除氧器。 二级凝结水泵压力管线中的冷凝水可用作冷凝器蒸汽接收装置的喷淋减温， 控制高压加热快速动作保护阀（BAK），控制汽机抽气电磁控制止回阀（KOC）。 二级凝结水泵也为三台，正常运行时两台运行，一台备用。在二级凝结水泵 压力管线上，引出主凝结水去凝结器的再循环管线。当向除氧器供水为零或小流 量供水（30?负荷以下）时，打开该管线以便泵的正常运行；该管线也用于凝结 水泵的试验和试运行。 凝汽器中的水位由正常补给水管线上的调节阀来维持。一级凝结水泵之后的 调节阀组用于控制LPH-2的水位。除氧器水位由二级凝结水泵之后的调阀组来 控制。 5. LCA、LCB系统主要设备 （1） 一级电动凝结水泵 LCB11.12.13AP001 数量 3 型号 AKCBA-1500-120-1 流量 m 3/h 1850 压头 m.w.c 95 重量 ? 20900 材料 壳体： 碳钢 结构部件： 不锈钢 位置 11UMA95110 -7.4m 电机型号 BAH18/41-8AMЗ 额定功率 1000 kW 供电 LCB11AP001：BBB09 LCB12AP001：BBC07 LCB13AP001：BBD06 （2） 二级电动凝结水泵 LCB21.22.23AP001 3/h 2200 数量 3 压头 m.w.c 170 型号 AKCBA-2200-1700-1 重量 ? 20260 流量 m材料 壳体： 碳钢 结构部件： 不锈钢 位置 11UMA95110 -7.4m 电机型号 ABKA1600K-1500MЗ 额定功率 2000 kW 供电： LCB21AP001：BBB17 LCB22AP001：BBC08 LCB23AP001：BBD18 6. 重要联锁与保护： 1． 当 MAG10（40）CP102，103，104三取二 高于-80kPa MAG10（40）CP202，203，204三取二 高于-80kPa MAG10（40）CP302，303，304三取二 高于-80kPa 三个信号中任一信号可触发汽轮机保护 此保护的投入条件为：MAG10，40CP001低于-88 kPa，或者汽轮机转速>1500rpm 2．当一级凝泵切除一台备用泵不能启动时，甩负荷到60%；当二级凝泵切除一 台且备用泵不能启动时，甩负荷到60%； 3．冷凝器液位调节：MAG00DL001 , 定值（从OM设定，介于550-650mm之间）—MAG10（40）CL901中 的最小值，?0.5之间为死区，将此信号对时间积分，放大后形成对 LCU23AA201的控制信号； , 当MAG10（40）CL901中的最小值大于800mm时，LCU23AA201全关； , 当MAG10（40）CL901中的最小值小于400mm时，LCU23AA201全开； , 当MAG00DL001的定值（mm）—设定值S1（16.67）与LAA10DL901 （%）—20%的最大值放大后形成对LCU31AA201的控制信号。 4．当MAG10（40）CL901中的最小值大于850mm时，LCU23AA101，102保 护关。 5．LCU23EE001： a) LCY01EB001第05步时自动投入，第58步自动切除； b) 当MAG10（40）CL901中的最小值小于400mm时，LCU23AA201全开； c) 当MAG10（40）CL901中的最小值大于800mm时，LCU23AA201全关； d) 当LCU23AA201不在关闭状态时，LCU23AA101自动开； e) LCU05AP001且LCU05AA102打开时，或LCU06AP001且LCU06AA102 打开时，LCU23AA201投自动； f) LCU23AA201关闭时，LCU23AA101自动关； g) 当MAG10（40）CL901中的最小值小于400mm时，且LCU23AA201 开度大于90%，且LCU23AA101打开时，LCU23AA102自动开； h) 当MAG10（40）CL901中的最小值大于800mm时，且LCU23AA201 开度小于20%，且LCU23AA101打开时，LCU23AA102自动关； 6．当LDB10CP001>1.6MPa,或LDB10CT001>45?时，保护打开LCA16AA101 且闭锁自动； 7．当LCA11（12，13）AA102关闭或LCA10（20，30）CP001<0.7MPa,且LCB11 （12，13）AP001未投入时，允许打开LCA11（12，13）AA101； 8．当LCB11(12,13)AP001出入口压差高于0.05MPa且LCB11（12，13）AP001 在停运状态时，延时20秒保护关闭LCA11（12，13）AA102：当有状态偏 差或保护信号时，保护关闭LCA11（12，13）AA102； 9．LCA11（12，13）EE001： a) LCB11（12，13）AP001运行，且LCA11（12，13）AA102关闭，则： 延时10秒自动打开LCB11（12，13）AA102； b) 当不具备a)和条件，且LCA10CP001<0.8MPa时，则发一个2秒的脉冲， LCA11（12，13）AA102停止； c) LCB11，12，13AP001中有一台或两台运行且其出口阀LCA11，12， 13AA102开启，且LCB11（12，13）AP001出入口压差低于0.02MPa， 且一级凝泵的备自投投运，且LCA10CP001高于0.9MPa时，则延时10 秒，发一个2秒的脉冲，自动关闭LCA11（12，13）AA102； d) 当LCB11（12，13）AP001停运且LCA10CP001<0.8MPa，或当有状态 偏差或保护信号时，则延时10秒，自动关闭LCA11（12，13）AA102； e) 本联锁在LCY01EB001第XS05或XS51步自动投入，第XS58步自动 切除。 10． LCA14EE001： a) LCB11，12，13AP001中有一台或两台运行且其出口阀LCA11，12， 13AA102开启，且LCA10CF001<125kg/s时，自动打开LCA14AA101； b) LCB11，12，13AP001中有一台或两台运行且其出口阀LCA11，12， 13AA102开启，且LCA10CF001><152kg/s时，自动关闭LCA14AA101； c) 本联锁在LCY01EB001第XS05或XS51步自动投入，第XS58步自动 切除。 11． 当LCA21（22，23）AA102关闭，或LCA20CP002<1.5MPa,且LCB21（22， 23）AP001未投入时，允许打开LCA21（22，23）AA101； 12． 当LCB21(22,23)AP001出入口压差高于0.05MPa且LCB21（22，23）AP001 在停运状态时，延时20秒保护关闭LCA21（22，23）AA102：当有状态偏 差或保护信号时，保护关闭LCA21（22，23）AA102； 13． LCA21（22，23）EE001： a) LCB21（22，23）AP001运行，且LCA21（22，23）A102关闭，则： 延时10秒自动打开LCB21（22，23）AA102； b) 当不具备a)和条件，且LCA20CP001<1.55MPa时，则发一个2秒的脉冲， LCA21（22，23）AA102停止； c) LCB21，22，23AP001中有一台或两台运行且其出口阀LCA21，22， 23AA102开启，且LCB21（22，23）AP001出入口压差低于0.02MPa， 且二级凝泵的备自投投运，且LCA20CP001高于1.65MPa时，则延时 10秒，发一个2秒的脉冲，自动关闭LCA21（22，23）AA102； d) 当LCB21（22，23）AP001停运且LCA20CP001<1.55MPa，或当有状态 偏差或保护信号时，则延时10秒，自动关闭LCA21（22，23）AA102； e) 本联锁在LCY01EB001第XS05或XS51步自动投入，第XS55步自动 切除。 14． LCA24EE001： a) LCB21，22，23AP001中有一台或两台运行且其出口阀LCA21，22， 23AA102开启，且LCA20CF001<110kg/s时，自动打开LCA24AA101； b) LCB21，22，23AP001中有一台或两台运行且其出口阀LCA21，22， 23AA102开启，且LCA20CF001><140kg/s时，自动关闭LCA24AA101； c) 本联锁在LCY01EB001第XS05或XS51步自动投入，第XS55步自动 切除。 15． 满功率运行时，切除两台运行中的一台一级凝泵或二级凝泵，备用泵未启 动时，汽轮机甩负荷到60%， 7. 工艺限制，说明及安全 7.1. 在以下情况下禁止向泵组1LCB11，12，13AP001，1LCB21，22，23AP001 电机供电： – 联锁保护没有投入； – 电机壳体接地故障； – 泵组工艺参数无检测时。 7.2. 以下情况下禁止启动泵 1LCB11(12，13)AP001，1LCB21(22，23)AP001： – 泵体未用凝结水充满时; – 入口压力低于允许值时; – 泵的任意一个保护未投入时. 7.3. 在以下情况禁止泵 1LCB11(12，13)AP001，1LCB21(22，23)AP001运行： – 泵上部轴承温度大于80 ? （一级凝结水泵）； – 泵上部轴承温度大于75 ?（二级凝结水泵）； – 上部轴承壳体震动速度大于 11.2mm/s。 7.4. 泵1LCВ11(12，13)AP001，1LCВ21(22，23)AP001 应该迅速切除: – 泵出口阀超过120秒未打开； – 止推轴承温度大于90 ?（一级泵）； – 止推轴承温度大于80 ?（二级泵）； – 出现烟，电火花，或电机绝缘燃烧的气味； – 危及人员的健康、生命或设备的完整性。 – 电机或泵壳体出现异常的噪音。 7.5. 在主凝结水系统管道充水和升压时，检查； – 管路中没有水击； – 阀门不漏水； – 管道无裂缝； – 察看支撑及吊架的状态。 7.6. 允许泵长期在工作区间内运行： 33/h到 1900 m/h对泵 1LCB11，12，13АР001 (附录C); – 从450 m33– 从1100 m/h到 2420 m/h对泵 1LCB21，22，23АР001 (附录C)； 7.7. 允许在出口阀打开时启泵，但此时流量应在工作区间内: 3– 从450到1900 m/h对泵1LCB11，12，13АР001； 3– 从1100到2420 m/h对泵1LCB21，22，23АР001。 7.8. 泵上部轴承壳体测点和电机法兰支撑处震幅在正常流量时不应大于 4.5mm/s。 7.9. 允许气蚀余量不小于； – 对泵1LCB11，12，13АР001：2.8 米； – 对泵1LCB21，22，23АР001：5.0 米。 7.10. 泵入口压力不大于： – 对泵1LCB11，12，13АР001： 0.196 MPa (2 kgf/cm2)； 2– 对泵 1LCB21，22，23АР001，0.147 MPa (1.5 kgf/cm)（泵运行时）； 2– 对泵 1LCB21，22，23АР001，0.98 MPa (10 kgf/cm) (泵停运时). 7.11. 泵出口最大压力: 2– 对泵1LCB11，12，13АР001，1.766 MPa (18 kgf/cm) 2– 对泵 1LCB21，22，23АР001，2.47 MPa (25 kgf/cm) 7.12. 泵冷却水参数 1LCB11，12，13AP001. 泵轴承冷却水： -333– 流量不小于 0.42，10m/s (1.5 m/h) 2– 压力 0.098-0.589 MPa (1-6kg/cm) -333 m/s (3 m/h) – 温度 5-33 ? 2– 压力 Р+(0.098-0.147) MPa [Р+(1-6) kgf/cm] 泵端部密封供给及冷却水： 入口入口 – 温度 5-33 ? – 流量不小于 0.83，10 电机轴承及空气冷却器冷却水： – 流量不小于 3.5，10-3 m3/s (12.6 m3/h) – 压力 0.098-0.589 MPa (1-6 kgf/cm2) – 温度 5-33? 7.13. 泵冷却水参数 1LCB21，22，23AP001： 泵轴承冷却水： – 流量不小于 0.69，10-3 m3/s (2.5 m3/h) –压力 0.098-0.589 MPa (1-6 kgf/cm2) – 温度 5-33 ? 泵端部密封供给及冷却水： – 流量不小于 0.83，10-3 m3/s (3 m3/h) – 压力 Р入口+(0.098-0.147) MPa [Р入口+(1-6) kgf/cm2] – 温度 5-33 ? 电机轴承及空气冷却器冷却水： – 流量不小于 3.5，10-3 m3/s (12.6 m3/h) – 压力 0.098-0.589 MPa (1-6 kgf/cm2) – 温度 5-33 ? 7.14. 1LCB11，12，13АР001，1LCB21，22，23АР001泵轴承端部密封向外泄漏 量不大于 0.69，10-6 m3/s (2.5，10-3m3/h)。 7.15. 出口阀关闭时泵运行不能超过两分钟。 7.16. 允许泵转子短时间倒转(不超过两分钟)。 7.17. 系统支撑及热绝缘故障时禁止主凝结水系统投运 7.18. 接地故障时禁止给电动阀门供电。 7.19. 如果发现管路、阀门、焊接处有裂缝或破裂，以及管路支撑及悬吊损坏， 这段管路应该隔离进行维修。 7.20. 无作业时禁止靠近系统截止阀，调节阀，安全阀及有压管路法兰连接处。 7.21. 在启动（停运）有压设备或管道时，允许直接进行工作的人员在附近停留。 7.22. 消防报警及消防系统应始终处于热备用状态。 7.23. 工作区域的工作电源及应急电源以及和主控室的联系的通讯设备应完好。 7.24. 设备及管路维修准备工作按照工作票要求的条件进行。切除用于维修的设 备及管道必须降低到大气压并排空工作介质。隔离维修段的阀门（边界阀 门）应处于关闭状态。和大气相连的常开型疏水阀应打开。设备或管路上 的常闭型疏水阀在疏水后应关闭。隔离阀及疏水阀上应有闭锁装置。 7.25. 系统设备维护应按照各部门分工由操作人员执行。 8. 主凝结水泵 主凝结水泵采用两用一备的工作方式，这是出于经济性与可靠性的考虑。 主凝结水泵采用电动泵。 主凝结水泵的压头是根据除氧器的压力，低加及管道的阻力选取的，同时考虑高 度变化的影响。 凝结水在机组除盐装置里进行净化，而机组除盐装置的过滤器不能承受太高的压 力，因此机组除盐装置布置在一、二级凝水泵之间。 一级主凝结水泵的工作条件很苛刻的，它的入口的真空度很高，而且它的布置上 有很小的汽蚀裕量。 由于在冷凝器内是真空，且冷凝液处在冷凝器处在饱和状态，一级主凝结水泵不 能高于冷凝器布置。 由于在二级低加内是真空，且主凝结水在二级低加处在饱和状态，二级主凝结水 泵不能高于二级低加布置。 由于一级凝泵是工作在真空下的，密封性不好可能导致吸入空气。吸入空气的危 害有： - 使泵出故障的可能性增加； - 降低泵的产量； - 吸入空气导致酸的产生，引起主凝结水系统管线的腐蚀。 一级凝泵的要求： - 在泵并列运行时能保证稳定的出口特性； - 在工作泵与非工作泵没有空气吸入。 9. LCA系统的运行 9.1. 启动 9.1.1. 准备：维修工作已经结束，设备标识完整，闭锁装置已经拆除，电气设备供电，系 统的测量仪表已经投入，联锁保护可以投入，LAA，LCC，LDA系统准备好投入； 9.1.2. 检查泵、阀门； 9.1.3. 向一、二级凝泵供冷却水； 9.1.4. 打开一、二级凝泵入口阀； 9.1.5. 向一、二级凝泵电加热器供电； 9.1.6. 向一、二级凝泵供电； 9.1.7. 启动LCY10EB001，执行启动程序，检查LCY10EB001的执行情况； 9.1.7.1. LCY10EB001启动； 9.1.7.2. 将LCC16DL901投入限制二级低加液位工况； 9.1.7.3. 9.1.7.4. 将LAA10DL901投入限制除氧器液位工况； 9.1.7.5. 投入LCA11-14EE001，LCA21-24EE001，LCB11-13EE001，LCB21-23EE001， LAA00EE002，LCC10EE001，LCU05，06EE001，LCU23EE001，打开阀门 LCA20AA101，AA102，AA103； 9.1.7.6. 投入LCU00EE001； 9.1.7.7. 9.1.7.8. 投入LCB10EE001； 9.1.7.9. 将LCC16DL901从限制二级低加液位工况切除； 9.1.7.10. 通知投入机组除盐装置； 9.1.7.11. 投入LCC14EC001，LCC15EC001； 9.1.7.12. 投入LCB20EE001； 9.1.7.13. 9.1.7.14. 将LAA10DL901从限制除氧器工况切除； 9.1.7.15. 启动指令完成。 9.1.8. 对凝结水泵，管路，阀门，支撑及悬吊进行巡检，确定没有泄漏，漏汽，以及热膨 胀位移正常； 9.2. 停运 9.2.1. 执行LCY00EB001停运程序： 9.2.2. 待LCY00EB001停运程序执行完毕将LCB11，12，13，21，22，23AP001的开关柜 断电。 9.3. 附录 （1） MAG系统图 （2） LCA系统流程图 （3） 冷凝器布置示意图 （4） MAG10（40）结构示意图 （5） КЭН-?结构图 （6） КЭН-?水力图 （7） КЭН-?结构图 （8） КЭН-?水力图 （9） КЭН-?逻辑图 附录1：MAG系统流程图 附录2：LCA系统流程图 附录3：冷凝器的布置示意图 MAG10AC001 MAG20AC001 MAG30AC001 MAG40AC001 PAC22PAC21PAC31PAC32 AP001 AP001 AP001 AP001 附录4：冷凝器MAG10（40）结构示意图 汽轮机低压缸 旁排接管 一级低加 水室 冷凝管系 水室连通管 水室 冷凝水收集室 弹簧支架 弹簧支架 附录5：КЭН-?结构图 附录6：КЭН-?水力图 附录7：КЭН-?结构图 附录8：КЭН-?水力图 附录9：КЭН-?逻辑图