主蒸汽讲座.doc

主蒸汽再热旁路系统讲座制造厂：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司型号： CLN60024.2/566/566型式：超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压凝汽式额定转速：3000 r/min旋转方向: 顺时针（从汽机向发电机看）回热抽汽级数：8级（3级高加+1级除氧+4级低加）汽轮机主要设计参数序号项目单位热耗验收工况（THA）铭牌工况（TRL）最大连续运行工况（T-MCR）阀门全开工况（VWO）1功率MW600600.641.031671.7282主蒸汽流量t/h1650.941790.031790.0319003主蒸汽压力MPa24.224.224.224.24主蒸汽温度5665665665665再热蒸汽流量t/h1415.671521.441528.571617.536再热蒸汽压力MPa3.8144.0944.1134.3497热再热蒸汽温度5665665665668低压缸排汽量t/h977.451038.81039.851087.89排汽压力MPa0.00540.01180.00540.005410给水温度274.1279.1279.3283.211冷却水设计温度2133212112热耗kJ/kW.h75098014.887510.97521.51 汽机旁路采用高、低压两级串联简化旁路系统，容量定为40%BMCR，。2.主汽、再热热段管道、管件采用进口P91材质，给水采用进口WB36材质，再热冷段采用进口A672B70CL32材质。3汽机房内沿B列设一根426无压放水母管，由0m固定端侧引出A列外。管道采用直埋方式。厂房内集中设大排水漏斗，各放水点就近引入.4主汽、给水、再热冷段、再热热段及送粉管道上的恒力弹簧支吊架的弹簧均采用进口。四大管道的液压阻尼装置采用进口件。管部、连接件、附件采用进口或国产，根据招标情况确定。5本工程选用哈尔滨轮机厂生产的600MW超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽凝汽式汽轮机。给水回热为3高加+1除氧+4低加的系统，加热器疏水采用逐级自流方式，除氧器滑压运行，汽封为自密封系统。每台机组设置辅助蒸汽联箱，两台机组的辅助蒸汽联箱通过联络管连接，联络管上设有隔离阀，便于切换和互供厂用汽。除压缩空气、辅助蒸汽系统外，其余系统均采用单元制。主蒸汽及再热蒸汽系统主蒸汽管道采用212布置，即从锅炉末级过热器出口汇集联箱两端接出后在炉内合并成一根管道，到汽机高压缸前再分成两根支管分别接到汽轮机左右两侧主汽门。主蒸汽管道上不设流量测量装置，流量通过测汽轮机调速级压差而确定。由于汽机自动主汽门具有可靠的严密性，主蒸汽管道上不再装设任何隔断阀门。在炉侧主蒸汽管道上装设水压试验堵阀，以便于锅炉在投产前或大修后做水压试验。冷再热蒸汽管道、热再热蒸汽管道同样采用212布置。冷再热蒸汽管道由高压缸排汽口以双管接出，合并成单管后接至炉前再分为两根支管进入锅炉左右侧再热器入口联箱。再热热段管道由锅炉末级再热器出口汇集联箱两侧分两支接出，在炉前合并为母管通往汽机房，到汽轮机前又分为两路接入汽轮机左右侧中压联合汽门。冷再热蒸汽管道除向2号高加供汽外，还作为辅助蒸汽系统的汽源之一，以及在机组启动和低负荷时给水泵小汽机的备用汽源。在再热器的进、出口的再热蒸汽管道上均安装水压试验堵阀，便于再热器在投产前或大修后做水压试验。主蒸汽系统管道的设计压力为锅炉过热器出口额定主蒸汽压力，设计温度为锅炉过热器出口额定主蒸汽温度加锅炉正常运行时允许温度正偏差5。冷再热蒸汽系统管道的设计压力为机组VWO 工况热平衡图中汽轮机高压缸排汽压力的1.15 倍，设计温度为VWO 工况热平衡图中汽轮机高压缸排汽参数等熵求取在管道设计压力下相应的温度。热再热蒸汽管道系统的设计压力为锅炉再热器出口安全阀动作的最低整定压力，设计温度为锅炉再热器出口额定再热蒸汽温度加锅炉正常运行时的允许温度正偏差5。主蒸汽管道和再热热段管道采用A335-P91无缝钢管，冷再热蒸汽管道采用A672B70CL32电焊钢管。6 汽机旁路系统汽机旁路系统最基本的功能是协调锅炉产汽量和汽机用汽量之间的不平衡，改善机组启动和负荷特性，提高机组运行的安全性、灵活性和负荷适应性。本期工程采用的哈尔滨汽轮机启动方式为高中压缸联合启动，每台机组设置一套40% BMCR容量的高低压两级串联电动旁路。高压旁路系统从汽机入口前主蒸汽干管接出，经减压减温后接至冷再热蒸汽管道上。高压旁路装置由高压蒸汽旁路阀及其驱动装置、喷水减温调节阀及关断阀组成，减温水来自锅炉给水泵出口母管；低压旁路系统从汽机中压缸入口前热再热蒸汽干管接出，经减压减温后接至凝汽器喉部，凝汽器喉部还设有三级减温减压装置；低压旁路装置每台机组安装二套，每套由低压蒸汽旁路阀及其驱动装置、喷水减温调节阀及关断阀组成，减温水来自凝结水系统。7设备使用条件机组运行方式：定滑定或定滑方式运行负荷性质：带基本负荷并调峰运行机组布置方式（暂定）：室内纵向布置，机组向左扩建（从汽机房向锅炉房看），机头朝向扩建端。机组安装检修条件：机组运转层标高13.7m循环冷却水：设计温度 21夏季最高温度 338 汽轮机能承受下列可能出现的运行工况：（1）汽轮机轴系，能承受发电机及母线突然发生两相、三相短路、线路单相短路快速重合闸、非同期合闸时所产生的扭矩。（2）机组甩去外部负荷时在额定转速下空转（即不带厂用电）持续运行的时间为15分钟。（3）汽轮机并网前能在额定转速下空转运行，其允许持续运行的时间，至少能满足汽轮机启动后进行发电机试验的需要。（4）汽轮机能在低压缸排汽温度不高于79下长期运行。高、低压缸排汽温度最高允许运行值分别为小于450和121。9 汽轮机的零部件（不包括易损件）的设计使用寿命不少于30年，在其寿命期内能承受下列工况，总的寿命消耗不超过75%，其疲劳寿命消耗不超过总寿命的75%。（1） 冷态启动（停机超过72小时，汽缸金属温度约低于该测点满负荷值的40%）100次（2） 温态启动（停机在10至72小时之间，汽缸金属温度约在该测点满负荷值的40%至80%之间） 700次（3） 热态启动（停机不到10小时，汽缸金属温度约高于该测点满负荷值的80%） 3000次（4） 极热态启动（机组脱扣后1小时以内，汽缸金属温度接近该测点满负荷值）150次（5） 负荷阶跃10%铭牌功率/min 12000次10 主蒸汽和再热蒸汽管道分别采用双管进入汽轮机，机组在启动和正常运行时，平行的两根主蒸汽或再热蒸汽管道间的蒸汽温度的允许偏差值不超过17;只要是温度波动的时间在任一4h期间不超过15min，其温差不超过28C应是许可的若机组采用高中压缸联合启动方式，启动时防止高压缸过热的措施：设置高压缸排放装置。11主汽门、调节汽阀、中压联合汽门、高排逆止阀（1） 主汽门、调节汽阀、中压联合汽门严密，采用煤油渗漏的检漏方法。阀门采用具有高强度的耐热钢材制作，并能承受在主蒸汽、热再热汽管道上做1.5倍设计压力的水压试验。选择较好的阀腔室及合适的通道型线，以减少冲击波和涡流损失以及降低汽流激振力和振动噪声。（2） 高、中压主汽门导汽管和疏水管上，设置停机后为使汽缸强迫通风冷却用的管座、接头和阀门。(3) 主汽门、调节汽阀和中压联合汽门位置指示除有远传装置外，还具有显示阀门位置的机械指示装置。（4）主汽门、调节汽阀、中压联合汽门的油动机设置缓冲区，防止阀芯、阀杆和阀座在关闭时受到损伤。（10）各阀门的阀体、阀芯、阀杆材料保证长期可靠安全运行，抗高温氧化特性好，不起氧化皮。主汽阀各部套活动间隙设计合理，不发生卡涩及裂纹。各门杆密封漏汽疏放合理，不对外漏汽，高压主汽阀活动性试验采用全行程试验；主汽阀带有预启阀，预启阀的结构合理，不发生卡涩。12汽轮机本体1 汽轮机本体有关数据名称单位数值型式 超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽，凝汽式制造厂商 哈尔滨汽轮机厂转速 r/min3000转向（从汽轮机向发电机看） 顺时针汽轮机允许最高背压值 kPa（a）34.7抽汽级数 级8冷态启动从空负荷到满负荷所需时间 min380轴系扭振频率 Hz11.65/20.79/25.02/89.98/91.51/109.69/119.57/119.74/135.28汽轮机外形尺寸（长宽高） m26.2411.47.24机组总长（包括罩壳） m26.24机组最大宽度（包括罩壳） m11.4高压缸排汽口数量及尺寸 个/mm2/61022中压缸排汽口数量及尺寸 个/mm1个/149422低压缸排汽口数量及尺寸 个/mm2/(74806580)设备最高点距运转层的高度 mm7240汽轮机叶片级数及转子FATT有关数据： 名称单位数值高压转子级I+9中压转子级6低压转子级47低压缸末级叶片长度mm1029低压缸次末级叶片长度mm515低压缸末级叶片环形面积m28.91防水蚀叶片级数级24高中压转子脆性转变温度（FATT）80低压转子脆性转变温度（FATT）-10汽轮机主要部件重量： 名称单位数值转子（高中压/低压转子）t34/262上汽缸（高中压/低压内上缸）t9/252.5上汽缸（高中压/低压外上缸）t37.9/236上汽缸总重t224下汽缸（高中压/低压内下缸）t9/253.9下汽缸（高中压/低压外下缸）t43.9/154下汽缸总重t315汽轮机本体总重t主汽调节联合阀t14中压联合汽阀t28安装时最大件名称、重量、t低压缸下半、77.9检修时最大件名称、重量t低压转子、62汽轮机各阀门关闭时间 阀门名称时 间 特 性关闭时间（s）延迟时间（s）主汽门0.20.05主汽调节汽阀 0.150.05中压主汽门0.250.05中压调节汽阀0.150.05高排逆止阀0.50.15各级抽汽逆止阀0.50.1512 主蒸汽系统 锅炉与汽轮机之间的蒸汽管道与通往各用汽点的支管及其附件称为发电厂主蒸汽系统,对于再热式机组还包括再热蒸汽管道。再热蒸汽系统分为冷再热蒸汽及热再热蒸汽系统。（1） 主蒸汽系统管道是指从锅炉过热器出口输送蒸汽到汽轮机高压主汽门的管道，同时还包括管道上疏水管道及锅炉过热器出口的安全阀及排汽管道。（2） 主蒸汽系统采用双管-单管-双管布置，主蒸汽由锅炉过热器出口联箱经两根支管接出，汇成一根单管通往汽轮机房，在进汽轮机前用一个45度斜三通分为两根管道，分别接至汽轮机的左右侧主汽门。汽轮机高压缸两侧分别高一个主汽门，主汽门直接与汽轮机调速汽门蒸汽室相连。主汽门的主要作用是在汽轮机故障时迅速切断进入汽轮机的主蒸汽，汽轮机正常停机时，主汽门也用于切断主蒸汽，防止水或主蒸汽管道中其它杂物进入主汽门区域。一个主汽门连接两个调速汽门，用于调节进入汽轮机的蒸汽量，以适应机组负荷的变化。（3） 采用单管，使锅炉过热器出口联箱左右两侧汽流能够充分混合，有利于消除可能的温度偏差，减少汽缸的温差热应力、轴封摩擦，并且有利于减少主蒸汽的压降，以及由于管道布置阻力不同产生的热偏差，同时还可以节省管道投资费用。（4） 保护装置：在锅炉过热器出口主蒸汽管上设有弹簧安全阀，为过热器提供安全保护。（5） 疏水系统：主蒸汽管道上设置有畅通的疏水系统，它有两个作用：其一是在停机后一段时间内，及时排除管道内的凝结水，别一个作用是在机组启动期间使蒸汽迅速流经主蒸汽管道，加快管道升温，提高启动速度。（6） 主蒸汽的其它用途：在两台机组的辅助蒸汽未形成互为备用汽源时，机组甩负荷进由主蒸汽向汽轮机轴封供系统提供高压高温蒸汽。13 冷再热蒸汽系统：是指从汽轮机高压缸排汽口输送低温再热蒸汽到锅炉再热器进口的管道，同时还包括管道上的疏水管道及与冷再热器管道相联的几根管子。冷再热蒸汽系统也采用双管-单管-双管布置，汽轮机高压缸两侧排汽口引出两根支管，汇集成一根单管，到再热器减温器前分成双管，分别接至锅炉再热器入联箱的两个入口。（1）冷再热器管道上装有水压试验堵板，以便在再热器水压试验与汽轮机隔离，防止汽轮机进水。主管上装有汽动止回阀，防止高压旁路运行期间其排汽倒入汽轮机高压缸。（2）疏水系统：冷再热器管道引起汽轮机进水的危险性较大，因此设置畅通的疏水系统。潜在的水源有：暖管、冲转期间以及停机期间形成的蒸汽凝结水，#2高压加热器管束破裂时，可能有大量给水进入冷再热器蒸汽管道，再热器故障减温水故障时也会有大量未经雾化的减温水进入再热器蒸汽管道，汽轮机高压旁路减温装置故障时，未经雾化的减温水进入再热器蒸汽管道。（3）其它支管：冷再热蒸汽管道在止回阀后接出若干支管：分别通往辅助蒸汽系统，汽轮机轴封系统、#2高压加热器、驱动给水泵的小汽轮机，冷再热蒸汽是辅助蒸汽系统和小汽轮机在机组低负荷时的备用汽源。在通往小汽轮机的管道上分别设置了止回阀和电动隔离阀，阀门前后设有疏水点。14 热再热蒸汽系统：是指从锅炉再热器出口输送高温再热蒸汽到汽轮机中压缸联合汽门进口的管道，同时还包括管道上的疏水管道以及锅炉再出口的安全阀及排汽装置。采用双管-单管-双管布置，高温再热蒸汽由锅炉再热器出口联箱引出两根支管，汇集成一根单管，汇流成一根单管通向汽轮机中压缸。中压联合汽门由一个滤网、一个中压主汽门和两个中压调节汽门组成组合式阀门，其作用是当汽轮机跳闸时快速切断从锅炉再热器到汽轮机中压缸的高温再热蒸汽，以防止汽轮机超速。（1）在锅炉再热器的出口双管设有弹簧式安全阀，为