设备冷却水系统正常运行工况下流量调节分析
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循环冷却水系统管道安装问题分析摘要:近年来随着我国经济建设的高速发展,以及在一带一路思路的引导下,我国在海内外各地陆续投资兴建了大批大型工程项目。
各种项目所使用的机电机组、换热器等,都必定会使用到循环冷却水系统,虽然循环冷却水系统在整个项目中所占投资比例不大,但因每个项目投资总额基数高,所以循环冷却水系统的投资金额也是常大的,因此,在循环冷却水系统的设计和施工中,如果能够合理的安装和使用,维护好循环冷却水系统,将会为整个项目投资节约不少资金,缓解投资压力。
关键词:循环冷却水系统;冷却塔;蝶阀;沟槽式管道连接在大型工业与民用建筑中广泛的应用到了循环冷却水系统,如暖通空调的循环冷却水系统,化工车间的循环冷却水系统,电厂海水循环冷却系统等。
冷却塔、循环冷却水系统运行况正常与否,直接影响到机组水泵的运行能耗、冷水机组的正常出力和换热器换热效果。
1循环冷却水统的安装存在的问题(1)冷却水系统在启动时,循环冷却水泵在瞬间吸引大量水流,巨大的水流由进水管道进入进水口,巨大的水冲量对管道产生冲击,进水管产生强烈的振动,此冲量通过管道及冷却塔的传递慢消减。
同时振动的传递也将产生噪声并传递出去,使周围环境受到噪音的污染。
同时,在循环冷却水泵开机运转至系统正常运行的过程中,振动频率慢慢衰减,在某个时值达到与冷却塔相同的固有频率,进而产生了共振,将会直接影响冷却塔的运转性能,减少其使用寿命。
(2)冷却塔在运转时,管道内的水流量大速度快,管道压力巨大,并伴随着不停的振动,如果没有安装支架来固定管道,管道的振动会使管道之间的连接口产生磨损,管道的密封性破坏,发生泄漏,进而影响整个机组的运作,而且污染周围环境,这样会减少管道的使用寿命,增加投资成本,还会直接影响作效率,减缓工程进度。
(3)冷却塔进水管上安装作用低下的蝶阀与闸阀。
蝶阀具有一定的静态调节能力,其调节性能在系统的初调试中可以胜任,但在进水塔正常运转中却功能缺缺。
而闸阀却是一种典型的快开式阀门,调节能力微乎其微,只能当开关式双位阀来使用,不适合用在冷却塔进水管中,因为冷却塔对进塔水压要求较为精确。
一、机组工作电源机组工作电源一般要求是 380V/50Hz/3N,其波动范围在 360V~420V 之间。
但是机组运行对电源有严格要求:电源三相电压不平衡应不大于 2﹪;电源三相电流不平衡应不大于 10﹪。
电压过高或过低,都会造成机组电机运行电流偏大,严重时会烧坏机组电机。
三相电压不平衡的计算方法:举个例子,机组额定使用电压为380V,所测三相电压分别为:A-B=386V;A-C=385;B-C=382V;即386-380=6、385-380=5,382-380=2。
三相电压不平衡=6÷380×100﹪= 1.6﹪,即为正常(三相电流不平衡计算方法相同)。
二、循环水系统的运行参数开机前应检查冷冻水、冷却水的进、出水的压差,应在 0.08Mpa~0.15Mpa 之间。
如进水压力是 0.4Mpa,其出水压力就应为 0.32Mpa~0.25Mpa 之间。
压差过小,说明机组水流量不够,这时,我们应检查水泵运行是否正常、各阀门开启是否正常、水系统是否有空气、水系统上过滤器(Y 格)是否堵塞等。
确认供水正常后,才能开机。
如供水不正常,开机后时间不长机组就会因“低蒸发温度”报警而保护性停机。
机组正常运行的过程中:·我们应注意观察冷冻水、冷却水的进、出水的温差,应在3℃~5℃之间。
如冷冻进水温度是 15℃,其出水温度就应为 12℃~10℃之间。
温差过小,说明机组热交换器热交换效果较差,这时,我们应检查水质是否正常、热交换管是否有脏堵和结垢现象等;温差过大,说明机组水流量不够,这时,我们应检查水泵运行是否正常、各阀门开启是否正常、水系统是否有空气、水系统上过滤器(Y 格)是否堵塞等。
时间不长机组就会因“低蒸发温度”报警而保护性停机。
·我们应注意观察冷冻水、冷却水的出水温度与蒸发器冷媒温度、冷凝器冷媒温度的温差,应不大于 2.5℃。
如冷冻水的出水温度是 10℃,蒸发器冷媒温度就应为 8℃~10℃之间;冷却水的出水温度是 30℃,冷凝器冷媒温度就应为 28℃~30℃之间。
110kw空压机冷却水量计算公式1. 概述110kw空压机是工业生产中常用的设备之一,其正常运转需要大量的冷却水来保持温度稳定,防止设备过热。
为了保证110kw空压机的正常运转和延长设备的使用寿命,需要合理计算冷却水量,确保设备在运行过程中能够得到足够的冷却。
本文将介绍110kw空压机冷却水量的计算公式,以供工程师和相关人员参考。
2. 空压机冷却水量计算公式110kw空压机的冷却水量可以通过以下公式进行计算:\[Q = P \times \eta \times \rho \times V\]其中,- Q 为冷却水量,单位为m^3/h;- P 为空压机的功率,单位为kw;- η 为空压机的效率;- ρ 为冷却水的密度,单位为kg/m^3;- V 为空压机的排气容积流量,单位为m^3/min。
3. 参数说明- 空压机功率P:110kw空压机的功率是指110千瓦,可根据设备的技术参数或运行手册中获得;- 空压机效率η:空压机的效率可以通过设备的技术参数或相关资料中获得,一般在80到90之间;- 冷却水密度ρ:冷却水的密度可以根据水的温度和压力来计算,一般在1000kg/m^3到1030kg/m^3之间;- 排气容积流量V:110kw空压机的排气容积流量可以通过设备的技术参数或运行手册中获得,一般在45m^3/h到50m^3/h之间。
4. 计算示例假设110kw空压机的功率P为110kw,效率η为85,冷却水的密度ρ为1020kg/m^3,排气容积流量V为48m^3/h,则可以通过公式进行计算:\[Q = 110 \times 0.85 \times 1020 \times 48 = xxxm^3/h\]即110kw空压机的冷却水量为445.896m^3/h。
5. 结论通过以上公式和参数的计算,可以得到110kw空压机冷却水量的计算结果。
在实际工程中,还需要考虑到设备的实际运行情况和环境因素,对计算结果进行合理调整,以确保设备的正常运转和工作效率。
循环冷却水系统节能方案设计实践导读:从能量守恒定律出发,分析了循环冷却水系统各构成单元的能量转化过程。
以降低循环冷却水系统运行能耗为目标,剖析了可采用的三种节能技术。
结合钢铁生产工艺中的循环冷却水系统现场,通过数据采集、运行状况诊断、技术方案设计及节能评估,完整阐述了循环冷却水系统节能方案实践过程。
1、前言钢铁工业是国民经济的重要基础产业,包括从采矿、选矿、烧结(球团)、焦化、炼铁、炼钢、轧钢,直到金属制品及辅料等生产工序。
为推动钢铁工业转型升级,走中国特色的新型工业化道路,工业和信息化部印发《钢铁工业“十二五”发展规划》,规划明确指出要深入推进钢铁工业节能减排。
在钢铁工业链上各生产工序中,工业冷却水的循环使用非常普遍。
循环冷却水系统是工艺生产主线的生命保障线,对于生产正常运行及设备安全运转起着至关重要的作用。
因此,有必要对循环冷却水系统的节能技术进行分析,促进系统安全、节能运行。
中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司以为客户提供“用能设备的全生命周期服务”的理念,提供包括工业炉及钢铁全流程中终端用能设备的节能技术服务。
2、循环冷却水系统能量使用2.1循环冷却水系统构成循环冷却水系统依据系统输送介质不同,有密闭式和敞开式两种系统。
以较常用的敞开式系统为例,包括电源装置、传动系统、循环水泵组、管网、换热装置、冷却塔等,其系统构成如图1所示。
其中电源装置提供了整个系统的能源供给,如机械输送设备、传动控制系统及自动化控制系统等;自动化控制系统包括电气自动化(如变频调速控制)及仪表自动化(如管网上流量调节阀);冷却塔通常有风机及驱动电机等子设备;冷却水使用设备包括在广义的循环系统管网中,没有分别列出。
图1典型循环冷却水系统示意图2.2系统能量输入与转化电能输入。
如图1中的电源装置,通过工厂电网将电能输入到循环冷却水系统。
水泵配用的电机、风机配用电机、以及系统中自动化控制设备均需输入电能来保证设备运行与运转。
冷却塔⽤⽔量(环评)想评估⼀天冷却塔补⽔量,粗略就⾏,800rt天补⽔多少呢?暂还不想装⽔表衡量,有没有其他的理论公式之类的,看规范为⽔流量的1/100,好象不可能吧,象良机800rt那补⽔不得6T/H.吓⼈哦!⼤家有好办法没,介绍介绍,在下不胜感激!穷,没龙币以下是引⽤⽚段:冷却塔之补给⽔量计算说明1、循环⽔量在冷却塔运转当中,因下列因素逐渐损失:A当热⽔与冷空⽓在塔体内产⽣热交换过程中,部份⽔量会变成⽓体蒸发出去;B由于冷空⽓系借助机械动⼒(马达与风车)抽送,在⾼风速状况下,部份⽔量会被抽送出去;C由于冷却⽔重复循环,⽔中之固体浓度⽇渐增加,影响⽔质,易⽣藻苔,因此必须部份排放,另⾏以新鲜的⽔补充之。
2、补给⽔量计算说明:A 蒸发损失⽔量(E)E = Q/600 = (T1-T2)*L /600E 代表蒸发⽔量 (kg/h) ; Q代表热负荷(Kcal/h);600代表⽔的蒸发潜热(Kcal/h); T1代表⼊⽔温度(℃);T2代表出⽔温度(℃); L代表循环⽔量(kg/h)B飞溅损失⽔量(C)冷却塔之飞溅损失量依冷却塔设计型式、风速等因素决定之。
⼀般正常情况下,其值约等于循环⽔量的0.1~0.2%左右。
C定期排放⽔量损失(D)定期排放⽔量损失须视⽔质或⽔中固体浓度等因素决定之。
⼀般约为循环⽔量之0.3%左右。
D补给⽔量(M)⽔塔循环⽔之补给总⽔量等于 M=E + C + D冷却塔⽤于空调时,温度差设计在5℃,此时冷却塔所须之补给⽔量约为循环⽔量的2%左右。
哥们,按你这样说也差不多是循环⽔量的1%,可这循环⽔量⽔量是指那的能?看⼀台铭牌(800RT,??M3/H)算出来是6T/H,那夏天如果运⾏12H,不得72T.⼯⼚中央空调的,是不是很⼤点?在下⾮专业,疑问多多!在下是评估⽤⽔,想该⽤浓⽔做空调补⽔,这⽔量不好算,很多不⼀样的不在同⼀起的装⽔表太多,所以想找⼀种理论且合实际的法⼦.谢谢制冷设计规范中是这样规定的:8.1.2 冷却⽔宜采⽤淡⽔,其⽔质应符合表8.1.2的规定。
1、概述发电机定子冷却水系统的作用是向发电机定子线圈、导体中通以除盐水,用于冷却定子线圈及其端部和出线端子。
并提供相应的控制和报警信号,保证发电机安全运行。
该系统主要由以下设备组成:定子水箱,两台定子冷却水泵,两台定子水冷却器,两台过滤器,一台离子交换器,一只树脂捕捉器,及定子线圈进水温度调节单元,安全装置以及漏氢监测装置。
正常运行状态下,只须投入一台内冷水泵,一台水冷却器和一台主过滤器,相应的另一台作为备用。
定子冷却水系统的管路及仪表检测图见附录Ⅰ。
2、系统主要设备技术参数2.1扬程:90m 转速:2960r/min流量:85 m3/h 功率:45KW电机型号:Y22M-2 功率:45KW电压:380V 额定电流:81.9A2.2 定子冷却水冷却器型号:500-1.0/0.45-60-2.5/14 数量: 2管程试验压力:0.56MPa 换热面积:60m2壳程试验压力:1.0 MPa2.3 系统主要技术参数定子水额定负荷流量:40 m3/h定子线圈冷却水流量:31 m3/h发电机母线室冷却水流量:9m3/h定子线圈冷却水入口温度:40-45 ℃定子线圈冷却水出口温度:67-72℃正常条件下定子水导电度:0.5-1.5 us/cm3、定子冷却水系统冲洗3.1 水冲洗的目的和标准清除施工中残存在定子冷却水管路中的砂石、泥土及机械杂质,保证定子冷却水管路畅通,水质合格。
水质验收标准按设备制造厂的标准验收。
该工作属于分部试运项目,由安装单位负责。
3.2 冲洗前应具备的条件3.2.1 定子冷却水系统安装工作结束;3.2.2 所有保护及报警回路调试完毕;3.2.3 所有表计具备投入条件;3.2.4 定子冷却水泵试验完毕;3.2.5 系统所有气动门及其它阀门调试完毕,具备通水条件;3.2.6 定子冷却水系统水压试验完毕;3.2.7 系统所有节流孔板取下;3.2.8 离子交换器内树脂取出;3.2.9 主过滤器滤筒拆除。
火力发电厂辅机冷却水系统调试全套1.设备概况本工程2×660MW机组辅机循环冷却水通过机械通风式间接空冷塔进行冷却。
每台机组设置1座机械通风间冷空冷塔,两台机组空冷塔连续布置。
每台机组采用1根DN700循环水热水母管入塔,并采用1根DN700循环水冷水管出塔。
每台机组设置6个风机单元,风机单元采用单侧进风背靠背布置。
两台机组共12个风机单元,连续布置。
每个风机单元包含4个冷却三角。
冷却三角采用全铝制双流程四排管空冷管束,每个冷却三角入口安装有可调开度百叶窗。
相邻2个百叶窗由1台调节型执行机构控制。
每台机组设置两台循环水泵Q用1备),两台机组共四台循环水泵,循环水泵房布置在汽机房内。
1.1 机力塔几何尺寸本项目采用机械通风空冷塔,塔的基本外形尺寸如下:塔平台高度18.5m单台机组风机单元数量6个两台机组风机单元数量12个风机单元尺寸15.0mX12.2m单台机组平面尺寸36.6mx30.0m两台机平面尺寸73.85mx30.0m风筒出口高度22.2m1.2 冷却三角空冷散热器(冷却三角)布置在机力塔两侧。
每个冷却三角由2个冷却柱(左侧和右侧)、三角框架和百叶窗构成。
冷却三角安装在L6m高钢结构支柱上,顶部由锚固装置固定在机力塔框架梁上。
冷却三角组装总图见附件1.3,冷却三角组装图。
每个冷却柱垂直方向由3个管束组成,两个冷却柱呈角度安装在三角框架中,形成一个冷却三角。
冷却三角高度~16.5m单台机组冷却三角数量24个两台机组冷却三角数量48个冷却三角夹角52.0°散热器的类型全铝翅片管束,双流程四排管,交叉逆流式每台机组设置2X100%充水泵(1运1备),充水泵用于向膨胀水箱充水、正常补水或向系统外排水。
水泵主要参数如下:每台机组充水泵数量2台泵的型式潜水泵安装地点水箱底部设计流量80m3∕h设计扬程40mH2O输送介质除盐水泵轴功率kw15.8电机功率kw221.4风机组设备项目单位参数序号1风机1.1风机型式轴流式1.2数量(单台机组)台61.3风机直径mm9.1441.4叶片数量支61.5风机转速r/min109 1.6风机风量m3∕s615.461.7风机静压Pa108.0(TMCR工况)1.8静压效率%611.9轴功率kW108.7(TMCR工况)1.10安装角度O141.11转动方向(从进风口向出风口看)逆时针2风筒2.1风筒高度m3.62.2风筒材质FRP2.3风筒数量(单台机组)台63减速机3.1减速机型式正交轴伞齿斜齿轮3.2减速机数量(单台机组)台63.3冷却方式同轴轴流风扇3.4润滑方式同轴油泵3.5速度范围%30~1103.6速比13.63.7减速机效率%97.53.8转动方向(从减速机向风机方向看)逆时针3.9附件流量开关、PTlOO,油温加热器、温控开关4电动机4.1电机铭牌功率kW1604.2电机数量(单台机组)台64.3电机额定转速r/min14854.4冷却方式独立风扇4.5防护等级IP554.6绝缘等级F4.7温升等级B4.8转动方向双向4.9附件防潮加热器、三相绕组温度5传动轴5.1材质碳纤维5.2传动轴数量(单台机组)根65.3传动轴长度mm41506其它6.1振动开关数量(单台机组)只6项目单位型号600S-47额定工况进水压力Mpa(a)0.01额定工况进水密度Kg∕m31000最高进水压力Mpa(a)0.25额定工况进水温度℃38最高进水温度℃80设计压力MPa1关闭扬程MPa0.54额定流量t/h2700最大流量t/h2860最大工况扬程mH2045转速rpm970效率%81.5轴功率kW407 NPSH:m3出水口位置侧方台数台4电动机型号YPKK450-6电动机功率kW500电压V100OO轴端密封型式机械密封备注2 .编制依据2.1 《火力发电建设工程启动试运及验收规程》DL/T5437-2009;2.2 《电力建设施工技术规范第3部分:汽轮发电机组》DL5190.3-2012;2.3 《火力发电建设工程机组调试质量验收及评价规程》DL-T5295-2013;2.4 《火力发电建设工程机组调试技术规范》DL/T5295-2013;2.5 《电力安全工作规程》(GB26164.1-2010第1部分:热力和机械);2.6 《火电工程达标投产验收规程》DL5277-2012;2.7 《电力建设安全工作规程第TB分:火力发电》DL5009.1-20142.8 《电力建设安全健康与环境管理工作规定》国电电源[2002]49号;2.9 《运行规程》国华宁东发电厂;2.10 国华宁东发电厂3号机组工程660MW发电机组调试大纲;2.11 河北省电力勘测设计研究院图纸和设计说明书;2.12 设备制造厂图纸和说明书。
冷却循环水系统节能改造实例分析肖俊【摘要】为降低企业生产成本,着手针对铸轧分厂冷却循环水系统能耗过大的问题进行节能改造.依照循环水系统最佳运行工况的原则,收集分析系统参数并结合生产工艺要求,提出系统运行的最优匹配方案,定制高效节能泵以替换现有的低效率水泵,从而达到节能降耗的目的.【期刊名称】《铜业工程》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P75-77)【关键词】节能降耗;最佳运行工况;方案设计;运行效果;节能效益【作者】肖俊【作者单位】江西铜业集团公司材料设备公司,江西贵溪335424【正文语种】中文【中图分类】TK1721 引言江西铜业集团铜材有限公司22万t/年铸轧分厂的冷却循环水系统投入使用近10年,设备老化,系统运行效率降低,导致能耗过大。
为降低企业生产运行成本,通过研究该冷却循环水系统存在的问题并结合其工艺特性进行分析后,着手对该系统进行节能降耗改造。
根据现场实际情况经过多方面比较,最终选择使用“热交换用水循环系统节能技改服务技术”来进行节能改造。
该项技术主要针对目前工矿企业流体介质输送普遍存在的状况,例如流量过大、效率较低、能耗偏高等等,根据循环水系统最佳工况运行的原则,通过对参数收集及建立起专业的水力模型[1],并且检测复核实际运行工况的各种参数,分析判断出造成能耗高的原因,同时准确找到水循环系统的最佳运行工况点,从而提出最优的匹配方案;之后通过整改其中的不良因素,并按照水循环系统最佳运行工况的参数定制高效节能泵,用来替换当前实际使用的低效率水泵,消除由于整个系统配置不合理而导致的高能耗,同时安装相对应的自动控制系统以降低因负荷变化较大引起的高能耗,从而达到系统节能的最佳效果。
2 冷却循环水系统改造前参数及工况分析2.1 冷却循环水系统概况江西铜业集团公司铜材有限公司22万t/年铸轧分厂冷却循环水系统内设置:(1#、2#)350S-75B220kW长沙天鹅工业泵厂工艺冷却水泵2台,配Y355M-4380V 长沙永恒电机2台。
设备管理与维修2021翼4(上)XE900D 矿用挖掘机冷却系统常见故障解析李主瑞(云南华联锌铟股份有限公司,云南文山663701)摘要:针对具体实例,介绍XE900D 发动机冷却系统故障分析和处理方法。
关键词:矿用挖掘机;发动机;冷却系统;故障分析中图分类号:TD42文献标识码:B DOI :10.16621/ki.issn1001-0599.2021.04.350引言XE900D 是徐工集团生产的一款大型矿用挖掘机,冷却系统是该机的重要系统,冷却系统正常工作是设备运行最基本的保证。
XE900D 两大主要冷却系统是发动机冷却系统和液压油冷却系统,此外还有进气冷却(中冷)和空调冷却系统等。
其中,发动机冷却系统尤为重要,本文主要介绍发动机冷却系统的故障诊断。
1发动机冷却系统故障分析冷却系统的作用是保证发动机在适宜温度下连续正常工作,保证发动机最有效运行。
发动机冷却系统发生故障时,发动机会过热或过冷,导致发动机出现功率下降、油耗增加或者工作不平稳等现象,加重发动机的磨损。
严重时导致运转部位烧结、拉缸,更严重的则直接导致发动机曲轴、凸轮轴、活塞、连杆缸体等重要零部件损坏,以至整个发动机报废。
分析发动机冷却系统故障可以从两方面着手,检测冷却水的温度和流量。
发动机水温主要与冷却水的循环过程、散热状态和混合气燃烧情况有关。
冷却液流量主要与冷却系统的泄漏阻塞和冷却水泵的性能有关。
冷却水泵是提供冷却液在系统里流动的动力源,两者相辅相成,互相影响。
透过现象看本质、循序渐进、从易到难、从简单到复杂地排查故障原因。
发动机在正常工况下,气缸内燃料燃烧的温度可达1700耀2500益,气缸盖、缸套、活塞和气门等与高温气体直接接触的零部件温度随之升高,此时就需要使用冷却系统,保证发动机在适宜温度下运行。
2冷却系统常见故障处理实例2.1水温过低故障现象:发动机冷机启动后水温升高缓慢或者持续工作中水温明显低于正常值。
故障原因及排除方法如下。
汽机辅机规程:辅机冷却水系统辅机冷却水系统1(设备技术规范自然通风冷却塔塔型双曲线自然通风逆流式冷却塔参数单位技术规范淋水面积 m2 1250 冷却水量 T/h 5800 填料塑料填料配水型式一个竖井,配水槽内外区均为压力配水水池内壁底径 m 44.956 水池深度 m 2.0 塔全高 m 57 进塔水温 ? ,34.5 出塔水温 ? ,27.8(夏季频率10%气象条件)工作压力/试验压力 MPa 0.5/1.0辅机冷却水泵型号 DFSS600,12/6 型式单级双吸卧式离心泵参数单位数量流量T/h 2900 扬程 m 50 转速 r/min 990轴功率 KW 459 效率 % ?85 必须汽蚀余量 m 5.5 配用电机YKK500,6,10KV,IP44,560 KW 功率 KW 560 电机电压 KV 10 水泵旋转方向逆时针(从驱动装置侧向水泵看)集水坑排水泵型号 50YW20,32J 参数单位数量流量 T/h 10 扬程 m 15 电机功率 KW 2.2 电机电压 V 380自动反冲洗滤水器型号 DLS700,D,00,01(A) 参数单位数量设计流量 T/h 2600 设计压力MPa 1(6 过滤精度 mm 3(5 差压范围 MPa 0.02,0.162(系统概述本工程辅机冷却水采用带自然通风冷却塔的母管制再循环供水系统,2×660MW 机组配置辅机冷却水泵三台,两台运行,一台备用,两台机组辅机冷却水2量约为5800T/h,配置一座1250 m自然通风冷却塔,冷却塔可根据情况全塔运行或半塔运行(外围配水)。
系统共设一根供水母管(DN1200)和一根回水母管(DN1600),每台机组设一根供水支管(DN700)和一根回水支管(DN700)。
冷却塔可满足4×660MW机组的冷却需求,且出水温度不超过32?。
辅机冷却水系统循环流程为:进水前池、辅机冷却水泵、供水母管、各辅机冷却器、回水母管、自然通风冷却塔、滤网、进水前池。
科技信息2012年第35期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION0总体概述设备冷却水系统属于核岛14个系统,主要设备布置于常规岛汽机厂房的第一跨内;系统由核岛负责,布置由常规岛设计;布置需严格按照系统要求设计,系统验证布置设计是否能保证其系统功能的实现。
1系统描述设备冷却水系统(Component Cooling Water System ),简称CCS 系统。
类似于火力发电厂的汽机房闭式循环冷却水系统,通过CCS 换热器被厂用水系统(SWS )冷却,从而不断将核岛设备散热带出。
它的介质是除盐水,除盐水管道连接至CCS 膨胀水箱,对其进行补水和水位调节。
CCS 包括两台CCS 泵、两台CCS 换热器、一台CCS 膨胀水箱、一台化学加药箱、一台辐射监测器装置和相关的管道、阀门、控制设备和仪表,系统流程如图1所示。
设备冷却水系统是放射性系统和外界之间的屏幕,执行如下非安全相关的纵深防御功能:1)在正常停堆、换料和半管运行时,为正常余热排除系统的热交换器及泵提供冷却;2)为化学和容积控制系统补给泵的小流量热交换器提供冷却;3)为乏燃料池热交换器提供冷却。
设备冷却水系统执行的其他非安全相关的功能如下:1)提供放射性物质向环境泄露的屏障;2)提供厂用水向一回路安全壳系统和反应堆系统泄露的屏障;3)为支持核电厂运行所正常运行所需的各种非安全相关设备提供冷却;4)在非能动余热排出热交换器运行时,向RNS 热交换器提供冷却水,以冷却安全壳内置换料水箱的水;5)在非能动堆芯冷却系统缓解事故后的核电厂恢复运行期间,向RNS 系统提供冷却水带走堆芯热量。
2设备描述2.1设备冷却水热交换器设备冷却水热交换器为板式热交换器,两台设备冷却水热交换器为正常运行热负荷提供了多重性。
在核电厂停堆冷却时,为了达到设计要求的冷却速率需运行两台热交换器,如果只运行一台热交换器将延长核电厂的停堆冷却时间。
在核电厂正常运行时,任一台设备冷却水热交换器可以和任一台设备冷却水泵组合运行。
设备冷却水系统正常运行工况下流量调节分析
发表时间:2019-06-05T16:13:42.960Z 来源:《防护工程》2019年第5期作者:陈奎岳晗
[导读] 设备冷却水系统是核岛重要的冷源系统,其主要功能是冷却核岛内各种热交换器,并通过重要厂用水系统将负荷传送给最终的热阱——海水。
中国核电工程有限公司中国北京 100840
摘要:,正常运行工况下,设备冷却水系统需要带公共列运行,由于设备冷却水系统用户多,在调试过程中出现了流量偏差的问题。
因此,本文主要研究了设备冷却水系统在正常运行工况下用户流量偏差出现的原因及解决方法,为后续核电调试工作提供参考。
关键词:核电调试;设备冷却水系统;流量调节
Flow Adjustment Analysis for Component Cooling System under Nominal operating condition CHEN Kui,YUE Han
(China Nuclear Power Engineering Co.,Ltd. Beijing 100840,China)
Abstract:Under nominal operating conditions,the component cooling system needs to run with a common train. Due to the large number of users of the component cooling system,the problem of flow deviation appears in the commissioning process. Therefore,this paper mainly studies the causes and solutions of user flow deviation in component cooling system under normal operation conditions,which can provide reference for the follow-up nuclear power commissioning work.
Key words:commissioning of nuclear power;component cooling water system;flow rate adjusting 引言
设备冷却水系统是核岛重要的冷源系统,其主要功能是冷却核岛内各种热交换器,并通过重要厂用水系统将负荷传送给最终的热阱——海水。
设备冷却水系统为核岛内的用户设备提供冷却水,由于各个用户运行期间产生的热量各不相同,因此用户的流量调节是调试阶段最关键的工作内容,只有保证各个用户流量满足设计需求,才能发挥设备冷却水系统的功能,为核电安全运行提供保障。
1 用户设备流量调节
1.1 流量调节原理
设备冷却水系统在正常运行工况下,由一系列的一台泵运行,冷却安全列和公共列上所带的用户。
另一系列处于停运状态。
在管道安装的条件下,用户的流量调节由限流孔板和流量调节阀进行调节,限流孔板可以粗略地调节流量,一般认为在调节阀全开的情况下,通过孔板流经用户的流量应不小于给定流量的设计值,而流量调节阀可以精确地调节用户的流量,使用户的流量完全符合设计给定的定值,流量由安装在用户设备上游的流量表进行监测。
在进行用户流量调节的调试过程中,先进行流量孔板试验,保证孔板的孔径大小满足设计要。
在限流孔板满足设计要求的前提下,进行用户流量的精确分配。
1.2 流量调节中问题
在进行正常运行工况下,设备冷却水泵额定流量能够满足各用户流量需求的总和。
然而在用户流量调节的过程中,当用户流量通过调节阀调整到设计给定流量时,在进行接下来其他用户流量的调节过程中,这一用户的流量出现了偏差,其之前满足设计的流量在其他用户流量调节之后出现了下降,导致了这一用户的流量不足的情况出现。
因此,在总流量总体满足要求用户流量总和需求的前提下,需要对出现的问题进行分析。
1.3 流量失配问题分析
流量是个动态量,时刻处于变化之中,流量的测量还会受到温度、压力、流量范围、流体相态和流动状态等多种因素的影响。
设备冷却水系统由设备冷却水泵、板式换热器、试验管路、阀门、流量计,孔板等相关设备组成。
在进行流量调节的过程中,对流体的稳定性有一定的要求,如果用平均流量表示瞬时流量值会产生较大的重复性误差,会直接影响流量的准确值,因此对各种影响流量的参数进行分析是十分必要的。
(1)管道和阀门
在设备冷却水系统中,弯道,阀门是管道系统的重要组成部分,在流量监测的过程中,水在封闭管道中循环流动,当流经弯道时水流的速度大小、方向都会发生改变,造成水流流量、压力的损失,产生的二次螺旋流动还会沿管道方向传播;当流经阀门时可能产生漩涡、气穴、死水区等危害管道工况的流动现象,特别是当阀门突然关闭或打开时,流量的流速迅速发生变化,在流体惯性的作用下,管内的压强会产生剧烈波动,并在整个管长范围传播,出现水击现象。
水击发生时流量的冲击与振荡使流动损失加剧。
此外,管道变径,空气浮力等也会对流量产生影响,造成测量结果不准确的后果。
(2)流量不稳定性
离心泵是设备冷却水系统中的动力源,也是造成流量不稳定的原因之一,离心泵在工作过程中产生的压力不是静态的,而是随时间变化的,表现为有规律的周期脉动和混有周期信号的随机脉动两种形式。
随机脉动一般认为由叶片转动造成的流动紊乱和汽蚀引起的。
离心泵压力脉动幅度与其工作状态有关,随着流量的增大,各类压力脉动值都相应增大。
此外,离心泵电机电源压力不稳定引起离心泵转速变化,叶片泵端面磨损及密封处液体漏失等因素也会造成压力波动,使流量不稳定。
(3)阀门启闭过程
在管道中阀门的快速开启和关闭会引起水击现象的发生,管道中压强急剧升高和降低,交替变化,对流量表的检测产生影响。
2 结论
经过各个因素的分析以及研究发现,在离主管道位置远的用户出现了流量降低的情况,此外弯管布置多的用户也出现了此现象,考虑到在流量调节的过程中,不需要对阀门进行启闭操作以及设备冷却水泵的稳定性。
因此认为管道布置和弯管对流量调节造成了影响,离主管道远的用户在其他用户流量供给后,由于管道过长或弯管过多,管阻增大,用户流量出现降低。
3 措施
综上所述,在流量调节过程中,对于管道布置离主管道特别远用户,可以在其他用户流量调节完了之后再进行调节,同时在流量调节的过程中,可以将流量调节到比设计值偏大,以防止在其他用户调节过程中,对此用户的流量的影响,从而使流量出现不合格的情况。
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