三期600MW超临界机组,汽轮机及其辅助系统,主要内容,一、概述 二、汽轮机本体 三、旁路系统 四、液压油及DEH系统 五、润滑油系统 六、轴封系统 七、汽机疏放水系统 八、凝汽器系统,一、概述,机组布置方式： 室内横向布置，两台机组依次布置，机头朝向固定端，在主机的一侧布置相应的两台小机。,负荷性质： 带基本负荷运行，并调峰运行。,机组运行方式： 定一滑一定方式运行,1.主设备使用条件,加热器级数 8级 3台高加、4低加、1台除氧器 配汽方式：喷嘴配汽 额定转速：3000r/min 末级叶片长度：1029mm 变压运行负荷范围：30-95% 定压、变压负荷变化率：3-5% 最高允许排汽温度：120,2.系统及设备描述,给水泵为每台机组配置：2台50汽动给水泵 凝结水泵：每台机组配置2台100变频调节的凝结水泵 盘车装置：链条、涡轮蜗杆、齿轮复合减速 盘车转速：3.35r/min 机组启动方式：高压缸启动,2.系统及设备描述,2.系统及设备描述,第四级抽汽用于除氧器加热、驱动给水泵汽轮机及厂用辅助蒸汽系统，驱动给水泵汽轮机的备用汽源采用冷再热蒸汽。 第五级抽汽除用于#5低加外还供汽至低压辅助蒸汽联箱。 辅助蒸汽设有两根母管联箱 1.中压辅汽联箱：0.8-1.0MPa 300-360 2.低压辅汽联箱：040MPa 240,主蒸汽管道从过热器出口集箱单管接出，采用双-单-双连接方式，在进入汽机前分成两路，分别接至汽轮机左右侧主汽门。,再热蒸汽冷、热段管道，均采用采用双-单-双连接方式，锅炉和汽机地接口均为两个。,2.系统及设备描述,二、汽轮机本体,蒸汽流程,锅炉新蒸汽高压联合阀高压缸再热器中压联合阀中压缸低压缸凝汽器,三缸四排汽600MW机组纵剖面,1.汽缸 高中压通流结构特点,高中压缸积木块,高压内缸,高中压平衡环,高中压外缸特点： 1）上猫爪水平中分面支撑 2）各进汽口、抽汽口布置合理，密封性能好，管道口径经计算适当 3）压力平衡管道设计合理 4） 中分面螺栓采用公制螺纹，对螺栓应力及密封性能进行核算,高中压外,高压进汽部分示意图,中压进汽部分示意图,高压内缸,隔热罩,中压缸进汽段内壁设有隔热护罩。隔热罩隔热罩由12Cr1MoV钢板拼焊而成功，分为上下半，靠中分面法兰连接。中压缸进汽管与外缸连接,隔热罩的进汽管插入外缸进汽管内。接合处有密封装置。高压9级后（高排）有冷却蒸汽经内缸冷却孔流入中压外缸与隔热罩之间的夹层内，再经过隔热罩冷却孔进入中压通流。中压进汽段隔热护罩的作用是通过降低中压外缸进汽段缸壁的温度差，从而降低高中压外缸的温度应力。,高、中压导汽管,低压外缸端部实体,汽轮机缸效率 汽轮机总内效率 91.25% 高压缸效率 87.49% 中压缸效率 93.28% 低压缸效率 91.81 %,通流级数 高压缸 8级 中压缸 6级 低压缸 227级,2.汽缸,汽轮机转子采用无中心孔整锻转子。,各转子的脆性转变温度（FATT）的数值： 高中压转子116，低压转子 8。,汽轮机设计允许不揭缸进行转子的动平衡。,3.转子及叶片,由于蒸汽参数高且采用直流锅炉，对汽轮机防止固体颗粒侵蚀（SPE）采用了调节级喷嘴渗硼涂层的方法。,次末级叶片采用喷丸强化,低压末级及次末级叶片应具有可靠的抗应力腐蚀及抗水蚀措施，汽轮机设有足够的除湿用的疏水口。,3.转子及叶片,轴系临界转速值： 高中压一阶/二阶1630/3920 r/min、低压A一阶1637/3618 r/min、低压B一阶1658/3864 r/min。,采用转子接地装置和汽缸接地装置，防止发电机产生的轴电流、轴电压对汽轮机轴的损伤。,3.转子及叶片,3.转子及叶片,末级叶片长度：1029 mm 高中压转子,3.转子及叶片,低压转子：由于采用了反向分流式结构，低压转子的轴向力能自身平衡，另外在进汽处，不用设置轴封，没有轴封漏汽损失，但转子两端都设有轴封，以防外界空气漏入处于真空状态的低压排汽缸。,3.转子及叶片,本机组调节级动叶片，采用电脉冲加工，三只为一组，并自带整体围带，形成所谓三联叶片。采用三叉形叶根，叶片组沿径向插入转子叶轮槽，然后叶轮和叶片一起钻绞销钉孔 。,3.转子及叶片,中间级叶片：高压部分的中间级动叶片采用轴向直线式枞数形叶根、自带围带也是轴向直线式，采用周向挤紧的方法，形成整圈连接。,3.转子及叶片,第5、6级动叶片是精锻毛坯，圆弧形极树型叶根，拱型铆接围带结构，整个叶片经喷丸处理。当每只叶片装入叶轮到位后，在中间体和轮缘间的销孔中装入一只一端为半圆型的圆柱定位销，将叶片轴向定位，末只叶片不能装定位销，用螺钉与相邻叶片固紧。装在叶根底部的垫片将叶片径向顶起固定，同时也起到轴向定位作用。,本机组的高中压转子和低压转子都设计成双轴承支撑，8 个支持轴承均为由四个键支撑的具有自位功能的可倾瓦轴承。轴承由四块浇有轴承合金钢制瓦组成，轴承合金瓦块的孔径镗到一定公差并通过瓦块背面的球面销及垫片支承在轴承套中，瓦块可以摆动，是自对中式轴承，具有优良的稳定性。上部的两个瓦块背面分别装有弹簧，压迫瓦块，人为地建立油楔。润滑油从瓦块间隙中进入轴承，然后从轴承两端油封环的开孔排出，具有良好的润滑性能。,4.轴承,4.轴承,任何运行条件下，各轴承的回油温度不超过65，每个轴承回油管上有观察孔及温度计插座。 运行中各轴承设计金属温度不超过90，但乌金材料允许在112以下长期运行。,4.轴承,推力瓦设置在推力盘的两侧边，一边为工作瓦，一边为非工作瓦，工作瓦承受转子的正向推力，非工作瓦承受转子的反向推力。汽轮机的非工作瓦也称为定位瓦块，因为在汽轮机安装时是以推力盘完全紧靠在定位瓦上作为转子的定位位置，以此状态来测量通流部分各处的轴向间隙和整个轴向位移指示器的零位。在某些特殊工况下，可能出现反方向的轴向推力，即指向发电机端的推力，此时推力就由定位瓦块来承担，这是定位瓦块的另一个重要作用。,4.轴承,5.盘车装置,盘车装置 电动盘车，采用链条、涡轮蜗杆、齿轮复合减速,盘车电动机容量/电压 40/380 kW/V,盘车速度 3.35r/min,5.盘车装置,本机组采用低速盘车装置，盘车转速为3.35r/min，安装在汽轮机低压后轴承箱侧边的下部。在拆卸轴承盖或联轴器护罩时，无需拆卸盘车装置；在拆去或装上轴承箱盖的情况下，均可盘动汽轮发电机组的转子；既能自动盘车，又可手动盘车。 该盘车装置由壳体、蜗轮蜗杆、链条、链轮、减速齿轮、电动机、润滑油管路、护罩、气动啮合装置等组成。,5.盘车装置,5.盘车装置,该盘车装置可采用两种方法啮合：通过控制台上的按纽，接通电磁阀，控制气缸推动啮合机构，使可摆动的小齿轮与盘车齿圈啮合；另一种方式是就地操作啮合手柄，使小齿轮与盘车齿轮啮合因为小齿轮和大齿轮啮合匹配精确，若未能啮合，当驱动电动机通电转动时，或手动转动电动机时能自动啮合。若啮合后的盘车装置断电停下不转，汽轮机转子和齿轮就停在啮合状态，以便进行间断盘车。,6.汽门与执行机构,配汽方式： 喷嘴调节 主汽阀具有“双重阀碟”而且在水平位置操作，主汽阀体和蒸汽室为一体。高压自动主汽阀具有危急状态时快速关闭截断进汽和启动时调节汽轮机转速两个功能。 高压调节汽阀是单座球形结构，阀座出口带有扩压段。 再热主汽阀形式通称为“扑板式”结构，该阀是由悬挂在轴上的再热主汽阀碟以及通过键与轴相连的碟摇臂所组成。 中压调节汽阀为压力平衡、双座活塞式结构，由液压开启，弹簧关闭，每一个阀门都有自己独立的执行机构。,6.汽门与执行机构,高压主汽调节 联合阀,6.汽门与执行机构,再热蒸汽联合调节阀,B,B-B,6.汽门与执行机构,7.汽机运行,噪声水平85 dB(A),最高允许背压值0.020 MPa（a）,临界转速时轴振动最大值0.15 mm,轴颈振动两个方向最大值0.05 mm,定压、变压负荷变化率35 %/min,变压运行负荷范围30%95%,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。 汽轮机并网前能在额定转速下空转运行，其允许持续运行时间，能满足汽机启动后进行发电机试验的需要，一般不低于24小时,汽轮机能在低压缸排汽温度不高于79下长期运行,排汽温度79-120时连续运行时间允许不超过15min，高压缸排汽温度最高允许运行值450,7.汽机运行,主机机组真空16.7KPa（a）时报警，达到28KPa（a）机组跳闸。,超速试验时，汽轮机能在112额定转速下作短期运行，这时任何部件都不超应力，各轴系振动也不超过报警值。,当自动主汽门突然脱扣关闭，发电机仍与电网并列时，发电机处于电动机运行状态，汽轮机的允许运行时间为1分钟。,7.汽机运行,当汽机负荷从100甩至零时，汽轮发电机组能自动降至同步转速，并自动控制汽轮机的转速，以防机组脱扣。,在可能的不正常环境条件下或凝汽器冷却水系统发生故障（例如水温升高、单循泵或凝汽器半边运行等），机组能在高背压下运行，即背压高到0.0167MPa（a）时安全运行。,7.汽机运行,机组的允许负荷变化率为： 1）在50100TMCR负荷范围内不小于5/每分钟 2）在3050TMCR负荷范围内不小于3/每分钟 3）30额定负荷（THA）以下，不小于2/每分钟 4）允许负荷阶跃 10额定负荷（THA)/每分钟,7.汽机运行,机组启动的定义：,7.汽机运行,加热器端差按下表（加热器号按抽汽压力由高至低排列）,7.汽机运行,汽机运行控制参数及数值,7.汽机运行,7.汽机运行,7.汽机运行冲转方式及参数,7.汽机运行,三、旁路系统,1.总的介绍,本机组采用高低压串联旁路系统 按照机组30%BMCR容量设计，仅能满足机组的启动功能。 高压旁路阀数量为1个，低压旁路阀数量为2个 。 高压旁路装置布置在汽机房6.90m层上。阀门形式为角式：水平进下出，执行机构垂直布置。低压旁路装置布置在汽机房13.70m层上。阀门形式为角式：水平进下出，执行机构垂直布置。,2.旁路系统示意图,3.系统及设备描述,三期机组的旁路阀采用气动执行机构，所有的喷水调节阀采用气动控制。对于气动旁路阀系统，当正在动作中的控制气源突然失气时，此时各阀应能自动关闭。 旁路系统设备性能满足机组在各种启动工况下能自动或手动（遥控操作）地进行启动。 高旁和低旁由全关到全开的全程动作时间如下： （1）高旁： 815 秒 （2）低旁： 815 秒 低压旁路能够在额定参数下开启和关闭。,3.系统及设备描述,作用： 1、缩短启动时间，改善启动条件，延长汽轮机寿命； 2、溢流作用：即协调机炉间不平衡汽量，溢流负荷瞬变过程中的过剩蒸汽。由于锅炉的实际降负荷速率比汽机小，剩余蒸汽可通过旁路系统排至凝汽器，使机组能适应频繁启停和快速升降负荷，并将机组压力部件的热应力控制在合适的范围内； 3、保护再热器：在汽轮机启动或甩负荷工况下，经旁路系统把新蒸汽减温减压后送入再热器，防止再热器干烧，起到保护再热器的作用； 4、回收工质、热量和消除噪声污染：在机组突然甩负荷（全部或部分负荷）时，旁路快开，回收工质至凝汽器，改变此时锅炉运行的稳定性，减少甚至避免安全门动作。,3.系统及设备描述,旁路喷水减温水源 高压旁路：取自给水泵出口 水压：37MPa（a） 水温：191.5 低压旁路：取自凝结水 水压：最大-4 MPa(g)，正常-3.2MPa， 水温：正常31.5 最高45.2 ,3.系统及设备描述,高旁技术规范：,3.系统及设备描述