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汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)技術(shù)講義(專業(yè)版)

  

【正文】 啟動(dòng)排氣管道閥門應(yīng)采用真空密封閥。 (4) 安全閥排放時(shí)的反力。9 疏水出口管內(nèi)水速應(yīng)不大于 m/s、當(dāng)加熱器中的疏水為飽和疏水且水位不受控制時(shí)、其疏水管內(nèi)水速應(yīng)不大于 。1 加熱器參數(shù)表(加熱器的編號(hào)按汽機(jī)抽汽壓力由高到低排列)序號(hào) 項(xiàng) 目 單位 5 低加 6 低加 7 低加 備 注壓力降:管側(cè)壓力降 MPa 殼體壓力降 MPa 2 設(shè)計(jì)管內(nèi)流速 m/s 41 / 92序號(hào) 項(xiàng) 目 單位 5 低加 6 低加 7 低加 備 注3 有效表面積 m2 1300 1400 1000設(shè)計(jì)壓力 MPa 設(shè)計(jì)溫度 ℃ 310/170 210/140 1504加熱器殼側(cè) 試驗(yàn)壓力 MPa 重量:本體凈重 kg 23700 26500 21200運(yùn)行重 kg 31750 35332 278505充水重 kg 45690 49197 399411 加熱器結(jié)構(gòu)特性表序號(hào)項(xiàng) 目 單位 5 低加 6 低加 7 低加 備注1 加熱器數(shù)量 臺(tái) 1 1 22 加熱器型式 臥式、U 形管式3 殼體最大外徑/壁厚mm/mmΦ183216 Φ183216 Φ1428144 最大總長(zhǎng) mm ~11176 ~11476 ~138005 殼體材料 20R 20R 20R加熱器管束:管子數(shù)量 根 1636 1636 9526管子材料SA688TP304SA688TP304SA688TP304尺寸/壁厚mm/mmΦ16 Φ16 Φ1642 / 92序號(hào)項(xiàng) 目 單 位 5 低加 6 低加 7 低加 備注水室與管板材料:水室材料 20R 20R 20R7管板材料 SA516Gr70 SA516Gr70 20MnMo8 管板與管束連接 脹接 脹接 脹接、 高壓加熱器、 設(shè)計(jì)參數(shù)加熱器編號(hào) 單位 HP1 HP2 HP3加熱器型式 臥式、 U 形管、水室半球形加熱器數(shù)量(每臺(tái)機(jī)組) 1 1 1一、汽機(jī)調(diào)節(jié)閥全開(VWO )工況 給水1 流量 t/h 2051 2051 20512 進(jìn)口壓力 MPa ~35MPa ~35MPa ~35MPa3 進(jìn)口溫度 ℃ 4 進(jìn)口熱焓 kJ/kg 5 出口溫度 ℃ 6 出口熱焓 kJ/kg 1271 1162 9887 最大允許壓降 MPa ? ? ?8 最大允許流速 m/s ? 3 ? 3 ? 39 給水端差 ℃ 0 0 抽汽10 流量 t/h 11 進(jìn)口壓力 MPa 43 / 92加熱器編號(hào) 單 位 HP1 HP2 HP312 進(jìn)口溫度 ℃ 13 進(jìn)口熱焓 kJ/kg ~3093 ~3021 ~3425114 最大允許壓降 MPa ? ? ? 其它加熱汽源15 流量 t/h16 熱焓 kJ/kg 進(jìn)入加熱器的疏水17 疏水來(lái)源 1 號(hào)高加 2 號(hào)高加18 流量 t/h 19 溫度 ℃20 熱焓 kJ/kg 排出加熱器的疏水21 流量 t/h 22 溫度 ℃23 熱焓 kJ/kg 24 疏水端差 ℃ 二、汽機(jī)額定工況 給水1 流量 t/h 1953 1953 19532 進(jìn)口壓力 MPa ~35MPa ~35MPa ~35MPa3 進(jìn)口溫度 ℃ 4 進(jìn)口熱焓 kJ/kg 5 出口溫度 ℃ 6 出口熱焓 kJ/kg 1255 抽汽44 / 92加熱器編號(hào) 單 位 HP1 HP2 HP37 流量 t/h 8 進(jìn)口壓力 MPa 9 進(jìn)口溫度 ℃ 370 48510 進(jìn)口熱焓 kJ/kg ~3076 ~3006 ~3427 其它加熱汽源11 流量 t/h12 熱焓 kJ/kg 進(jìn)入加熱器的疏水13 疏水來(lái)源 1 號(hào)高加 2 號(hào)高加14 流量 t/h 15 溫度 ℃16 熱焓 kJ/kg 排出加熱器的疏水17 流量 t/h 18 溫度 ℃19 熱焓 kJ/kg 注:以上參數(shù)根據(jù)汽輪機(jī)廠提供的熱平衡圖提供, 如與汽機(jī)廠圖紙不一致,應(yīng)汽輪機(jī)廠熱平衡圖為準(zhǔn)。加 熱器管側(cè)設(shè)計(jì)壓力按凝結(jié)水泵出口關(guān)閉揚(yáng)程設(shè)計(jì)具體數(shù)據(jù)以設(shè)計(jì)院提供最終數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。 低壓加熱器按汽輪發(fā)電機(jī)組額定工況作 為設(shè)計(jì)保證工況,VWO工況作為校核工況,并備有 10%換熱面積余量。廠家負(fù)責(zé)完37 / 92成對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備的供電。8) 顯示、報(bào)警和打印所供 DEH 系統(tǒng)能通 過(guò) LCD 向運(yùn)行人員提供汽輪機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中的全部信息(如參數(shù)曲線等)及每一步驟的操作指導(dǎo)。DEH 至少應(yīng)包括以下功能,但不限于此:1) DEH 應(yīng)具有“自動(dòng)” (ATC)、“操作員自動(dòng)”、“手動(dòng)” 三種運(yùn)行方式。運(yùn)行人員通過(guò)鍵盤、跟蹤球或鼠標(biāo)等手段發(fā)出的任何操作指令均應(yīng)在 1 秒或更短的時(shí)間內(nèi)被執(zhí)行。柜內(nèi)電纜、接線符合 IEEE 的防火規(guī)范)機(jī)柜尺寸、顏色由設(shè)計(jì)院統(tǒng)一。這些外部故障可能引起監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)的故障,或機(jī)組擾動(dòng)或跳閘。復(fù)位轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速。 頂軸油系統(tǒng)退出運(yùn)行后,可利用該系統(tǒng)測(cè) 定頂軸軸承油膜壓力,以了解該軸承的運(yùn)行情況。 從汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)和系 統(tǒng)設(shè)計(jì)上, 應(yīng)防止汽水由于軸封漏汽等原因而進(jìn)入油中。此時(shí), 潤(rùn)滑油箱中的油溫不應(yīng)超過(guò)79℃。 每臺(tái)機(jī) 組應(yīng)提供 250%容量的抗燃油(其中 150%備用),抗燃油型號(hào)為 REOLUBE 46XC 。 疏水?dāng)U容器在機(jī)組 啟動(dòng)和甩負(fù)荷時(shí), 應(yīng)能接受汽機(jī)本體以外的機(jī)組所有疏水,并滿足壓力和溫度的要求。 提供接至集控室測(cè)量和控制所需的傳感器、開關(guān)和其他裝置。各閥門的閥體、 閥芯、 閥桿材料應(yīng)保證長(zhǎng)期可靠安全運(yùn)行,不起氧化皮,不發(fā)生卡澀及裂紋。 每個(gè)軸 承座上裝 設(shè)測(cè)量 XY 兩個(gè)方向的相對(duì)振動(dòng)及軸承的絕對(duì)振動(dòng)的裝置。各軸承形式、主要數(shù)據(jù)及瓦型、失穩(wěn)轉(zhuǎn)數(shù)、 對(duì)數(shù)衰減率應(yīng)見(jiàn)下表。采取比 亞臨界更為嚴(yán)格的給水水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)和有效措施:* 對(duì)銅、氧離子、含氧量、 鈉及氯離子、PH 值 的控制應(yīng)更為嚴(yán)格* 設(shè)置更為完善的補(bǔ)給水處理系統(tǒng),100%凝水的精處理系統(tǒng)和特殊的處理措施,減少腐蝕及腐蝕物對(duì)給水的污染,避免有機(jī)物在高溫下分解對(duì)除鹽裝置樹脂的影響。、 汽輪機(jī)本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(一)、一般要求 汽輪機(jī)的滑銷系統(tǒng)應(yīng) 保證長(zhǎng)期運(yùn)行靈活,如滑 銷系統(tǒng)采用潤(rùn)滑劑則應(yīng)能在運(yùn)行中注入,提供的文件圖紙應(yīng)包括潤(rùn)滑點(diǎn)的分布、潤(rùn)滑劑的名稱和添加周期。1汽輪發(fā)電機(jī)組的軸系各階臨界轉(zhuǎn)速應(yīng)與工作轉(zhuǎn)速避開177。根據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行要求,當(dāng)電網(wǎng)頻率超出上述頻率值時(shí),汽輪機(jī)允許的時(shí)間如下:允 許 運(yùn) 行 時(shí) 間頻 率 ( HZ)累 計(jì) ( min) 每 次 ( sec)48. 5~ 4847連 續(xù) 運(yùn) 行≤ 300≤ 60≤ 10連 續(xù) 運(yùn) 行≤ 300≤ 60≤ 10機(jī)組能連續(xù)發(fā)出 MW;在夏季工況 。冷卻方式對(duì)海勒空冷系統(tǒng):冷卻介質(zhì)為水和空氣,冷卻設(shè)備為噴射式混合凝汽器和間冷塔。設(shè)備使用條件 給水泵配置: 給水系 統(tǒng)為單元制。以定—滑—定方式運(yùn)行時(shí),滑壓運(yùn)行的范圍暫按 40~90% 額定負(fù)荷。1汽輪機(jī)采用不帶旁路的高壓缸啟動(dòng)、帶旁路的高中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)方式。調(diào)節(jié)閥門全開功率(VWO)汽輪發(fā)電機(jī)組在調(diào)節(jié)閥全開,其它條件同第一條時(shí),汽輪機(jī)的進(jìn)汽量為 105%銘牌出力工況進(jìn)汽量,此工況稱 為閥門全開(VWO)工況。主要有以下幾點(diǎn):(1). 鍋爐過(guò)熱器的管材應(yīng)盡量采用有更好抗剝層性能的細(xì)晶粒度的材料,減少 Fe3O4 氧化皮的剝落。 提供保護(hù)整個(gè)汽輪 機(jī)用的排汽隔膜閥(供二片 備用薄膜),汽輪機(jī)排汽隔膜閥釋放爆破壓力限制值為 ~ KPa(g)。廠家提供顯示該軸承金屬磨損量和瓦塊溫度的測(cè)量裝置,并提供回油溫度表和熱電阻(Pt100)。 機(jī)組啟停時(shí),在主汽門殼體上有可能產(chǎn) 生較大應(yīng)力的部位,應(yīng)設(shè)置金屬溫度測(cè)點(diǎn)。 設(shè)置兩臺(tái) 100%容量的 電動(dòng)排氣風(fēng)機(jī),用以排出 軸封蒸汽冷卻器內(nèi)的不凝結(jié)氣體。(八)、疏水?dāng)U容器混合凝汽器由空冷島設(shè)計(jì)供貨,但布置在凝汽器內(nèi)的 7 號(hào)低加、抽汽管道(含膨脹節(jié))等由廠家設(shè)計(jì)供貨。 系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)保證當(dāng)兩臺(tái)高 壓供油泵瞬間 失去電源時(shí)(小于 5s),汽輪機(jī)不會(huì)發(fā)生跳閘。電加熱器加熱溫度到 40℃。 每臺(tái)冷油器應(yīng)根據(jù)汽 輪發(fā)電機(jī)組在設(shè)計(jì) 冷卻水溫度為 33 ℃、水側(cè)清潔系數(shù)為 情況下的最大負(fù)荷設(shè)計(jì),換熱器采用管殼式換熱24 / 92器,材料采用不銹鋼。布置于 0米或其他合適的位置,保證可靠地運(yùn)行并防止漏油。危急保安器有 2套,其中 1 套為機(jī)械式,另 1 套是電子式。 廠家應(yīng)對(duì)TSI(包括發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)的 軸承檢測(cè))的系統(tǒng)選型、配置、安裝設(shè)計(jì)全面負(fù)責(zé),應(yīng)提供進(jìn)口的安全監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置,汽機(jī)廠同時(shí)負(fù)責(zé)與發(fā)電機(jī)廠的協(xié)調(diào),提供TSI一次檢測(cè)部分的安裝支架(發(fā)電機(jī)部分安裝支架由電機(jī)廠提供,汽機(jī)廠配合提供相關(guān)資料)及相應(yīng)的接口及安裝要求資料。31 / 92廠家應(yīng)負(fù)責(zé)完成對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備的供電,買方不再向廠家提供其它任何電壓等級(jí)的電源。任何 LCD 畫面均應(yīng)能在小于 1 秒的時(shí)間內(nèi)完全顯示出來(lái)。廠家應(yīng)負(fù)責(zé)完成對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備的供電,買方不再向廠家提供其它任何電壓等級(jí)的電源。在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中,系統(tǒng)還應(yīng)根據(jù)汽機(jī)轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力對(duì)汽機(jī)周期性壽命消耗進(jìn)行計(jì)算并累計(jì),計(jì)算結(jié)果將在 LCD 顯示及打印。ETS 系統(tǒng)軟件便于修改,具有與 DCS 的硬接線及冗余通訊接口,還應(yīng)向買方提供編程工具。f、汽機(jī)跳 閘系統(tǒng)的保 護(hù)信號(hào)均采用硬接 線。 加熱器設(shè)有凝結(jié) 段和疏冷段, 為控制疏水水位并保證在各種工況下疏水區(qū)的管子都浸在水中。汽水系統(tǒng)上所有取樣測(cè)點(diǎn)均配供一次門(溫度測(cè)點(diǎn)除外),對(duì)于溫度大于 200℃或壓力大于 的壓力測(cè)點(diǎn),要求配串聯(lián)一次門,并采用進(jìn)口產(chǎn)品。7 在設(shè)計(jì)工況下高壓加熱器殼側(cè)壓力降應(yīng)小于相鄰兩級(jí)加熱器間壓差的 30%。21 加熱器及附件的設(shè)計(jì)應(yīng)能承受運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的最嚴(yán)重的荷載組合,這些荷載至少應(yīng)包括:(1) 管 側(cè)、殼側(cè)內(nèi)壓及熱脹力。高壓加熱器非凝結(jié)氣體排放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理,在加熱器內(nèi)應(yīng)裝有足夠的排氣和內(nèi)部擋板,在啟動(dòng)和機(jī)組連續(xù)運(yùn)行工況非凝結(jié)氣體在管束中穩(wěn)定集中,通過(guò)排空氣管排出,保證加熱器換熱不受影響,設(shè)備不受腐蝕。支撐板與管板上的管孔,應(yīng)與管束同心,且管孔應(yīng)經(jīng)絞孔與兩側(cè)倒角處理,以防管束被劃傷。 (7) 地震載荷。12 加熱器疏水冷卻段要有足 夠的深度,當(dāng)最低水位 時(shí)保證水封不破壞。2 高 壓加熱器應(yīng)按汽機(jī)額定工況作為設(shè)計(jì)保證工況,并留有 10%的換熱面積余量,按 VWO 工況校核。正常水位和緊急水位控制器以及水位開關(guān)的平衡連接管要各自獨(dú)立40 / 92設(shè)置。 加熱器管側(cè)(水側(cè) )及殼側(cè)(汽側(cè))應(yīng)設(shè)置安全 閥。廠家提供全套 ETS 資料、圖紙,產(chǎn)品說(shuō) 明要求、工作范圍及其與其它系統(tǒng)的接口。該裝置具有內(nèi)部自診斷和偏差檢測(cè)裝置,當(dāng)該系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),能切換到手動(dòng)控制,并發(fā)出報(bào)警。DEH 應(yīng)提供在汽機(jī)壽命消耗允 許條件下按照汽輪機(jī)所處不同熱狀態(tài)和蒸汽參數(shù)相適應(yīng)的合理升速率;實(shí)現(xiàn)汽機(jī)從盤車轉(zhuǎn)速到帶滿負(fù)荷的自動(dòng)升速控制。 應(yīng)提供 1 套工程師站(包括一臺(tái)彩色激光打印機(jī)),用于程序開33 / 92發(fā)、系統(tǒng)診斷和維護(hù)、控制系統(tǒng)組態(tài)、數(shù)據(jù) 庫(kù)和畫面的編輯及修改。 DEH 系統(tǒng)應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口產(chǎn)品。 TSI 裝置包括如下功能,但不限于此:a、轉(zhuǎn)速測(cè)量:量程一般為 0~5000r/min ,有 0 轉(zhuǎn)速檔可控制自動(dòng)盤車,兼有監(jiān)相位功能。當(dāng)汽輪機(jī)具備再次啟動(dòng)條件時(shí),只有按照啟動(dòng)前的規(guī)定操作程序才能使跳閘系統(tǒng)重新復(fù)位。27 / 927 頂軸油系統(tǒng)有各軸 承油壓調(diào)整控制,同 時(shí)控制位置設(shè)計(jì)在汽機(jī)平臺(tái),以利于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整油壓時(shí)能和軸頸抬高值一一對(duì)應(yīng)。1 廠家應(yīng)提供油系 統(tǒng)清潔度的標(biāo)準(zhǔn),并提供在安裝和運(yùn)行中保 證油系統(tǒng)清潔度達(dá)標(biāo)的主要技術(shù)措施?;赜凸苤劣拖涮帒?yīng)配置濾網(wǎng)(凈化用)。供油泵的全套控制系統(tǒng)包括一套就地控制盤,包括指示器、泵控制開關(guān)、開/關(guān)指示燈、就地/遙控選擇開關(guān)及報(bào)警器等。 疏水?dāng)U容器的數(shù)量不少于 2 套, 噴水減溫所配氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥由廠家21 / 92提供。系統(tǒng)還應(yīng)使停用設(shè)備、管道、閥門保持在運(yùn)行溫度狀態(tài)。每個(gè)主汽門提供 2 個(gè)開信號(hào)、4 個(gè)關(guān)信號(hào)的行程開關(guān)、每個(gè)再熱汽門提供 1 個(gè)開信號(hào)、2 個(gè)關(guān)信號(hào)的行程開關(guān),行程開關(guān)接點(diǎn)數(shù)量應(yīng)滿足買方實(shí)際的設(shè)計(jì)要求。選擇較好的閥腔室及合適的通道型線,以減少?zèng)_擊波和渦流損失以及降低汽流激振力和振動(dòng)噪音。低壓缸采用落地軸承座。* 嚴(yán)格防止凝汽器泄露:如采用抗腐蝕性能好的純鈦管或復(fù)合鈦管,在采用脹接后再焊接密封的工藝等技術(shù)措施。 本機(jī)組采用 40%BMCR 容量(暫定)的高、低 壓兩級(jí)串聯(lián)汽輪機(jī)旁路,同時(shí)廠家亦可根據(jù)機(jī)組啟動(dòng)方式和機(jī)組 DEH 控制水平提出旁路容量的推薦意見(jiàn)。汽輪機(jī)軸系的各階臨界轉(zhuǎn)速如下表:一階臨界轉(zhuǎn)速 r/min 二階臨界轉(zhuǎn)速 r/min軸 段設(shè)計(jì)值 試驗(yàn)值 設(shè)計(jì)值 試驗(yàn)值10 / 92高中壓轉(zhuǎn)子 1546 無(wú) >4000 無(wú)低壓轉(zhuǎn) 子 I 1488 無(wú) >400
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