《汽机系统培训》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽机系统培训（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,600MW汽轮机介绍,2,1.汽轮机概述,3,主机型式,五台600MW汽轮机为上海汽轮机有限公司 (按照美国西屋技术)生产的亚临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机。 型号为N600-16.7/538/538（哈汽厂为537/537），额定功率600MW，最大功率634MW，从机头方向看为顺时针转动。汽轮机调节系统采用数字式电液调节（DEH-A）系统。 N汽轮机为凝汽式， 600机组容量600MW 16.7/538/538为主汽压力，主汽温度，再热汽温度,4,热力循环,锅炉来的新蒸汽经置于汽轮机两侧的两个固定支承的高压主汽调节联合阀，由两侧各二个调节阀流出，通过四根高压导汽管进
2、入高压缸喷嘴室，蒸汽通过四组喷嘴组进入调节级及11级压力级后由高压缸下部两侧排出进入锅炉再热器。再热后的蒸汽从机组两侧的两个固定支承的中压再热主汽调节联合阀及四根中压导汽管从中部进入分流布置的中压缸，经过正反各9级压力级后，从中压缸上部4个排汽口排出，合并成两根连通管，分别进入1号和2号低压缸。低压缸为分流结构，蒸汽从中部流入，经过正反向各7级压力级后，从4个排汽口向下排入2个凝汽器。排入凝汽器的乏汽凝结成凝结水,由凝结水泵升压后经化学精处理装置、汽封冷却器、四台低加进入除氧器，再由给水泵升压后经三台高加进入锅炉省煤器，构成热力循环。,5,汽轮机本体部分,机组整个通流部分共58级叶片，其中高压
3、缸1+11级，中压缸29级，低压缸2（27）级。高压缸为双层缸结构，中压缸为双层缸双流对称结构，两个低压缸结构相同，均为双层内缸加一外缸的三层缸结构，分流布置。 汽轮机转子为整体锻造而成，转子之间采用刚性连接，高压转子有连轴器、推力轴承、串轴测量盘、轴颈、前轴封（包括平衡盘）、调节级、各压力级、后轴封、1轴颈、连轴器、短轴、高压侧胀差、晃动测量、转速测量、主油泵、危急保安器。 汽轮机高中压转子为铬钼钒钢整锻转子，低压转子为铬镍钼钒钢整锻转子，高中低压均为无中心孔转子;四根转子的临界转速均低于工作转速，为饶性转子。,6,本体外形图,7,高压缸：,压力、温度较高，缸体较厚，但采用了双层缸结构，金属
4、内外温差小，缸体变薄，传热快，在变工况时热应力减小，不必另设法兰、螺栓加热装置。内缸由两块隔板组成，第一块上有喷嘴室、平衡环，第二块装静叶环：温度逐渐下降，每个隔板有不同温度，膨胀不会相互影响，可用不同金属材料。汽缸有四个猫爪分别搭在前轴承座和后轴承座上，并用来支撑刚体重量。,8,9,中压缸：,中压缸压力不太高，但是温度很高，而且容积流量较大，在各个汽缸中壁厚最厚。也采用双层缸设计，免除法兰、螺栓加热装置。采用汽流对称布置，不产生剩余推力，不设平衡活塞。中压缸中心有冷却汽管，从高缸排汽引汽来冷却中压转子的金属温度，作用：改善受再热蒸汽包围的中压缸进汽处受高温影响区域的叶根和转子的蠕变强度，并减
5、少转子弯曲的可能性。,10,11,低压缸：,由于容积流量增大是低压缸的主要问题，所以低压缸采用两汽缸，双向分流式，低压缸采用三层缸主要也是为了减小温差，以及大部件加工、组装方便。为了减小余速损失，尽可能的将排汽动能转变成压力能，在末级出口设置扩压导流环，为防止鼓风过热，在末级导流环外装有低负荷减温装置，当机组转速大于600rpm自动开启，负荷大于15自动关闭，如果排汽温度大于80度必须投人，（排汽缸极限温度121度）。低压缸部分的轴承座是与低压缸连成一体的，所以在运行中注意随着机组真空的变化引起低压缸的变形后，将引起轴承标高的变化。所以一定要控制排汽温度在正常范围内。 每个排汽缸上部设有大气安
6、全阀，防止低压缸排汽压力过高，保护低压缸和凝汽器。安全阀动作压力为0.118-0.137Mpa。,12,13,机组纵面图,14,高压转子,15,进汽方式：,新蒸汽从置于该机两侧的两个固定支承的高压主汽调节联合阀，由两侧各二个调节阀流出，经过四根高压导汽管进入高压缸喷嘴室气流调节方式有截流调节和喷嘴调节两种，新机组投运应采用截流调节（至少6个月），以后可以改为喷嘴调节，截流调节特点加热均匀，经济性差，喷嘴调节相反。 我厂喷嘴调节顺序为3、4号调门同时开关，之后1号调门，2号调门，上部先进汽有一定的压轴作用。,16,特点：,部动叶片用自带围带形成整条围带 末级叶片长905mm（哈汽厂为1000mm
7、） 高压调节级叶片为三叉三销三连体结构，其他叶片为T形叶片，采用侧装式。 中压各级叶片采用枞树形叶片，采用侧装式。 进汽管和喷嘴室采用压力密封环和内缸滑动连接 高、中压缸为内外双层缸结构，都为合金钢铸件， 低压缸为三层缸结构，外缸为三段连接件。 高、中、低压转子都由合金钢锻件加工，前箱带有主油泵及保安超速机构。 汽机调节级为冲动级，其他各级为反动级。,17,滑销系统,高、中、低压缸可以自由的在台板座上移动，由定位销定位移动方向。一般横销只有两个，与中心线的纵销定位一个死点。我厂机组死点在1低压缸的中心。 发电机有单独的滑销系统，有两个横销、两个纵销确定中心点。 高压转子的推力盘工作面为整个转子
8、的相对死点。 我厂机组滑销系统有 4个纵销：前轴承箱轴向2个，中轴承箱轴向2个 4个横销：低压缸I两侧中部2个，发电机两侧中部2个 6个立销：低压缸I轴线上2个，低压缸II轴线上2个，发电机轴线上2个 6个角销：前轴承箱2个（有2个用螺栓），中轴承箱4个 8个猫爪：高压缸4个，中压缸4个,18,汽缸膨胀,由于转子的质面比比汽缸的质面比小得多，在变工况时，转子快，所以产生膨胀不一致现象，这种转子与汽缸的膨胀之差为胀差。另外汽缸与转子的死点不同，内外缸的死点又有差别，所以不同动静部位轴向间隙变化不同。 低压胀差冷态10 mm，当转子正胀差达32.2mm及负胀差达6.3mm时报警，转子正胀差达33m
9、m及负胀差达5.5mm时，紧急停机。 高压胀差冷态10 mm，当转子正胀差达15.7mm及负胀差达6.3mm时报警，转子正胀差达16.5mm及负胀差达5.5mm时，紧急停机。 机组的绝对膨胀值在3739。,19,抽汽布置：,高压缸：一抽第7级后供#1高加 二抽高压缸排汽供#2高加 中压缸：三抽第5级后（前侧）供#3高加 四抽中压缸排汽供汽泵、除氧器 低压缸：五抽2级后供5低加 六抽4级后供6低加 七抽5级后供7低加 八抽6级后供8低加,20,轴瓦：,1、2、3、4瓦为四块可倾瓦（上下各两块），球面调整销支撑，可倾瓦的特点：瓦块多，每个瓦块有一个进油口，运行中每个瓦块形成一个油楔，可倾瓦每个瓦块
10、都可以单独调整其与轴径的相对位置，自位性好，能有效的防止油膜振荡，但承载能力差，用于载重较轻的轴承，加工工艺复杂。 5瓦由下部两块可倾瓦、上部圆筒瓦构成。 6、7、8瓦为圆筒瓦轴承，圆筒瓦的特点：只有一个进油口，在下瓦形成一个油楔，要改变间隙时，需经机械加工，承载能力强，但若负载较轻时，易产生油膜振荡（半速涡动）。 910瓦下部两块可倾瓦、上部圆筒瓦构成。,21,轴向推力及平衡,中压缸、低压缸为对称布置两侧轴向推力相互抵消，所以也不必采用平衡活塞，从而降低漏汽损失；采用双流结构，叶片高度减小，叶片离心力减小，摩擦损失减、漏汽损失增大。 高压缸压力高、蒸汽的容积流量小，无法做成双流结构。我厂机组
11、为反向布置，轴向推力指向前箱，采取的措施设置平衡活塞，实质为加大了直径的第一段轴封。由于齿形轴封，活塞两侧有一定压差，平衡活塞的力与轴向推力相反 轴向推力不可能完全平衡，相互抵消，而且与工况有关系，工况变化时推力发生变化，这一部分力依靠推力盘来平衡：推力轴承的安全系数一般大于1.51.7。我厂推力轴承位于2、3瓦之间，推力盘与高压缸转子制成一体，推力盘两侧各装有6块推力瓦，正常情况下轴向推力指向调速器端，所以二瓦侧为推力盘工作面。 串轴0点的确定：一般平衡盘的间隙在0.4mm左右，把平衡盘贴向工作面的位置定为0点，串轴向机头方向为正值，向发电机的方向为负值，我厂串轴值为0.9mm报警，1.0m
12、m保护动作。油膜后度0.1mm左右。,22,汽轮机主要控制和调节系统,机组的控制（DCS）选用德国西门子公司分散控制系统，设计包含CCS（协调控制）、DAS（数据采集系统）、SCS（顺序控制系统）等系统。与汽机数字式电液控制系统（DEH）、与给水泵汽轮机电液控制系统（MEH）（两套）、与汽机旁路控制系统（BPC）之间采用双向冗余数据通讯接口，由DCS系统的操作员站完成汽机的全部操作和监视功能，即共享操作员站。汽轮机的调节系统采用新华控制工程有限公司的数字式电液控制系统（DEHA型），它主要完成两个重要功能：汽轮机转速控制和汽轮机负荷控制，该系统具有数字系统的灵活性，模拟系统的快速性和液压系统的
13、可靠性，能集自动控制、过程监控和保护于一体。,23,机组控制方式,(1)手动控制 (2)汽轮机跟随的运行方式。锅炉响应机组负荷指令或运行人员手动指令的变化，汽机响应由锅炉引起的汽压变化。 (3)锅炉跟随的运行方式。汽机响应机组负荷指令或运行人员手动指令的变化，锅炉响应蒸汽流量变化及由汽机引起的汽压偏差。汽压的偏差值可用来校正负荷指令。 (4) CCS协调控制。锅炉与汽机同时响应机组各种负荷指令。 控制方式切换 在机组遇到受限制的工况时，控制系统能平稳地将运行方式自动转换至合适的运行方式。,24,DEH的基本运行方式,(1)操作员自动方式：在这种方式下，设定值及其变化率由运行人员在DEH操作盘上
14、设定。 (2)汽轮机自启动（ATC）：未使用 。 (3)遥控方式：在这种方式下，设定值由CCS等外部系统供给，其它操作仍由DEH系统完成。 (4)汽轮机手动方式：在这种方式下，通过直接手动操作各主汽门和调节门开度按钮来控制汽轮机。在工程师站使用此功能。,25,系统设置,机组共有8段非调整抽汽。回热系统包括3台高压加热器、1台除氧器、4台低压加热器,高、低压加热器均为表面式，各加热器为串联排列，疏水采用逐级自流方式。 给水系统配置两台容量为50%的汽动给水泵和一台容量为30% 的电动给水泵，正常运行中两台汽泵运行，电泵备用。小汽轮机汽源启动时采用厂用蒸汽，正常使用主机的第四段抽汽，低负荷时自动外
15、切换至再热冷段蒸汽。 本机组采用侧装式盘车装置，其位置在2号低压缸靠发电机侧。盘车装置盘车转速为2.4r/min。 汽轮机转子惰走时间全真空58min,无真空40min。,26,旁路系统概述,本机设有高、低压两级串联旁路系统。即由锅炉来的新蒸汽经高压旁路减温减压后进入锅炉再热器，由再热器返回的再热蒸汽经低压旁路减温减压后进入凝汽器。高旁的容量，低旁的容量为高旁的蒸汽流量与喷水流量的和即为锅炉最大额定出力（BMCR）的40%。由 CCI-SULZER公司制造。 高压旁路喷水减温取自高压给水，最大水压为22MPa，正常为21.8MPa，最高水温为172.9。 低压旁路喷水减温取自凝结水，水压：（2
16、.62 3.20 ）MPa，水温：35.8249。 高压旁路系统装置由高压旁路阀（高旁阀含减温器）、喷水调节阀、喷水隔离阀等组成，低压旁路系统装置由低压旁路阀（低旁阀含减温器）、喷水调节阀、喷水隔离阀等组成。,27,汽机主要保护,超速：OPC 3090r/min，机械超速不超过109110% 3330 r/min ；ETS/DEH电超速110% 3300 r/min EH油压低 9.5MPa 轴向位移大 1.0mm 润滑油压低 0.076MPa 凝汽器压力高 20.3kPa 轴振大 0.254 mm：本瓦Y向0.254mm与相邻瓦Y向报警0.125mm 高压缸压比低 1.7 （发电机并网且旁路有一开且调节级压力与高排压力比低） 高压缸排汽压力高 4.43 MPa 发电机跳闸 MFT DEH失电 手动停机,28,2.汽轮机主要技术规范（THA工况）,29,主要技术规范及性能,型号 N600-16.7/537/537（1.2号机组） 型式 临界、一次中间再热单轴四缸四排
