煤气发电80MW汽轮机操作及事故处理规程.docx

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煤气发电80MW汽轮机操作及事故处理规程

N80-13.2/535/535汽轮机运行

及事故处理规程

能源动力厂

编制：

审核：

批准：

第一章:

汽轮机的基本结构及性能

第一节:

概述

机组汽轮机为N80-13.2/535/535型高温、超高压、一次中间再热、凝汽式汽轮机,结构型式为单缸单排汽，汽缸由前、中、后三段通过垂直法兰螺栓连接为一体。

因进汽参数较高，为减小汽缸应力，增加机组启停及变负荷的灵活性，高压部分设计为双层缸。

汽缸的中低压部分采用单层缸隔板套结构。

为简化汽缸结构和减小热应力，高压和中压阀门与汽缸之间都是通过管道联接。

高压阀布置在汽机机头侧运行层上面，中压阀置于汽缸中压进汽段左右两侧。

机组总长9.4m，高压通流部分设计为反向流动，高压和中压进汽口都布置在前汽缸中部，是整个汽轮机工作温度最高的部位。

来自锅炉过热器的新蒸汽通过两根主蒸汽管分别进入左右两个高压主汽调节阀，再经4根∅133×17高压主汽管和装在前汽缸的4个高压进汽管分别从上下方向进入前汽缸内缸中的喷嘴室，然后进入高压通流部分。

蒸汽经1个单列调节级和8个压力级做功后，由前汽缸前端下部的2个高压排汽口排出，汇合并经1根冷段再热汽管去锅炉再热器，管上装一个抽汽止回阀和一个电动闸阀。

在第6级后设第1段抽汽口供NO.2HPHTR。

在第9级后（高压排汽）设第2段抽气口供NO.1HPHTR。

再热蒸汽通过2根热段再热汽管进中压联合汽阀，再经2根∅410×55再热进汽管从前汽缸外缸中部下半进入中低压通流部分。

中低压部分共有14个压力级，蒸汽做功后，由后汽缸排汽口向下排入凝汽器。

在第13级后设第3段回热抽汽口供除氧器，在第17级后设第4段回热抽汽口供NO.4LPHTR，在第19级后设第5段回热抽汽口供NO.5LPHTR，在第21级后设第6段回热抽汽口供NO.6LPHTR。

除氧给水系统配置一台GCM-300/80型额定出力为300m³/h的旋膜式除氧器、两台100TSB-JC型电动变频给水泵、两台高压加热器，正常运行时一台给水泵运行一台给水泵备用；给水泵带中间抽头向锅炉再热器提供事故减温水；凝结水系统配置两台6.5LDTN-11型电动凝结水泵、一台轴封加热器、三台低压加热器，凝结水泵正常运行时一用一备；上水系统配有500m³除盐水箱及三台上水泵向除氧器、凝汽器补水，并向锅炉提供反上水和过热器反冲洗用水；循环冷却水系统配置三台流量分别为7000m3/h的循环水泵，其中一台为变频泵，正常运行时两用一备，主要向机组的凝汽器、主机冷油器、发电机空冷器等提供冷却水；旁路系统配备高压旁路及低压旁路，用于机组启动、停止时配合锅炉及汽机的运行；抽真空系统配置两台100%容量的水环式真空泵，用于在机组启动、运行、停止期间维持排汽装置真空度。

DCS采用南京科远分散控制系统；汽机电液调节系统（和利时DEH），包括汽机转速控制、负荷控制、阀门管理等功能；汽轮机监视系统（TSI），包括轴承振动、转速、差胀、轴向位移、热膨胀、偏心、键相、零转速等重要参数的信号测量、转换和监视等功能；汽机事故跳闸系统（ETS），包括以下保护功能：

润滑油压低停机、轴承振动大、轴瓦回油温度高、轴瓦温度高、真空低停机、轴向位移大停机、超速停机、发电机保护动作联动停机、MFT停机和远方手动停机等。

第二节：

机组结构和性能

1.汽缸：

本机组汽缸为单缸结构，是由前汽缸外缸、中汽缸和后汽缸组成组合式汽缸，各缸间通过垂直向法兰连接，汽缸内装有前汽缸内缸、隔板套、隔板、汽封等高中低压部分静子部件。

外缸中部上下共有4个高压进汽口与高压主汽管连接，内部装有四个高压进汽管。

前汽缸前段下部有2个高压排汽口，供再热器和高加。

汽缸外缸中部下半10级前左右各有一个中压进汽口与中压联合汽阀后再热进汽管相连。

2.轴系：

汽轮机转子和发电机转子组成了汽轮发电机轴系，轴系还包括汽轮机前段连接的主油泵和发电机后连接的励磁机转子。

本汽轮机转子采用高中低压一体的整锻转子结构，与发电机转子采用刚性联轴器联接。

高压部分包括调节级在内共9级叶轮，中低压部分共14级叶轮，。

3.轴承：

本机组共有4个支持轴承，其中汽轮机2个，发电机2个，均为椭圆轴承。

汽轮机前段为推力支持联合轴承，推力轴承工作推力瓦和定位推力瓦各10块，分别位于转子推力盘的前、后两侧，承受轴向推力，为轴系的相对死点。

4.盘车装置：

本机组采用电液操从、摆动切向齿入式低速自动盘车装置，采用了结构紧凑性能优良的行星摆线针轮减速机。

盘车装置采用动态投入方式，即先启动盘车电机，在齿合力作用下摆轮到齿合位置并带动转子转动，当汽轮机转速超过盘车转速时盘车齿轮自动甩开。

为减小盘车电机的启动力矩，本机组设有两台高压顶轴油泵，在盘车状态下，应保持一台顶轴油泵连续运行。

5.滑销系统和胀差：

本机组设一个绝对死点和相对死点：

汽缸通过纵向、横向键相对于基础保持一个固定点，称为绝对死点，其位置在凝汽器中心线处。

汽轮机启动时，组合缸以该死点向机头方向膨胀，同时通过前汽缸猫爪下的横键推动前轴承箱也向机头方向滑动。

前汽缸内缸相对于前汽缸外缸的死点在高压进汽中心线265mm处，以定位凸缘槽定位，内缸分别由死点向前后两个方向膨胀。

转子相对于静子的固定点，称为相对死点，其位置在前轴承箱转子推力盘处。

汽轮机启动时，转子从该点向发电机膨胀。

汽轮机的纵向膨胀有前轴承箱下的纵相键及后汽缸与后键槽基架间的立健引导。

垂直方向膨胀有前轴承箱与汽缸前部的立健及后汽缸与后键槽基架间的立健引导，横向膨胀汽缸前部猫爪下的横键及后汽缸侧基架下的横键引导，这就保证了汽轮机在启、停及运行过程中能规定方向自由膨胀，同时保证了机组中心位置不变。

减小轴承箱滑动时的摩擦阻力，在前轴承箱底部装有自润滑块。

转子的相对死点。

汽轮机在运行时，由于汽缸、转子的工作条件不同以及质面比的不同，造成了汽缸、转子间的膨胀差，从而改变了转子与汽缸的轴向间隙。

当轴向间隙变化太大以至于动静部分发生摩擦时，可能会导致重大事故。

因此在机组启动过程中，胀差是主要控制指标之一。

在汽轮机后轴承箱内装有胀差传感器，以测量转子与汽缸的胀差。

6.汽封系统：

本机组高压后端、高中压间和低压后端共有3组汽封。

高压后轴端汽封共有三段，一段导入除氧器，二段导入均压箱，三段导入轴封加热器。

高中压间汽封目的是减小高压段的蒸汽泄漏。

低压端汽封分来汽和漏汽两段，一段为均压箱来汽，二段漏气导入轴封加热器。

7.主、再热蒸汽和回热系统：

从锅炉来的过热蒸汽至机前分两路分别通过左右侧各一个自动主气门、两个调节门再经4根高压主汽管导入高压缸，在高压通流部分作功后的蒸汽通过一个高压排汽止回阀，经1根冷段再热蒸汽管到锅炉再热器，再热后的蒸汽温度升高到535℃，压力2.277MPa，再通过两根热段再热蒸汽管进入两个中压联合汽阀，然后由两根中压主汽管导入前汽缸中压段，在汽缸内做功后，从后汽缸排汽口排入凝汽器。

旁路系统蒸汽从高压主汽阀前引出，经一级减温减压后，排至冷凝器。

本机组共有六段不调整抽汽分别从6级后、9级后、13级后、17级后、19级后、21级后节出，供两台高加、一台除氧器和三台低加加热用汽，在1—5段抽汽管上装有液控止回阀，因六段抽汽压力很低，故不装止回阀。

具体参数如下表

抽汽段数

1

2

3

4

5

6

加热器

1#髙加

2#髙加

除氧器

3#低加

2#低加

1#低加

抽汽点（级后）

9

6

13

17

19

21

抽汽压力MPa

2.555

4.179

0.885

0.26

0.113

0.037

抽汽压损

6%

6%

8%

6%

6%

6%

抽汽温度℃

326.6

386.4

412.8

263.8

176.9

81.2

流量t/h

20.767

15.655

11.879

8.595

9.145

6.484

8.疏水系统：

本系统疏水管是按压力高低顺序依次与疏水母管连接，以利于疏水畅通。

这种疏水方式阀门集中，便于控制，维护及检修方便，又有利于汽水分离，避免了热水井内汽水冲击。

系统中采用电动疏水阀，25%负荷为汽机本体疏水阀开启和关闭的切换点。

9.低压缸喷水装置：

本装置采用自动控制，共包括一套喷水电动阀，保证在排汽温度升高时能可靠地投入低压缸喷水，降低排汽温度。

10.配汽方式：

本机组采用阀门管理方式，由高压抗燃油控制系统实现两种不同的配汽方式，即全周进汽（节流调节）和部分进汽（喷嘴调节）。

第三节:

调节、润滑油系统

一、调速系统:

本机组调速系统是由测速元件（或测功元件）、放大元件、执行元件及调节对象（汽轮机转子）四部分组成的自动调节系统。

不论是单机运行还是并网运行，它都能根据转速（或功率）自动调整汽门开度以适应外界负荷的变化。

该系统是通过测速元件（或测功元件）获得电气信号，通过DEH与给定信号作比较，经过综合处理，将其差值信号经功率放大后，送到调节阀油动机电液伺服阀，通过电液伺服阀控制油缸下腔的进、排油量，从而控制阀门的开度，同时与油动机活塞相连有LVDT，系统将指令和LVDT反馈信号综合处理后，使调节阀油动机电液伺服阀回到平衡位置，使阀门停留在指定位置。

二、调节保安系统：

本系统可分为：

低压保安系统、高低压接口装置、高压抗燃油系统及汽轮机安全监视保护系统。

调节保安系统是高压抗燃油数字电液控制系统（DEH）的执行机构，它接受DEH发出的指令，完成挂闸、驱动阀门及遮断机组等任务。

本机组的调节保安系统满足下列基本要求：

1、挂闸；

2、适应高、中压缸联合启动的要求；

3、具有超速限制功能；

4、需要时，能够快速可靠地遮断汽轮机进汽；

5、适应阀门活动试验的要求；

8、具有超速保护功能。

三、润滑油系统：

本系统采用传统的汽轮机转子直接驱动的主油泵——射油器系统，主要用于向汽轮发电机组各轴承提供润滑油；向保安部套提供压力油；为顶轴装置中油泵提供充足的油源。

系统工质为L—TSA46汽轮机油。

本系统主要由主油泵、两台射油器、集装油箱、交流润滑油泵、直流事故油泵、溢油阀、两台冷油器、两台排烟装置、两台顶轴装置、低润滑油压遮断器、单、双舌逆止阀、套装油管路、超声波油位探测仪及连接管道、监视仪表等设备构成。

其中主油泵为单级双吸离心式油泵，其出油通向射油器。

射油器有两只，一只向润滑系统供油，一只向主油泵进口供油。

保安系统一次压力油由射油器供给。

交、直流油泵均为单级单吸立式离心油泵。

交流油泵在机组启动和停机工况及润滑油压低于0.08MPa时向机组各轴承、盘车装置及顶轴装置提供充足的润滑油；直流油泵仅供机组停机时使用，当润滑油压低于0.06MPa或交流油泵失电时向各轴承提供润滑油以满足机组安全停机。

系统中设有两台冷油器，在机组正常运行时，一台运行，一台备用。

顶轴装置的吸油来自冷油器后。

汽轮机正常运行时，进入轴承的润滑油压力为0.12—0.16MPa,润滑油压可通过母管上的弹簧式溢油阀进行调整；轴承进油温度40—45℃，可通过冷油器进行调整。

第二章:

汽轮发电机组的技术规范

第一节:

汽轮机技术规范

一、汽轮机技术规范：

1.型号：

N80-13.2/535/535型

2.型式：

高温、超高压、一次中间再热、单缸单排汽、凝汽式汽轮机

3.额定功率（铭牌功率或保证功率）：

80MW

4.额定蒸汽参数（THA工况）：

a．主汽门前新蒸汽（高压主汽阀前）：

13.2MPa535℃

b．再热蒸汽（中压联合汽阀前）：

2.249MPa535℃

c．背压6.28kPa

5.额定纯凝（THA工况）（功率80MW）主蒸汽流量：

248.9t/h

6.阀门全开（VWO）工况（功率85MW）主蒸汽流量：

248.9t/h

7.能力（TRL）工况（铭牌工况，功率80MW），主蒸汽流量258.2t/h

8.最大连续运行（TMCR）工况，功率82.542MW，主蒸汽流量258.2t/h

9.转向：

顺时针（从汽轮机向发电机方向看）

10.额定转速：

3000r/min

11.轴系临界转速：

汽轮机一阶1681r/min

汽轮机二阶3833r/min

发电机一阶1433r/min

发电机二阶2866r/min

发电机三阶3986r/min

12.通流级数：

共23级（再热前：

1个单列调节级＋8个压力级，再热后：

14个压力级）

13.回热系统：

2髙加＋1除氧＋3低加

14.汽封系统：

自密封系统

15.末级动叶片高度：

736.6mm

16.末级动叶片环形排汽面积;5.06m2

17.凝汽器冷却面积：

5200m2

18.非调节抽汽点：

第6、9、13、17、19、21级后

19.高压配汽方式：

喷嘴配汽

20.最终给水温度：

250.2℃（对应THA工况）

21.设计热耗：

8465kj/kw.h（对应THA工况）

22.汽轮机本体外形尺寸：

长X宽X高=9394mmX7490mmX3460mm

23.主机重量：

220t（包括阀门、管道、基架和垫铁）

24.最大吊装重量：

30t（上半缸组合），47t（下半缸组合）

25.最大起吊高度：

7.8m（距9m以下平台）

26.运行平台标高：

9m

27.产品执行标准：

GBT5578-2007《固定式发电用汽轮机技术条件》

二、技术经济指标及保证条件

1.在下列条件下可以发出额定功率80MW：

a.主蒸汽压力：

13.2MPa再热蒸汽压力：

2.249MPa

b.主蒸汽温度：

535℃再热蒸汽温度：

535℃

c.主蒸汽流量：

248.9t/h再热蒸汽流量：

201.012t/h

d.背压：

6.28kPa

e.补给水量：

0%

f.给水温度：

250.2℃

g.回热系统正常运行，通流部分正常、清洁

2.在下列条件下可以发出最大功率85MW：

a.主蒸汽压力：

13.2MPa再热蒸汽压力：

2.406MPa

b.主蒸汽温度：

535℃再热蒸汽温度：

535℃

c.主蒸汽流量：

267.4t/h再热蒸汽流量：

215.228t/h

d.背压：

6.28kPa

e.补给水量：

0%

f.给水温度：

254.5℃

g.回热系统正常运行，通流部分正常、清洁

3.在下列条件下可以发出功率80MW：

a.主蒸汽压力：

13.2MPa再热蒸汽压力：

2.314MPa

b.主蒸汽温度：

535℃再热蒸汽温度：

535℃

c.主蒸汽流量：

258.2t/h再热蒸汽流量：

207.005t/h

d.背压：

9.6kPa

e.补给水量：

3%

f.给水温度：

252.2℃

g.回热系统正常运行，通流部分正常、清洁

4.在下列条件下可以发出功率82.542MW：

a.主蒸汽压力：

13.2MPa再热蒸汽压力：

2.328MPa

b.主蒸汽温度：

535℃再热蒸汽温度：

535℃

c.主蒸汽流量：

258.2t/h再热蒸汽流量：

208.17t/h

d.背压：

6.28kPa

e.补给水量：

0%

f.给水温度：

252.4℃

g.回热系统正常运行，通流部分正常、清洁

三、本体设备技术规范：

序号

项目

参数

单位

1

制造厂家

东方电气集团东方汽轮机有限公司

2

型号

N80－13.2/535/535

3

型式

高温超高压、一次中间再热、单缸单排汽、凝汽式汽轮机

4

额定工况功率

80

MW

最大工况功率

85

MW

6

额定转速

3000

r/min

7

轴系

临界转速

1433（发电机转子一阶）

r/min

1681（汽机转子一阶）

r/min

3833（汽机转子二阶）

r/min

2866（发电机转子二阶）

r/min

8

旋转方向

从汽轮机向发电机方向看为顺时针方向

9

配汽方式

全电调（阀门管理）

10

额定新蒸汽流量

248.9

t/h

11

额定再热蒸汽流量

201.012

t/h

12

最大新汽蒸流量

258.2

t/h

13

最大再热蒸汽流量

208.17

t/h

14

主汽门前蒸汽压力

13.2

MPa

15

再热蒸汽压力

2.249

MPa

16

主、再热蒸汽温度

535

℃

17

排汽压力

6.28

KPa

18

排汽温度

带负荷：

＜60

℃

空负荷：

＜120

℃

19

过冷却度

≤2

℃

20

调门个数

6

个

21

汽轮机级数

23

级

22

抽汽级数

6

级

23

汽轮机长期运行最小负荷

30

%

24

振　　动

工作转速：

≤0.05

mm

临界转速：

≤0.15

mm

25

末级叶片高度

690

mm

26

末级叶片环形排汽面积

2×4.14

m2

27

汽封系统

自密封系统（SSR）

28

汽轮机本体尺寸

（长×宽×高）

9.394×7.49×3.46

m

29

主机重量

220

t

30

运行平台高度

9.0

m

四、盘车装置：

序号

项目

参数

单位

1

型号

XLDA-7

2

形式

行星摆线针轮减速机

3

驱动电机型号

XLD7.5-7-1/17

4

驱动电机功率

7.5

KW

5

驱动电机转速

1460

r/min

6

齿轮传动比

17:

1

7

盘车时转子转速

4.29

r/min

五、调速、油系统技术规范：

序号

项目

参数

单位

1

空转转速波动

≤±1

r/min

2

转速控制范围

0—3360

r/min

3

负荷控制精度

≤±1.0

MW

4

负荷控制范围

0—85

MW

5

控制系统不灵敏度

≤0.06

%

6

转速不等率

4.5（3%-6%范围内可调）

%

7

甩负荷时最大升速

≤9

%

9

抗燃油压

14±0.2

MPa

10

主油泵出口油压

1.75-0.185

MPa

11

主油泵入口油压

0.09-0.12

MPa

12

润滑油压

0.12-0.16

MPa

13

抗燃油温

45－55

℃

14

润滑油温

40－45

℃

15

轴承回油温度

≤65

℃

16

I级供油射油器出口油压

0.17

MPa

17

Ⅱ级供润滑油射油器出口油压

0.3

MPa

18

I级供油射油器

出口油量

2100

L/min

19

Ⅱ级供润滑油射油器出口油量

1400

L/min

六、主油箱：

容积：

6.5m3

正常充油量：

7447kg

排烟风机：

风机流量136m3/h

风机全压：

0.762KPa

风机转速：

25r/min

电机功率：

0.75KW

加热器：

油箱内装有3个电加热器总功率为15KW。

七、交流润滑油泵：

序号

设备名称

项目

参数

单位

1

泵

型号

125LY-35-16

功率

18.5

KW

扬程

35

m

流量

1400

L/min

转速

2930

r/min

2

电机

型号

YB2-160L-2TH

功率

18.5

KW

电流

34.7

A

转速

2930

r/min

绝缘等级

F

八、直流事故油泵：

序号

设备名称

项目

参数

单位

1

泵

型号

LDX72-30

功率

13

KW

扬程

30

m

流量

1200

L/min

转速

2950

r/min

2

电机

型号

ZDB-52

功率

13

KW

电流

70.8

A

转速

2950

r/min

绝缘等级

F

九、冷油器技术规范：

序号

项目

参数

单位

1

型号

BR8-1.0-90.96-N

2

冷却面积

90.96

m2

3

油量

68.4

t/h

4

进油温度

65

℃

5

出油温度

45

℃

6

冷却水量

200

t/h

7

冷却水温度

38

℃

9

冷却水流程

板式

十、双联滤油器：

设计压力：

1.6MPa

工作温度：

0=70℃

工作介质：

ISDVG32/VG46

设计流量：

3900L/min

初始压损：

≤0.03MPa

过滤精度：

25μm

报警压差:

0.05MPa

过滤形式:

在线切换

第二节:

锅炉、发电机技术规范

一、锅炉主要技术规范：

锅炉

序号

项目

参数

单位

1

型号

JG-265/13.7-Q

2

型式

高炉煤气

3

制造厂家

江西江联能源环保股份有限公司

4

过热器流量

265

t/h

5

过热蒸汽出口压力

13.7

MPa

6

过热蒸汽温度

543

℃

7

给水温度

233.7

℃

8

再热蒸汽流量

201

t/h

9

再热蒸汽温度

543

℃

10

锅炉效率

88

%

11

给水压力

18.3

MPa

二、发电机主要技术规范：

序号

项目

参数

单位

1

型号

QFW-85-2

2

额定功率

85

MW

3

额定容量

100

MVA

4

额定功率因数

0.85

5

额定电压

10.5

KV

6

额定电流

5499

A

7

额定频率

50

Hz

8

额定转速

3000

r/min

9

定子相数

3

相

10

定子绕组接线

Y

11

励磁电流

788

A

12

冷却方式

空冷

13

重量

121

t

14

定、转子绝缘等级

F/B级

15

生产厂家

南京汽轮电机（集团）有限责任公司

第三节:

汽轮机辅助设备技术规范

一、凝结器技术规范：

序号

项目

参数

单位

1

型号

N-5300-6

2

型式

二流程二道制表面式

3

冷却面积

5300

m2

4

蒸汽压力

6.28

KPa

5

蒸汽流量

170

t/h

7

冷却水温度

25

℃

8

冷却水流量

12000

t/h

9

钢管数量

φ25×0.7×9500（6252根）、φ25×0.5×9500（852根）

10

与汽轮机排汽口连接方式

焊接形式（即刚性联接）

11

支撑方式

弹性支承

二、高、低压加热器：

设备名称

型号

传热面积

汽侧压力温度

水侧压力温度

1#高压加热器

JG-400-Ⅰ

400m2

2.69Mpa331/181℃

18.2MPa175/225℃

2#高压加热器

JG-400-Ⅱ

400m2

4.405Mpa392/252℃

18.2MPa225/253℃

1#低压加热器

JD-140-Ⅰ

180m2

0.4Mpa/260℃

2.7Mpa/135℃

2#低压加热器

JD-140-Ⅱ

180m2

0.2Mpa/175℃

2.7Mpa/110℃

3#低压加热器

JD