chapter-5-驅(qū)動給水泵的小汽輪機與汽輪機旁路系統(tǒng)解析.ppt

1、第五章 驅(qū)動給水泵汽輪機與汽輪機的旁路系統(tǒng),驅(qū)動給水泵汽輪機,小汽輪機的作用,驅(qū)動給水泵。所以必須滿足鍋爐所需的供水要求。因此，小汽輪機的運行方式與主汽輪機的大不相同。主要表現(xiàn)在小汽輪機自身的潤滑油系統(tǒng)、壓力油系統(tǒng)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)上，特別是表現(xiàn)在小汽輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能上,汽輪機驅(qū)動給水泵的優(yōu)點：,轉(zhuǎn)速高、軸短、剛度大、安全性好。當系統(tǒng)故障或全廠停電時，仍可保證鍋爐用水 采用大型電動機驅(qū)動給水泵時，啟動電流大，啟動困難。而汽動給水泵不但便于啟動，而且可配合主機的滑壓運行進行滑壓調(diào)節(jié),采用大型電動機驅(qū)動給水泵時，其耗電約為全廠廠用電的50；而采用汽動給水泵則可降低廠用電，增加供電量34； 可以通過變速

2、運行來調(diào)節(jié)給水泵的流量，故可省去電動給水泵的變速器及液壓聯(lián)軸器 ,汽輪機驅(qū)動給水泵的缺點,啟動時間長，汽水管路復雜，此外，還需要備用汽源,小汽輪機的結(jié)構(gòu),驅(qū)動給水泵的小汽輪機本體結(jié)構(gòu)的組成部件與主汽輪機的基本相同，主汽閥、調(diào)節(jié)閥、汽缸、噴嘴室、隔板、轉(zhuǎn)子、支持軸承、推力軸承、軸封裝置等樣樣俱全。 和主汽輪機類似，不同的制造廠，小汽輪機的具體結(jié)構(gòu)也有所不同。有雙流程的反動式汽輪機，配有兩個主汽閥和三個調(diào)節(jié)閥，其中一個為低壓主汽閥，對應(yīng)兩個低壓調(diào)節(jié)閥。每個低壓調(diào)節(jié)閥對應(yīng)一組噴嘴（ABB公司），也有單流程沖動式汽輪機，配有高壓主汽閥調(diào)節(jié)閥和低壓主汽閥調(diào)節(jié)閥（Alsthom公司）,小汽輪機的供汽來自主

3、汽輪機 小汽輪機至少必須準備兩路供汽的汽源，即高壓汽源和低壓汽源。 600MW機組中，高壓汽源來自主汽輪機的高壓缸排汽（即再熱冷段的蒸汽），低壓汽源來自主汽輪機的中壓缸排汽（第4段抽汽，與除氧器相同）（本機組低壓汽源為工作汽源）。有的機組，還配備了來自其他機組的高壓汽源的切換設(shè)施（如石洞口二電廠）。,根據(jù)主汽輪機的不同運行工況，小汽輪機的汽源分別來自再熱蒸汽冷段和主汽輪機的4段（中壓缸排汽）抽汽處。 高壓主蒸汽（再熱冷段蒸汽）經(jīng)高壓主汽閥、調(diào)節(jié)閥后進入汽缸下部的噴嘴室。低壓蒸汽則經(jīng)低壓主汽閥、調(diào)節(jié)閥后進入汽缸上部的第一級（低壓）噴嘴。 兩臺小汽輪機（A/B）的排汽經(jīng)各自的電動碟閥之后排入凝汽器

4、AB。,小汽輪機排汽口管道的支管上設(shè)有電動真空破壞閥，該閥在機組正常運行時處于關(guān)閉狀態(tài)。其下游管道上還接有密封水管，使該支管保持一定的水位，以確保真空破壞閥的嚴密性。密封水來自凝結(jié)水系統(tǒng)，經(jīng)5的節(jié)流孔板后進入支管，其溢水排入地溝。排汽碟閥的閥桿處也接有密封水管，以確保小汽輪機排汽管道的嚴密性。,小汽輪機的軸封系統(tǒng)與主汽輪機的軸封系統(tǒng)相連通，小汽輪機啟動時，由主汽輪機的軸封系統(tǒng)蒸汽向小汽輪機的第一段前、后軸封供汽然后經(jīng)第二段軸封排入軸封冷凝器。 正常運行時，小汽輪機第一段前軸封的蒸汽排入主汽輪機的軸封蒸汽系統(tǒng)，并隨主汽輪機的軸封排汽經(jīng)減溫減壓器后，向小汽輪機的第一段后軸封供汽，其供汽壓力由主汽輪

5、機軸封系統(tǒng)的出口。,每臺機組的給水系統(tǒng)采用250 %B-MCR的汽動給水泵和130%B-MCR的啟動（備用）電動給水泵。 汽動給水泵組布置在汽機房運轉(zhuǎn)層，標高為13.7m。每臺機組的兩臺汽動給水泵為頭對頭的布置型式。,沖動式小汽機技術(shù)規(guī)范（1）型號：N12.5-1.089,型式：單缸、單流程、單軸、沖動式、純凝汽、高壓蒸汽內(nèi)切換 運行方式：變參數(shù)、變功率、變轉(zhuǎn)速 額定功率：12.287MW（給水泵效率為85%，轉(zhuǎn)速為5680 r/min） 內(nèi)效率：83 %（額定功率時） 最大連續(xù)功率：14.130MW 額定進汽壓力：1.089MPa，溫度367.9 額定排汽壓力：6.28 kPa，溫度37 額

6、定轉(zhuǎn)速：5680 r/min 調(diào)速范圍：2900 6000 r/min 葉片級數(shù)：6級,（2）蒸汽參數(shù),高壓汽（主汽輪機高壓缸排汽參數(shù)） 壓力：1.376 4.913MPa 溫度：290.8 324.1 低壓汽（在主機TMCR工況時，給水泵低壓主汽門前） 壓力：1.089 MPa 溫度：367.9 流量：2x57.07=114.14t/h 低、高壓汽切換時主機負荷范圍30%（滑壓運行） 低、高壓汽切換時低壓蒸汽參數(shù)壓力為0.3412 MPa，溫度349.46 調(diào)試用汽源輔助汽源：壓力1.6 MPa，溫度350，流量8 t/h。,小汽機給水泵組在甩全負荷時轉(zhuǎn)速飛升率7% 小汽機超速保護、動作轉(zhuǎn)速

7、：6250r/min（機械）6200r/min（電氣）,軸振動值（雙向峰值） 各軸振動值,附屬系統(tǒng),潤滑油系統(tǒng) 每臺小汽機自身配置電動油泵供油系統(tǒng)，供小機本體軸承和被驅(qū)動的給水泵軸承潤滑用油及小汽機保安用油。 油質(zhì)牌號：L-TSA32 供油量：350 l/min 油壓：0.25 MPa(g),冷油器,容量2 100 % （其中1 臺備用） 冷卻面積30 m2 進/出口油溫55/45 冷卻水：凝結(jié)水或海水淡化水 設(shè)計壓力0.30.8 （水側(cè)1 （油側(cè)）MPa 進口水溫35 進口水壓0.8 MPa 冷卻水量50 t/h，水質(zhì)要求淡水 水側(cè)阻力10 kPa，油側(cè)阻力50 kPa 重量（空載）800

8、kg，（滿載）1130 kg,軸封與漏汽,軸封蒸汽參數(shù)：溫度：121176 ，壓力：0.0207 0.031Mpa(g) 流量：200 kg/h 軸封蒸汽供應(yīng)方式：主機汽封供汽母管 小汽機不需要配供軸封用減溫減壓裝置 盤車轉(zhuǎn)速r/min ：40 與汽動給水泵連接方式：疊片撓性聯(lián)軸器,給水泵汽輪機具有下列停機保護項目（ETS） ：,超速保護：汽輪機有機械超速保護和電氣超速保護兩套無關(guān)聯(lián)的保護裝置。 軸向位移大保護 瓦振大保護 潤滑油壓低保護 動力油壓力低保護 真空低保護 軸振大保護 軸瓦溫度高保護 回油溫度高保護 MEH停機 手動停機,反動式小汽機技術(shù)規(guī)范型號：NK63/71/0,型式：單缸、單

9、軸、反動式、純冷凝、冷端汽外切換 運行方式：變參數(shù)、變功率、變轉(zhuǎn)速 額定功率：9.598MW（給水泵效率為84%，轉(zhuǎn)速為5616 r/min） 內(nèi)效率：84 %（額定功率時） 最大連續(xù)功率：14.MW 額定進汽壓力：1.11 MPa，溫度365.1 額定排汽壓力：6.9 kPa，溫度38.7 額定轉(zhuǎn)速：5516 r/min 調(diào)速范圍：2846 5691r/min 葉片級數(shù)：11級 末級葉片長度：303.1m,（2）蒸汽參數(shù),高壓汽（無） 低壓汽（在主機TMCR工況時，給水泵低壓主汽門前） 壓力：1.168 MPa 溫度：368.1 流量：2x46.7t/h 在主機負荷變化到約40時（主機定壓運

10、行時）可自動切換汽源，在主機負荷變化到約30%(主機滑壓運行時)可自動切換汽源，由高壓到低壓，或低壓到高壓。切換過程中亦允許高壓和低壓兩種蒸汽同時作為小機的工作汽源。,小汽機給水泵組在甩全負荷時轉(zhuǎn)速飛升率7.3% 小汽機超速保護、動作轉(zhuǎn)速：6050 r/min（機械） 5919 r/min（電氣）,軸振動值（雙向峰值）各軸振動值,附屬系統(tǒng),潤滑油系統(tǒng) 每臺小汽機自身配置電動油泵供油系統(tǒng)，供小機本體軸承和被驅(qū)動的給水泵軸承潤滑用油及小汽機保安用油。 油質(zhì)牌號：L-TSA32(GB11120-89) 供油量：6500080000kg 油壓：0.15 MPa(g),（3）冷油器,容量2 100 %（

11、其中1 臺備用） 冷卻面積31m2 出口油溫45 盤車轉(zhuǎn)速r/min 120 與汽動給水泵連接方式:齒式聯(lián)軸器直聯(lián),小機對汽源參數(shù)和適應(yīng)性 高壓汽源允許的初壓變化 入口初壓允許在小于額定壓力10%下運行。 在非正常情況時，壓力瞬時值允許在130%額定壓力以下，但在初壓高于額定壓力的10%以上運行累計持續(xù)時間允許為12小時/12個月。 高壓汽源允許的初溫變化 正常情況，初溫不超過額定初溫加8 異常情況，不超過額定初溫加14，累計持續(xù)時間不大于400小時/12個月；也不能超過額定初溫加28，其累計持續(xù)時間不大于80小時/12個月。,汽輪機的旁路系統(tǒng),一、旁路系統(tǒng)及其設(shè)備,旁路系統(tǒng)：蒸汽不進入汽輪機

12、做功，而經(jīng)過減壓、 減溫器進入低一級的蒸汽管道或凝汽器。 一、旁路系統(tǒng)的作用 1加快啟動速度、改善啟動條件 使鍋爐的供汽參數(shù)盡快達到汽輪機的要求，加快啟動速度。 2保護再熱器 使再熱器不致于因干燒而損壞。 3回收工質(zhì)與消除噪聲 排大氣，一方面，損失了工質(zhì)和熱量 另一方面，制造排汽噪聲和熱污染 旁路系統(tǒng)則可以達到既回收工質(zhì)又保護環(huán)境的目的。 防止鍋爐超壓 當快速減負荷或甩負荷時，旁路可防鍋爐超壓，安全閥動作的次數(shù)。,二、旁路系統(tǒng)的型式,常見的有以下幾種類型 1、三級旁路系統(tǒng),高、低壓旁路串聯(lián)用快速液壓系統(tǒng)控制 整機旁路用慢速電機控制,優(yōu)點：能適應(yīng)各種工況的調(diào)節(jié)，運行靈活性較高 能迅速將大量蒸汽排

13、往凝汽器，避免或減少鍋爐對空排汽 缺點：系統(tǒng)復雜、金屬消耗量和投資大、布置困難、操作運行復雜,2、兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng),I 級旁路（高壓旁路） 防再熱器超溫或燒壞 II 級旁路（低壓旁路） 回收工質(zhì)，消除噪音,3、兩級并聯(lián)旁路系統(tǒng),高壓旁路 保護再熱器（熱段設(shè)對空排汽閥） 整機旁路 將各種工況下的多余汽排入凝汽器，運行時該旁路還起安全閥的作用,4、單級（整機）旁路系統(tǒng),優(yōu)點：系統(tǒng)簡單、投資省、便于操作 缺點：再熱器得不到保護（啟動、甩負荷）；滑參數(shù)啟動時，不能調(diào)整再熱汽汽溫。,5、裝有三用閥的旁路系統(tǒng),實質(zhì)：兩級串聯(lián)旁路 容量：鍋爐蒸發(fā)量的100%。,特點： 旁路閥兼啟動調(diào)節(jié)閥、減溫減壓旁路閥、安

14、全閥的作用，故稱：三用閥。 三用閥可控，能實現(xiàn)快速自動跟蹤超壓保護，省去鍋爐安全閥。 甩負荷后爐可不熄火，事故排除后幾分鐘內(nèi)即可重新投入運行 減溫水的調(diào)節(jié)與高壓旁路快速聯(lián)動，減少了電廠龐大的減溫減壓系統(tǒng)及設(shè)備。 三用閥是在德國首先開始使用的，在世界各地已經(jīng)被廣泛采用。東鍋研制的三用閥，正在工程上試用。,三、旁路系統(tǒng)的容量,目前國產(chǎn)機組一般設(shè)計為1530的鍋爐額定蒸發(fā)量。 試驗與運行經(jīng)驗認為： 大機組調(diào)峰，旁路的主要功能是滿足機組熱態(tài)啟動的要求。故容量以3050鍋爐額定蒸發(fā)量為宜。,四、旁路系統(tǒng)控制的執(zhí)行機構(gòu),執(zhí)行機構(gòu)：液動、電動 液動：動作快（15s），系統(tǒng)復雜、投資大、運行費用高、維護工作量大。 電動：動作慢（1040s），結(jié)構(gòu)和操作維護簡單。,五、600MW汽輪機旁路系統(tǒng)及其設(shè)備 蘇爾壽公司,系統(tǒng)組成： 高壓旁路控制閥、高壓旁路減溫水調(diào)節(jié)閥、高壓旁路減溫水隔離閥、低壓旁路控制閥、低壓旁路減溫水調(diào)節(jié)閥、低壓旁路減溫器、高低壓供油裝置等。,蘇爾壽公司旁路系統(tǒng)設(shè)備,該閥： 減溫、減壓都在一個閥體內(nèi)完成，不另設(shè)減溫器。,蘇爾壽公司旁路系統(tǒng)設(shè)備,該閥：無減溫功能。,漢川電廠二期的汽輪機旁路系統(tǒng) 德國BOPP公司,系統(tǒng)組成： 高壓旁路控制閥； 低壓旁路控制閥； 高壓旁路減溫水調(diào)節(jié)閥； 低壓旁路減溫水調(diào)節(jié)閥； 液控站。