主、再熱蒸汽抽汽管道那些疏水系統終於搞明白了！

引言

主再熱蒸汽管道以及各抽汽管道，作為火電廠最重要的蒸汽管道，由於管道的運行方式和布置特點，在機組啟停及運行過程中，蒸汽可能會遇冷凝結成水，加熱器故障以及噴水減溫裝置故障也可能會帶入水，這些疏水若不及時排出，則可能隨蒸汽管道進入汽輪機汽缸。汽輪機進水是直接威脅汽輪機正常運行的惡性事故，因此合理設計主再熱、抽汽管道的疏水系統，對於保證汽輪機在任何情況下都能安全運行是十分重要的。

疏水系統的設計

主蒸汽管道的疏水

從鍋爐過熱器出口至汽輪機主汽門之間的主蒸汽管道，每個低點都應設置疏水。如果主蒸汽管道是分成幾路分支管接入汽輪機，每路支管和主管上都應設置疏水點。

主蒸汽管道上疏水系統用於啟動及停機後一段時間內，及時排除管道內的凝結水，同時加快啟動速度。主蒸汽管道一般設三個疏水點，一點位於主蒸汽主管末端靠近分支處，另兩處位於汽輪機主汽閥前的支管上。

疏水管道上設置一隻口徑與管道一致的氣動疏水閥，管道上不再設其它閥門。疏水閥出口管徑大於其進口管徑，氣動疏水閥均設計成失氣-開式。每一根疏水管道均單獨接到疏水擴容器。

高溫再熱蒸汽管道的疏水系統

從鍋爐再熱器集箱出口至汽輪機中壓主汽門之間的高溫再熱蒸汽管道，每個低位點都應疏水。在高溫再熱蒸汽靠近汽輪機主氣門的每根支管上，應裝設疏水罐，該疏水罐可不設水位調節裝置。

高溫再熱蒸汽管道上的疏水系統，一方面再熱蒸汽管道內蒸汽遇冷凝結成水，疏水系統應能及時將其排出；另外啟動暖管期間，特別是熱態起動期間，為加速暖管升溫，也應及時將凝結水和冷蒸汽排掉。

汽機高溫再熱蒸汽進汽主管分支末端之前和分支後中壓聯合汽門前管道低點設置疏水點。

疏水管道上布置通流面積與其接管通流面積相等的氣動疏水閥，每一根疏水管道單獨接到疏水擴容器。

低溫再熱蒸汽管道的疏水系統

每根低溫再熱蒸汽管道的低位點應設置疏水，在靠近汽輪機側附近的低位點應設置疏水罐。

每一根疏水管道系統由一個疏水罐，一隻氣動疏水閥及疏水管道組成。疏水罐設水位開關，高水位時開啟氣動疏水閥，該疏水閥也可以在控制室操作；疏水閥是通流面積與其相連管道通流面積相等的氣動疏水閥。疏水閥設計成失氣-開式。閥後管徑比閥前管徑大。每一根疏水管道單獨接往疏水擴容器。

汽輪機抽汽管道的疏水系統

汽輪機抽汽管道在汽機啟動、停機以及各種非正常運行工況下都可能積水，為免積水進入汽機，抽汽管道應有完善的疏水措施。抽汽管道上的低位點應設疏水，該疏水應單獨連接至疏水擴容器（或聯箱）或凝汽器。

抽汽管道的疏水點設置應根據管道和閥門布置的具體情況，在所有可能形成水袋的管道上，以及布置在U形管段底部處的閥門兩側和布置在垂直管段閥門的上側設疏水點。這些疏水點的目的是防止在機組啟動、停機以及加熱器故障時有水的積聚。

每根抽汽管道氣動止回閥前，電動隔離閥後均設有疏水點，各自單獨接至汽機本體疏水擴容器，疏水管上一般不允許另設隔離閥與氣動疏水閥串聯，以免誤操作，使疏水系統失效。

自四級抽汽總管接至除氧器、小汽機及輔助蒸汽聯箱和輔助蒸汽系統的各供汽管道疏水點的設置，根據管道布置的具體情況而定。一般在機組起動、停機和加熱器故障時有可能積水的地方，都應設置疏水點。

比較分析

疏水罐的選用

根據管規中管道疏水部分條文可知，在這幾類疏水系統中，低溫再熱蒸汽管道的疏水系統明確要求使用帶有高低水位接點的疏水罐，而對主蒸汽卻並不要求使用疏水罐，對於高溫再熱蒸汽要求根據需要裝設疏水罐，且疏水罐可不帶水位調節裝置，這是由於各管道的運行方式不同所導致的。

主蒸汽管道內蒸汽參數較高，蒸汽過熱度大，一般不易遇冷凝結成水，只有在機組啟動至約10%負荷時，主蒸汽管道的疏水系統才投入運行，一旦機組負荷超過10%，則疏水管路上的氣動疏水閥自動關閉。

對於低溫再熱系統來說，其蒸汽通向多個用汽點，管道系統較複雜，加上低溫再熱蒸汽本身過熱度較低，因此可能產生疏水的地點也較多，系統中可能潛在的水源有三處：

暖管、沖轉期間以及停機期間形成的凝結水；

低溫再熱蒸汽管道至再熱系統減溫器的減溫水系統故障時，未經霧化的減溫水進入低溫再熱管道；

高壓加熱器管束破裂時，可能有大量給水進入低溫再熱蒸汽管道。 為防止高加管束破裂時，大量給水進入低溫再熱蒸汽管道，高加設計有可靠的防止因加熱器滿水可能造成汽輪機進水的防護措施。

低溫再熱蒸汽管道上減溫器的減溫水系統故障時，未經霧化的減溫水進入低溫再熱蒸汽管道，其水量是很大的。設計足以排除這種進水的龐大的疏水系統是不現實的。因此，系統中採用設置疏水罐來解決這一問題，疏水罐設有高低水位接點，同時主控室有指示信號，一旦疏水罐出現「高—高」水位信號，在控制室報警，同時打開氣動疏水閥疏水，防止汽輪機進水。

對於高溫再熱蒸汽系統，汽輪機在啟動沖轉前，高溫再熱蒸汽管道處於凝汽器的壓力下，去凝汽器的疏水僅依靠重力疏水，為便於重力疏水，疏水管道設計為疏水接管來收集疏水。此疏水接管可不帶水位調節裝置。

疏水管徑的選取

疏水管徑應該有足夠的流通面積，能排盡疏水。由於再熱系統管徑大，管道系統複雜，蒸汽壓力低，所以再熱蒸汽管道的疏水管徑應該比主蒸汽系統的疏水管徑大一些。

抽汽管道疏水管道的布置以及疏水管道和疏水閥內徑，應考慮在各種不同的運行方式下都能排出需要排出的最大疏水量，且在任何情況下管道和閥門內徑均不應小於20mm，以免被污物阻塞。

所有氣動疏水閥後疏水管道的管徑應比閥前管道增大1-2級。以防閥後管道因疏水汽化造成流動壅塞。

疏水管道的布置

疏水管道的布置在冷、熱兩種工況都應有順氣流方向向終點的坡度，對依靠重力疏水或疏水壓差較小的管道，其坡度越大越好。疏水管道上不應有低點或比疏水擴容器介面標高還要低的管段，如為滿足補償要求，疏水管道需要設置補償管段，則補償管段應位於在水平方向或垂直方向有坡度的平面內。

每根疏水管道應單獨引至本體疏水擴容器，同一管道不同標高疏水介面的兩根或數根疏水管道不應合併再通向本體疏水擴容器，否則較高位的疏水會阻滯較低位的疏水。同一管道壓力變化較大的疏水介面的疏水管道也不應合併後再引向本體疏水擴容器，否則壓力較高的疏水也會阻滯壓力較低的疏水。不同管道和不同壓力的管道，其疏水管道不可合併後再引向本體疏水擴容器。

疏水閥的布置應盡量靠近疏水管在本體疏水擴容器的排放端，各疏水閥宜集中布置，便於操作、維護和檢修。

結論

1、主再熱、抽汽管道的每個低點或可能產生積水點都應設置疏水，低溫再熱蒸汽管道由於管道系統複雜，可能產生較多的水，故須選用有高低水位接點的疏水罐，其他管道可根據需要選用。

2、再熱蒸汽管道疏水管徑應該大於主蒸汽疏水管徑，抽汽管道疏水管道和閥門內徑不得小於20mm。

3、氣動疏水閥後管道口徑應比閥前管道口徑放大，每一根疏水管道應單獨引至疏水擴容器，疏水管道應合理布置，避免出現低點或低於疏水擴容器介面標高；疏水閥應該盡量集中布置在疏水擴容器排放端。

4、為避免防止疏水閥門泄漏，造成閥芯吹損，部分工程要求在高壓蒸汽管道疏水閥前加裝手動截至閥，該手動閥在機組啟動及正常運行過程中，應閉鎖在開啟狀態。

END

來源：火電廠技術聯盟

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