北重330MW機(jī)組概述

1、匕重330MVfl組概述1255.0 米40.2 C /-32.6 C40C /0 C以上（不潔冰）51 %901.6hPa5m/s24.2 m/s8.3 C8度定骨定運(yùn)行帶基本負(fù)荷并調(diào)峰運(yùn)行運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高：12.0米室內(nèi)縱向順列布置自然通風(fēng)冷卻塔二次循環(huán)48.5 50.5Hz汽輪機(jī)本體部件標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化結(jié)構(gòu) 幾何尺寸在30第一篇主機(jī)部分1.汽輪機(jī)概述1.1 330MW汽輪機(jī)整體概述1.1.1 設(shè)備運(yùn)行環(huán)境電廠海拔室外極端最高/最低氣溫 室內(nèi)日最高/最低氣溫 年平均相對(duì)濕度 多年平均大氣壓 多年平均風(fēng)速 最大風(fēng)速 歷年平均氣溫 地震烈度 機(jī)組運(yùn)行方式 負(fù)荷特性 機(jī)組安裝條件 機(jī)組布置方式 冷卻方式

2、 周波變化范圍1.1.2 汽輪機(jī)本體特點(diǎn)阿爾斯通30萬(wàn)千瓦級(jí)汽輪機(jī)從設(shè)計(jì)上采取優(yōu)化汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)的措施。整個(gè) 汽輪機(jī)的通流部分按模塊化設(shè)計(jì)，其 36萬(wàn)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(lái)滿足用戶提出的對(duì)機(jī)組容量的要求。鄂電汽輪機(jī)由高壓、中壓和低壓三個(gè)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(duì)稱結(jié)構(gòu)， 內(nèi)缸是流動(dòng)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?jǐn)偨o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??；這樣內(nèi)缸主要承受高溫

3、，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(dòng)式汽輪機(jī)工作原理。高、中壓缸均采用單流，標(biāo)準(zhǔn)化 的具有高氣動(dòng)性能的沖動(dòng)式葉片，通過(guò)動(dòng)葉片根部所需要的壓差很小，因而 每級(jí)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(jiān)實(shí)性能安全地采用高展弦比葉片，為擴(kuò)展單流提供了關(guān)鍵因 素。末兩級(jí)以前的所有各級(jí)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(dòng)應(yīng)力和葉片共振的 諧

4、波數(shù)，提高葉片的安全可靠性。末級(jí)葉片為1055mm的長(zhǎng)葉片，圓弧楓樹形 葉根，具有良好的氣動(dòng)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(wú)事故葉片。高、中、低壓轉(zhuǎn)子都是整鍛轉(zhuǎn)子，均米用剛性聯(lián)軸器聯(lián)接。高壓轉(zhuǎn)子由 一個(gè)單列調(diào)節(jié)級(jí)和10個(gè)壓力級(jí)組成；中壓轉(zhuǎn)子由12個(gè)壓力級(jí)組成；低壓轉(zhuǎn) 子由2 X5個(gè)壓力級(jí)組成。高壓缸進(jìn)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(dú)立的 單側(cè)油動(dòng)機(jī)操縱。中壓缸進(jìn)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

5、汽門同樣由各自獨(dú)立的單 側(cè)油動(dòng)機(jī)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(dòng)環(huán) 密封，不僅耐磨、抗氧化、也防卡澀，提高機(jī)組的可靠性。當(dāng)主汽門和調(diào)速 汽門全開時(shí)，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(diǎn)設(shè)在中壓缸后軸承箱上。當(dāng)缸體受熱時(shí)，中壓 缸由死點(diǎn)向機(jī)頭方向膨脹，同時(shí)通過(guò)聯(lián)接高、中壓缸之間左右兩側(cè)推拉桿推 動(dòng)高壓缸，并由高、中壓缸貓爪搭在#1-#2軸承箱水平滑動(dòng)板上滑動(dòng)。低壓外缸放置在支撐板上，支撐板放在固定于基礎(chǔ)的臺(tái)板上。外缸的絕 對(duì)膨脹以汽機(jī)側(cè)排汽口橫銷為死點(diǎn)向發(fā)電機(jī)側(cè)膨脹。低壓內(nèi)缸以凝汽器中心 線

6、為死點(diǎn)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(dòng)，整個(gè)汽輪發(fā) 電機(jī)轉(zhuǎn)子以推力盤為死點(diǎn)，分別向前、后膨脹。1.1.3 汽輪機(jī)運(yùn)行的特點(diǎn)中壓缸啟動(dòng)是阿爾斯通公司大型再熱沖動(dòng)式汽輪機(jī)的一大特點(diǎn)。該公 司經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的試驗(yàn)、完善和實(shí)踐，已具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。在電調(diào)系統(tǒng)中配有專用的 中壓缸啟動(dòng)程序，全部自動(dòng)化，十分可靠。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，該公司在11個(gè)國(guó)家的 110臺(tái)以上大型機(jī)組采用中壓缸啟動(dòng)，超過(guò)35000次，每次都是成功的。機(jī)組采用中壓缸沖轉(zhuǎn)，滑壓?jiǎn)?dòng)，在負(fù)荷達(dá)到額定功率的91 %時(shí)，主 蒸八、汽壓力達(dá)到額定值。在中壓缸沖轉(zhuǎn)直至帶少量負(fù)荷，其高壓缸一直處于真空 狀態(tài)。主蒸汽經(jīng)高壓旁路進(jìn)入再熱

7、器，便于在啟動(dòng)過(guò)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(shí)相當(dāng)于中壓凝汽式機(jī)組的啟 動(dòng)，控制比較方便。由于設(shè)計(jì)時(shí)已按予定啟動(dòng)程序詳細(xì)地進(jìn)行過(guò)脹差計(jì)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(dòng)過(guò)程中只需按預(yù)定的程序進(jìn)行控制， 無(wú)需進(jìn)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(wú)需控制 各種溫差指標(biāo)。機(jī)組按沖轉(zhuǎn)前的金屬溫度或停機(jī)時(shí)間分為：冷態(tài)啟動(dòng)、溫態(tài)啟動(dòng)、熱 態(tài)和極熱態(tài)啟動(dòng)四種方式，每種方式的啟動(dòng)，均可按自己的程序進(jìn)行啟動(dòng)。機(jī)組中壓缸啟動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：a）在啟動(dòng)及低負(fù)荷時(shí)，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

8、溫度過(guò)高，也避免了常規(guī)啟動(dòng)時(shí)，第 一級(jí)隔板承受很大的熱應(yīng)力。中壓缸啟動(dòng)使汽輪機(jī)受到極少的熱沖擊，延長(zhǎng) 機(jī)組的使用壽命。b）可以在低負(fù)荷下運(yùn)行，不受時(shí)間限制。在電網(wǎng)發(fā)生臨時(shí)故障的情況下，機(jī)組可以單獨(dú)帶廠用電運(yùn)行，直至電網(wǎng)恢復(fù)，又可迅速投入并網(wǎng)。c）啟動(dòng)程序可以人為任意中斷，不至影響汽輪機(jī)壽命，運(yùn)行比較靈活。d）機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中熱應(yīng)力小，啟動(dòng)時(shí)間相應(yīng)縮短，從冷態(tài)啟動(dòng)至滿負(fù)荷僅為3小時(shí)20分鐘。停機(jī)1小時(shí)后的極熱態(tài)啟動(dòng)至滿負(fù)荷僅需35分鐘。e）機(jī)組具有良好的調(diào)峰性能。對(duì)負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng)，在低負(fù)荷時(shí)也有較好的經(jīng)濟(jì)性，升負(fù)荷率高，在帶額定負(fù)荷的50 %以下時(shí)，負(fù)荷變化率為每分鐘 4 % ;在5070 %時(shí)

9、，變化率為7 % ;負(fù)荷達(dá)70 %以上時(shí)，可按10 %的變化 率增減負(fù)荷。f）汽輪機(jī)組及其系統(tǒng)，采用MICROREC自動(dòng)控制裝置。用多臺(tái)微機(jī)分散控 制處理的數(shù)字電調(diào)系統(tǒng)。該裝置分為檢測(cè)、保安和控制調(diào)節(jié)三個(gè)系統(tǒng)，滿足 機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的各方面要求；并可增強(qiáng)與鍋爐及電網(wǎng)調(diào)度協(xié)調(diào)控制能力；有 自動(dòng)和人工手動(dòng)調(diào)節(jié)功能。在單獨(dú)帶低負(fù)荷或帶廠用電負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行的 動(dòng)態(tài)過(guò)程使機(jī)組的功率改變適度，不出現(xiàn)大幅度波動(dòng)。1.1.4 汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)概述鍋爐來(lái)的新蒸汽以雙一單雙的主蒸汽管道，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一沖

10、一雙管道方式經(jīng)左右中壓聯(lián)合 汽門，由二根導(dǎo)汽管通過(guò)中壓缸作功后經(jīng)二根聯(lián)通管引入低壓缸，然后進(jìn)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(tái)低加進(jìn)入除氧器 除氧，再由給水泵升壓經(jīng)兩臺(tái)高加和一臺(tái)外置式蒸汽冷卻器加熱后送往鍋爐。旁路系統(tǒng)選用二級(jí)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(shí)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(jī)構(gòu)采用電液執(zhí)行系統(tǒng)，能滿足 大提升力和快速動(dòng)作要求。1.2 330MW 汽輪機(jī)的主要技術(shù)規(guī)范本汽輪機(jī)為北重廠與法國(guó)阿爾斯通公司合作生產(chǎn)的330MW亞臨界，凝汽式 汽輪機(jī)，與采用水氫氫冷卻的

11、發(fā)電機(jī)及1025t / h自然循環(huán)燃煤汽包爐配套， 鍋爐與汽機(jī)的熱力系統(tǒng)采用單元制布置。1.2.1 型號(hào)：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(dòng)方向：自汽輪機(jī)向發(fā)電機(jī)看為逆時(shí)針?lè)较颉?.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 C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 C3.789MPa540 C849.3t/h626.6t/h再熱蒸汽壓力再熱蒸汽溫度再熱蒸汽流量低壓缸排汽流量低壓缸排汽壓力0.0049MPa循環(huán)水冷卻水溫20 C給水溫度255.8 C熱耗率8012.5KJ/KW汽耗率2.845Kg/KW -h回?zé)岢槠?jí)數(shù)7級(jí)高壓缸速度變動(dòng)率%中壓缸速度變動(dòng)率%保安系統(tǒng)動(dòng)作速率110%Nq1.2.3軸系臨界轉(zhuǎn)速及振動(dòng)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(jī)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