汽车水箱塑料水室更换(汽机开式循环冷却水系统培训课件)

1、系统简介

本期工程2×660MW机组采用直接空冷系统，两台机组辅机冷却水量约6150m³/h。辅机冷却水系统能够在各种运行工况下连续供给主厂房辅机、除灰空压机冷却水等系统用水，以带走辅机所产生的热量。

本工程辅机冷却水系统设三台辅机冷却水泵、三段机械通风冷却塔及两台机组各一根辅机冷却水进水母管、一根辅机冷却水回水母管以及冷却塔与辅机泵房之间的连接管路等。辅机冷却水泵布置在辅机冷却水泵房内，其中两台运行，一台备用。

辅机冷却水系统在正常运行中，冷却塔的蒸发、风吹及排污损失的水量，由两路水源补给，一路为电厂补给水；另一路为全厂工业废水处理后的回用水。

开式循环冷却水用于连续向全厂辅机设备提供循环冷却水。水从水泵出口打出，对各个用户进行冷却，冷却完后回水回到机力通风塔上部，通过重力落下，同时塔池风机靠向上的风力将水进行冷却，水落回到塔池内，继续进到水泵进口，进行循环；供水压力0.35Mpa。设计水温：25℃；最高水温：38℃

带机械通风冷却塔的开式冷却系统工艺流程如下图所示：

2、运行要求

2.1在电厂运行期间，辅机冷却水系统能够连续地运行。该系统配置有加药系统，使冷却水系统浓缩倍率控制在2.0倍左右。

2.2在机组运行之前，至少要有一台冷却水泵、一段冷却塔投入运行。

2.3当只有一台机组运行时，辅机冷却水系统亦可一台水泵、一段冷却塔运行。

2.4系统在投运前必须对其充水，以排出系统内的空气。

2.5为维持辅机冷却水的水质，系统必须按要求排污，排污方式：①从辅机冷却水管上引水接至煤水处理系统、脱硫区域、除灰、除渣系统使用；②辅机冷却水排污也可直接从冷却塔水池放空管排放。

为防止冷却水系统的事故及较大水锤的发生，在设计上考虑了并在运行中应注意 下列各项：

1、两台辅机冷却水泵启动的间隔时间至少为一分钟。

2、一旦辅机冷却水泵启动失败后不能立即再启动，以防系统产生水锤。故每次启动 要在该泵出口蝶阀关闭5分钟后才能进行。 5.2.3系统工作压力0.3MPa,试验压力0.9MPa。

3、设计参数

3.1.1系统配置根据热机专业要求，两台机组辅机冷却水量约6150m3/h，配三段机力通风冷却塔，每段冷却塔出力为2500m3/h；三台辅机冷却水泵，单台泵的出力为3550m3/h。可根据气温具体情况三段或两段塔同时运行。

3.1.2冷却塔设计气温与出水温度

根据气象站2006～2010年夏季（6、7、8月）逐日平均干球温度、相对湿度、平均风速、平均气压资料求得对应逐日平均湿球温度，将逐日平均湿球温度从大到小进行累积频率统计，求得累积频率为10%的日平均湿球温度为18.2℃，相应平均干球温度为27.4℃，相对湿度为40%，平均气压为934.3hPa，平均风速为2.2m/s。

在夏季频率10％气象条件下，冷却塔设计进水温度：约43℃，出水温度：≤32℃。

3.2机械通风冷却塔设计参数

冷却塔型式为开式抽风逆流组合式机械通风冷却塔，形状为方形，配水系统为管式压力配水。

两台机配三段机械通风冷却塔，每段塔参数如下：

冷却塔平面尺寸：12.4m×12.4m(柱中心尺寸)

冷却水量：2500m3/h

冷却塔高度：12.6m

风机直径：7.00m

风机轴功率：90Kw

风机电动机电压：380V

3.3风机及配套电机

冷却塔的配套风机为高效节能型冷却塔专用轴流风机。风机叶片为机翼型，风机的电动机采用户外型、可变频电动机。风机安装于冷却塔的顶部，冷却塔风机与电动机为直联传动。配置的电动机电压380V，功率因数为0.80，效率≥75％，绝缘等级为F级，温升为B级，防护等级为IP55。风机电动机轴功率安全系数不小于1.15。

风机的支座设置隔振装置。风机启、停可在就地及集控室操作。

风机配套电机功率：75kw

风机直径：7.0m

风机风量：120.0×104 m3／h

风机全压：111.3Pa

3.4淋水填料

淋水填料为轻型塑料填料，波形为双向波、S波或其它高效波形，填料片材为改性耐高、低温阻燃型亲水性PVC。淋水填料组装块能承受一定的荷载而不变形。

塔内淋水填料共安装两层，底层、上层高度均为500mm。

3.5配水系统

配水系统采用枝状管网布置承插连接，配水管道在塔内为悬吊固定形式，所有连接件及悬吊件均采用不锈钢材质。

配水管采用UPVC管道，以减少阻力，提高防腐性能，同时可降低塔重。

3.6喷淋装置

喷头采用旋喷型，材质为ABS工程塑料。要求喷头喷洒均匀、不产生中空现象，喷头用ABS工程塑料注塑成型，喷头和配水管采用螺纹连接。

3. 7填料支承架

填料支承架采用拉挤热固化一次成型的玻璃钢拉挤型材，填料支承架设计承载力达到1000kg/m2以上。

3.8塔体结构

塔体支承、塔内梁柱采用钢筋混凝土结构形式。塔体围护结构为混凝土围护板。塔体及围护板能承受机力塔运行、检修及外部（如风荷载、雪荷载等）荷载。

3.9冷却塔防冻

当气温下降到+5℃时，冷却塔便进入冬季运行，要加强监视与管理。因电厂所处地区冬季气温寒冷，且时间较长，在运行时应特别注意冷却塔的防冻问题。冬季运行，冷却塔出水温度宜控制在15℃以上（可根据实际运行情况进行调整），以防冷却塔结冰。冷却塔设计中，通过采取以下措施防止冷却塔冬季冰冻现象的发生：

（1）水池外扩2.0m，防止水滴溅到塔外。经试验得出水滴从5m高处落到水面上时，外溅半径为1.5m，该设计即可有效防止水滴溅到塔外；

（2）塔内设化冰管，即从进水总管上引出热水支管至塔内配水系统的进风侧填料层上部，将循环水量15~20％的上塔热水引至该系统，冬天运行时开启此系统阀门，增大进风口处2.0m进深范围淋水密度，使该区域在填料下部形成一道厚重的、大密度的、高热焓的、无飞溅的、均匀的热水幕，防止结冰；防冰喷淋系统的关闭和开启均在塔外管线上操作，非常方便、快捷和安全；

（3）配水系统主管及支管下部装有喷头，停运时可及时防空管道积水；

（4）冷却塔的进水池设有旁路管，冬季机组启动时，应先通过旁路管把冷却水放入水池，待水温上升到18℃以上时，再考虑切换旁路上塔运行，以防冷却塔内冻冰；

（5）当冷却塔冬季停运时，将水池放空管上阀门打开放水，使塔内无积水；

（6）将水池内横梁下沉500mm，使梁顶面低于水面，防止产生溅水。

（7）进风口横梁下端采用内斜角设计，使水滴下落时向塔内倾泻；

（8）收水器采用专利技术的SJ型高效加筋弧形收水器，收水效率低于0.001%，消除了出塔空气包裹的水滴，解决了塔顶平台、周边结冰现象；

（9）本工程采用可短时反转风机，当塔进风口存在冰幕时，使塔内气流反向流动，利用塔内热空气消除冰幕；

3.10辅机冷却水泵及管道系统

辅机冷却水泵安装在辅机冷却水泵房内，泵房内无人值班，定期巡视，泵房尺寸为24.0m×9.0m，半地下式结构，地上部分高7.52m（屋面梁底标高），地下深5.0m。辅机泵进水前池尺寸为15.9mx7.8m,深6.0m。泵房进水前池分隔成3个进水流道，内设一道平板滤网共7块（其中1块备用）。另配2块可同时关断一台泵进水流道的钢闸门，检修时将平板滤网提起，放下钢闸门。平板滤网上部设有手动单轨吊，平板滤网和检修钢闸板公用导槽。

辅机冷却水泵运行的显示及报警信号：

1、辅机冷却水泵房设有状态显示，包括运行、停运和事故状态。

2、主厂房集控室设有辅机冷却水泵下列显示信号：

1)辅机冷却水泵状态显示，包括运行、停运和事故状态。

2)冷却水泵出口压力

3)电动机温度显示

3、主厂房集控室设有下列报警信号

1)辅机冷却水泵事故

2)电动机的温度过高

辅机泵正常投运后，可以带负荷并启动机力塔。机力塔风机的启动可以分别在就地和集控室内完成。风机设备配有风机监控装置可实时监控风机油温\\油位及振动状况，确保冷却塔的安全运行。根据环境条件的需要，风机允许短时间反转。在集控室显示各风机的运行状态，电机电流，并对事故状态报警。当出塔水温低于15度或高于32度时，在就地和集控室进行声光报警。辅机冷却水系统有两路补充水，一路从厂内补给水管道上引接,直接补充到冷却塔水池；另一路是处理后的工业回用水和工业冷却水的回水，补充到辅机泵进水间前的进水母管上。冷却塔水池的补给水管上设有液压传感浮球阀，以控制水位。高水位时阀门自动关闭，低水位时阀门自动开启。

在冬季机组启动或运行中，辅机冷却水可直接由旁流至冷却塔水池，待水温升至18℃方可上塔运行。

3.11水泵进、出水管阀门

每台水泵出水管上依次装有蓄能罐式液控蝶阀和检修电动蝶阀。阀门公称压力为1.0MPa。冷却水泵出口蓄能罐式液控蝶阀：开启方式：正常工作时，先启动辅机冷却水泵，延迟0~20秒(可调)后打开泵出口蝶阀，开阀时间约20~60秒(可调)；关闭方式：先快关70°±8°(可调)，快关时间为2~15秒之间（可调），后20°±8°(可调)慢关，慢关时间10~80秒（可调）。快慢关切换角度现场可调。这样，既不会由于水泵事故跳闸而使大量运行泵的水向事故泵倒流而造成事故泵高速倒转，也不会导致辅机冷却水系统产生较高的水锤压力。

检修电动蝶阀在检修蓄能罐式液控蝶阀时关闭，正常运行时为常开状态。每台水泵进水管上设一台检修电动蝶阀，正常运行时为常开状态，只有当水泵检修时需要关闭该阀。

3.12平板滤网

为有效地过滤和清除进水中各类杂物，在辅机泵进水间流道上设有一道平板滤网（每台水泵设2块）。平板滤网冲洗平台位于吸水井旁，冲洗水源接自厂区工业水，冲洗排水排至厂区工业废水下水道。

平板滤网安装水室名义宽度：2.25m

平板滤网高度：2.0m

平板滤网安装水室深度：6.0m

设计过水流量：3550m3/h

设计过网流速：0.11m/s

滤网净孔尺寸：8x8mm

平板滤网设计最大水位差：1000mm

平板滤网强度校核水位差：1500mm

安装倾角：90°

平板滤网前后设置水位差计装置，平板滤网前后水位差的测量范围为0-3000mm。当平板滤网前后水位差≥150mm时，应进行冲洗（可根据实际水质脏污程度现场调整）。

当平板滤网前后水位差≥300mm时，向集控室发出声光报警信号。

当平板滤网前后水位差≥500mm时，向集控室发出紧急报警。

3.13钢闸门

为方便系统检修切换，辅机冷却水泵进水流道上配置有钢闸门，钢闸门与滤网公用一套导槽。

闸门名义宽度：2.25m

闸门高度：2.0m

闸门前后最大水位差：6.0m

安装倾角：90°

3.14辅机冷却水管道

本工程2×660MW机组辅机冷却水系统采用扩大单元制，即两台机组各设一根DN9 00辅机冷却水进水管、一根DN900辅机冷却水排水管，管径均为D920×8mm的焊接钢管；冷却塔至辅机泵房之间的无压管道为D1620×12mm的焊接钢管。辅机冷却水管设有排气和放空设施，检修时可将水排至附近的工业废水下水道。

3.15排水泵

辅机冷却水泵房集水坑内设两台排水泵，单台排水泵参数Q=10m3/h，H=12m，N=22KW。另外，在辅机冷却水泵房设两台移动式潜水排污泵用于进水前池的放空，单台排水泵参数Q=120m3/h，H=10m，N=5.5KW。

排水泵为两台立式长轴排水泵，安装在辅机冷却水泵房－5.0米层1.6mx1.2mx1.2m（深）的集水坑上。该泵就地设启、停水泵按钮，并在主厂房集控室设集水坑高、低水位报警。就地控制排水泵的启、停，显示运行状态、电机电流、水泵出口压力。

两台排水泵为一运一备或二运，当运行泵事故时，备用泵自动投运。排水泵与集水坑内水位连锁，当水位升至水位（-5.5m）时，自动开启一台泵；当水位升至水位（- 5.2m）时，自动再开启一台泵；当水位降至低水位（-5.8m）时，自动停泵。

4、设备规范

设备名称：辅机冷却水泵

型号：XHXS350-430

数量：3台（2用1备）

主要设计参数：(每台设备参数)

水泵

（1) 水泵型式: 单级双吸卧式离心泵

（2) 流量： 3550 m3/h

（3) 扬程： 35 mH2O

（4) 功率： 450kW

（5) 电压： 10 kV

（6) 效率： η=88%

（7) 水泵旋转方向： 顺时针（从驱动装置侧向水泵看）

（8) 泵与电机的连接方式： 弹性联轴器直联

（9）必需汽蚀余量： 6.3m。

电动机

（1) 电动机型号： YKK450-4

（2) 额定功率 ： 450 kW

（3) 额定电压 ： 10kV

（4) 最高运行电压 ： 12kV

（5) 额定耐受试验电压： 21kV

（6) 额定频率 ： 50Hz

（7) 额定转速 ： 1485 r/min

（8) 转动惯量（负载）： 147kg.㎡

水泵的技术数据

1. 项 目 单位 辅机冷却水泵
2. 泵型号 XHXS350-430
3. 流量m³/h3550
4. 扬 程 m 35
5. 效 率 ％ 88
6. 必需汽蚀余量 m 6.3
7. 转 速 r/min 1485
8. 旋转方向 时（ 从 电机 向 泵 看）顺时针

8.21 开式水系统

8.21.1开式冷却水系统投运前的检查

8.21.1.1现场清洁，照明良好，与检修有关的工作票均已终结，检查基础螺栓是否松动。

8.21.1.2检查水泵是否装好填料。

8.21.1.3检查泵密封水有足够的压力与流量。

8.21.1.4确保泵和电机轴承得到润滑。

8.21.1.5起动前，转动泵的转子，应能轻滑均匀。

8.21.1.6检查电机的转向与泵转向一致。

8.21.1.7检查电机及其它电器和仪表是否正常。

8.21.1.8关闭系统中所有放水门。

8.21.1.9开启闭式冷却水热交换器（A或B）的冷却水入、出口阀，提供开式水通路，开启泵体及系统放气门，见水后关闭。

8.21.2开式冷却水系统的投运

8.21.2.1注水完毕后启动A或B开式泵，出口门联开，检查电机电流、振动、声音、出口压力、轴承温度均正常。

8.21.2.2调节开式水用户供回水门，使开式冷却水母管压力正常。

8.21.2.3根据需要开启其它设备的冷却水。

8.21.2.4冷却水回管压力正常后，将另一台泵送电，开出口门投备用。

8.21.2.5开启至主机开式水滤网前、后截门，检查关闭电动旁路门。开启滤网放空气门及系统管路放空气门见水后关闭。

8.21.2.6根据需要开启真空泵冷却器冷却水出、入口门。开启主冷油器冷却水出、入口门，开启冷油器冷却水回水调节阀前、后截门，检查旁路门关闭。

8.21.3开式冷却水系统联锁保护

8.21.3.1 A辅机冷却水泵允许启动条件

1）A辅机冷却水泵控制回路无故障。

2）A辅机冷却水泵无事故跳闸信号。

3）辅机冷却水泵前池液位＞2.3m。﹙以池前底部为零水位线﹚

4）A辅机冷却水泵入口门已开。

5）A辅机冷却水泵液压蝶阀关闭

6）A辅机冷却水泵出口电动门已开。

8.21.3.2 A辅机冷却水泵联锁启动条件。

1）联锁投入，B、C辅机冷却水泵跳闸。

2）联锁投入，B、C辅机冷却水泵运行时其对应的出口压力＜0.3MPa,延时5s。

8.21.3.3 A辅机冷却水泵保护跳闸条件。

1）辅机冷却水泵前池液位＜1.8m，延时5s。﹙以池前底部为零水位线﹚

2）A辅机冷却水泵运行时入口门关闭，延时2s.

3）A辅机冷却水泵轴承温度1/温度2＞95℃，延时3s.

4）A辅机冷却水泵电机轴承温度1/温度2＞95℃，延时3s.

5）A辅机冷却水泵电机定子绕组温度＞130℃，延时3s.

6）A辅机冷却水泵运行时出口门关闭，延时2s.

8.21.3.4 A辅机冷却水泵入口电动门允许打开条件

1）A辅机冷却水泵入口电动门无故障。

8.21.3.5 A辅机冷却水泵入口电动门允许关闭条件

1）A辅机冷却水泵停止。

8.21.3.6 A辅机冷却水泵入口电动门联锁打开条件

1﹚ 1#辅机冷却水泵联锁投入。

8.21.3.7 A辅机冷却水泵出口门允许打开条件

1）A辅机冷却水泵出口电动门无故障。

8.21.3.8 A辅机冷却水泵出口门允许关闭条件

1）A辅机冷却水泵停止。

8.21.3.9 A辅机冷却水泵出口门联锁打开条件

1）A辅机冷却水泵联锁投入。

8.21.3.10 A辅机冷却水泵出口门联锁关闭条件

1）A辅机冷却水泵跳闸。

8.21.3.11 B、C同A。

8.21.4开式冷却水系统的正常运行与维护

8.21.4.1开式冷却水系统的巡检及日常维护。

1）水塔应设有水位标尺及良好的照明。

2）水沟盖板完好，四周整洁。

3）水塔水位正常，根据化学水质化验报告，进行排污。

4）冬季运行时视水塔结冰情况，联系维护人员处理，以防损坏水塔构件及堵塞前池滤网。

5）水塔配水槽应定期检查排污，喷嘴畅通，淋水密度均匀，分配管牢固无松动。

6）水池内的污泥及其它杂物应结合大小修安排清理，冬季禁止将水池的水放尽。

7）定期检查塔筒、支柱、水池无裂缝及渗漏现象。

8）禁止在水池内游泳及向池内乱扔杂物。

9）冷却风机运行平稳,无异音,变频工作正常。

10）风机变速箱的振动≤ mm/s。

11）风机的润滑油温、油位正常。

12）开式水泵各表计指示正常,水泵电流不超过额定值,各阀门位置正确，反馈信号正确。

13）泵及电机声音、振动正常，出口压力正常。各轴承温度正常。

14）泵轴承及电机轴承油脂注入正常。

15）水泵备用泵备用良好，联锁投入正常。

16）泵坑排污泵备用正常，联启正常，坑内积水能及时排出。

17）机房内辅机冷却水压力正常。

18）电动旋转滤网运行正常，差压高报警时进行冲洗排污。

19）各冷却水支管道运行平稳、无振动、泄漏现象，各回水窗口回水通畅。

20）当机房内冷却水压力较低，无法满足用户要求时，可启动备用泵以维持系统压力正常。

8.21.4.2开式冷却水系统参数的控制及保护配置

1）机力通风塔:

（A）机力通风塔风机振动高报警。

（B）机力通风塔风机变速箱油位低报警。

（C）机力通风塔风机变速箱温度高报警。

2）开式冷却水泵

（A）机组正常运行中，运行泵跳闸，备用泵联启。

（B）开式冷却水泵启动，出口门联开。

（C）开式冷却水泵停运，出口门联关。

（D）前池水位＜ 1.8m，报警，禁止泵启动。

（E）前池水位＜ 1.8m，泵掉闸。

3）开式循环水泵的定期切换

（A）检查备用泵备用良好，具备启动条件。

（B）检查确认备用泵入、出口门开启。

（C）启动备用泵，检查其电流、振动、声音、出口压力正常，CRT状态指示正确。

（D）停运原运行泵，检查CRT指示正确，泵不倒转，否则关闭出口门。

（E）检查开式水母管压力正常，根据需要将原运行泵投入备用。

8.21.5开式冷却水系统的停运

8.21.5.1所有机组停运后，检查确无冷却水用户后，才可停运辅机冷却水系统。

8.21.5.2将备用辅机冷却水泵解除备用，停止运行的辅机冷却水泵，出口门联关正常。

8.21.5.3将机力通风塔的冷却风机解除自动，停止运行。

8.21.5.4冷却水停用后，视水池脏污情况联系检修清理。冬季水塔停运时，应保持水池水位，禁止将池水放尽。

8.21.6开式冷却水系统的事故处理

8.21.6.1开式循环水泵的紧停条件

1）泵组发生强烈振动或泵内有清楚的摩擦声；

2）电动机冒烟、着火；

3）轴承温度超过额定值或冒烟时；

4）水泵盘根大量刺水或冒烟，威胁安全运行时；

5）进口蓄水池缺水，水泵出口压力、电流大幅度下降；

6）水泵或出口管呲水，危机人身、设备安全时。

8.21.6.2开式循环水泵的紧停步骤

1）立即按下水泵的事故按钮或断开操作开关，水泵应停止运行，备用泵联动后合上操作开关；

2）解除故障泵的联动开关，检查运行泵应正常；

3）汇报值长，联系消除故障，故障消除后投入联锁作备用；

8.21.6.3开式循环水系统典型事故的处理

1）开式冷却水系统典型故障（现象）

（A）开式冷却水中断

（B）开式冷却水母管压力下降或波动。

（C）开式冷却水前池水位低。

（D）开式冷却水泵电机电流异常增大。

（E）开式冷却水系统管路泄漏。

（F）开式冷却水电动滤水器压差信号频发或前池滤网前后水位落差大。

2）开式冷却水系统典型故障处理方法

（A）开式冷却水母管压力下降，应检查开式泵工作情况，开式冷却水前池水位是否过低，系统放水门是否未关或误开。若泵出力不足或出口压力低于设定值，应确认备用泵自启动，否则手动启动。

（B）开式冷却水母管压力波动幅度较大，并伴有电机电流摆动，一般是开式水前池水位低或泵内进空气所致，若前池水位低，应及时补至正常；若是泵内进空气，则应打开有关放气门进行放气，严重汽化时应立即切换至备用泵运行。

（C）电机电流显示增大，应实测电流值，电流大可能为两相运行或轴承损坏，应立即切换至备用泵运行，联系维护处理。

（D）若开式冷却水电动滤水器压差信号频发或前池滤网前后水位落差大则可能是电动滤水器滤芯坏、前池滤网堵所致。

8.21.6.4开式冷却水泵常见故障及处理方法

故障现象

原因

解决办法

水泵不吸水，压力表及真空表的指针剧烈摆动。

注入的水不够，水管或仪表漏气

再往水泵内注水或拧紧堵塞漏气处。

水泵不吸水，真空表显示高度真空。

吸水管阻力太大。

清洗或更换吸水管。

压力表显示水泵出水处有压力，但水管仍不出水。

出水管阻力太大。旋转方向不对。叶轮淤塞。

检查或缩短水管。检查电机转向。清洗叶轮。

流量低于预计。

水泵淤塞。密封环磨损过多。转速不足。

清洗水泵及管路。更换密封环。增加泵转速。

水泵消耗的功率过大。

填料压得太紧。叶轮磨损。水泵供水量增加。水泵与电机轴不在同一条中心线上。

调松填料压盖。更换叶轮。调节出口闸阀，降低流量。校正泵与电机轴同心度。

水泵在工作过程中出现反常声音，流量下降，直到不出水。

闸阀开得太大。吸水管阻力过大。在吸水处有空气渗入。所输送的液体温度过高。

调节闸阀降低流量。检查泵吸入管和底阀。拧紧堵塞漏气处。降低液体的温度。

轴承过热。

没有油或油太脏。水泵轴与电机轴不在一条线上。

注油或换油。校正泵与电机轴同心度。

水泵振动。

泵轴与电机轴不在同一中心线上。轴承磨损。转子擦壳。基础松动。

校正泵与电机轴同心度。更换轴承。解体检查整台泵。加固基础。