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67.1%
0.9%
(2)空气压缩机
轴流式
级数:
19级
导叶类型:
进口导叶角度可调
转速:
5015r/min
压缩比(ISO条件):
11
吸入流量(15oC):
102.5kg/s
出口压力(15oC):
11ata(1.115MPa)
转子材质:
锻钢
动叶、静叶、进口导叶材质:
铬合金钢
汽缸:
水平中分式,碳钢
(3)燃烧室
燃烧器类型:
管式
燃烧器数量:
8个环向布置
每个燃烧器燃料喷咀数:
1个
值班燃料:
点火器类型:
火花塞
火焰探测器数量及类型:
4个UV探测器
燃烧室材质:
镍基合金
(4)燃气透平
轴流,反动式
3级
转子:
中空空冷型,锻钢
导叶材质:
高铬合金钢
动叶材质:
高镍合金钢
气缸:
(5)燃机发电机
全封闭,水/空冷,同步,室外式
WY16Z-037LLT
1套
额定功率:
28500KW
额定电压:
10.5KV
额定电流:
1844A
额定转速:
3000r/min
额定频率:
50HZ
功率因素:
0.85
励磁机型式:
无刷励磁
防护等级:
IP54室外型
(6)煤气(BFG)压缩机
单缸轴流式
20级
入口侧5级导叶角度可调
驱动器:
燃气透平
6462r/min
壳体型式:
水平中分
进气条件:
流量:
134500Nm3/h-dry
煤气类型:
压力:
+800mmAq(g)
温度:
25oC
出气状态:
压力:
11.8ata(1.1956MPa)
350oC
1.2余热锅炉汽机发电机组型号、参数和主要技术规格
(1).余热锅炉
卧式、自然循环,双压余热锅炉
Q427/571-76(9.6)-6.1(0.4)/485(210)型
额定主蒸汽流量:
76t/h
额定主蒸汽压力:
6.1MPa(g)
额定主蒸汽温度:
485℃
次高压汽包工作压力:
6.5MPa(g)
额定低压蒸汽流量:
9.6t/h
额定低压蒸汽压力:
0.4MPa(g)
额定低压蒸汽温度:
210℃
低压汽包(除氧器)工作压力:
0.42MPa(g)
给水温度:
50℃
排污率:
1%
余热锅炉进口烟气流量:
547t/h
余热锅炉进口烟气温度:
571℃
余热锅炉排烟温度:
~117℃
制造厂家:
德尔塔动力设备(中国)有限公司
(2).汽轮机
单缸、冲动式、双压补汽凝汽式
LZN22-5.88/0.4型
台数:
22MW(设计值22.63MW)
额定进汽压力:
5.88MPa(a)
额定进汽温度:
480℃
额定进汽量:
额定补汽压力:
0.4MPa(a)
额定补汽温度:
205℃
额定补汽量:
8-10t/h(设计值9.6t/h)
排汽压力:
6.93kPa
冷却水温(额定/最高):
28/35℃
额定转数:
南京汽轮电机厂
(3).发电机
全封闭,风冷,同步,室内式。
QFW-25-2
额定输出功率:
25MW
0.8
相数:
3
额定端电压:
10.5kV
频率:
3000r/min
励磁方式:
无刷励磁
1.2燃气轮机系统及辅助设备选择
涟钢燃气联合循环发电工程选用日本三菱重工制造的M251S型多轴、轴向排气、室外式、主燃低热值高炉煤气的重型燃气轮机。
各系统及设备分叙如下:
1.2.1燃气轮机机械附件系统
1)燃气轮机支承及轴承系统:
燃气轮机支承系统为压气机进气端和透平排气端两个支承点,轴承系统共有2个径向支承轴承和1个轴向止推轴承,压气机进气端轴颈处轴承包括止推轴承。
燃机冷端驱动、轴向排气。
主煤气压缩机有2个径向支承轴承和1个轴向止推轴承;
燃气轮机发电机有2个、励磁机有1个径向支承轴承。
2)主齿轮箱(变速器)
燃气轮机压气机进气端通过主齿轮箱与发电机、煤气压缩机等附件相连。
发电机外端与机组启动装置连接。
主齿轮箱类型:
水平,平行,双旋型
速度:
3000/5015/6462r/min
3)启动装置
型式:
电动—液力偶合转矩变换器
电动机:
电压:
交流10kV
功率:
1500kW
1500r/min
4)盘车装置
交流电动3S离合器
盘车速度:
3r/min
电动机功率:
交流7.5kW
1.2.2燃气轮机润滑油系统
机组成套配置润滑油站一套,为压气机、燃气透平、发电机、煤气压缩机、启动装置、盘车装置、主齿轮箱等提供润滑油。
其主要组成如下:
1)螺杆式主油泵1台,流量4200l/min,压力0.64MPa.g,由辅助传动齿轮轴驱动。
2)离心式交流电动润滑油泵1台,流量4200l/min,压力0.64MPa.g,3000r/min,电动机驱动,交流380V,90kW。
3)离心式直流电动事故润滑油泵1台,流量2400l/min,压力0.15MPa.g,1800r/min,电动机驱动,直流220V,15kW。
4)润滑油箱1个,26m3;
电加热器,交流7.5kW。
5)润滑油过滤器1台,过滤精度200目。
6)油冷却器1台,板式,流量(油/水)252/200m3/h;
油温(进口/出口):
70/50oC;
水温(进口/出口):
40/46oC;
压力损失(油/水):
32/11kPa。
1.2.3燃气轮机控制油系统
机组成套配置设控制油站一座,为煤气压缩机可调静叶执行器、煤气旁通流量控制阀、煤气旁通压力控制阀及超速跳闸煤气快速切断阀等提供液压控制动力油。
油箱和管道材质均为不锈钢。
控制油站主要组成如下:
1)主控制油泵1台,活塞式,流量150l/min,压力9.8Mpag。
由辅助传动齿轮传动,1500r/min。
2)电动交流铺助控制油泵1台,叶片式,流量170l/min,压力9.8Mpag。
电动机驱动,55kW,380V,1500r/min。
3)控制油箱1个,材质不锈钢,正常操作时容积740l。
4)油冷却器1台,管壳式。
流量(控制油/润滑油)350/1000l/min;
控制油温度(进口/出口):
70/65oC;
润滑油温度(进口/出口):
60/62oC。
1.2.4压气机抽气及透平冷却空气系统
为了延长燃气轮机高温部件使用寿命,减少热应力、热变形,对其进行空气冷却,对轴承采取空气密封。
压气机第6级后抽气除装有低压防喘排放阀外,可经过密封空气过滤器过滤后送至燃气轮机冷热端轴承作为轴承密封空气用。
压气机第11级后抽气除装有高压防喘排放阀外,可经过透平冷却空气系统冷却器、冷却空气过滤器后作为燃气透平转子、第2、3级喷咀叶片及透平气缸的冷却空气。
压气机第19级后排气一部分可通过燃烧器旁通阀控制作为燃烧器、透平第1级喷咀叶片等高温部件的冷却空气。
压气机高压和低压防喘振阀均为气动控制阀。
透平冷却空气系统冷却器技术特性:
管壳式
1台
流量(空气/冷却水):
10.1kg/s/128m3/h
空气温度(进口/出口):
335/158oC
冷却水温度(进口/出口):
40/67oC
压力损失(空气/冷却水):
22/25kPa。
1.2.5燃气轮机脱盐水闭式循环冷却水系统及发电机开式循环水系统
燃气透平冷却空气系统冷却器、润滑油冷却器、煤气冷却水冷却器等均采用脱盐水闭式循环冷却水系统。
该系统由板式换热器、循环水泵、闭式稳压罐等组成,系统中循环脱盐水量为630t/h。
系统主要组成如下:
1)板式换热器(买方供):
2台,1台运行,1台备用
BR1.6-0.6-418-E型
流量(脱盐水/冷却水):
630/790m3/h
脱盐水温度(进口/出口):
52/40oC
35/45oC
2)电动循环水泵(买方供):
3台,2用1备
XA150/32
370m3/h
扬程:
33mH2O
1450r/min
电动机型号:
Y250M-4型
55kW
380V
3)闭式稳压罐(买方供):
数量:
1个
容量:
3m3
燃气轮机发电机空气冷却器采用开式循环冷却水系统。
发电机空气冷却器冷却用水直接取自循环冷却水进水母管,用后送至循环冷却水排水母管。
循环冷却水量为160t/h。
1.2.6燃气轮机进排气系统
1)进气系统
压气机与燃气轮机同轴,其进气系统设有过滤装置、消声装置。
过滤装置具有过滤、防水、防杂质进入及防冻的功能,并配有反冲清吹装置,不考虑进气冷却装置。
燃机所需空气量为:
5180Nm3/min,对空气的质量要求非常严,要求过滤效率99.97%,过滤精度@0.3μm。
为此,系统设置了一个8000Nm3/min的三级过滤器。
三菱极力推荐从日本引进。
通过招标,通过反复研究分析,我们还是选择了价格最低的国产设备。
工艺流程采用三级过滤:
1、初过滤:
包括下列部件:
①不锈钢丝网,规格为20目。
②除雾器,除去空气中的水雾。
③粗过滤器,过滤精度为10μm,过滤效率99.9%
2、高效过滤(AAF燃气轮机专用纸质滤筒),99.5%@0.5μm
3、高效微粒过滤(AAFHEPA过滤器),99.97%@0.3μm
二.设备主要技术参数及配件清单
2.1一级粗过滤器
规格
610*610*48mm
数量
120个
过滤面积
72m2(0.6m2/个)
工作温度
-30-+66℃
过滤元件材质
优质聚酯纤维
过滤效率
90%@10um
除雾器
~80m2
2.2二级高效过滤器
过滤空气量
8000Nm3/min
滤芯规格
¢324*660
滤芯数量
400个
8400m2(21m2/个)
复合纤维滤纸
吸入状态过滤精度
≥0.5μm
99.5%
初阻力
<100Pa
正常运行
≤600Pa
终阻力
≤800Pa
2.3三级高效微粒过滤器(HEPA)
过滤器规格
610*610*292
过滤器数量
144
过滤面积
5760m2(40m2/个)
初始阻力
≤200Pa
1200Pa
过滤效率及精度
99.97%@0.3μm
2)排气系统
燃气轮机轴向排气,机组配套有排气管道及非金属波形膨胀节。
1.2.7燃气轮机清洗系统
1)压气机通流部分清洗装置
压气机通流部分采用离线“湿式”液体清洗法,在机组解列冷拖转速下进行液体清洗,有效除去压气机通流部分叶片上各种水溶性物质及各种沉积物。
清洗系统设有清洗净水压力罐装置1套,利用压缩空气压力提供压力清洗液从压气机入口喷嘴喷入进行压气机通流部分清洗。
2)煤气压缩机通流部分清洗装置
煤气压缩机通流部分采用在线“干式”颗粒冲刷清洗法,在机组运行时,把
比压缩机叶片材料软,但却有一定硬度的颗粒利用N2压力罐装置送入压缩机入口,利用这些颗粒流过通流部分时的冲刷和摩擦作用来剥离积垢物。
常用的冲刷材料是果壳或果核细粒,颗粒尺寸为1.5~4mm。
1.2.8燃气轮机控制及操作用压缩空气系统
燃气轮机压缩空气系统分为仪表(控制)压缩空气和操作(普通)压缩空气。
仪表压缩空气主要用于燃气轮机本体各气动阀、调节控制阀,煤气供应系统气动调节阀、快速切断阀等用户。
普通操作压缩空气主要用于燃气轮机压气机通流部分清洗系统、煤气系统吹扫等、均为瞬间短时用户。
燃气轮机控制和操作用压缩空气分别由厂区现场已有的仪表用压缩空气管网和普通压缩空气管网供给,可满足本工程的需要。
本厂区现场已有仪表用压缩空气管网和普通压缩空气管网,仪表压缩空气工作压力0.4~0.6MPa、常压露点≤-40℃、含油<
0.1ppm、含尘<
1mg/Nm3、含尘粒径<
1μm。
可以满足本次工程的需要。
1.2.9燃气轮机危险气体监测及消防系统
燃气轮机己配套装置了功能完善的燃气监测、火灾报警及消防系统。
1.3余热锅炉系统及辅助设备选择
联合循环余热锅炉与M251S型燃气轮机相匹配,能在燃气轮机各可能负荷运行工况下,有效地吸收燃气轮机排气的显热,生产符合汽轮机要求的动力蒸汽用于发电;
余热锅炉采用半露天布置,双压、无补燃、无再热、自然循环、卧式余热锅炉。
次高压部分包括省煤器、蒸发器及汽包、过热器、减温器等,锅炉额定工况蒸发量76t/h;
低压部分包括凝结水加热器、蒸发器、内置式除氧器及低压汽包、过热器等,锅炉额定工况蒸发量9.6t/h。
余热锅炉系统包括烟气系统,给水系统、排污和排汽系统等。
1.3.1余热锅炉烟气系统及设备
燃气轮机为轴向排气,烟气经燃机排气道出口后接入余热锅炉系统。
燃机排气道出口和余热锅炉本体之间没有设置旁路烟囱。
1.3.2余热锅炉除氧给水系统
余热锅炉采用单元制给水系统。
系统化学补给水送入余热锅炉内置式除氧器上。
除氧器启动汽源可来自厂区供热蒸汽管网系统;
正常运行时除氧用加热蒸汽用余热锅炉自产蒸汽。
由凝结水泵升压送来的凝结水经余热锅炉凝结水加热器加热后进入除氧器,次高压给水泵将除氧后的水送入锅炉省煤器。
为了避免给水泵在启动和低负荷运行时出现汽蚀,在给水泵与除氧箱间设置了给水再循环管,正常运行时除氧器压力为0.42MPa(g)。
次高压给水泵:
上海凯士比泵有限公司
水泵主要技术参数:
名称
单位
运行工况
设备安装位置
室内
泵型号
HGB3/10
进水温度
℃
154
进水压力
MPa
0.62
介质比重
Kg/m3
913
运行点扬程
m
968
880
782
运行点流量
m3/h
54
85
105
运行点效率
%
62.4
70.2
70
运行点必须汽蚀余量
3.0
4.0
5.2
转速
r/min
2980
运行点轴功率
KW
208.3
264.9
291.5
泵允许最小流量
23
电动机技术参数:
型号
YKK450-2
额定功率
355
额定电压
KV
10
同步转速
rpm
3000
频率
HZ
50
温升标准
温升按B级考核
绝缘等级
F
防护等级
IP44
冷却方式
空空冷却
生产厂家
南阳防爆电机厂
水泵结构:
结构型式:
卧式多级节段式离心泵
叶轮级数:
10
轴承型式:
滑动轴承(上海凯士比泵有限公司)
轴承润滑方式:
稀油润滑(盘管冷却)
轴封型式:
机械密封
联轴器型式:
金属叠片挠性联轴器
进出口方位:
进口:
垂直向上出口:
垂直向上
进出口规格:
进口:
DN125/1.6Mpa出口:
DN80/16Mpa
旋转方向:
顺时针(从电机向泵看)
1.3.3余热锅炉加药、排污及排汽系统
1)炉水校正加药系统
余热锅炉锅内采用磷酸盐防垢处理,加药点在锅炉高、低压汽包。
选用磷酸盐加药装置一套。
该装置配有高低压加药泵各2台,溶液箱和自动搅拌机各2个,正常运行时高低压加药泵均一运一备,一泵对一台锅炉锅筒加药。
2)排污系统
余热锅炉双压汽包均有连续排污及定期排污系统,按燃机联合循环余热锅炉特点,连续排污及定期排污均接入共用的1个排污扩容器,连续排污系统二次蒸汽不予回收。
锅炉排污水在扩容器内扩容降压后排入附近降温排水井。
定期排污扩容器(1台):
DP-3.5型
容积:
3.5m3
工作压力:
0.15Mpa
3)排汽系统
余热锅炉向空排气管和起跳压力最低的安全阀排汽管均设消音器、满足环保要求。
4)联氨加药系统
为了保护余热锅炉凝结水加热器不氧化腐蚀,在凝结水泵之后凝结水管道上装置联氨加药系统,进行凝结水预除氧,加药点在就近锅炉之前凝结水管道上。
选用联氨加药装置一套,该装置配有溶液箱和自动搅拌机各1个,加药泵2台,一运一备。
1.3.4管道疏水系统
全厂设有疏水扩容器一台、疏水箱二台。
锅炉和汽机间管道疏水接入疏水扩容器后排入疏水箱,再用疏水泵加压送至除氧器。
1)疏水泵(2台)
IS80-50-200型
50m3/h
50mH2O
2950r/min
Y160M1-2型
15kW
2)疏水箱(2台)
每台容积:
20m3
3)疏水扩容器(1台)
SK-0.75型
1.4汽轮机系统及辅助设备选择
涟钢联合循环发电装置包括一台燃气轮机、一座余热锅炉配一台汽轮机。
选用补汽凝汽式汽轮发电机组,与燃气轮机及其余热锅炉相匹配。
双压余热锅炉带低压自除氧装置,汽轮机无需抽汽回热加热系统。
汽轮机系统立足于运行安全可靠,自控水平较高,操作管理方便。
汽轮机汽水系统包括主蒸汽系统,蒸汽旁路系统,汽封系统,主凝结水系统,疏放水系统,抽真空系统;
汽轮机油系统包括润滑油系统,调节保安油系统。
1.4.1主蒸汽系统
因本期工程仅有一套联合循环发电装置,余热锅炉与补汽凝汽式汽轮发电机之间主蒸汽管道采用单元制连接。
来自余热锅炉的高压新蒸汽经电动主汽阀到主汽门。
主汽门内装有蒸汽滤网,以分离蒸汽中的水滴和防止杂物进入汽轮机。
蒸汽经主汽门后分两路分别进入汽轮机蒸汽室两侧,蒸汽在汽轮机中膨胀作功。
来自余热锅炉的低温蒸汽经过电动补汽阀、补汽阀进入汽轮机的级间,与前一级的排汽混合,进入下一级做功,最后随主汽流进入凝汽器。
1.4.2蒸汽旁路系统
为了确保系统可靠运行,设有蒸汽旁路系统。
在汽轮机启动、甩负荷或停机检修时,蒸汽旁路系统通过两级减温减压装置及时向凝汽器排放低温低压蒸汽,确保余热锅炉和汽轮机的设备安全。
蒸汽旁路系统中减温减压装置前还配置有必要的快开快关阀,和主蒸汽系统中的主汽阀、补汽阀配合运行,确保主蒸汽管道压力在安全范围内。
1.4.3汽封系统
汽轮机前后汽封近大气端的腔室和主汽门、调节汽阀等各阀杆近大气端的漏汽均有管道与汽封加热器相连,使各腔室保持-1.013kPa~-5.066kPa的真空,以保证蒸汽不漏入大气,同时可将此漏汽加热凝结水以提高机组的经济性。
前后汽封的平衡腔室和各阀杆的高压漏汽端均与均压箱相连,均压箱上装有汽封压力调整分配阀,使均压箱保持2.94~29.4kPa,当均压箱中压力低于2.94kPa时,高于2.94kPa的抽汽通过该分配阀向均压箱补充,当均压箱中压力高于29.4kPa时,多余的蒸汽也通过汽封压力调整分配阀排入凝汽器中。
1.4.4主凝结水系统及设备
主凝结水系统采用单元制。
汽轮机凝汽器的主凝结水由汽轮机凝结水泵升压,经汽轮机轴封凝汽器和余热锅炉中凝结水加热器加热,然后送往余热锅炉自除氧锅筒,进入余热锅炉热力系统。
联合循环汽轮机凝汽器具有能够在夏季最高冷却水温度条件下,凝结补汽凝汽式汽轮机最大排汽或凝结蒸汽旁路最大旁通蒸汽的能力,凝汽器型号和技术规格如下:
单壳体、对分双流程、表面式
型号:
N-2400型
换热面积:
2400m2
正常28oC,最高35oC
冷却水管材料:
不锈钢螺纹管
汽轮机配备二台凝结水泵,每台泵出力为额定设计工况下的凝结水量,另加10%的裕量。
凝结水泵后有一路再循环凝结水可引入凝汽器上部,在启动、低负荷或主蒸汽旁路时用于冷却旁路蒸汽、维持凝汽器正常水位,保证凝结水系统正常运行。
凝结水泵型号和技术规格如下:
6N6型
2台,正常1运1备
流量:
60~120m3/h
扬程:
60m~70mH2O
转速:
2950r/min
电动机型号:
Y180M-2型
功率:
37kW
电压:
380V
1.4.5疏放水系统
联合循环汽轮机无抽汽回热系统,因此就没有给水回热加热器疏放水系统。
汽轮机本体的汽缸、前后汽封及主汽阀的疏水则送入汽轮机本体疏水扩容器最后进入凝汽器。
1.4.6抽真空系统
蒸汽在汽轮机内膨胀作功后排入凝汽器凝结成水,在凝汽器内即形成真空。
为了去除在运行中逐渐积聚在凝汽器中的空气,在凝汽器两侧装有抽气管,由水环真空泵将空气吸出排入大气。
水环真空泵由南京汽轮电机厂配套供货,数量2台,一用一备。
1.4.7汽轮机油系统
汽轮机油系统包括润滑油系统和调节保安油系统。
汽轮机油系统由南京汽轮电机厂成套供应组合油站。
组合油站除配置汽轮机轴头主油泵、主油箱、油冷却器、油过滤器外,还成套供应交流辅助油泵、交流润滑油泵和直流润滑油泵各一台。
除了组合油站,现场需另外制作一台容积为2m3的补充油箱,真空式滤油机等可公用的油系统设备,本工程不再增加配置。
油系统设备主要技术规范如下:
1)油冷却器
水量:
2台
冷却面积:
40m2
管材:
HSn70-1
冷却水入口温度:
33oC
出口油温度:
45oC
冷却水流量:
117.5m3/h
油量:
42.2m3/h
2)交流辅助油泵
100Y120B
0.0239m3/s
94mH2O
Y250M-2型
55kW
AC380V
3)交流润滑油泵
65Y60B
0.0067m3/s
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