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1、 N150-13.24/535/535-1 型150MW 中 间 再 热 凝 汽 式 汽 轮 机产品说明书南京汽轮电机(集团)有限责任公司 Z70902.01/011南京汽轮电机(集团)有限责任公司 代号 Z70902.01/01 代替N150-13.24/535/535-1 型 150M W 汽 轮 机 说明书 共 34 页 第 1 页 编 制 屠虹 2008-8-12校 对 杨方明 2008-8-12审 核 马艳增 2008-8-12会 签标准审查 郝思军 2008.8.11审 定 马艳增 2008-8-12批 准标记 数量 页次 文件代号 简 要 说 明 签名磁盘(带号) 底图号 旧底图
2、号 归档Z70902.01/012目次0 前言1 主要技术规范和经济指标1.1 主要技术规范1.2 技术经济指标及保证条件2 总体设计2.1 机组运行特点2.2 主蒸汽，再热蒸汽和回热系统2.3 配汽2.4 阀门管理2.5 汽封系统2.6 汽轮机本体和管道疏水系统2.7 真空系统2.8 润滑油系统3 本体结构3.1 高中压外缸3.2 高压内缸3.3 高中压转子3.4 喷嘴组和高中压隔板3.5 高中压汽缸温度测定Z70902.01/0133.6 低压缸3.7 低压转子3.8 低压隔板3.9 动叶片3.10 轴系和支承系统3.11 轴承和轴系的安全监视3.12 盘车装置3.13 阀门与管道3.14
3、 滑销系统和胀差附录 1 150MW 高中压转子寿命损耗曲线附录 2 纵剖面图Z70902.01/0140 前言本汽轮机是我公司吸收国内外先进技术设计制造的超高压 150MW 机型，为一次中间再热、单轴、双缸双排汽、纯凝汽式汽轮机。本说明书主要介绍该机组总体设计和本体结构，使用本说明书时请参阅相关部套图纸。辅机、调节保护、其他分系统见相关说明书或图纸上的说明：供应项目清单安装说明书 运行说明书 螺栓热紧说明书 产品证明书 供油保安系统说明书 TSI 系统说明书盘车装置使用说明书 热力特性曲线 管道计算技术要求 自密封系统说明书 疏水系统说明书 凝汽器说明书 汽封加热器说明书 低压加热器说明书
4、本文件中热力系统的压力一律用绝对压力，用（a）注明。 油系统的压力一律用表压，不加（a） 。 真空度和负压用文字注明，本说明书采用法定计量单位。注：左、右定义为：从汽轮机朝发电机方向看去，左手侧为左，右手侧为右。前后定义为：靠近汽机为前，靠近发电机为后。Z70902.01/0151 主要技术规范和经济指标1.1 主要技术规范型号：N150-13.24/535/535 型型式：超高压中间再热、单轴、双缸双排汽凝汽式汽轮机功率：150MW最大连续工况功率：150 MW额定蒸汽参数新蒸汽： （高压主汽阀前）13.24 MPa(a)/535再热蒸汽：（中压联合汽阀前）2.359 MPa(a)/535背
5、压：4.8 KPa(a)（THA 工况）额定新汽流量：441 t/h最大新汽流量：480 t/h配汽方式：全电调（阀门管理）转向：从汽机向发电机方向看为顺时针方向转速：3000r/min轴系临界转速：（计算值）r/min1728（高中压转子一阶2221（低压转子一阶）通流级数：共 31 级，其中：高压部分：1 调节级+8 级压力级中压部分：10 级压力级低压部分：26 级压力级给水回热系统：2 高加+4 低加+1 除氧汽封系统：自密封系统（SSR）末级叶片长度：725mm末级动叶片环形排汽面积：24.692m 2最大吊装重量：Z70902.01/01647t（安装时，低压外缸下半组合）28t（
6、检修时，低压外缸上半组合）汽轮机本体外形尺寸（长宽高）13.6m7.34m5.2m（高度指从连通管吊环最高点到运行平台的距离）主机重量： 375t（包括高、中压阀门及其支架，高、中压主汽管及基架等） 。最大起吊高度： 8.6m（吊装低压外缸时）运行平台高度： 9.0m汽轮机与凝汽器的连接方式：刚性产品执行标准：GB5578-85固定式发电用汽轮机技术条件1.2 技术经济指标及保证条件1.2.1 汽轮机在额定工况下，计算热耗为：8141.9KJ/KW.h（1944.7kcal/KW.h）保证热耗: 8182.6 KJ/KW.h（1954.8kcal/KW.h）达到这一保证的必要条件是：a) 新蒸
7、汽和再热蒸汽参数为额定值；b) 背压不高于额定值；c) 按规定的回热系统运行；d) 主给水流量等于主蒸汽流量；e) 发电机效率不低于 98.4%f) 所规定的最终给水温度；1.2.2 如果机组投运后未及时进行热力鉴定试验，应按 IEC953-2 国际电工委员会参考资料进行老化折扣；汽轮机效率老化折扣如下：a) 3-12 个月，每月 0.07%b) 13-24 个月，每月 0.042%热力鉴定试验的方法、测试仪表精度、测试数据的误差修正、实测热耗的计算方法应符合 GB8117-87电站汽轮机热力性能验收试验规程的规定，经过误Z70902.01/017差修正的热耗试验值相对于保证热耗的允许误差为+
8、1%。2 总体设计2.1 机组运行特点2.1.1 启动状态本机组启动状态的划分是根据高压内缸上半调节级后内壁金属温度。冷态启动：小于 150 温态启动：150300热态启动：300400 极热态启动：4002.1.2 启动方式本机组采用高中压缸启动方式。2.1.3 运行操作控制方式运行人员手动方式（手动） ，运行人员自动方式（半自动） ，汽轮机自启动方式（全自动） 。2.1.4 阀门管理机组稳定运行时，宜采用喷嘴调节方式，尽量减少节流状态的阀门损失，当负荷变动及启动过程中为保证机组全周进汽缩短启动时间，宜采用节流调节方式，即所有阀门同步开关。2.1.5 机组运行本机组可以按定压和定-滑-定两种
9、方式运行。调峰运行时推荐采用定-滑-定运行方式。机组在 90%THA 负荷以上时采用定压运行，机组在 90%40%THA 负荷时采用滑压运行，机组在 40%THA 以下负荷时采用定压运行。这种运行方式能够提高机组变工况运行时热经济性，减少进汽部分的温差和负荷变化时的温度变化，因而降低机组的低周热疲劳损伤。2.1.6 调峰若机组年运行时间平均不少于 7500 小时，调峰运行负荷允许稳定运行时间为：负荷（%THA） 小时/每年100% 450075% 2000Z70902.01/01840% 10002.1.7 机组允许负荷变化率100%50% 5%TRL/min20%50% 3%TRL/min2
10、0% 2%TRL/min2.1.8 机组最小负荷机组最小稳定负荷应取决于锅炉的低负荷能力和机组末级动叶片振动特性，汽机允许最小稳定负荷是 30%TRL。2.1.9 本机组在 30 年使用期间，带厂用电不允许超过 10 次，每次不允许超过 15 分钟。机组甩负荷以后空负荷运行每次不允许超过 15 分钟。2.2 主蒸汽，再热蒸汽和回热系统2.21 主蒸汽及再热蒸汽系统本机组主蒸汽及再热蒸汽系统采用单元制。从锅炉过热器出来的主蒸汽经过两根主蒸汽管进入高压主汽调节阀，然后再由四根高压主汽管导入高压缸。在高压缸内作功后的蒸汽通过两个高压排汽止回阀，经两根冷端再热蒸汽管进入锅炉再热器。再热后的蒸汽温度升高
11、到 535，压力2.12MPa(a)，再经过两根热端再热蒸汽管进入中压联合汽阀，然后由四根中压主汽管导入中压缸，本机组采用二级串联简化旁路系统。2.2.2 回热系统本机组有七级回热加热。两个高压加热器，一个除氧器，四个低压加热器。THA 工况各段抽汽参数和流量见表 2.2.1。当加热器切除和新蒸汽参数降低时，为了保证叶片的应力不超限，应减负荷限制流量运行。任何工况时调节级后压力和各抽汽压力不得超过最大工况下相应的压力。Z70902.01/019表 2.2.1 THA 工况各段回热抽汽参数，流量汇总表 抽汽段号 1 2 3 4 5 6 7抽汽器 JG2 JG1 CY JD4 JD3 JD2 JD
12、1抽汽点（第几级后）高压 7级后高压 9级后中压 6级后中压 8级后中压 10级后低压 3级后低压 5级后抽汽压力（ MPa(a)） 3.523 2.497 0.6876 0.4604 0.24 0.0541 0.0131抽汽压损 3% 3%抽汽温度 357.55 314.2 372.76 308.48 238.78 101.66 21.28流量 t/h 19.73 45.84 11.03 13.12 26.44 14.73 7.7923 配汽 本机组控制系统具有阀门管理功能，它能实现两种不同的进汽方式，即喷嘴配汽和节流配汽。为减少启动过程中的热冲击，启动应采用节流配汽（全周进汽方式） ，以避
13、免汽缸及转子应力过大，保证机组顺利起动。在达到目标负荷且温度场趋于稳定后可切换到喷嘴配汽，保证较好的经济性。采用喷嘴配汽（部分进汽）：高压部分共有 4 个调节阀，对应 4 组喷嘴。喷嘴组的序号及汽道数目见图 2.3.1，喷嘴组与调节阀序号相对应。当 1、2 号调节阀阀杆开启到 26.196 mm 时，3 号调节阀开启；当 3 号调节阀阀杆行程达到到 25.308mm 时，4 号调节阀开始开启。采用节流配汽（全周进汽）：高压部分四个调节阀根据控制系统的指令按相同的阀位开启，对应于 4 组喷嘴同时进汽。再热蒸汽通过 2 个中压联合汽阀从汽缸中部上下半四个进汽口进入中压部分为全周进汽。中压联合汽阀内
14、和调节阀共 1 个阀座，有各自独立的油动机分别控制。调节阀口径 400mm，流量在 30%以下时起调节作用，以维持再热器内必要的最低压力，流量大于 30%时，调节阀一直保持全开，仅由高压调节阀调节负荷。Z70902.01/0110从汽机向发电机看图 2.3.1 喷嘴组排列顺序及汽道数24 阀门管理阀门管理配汽技术的指导思想就是要求汽轮机在整个运行范围内能够随意选择调节方式并实现节流调节与喷嘴调节无扰转换。采用节流调节方式使汽轮机快速启动和变负荷不致产生过大变负荷,不致产生过大的热应力(减少机组寿命损耗)，在正常负荷范围内采用喷嘴调节变压运行方式使机组有最好的经济性和运行灵活性。启动过程：在汽轮机冲转、升速、并网、带低负荷阶段一般选用节流调节方式。因该方式为汽流全周进入中压缸或高压调节级，使汽缸和转子能均匀地加热膨胀，故能有效降低启动过程中的热应力和调节级动叶的机械应力。正常负荷运行：如果负荷变动频繁且变动率较大时，为使汽轮机高压缸温度变化最小，热应力最低，应选用节流调节方式。但若机组长期在低于额定负荷稳定运行时则应选用喷嘴调节方式以获得较高的热效率。停机过程：若正常停机并计划停机后检修，则采用喷嘴调节方式是有利的，因该方式停机后金属温度较低可缩短机组冷却时间。对于停机时间只有几小时的调峰机组或其它短暂的临时停机，为了使停机后金
