理文热电站抽凝汽机运行规程.docx
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理文热电站抽凝汽机运行规程
广东理文造纸热电站
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
汽机
运
行
规
程
二00五年十二月编制
前言
一、本规程编写依据:
1.水利电力部颁发的《汽轮机运行规程》及《电力工业标准汇编》。
2.南京汽轮发电机集团公司C60—8.83/0.981型产品说明书、调节系统说明书、数字电液调节系统原理、操作原理。
3.各辅助设备制造厂产品说明书。
4.同类型机组运行规程。
二、下列人员应熟悉并熟知本规程
1.汽机车间全体运行人员
2.汽机车间主管
3.各相关专业专工、值长
第一章汽轮发电机组及辅助设备规范及主要性能
第一节汽轮发电机组设备规范及主要技术性能表
第二节辅助设备规范
第三节抽汽式机组本体及系统概述
第四节凝汽式机组本体及系统概述
第五节调速保安系统概述
第六节汽轮机联锁保护
第二章汽轮机组的启停操作及正常维护
第一节汽轮机组的启动及运行
第二节汽轮机组的停机
第三节机电联系信号的使用说明
第三章 辅助设备主要规范及启停维护
第一节辅机的主要规范
第二节辅机的启停操作与运行维护
第四章 汽轮机组相关试验
第五章 事故处理
第六章 循环水系统
第七章 减温减压站运行
附录Ⅰ汽机设备定期切换及试验
附录Ⅱ饱和水蒸汽温度、压力、真空表
附录Ⅲ饱和水蒸汽温度和压力对照表
附录Ⅳ 额定工况热平衡图
附录Ⅴ 冷态滑参数启动曲线、热态滑参数启动曲线、滑参数停机曲线、冷态额定参数启动曲线
第一章汽轮发电机组与辅助设备规范、技术性能
第一节汽轮机发电组设备规范及技术规范
1.汽轮机技术规范
序号
名称
单位
规范
备注
1
型号
C60-8.83/0.981
MPa(a)
2
型式
高温高压、单缸、可调整抽汽、冲动式汽轮机
3
额定功率
MW
50
4
最大功率
MW
60
5
主汽门前蒸汽压力
MPa
8.83±0.49
6
主汽门前蒸汽温度
℃
535
7
汽轮机抽汽压力变化范围
MPa(a)
0.785~1.275
8
额定抽汽压力
MPa(a)
0.981
9
汽轮机额定抽汽量
t/h
130
10
汽轮机最大抽汽量
t/h
190
11
额定工况排汽压力
Kpa(a)
4.1
12
纯冷凝工况排汽压力
Kpa(a)
6
13
锅炉给水温度
℃
222.41
额定工况
203.81
纯冷凝工况
14
汽轮机额定抽汽温度
℃
265.18
15
冷却水温
℃
20
额定
33
最高
16
额定工况汽轮机汽耗
Kg/kwh
5.74
计算值
17
额定工况汽轮机热耗
KJ/kwh
6991.06
计算值
18
纯冷凝工况汽轮机汽耗
Kg/kwh
3.72
计算值
19
纯冷凝工况汽轮机热耗
KJ/kwh
9677.98
计算值
20
额定工况汽轮机汽耗
Kg/kwh
5.912
保证值
21
额定工况汽轮机热耗
KJ/kwh
7200.79
保证值
22
纯冷凝工况汽轮机汽耗
Kg/kwh
3.8316
保证值
23
纯冷凝工况汽轮机热耗
Kj/kwh
9968.32
保证值
24
汽轮机转向
顺时针方向
机头向机尾看
25
汽轮机额定转速
r/min
3000
26
汽轮机单个转子临界转速
r/min
1593
一阶
27
汽轮机轴承处允许最大振动
mm
0.03
29
过临界转速时轴承允许最大振动
mm
0.15
30
通流级数
级
18
1级调节级+17级压力级
31
汽轮机中心高
mm
800
距运转平台
32
汽轮机本体总重
t
113
33
汽轮机上半总重
t
27
连同隔板上半等
34
汽轮机下半总重
t
36
不连同隔板下半等
35
汽轮机转子总重
t
17.5
36
汽轮机本体最大尺寸
mm
8351×5648×4628
长×宽×高
37
生产厂家
南京汽轮(电机)集团有限责任公司
2.回热抽汽参数(轴封漏汽接管前)
抽汽序号
1
2
3
3
4
5
6
抽汽压力
(MPa(a))
2.955
1.603
0.981
0.981
0.317
0.143
0.0244
抽汽温度(℃)
389.0
312.4
256.7
256.7
169.5
109.9
64.5
抽汽量(t/h)
20.341
18.056
18.212
160
3.145
8.548
2.525
抽出级数
5
8
10
10
11
13
16
用途
#2高加
#1高加
除氧器
供热
#3低加
#2低加
#1低加
3.调节保安系统的主要技术规范
序号
项目
单位
备注
1
额定抽汽压力调整范围
MPa(a)
0.785~1.27
2
主油泵进口油压
MPa
0.1~0.15
3
主油泵出口油压
MPa
1.6
4
转速不等率
%
3~6
5
迟缓率
%
≤0.2
6
压力不等率
%
≤10
7
油动机最大行程
Mm
227
8
中压油动机最大行程
mm
152
9
危急遮断器动作转速
r/min
3270~3330
10
危急遮断器复位转速
r/min
3055±15
11
喷油试验时危急遮断器动作转速
r/min
2920±30
12
转速表超速保护值
r/min
3330
13
转子轴向位移报警值
mm
+1.0或-0.6
+为发电机侧
14
转子轴向位移保护值
mm
+1.3或-0.7
-为机头侧
15
润滑油压降低报警值
MPa
0.054
交流油泵自启
16
润滑油压降低报警值
MPa
0.039
直流油泵自启
17
润滑油压降低保护值
MPa
0.02
停机值
18
润滑油压降低保护值
MPa
0.015
停盘车
19
润滑油压低
MPa
0.078
报警
20
主油泵出口油压低
MPa
1.3
报警
11
主油泵出口油压低
MPa
1.3
高压电动油泵自启
12
轴承回油温度高
℃
65
报警值
13
轴承回油温度高
℃
75
停机值
14
轴瓦温度高
℃
100
报警值
15
轴瓦温度高
℃
110
停机值
16
主油箱油位高
mm
+50
报警值
17
主油箱油位低
mm
-50
报警值
18
低真空保护
真空低Ⅰ值
MPa
-0.087
报警值
真空低Ⅱ值
MPa
-0.073
报警值
真空低Ⅲ值
MPa
-0.061
停机值
19
真空低联启备用真空泵
MPa
-0.085
20
轴承振动
轴振高一值
mm
0.03
轴振高二值
0.07
21
胀差报警
mm
+3
报警值
-2
报警值
22
循环水供水压力低报警
MPa
0.08
23
凝汽器液位报警
mm
300
液位高
700
液位低
24
排汽温度
℃
≥65
正常运行
报警值
℃
≥80
投后缸喷水
℃
<100
空负荷
℃
<120
事故状态
25
高加液位
mm
200
液位低报警
mm
700
高一值
mm
800
高二值
mm
900
高三值
26
汽轮机转子偏心
μm
800
高一值报警
μm
1000
高二值报警
27
抽汽联动装置压力低报警
MPa
0.5
28
供热母管压力
MPa
0.7
压力低报警
1.2
压力高报警
4.发电机及励磁机设备规范
4.1发电机设备规范
序号
名称
单位
规范
备注
1
型号
QFW-60-2/10.5
2
额定功率
KW
60000
3
额定电压
KV
10.5
4
额定电流
A
4124
5
频率
Hz
50
6
容量
MVA
75
7
功率因数cos∮
0.8
8
励磁电流
A
796
9
额定转数
R/min
3000
10
绝缘等级
F/B
11
接法
Y
12
重量
T
11
生产厂家
南京汽轮电机(集团)有限责任公司
4.2交流励磁机设备规范
序号
项目
单位
规范
备注
1
型号
TLFW218-3000A
2
额定功率
KW
218.87
3
额定电压
V
260
4
额定电流
A
839
5
额定频率
HZ
150
6
励磁电压
V
61.2
7
励磁电流
A
6.65
8
额定转速
r/min
3000
9
防护等级
IP54
10
绝缘/使用等级
F/B
11
接线方式
Y
12
重量
kg
1512
生产厂家
南京汽轮电机(集团)有限责任公司
4.3发电机永磁机设备规范
序号
名称
单位
规范
1
型号
TFY2.85-3000C
2
功率
KVA
2.85
3
额定电压
V
190
4
额定电流
A
15
5
频率
HZ
400
6
励磁电压
V
7
功率因数
0.9
8
额定转速
r/min
3000
9
防护等级
IP54
10
相数
1
11
绝缘等级
F
生产厂家
南京汽轮电机(集团)有限责任公司
第2节C60-8.83/0.981型抽汽式汽轮机本体及系统概述
1.汽轮机结构及系统的一般说明
1.1结构概述
汽轮机通流部分由一个单列调节级和十七级压力级组成,在第十级后装有旋转隔板,可以调整工业抽汽的压力和流量。
汽轮机结构包括静止部分和转动部分。
其静止部分又包括前、中、后汽缸,隔板套,隔板,前后轴承座,前后轴承和前后汽封等。
前汽缸借助前端的猫爪与前轴承座相连,前轴承座支承在前座架上。
后汽缸则支承在左右两个后座架上。
为了确保机组在运行中的膨胀与对中,前座架上布置了轴向导向键,使机组在运行中可以自由向前膨胀和上下膨胀。
在后座架上有横向销,后汽缸尾部有轴向导板,保证了汽缸在膨胀时的对中,同时横向销子与汽轮机中心线的交点形成了机组的膨胀死点。
转子部分包括主轴和套装叶轮叶片以及联轴器,它前后支承在前轴承和后轴承上,在汽缸中与喷嘴组及各级隔板组成了汽轮机的通流部分,并借助半挠性波形联轴器与发电机转子相连。
前端的支承点叫推力轴承,在运行中形成转子的相对死点。
汽轮机端联轴器还装有盘车装置的传动齿轮,在启动前和停机后可以进行电动和手动盘车。
1.1.1转子
本机转子是一种柔性转子,其高温高压部分采用叶轮与主轴整锻而成,低压部分采用了套装结构,其中还包括推力盘和联轴器。
整锻转子优点主要是强度高而结构紧凑,套装叶轮主要是叶片较长,轮缘强度要求高而结构比较复杂。
本机所有叶片采用全三维设计的叶型。
1.1.2喷嘴、隔板、隔板套
喷嘴、隔板、隔板套均装在汽缸内。
它们和转子组成了汽轮机的通流部分,也是汽轮机的核心部分。
高压喷嘴组分成四段,通过T型槽道分别嵌入四只喷嘴室内。
每一段喷嘴组一端有定位销作为固定点,另一端可以自由膨胀并装有密封键。
本机的隔板采用了三种形式:
高压部分采用了窄喷嘴和宽叶型汽叶组成的分流叶栅,以提高隔板的强度和确保通流部分的经济性;隔板内外环均用合金钢焊接而成。
中压部分采用了一般铣制静叶的内外围带焊接式,最后与隔板内外环焊接而成。
低压部分静叶两端直接和隔板体焊接在一起。
为了缩短轴长度,确保机组的通流能力,并有利于启动及负荷变化,本机组采用了多级隔板套,隔板套内再装入隔板。
隔板与隔板套、隔板套与汽缸之间的联结均采用了悬挂销。
隔板和隔板套的底部均有固定键以保证运行中的对中性。
1.1.3汽封
机组的前后汽封和隔板汽封,均采用了梳齿式汽封结构。
这种汽封结构的转子上面的汽封高低槽齿与汽封环的长短齿相配,形成了迷宫式汽封。
这种结构形式其密封环的长短齿强度较高,汽封性能良好,同时便于维护和检修。
前汽封的弹性圈为整锻结构,需随转子一同安装。
1.1.4轴承
本机轴承有两只径向椭圆轴承。
推力轴承与汽轮机前轴承组成了径向推力轴承,它是三层球面结构的椭圆轴承,安装在前轴承座内。
后轴承为二层圆柱面结构的椭圆轴承。
每个轴承的下半设有顶轴高压油通入小孔,孔周刮有油囊,作为顶起转子的压力区。
推力轴承采用可倾瓦式推力瓦块,每个主推力瓦块和径向轴承的轴瓦均有测温元件,在运行中可监视轴承合金的温度。
同时轴承的回油也布置了测温元件,以反映轴承回油温度。
1.1.5前轴承座
前轴承座为铸铁结构,它是汽轮机头部的主要部套,其内部除了布置推力支持轴承和油泵组外,调节部套和保安部套及控制油系统都安装在该部套上,并有各种测点,是汽轮机的工作台。
汽轮机前汽缸借助猫爪结构支承在前轴承座上,为了阻断汽缸猫爪对前轴承座的热传导,避免前轴承座内各部套的温度过高,在猫爪下的滑键可通入冷却水,以达到阻断热传导的目的。
1.1.6汽缸
本机组的汽缸是由前汽缸、中汽缸和后汽缸组成的。
前缸和中缸为铸钢件,后汽缸为铸铁件。
在设计中前汽缸有良好的对称形状,避免了水平中分面法兰的过厚过宽,以尽量减少热应力和热变形引起的结合面漏汽。
前汽缸与中汽缸的连接是借助垂直法兰连接的。
为确保密封性良好,法兰面上十字交叉部位开有密封槽,在现场灌注密封涂料以加强密封性。
蒸汽室、喷嘴室与前汽缸焊为一体,四个蒸汽室分别布置在机组的前部左上、下侧和右上、下侧,并有四根导汽管与主汽门相连。
中汽缸为简单的分上、下半的圆筒结构,下半部有两个工业抽汽口,右侧配一个支座和杠杆连接口,以固定旋转隔板油动机和安装旋转隔板调节连杆。
借助后部的垂直法兰与后汽缸相连。
后汽缸与后轴承座铸为一体,用排汽接管与凝汽器相连,左右两侧支承在后座架上。
后轴承座内布置了汽轮机后轴承。
在后轴承盖上安装了机组的盘车设备。
在后汽缸上半装有排大气装置,当背压高于大气压时能自动打开,保护后汽缸和凝汽器。
1.1.7盘车设备
盘车设备采用两级齿轮减速的机械传动式的高速盘车装置。
其盘车转速为58r/min,启动时拔出插销向发电机方向搬动手柄,大小齿轮啮合后即可自动提供润滑油,这时按动启动电机的按钮,机组进入盘车状态。
冲动转子后,当转子速度超过盘车速度时,盘车齿轮能自动退出,并自动切断电机的电源和盘车装置的润滑油。
在无电源情况下,电机的后轴伸装有手轮,可进行手动盘车。
手动时手轮转动12.5圈,汽轮机转子回转180°。
为了减少回转设备电动机的功率,在汽轮机及发电机各轴承处装有高压顶轴装置,在开始盘车前必须首先开启顶轴油泵。
在连续盘车时必须保证润滑油的连续供给。
1.1.8自动主汽门
自动主汽门是由主汽门、自动关闭器及主汽门座架组成。
由锅炉来的蒸汽通过主蒸汽管道进入主汽门汽室中的滤网,流过阀门后分为四路流向调节汽阀。
主汽门为单阀座型,为减少阀碟上的提升力,采用了带增压式预启阀的结构。
阀壳上设有阀前压力测点,阀后压力温度及阀壳壁温测点。
阀杆漏汽分别接至除氧器和汽封加热器。
自动关闭器由油动机和断流式错油门组成。
来自主油泵的安全油作用在错油门下部,当克服弹簧阻力时打开油动机进油口使安全油进入油动机活塞下部。
当油压足够时便将主汽门打开。
油动机行程通过杠杆反馈到错油门活塞,这使它可以停留在任一中间位置上,因而其稳定性较好。
自动关闭器设有活动试验滑阀,在长期运行时,可以活动主汽门,以防卡涩。
油动机壳体下部有冷却水腔室,以阻断蒸汽热量向自动关闭器传导。
1.1.9调节汽门与凸轮配汽机构
本机组有四只调节汽门。
均采用带减压式预启阀的单阀座,以减小提升力。
油动机通过凸轮配汽机构控制四只阀的开启顺序和升程。
凸轮配汽机构座架下部有一冷却水腔室,以阻断蒸汽热量向配汽机构传导。
1.1.10后汽缸冷却装置
当汽轮机在空负荷或减负荷运行时,其排汽温度往往高于65℃,本汽轮机的后汽缸布置了喷水减温装置。
当排汽温度高于65℃时,可通入冷却水以降低后汽缸温度,确保后汽缸和凝汽器的安全运行。
1.2热力系统
1.2.1主热力系统流程
从锅炉来的高温高压新蒸汽,经由新蒸汽管道和电动隔离阀至主汽门。
新蒸汽通过主汽门后,经四根导汽管流向四个调节汽阀。
蒸汽在调节汽阀控制下流进汽轮机内各喷嘴膨胀做功,其中部分蒸汽中途被抽出机外作工业用抽汽和回热抽汽用,其余部分继续膨胀做功后排入凝汽器,并凝结成水。
借助凝结水泵将凝结水打入汽封加热器,再经过三个低压加热器后进入高压除氧器,然后经给水泵升压后送入两个高压加热器,最后进入锅炉。
汽封加热器、低压加热器和高压加热器均具有旁路系统,必要时可以不通过任何一个加热器。
凝结水泵后有一路凝结水接至凝汽器上部,在低负荷运行时,此回水可保持凝汽器内一定的水位以维持凝结水泵的正常工作。
在启动时还可以用作冷却主汽门等的疏水和蒸汽。
机组的补给水送入高压除氧器。
1.2.2回热抽汽系统
抽汽式机组有六级回热抽汽,第一级抽汽送入二号高压加热器;第二级抽汽送入一号高压加热器;第三级抽汽,其中一部分送入高压除氧器;第四级抽汽送入三号低压加热器;第五级抽汽送入二号低压加热器;第六级抽汽送入一号低压加热器。
前五道抽汽管路和工业抽汽管路均装有压力水控制抽汽阀,第六道抽汽口的抽汽管路中采用了普通的逆止阀。
抽汽阀均由抽汽阀控制水管路系统控制。
正常运行时抽汽阀联动装置切断压力水,使操纵座活塞在弹簧作用下处于最高位置,这时抽汽阀全开。
当主汽门关闭或甩负荷时,抽汽阀联动装置的电磁铁吸起活塞杆,压力水送入抽汽阀操纵座,使活塞上腔充满水迅速关闭抽汽阀。
最后一道抽汽,由于气压较低,采用了普通止回阀,也同样可以满足逆止的作用。
抽汽阀自身有止回作用。
1.2.3汽封系统
汽轮机前后汽封近大气端的腔室和主汽门、调节汽阀及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-4.9Kpa的真空,以保证蒸汽不漏入大气。
同时可将此漏气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气端均与均压箱相连,均压箱上装有汽封压力调整分配阀,使均压箱内压力保持2.94~29.4Kpa,当均压箱中压力低于2.94Kpa时,高于29.4Kpa的抽汽通过多余的蒸汽也通过汽封压力调整分配阀排入凝汽器,当汽封加热器工作失灵时,管路中有一向空阀可以打开。
1.2.4法兰螺栓加热系统
为加速机组启动,带负荷及降低热应力与热变形,本机有外引蒸汽的自流式法兰螺栓加热系统。
汽源由新蒸汽供给,新蒸汽节流后进入加热联箱,然后分两路:
一路进入左侧法兰,加热法兰和螺栓;另一路进入右侧法兰,加热法兰和螺栓,乏汽及疏水进入疏水膨胀箱。
投用法兰螺栓加热系统时根据启动要求,监视法兰壁温及螺栓温度,随时控制进汽量。
加热联箱上装有安全阀,当箱内压力大于0.685MPa时应排空。
1.2.5疏水系统
汽轮机本体及各导汽管道的疏水分别送入疏水膨胀箱,待压力平衡后送入凝汽器。
1.2.6局部冷却系统
为减少汽缸对凸轮机构和中压油动机及前轴承座的热传导,以避免凹轮机构、油动机和前轴承座的温度过高,使座架的内腔可通过冷却水;自动关闭器油缸下部也通冷却水,防止主汽门来的热传递加热油;同时为减少前汽缸猫爪对前轴承座的热传导,以避免前轴承痤温度过高,猫爪下的滑键也通冷却水。
第3节调速保安系统概述
1.调速系统的工作原理和系统介绍
抽汽式汽轮机调节系统采用数字电液调节系统(简称DEH),采用DEH系统将比一般液压系统控制精度高,自动化水平大大提高,热电负荷自整性也高,它能实现升速(手动或自动),配合电气并网,负荷控制(阀位控制或功频控制),抽汽热负荷控制及其它辅助控制,并与DCS通讯,控制参数在线调整和超速保护功能等.能使汽轮机适应各种工况并长期安全运行.
1.1基本原理
并网前在升速过程中,转速闭环为无差控制,505E控制器将测量的机组实际转速和给定转速的偏差信号经软件分析处理及PID运算后作为给定输入到阀位控制器并与油动机反馈信号比较后将其偏差放大成电流信号来控制电液驱动器及调节阀门开度,从而减少转速偏差,达到转速无差控制,当转速达到3000r/min时,机组可根据需要定速运行,此时DEH可接受自动准同期装置发出的或运行人员手动操作指令,调整机组实现同步,以便并网.
机组并网后,如果采用功率闭环控制,可根据需要决定DEH使机组立即带上初负荷,DEH实测机组功率和机组转速作为反馈信号,转速偏差作为一次调频信号对给定功率进行修正,功率给定与功率反馈比较后,经PID运算和功率放大后,通过电冶驱动器和油动机控制调门开度来消除偏差信号,对机组功率实现无差调节,若功率不反馈,则以阀位控制方式运行,即通过增加转速设定,开大调节汽阀,增加进汽量达到增加负荷的目的.在甩负荷时,DEH自动将负荷调节切换到转速调节方式.机组容量较小时建议可不才用功率闭环控制.
在机组带上一定电负荷后可根据需要带热负荷时投入抽汽控制.DEH控制器根据机组工况图对机组电负荷及抽汽压力或流量进行自整控制.
1.2DEH系统构成
1.2.1机械超速保安系统.
1.2.2主汽门自动关闭器及控制装置.
主汽门能够实现远程控制和现场手动.由启动阀控制主汽门执行机构(主汽门自动关闭器)上下动作而控制主汽门开启.启动阀的操作可手动也可通过伺服电机控制,同时启动阀可以对机组挂闸(机械超速复位),在正常运行时安全油将启动阀右部切换阀顶起,接通启动油路开启主汽门,在停机时安全油泄掉,切换阀切断启动油,并泄掉自动关闭器的油缸腔室中的油,使主汽门关闭.活动滑阀可以在机组运行时在线活动主汽门以防其卡涩.为确保机组安全,在停机后控制启动阀电机反向旋转,关闭主汽门,以防事故后挂闸主汽门突然打开造成机组转速飞升.
1.2.3伺服控制机构,主要包括电液驱动器,油动机(两套).
电液伺服阀为动圈式双极型位置输出(积分型),作为油动机的先导机构拖动错油门控制油动机活塞动作.油动机错油门与电液伺服阀通过杠杆机械半刚性连接.同时原错油门下的单向阀保留,在保安系统遮断的情况下,事故油仍能关闭油动机.电液伺服阀是汽轮机电液控制系统设计的关键电――位移转换元件,它能把微弱的电气信号通过电液放大转换为具有相当大的作用力的位移输出.
电液伺服阀主要由动圈式力马达\控制滑阀及随动活塞三部分组成,控制滑阀与随动滑阀之间采用直接位置反馈,安装方式采用板式连接.
1.2.4电液驱动器供油系统.
1.3DEH系统功能
汽轮机采用数字式电液控制系统(DEH系统)实现的纯电调控制方式,并网前对汽轮机进行转速控制,在并网后对汽
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