chapter5驱动给水泵的小汽轮机与汽轮机旁路系统.ppt

第五章 驱动给水泵汽轮机与汽轮机的旁路系统,驱动给水泵汽轮机,小汽轮机的作用,驱动给水泵。所以必须满足锅炉所需的供水要求。因此，小汽轮机的运行方式与主汽轮机的大不相同。主要表现在小汽轮机自身的润滑油系统、压力油系统和调节系统上，特别是表现在小汽轮机的调节系统的功能上,汽轮机驱动给水泵的优点：,转速高、轴短、刚度大、安全性好。当系统故障或全厂停电时，仍可保证锅炉用水 采用大型电动机驱动给水泵时，启动电流大，启动困难。而汽动给水泵不但便于启动，而且可配合主机的滑压运行进行滑压调节,采用大型电动机驱动给水泵时，其耗电约为全厂厂用电的50；而采用汽动给水泵则可降低厂用电，增加供电量34； 可以通过变速运行来调节给水泵的流量，故可省去电动给水泵的变速器及液压联轴器 ,汽轮机驱动给水泵的缺点,启动时间长，汽水管路复杂，此外，还需要备用汽源,小汽轮机的结构,驱动给水泵的小汽轮机本体结构的组成部件与主汽轮机的基本相同，主汽阀、调节阀、汽缸、喷嘴室、隔板、转子、支持轴承、推力轴承、轴封装置等样样俱全。 和主汽轮机类似，不同的制造厂，小汽轮机的具体结构也有所不同。有双流程的反动式汽轮机，配有两个主汽阀和三个调节阀，其中一个为低压主汽阀，对应两个低压调节阀。每个低压调节阀对应一组喷嘴（ABB公司），也有单流程冲动式汽轮机，配有高压主汽阀调节阀和低压主汽阀调节阀（Alsthom公司）,小汽轮机的供汽来自主汽轮机 小汽轮机至少必须准备两路供汽的汽源，即高压汽源和低压汽源。 600MW机组中，高压汽源来自主汽轮机的高压缸排汽（即再热冷段的蒸汽），低压汽源来自主汽轮机的中压缸排汽（第4段抽汽，与除氧器相同）（本机组低压汽源为工作汽源）。有的机组，还配备了来自其他机组的高压汽源的切换设施（如石洞口二电厂）。,根据主汽轮机的不同运行工况，小汽轮机的汽源分别来自再热蒸汽冷段和主汽轮机的4段（中压缸排汽）抽汽处。 高压主蒸汽（再热冷段蒸汽）经高压主汽阀、调节阀后进入汽缸下部的喷嘴室。低压蒸汽则经低压主汽阀、调节阀后进入汽缸上部的第一级（低压）喷嘴。 两台小汽轮机（A/B）的排汽经各自的电动碟阀之后排入凝汽器AB。,小汽轮机排汽口管道的支管上设有电动真空破坏阀，该阀在机组正常运行时处于关闭状态。其下游管道上还接有密封水管，使该支管保持一定的水位，以确保真空破坏阀的严密性。密封水来自凝结水系统，经5的节流孔板后进入支管，其溢水排入地沟。排汽碟阀的阀杆处也接有密封水管，以确保小汽轮机排汽管道的严密性。,小汽轮机的轴封系统与主汽轮机的轴封系统相连通，小汽轮机启动时，由主汽轮机的轴封系统蒸汽向小汽轮机的第一段前、后轴封供汽然后经第二段轴封排入轴封冷凝器。 正常运行时，小汽轮机第一段前轴封的蒸汽排入主汽轮机的轴封蒸汽系统，并随主汽轮机的轴封排汽经减温减压器后，向小汽轮机的第一段后轴封供汽，其供汽压力由主汽轮机轴封系统的出口。,每台机组的给水系统采用250 %B-MCR的汽动给水泵和130%B-MCR的启动（备用）电动给水泵。 汽动给水泵组布置在汽机房运转层，标高为13.7m。每台机组的两台汽动给水泵为头对头的布置型式。,冲动式小汽机技术规范 （1）型号：N12.5-1.089,型式：单缸、单流程、单轴、冲动式、纯凝汽、高压蒸汽内切换 运行方式：变参数、变功率、变转速 额定功率：12.287MW（给水泵效率为85%，转速为5680 r/min） 内效率：83 %（额定功率时） 最大连续功率：14.130MW 额定进汽压力：1.089MPa，温度367.9 额定排汽压力：6.28 kPa，温度37 额定转速：5680 r/min 调速范围：2900 6000 r/min 叶片级数：6级,（2）蒸汽参数,高压汽（主汽轮机高压缸排汽参数） 压力：1.376 4.913MPa 温度：290.8 324.1 低压汽（在主机TMCR工况时，给水泵低压主汽门前） 压力：1.089 MPa 温度：367.9 流量：2x57.07=114.14t/h 低、高压汽切换时主机负荷范围30%（滑压运行） 低、高压汽切换时低压蒸汽参数压力为0.3412 MPa，温度349.46 调试用汽源辅助汽源：压力1.6 MPa，温度350，流量8 t/h。,小汽机给水泵组在甩全负荷时转速飞升率7% 小汽机超速保护、动作转速：6250r/min（机械）6200r/min（电气）,轴振动值（双向峰值） 各轴振动值,附属系统,润滑油系统 每台小汽机自身配置电动油泵供油系统，供小机本体轴承和被驱动的给水泵轴承润滑用油及小汽机保安用油。 油质牌号：L-TSA32 供油量：350 l/min 油压：0.25 MPa(g),冷油器,容量2 100 % （其中1 台备用） 冷却面积30 m2 进/出口油温55/45 冷却水：凝结水或海水淡化水 设计压力0.30.8 （水侧1 （油侧）MPa 进口水温35 进口水压0.8 MPa 冷却水量50 t/h，水质要求淡水 水侧阻力10 kPa，油侧阻力50 kPa 重量（空载）800 kg，（满载）1130 kg,轴封与漏汽,轴封蒸汽参数：温度：121176 ，压力：0.0207 0.031Mpa(g) 流量：200 kg/h 轴封蒸汽供应方式：主机汽封供汽母管 小汽机不需要配供轴封用减温减压装置 盘车转速r/min ：40 与汽动给水泵连接方式：叠片挠性联轴器,给水泵汽轮机具有下列停机保护项目（ETS） ：,超速保护：汽轮机有机械超速保护和电气超速保护两套无关联的保护装置。 轴向位移大保护 瓦振大保护 润滑油压低保护 动力油压力低保护 真空低保护 轴振大保护 轴瓦温度高保护 回油温度高保护 MEH停机 手动停机,反动式小汽机技术规范 型号：NK63/71/0,型式：单缸、单轴、反动式、纯冷凝、冷端汽外切换 运行方式：变参数、变功率、变转速 额定功率：9.598MW（给水泵效率为84%，转速为5616 r/min） 内效率：84 %（额定功率时） 最大连续功率：14.MW 额定进汽压力：1.11 MPa，温度365.1 额定排汽压力：6.9 kPa，温度38.7 额定转速：5516 r/min 调速范围：2846 5691r/min 叶片级数：11级 末级叶片长度：303.1m,（2）蒸汽参数,高压汽（无） 低压汽（在主机TMCR工况时，给水泵低压主汽门前） 压力：1.168 MPa 温度：368.1 流量：2x46.7t/h 在主机负荷变化到约40时（主机定压运行时）可自动切换汽源，在主机负荷变化到约30%(主机滑压运行时)可自动切换汽源，由高压到低压，或低压到高压。切换过程中亦允许高压和低压两种蒸汽同时作为小机的工作汽源。,小汽机给水泵组在甩全负荷时转速飞升率7.3% 小汽机超速保护、动作转速：6050 r/min（机械） 5919 r/min（电气）,轴振动值（双向峰值）各轴振动值,附属系统,润滑油系统 每台小汽机自身配置电动油泵供油系统，供小机本体轴承和被驱动的给水泵轴承润滑用油及小汽机保安用油。 油质牌号：L-TSA32(GB11120-89) 供油量：6500080000kg 油压：0.15 MPa(g),（3）冷油器,容量2 100 %（其中1 台备用） 冷却面积31m2 出口油温45 盘车转速r/min 120 与汽动给水泵连接方式:齿式联轴器直联,小机对汽源参数和适应性 高压汽源允许的初压变化 入口初压允许在小于额定压力10%下运行。 在非正常情况时，压力瞬时值允许在130%额定压力以下，但在初压高于额定压力的10%以上运行累计持续时间允许为12小时/12个月。 高压汽源允许的初温变化 正常情况，初温不超过额定初温加8 异常情况，不超过额定初温加14，累计持续时间不大于400小时/12个月；也不能超过额定初温加28，其累计持续时间不大于80小时/12个月。,汽轮机的旁路系统,一、旁路系统及其设备,旁路系统：蒸汽不进入汽轮机做功，而经过减压、 减温器进入低一级的蒸汽管道或凝汽器。 一、旁路系统的作用 1加快启动速度、改善启动条件 使锅炉的供汽参数尽快达到汽轮机的要求，加快启动速度。 2保护再热器 使再热器不致于因干烧而损坏。 3回收工质与消除噪声 排大气，一方面，损失了工质和热量 另一方面，制造排汽噪声和热污染 旁路系统则可以达到既回收工质又保护环境的目的。 防止锅炉超压 当快速减负荷或甩负荷时，旁路可防锅炉超压，安全阀动作的次数。,二、旁路系统的型式,常见的有以下几种类型 1、三级旁路系统,高、低压旁路串联用快速液压系统控制 整机旁路用慢速电机控制,优点：能适应各种工况的调节，运行灵活性较高 能迅速将大量蒸汽排往凝汽器，避免或减少锅炉对空排汽 缺点：系统复杂、金属消耗量和投资大、布置困难、操作运行复杂,2、两级串联旁路系统,I 级旁路（高压旁路） 防再热器超温或烧坏 II 级旁路（低压旁路） 回收工质，消除噪音,3、两级并联旁路系统,高压旁路 保护再热器（热段设对空排汽阀） 整机旁路 将各种工况下的多余汽排入凝汽器，运行时该旁路还起安全阀的作用,4、单级（整机）旁路系统,优点：系统简单、投资省、便于操作 缺点：再热器得不到保护（启动、甩负荷）；滑参数启动时，不能调整再热汽汽温。,5、装有三用阀的旁路系统,实质：两级串联旁路 容量：锅炉蒸发量的100%。,特点： 旁路阀兼启动调节阀、减温减压旁路阀、安全阀的作用，故称：三用阀。 三用阀可控，能实现快速自动跟踪超压保护，省去锅炉安全阀。 甩负荷后炉可不熄火，事故排除后几分钟内即可重新投入运行 减温水的调节与高压旁路快速联动，减少了电厂庞大的减温减压系统及设备。 三用阀是在德国首先开始使用的，在世界各地已经被广泛采用。东锅研制的三用阀，正在工程上试用。,三、旁路系统的容量,目前国产机组一般设计为1530的锅炉额定蒸发量。 试验与运行经验认为： 大机组调峰，旁路的主要功能是满足机组热态启动的要求。故容量以3050锅炉额定蒸发量为宜。,四、旁路系统控制的执行机构,执行机构：液动、电动 液动：动作快（15s），系统复杂、投资大、运行费用高、维护工作量大。 电动：动作慢（1040s），结构和操作维护简单。,五、600MW汽轮机旁路系统及其设备 苏尔寿公司,系统组成： 高压旁路控制阀、高压旁路减温水调节阀、高压旁路减温水隔离阀、低压旁路控制阀、低压旁路减温水调节阀、低压旁路减温器、高低压供油装置等。,苏尔寿公司旁路系统设备,该阀： 减温、减压都在一个阀体内完成，不另设减温器。,苏尔寿公司旁路系统设备,该阀：无减温功能。,汉川电厂二期的汽轮机旁路系统 德国BOPP公司,系统组成： 高压旁路控制阀； 低压旁路控制阀； 高压旁路减温水调节阀； 低压旁路减温水调节阀； 液控站。