气动Y型疏水阀(660MW机组汽机培训资料：第4章汽轮机疏放水系统)

Posted 2023-05-30

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气动Y型疏水阀(660MW机组汽机培训资料：第4章汽轮机疏放水系统)

1.1. 概述

汽轮机组在启动、停机和变负荷工况下运行时，蒸汽与汽轮机本体和蒸汽管道接触，蒸汽被冷却，当蒸汽温度低于与蒸汽压力相对应的饱和温度时，蒸汽凝结成水，若不及时排出凝结的水，它会存积在某些管段和汽缸中。运行中，由于蒸汽和水的密度、流速都不同，管道对它们的阻力也不同，这些积水可能引起管道发生水冲击，轻则使管道振动，产生噪声，污染环境；重则使管道产生裂纹，甚至破裂。更为严重的是，一旦部分积水进入汽轮机，将会使动叶片受到水的冲击而损伤，甚至断裂，使金属部件急剧冷却而造成永久变形，甚至使大轴弯曲。另外本体疏水设计时应考虑一定的容量，当机组跳闸时，系统能立即排放蒸汽，防止汽轮机超速和过热。

为了有效地防止汽轮机超速、过热、进水事故以及管道中积水而引起的水冲击，必须及时地把汽缸中蒸汽和蒸汽管道中存积的凝结水排出，以确保机组安全运行。同时还可回收洁净的凝结水，这对提高机组的经济性是有利的。为此，汽轮机都设置有疏水系统，它包括汽轮机的高、中压自动主汽阀前后、各调节汽阀前后、抽汽管道、轴封供汽母管、阀杆漏汽管的疏水管道、阀门和容器等。

另外汽轮机的辅助蒸汽系统、给水泵的小汽轮机本体、进汽管、除氧器加热等系统也都有自己的疏水系统。所有这些疏放水有直接排放至本体疏水扩容器，也有直接排至地沟的。

1.2. 系统组成

汽轮机疏放水主要由以下部分组成：主蒸汽、再热蒸汽管道上低位点疏水，汽轮机缸体及主汽调节阀、高压导汽管疏水，抽汽管道疏水，给水泵汽轮机供汽管道疏水，辅助蒸汽、除氧器加热管道疏水，轴封系统疏水及阀杆漏汽，其它辅助系统的疏放水。

1.2.1. 主、再热蒸汽管疏水

汽轮机主蒸汽管布置形式为2—1—2，主蒸汽管穿过B排墙进入汽轮机厂房标高11米处形成三通，在三通前最低点，主蒸汽管设一疏水点。三通后左右蒸汽管各设一疏水点，每个疏水管都有一只气动疏水阀和一个手动阀，用于排出主汽阀前主汽管道内凝结水。

再热蒸汽管道与主蒸汽管道布置形式相同，也为2—1—2布置，三通后左右再热蒸汽管各设一疏水点，装设有疏水袋，每个疏水管有一只气动疏水阀和一个手动阀。

另外，高旁减压阀前管道设有一个疏水点，每个低旁减压阀前各设有一个疏水点，每个疏水管各有一只气动疏水阀和一个手动阀。高旁减压阀前接一暖管管路至再热热段管路上，低旁减压阀前也接一暖管管路至4段抽汽管，使旁路系统管道、阀门保持在热备用状态，保证旁路系统可随时投入。

高排管上设有一只高压缸排汽通风阀，在中压缸启动时开启，降低鼓风摩檫产生的热量，防止高压缸排汽温度过高。高排逆止阀前高压缸排汽总管最低处设一疏水点，高排逆止阀后管路最低处设有两处疏水点，这三处疏水点都设置疏水袋，装有液位开关，液位高时自动开启疏水阀。阀门数量见表4－1。

表4－1 主再热蒸汽管道疏水阀门数量表

1.2.2. 缸体疏水

汽轮机高压主汽阀上下阀座均设有疏水阀；中压联合汽阀门座上下也设有疏水阀，均为气动控制。4根高压导汽管下部均设有疏水，且4根疏水管汇集在一起，共用一个疏水母管。高中压转子中间2号汽封段设一事故排放阀，机组跳闸后自动开启排放蒸汽，防止汽轮机超速。这些疏水阀均为程控，并能远方手动操作，在失去压缩空气气源时，所有疏水阀均自动开启。图4-1为主机疏放水系统图。

图4-1 主机疏放水系统

表4－2 主机疏放水阀门数量表

1.2.3. 抽汽管道疏水

本汽轮机有8段抽汽，其中7、8号低加布置在凝汽器喉部，不设抽气逆止阀及隔离阀；1、2、3段抽汽向3台高加供汽；4段抽汽向除氧器、小机、辅助蒸汽供汽。另外，2段抽汽还作为辅汽和小机的备用汽源。为防止汽轮机超速和进水，1至6段抽汽管道上均设有气动止回阀和电动隔离阀，每段抽汽管道上均设多个疏水阀。抽汽管道上的气动疏水阀可投程控，也可以投手动。疏水阀的名称及数量见表4－3。

表4－3 抽汽管道疏水阀的名称及数量表

1.2.4. 给水泵汽轮机疏水

小机主要布置以下疏水：给水泵汽轮机低压进汽电动阀前、后疏水；给水泵汽轮机排汽电动阀前设有疏水；给水泵汽轮机高压进汽疏水；缸体疏水。

4段抽汽管道至除氧器加热电动阀前设有一疏水手动阀，4段抽汽管道至辅助蒸汽电动阀前设有一疏水气动阀，后有一疏水器，带有旁路阀。

辅助蒸汽联箱设一疏水点，装设疏水袋，疏水管装设有一只气动疏水阀，疏水通过辅助蒸汽疏水母管进入锅炉疏水扩容器。

1.2.5. 轴封系统疏水

轴封进汽总管有一手动疏水阀，高压轴封供汽母管有一个手动疏水阀，至有压放水母管，作为轴封系统暖管用。高压缸轴封供汽管各有一个滤网，每个滤网有两个手动常关放水阀。低压轴封供汽母管有两个手动疏水阀，两侧也各有滤网，每个滤网有两只手动常关放水阀，这些疏水阀需要在投轴封时开启暖管。

2个高压主汽阀阀杆一段漏汽接至轴封供汽母管上；二段漏汽接至轴封回汽母管上。4个主汽调节阀一段阀杆漏汽接至再热冷段母管上，母管上设一逆止阀；二段阀杆漏汽接至轴封回汽母管上。中压联合汽阀阀杆漏汽接至轴封供汽母管上，各有一个逆止阀。事故排放阀、高压缸通风阀阀杆一段漏汽接至再热冷段管，二段漏汽接至轴封供汽母管上。

1.2.6. 进口疏水阀特性

本机组大部分疏水阀采用美国VTI公司进口，该VTI阀门特性如下：

一体化阀座避免第二泄漏通道，保证零泄漏运行；

在开启和关闭时，不会造成阀门的松动；

阀杆是内置式结构，下大上小，确保绝对安全；

上游为完整环形碟簧，给球一很大内压，确保低压时保证零泄漏；

盘根为4个螺栓顶压，加三对碟簧，保证盘根受力均匀受到持续恒久的压力免于维护；

球与阀座都采用最先进火箭喷涂工艺硬度达到RC66—72RC，并一对一的研磨配对，确保零泄漏。

表4－4 疏水阀参数

1.2.7. 本体疏水扩容器

本体疏水扩容器的作用是接收汽轮机组本体疏水、主蒸汽疏水、再热蒸汽疏水、抽汽系统疏水、高加事故疏水、低加正常和事故疏水、小汽机疏水、辅汽疏水、除氧器溢流等疏水，将这些疏水进行扩容、减压、降温后进行回收。

运行时注意本体疏水扩容器不能超温、振动，以免产生裂纹，影响主机真空和机组运行。因为各处疏水压力和温度相差很大，需将各处疏水按压力高低进行分级归类，压力相近的疏水都接到同一汇流管上，以避免不同压力的疏水之间互相干扰，引起事故和应力增加。

我公司每台机设有2台本体疏水扩容器，高背压及低背压凝汽器侧各有一台，每台配有喷水装置、喷水控制阀、排汽管、疏水管等，排汽与凝汽器喉部相通，疏水接至热井最高水位以上，喷水为凝结水来。

本体疏水扩容器容量为15m3。其布置见图4—2。

图4－2 本体疏水扩容器

1.3. 疏放水系统运行方式

1.3.1. 本体疏水运行

汽轮机本体疏水分为高压疏水、中压疏水、低压疏水，并通过DEH实现自动控制。机组在启动之前，所有疏水阀全部在开启位，当机组负荷到额定负荷的10％时，高压段疏水阀自动关闭；当负荷达到额定负荷的20％时，中压段疏水阀自动关闭；当负荷达到额定负荷的30％时，低压段疏水阀自动关闭。机组停机时，当机组负荷降至额定负荷的30%、20%、10%时，自动依次开启低压段、中压段、高压段各疏水阀。

当机组各疏水阀自动控制失灵时，应及时手动控制。在机组热态停机时，在确认汽缸疏水疏尽后，需关闭本体疏水闷缸，防止上下缸温差大，引起动静部分摩擦。如果发生严重事故破坏真空紧急停机时，压力高的疏水应禁止开启，避免损坏设备。

主再热蒸汽管道疏水及本体疏水在启机之前均应开启，充分疏水，防止汽轮机进水，且在启机之前要确认疏水阀可动作正常。

1.3.2. 辅助系统疏水运行

小机疏水系统、辅汽疏水系统、除氧器加热系统、轴封疏放水系统等辅助系统疏水在其相应系统启动之前都应开启，进行充分的疏水、暖管，以防止发生汽水冲击，造成管道的振动以及其他的事故。待暖管结束后应及时关闭各疏水阀。操作时严格执行运行规程及安全规程的规定。注意在主机未建立真空之前禁止向凝汽器排入蒸汽和热水，避免凝汽器超温损坏。

1.3.3. 汽轮机防进水

汽轮机为防止机组运行及停机时汽缸进水，造成水击和上下缸温差大，大轴弯曲等事故的发生而设有防进水保护系统。

我公司疏水系统设计遵照ASME标准TDP-1要求设计，在各主要蒸汽管道的疏水口设置疏水袋，在每个疏水袋上设置两个水位开关，用于自动联锁开关疏水阀和在主控室内报警。

在再热冷段以及各段抽汽逆止阀前管道上、下方均设置了热电偶，以便根据该管道上下温差来检测管内是否积水，同时发出报警信号，以便运行人员尽早发现并及时采取措施。

汽机抽汽管路系统和加热器设计有独立的防进水自动保护手段，包括加热器壳体的自动疏水系统、汽轮机与加热器之间抽汽管道上的自动关段阀以及各抽汽逆止阀、各加热器水侧的关断阀等。在机组跳闸或各加热器水位达危险值时自动关闭相应关断阀，确保机组不进水、不超速。