汽機熱力及輔助系統..ppt

汽輪機的主、再熱蒸汽及旁路系統,機組采用一次中間再熱系統，一般把進入汽輪機高壓缸的蒸汽稱為主蒸汽；把高壓缸排汽送到再熱器重新加熱后進入中壓缸的蒸汽稱為再熱蒸汽；把連接主蒸汽管道和再熱器管道及凝汽器之間的管道稱之為旁路系統。,現代發(fā)電廠中常用的主蒸汽管道有以下幾種形式：單元制、切換母管制、集中母管制的擴大單元制系統。350MW機組的主蒸汽系統一般采用單元制。從鍋爐過熱器出口接出單根主蒸汽管道，到汽輪機處再分成兩根支管分別接到汽輪機兩個自動主汽門。這樣可消除熱偏差。該機組自動主汽門與調節(jié)汽門直接相連，每只自動主汽門供2只調節(jié)汽門，每只調節(jié)汽門出口都有1根管子與高壓缸的一組噴咀室相連，這樣高壓缸共有4根調門導汽管。從主汽管上還接出給水泵汽輪機新蒸汽管道，高壓旁路管道及軸封供汽管道。,1、主蒸汽系統,2、再熱蒸汽系統,再熱蒸汽系統通常分為兩段：冷段和熱段。冷段是指從高壓缸排汽至再熱器入口，而熱段是從再熱器出口至中壓聯合汽門前。高壓缸排汽經高排逆止門引入再熱器處，分為二根支管接到再熱器入口聯箱的兩個接口上，在逆止門后接有二段抽汽和高壓缸通風排汽管道，高壓旁路的排汽也均接入本系統。在再熱器入口的兩根支管上各裝有一只噴水減溫器，用于事故時，噴水減溫以防止再熱器超溫，減溫水來自于給水泵的中間抽頭。從鍋爐再熱器的二個出口接出兩根蒸汽匯合成一根主管后通往汽輪機中壓缸，在進中壓缸前分兩路通往中壓缸左右兩側再熱汽門。,汽輪機旁路系統是現代單元機組熱力系統的一個重要組成部分，當機組冷態(tài)啟動時，在汽輪機沖轉、升速或開始帶負荷時鍋爐產生的蒸汽量要比汽輪機需要的蒸汽量大，此時旁路系統可作為啟動排汽用，這樣鍋爐可以獨立地建立與汽輪機相適應的汽溫和汽壓，從而縮短了機組的啟動時間，既回收了工質，又清除噪音污染。本機組設置30高、低壓串聯旁路，并簡化功能，僅用于機組高壓缸啟動。為協調機組以最短時間完成冷態(tài)啟動。高、低壓旁路蒸汽控制閥執(zhí)行機構采用液動執(zhí)行器，有高壓旁路閥、高壓噴水調節(jié)閥、高壓噴水隔離閥、低壓調節(jié)閥、低壓噴水調節(jié)閥等，液動執(zhí)行器配備有專用旁路油站。由獨立的油箱、油泵、過濾器、蓄能器、再生裝置、熱控元器件等構成。使用高壓抗燃油，泵出口油壓和系統油壓維持在13-19Mpa。旁路噴水減溫水源高壓旁路取自高壓給水系統，低壓旁路取自凝結水系統。,3、旁路系統,第二節(jié)抽汽回熱系統,本機組共有八段不調整抽汽，其中前三段接至高壓加熱器，第四段抽汽供除氧器并供帶給水泵小汽輪機及一般廠用汽使用，后四段供給低壓加熱器用汽。,1、高壓加熱器,本機組采用的高壓加熱器為臥式U形管管板表面式加熱器?；瑝哼\行，采用大旁路系統，逐級自流疏水，末級高壓加熱器后疏水進入除氧器。各高壓加熱器設危急疏水管，危急疏水直接排入汽輪機本體疏水擴容器。,本機低壓加熱器型式：采用臥式殼管表面式、U型加熱器，管材采用不銹鋼。低壓加熱器與高壓加熱器的基本結構相同，主要區(qū)別在于沒有過熱蒸汽冷卻區(qū)，只有凝結段和疏冷段。管材均采用不銹鋼材料，在所有加熱器的疏水、蒸汽進口設有保護管子的不銹鋼緩沖擋板。,2、低壓加熱器,3、軸封加熱器,軸封加熱器主要作用是用凝結水來冷卻各段軸封和高、中壓主汽調節(jié)閥閥桿抽出的汽氣混合物，在軸封加熱器汽側腔室內形成并維持一定的真空。由殼體、管系、水室等組成。在正常運行中，100%的凝結水進入軸封加熱器的水室后，一部分作為冷卻水經U形管折流返回到水室出水口，其余的凝結水經過內旁通閥由進水室直接流入出水室，兩部分水匯合后流出加熱器。蒸汽空氣混合物進入軸封加熱器進行熱交換，使凝結水溫度升高，而汽氣混合物中絕大部分蒸汽凝結成水，通過疏水出口管，經水封管疏入凝汽器，不凝結的氣體則由軸封風機抽出并排入大氣。,第三節(jié)疏水系統,1、系統概述疏水系統是汽輪機的熱力系統的一個重要組成部分。疏水的來源有：冷態(tài)蒸汽管道的暖管；蒸汽長期滯留在某管段或附件而冷卻凝結；蒸汽經過較冷的管道凝結；蒸汽帶水或減溫減壓器噴水過量等。若蒸汽管道中聚集有凝結水，運行時會引起水沖擊，使管道或設備發(fā)生振動，嚴重時使管道破裂或設備損壞，水若進入汽輪機，就是惡性汽輪機進水事故。因此，必須及時地將蒸汽管道中的疏水排放。用于收集和疏放全廠疏水的管路系統及其設備，稱為汽輪機的疏水系統。疏水系統包括：自動或手動控制疏水；節(jié)流孔連續(xù)疏水。疏水系統還包括通風系統，它在汽輪機遮斷時，主汽閥和再熱汽閥關閉的情況下，防止高壓缸通流部分的溫度快速升高。,第四節(jié)凝結水及補水系統,1、概述凝汽器是把低壓缸排汽變成凝結水，還接受來自軸封加熱器的疏水，低負荷時高低壓加熱器的疏水，啟動時汽機旁路排汽，疏水擴容器來的汽水等，所有這些汽水凝結后到達凝汽器熱井。凝結水由兩臺互為備用的主凝結水泵送到化學精處理裝置，經深度除鹽后，通過軸封加熱器、低加，送入除氧器。軸加和低加都設有旁路門，當加熱器發(fā)生故障而停用時，主凝結水由旁路門通過，不影響機組的運行。在軸加的出口裝有除氧器水位調整門，自動維持除氧器的正常水位。小汽輪機的排汽排入主機凝汽器。凝結水系統中處于真空狀態(tài)的水泵或閥門軸封處，均應接入有壓力的凝結水，達到水封的目的，以防止空氣漏入凝汽器。凝結水泵出口還提供旁路系統減溫水和主機，小機排汽缸噴水降溫水源，軸封減溫水水源。在凝結水泵瓣吸入口還接有空氣管，隨時將凝結水泵入口空氣，排入凝汽器，避免凝結水泵氣化。,補水系統,凝結水輸送泵凝結水補水系統設有凝結水輸送泵，正常運行時均處于熱備用狀態(tài)。凝結水輸送泵將凝結水貯水箱的除鹽水輸送到各個用戶，為系統提供補水或啟動用水。凝結水補水的主要用戶有：凝結水系統啟動注水、凝汽器的補水、加藥系統的用水、凝結水泵啟動初期的機械密封水源、除氧器上水等。,第五節(jié)給水系統,1、概述機組給水系統配置2臺50%容量的汽動泵和1臺30%容量的電動備用泵。給水箱下接有低壓給水母管，分別送到每臺給水泵進口。給水泵出口給水匯成1根總管，經#3、#2、#1高壓加熱器到鍋爐。汽動給水泵與其前置泵組成鍋爐給水泵組，向鍋爐連續(xù)供水并向鍋爐過熱器、再熱器及汽輪機高壓旁路提供減溫水。前置泵用于提高主給水泵入口的給水壓頭，滿足其必需的凈正吸入水頭。三臺給水泵還接有抽頭給水，供鍋爐再熱蒸汽的減溫水之用。每臺給水泵出口止回閥前，均接有最小流量再循環(huán)閥，當給水泵流量小于規(guī)定值時，再循環(huán)閥自動打開，防止給水泵低流量時發(fā)生汽化。給水泵裝有平衡管，以平衡推力。入口裝有濾網，防止雜物進入給水泵。給水泵還配有暖泵系統，以保證備用的給水泵可隨時啟動。,小汽輪機汽源正常運行時采用主汽輪機四段抽汽，啟動及備用汽源采用主汽輪機再熱冷段蒸汽，調試用汽采用輔助蒸汽。小汽機和主汽輪機共用軸封供汽源和軸封抽汽，小汽機疏水排入主凝汽器。小汽機與主汽輪機共用主凝汽器，主汽輪機額定排汽壓力8.5kPa。小汽輪機有獨立的潤滑油系統，和汽動給水泵共用。兩臺交流立式離心泵，一運一備。潤滑油冷油器設置2臺，一運一備。冷卻水溫在最高溫度38，油管道全部采用不銹鋼管。小汽機盤車裝置及其控制系統由DCS控制。盤車裝置能做到自動嚙合、自動退出而不發(fā)生撞擊,7、小汽機介紹,第六節(jié)輔助汽系統,1、概述輔助蒸汽系統作為機組和全廠的公用系統，向有關輔助設備和系統提供輔助蒸汽，以滿足機組啟動、正常運行、減負荷、甩負荷和停機等各種運行工況的要求。系統主要由輔助蒸汽母管、相鄰機組輔助蒸汽母管至本機組輔助蒸汽母管供汽管、本機組輔助蒸汽母管至相鄰機組輔助蒸汽母管供汽管、再熱蒸汽冷段至輔助蒸汽母管供汽管、軸封蒸汽母管，以及輔助蒸汽母管安全閥、減溫減壓裝置等組成。,2、輔汽汽源及主要用戶,輔汽系統有兩個汽源：啟動鍋爐供輔汽母管和四段抽汽、再熱蒸汽冷段。,用戶：除氧器、主機和小機軸封、小機啟動用汽、空預器吹灰、油槍霧化蒸汽以及暖通用汽等。,第七節(jié)潤滑油系統,1、潤滑油系統概述該系統除了為汽輪機和發(fā)電機各軸承、推力軸承和盤車提供潤滑油外，還為發(fā)電機密封油系統提供高壓和低壓兩路備用密封油。另外，還為調節(jié)保安系統提供壓力油。,2、潤滑油系統設備,該系統由油箱、高壓備用密封油泵、盤車油泵、直流油泵、冷油器、頂軸油泵、排煙風機和反沖洗濾網裝置等部件組成。正常運行中潤滑油系統全部需油量由主油泵提供。主油泵出口油管道入油箱內，分成兩路，一路通過固定節(jié)流孔供發(fā)電機高壓備用密封油和汽輪機危急保安裝置，另一路油供射油器作為動力油。在開機和停機的過程中，主油泵不能為潤滑油系統提供足夠的油壓和油量時，由交流油泵和高壓密備油泵提供油源。交流油泵提供低壓密封油和各種軸承潤滑油的全部用油。而高壓備用密封油泵提供高壓備用密封油和危急保安裝置的用油。另外，該系統設有直流油泵作為事故狀態(tài)下的交流油泵的備用泵。與交流電源成交流軸承出現故障時，能確保汽輪機軸承潤滑油供油。,系統中裝有兩個冷油器。注油器出口和交流油泵出口供軸承潤滑油經冷油器送至汽輪發(fā)電機的各軸承。正常運行一臺投用，另一臺保持備用狀態(tài)，在需要時亦可兩臺并聯運行。冷油器的冷卻水量根據冷油器出口油溫來調節(jié)，保持在3845之間，兩臺冷油器間裝有三通切換閥，可以在運行中切換。該機運行中對油質要求高，故專門配備兩套自動反沖洗過濾裝置。一套投用，另一套備用狀態(tài)，備用自動反沖洗裝置內應充滿油。在運行狀態(tài)下，可通過中間切換閥進行切換，以不斷消除油中水分和雜質，滿足機組對油質的要求。,汽輪機組一般裝有23臺頂軸油泵。汽輪發(fā)電機組在啟動前和停機后都須進行盤車。由于機組的軸系很重，盤車時所需要的啟動轉矩大，為減少盤車與電動機的功率，并避免軸瓦和軸頸間發(fā)生的干摩擦，特設有高壓油頂軸系統。頂軸油用油來自冷油器出口和油箱中，經濾網進入兩臺或三臺100%容量的變量柱塞泵，出口壓力1015MPa。為使進入各軸承頂軸油孔的油量均勻，減少各油泵壓力脈沖的影響，出油匯集到母管，再分配進入各軸瓦頂軸油孔，并在通向有一軸承的的頂軸油管上裝有單向止回閥，分別向軸承供油。,3、頂軸油設備,第八節(jié)EH控制油系統,1、EH供油系統簡介大型汽輪機組采用數字式電液調節(jié)系統（簡稱DEH-DIGITALELECTICHYDRAULICCONTROLSYSTEM），其液壓調節(jié)系統（簡稱EH）的控制油為14MPa的磷酸脂抗燃液，而機械保安油為0.7MPa的低壓透平油，該系統有一個獨立的高壓抗燃油供油裝置。供油系統部分又可分為供油裝置、自循環(huán)冷卻系統、自循環(huán)再生過濾系統以及油管路及附件（油管路、高壓蓄能器、膨脹支架等）。EH供油系統的功能是提供高壓抗燃油并由它來驅動閥門和執(zhí)行機構，這種高壓抗燃油是一種磷酸酯合成油，它具有良好的抗燃性能和流體穩(wěn)定性，自燃點約為537.8。,2、EH供油裝置的組成,供油裝置的主要功能是為執(zhí)行機構提供所需的液壓動力，同時保持液壓油的正常理化特性。它由油箱、油泵-電機組件，控制塊、濾油器、磁性過濾器、溢流閥、蓄能器、自然循環(huán)冷卻系統、抗燃油再生過濾系統、EH油箱加熱器、ER端子盒和一些對油壓、油溫、油位進行報警、指示和控制的標準設備所組成。,正常運行時通過油泵吸及濾網將EH油箱中的抗燃油吸入，油泵出口的壓力油(工作壓力為14.00.5Mpa)經過濾油器通過單向閥及溢流閥進入EH油箱出口高壓蓄能器，和該高壓蓄能器相聯的高壓油母管（HP）將高壓抗燃油送到各執(zhí)行機構和OPC、超速保護及AST自動停機危急遮斷系統。供油裝置有二路獨立的泵組，它既可以同時工作，使流量提高2倍，又可以在正常時獨立工作，互為備用。正常運行時一臺工作，另一臺備有用，當汽輪機調節(jié)系統需要較大流量，或由于某種原因系統壓力偏低，通過壓力控制器逐級聯鎖另一臺油泵，使它們投入工作，以滿足系統對流量的需要。液壓系統各執(zhí)行機構的回油通過壓力回油母管（DP），經過一個冷油器冷卻后再通過回油濾油器回到油箱。本裝置備有再生泵組，可隨時投運再生裝置，以改進油液的品質。汽輪機左右兩側的調節(jié)汽閥組件旁邊分別放置兩臺高壓蓄能器，每個蓄能器均通過單獨的高壓截止閥與高壓母管相連。其作用在于當油泵突然失電時，它們可向EH系統供油。,3、供油裝置,第九節(jié)循環(huán)水、開式水系統,1、概述本機組共配置2臺循環(huán)水泵。取水泵房布置于電廠一側。泵房與主廠房之間的管線長約930m，循環(huán)水干管管徑為2.6m，循環(huán)水管內流速為3.082m/s，設計循環(huán)倍率為78.74倍。,2、系統用戶,1）、主機潤滑油冷卻器每臺機設有主機冷油器，正常情況下一臺運行，一臺備用。夏季循環(huán)水溫高時，兩臺冷油器可同時工作，以降低潤滑油溫。2）、開式泵及閉式水熱交換器開式水由兩臺開式水泵供給，其水源是循環(huán)水進水母管經電動濾網過濾后，進入開式水泵入口，經開式水泵升壓后共有兩路用戶。其一是主機兩臺真空泵板式換熱器冷卻用水，一路是閉式水熱交換器冷卻用水。本工程一臺機組配置2套閉式循環(huán)冷卻水熱交換器，熱交換器采用板式，板片材質鈦板。正常情況下一臺運行，一臺備用，通過開式冷卻水來冷卻各輔機冷卻器的閉式水回水，使其降低到允許的工作溫度范圍。,3、膠球清洗裝置,本期工程1臺機組共安裝2套膠球清洗裝置。膠球清洗裝置作用是借助水流的作用將大于鋼管內徑的膠球擠進凝汽器鈦管，對鈦管進行擦洗，減少熱阻，增大換熱系數，降低凝汽器的端差和汽輪機背壓，提高汽機熱效率。膠球具有一定硬度并富有彈性，膠球的氣孔均勻、孔間連通吸水性強，濕態(tài)球的比重與水相近，膠球在進入水室后從水室底部至頂部分層均勻懸浮，從而保證能清洗底部至頂部的每一根冷卻水管。每次投球的數量并說明計算依據：每次投球數量為750個。其計算依據冷卻管總數為14924根，投入運行的膠球數量為14924（7%13%）2522941個，大約按10取為750個，濕態(tài)膠球直徑不能超過干態(tài)膠球直徑0.5毫米，運行中膠球球徑應比凝汽器管子內徑大12mm，以防止膠球堵塞冷卻水管。,第十節(jié)真空系統,1、概述凝汽器真空系統的作用就是用來建立和維持汽輪機機組的低背壓和凝汽器的真空；正常運行時不斷地抽出由不同途徑漏入汽輪機及凝汽器的不凝結氣體。本工程真空系統每臺機組配置2臺水環(huán)式真空泵，電動機與真空泵采用直聯方式，啟動時，2泵運行，正常運行時，1用1備。每臺機組配置1臺水室真空泵。凝汽器水側真空泵用于抽出凝汽器水室內的空氣及不可冷凝氣體，建立虹吸；凝汽器汽側真空泵用于抽出凝汽器汽側不可冷凝氣體，維持凝汽器真空。,第十一節(jié)發(fā)電機冷卻水系統,1、概述汽輪發(fā)電機用的冷卻介質為氫氣和水，這是因為氫氣和水具有優(yōu)良的冷卻性能。定子冷卻水系統的主要功能是保證冷卻水（純水）不間斷地流經定子線圈內部，從而將部分由于損耗引起的熱量帶走，以保證溫升（溫度）負荷發(fā)電機的有關要求。同時，系統還必須控制進入定子線圈的壓力、溫度、流量、水的導電度等參數，使之符合相應的規(guī)定。定子線圈內冷卻水允許在滿載狀態(tài)時斷水運行時間不小于30秒。,2、發(fā)電機線圈冷卻水路系統,定子線圈冷卻水通過外部進水管進入發(fā)電機勵端定子機座內的環(huán)形總進水管，其中一路通過絕緣水管流入定子線棒中的空心導線，然后從線圈的另一端（汽端）經絕緣引水管匯入環(huán)形出水管；另一路經絕緣引水管流入定子線圈主引線，出主引線后經絕緣引水管匯入安置在出線盒的出水管，然后也經外管道匯入汽端環(huán)形出水管。雙路水流最后從汽端機座上部流出發(fā)電機，經總出水管返回到水箱。環(huán)形進水管和出水管的頂部通過一根排氣管相互連接，排氣管直接和水箱相通，用以排除定子線圈中的氣體。該排氣管還可在水系統斷水時起防止虹吸的作用?？傔M、出水管之間裝有壓差表計和一系列壓差開關，用于指示冷卻水通過定子線圈的水流壓降，并對不正常的壓降發(fā)出報警信號。外部總進、出水管上各裝有一個測溫元件和一個溫度開關，用于進、出水管的監(jiān)測和報警。此外，總進水管上還裝有錐形過濾器，用于防止較大尺寸的雜質進入定子空心導線?？傔M水管上裝有壓力表用于指示進水壓力。,第十二節(jié)發(fā)電機氫氣系統,1、概述本工程發(fā)電機的定子鐵芯和轉子采用氫氣冷卻，并采用二氧化碳作為置換介質。發(fā)電機氫冷系統采用閉式氫氣循環(huán)系統，熱氫通過發(fā)電機的氫氣冷卻器由冷卻水冷卻。運行經驗表明，發(fā)電機通風損耗的大小取決于冷卻介質的質量，質量越輕，損耗越小，氫氣在氣體中密度最小，有利于降低損耗；另外氫氣的傳熱系數是空氣的5倍，換熱能力好；氫氣的絕緣性能好，控制技術相對較為成熟。但是最大的缺點是一旦與空氣混合后在一定比例內（5%75%）具有強烈的爆炸特性，所以發(fā)電機外殼都設計成防爆型，氣體置換采用CO2作為中間介質。,2、正常運行純度,在發(fā)電機空側和氫側密封油泵均正常投入運行期間，氫氣純度應保持在95%或以上，如發(fā)電機在氫側密封油泵關閉情況下運行，氫氣純度應保持在90%以上，避免過量的耗用氫氣。在正常情況下，輸入發(fā)電機的氫氣濕度應不高于露點-50（新建電廠），機內循環(huán)的氫氣濕度不超過露點-5-25。,由于氫冷汽輪發(fā)電機的轉子軸伸出必須穿出發(fā)電機的端蓋，因此，這部分成了氫內冷發(fā)電機密封的關鍵。密封油分空側和氫側二個油路將油供應給軸密封瓦上的二個環(huán)狀配油槽，油沿轉軸軸向穿過密封瓦內徑與轉軸之間的間隙流出。如果這二個油路中的供油油壓在密封瓦處恰好相等，油就不會在二條配油槽之間的間隙中竄流。通常只要密封油壓始終保持高于機內氣體壓力，便可防止氫氣從發(fā)電機內逸出。氫側油路供給的油則將沿軸和密封瓦之間的間隙，流向氫側并流入消泡箱。而空側油路供給的油則將沿軸和密封瓦之間的間隙流往軸承側，并匯同軸承回油一起進入空側回油密封箱，從而防止了空氣與潮氣侵入發(fā)電機內部。,2、密封油系統概述,3、空側密封油油路,由交流電動機驅動的空側密封油油泵從空側回油箱取得油源，一部分油經油冷卻器、油過濾器后注入密封瓦的空側，另一部分油則