汽轮机旁路技术规范参考资料Word格式.docx
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取自凝结水
最大4.5MPa(g),0.8~3.0MPa,水温:
正常32℃,最高50℃
2.1.3旁路系统设计原则
(a)本工程机组主要承担基本负荷,并具有一定的调峰能力。
(b)机组设计年运行小时为5500小时,昼夜负荷变化范围40~100%额定负荷。
(c)机组滑压运行范围30~100%额定负荷。
(d)机组旁路系统型式:
汽机高低压两级串联旁路,低压旁路为两路。
(e)机组启动方式:
中压缸启动。
(f)旁路容量应考虑适当的裕量(不低于旁路容量的10%)
,低压旁路进出口管道规格及材料如下:
进口:
ID248×
53材料A335P92
出口:
Ø
762×
28.58材料A6911-1/4CrCL22
高旁喷水:
进出口:
168.3×
22.2材料15NiCuMoNb5
ID502×
32材料A335P92
914×
9.52材料A6911-1/4CrCL22
低旁喷水:
219×
7材料20G
旁路装置接口材料、口径应和接口管道一致,如材料、口径不一致,阀门制造商应保证所提供的材料与系统管道材料为同种材料,并根据需要提供过渡段,过渡段与阀门在工厂内完成焊接。
所有阀门接口坡口形式应和管道坡口形式一致。
高、低压旁路阀体要求采用F92材料,F92材料的许用应力满足ECCC2005的推荐数据的要求。
2.2性能要求
2.2.1装置构成及技术参数
本工程采用高压旁路(主蒸汽)和低压旁路(再热蒸汽)二级串联旁路系统装置,高压旁路装置由高压旁路阀(高旁阀,包括减温器)、喷水调节阀、喷水隔离阀等组成,低压旁路装置由低压旁路阀(低旁阀,包括减温器)、喷水调节阀、喷水隔离阀等组成。
高、低压旁路装置的构成和技术参数,见下表。
表
技术参数名称
单位
设计工况
冷态启动
温态启动
热态启动
极热态启动
高压
蒸汽
旁路
阀
入口蒸汽压力
MPa(a)
27
8.40
12.00
入口蒸汽温度
℃
600
400
420
560
580
入口蒸汽流量
t/h
1181
380
443
出口蒸汽压力
6.393
1.556
2.222
出口蒸汽温度
377.8
220.0
237.8
出口蒸汽流量
1369
426
435
563
573
进/出口管道设计压力
28.35/7.34
进/出口管道设计温度
610/399
高压喷水调节阀
计算压力
33.326
12.60
18.00
计算温度
191.2
111.4
计算流量
188
46
55
120
130
减温水管道设计压力
MPa
38.5
减温水管道设计温度
300
低压
5.746
1.400
2.000
540
0.86
0.22
0.23
0.33
0.34
180.0
160.0
164.0
7.33/1.6
618/250
低压喷水调节
3.0
34.2
4.0
150
注:
1、表中的低压旁路阀、低压喷水调节阀的流量均为低压旁路的总流量。
高压旁路
备注
高旁阀
喷水调节阀
喷水隔离阀
型号
阀门形式:
型式
角阀
直通阀
驱动方式
液动
失动力后状态
关闭
阀前
压力
MPa(g)
温度
阀后
最大压差
流量
额定值
最大值
额定流量
%
阀门有关参数
流量特性
阀座直径
mm
需要转矩(推力)
NM(KN)
阀杆行程
阀体材料
泄漏率(或等级)
ANSIB16.104-V
MSSP-61
接口
连接方式
材质
进口
出口
重量
kg
快开时间
S
快关时间
低压旁路
低旁阀
2.2.2驱动装置
本工程旁路的驱动执行器采用液(油)动执行器,由研制方设计和配套供应。
高、低压旁路阀及喷水阀的液压装置的油缸技术规范见表
每台机组的旁路系统装置液动执行器的供油装置(油站),高、低压旁路共用1套,油站设备技术规范见表
(1)高、低压旁路阀及喷水阀的油缸技术规范:
名称
单位
高压旁路油缸
低压旁路油缸
高压旁路阀
低压调节阀
制造厂
油压
直径
横断面积
mm2
作用力
N
行程
全程动作时间
快开
s
快关
调节
(2)工作油站设备技术规范:
表油站设备组成表
序号
设备
名称
项目
数值
1
油
泵
4
电
动
机
台数
台
功率
kw
额定油压
电压
V
l/min
频率
Hz
转速
r/min
2
油箱
5
蓄
能
器
型号规格
工作压力
容量
l(升)
几何容积
最大储油量
安全门动作压力
外形尺寸
缓冲介质/压力
/MPa
停电后维持时间
分
3
过
滤
6
再生设备
滤网材质
再生材料
滤网孔径
μm
再生时间
允许压差
7
电加热器
组数
组
电压/功率
V/Hz
(3)油站油质技术规范:
表油站油质技术参数表
项目名称
FyrquelEHC
允许代用油质
油品名称
牌号
比重20℃
kg/l
粘度40℃
mm2/s
粘度指数
闪点
燃点
8
自动发火温度
9
凝固点
10
含水量(重量)
%
11
含氯量(cl)
ppm
12
机械杂质含量
mg/l
13
PH值
2.2.3设备性能要求
旁路系统设备性能应保证满足.1节中对旁路系统装置的各项功能要求的实施。
本节所列的设备性能各项要求,是实现上述各项功能所必须具备的基本性能要求,并非是对设备的全部性能要求。
旁路系统设备性能应满足机组在各种启动工况下能自动或手动(遥控操作)地进行启动。
旁路阀采用液动控制,在正常情况下,旁路系统从全关到全开的一次行程时间为10秒;
在紧急情况下,旁路系统能在2秒内快速开启或快速关闭。
汽机旁路均带有快开及快关功能。
旁路装置应具备下列三种保护功能。
(1)高压旁路对新蒸汽管系的安全保护功能
当机组在运行中有下列情况之一发生时,高压旁路应能自动快速开启。
——主蒸汽压力超过设定值。
当压力恢复到额定值及以下时,高旁阀自动关闭;
——汽轮机跳闸,自动主汽门关闭;
——发电机油开关跳闸;
——发电机甩负荷在旁路装置容量相应的负荷及以上时;
——压力与设定值的偏差太大;
——压力上升率太快。
当出现下列信号,高压旁路阀紧急关闭
——高压旁路阀出口温度超过设定值
——汽机超速
——汽机排汽压力高过设定值
(2)低压旁路对再热蒸汽管系的安全保护功能
——当再热蒸汽压力超过再热器压力正偏差的设定值时,低旁应能迅速开启,向凝汽器泄流降压。
当压力恢复至正常值后低旁将自动关闭。
(3)低压旁路对凝汽器的安全保护功能
当机组在启动或运行中有下列情况之一发生时,低旁应能自动快速关闭。
——凝汽器真空下降到设定值;
——凝汽器温度高于设定值;
——凝汽器热井水位高于设定值;
——低旁出口压力或温度高于设定值;
——低旁减温水的压力低于设定值。
,旁路装置能自动打开或关闭,并按机组运行情况进行压力、温度自动调节,直至恢复至正常值。
具体的调节功能要求为:
1)主蒸汽压力定值设定
2)主蒸汽压力调节
3)高旁阀后蒸汽温度调节
4)再热蒸汽压力调节
5)低旁阀后蒸汽温度调节
6)再热蒸汽压力定值设定
旁路阀门动作应符合下列要求。
(1)高压旁路阀的开度在95%以下时:
主蒸汽压力上升,阀门则应随之逐渐开启。
主蒸汽压力下降,阀门则应随之逐渐关闭。
(2)高压旁路阀的开度在95%以上时:
主蒸汽压力上升,阀门则应几乎不动;
主蒸汽压力下降,阀门则随之向关闭方向动作,直至压力达到设定值为止。
(3)主蒸汽流量在旁路装置设计容量以下时,新蒸汽压力下降,旁路阀则应几乎不动。
(4)新蒸汽流量在旁路装置设计容量以上时,新蒸汽压力下降,旁路阀则应随之向关闭方向动作。
(5)当新蒸汽压力稳定较长时间,阀门将向关闭方向动作,直到完全关闭为止。
旁路装置应具有下列联动保护手段。
(1)旁路喷水调节阀打不开,则旁路阀应关闭。
(2)高压旁路喷水阀不能超前旁路阀开启,而应稍滞后开启。
(3)当高压旁路阀快速关闭时,其喷水调节阀则应同时或超前关闭,并应自动闭锁温度自控系统。
(4)低压旁路阀快速打开时,其喷水阀应稍超前开启。
(5)当低压旁路阀快速关闭时,高旁则不需随动,但可手动(遥控)快速关闭。
旁路阀应能承受喷水故障引起的超温。
对于液动旁路阀系统,蓄能器所储备的能量,应当在动力电源故障(如电故障)的情况下,仍能提供足够的液压动力,使旁路系统的所有阀门能完成2次全行程的开或关。
,执行器垂直向上布置。
,其噪声不得超过85dB(A),(距装置1米处的空间范围)。
,并能在此压力、温度下正常动作。
高旁阀阀芯能承受现场水压试验压力(~42MPa暂定),无需另设临时阀芯。
,并应采用适当的材质和结构防止腐蚀的发生。
2.3设备制造要求
2.3.1旁路装置的各阀门制造应符合
JB/T3595-2002《电站阀门一般要求》
GB10869-2008《电站调节阀技术条件》
GB10868-2008《电站减温减压阀技术条件》
ASMEB31.1
ASMEB16.34
MSS-SP-61
(1)对于阀门的铸钢件,应符合JB/T9625-1999《锅炉管道附件承压铸钢件技术条件》的规定;
(2)对于阀门的锻钢件,应符合JB/T9626-1999*《锅炉锻件技术条件》的规定,和GB/T12228-2006《通用阀门碳素钢锻件技术条件》。
(3)对于阀门承压焊接件,应符合JB/T4709-2000*《钢制压力容器焊接规程》的规定。
2.3.2阀体应采用锻焊结构,以提高抗热冲击能力和确保其质量。
2.3.3阀门结构设计应具有当今世界先进水平,即:
功能多、噪声低、结构紧凑、动作灵活和重量轻等特点。
2.3.5阀门关闭要严密而无泄漏(检修周期不少于8年),阀芯及阀座应耐磨,耐冲刷并便于拆装与研磨。
其泄漏标准应符合ANSIB16104的VI级标准的要求。
,旁路喷水阀应具有良好的喷水雾化效果。
2.4设备材质要求
2.4.1旁路装置阀门制造厂应按压力容器受压元件的条件选用钢材、钢材的质量及规格应符合相应的国际标准、中国国家标准或有关技术条件,并应附有钢厂的钢材质量证明书。
2.4.3制造厂应有科学而完善的质量管理体系,保证成品质量及零件在材料库及加工各工序中不致混材和错用材料。
2.5电气设备要求
2.5.1电动机应有使用可靠的超温保护装置,并应为防爆、防尘和防潮型。
2.5.2液动执行器应符合GB3766-2003《液压系统通用技术条件》和GB7935-2005《液压元件通用技术条件》的规定。
2.6仪表和控制要求(I&
C)
2.6.1总则
,包括调节SAMA图、控制逻辑图、I/O清单、各类算法公式、设定值、经验参数、常数、曲线图表等,并配合DCS供货商完成旁路控制系统的组态、调试工作。
研制方应对DCS供货商提供的旁路控制组态逻辑进行审核、确认,确保旁路控制系统调节和控制逻辑设计的正确和完整。
研制方供货范围内所有需通过DCS来实现的系统控制功能,必须分别提供中文和英文版本的设计资料,图纸资料以中文为准,研制方应确保中文和英文版本资料的正确性和一致性。
,以确定机组启动和各种运行状态下旁路的动作方式,并提出相关的说明及旁路控制与汽机控制系统(DEH)的硬接线信号清单。
在设计阶段应参与DCS、汽机、锅炉的有关联络会议,对旁路系统的控制方案和相关的具体问题给予充分的指导。
对于研制方为实现旁路控制功能需要安装在研制方供货范围以外的管道、设备(如凝汽器)上的检测元件和仪表,研制方应提出安装接口和安装方式具体要求。
重要参数检测仪表应多重冗余配置,主要调节信号采用三重测量,保护信号采取三取二方式设计。
2.6.2接口信号要求
研制方应提供满足旁路监视、控制要求所需的所有信号清单,至少应包括(不限于此):
(1)高旁入口/出口压力(模拟量)
(2)高旁入口/出口温度(热电偶)
(3)高旁喷水阀差压(模拟量)
(4)高旁减温水压力(模拟量)
(5)高旁减温水压力低(开关量)
(6)低旁入口/出口压力(模拟量)
(7)低旁入口/出口温度(热电偶或热电阻)
(8)低旁喷水阀差压(模拟量)
(9)低旁减温水压力(模拟量)
(10)低旁减温水压力低(开关量)
(11)凝汽器压力低(开关量)
(12)凝汽器温度高(开关量)
(13)旁路阀、喷水阀、调节阀阀位状态(模拟量和开关量)
研制方的控制设备应可接收用户DCS实现旁路控制、保护功能的所有指令信号,至少应包括(不限于此):
(1)高旁开度指令(4~20mADC)
(2)高旁快开指令(开关量)
(3)高旁快关指令(开关量)
(4)高旁喷水隔离阀开/关指令(开关量)
(5)高旁喷水调节阀(如有)开度指令(4~20mADC)
(6)低旁阀开度指令(4~20mADC)
(7)低旁快开指令(开关量)
(8)低旁快关指令(开关量)
(9)低旁喷水隔离阀开/关指令(开关量)
(10)低旁喷水调节阀(如有)开度指令(4~20mADC)
除满足上述要求外,研制方应设计并提供用户DCS实现旁路控制功能所需的所有信号接口。
研制方提供用户DCS的开关量信号为无源接点信号,接点最小容量为:
230VAC3A;
220VDC1A。
2.6.3就地仪表
研制方应提供一套用于实现控制、监视、报警及保护功能所需的过程量检测装置,如油系统仪表、阀位传感器等。
模拟量信号要求
热电偶:
E型、K型
热电阻:
铂电阻Pt100
电流信号:
4~20mADC
压力开关、温度开关等接点应为快动接点,切换差值应满足要求。
接点最小容量为:
(1)研制方提供的旁路及其喷水阀门的执行机构应为安全可靠,并有成熟应用业绩的成熟产品。
(2)对于液动执行器,应配置油站等附件及检测仪表和装置,应在制造厂内装好并于阀门整体供货。
(3)执行器在失去电源、信号时,应有报警信号送出,并使整个工艺系统保持在安全位置,或向安全方向发展。
(4)执行器应设有行程开关,行程开关接点数量除满足旁路控制要求外,另有开、关方向至少两对独立的行程开关接点送出。
接点的最小容量为:
230VAC5A;
110VDC3A。
(5)所有执行机构的对外接线应由研制方引至所供的安装于执行机构本体的接线盒。
执行机构与接线盒之间的连接电缆应为耐高温、阻燃型。
仪表应采用法定计量单位,所有控制装置模拟量输出信号应为4-20mADC,开关量输出应为无源干接点信号,容量不小于220VAC3A,220VDC1A。
测温元件应为双支型,采用热电偶时应选用K或E分度号,当测温元件采用热电阻时,应选用PT100分度号,且接线采用3线制。
压力指示仪表的精度至少为1级,盘面直径不小于150mm(气动控制设备的空气过滤器、定位器上的压力指示表除外),仪表的机芯、表壳、螺纹接口都应是不锈钢材质,螺纹接口M20X1.5,通常情况下,表计的量程选择使其正常运行时指针处在2/3量程位置。
就地温度计采用万向型可抽芯式双金属温度计,安装管道内应有保护套管,产品选用不锈钢型,不采用水银温度计。
安装在振动和泵出口场合的就地指示表为防振型,同类型仪控设备的接头类型尽量做到统一,以减小维护成本。
,就地液晶指示的智能变送器,精度至少达到0.075级,提供的外部负载至少为500欧姆,选用ROSEMOUNT3051S系列(美国)、横河(日本)、SIEMENS(德国)或“相当于”,螺纹接口为采用1/2"
NPT阴螺纹,卡套接头应是多级密封的,选用Swagelok(美国)、AS-Schneider(德国)或“相当于”;
过程逻辑开关选用长野(日本)、太平(日本)、SOR(美国)或“相当于”,螺纹接口为采用1/2"
NPT阴螺纹(差压过程逻辑开关可选用1/
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