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循环水系统的主要功能是向汽轮机的凝汽器提供冷却水，并带走凝汽器内的热量，同时将汽轮机的排气（通过热交换器）冷却及凝结成凝结水。此外，系统还为除灰系统和开式冷却水系统提供水源。由于电厂地理条件的不同，循环水系统所采用的循环水也有所不同，如可能是江河、湖泊的淡水，也可能是海水（如海边、海岛上的电厂）。
循环水系统的设置方式分为直流冷却水系统（也有的称为开式）和循环式（也有称为敞开式循环冷却水系统）两种。在直流式系统中，冷却水在换热器中只进行一次热交换即被排走，且不再利用；此时水质无明显变化，即没有盐类浓缩，且冷却水质引起的系统结垢、腐蚀和微生物滋生等问题也较少。但直流冷却系统对水量需求量很大，如一台600MW的机组冷却水量可达60000～75000t/h，所以这种方式仅适用于水源充足的环境，如海滨电厂采用的较多。循环式系统亦称为敞开式系统，即将冷却水从水源输送到用水装置后，其排水经过冷却装置冷却后再循环使用。敞开式循环冷却水系统是目前应用最广泛的一种冷却系统，其流程如图1-35所示。在敞开式循环冷却水系统中，冷却水被送入凝汽器进行热交换，被加热的冷却水经冷却塔冷却后，收集到集水池中，再由循环水泵送入凝汽器循环使用。这种循环利用的冷却水称为循环冷却水。此类系统的特点是有CO 2 散失和盐类浓缩，进而产生结垢和腐蚀由于水中溶解氧充足，又有光照且营养源丰富，再加上温度适宜，故易有微生物滋生；还由于冷却塔内洗涤空气，也会有生成污垢的问题。
图1-35 冷却水流程
1—凝汽器 2—冷却塔 3—循环水泵
此类系统相对于直流冷却水系统最主要的优点就是节水。因此，在我国水资源短缺的北方地区被广泛采用，在长江以南的电厂也会越来越多地被采用。
循环水系统主要使用的阀门是循环水泵出口处的液控止回蝶阀和凝结器循环水进、出口处的电动蝶阀，它们的系统设置如图1-36所示。
图1-36 循环水系统设置示意图
1—取水头 2—进水盾沟 3—进水工作井 4—循环水泵房滤网设备 5—循环水泵 6—液压止回蝶阀 7—膨胀节 8—Y形钢管 9 —ϕ 3000混凝土预应力管 10—进口电动蝶阀 11—低压凝汽器A 12—回水管调整段 13—高压凝汽器B 14—胶球收球网 15—出口电动蝶阀 16—方孔排水沟 17—虹吸井 18—3、4号机循环水进水管 19—排水工作井 20—排水盾沟 21—排水头
循环水泵出口处的液压止回蝶阀位于循环水泵房外侧的阀门井内。它同时具有隔离、止回的功能，由液压缸操作其开启或关闭。蝶阀配有一个关闭重锤和一套可调整的液压缓冲装置。在正常运行时，蝶阀在液压作用下锁定在其全开位置。
表1-17 液压止回蝶阀的主要技术参数
当循环水泵失电或液压控制系统的所有电磁阀电源发生故障时，液控止回蝶阀则在重锤的作用下自行关闭。
液控止回蝶阀的主要技术数据见表1-17。液控止回蝶阀开启和关闭动作曲线如图1-37所示。
循环水泵出口蝶阀的液压控制系统主要包括液压控制装置、液压缓冲器、液压缸和阀门、软管、管道部件等。
液压控制装置通过控制其进排油路来操作循环水泵出口蝶阀的开启和关闭。此外，可通过调节其油路上的流量控制阀改变蝶阀的开启或关闭速度，以免发生水锤现象。液压控制装置主要由两台100%容量的电动液压油泵、一台备用的手动油泵、液压关断阀、电磁阀、流量控制阀、蓄压器、安全阀、止回阀及连接管道等部件组成。图1-38为液控止回蝶阀外形图，图1-39为电液控止回蝶阀，图1-40为全液控止回蝶阀。
图1-37 液控止回蝶阀开启和关闭动作曲线
图1-38 液控止回蝶阀外形图
凝汽器进/出口的循环水由进/出口电动蝶阀对其进行控制，其结构如图1-41所示。
开式循环冷却水系统主要用于向闭式循环冷却水系统的设备（如热交换器、凝汽器、真空泵、冷却器等）提供冷却水。对于海滨电厂，该系统的工质为海水。需要特别注意的是：工质为海水时，冷却水管道应采用耐腐蚀的塑料管道或内衬氯丁橡胶的钢管；而此时管道上的各种阀门，其材质也必须是耐海水腐蚀的。
闭式循环冷却水系统的功能是向汽轮机、锅炉、发电机的辅助设备提供冷却水。该系统为一闭式回路，即用开式冷却水系统中的水流经闭式循环冷却水热交换器，来冷却闭式循环冷却水系统中的冷却水。
闭式循环冷却水系统也有采用盐水作为系统工质的，用凝结水输送泵向闭式循环冷却水高位水箱及系统的管道注水，然后通过闭式循环冷却水泵在该闭式回路中做循环。
海水蝶阀的结构与普通蝶阀没有什么不同，但其材质则完全不同（图1-41）。此外，为提高阀门寿命还需采取阴极保护措施。
循环水泵出口处液控止回阀、凝汽器循环水进\出口电动蝶阀、开式循环冷却水系统的蝶阀及闭式循环冷却水系统中采用的阀门，如果介质都是海水，除了要求阀体及蝶板等内件材料必须是耐海水腐蚀的以外，还要注意：有些系统设计上要求这些（也可能是部分）阀门必须配有阴极保护（牺牲阳极法）。阴极保护（牺牲阳极法）是一种用于防止阀门在电介质（海水、淡水）中腐蚀的电化学保护技术。该技术的基本原理是使阀门构件作为阴极，对其施加一定量的更活泼的金属作为阳极来保护阀门，也就是说是用一种电位比所要保护的阀门还要负的金属或合金与被保护的阀门电性连接在一起，依靠电位比较负的金属不断腐蚀溶解所释放的电子来保护阀门。由于释放出的电子在被保护的阀门表面发生阴极还原反应，从而抑阻了被保护体的阳极溶解过程，进而对被保护体提供了有效的阴极保护。牺牲阳极主要有镁合金牺牲阳极、铝合金牺牲阳极、锌合金牺牲阳极。镁合金牺牲阳极主要应用于高电阻率的土壤环境中。铝合金和锌合金主要用于水环境介质中。锌合金也可用于土壤电阻率小于5Ω·m的环境。阀门阴极保护（牺牲阳极法）主要采用锌合金牺牲阳极。
图1-39 电液控止回蝶阀
图1-40 全液控止回蝶阀
图1-41 电动蝶阀（适用于海水）结构
阀门若采用锌合金牺牲阳极，一种方法是将锌合金块与阀门阀瓣铸造在一起，另一种方法是用铆钉将锌合金块与阀瓣连接在一起，且锌合金放置位置根据阀门口径大小。小口径阀门（≤1200mm）可以在阀瓣中心位置安放，大口径阀门（＞1200mm）可以在阀瓣中央位置并列安放。图1-42为DN2600阀蝶板加锌块安放示意图。
图1-42 DN 2600阀蝶板加锌块安放示意图
阴极保护（牺牲阳极法）的优点：①一次投资费用偏低，且在运行过程中基本上不需要支付维护费用；②保护电流的利用率较高，不会产生过保护；③对邻近的地下金属设施无干扰影响，适用于厂区及无电源的长输管道；④具有接地和保护兼顾的作用。