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东方汽轮机厂N200—130/535/535型汽轮机产品说明书
Ⅰ 主要技术规范及保证条件
一、主要技术规范
1、型号:N200—130/535/535型
2、型式:超高压中间再热三排汽冷凝式汽轮机
3、额定功率(经济功率):200。00KW
4、最大功率:220.00KW(满足一定条件)
5、额定工作参数:
新蒸汽压力: 130绝对大气压
新蒸汽温度:535℃
再热蒸汽压力:22绝对大气压
再热蒸汽温度:535℃。
背 压 0.053绝对大气压
6、冷却水温度:20℃
7、冷却水流量:25,000吨/时
8、给水温度: 240℃
9、定功率时蒸汽消耗量: 610吨/时
10、 转向: 从机头往发电机方向看为顺势
11、 转速: 3000转/分
12、 轴系临界转速:(计算值)
第一界: 1165(发电机一阶)
第二阶: 1644 (中压转子)
第三阶: 2062 (低压转子)
第四阶: 2128(高压转子)
第五阶: 3296(发电机二阶)
13、通流级数: 共37级
高压部分:1调节级+11压力级
中压部分:10压力
低压部分:3×5(其中五级在中压缸内)
14、回热系统: 3高加+1除氧器+4低加
15、末级动叶片长度: 680mm(自由叶片)
16、末级排汽面积: 3×2.25平方米
17、冷凝器冷却水面积: 11.220平方米
18、汽机本体外形尺寸:(长×高×宽)
21×6.9×5.7(联通管拉杆至运转层)米
19、主机重量:454吨
20、最大吊装重量:65吨(安装时,低压缸下部组合) 35吨(检修时,低压缸上部组合)
21、最大起吊高度:7米(联通管拉杆至运转层)
二、 技术经济指标及保证条件
1、 符合下列条件时可发额定功率:
⑴新蒸汽压力: 130±5绝对大气压
新蒸汽温度: 535±5℃
⑵ 冷却水温度不超过33℃,冷却水流量保持25000吨/时。
⑶ 其他参数符合额定值。
2、汽轮机再额定工况下,保证汽耗2.95公斤/千瓦小时热耗为1999大卡/千瓦每小时
达到这一保证的必要条件是:
东方汽轮机厂N200—130/535/535型汽轮机产品说明书(续)
⑴ 新蒸汽和再热蒸汽参数为额定值。
⑵ 冷却水温度不高于20℃,流量不少于25000吨/小时。
⑶ 真空系统严密性在负荷160000千瓦时,关闭抽汽器,其下降速度不大于2mmHg/分。
⑷ 按规定的回热系统运行。
⑸ 冷凝器筒管清洁。
⑹ 通过高加给水量应与该工况下的耗汽量一致。
⑺ 发电机效率不低于98.6%。
⑻ 机组投运后如果未及时进行试验,老化折扣按国际电工委员会参考资料
a、 3~12个月,每月0.07%,
b、 12~24个月,每月0.042%
热力鉴定试验的方法,测试仪表的精度,测试数据误差修正,实测热耗的允许偏差等都应符合国家关于热力鉴定试验的有关标准。当新标准下达前,热耗值的允许偏差仍按+3%。
1、汽轮机除可承担基本负荷,还可满足一定的调峰要求。
A、冷态启动:汽轮机从冲转到带满负荷为6小时。
B、 热态启动(缸温400℃):汽轮机从冲转到带满负荷1~1.5小时
C、 机组负荷升降率:汽机定压运行时为每分钟3%。
汽机符合变压运行时为每分钟5%。
D、 汽机负荷变动范围为50%~100%
2、机组20级后除回热抽汽外,可供厂用抽汽30吨/小时,最大45吨/小时,机组22级后除回热抽汽外,可供厂用蒸汽30吨/小时,最大45吨/小时。
Ⅱ、总体设计
一、主蒸汽及再热系统。
本级组蒸汽及再热蒸汽系统,采用单元制。
主蒸汽从锅炉经两根管道和两个电动主闸门进入高压主汽调节阀,借助四根主汽管道进入高压缸。在高压缸内作工后的蒸汽经过两个高压缸排汽止回阀,再经过再热冷段回锅炉再热器。蒸汽经过再热器后温度升至535℃,压力约为21ata。再经两根管道到中压缸,中压主汽阀为单进双出。
Ⅰ级旁路蒸汽从电动主闸门前引出,经一级减温减压后,排至再热冷段。Ⅱ级旁路蒸汽由中压缸主汽阀前引出,再经二级减温减压后排至凝汽器。
电动主闸门旁装有旁路阀,由于左右主蒸汽管道装有联络管,一般只在一侧装有旁路阀。在运行中作调速系统空负荷特性试验时或当需要全周进汽启动汽机时,可用旁路阀启动控制汽轮机转速。
电动主闸门前还引出两路汽源,一路到高压缸法兰和加层加热装置,另一路到高、中压轴封。
二、回热系统
汽轮机本体汽水系统见D09。005。1Q
1、原则性回热系统
本机组有八机回热加热,三个高压加热器,一个除氧器、四个低压加热器。
见附图Ⅰ“原则性回热系统图”
抽汽段数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
加热器 |
JG3 |
JG2 |
JG1 |
CY |
JD4 |
JD3 |
JD2 |
JD1 |
抽汽点 |
9 |
12 |
15 |
17 |
20 |
22 |
28、33 |
25、30、35 |
抽汽压力(ata) |
38.26 |
25.15 |
12.44 |
8.51 |
4.37 |
2.56 |
1.505 |
0.442 |
抽汽压损 |
8% |
8% |
8% |
4% |
8% |
8% |
8% |
8% |
抽汽温度℃ |
365.5 |
314 |
458 |
404 |
320 |
256 |
206 |
102 |
流量T/S |
28.66 |
35.48 |
24.57 |
10.92 |
12.56 |
14.38 |
22.53 |
27.93 |
上表为额定工况下。除氧器定压运行,不带外置式蒸汽冷却器。
1、 除氧器的运行方式,为定压和滑压运行两种方式,除氧器采用滑压运行可降低热耗3大卡/千瓦时,但工程再系统设计,辅助设备选型时需要考虑除氧器滑压运行的要求,为实现滑压运行创造条件。
2、
外置式蒸冷器:为改善机组经济性,在完善化设计中考虑了外置式蒸冷器(ZL)的方案。
经分析比较,推荐采用串联外置式蒸汽冷却器(ZL),原则性系统图见上
图,主要利用三段抽汽的蒸汽过热度 经过ZL的流量为100t/h,这个系统可提高热经济性3.8大卡/千瓦.时。
一、 配汽和运行方式
1、
2、 再热蒸汽经过4个中压调节阀后进入第13级隔板。中压缸为全周进汽。采用凸轮配汽,由装在中轴承箱内的一个中压油动机通过齿条,型线相同的4个凸轮和操纵座来操纵4个φ300的中压调节阀。负荷在30%一下起调节作用,以维持再热气内必要的最低压力。在此负荷以上4各中压调节阀一直保持全开状态,此时仅由高压调节阀调节负荷。
3、 机组在电网中带基本负荷,采用全定压运行方式,负荷变化由控制调节阀的开度改变蒸汽流量而实现。
机组在电网中承担调峰任务时,为改善低负荷时经济性和机组在担任调峰时应低周热疲劳而造成的寿命损耗,建议采用滑压运行方式(见下图)实行机炉联合控制。
当主蒸汽流量670~535T/H时初压维持130ata不变,调节阀门
由四组全开,随负荷降低先关闭第Ⅳ号阀门,在顺序关下第Ⅲ号阀门。在535T/H工况时,初压力130ata,阀门Ⅰ、Ⅱ全开,Ⅲ
四、轴封及疏水系统
㈠、 汽轮机轴封系统
汽轮机州端的漏汽、供汽及回汽管路和设备组成轴封系统
高、中、低压三个缸共有六组汽封。高中压缸轴短汽封一次漏汽一起至4号低压加热器,高、中压缸轴端汽封二次漏气一起导入CF1汽封加热器,其型号为JQ—65型,冷却面积65m2。来自除氧器汽平衡管,进汽封压力调节阀整定后送到供汽母管,然后分别送到三个汽缸的轴端汽封,以防止空气漏入真空系统。
在正常运行时,汽封供汽腔室中压力应为1.03ata,供汽腔室压力过高,轴封就要向外刺汽,并被抽入轴承座内,使油中进水,供汽室腔压力过低,会影响真空。
目前轴封供汽采用一根母管供汽,无法满足高、中、低压轴封供汽室对压力和温度不同需要。
根据这种情况,高压和低压分开供汽,以利于调整。
㈡ 本体疏水系统
机组暖管、暖机时,管道和汽机各设备内部可能凝聚凝结水,这些凝结水如不及时疏泄出去,就会引起水击,损伤设备。
为了保证汽轮机安全启停运行,设计了汽轮机本体范围内的疏水系统,保证了汽轮机本体范围内的设备在启动时疏水通畅无阻。
汽轮机本体疏水系统不包括制造厂设计供应范围以外的管道疏水和设备疏水,疏水扩容器的容量仅能满足这些点的疏水量。疏水扩容器的型号为SW—80型(D09.740Z),每台机组有二台分别做为高、低压疏水用。
个疏水点的压力不同,分别倒入高低压疏水箱,经过汇集在倒入扩容器,扩容过的蒸汽从扩容器顶部管道进入冷凝汽喉部,而凝结的水则疏至冷凝器热井。
各疏水管必须按压力高低依次与疏水联箱连接,以利于疏水管道的畅通,具体可参照D09.005.2Q.
高压内外缸和中压缸底部均装有疏水点,当机组启动或停止后,已及进汽温度急剧下降时,均需开启疏水门,排出疏水,以免上下温差过大引起事故。本体疏水不包括高中压主汽阀前的蒸汽管和再热蒸汽管道的疏水点。本体疏水扩容器未考虑这些管道的疏水量,因此不得将这些疏水倒入本体疏水扩容器。为防止汽机进水,疏水扩容器的安装高度最低点应高于冷凝汽热水进正常水位,最小小于1米。
本机组一般都采用低参数启动,汽轮机高中压主汽阀前的管道有很长,凝结水量较大,如果这些管道疏水设计不当,将疏水进入汽轮机可能使汽轮机的叶片击伤,走向推力剧增,危及推力轴承的安全。八段抽汽在低压加热器严重漏水时,开疏水管难以将全部漏水全部疏走,必须停机检修,以免漏水倒流,进入汽缸打坏末级叶片。
五、旁路系统
20万千瓦机组在全国内曾采用三种形式的旁路系统:一种为大旁路及Ⅰ、Ⅱ级旁路的三级旁路系统;另一种为Ⅰ、Ⅱ级旁路串联的双级旁路系统;第三种为只有一级大旁路的单级旁路系统。
已经运行的机组大多数采用15%容量的电动串联双级旁路系统,由于旁路流通量较小,机组热态起动时,锅炉的再热汽温度跟不上主蒸汽温度,满足不了汽轮机热态启动时对主汽温度再热汽温度的要求,致使再热汽温度低于中压缸的金属温度,使汽缸热应力增大,可能会引起汽缸裂纹和变形。200WM机组旁路系统试验后,推荐采用30~50%的双级串联旁路系统。经过两级减温减压的蒸汽参数为6ata,160度再经过第三级降温减压后进入冷凝器喉部。汽轮机场配套的三级降温减压器型号为WY-6/160-130型。
每台可将130T/H,6ata,160度的蒸汽减温减压至0.168ata,56度排入冷凝器,减压方式为膨胀扩容,减温水来自冷凝水泵出口。旁路容量为30%。
六、 真空系统和射水抽气器
回热系统里高压加热器剩余的不凝结的气体,利用压差逐级疏出至除氧器后排入大气,低加中的气体也逐级疏出至凝汽器,与凝汽器中的汽气混合物一起经过空气冷却区的冷却后由射水抽汽器抽出排至大气。
本机组采用长喉部射水抽汽器,配有两种不同的喷嘴可适应下列两种工作系统。
1、射水系统: 工作室压力:2.6ata,工作水温:20度
工作水流量:1000t/h,吸入室压力:0.045ata
2、工作水为闭式循环供水为系统循环
工作水压:1.8ata,工作水温:20度
工作水流量:1330t/h,吸入室压力:0.045ata
射水抽器汽的抽气量定为75公斤/时,这个抽气量是考虑到国内现有设备真空严密性较差而制定的。为减少空气漏入量,应努力提高在真空条件下工作的设备、阀门及其连接元件的密封性能。本射水抽器汽单位功耗为1.2~1.4千瓦/公斤/时。
为防止工作水从抽气管管入冷凝器,在该管上可装止回阀或采用足够高度的U型管。工作水温的高低对射水抽汽器工作性能影响很大,运行中应主要及时不给补充水。射水抽汽器喉部出口离工作水面保证1M布置标高。
七、油系统
油系统的作用是向机组各轴承提供润滑油和向调速系统提供压力油。同时还向盘车装置和顶轴装置提供油。发电机的空氢密封油也由本油系统提供。(油系统图见D09.002.2Q)
油系统采用的工质为22号透平油,油系统投入前透平油品质必须符合22号透平油的各项油品指标,才能保证机组的正常运行。本系统采用的主轴直接驱动的主油泵---射油器系统,调节保安系统用油主油泵直接提供,轴承用油则有射油器提供,而射油器的动力油也由主油泵提供。
主油泵出油主要分为两路:一路通向调节保安系统。一路通向射油器。射油器两只并联,一直射油器向润滑系统供油,一直向主油泵进口供油。润滑油进入轴承之前,先通过三台YL-60型冷油器冷却面积60m2(其中一台备用)。润滑油压可以靠溢油阀进行调整,润滑油压调到0.8~1公斤/平方厘米为宜。当润滑油压在0.8公斤/平方厘米时,溢油阀应有一定开度,
以保证溢油阀在正常运行时,能对润滑油压进行自动调节。
各轴承进油口设有节流孔板,其孔径是按轴承温升计算确定的,电厂如出现轴承温升异常,容许改变孔径来调整润滑油量。当改变较大适应和制造厂商定。各轴承和调节部套的回油是通过轴承箱和回油母管流回油箱,调节系统中的双侧进油油动机排油均通向主油泵进口,油动机快速关闭时间极短。单位时间内进油极大,射油器不能适应主油泵的需要,而靠油动机排油来满足。
系统设有三台辅助油泵。
1、 交流电动调节油泵:机组启动时代替主油本相调节系统和射油器供油出口压力应比主油泵出口压力略低一点,这样当机组转速接近3000转/分。主油泵出口压力应超过交流电动调节油泵出口压力时,就能自动而平稳的将主油泵出口的止回阀打开,转换到主油泵运行,然后再将交流电动调节油泵停下来,如果油压高于主油泵出口油压力,只有在停交流调节油泵,止回阀才能突然打开,往往引起油压波动,影响调节保安系统稳定性。交流电动调节油泵出口压力选择过低也会影响调节系统和润滑系统的稳定性。一般低1~2公斤/平方厘米为好。主油泵出口止回阀被打开之前,主油泵流量为零,泵内摩擦发热为了冷却主油泵设置了主油泵的启动排油门。当交流电动调节油泵的压力高于主油泵出口压力时起动排油门的排油口自动打开,交流电动调节油泵停止后其排油口自动关闭。
2、 交流电动润滑油泵。用于机组启动前打油循环,在启停阶段则用于轴承、盘车、顶轴油供油。当机组运行时,润滑油压降到0.5公斤/平方厘米时,能自动投入。
直流电动事故油泵。当交流润滑油泵故障不能投入,或应厂用电全
1、 停时,而又不能供给润滑油时,润滑油压降到0.4公斤/平方厘米时,自动投入运行。滞留电动机带动,靠蓄电池供电。
上述三种辅助油泵的流量选择要看具体情况而定。如果调节系统要在静态时做快速关闭试验,高中压油动机快关消耗油量必须考虑的话,交流电级调节油泵的油流量选定,这种选择法电动机功率很大,为了减小设备,一般不考虑油动机快关耗油量。本机组交流电动调节油泵不考调节系统静态试验时油动机快关耗油量,油动机快关试验须在主油泵运行才能进行。交流电动润滑油泵的流量按照射油器的润滑油量而定。本机直流电动事故油泵与交流调动油泵合为一只油泵,交流电动结合直流电动机均可驱动该泵。这样做管道布置稍为简单。油系统中的压力油管不应有局部隆起的地方,以防储存空气引起油压波动、油管振动,特别是调节系统的油管道不允许储存空气,否则必定引起调节系统摆动在管道布置中对容易储存空气的死角要尽量避免或设置放气孔。机组起动前影先启动交流电动润滑油泵,时压力有关慢慢充油,将空气全部赶走,在 交 流 电 动 润 滑 油 泵 与 交 流 电 动 调 节 油 泵 之 间 的 油 管 上 设 置 了 一 只 节 流 孔板 , 它 的 作 用 是 让 交 流 电 动 润 滑 油 泵 的 低 压 油 先 慢 慢 地 充 满 高 压 油 管 , 使 空 气 从 各个 放 气 孔 排 走,经验 表 明 , 如 果 这
个 节 流 孔 板 堵 塞 , 调 节 系 统 压 力 油 管 在 交 流电动调 节 油 泵 启 动 后 才 突 然 充 满 。 空 气 来 不 及 被 向 上 赶 走 而 混 在 压 力 油中,调 节 系 统 就 不 能 平 稳 地 投运 。
油 系 统 定 型 时 , 决 定 发 电 机 氢 密 封 油 改 由 主 油 泵 供 给 。 在 油 管 道 上 另 增 设 了 一 台 专 用 射 油 器 。 为 了 防 止 氢 气 进 入 油 箱 引 起 爆炸,在 氢 密 封 油
个 节 流 孔 板 堵 塞 , 调 节 系 统 压 力 油 管 在 交 流电动调 节 油 泵 启 动 后 才 突 然 充 满 。 空 气 来 不 及 被 向 上 赶 走 而 混 在 压 力 油中,调 节 系 统 就 不 能 平 稳 地 投运 。
油 系 统 定 型 时 , 决 定 发 电 机 氢 密 封 油 改 由 主 油 泵 供 给 。 在 油 管 道 上 另 增 设 了 一 台 专 用 射 油 器 。 为 了 防 止 氢 气 进 入 油 箱 引 起 爆炸,在 氢 密 封 油
回油管上增设了油氢分离器 。回油管道朝油箱方向应有一个逐步下降的坡度,使管内 回油呈半充满状态以利于各轴承箱内的油烟通过油面上的空间流到油 箱, 再经排烟机排走,回油管的坡度应不小于l~3%。应注意所有的回油管都有一定坡度,要避免垂直平面内的90度弯头,因为这种弯头内易形成油濂,而将排烟空间阻塞油系统的设备和管道在安装时,安特别认真清理,清除一切杂质并杜绝绝产生杂质的来源 。这是保证油质合格 、确保轴 承、 调节系统安全、正常工作的关键。因此要求油管上尽可能减少法兰连接,减少漏油点,油管焊接用氩弧焊打底或加套管防止焊渣掉进油中,用酸液侵泡油管和管件,彻底除锈。油循环分几路进行以提高流速 .油温要高于 正常油温.最好能变温,并用手锤敲打焊口、弯头,系统清洁度指标为:油通过IOO目钢丝率网,4小时后.手感无硬质颗粒和明显赃物。油内如能加防锈剂最好。
油系统中配有二台排油烟机(一台备用),型号为8一18-10NO4(4)流量1019m3/时,压头376mm 水柱,电机功率 2.2 千瓦。
排烟系统要求轴承箱内维持一10~-20毫米水柱的负压为佳,如负压过高容易造成油中进水。轴承备有顶轴装置,顶轴油系统采用母管制供 油。预轴油泵采用63SCY14-1B型轴向柱塞油泵(D09.601Z),现在正在试验采用双列叶片泵型号为Y2B-B74C-JF型,在试用成功后可以提供用户选用。
八、滑销系统(见附图2汽轮机滑销系统)
汽轮机在启停和运行时,零部件的温度要发生很大的变化,产 生热膨胀为了使机组组的动、静部分能够沿着预先规定的方向膨胀 。 保证机组的安全运行,设计了合理的滑销系统。
汽轮机静子通过横键相对于基础保持2个固定点(也称为绝对死 点),其一在中压缸后机架中心.另一个在低压缸前基架中心。汽轮机起动时高中压汽缸及前轴承箱向前膨胀,低压缸向后膨胀,其推拉结构 见附图2,高压缸和前轴承箱的推拉装置安装在底部,这样在推拉前箱 时倾翻力矩较小,利于前箱滑动。中间轴承箱因前后分别受到高中压缸 的推拉力,其方向恰巧相反故仍采用猫爪推拉。
转子相对于静子的固定点(也称为相对死点〕在中轴承箱内,即中 压转子推力盘处。(2号推力支持轴承)汽轮机启动时,转子由该处向外向前伸长。前、中轴承箱都通过基架单独座落在基础上 , 并有导向 键(也称纵销〕,保证它们的中心位置,低压缸通过机架座落在基础上, 高、中压缸和前、中轴承箱间,低压缸和机架间都有垂直定位键,保证膨胀时的中心位置不变 ,滑销间隙可见本说明书中“汽轮机本体安装 要求”一节。
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