北重330MW機組概述.doc

.第一篇 主機部分1. 汽輪機概述1.1 330MW汽輪機整體概述1.1.1 設(shè)備運行環(huán)境電廠海拔 1255.0米室外極端最高/最低氣溫 40.2/-32.6室內(nèi)日最高/最低氣溫 40/0以上（不潔冰）年平均相對濕度 51多年平均大氣壓 901.6hPa多年平均風(fēng)速 5m/s最大風(fēng)速 24.2 m/s歷年平均氣溫 8.3地震烈度 8度機組運行方式 定滑定運行負荷特性 帶基本負荷并調(diào)峰運行機組安裝條件 運轉(zhuǎn)層標(biāo)高：12.0米機組布置方式 室內(nèi)縱向順列布置冷卻方式 自然通風(fēng)冷卻塔二次循環(huán)周波變化范圍 48.550.5Hz1.1.2 汽輪機本體特點阿爾斯通30萬千瓦級汽輪機從設(shè)計上采取優(yōu)化汽輪機結(jié)構(gòu)的措施。整個汽輪機本體部件標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化結(jié)構(gòu)。汽輪機的通流部分按模塊化設(shè)計，其幾何尺寸在3036萬千瓦范圍內(nèi)不做任何改變，只改變?nèi)~片的高度和出口角度來滿足用戶提出的對機組容量的要求。鄂電汽輪機由高壓、中壓和低壓三個缸組成。均為雙層缸的模塊結(jié)構(gòu)。高、中壓缸分缸布置，通流部分反向布置。低壓缸為雙排汽，具有對稱結(jié)構(gòu)，內(nèi)缸是流動通道，外缸為排汽部分并與凝汽器喉部相通。在低壓外缸內(nèi)裝有噴水減溫裝置。在低壓外缸頂部裝有兩只安全膜。雙層缸結(jié)構(gòu)把單層缸受的巨大蒸汽總壓力分攤給內(nèi)、外兩層汽缸，從而使汽缸的壁厚和法蘭、螺栓尺寸都大大減?。贿@樣內(nèi)缸主要承受高溫，蒸汽的高壓由內(nèi)、外缸共同承擔(dān)，所以內(nèi)缸壁可以較簿，大大降低了熱應(yīng)力。高、中壓缸的兩端分別是高壓缸排汽和中壓缸排汽，壓力和溫度都比較低，因此，兩端外汽封漏汽小，軸承受汽封溫度的影響也較小。通流部分選用沖動式汽輪機工作原理。高、中壓缸均采用單流，標(biāo)準(zhǔn)化的具有高氣動性能的沖動式葉片，通過動葉片根部所需要的壓差很小，因而每級葉輪的軸向推力小。連續(xù)性整體圍帶不但能形成有效的葉片頂部之密封性，而且它的堅實性能安全地采用高展弦比葉片，為擴展單流提供了關(guān)鍵因素。末兩級以前的所有各級葉片均為叉形葉根，自帶圍帶，予扭裝配，在工作轉(zhuǎn)速下保證正圈聯(lián)接，漏汽損失小，也降低了葉片的動應(yīng)力和葉片共振的諧波數(shù)，提高葉片的安全可靠性。末級葉片為1055mm的長葉片，圓弧楓樹形葉根，具有良好的氣動性能，距根部875mm處，有一扁平鰭形拉筋，在工作轉(zhuǎn)速下，形成整圈聯(lián)接，可靠性高，為無事故葉片。高、中、低壓轉(zhuǎn)子都是整鍛轉(zhuǎn)子，均采用剛性聯(lián)軸器聯(lián)接。高壓轉(zhuǎn)子由一個單列調(diào)節(jié)級和10個壓力級組成；中壓轉(zhuǎn)子由12個壓力級組成；低壓轉(zhuǎn)子由2 5個壓力級組成。高壓缸進汽由兩組聯(lián)合閥控制，分別裝在汽缸的兩側(cè)。甲高壓主汽門控制#1、3調(diào)速汽門，乙高壓主汽門控制#2、4調(diào)速汽門。各汽門由各自獨立的單側(cè)油動機操縱。中壓缸進汽也由兩組聯(lián)合汽門控制，每組聯(lián)合汽門包括一只主汽門和一只調(diào)速汽門，分別裝在汽缸兩側(cè)，各汽門同樣由各自獨立的單側(cè)油動機控制。主汽門和調(diào)速汽門均套有4mm司太立合金套筒，閥桿采用同一組浮動環(huán)密封，不僅耐磨、抗氧化、也防卡澀，提高機組的可靠性。當(dāng)主汽門和調(diào)速汽門全開時，焊在閥蝶根部的司太立合金與閥體緊密貼合，形成自密封，避免閥桿漏汽，也降低壓降損失。高、中壓缸軸向膨脹死點設(shè)在中壓缸后軸承箱上。當(dāng)缸體受熱時，中壓缸由死點向機頭方向膨脹，同時通過聯(lián)接高、中壓缸之間左右兩側(cè)推拉桿推動高壓缸，并由高、中壓缸貓爪搭在#1-#2軸承箱水平滑動板上滑動。低壓外缸放置在支撐板上，支撐板放在固定于基礎(chǔ)的臺板上。外缸的絕對膨脹以汽機側(cè)排汽口橫銷為死點向發(fā)電機側(cè)膨脹。低壓內(nèi)缸以凝汽器中心線為死點向前、后膨脹。 推力軸承設(shè)在2軸承箱內(nèi)，可隨同高壓缸一起膨脹移動，整個汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子以推力盤為死點，分別向前、后膨脹。1.1.3 汽輪機運行的特點中壓缸啟動是阿爾斯通公司大型再熱沖動式汽輪機的一大特點。該公司經(jīng)過長期的試驗、完善和實踐，已具有豐富的經(jīng)驗。在電調(diào)系統(tǒng)中配有專用的中壓缸啟動程序，全部自動化，十分可靠。根據(jù)統(tǒng)計，該公司在11個國家的110臺以上大型機組采用中壓缸啟動，超過35000次，每次都是成功的。機組采用中壓缸沖轉(zhuǎn)，滑壓啟動，在負荷達到額定功率的91時，主蒸汽壓力達到額定值。在中壓缸沖轉(zhuǎn)直至帶少量負荷，其高壓缸一直處于真空狀態(tài)。主蒸汽經(jīng)高壓旁路進入再熱器，便于在啟動過程中控制蒸汽的參數(shù)，特別是主蒸汽溫度與再熱蒸汽溫度的匹配，此時相當(dāng)于中壓凝汽式機組的啟動，控制比較方便。由于設(shè)計時已按予定啟動程序詳細地進行過脹差計算，并按最大脹差值確定各檔軸封間隙和通流間隙，因此在啟動過程中只需按預(yù)定的程序進行控制，無需進行脹差監(jiān)視和調(diào)整。調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)中，設(shè)有應(yīng)力監(jiān)視器，也無需控制各種溫差指標(biāo)。機組按沖轉(zhuǎn)前的金屬溫度或停機時間分為：冷態(tài)啟動、溫態(tài)啟動、熱態(tài)和極熱態(tài)啟動四種方式，每種方式的啟動，均可按自己的程序進行啟動。機組中壓缸啟動具有以下優(yōu)點：a)在啟動及低負荷時，高壓缸處于真空狀態(tài)，可以避免由于高壓缸內(nèi)介質(zhì)流量小所造成的鼓風(fēng)效應(yīng)而引起高壓缸溫度過高，也避免了常規(guī)啟動時，第一級隔板承受很大的熱應(yīng)力。中壓缸啟動使汽輪機受到極少的熱沖擊，延長機組的使用壽命。b)可以在低負荷下運行，不受時間限制。在電網(wǎng)發(fā)生臨時故障的情況下，機組可以單獨帶廠用電運行，直至電網(wǎng)恢復(fù)，又可迅速投入并網(wǎng)。c)啟動程序可以人為任意中斷，不至影響汽輪機壽命，運行比較靈活。d)機組啟動過程中熱應(yīng)力小，啟動時間相應(yīng)縮短，從冷態(tài)啟動至滿負荷僅為3小時20分鐘。停機1小時后的極熱態(tài)啟動至滿負荷僅需35分鐘。e)機組具有良好的調(diào)峰性能。對負荷變化適應(yīng)性強，在低負荷時也有較好的經(jīng)濟性，升負荷率高，在帶額定負荷的50以下時，負荷變化率為每分鐘4；在5070時，變化率為7；負荷達70以上時，可按10的變化率增減負荷。f)汽輪機組及其系統(tǒng)，采用MICROREC自動控制裝置。用多臺微機分散控制處理的數(shù)字電調(diào)系統(tǒng)。該裝置分為檢測、保安和控制調(diào)節(jié)三個系統(tǒng)，滿足機組穩(wěn)定運行的各方面要求；并可增強與鍋爐及電網(wǎng)調(diào)度協(xié)調(diào)控制能力；有自動和人工手動調(diào)節(jié)功能。在單獨帶低負荷或帶廠用電負荷運行時，運行的動態(tài)過程使機組的功率改變適度，不出現(xiàn)大幅度波動。1.1.4 汽輪機熱力系統(tǒng)概述鍋爐來的新蒸汽以雙單雙的主蒸汽管道，經(jīng)左右高壓聯(lián)合汽門，由四根導(dǎo)汽管送入高壓缸作功，作功后的蒸汽由二根排汽管經(jīng)球形三通合成一根管子去再熱器。再熱后的蒸汽同樣以雙單雙管道方式經(jīng)左右中壓聯(lián)合汽門，由二根導(dǎo)汽管通過中壓缸作功后經(jīng)二根聯(lián)通管引入低壓缸，然后進入凝汽器凝結(jié)成水。凝結(jié)水經(jīng)凝泵、精處理裝置、軸加和四臺低加進入除氧器除氧，再由給水泵升壓經(jīng)兩臺高加和一臺外置式蒸汽冷卻器加熱后送往鍋爐。旁路系統(tǒng)選用二級串聯(lián)裝置，其高旁容量為70，低旁容量為50，它們之間不平衡蒸汽由再熱器安全門排放?？刂蒲b置為AV6系統(tǒng)，能實現(xiàn)綜合調(diào)節(jié)控制、順序控制和數(shù)據(jù)采集功能。執(zhí)行機構(gòu)采用電液執(zhí)行系統(tǒng)，能滿足大提升力和快速動作要求。1.2 330MW汽輪機的主要技術(shù)規(guī)范 本汽輪機為北重廠與法國阿爾斯通公司合作生產(chǎn)的330MW亞臨界，凝汽式汽輪機，與采用水氫氫冷卻的發(fā)電機及1025th自然循環(huán)燃煤汽包爐配套，鍋爐與汽機的熱力系統(tǒng)采用單元制布置。1.2.1 型號: N330-17.75/540/540 型式：亞臨界、中間一次再熱、單軸、三缸、雙排汽、凝汽式。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向：自汽輪機向發(fā)電機看為逆時針方向。1.2.2 主要技術(shù)規(guī)范額定功率 330MW最大功率 350MW 額定轉(zhuǎn)速 3000rpm 主蒸汽壓力 17.75MPa 主蒸汽溫度 540 主蒸汽流量 969t/h 高壓缸排汽壓力 4.21MPa 高壓缸排汽溫度 333.5 再熱蒸汽壓力 3.789MPa 再熱蒸汽溫度 540 再熱蒸汽流量 849.3t/h 低壓缸排汽流量 626.6t/h 低壓缸排汽壓力 0.0049MPa 循環(huán)水冷卻水溫 20 給水溫度 255.8 熱耗率 8012.5KJ/KWh 汽耗率 2.845Kg/KWh 回?zé)岢槠墧?shù) 7級 高壓缸速度變動率 中壓缸速度變動率 保安系統(tǒng)動作速率 110%N01.2.3 軸系臨界轉(zhuǎn)速及振動1.2.3.1 第一臨界轉(zhuǎn)速 高壓轉(zhuǎn)子 2273rpm 中壓轉(zhuǎn)子 2498rpm 低壓轉(zhuǎn)子 1906rpm 發(fā)電機轉(zhuǎn)子 1348rpm 軸系臨界轉(zhuǎn)速1.1.3.2 第二臨界轉(zhuǎn)速 高壓轉(zhuǎn)子 4400rpm 中壓轉(zhuǎn)子 4400rpm 低壓轉(zhuǎn)子 4400rpm 發(fā)電機轉(zhuǎn)子 3520rpm 軸系臨界轉(zhuǎn)速1.2.3.3 軸承振動許可值見表11 表11軸承一階臨界轉(zhuǎn)速振動值m額定轉(zhuǎn)速時振動值m正常