小汽轮机FD520安装使用说明书最新.docx
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小汽轮机FD520安装使用说明书最新
BN9-1.6/0.35型
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目录
1.汽轮机应用范围及主要技术规范2
1.1汽轮机的用途及范围2
1.2汽轮机技术规范2
1.3汽轮机润滑油牌号3
2.汽轮机结构及系统的一般说明3
2.1结构叙述3
2.2热力系统4
2.3辅机规范5
2.4调节系统6
2.5保安系统8
2.6电气安全系统.10
3.工厂保证11
4.汽轮机的安装11
4.1安装概述11
4.2主要安装数据12
4.3汽缸法兰螺柱、螺栓的热紧值17
4.4管道推力限制17
4.5汽轮机动载荷17
4.6汽轮机的热膨胀17
4.7油系统及辅机系统的安装19
5.汽轮机的运行维护20
6.带负荷27
7.热态启动27
8.汽轮机正常运行中的维护与检查28
9.正常停机30
10.事故的预防与停机31-32
11.附录1-333-35
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1、汽轮机应用范围及主要技术规范:
1.1用途及应用范围:
本汽轮机是纯低温余热发电补汽式汽轮机。
本汽轮机与余热锅炉、发电机及其附属设备组成一个成套的发电系统。
主要用于5000t/d干法水泥窑纯低温余热发电,使水泥企业节能降耗、清洁生产、达到循环经济的良性发展;或用于燃气轮机联合循环发电站中,利用余热发电,以提高电厂循环效率、
降低发电站的发电成本;也可作为大中型企业中的自备电站。
本汽轮机在设计时考虑到水泥窑运转的变工况以及最大工况,机组的设计功率为9000kw,最大发电功率10000kw,但对应水泥窑的废气条件和锅炉提供的主蒸汽42.1t/h、补汽4t/h的蒸汽条件,发电功率为9018kw。
机组额定转速为3000转/分。
仅能用于拖动不变速的、且转速与本汽轮机相同的机械设备,需要变速运行的机械设备一概不能由本汽轮机拖动。
1.2汽轮机技术规范:
(1)主汽门前蒸汽压力1.6
MPa
主汽门前蒸汽温度350
℃
(2)补汽压力0.35
MPa
补汽温度155
℃
(3)发电功率
进汽42.1t/h、补汽4t/h9018kw
进汽46.9t/h、补汽4t/h10005kw
(4)冷却水温度正常25℃
最高33℃
(5)汽轮机转向(从机头向机尾看)顺时针方向
(6)汽轮机额定转速3000r/min
(7)汽轮机转子临界转速1580--1630r/min
(8)额定工况排汽压力0.007Mpa
(9)汽轮机设计功率9000kw
(10)汽轮机在工作转速下,其轴承处允许最大振动0.03mm
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(11)过临界转速时轴承处允许最大振动0.15mm
(13)汽轮机中心距运行平台750mm
(14)汽机本体主要件重量
(a)上半总重(连同隔板上半)13.8t
(b)下半总重(不包括隔板下半)16t
(c)汽轮机转子总重6.45t
(d)汽机本体重量45t
(15)汽轮机本体最大尺寸5325×3590×3530mm
(长×宽×高)
1.3汽轮机润滑油牌号:
汽轮机润滑油推荐使用GB2537-81汽轮机油,对本汽轮机一般使用HU-30汽轮机油,只有在冷却水温度经常低于20℃时,允许用HU-20汽轮机油。
2、汽轮机结构及系统的一般概述
2.1结构概述
汽轮机转子由一级复速机和十级压力级组成,除末叶片为扭叶片外,其余压力级叶片均为我国自行设计的新型直叶片。
在第四级压力级后进行补汽。
在汽机前端的前轴承座内装有主油泵、危急遮断装置、轴向位移传感器、径向及推力联合轴承、在轴承座上装有调速器等。
前轴承座与前汽缸用半圆法兰联结。
在纵向和垂直方向都装有定位的膨胀滑销,以保证轴承座在膨胀时中心不致变动。
转向导叶环在顶部和底部与汽缸之间采用“工”形键固定,在拆导叶环体时,必须先用专用工具拆去“工”形键后方能起吊。
装于前汽缸上端蒸汽室内的调节汽阀为提板式,借助机械杠杆与调速器的油动机相连。
汽轮机转子采用套装结构,为柔性转子,叶轮采用锥形轮面,烘套于轴上,以保证高度的对中性即传递一定的扭矩,并装有轴向键,以防止叶轮松动时,与轴产生相对滑动。
叶轮之间借助隔圈以保证叶轮的轴向位置。
隔圈
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以一定的过盈量烘套于轴上,为防止其松动,也装有轴向键。
推力盘也以一定的过盈量烘套于主轴上,同样装有轴向键,而主油泵与主轴相连。
主轴和叶轮由中碳铬钢锻件制成,动叶由铬不锈钢铣制而成,动叶片用倒T型或叉型叶根装入叶轮,末级叶轮有用于动平衡配重的安装槽。
汽轮机转子轴与发电机转子轴的连接是采用刚性联轴器,联轴器以一定过盈量烘套于汽轮机主轴上,以传递扭矩。
这种联轴器结构简单、工作可靠、经久耐用,但联接后汽轮机—发电机转子轴系的临界转速要比汽轮机的临界转速有所提高。
本机组采用电动盘车装置,通过一对蜗轮付与一对齿轮的两级减速,使转子达到所需要的盘车速度。
当转子转速高于盘车速度时,盘车装置能自动退出工作位置。
前座架上装有热膨胀指示器,以反映汽缸热膨胀的情况。
2.2热力系统
2.2.1主蒸汽系统
来自锅炉的主蒸汽经隔离阀到主汽门,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。
蒸汽经主汽门分二路进入汽轮机蒸汽室两侧。
蒸汽在汽轮机中膨胀作功后排入凝汽器凝结成水。
来自低压锅炉的补汽经补汽阀从第四级后进入汽轮机做功。
凝结水由凝结水泵打入汽封加热器。
经除氧后的凝结水,由给水泵升压后进入锅炉,重新被加热蒸发成新蒸汽。
2.2.2汽封系统
为了有效利用汽封漏汽的余能和保持汽轮机车间的环境清洁,汽轮机前、后汽封近大气端的腔室、主汽门、调节汽阀及补汽阀各低压阀杆近大气端的漏汽处均有管道与汽封加热器相连,使各腔室保持0.001Mpa~0.005MPa的压力,保证蒸汽不漏入大气。
同时利用汽封加热器预热凝结水,以提高机组的经济性。
前、后汽封的平衡腔室与均压箱相连,均压箱内压力维持在0.003~0.03Mpa(表压)。
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当汽封系统中压力低于0.101MPa时,在运行时调整阀门从新蒸汽中补充汽源,当汽封系统中压力高于0.127MPa时,多余的蒸汽通过电动控汽封压力调整分配阀排入冷凝器中。
2.2.3真空系统
蒸汽在汽轮机内膨胀作功后排入冷凝器凝结成水,在冷凝器内部形成真空,为了去除在运行中逐渐积聚在冷凝器中的空气,在冷凝器两侧装有抽汽管,合并后接到射水抽气器进口,由射水抽气器将空气吸出排入大气。
射水抽气器由专门水泵提供压力水。
射水抽气器能替代起动抽气器,能在较短时间内形成冷凝器的真空。
2.3辅机规范
2.3.1汽封加热器
型号LQ-20
冷却水量50t/h
冷却水最大压力1MPa
加热面积20m2
轴封风机AZY10-700-3型、380V、3kw
2.3.2冷凝器
型式分列二道制表面式
冷却面积1000m2
冷却水量2835t/h
水室内最大允许水压0.3MPa
水阻0.0265MPa
无水净重22.94t
2.3.3冷油器
型号YL-20
冷却面积20m2
油流量85l/min
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冷却水量44t/h
水阻4.36KPa
油阻28KPa
2.3.6射水抽气器:
工作水流量:
140m3/h
工作水扬程:
0.351MPa
2.4、调节系统
本机采用的是数字电—液调节系统(DEH)。
主要由Woodward505数字式调节器、电液转换器、液压伺服机构、调节汽阀等组成。
保安系统主要由危急遮断器、危急遮断油门、磁力断路油门、电磁阀、主汽门、电调节器超速保护等组成。
2.4.1Woodward505数字式调节器:
该调节器是以微处理器为核心的模块化计算机控制装置,根据用户运行参数、条件进行编程组态,通过输入输出接口,接收、输出模拟量、开关量信号进行控制。
该调节器有以下特点:
●转速调节
●转速目标设定
●负荷分配
●功率目标值设定
●不等率设定
●冷热态自动启动程序设定
●跨越临界转速控制
●超速试验及保护
●自动同期
●外部停机输入
●自诊断,输入输出量监控
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●手动、自动模式转换
调节器接受转速传感器输入的转速信号、功率传感器输入的电功率信号以及过程控制、辅助控制等回路输入的控制信号,解算后输出标准电流信号给电液转换器。
注意:
数字式调节器详细内容请参阅外购Woodward505使用说明书。
2.4.2电液转换器(CPC)
电液转换器接受调节器输出的标准电流信号,输出与输入的电流信号相对应的调节信号油压。
2.4.3液压伺服机构
液压伺服机构由压力变换器、错油门、油动机等组成。
调节信号油压经液压伺服机构放大,控制油动机活塞移动,通过调节杠杆,改变调节汽阀的开度,进而调节汽轮机的进汽量。
2.4.4调节汽阀
汽轮机进汽量的调节,是通过改变调节汽阀的开度实现的。
根据电负荷的需要,调节油动机带动配汽机构,改变汽轮机的进汽量,满足负荷要求。
各阀碟的升程,出厂时已调整好,不应随意改动。
2.4.5调节系统动作过程
机组正常运行时,调节保安系统由汽轮机主油泵供油。
启动过程中,系统由电动油泵(或汽轮油泵)供油。
电动(汽轮)油泵启动后,先将主汽门操纵座手轮关到底,将保安装置挂闸,保安油路接通。
接到开机信号后,缓慢开启主汽门,直至主汽门全部打开。
手按505电调节器操作面板上的的“运行”键。
机组即可按照预先编好的运行程序,自动升速、暖机、跨越临界转速,直至额定转速。
随汽轮机转速升高,主油泵出口油压逐渐升高。
当主油泵出口油压高于电动(汽轮)油泵出口油压时,系统自动切换至主油泵供油,电动(汽轮)油泵可通过人工或自动停止工作。
2.4.6主油泵
主油泵为径向钻孔式,主要零件有稳流网、动轮、油封环、外架、轴头
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等,装于前轴承座内,动轮烘套于危急遮断器短轴上,轴头用螺钉固定在动轮上。
动轮上钻有9个φ30的径向孔,动轮外径243mm,内径100mm,其外圆用多孔钢板作成稳流网装在外架上,动轮两侧有油封环。
防止高压油外泄。
由于这种泵为径向钻孔式在工作范围内其压增仅取决于转速。
与流量无关,流量压力曲线平坦,因而它即可作为工作泵。
同时作为脉冲泵使用。
当额定转速为3000r/m时,泵的压增为0.7MPa,在工作流量范围8.33~13.33l/s(500~800l/s)内。
油压坡度小于4.9Kpa/L/S。
当额定转速时,油压坡度小于4.9Kpa。
脉冲油压为0.45Mpa。
2.4.7并联双注油器
注油器采用并联双注油器,其中一只供油给主油泵入口,另一只供润滑系统。
其进口的高压油(0.8Mpa)由主油泵出口供给(启动时由电动油泵供给)
注油器的技术规范如下:
喷油量(m3/min)
吸油量(m3/min)
出油量(m3/min)
出口油压(Kpa表压)
第一级
0.243
0.317
0.559
78
第二级
0.267
0.083
0.35
245.2
注油器主要用在主油泵入口造成正压力,以保证主油泵工作时的可靠性。
注油器装于油箱内,主要零件有扩压器、油室、喷嘴、滤网等。
来自主油泵出口的高压油以高速从喷嘴射出。
在吸油室内造成负压将油从油箱中吸出。
经混合后流向扩散器,以供外部使用。
2.5、保安系统
本机组保安系统包括液压安全保护装置、电气安全保护装置。
一、液压安全装置包括:
危急遮断器、危急遮断油门、主汽门操纵座、磁力断路油门,电磁阀等。
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2.5.1危急遮断器及危急遮断油门
危急遮断器是防止汽轮机转速超过设计允许值的安全保护装置,本机采用的是重锤式,装于汽轮机主轴前端的小轴上,主要零件有螺母、调节套筒、滑阀、弹簧、间隔套、重锤等。
危急遮断油门是在危急遮断器动作之后用以控制主(补)汽阀关闭的结构。
装在前轴承座上。
其主要零件有啮合杆臂、外壳、套筒、心杆、弹簧、弹簧罩和小弹簧罩等,重锤的重心相对汽轮机主轴重心略有偏差。
当汽轮机转速小于或等于额定转速时,危急遮断器的弹簧作用力大于重锤的离心力。
故重锤不动作。
当转速大于额定转速的109~112%(即3270~3360r/min)时,重锤的离心力大于弹簧的作用力,于是重锤向外飞出。
撞击在危急遮断油门的啮合的杆臂上,使套筒脱扣,被弹簧顶起。
将通往主汽门下腔的压力油切断,并打开泄油窗口将主汽门下腔油和液压继动器活塞下腔油泄回油箱。
关闭主汽门及补汽阀。
同时打开通往错油门下方的调节关闭器的高压油。
关闭器小活塞右移。
高压油作用于活塞下方,油压使错油门活塞上移。
压力油通往油动机活塞下方关闭调节汽阀。
当危急遮断器动作后主汽门关闭时间应在1秒以内。
遇到危急情况需要紧急停机时,可拍打危急遮断油门的小弹簧罩,套筒即脱钩动作,关闭主汽门,调节汽阀和补汽阀停机。
2.5.2主汽门操纵座
主汽门活塞上部有一弹簧,启动时高压油通往活塞下部,克服弹簧力将活塞顶开,开启主汽门。
当危急遮断油门或磁力断路油门动作之后,活塞下腔压力油通过危急遮断油门被泄而失压,弹簧将活塞压下,大部分活塞下油经小孔通往活塞上腔。
主汽门关闭。
当机组危急遮断,主汽门关闭之后,手轮及罩盖仍处于开启状态,若重新开启主汽门,必须将手轮及罩盖旋至全关位置与活塞接触,关闭小孔,使活塞下腔重新建立起油压。
顶起活塞缓缓开启主汽门,防止误动作。
操纵座下部有一行程开关,可指示出主汽门处于开启或关闭状态。
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2.5.3磁力断路油门
磁力断路油门其动作是依靠电气安全保护装置动作后其电路接通,使电磁铁将错油门活塞吸起。
其效果与危急遮油门同样。
使主汽门、调节汽门、补汽阀关闭。
当机组重新启动时,必须手动拔除自锁销,错油门活塞依靠弹簧张力及本身重量落下而复位。
2.5.4油路润滑系统
本机组润滑系统供油是有一只装于油箱内的专用注油器供给,其高压油由主油泵供给。
其出口油压为245Kpa(表压)经冷油器、滤油器、后供给汽轮机机组各轴承润滑油。
(另外一只备用电动油泵,型号65Y-60B只在机组事故时供给润滑用油)电动启动油泵为80Y-100A电动离心油泵。
系统中有两只并联的冷油器,其中一只备用。
每只冷油器面积为20m2,冷却水量为44m3/h。
油箱位于机组前方,容积为3.3m3。
汽轮机所用的油一般为30号透平油。
如冷却水温经常低于20℃时允许使用20号透平油。
2.6、电气安全保护系统
电气保安系统由电子模拟转速表、电调节器超速保护、电磁阀、8000系列传感器及监视保护仪等组成。
(1)电子模拟转速表设有报警、超速开关量输出,可对机组转速越限、超速进行保护。
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(2)Woodward调节器除调节功能外,还具有超速保护功能。
可设定超速报警、停机点。
(3)电磁阀动作,切断保安油路,使主(补)汽门、调节汽阀迅速关闭。
(4)8000系列传感器及监视保护仪,由各传感器及转速监视保护仪、双通道轴瓦振动监视保护仪、单通道轴向位移监视保护仪、单通道汽缸膨胀监视保护仪、单通道油箱油位监视保护仪电源组合而成的。
所有插件装于标准框架内,对机组的转速、振动、轴位移、汽缸膨胀、凝汽器热井的水位、油箱油位提供可靠保护,监测点超限时,可及时发出报警,或使电磁阀动作,切断保安油路。
3、工厂保证
3.1在用户遵守保管和使用规则的条件下,从制造厂发货给用户日期起18个月中或投入发电12个月内(此两期限不应超逾)产品因制造质量不良而发生损坏或不能正常工作时,制造厂应无偿的为用户更换或修理产品或零部件。
3.2在上述条件下的保证期内,做各次试验时,应达到技术规格所要求的特性。
4、汽轮机的安装:
4.1、安装概述:
本说明仅对本机组的主要设备安装作概略介绍。
机组的基础应符合电力设计院提出的强度和几何尺寸等方面要求。
对未加说明的部分请参照水电部颁发的SDJ53–83“电力建设施工及验收技术规定“中有关条款及数据加以执行和控制。
在机组安装之前,安装单位应通过对图纸、技术文件的熟悉,了解机组的结构特点和系统性能。
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机组安装程序和步骤,以及安装前的各项准备工作,可由安装单位在掌握了本机组的结构性能之后,根据现场具体情况自行拟定,其基本原则是不使安装工作混乱。
机组的垫铁布置可参照本机组的垫铁布置图,其布置原则是:
负荷集中的地方;在地脚螺柱的两侧;在座架的四角处。
4.2、列出各项安装数据,安装单位在安装过程中应严格控制,未列出要求的,可参照SDJ53–83“电力建设施工及验收技术规范“中有关条款。
主要安装数据:
4.2.1前座架上的纵向键:
a1+a2=0.04~0.08
c1+c2=-0.06~0.04
b=1~2
4.2.2后汽缸导板的纵向键
a1+a2=-0.02~0
b=0.03~0.05该数值根据机组振动情况作适当调整
c1+c2=0.04~0.08
d≥0.5
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4.2.3后座架上螺母间隙
a=0.08~0.12
4.2.4汽缸中分面横向水平:
0.05:
1000
4.2.5推力轴承前轴承及径向轴承:
a=0.04~0.14
b=0.30~0.40
c=0
d=0.0475~0.1625
e=0.05~0.0975
h=0.05~0.16
f(直径上)=-0.05~-0.02(即过盈量)
g1+g2=0.03~0.07
轴瓦与轴径间隙:
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