绝对压力 5.298 482.87 调节级 1 2.74 400.1 9.57 5级后 #2高加 2 1.43 322.4 5.66 9级后 #1高加 3 0.98 279.8 9.04/80 11级后 除氧器/工业 4 0.23 185.6 0.42 13级后 #3低加 5 0.11 119.1 2.82 15级后 #2低加 6 0.026 65.4 1.2 18级后 #1低加 注:额定工况是机组经济运行工况,运行中尽量在此工况运行,以保证机组最佳经济性。 另外,调节级后监视段压力任何情况下都要小于6.571Mpa(绝对压力)(189 t/h工况)。 纯凝工况下(25MW,96/0t/h)各抽汽的参数、分布、用途: 设计压力 设计温度 抽汽流量 级数 抽汽位置 (MPa) 用途 (℃) (t/h) 绝对压力 3.436 452.28 调节级 1 1.946 379.30 3.97 5级后 #2高加 2 1.222 323.70 2.71 9级后 #1高加 3 1.000 301.51 1.25 11级后 除氧器 4 0.456 225.37 3.68 13级后 #3低加 5 0.206 151.57 6.24 15级后 #2低加 6 0.048 80.13 4.18 18级后 #1低加 1.1.4调节保安系统 1.1.4.1调节系统概述:
C25—8.83/0.981型抽汽冷凝式汽轮机的调节系统是以全工况高速弹性调速器作为转速敏感元件,调压器以波纹管兼滑阀作为抽汽压力敏感元件的机械液压式调节系统,主要调整对象2个,一个是功率,以转速为讯号;一个是抽汽量,以抽汽压力为信号,它们是通过高压油动机调整高压调节汽门,改变高压缸进汽量和通过旋转隔板油动机调整低压旋转隔板,改变低压缸进汽量来实现功率和抽汽的牵连调节,对功率调整时不影响抽汽量,对抽汽量调整时不影响功率。
调压系统的抽汽调压器采用波纹管兼滑阀作为抽汽压力变化敏感元件,它控制的#1、#2脉动油路分别与调速器滑阀的№3滑阀的#1、#2脉动油路相连,分别控制高压油动机、旋转隔板油动机的开度。
调节系统的脉冲油压在任何工况下的静态值保持一个常数,即脉动油路的压力为主油泵出口压力的1/2,有利于系统的灵敏度。
为了加速关闭调节阀,抑制汽轮机甩负荷时的转速飞升,设有电超速快关电磁阀,当甩负荷瞬间发电机油开关跳闸,通过继电器使滑阀立即被电磁铁吸上,将#1、#2脉动油泄掉,使高压油动机、旋转隔板油动机将高压调节阀和旋转隔板迅速关闭。快关电磁阀通电延缓时间由时间继电器控制在2.5秒左右(此时间可根据实际情况调整)。此后,滑阀恢复到原位置,汽轮机重新在调速器控制之下维持空载转速。
本系统危急遮断器滑阀挂闸、机组升速、并网、加减负荷均由一个同步器来操作,有利于防止误操作。 调节系统主要技术规范: 1.1.4.2调节系统主要性能:
(1) 速度变动率可在4%—6%范围内无级调整。 (2) 迟缓率ε≤0.3%
(3) 当汽轮机在额定蒸汽参数下维持空转时,转速摆动小于15r/min (4) 抽汽压力不等率δp =~10%
(5) 抽汽压力调整范围:0.981(0.785~1.275)MPa (6) 调速油压P0=1.96 MPa(n0=3000r/min)
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(7) 主油泵入口油压Pb=0.098 MPa
(8) 通过同步器手轮或伺服电机,可以对调节系统就地或远控进行操作。汽轮机解列空转时,通过同步器可调整转速在3200r/min以下任何转速。
(9) 在额定蒸汽参数下,汽轮机甩全负荷时,系统能够维持空转,不会引起危急遮断器动作。
(10)通过抽汽调压器上的调整器手轮或伺服电机,可以对调压系统就地或远控进行操作。
1.1.4.3调节系统的工作原理
调节系统随电负荷变化的调节过程如下:在正常运行中,当外界电负荷减少,转速增加时,调速器挡板向疏远喷嘴方向移动,随之,调速器滑阀中部的随动滑阀也跟随向挡板方向移动,并通过杠杆带动下面的分配滑阀,使分配滑阀上的调节窗口开大,增加高压油动机、旋转隔板油动机滑阀下的#1、#2脉动油的排油面积,使各油动机滑阀下的#1、#2脉动油压下降,油动机活塞下移,并通过配汽机构,相应地关小调节汽阀及旋转隔板。在油动机活塞下移的同时,位于油动机活塞杆上的反馈滑杆使反馈滑阀向开大进油面积的方向移动,于是,压力油进油量增加,#1、#2脉动油压恢复,油动机滑阀又回到中间位置,油动机活塞就稳定在新的平衡位置上。由于各调节汽阀的关小,减少了高、低压缸的进汽量,相应降低了本机发出的电负荷(也可以通过同步器手轮及同步器伺服电机对电负荷进行调整)。当外界电负荷增加时,调节系统的动作过程方向相反。
抽汽工况运行时,抽汽调整器投入,当抽汽压力下降(即热网需增加抽汽量)时,抽汽调整器滑阀下移,开大#1压力油进油口,使#1脉动油压升高,关小#2压力油进油口,使#2脉动油压降低,导致高压油动机开大,旋转隔板油动机关小,使抽汽量增加。同时高压油动机的反馈进油口也随之关小,使#1脉动油压回降,旋转隔板油动机的反馈进油口开大,使#2脉动油压又回升,使高压及旋转隔板油动机稳定在新的平衡位置上,当抽汽压力上升(即热网需减少抽汽量)时,动作过程方向相反。
由于在抽汽压力改变时,高压及旋转隔板油动机同时反方向按比例动作。使高低压缸作功能力也反方向等量增减。总功率保持不变,当人为需要增减抽汽量时,可就地操作抽汽调压器上的调整器手轮或同步器伺服电机遥控,使抽汽调压器滑阀上下移动,从而达到改变抽汽量的目的。
在额定参数下,抽汽调压器的抽汽压力变化率约为10%,即从零抽汽到最大抽汽压差静态值变化约为0.1 MPa,抽汽压力或流量可以通过抽汽调整器上的调整器就地手动或遥控操纵在一定的限度内进行调整。
抽汽手动调整装置(CB11.32.20—1)是附加的对旋转隔板开度进行调整的装置,对调节系统来说,它是开环调节,不参与自动调节过程,通过其上设置的上、下两个节流阀分别控制旋转隔板的开大及关小,以满足在一定限度内适当调整抽汽压力的目的。在不抽汽情况下,(冷凝工况运行)通过此装置将旋转隔板油动机全开,用以减少节流损失。节流阀旋钮上有刻度用以显示调节位置的大小。 1.1.4.4弹性调速器
弹性调速器是一种反映汽轮机转速变化的脉动机构,当汽轮机转速发生变化,由于重锤离心力的改变引起了拉伸弹簧的伸长或缩短,调速块也随之水平的前后移动。因此会引起调速器滑阀的移动,从而改变汽轮机的进汽量。 1.1.4.5同步器
同步器是汽轮机调节系统中的给定装置,它通过改变调速器滑阀中一号阀的位置而对系统施加影响,它通过对调速器滑阀中NO.1滑阀的控制而实现机组启动时的危急遮断油门挂闸,开启主汽门、调节汽门、冲动转子等项功能,当机组运行时进行负荷给定。逆时针旋转同步器手轮至零位,使传动轴向后移动,从而实现危急遮断油门的挂闸,顺时针旋转时开主汽门和调速汽门,实现机组冲转、运行及负荷给定。当机组甩负荷后,通过接点接通微电机,带动传动轴退向空负荷位置。
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同步器主要由手轮轴,伺服电机及传动机构、传动轴、微动开关、位移传感器及超越联轴器等组成。
同步器行程的远方指示是由位移传感器给出的,现场指示是由传动轴上齿条,通过齿轮、轴带动同步器上行程表给出的。当旋转手轮时,通过手轮轴、活动轴、齿架,使大齿轮旋转,使传动轴前后移动。同样,当电机旋转时,通过齿轮,超越联轴器,同样使大齿轮旋转。
同步器在甩负荷自动回零动作过程中,机组在并网带负荷后应投入同步器自动回零开关,机组甩负荷发电机油开关跳闸时,油开关辅助触点闭合,同步器伺服电机使同步器从所带负荷位置退回到空负荷位置,微动开关触点切换,步进电机停止转动。当机组并网前,自动回零开关应置于断开位置,以便在启动过程中同步器可以超越空负荷位置。 1.1.4.6 调速器滑阀
作用:a.将调速器产生的位移信号变成液压信号,传给高压油动机、旋转隔板油动机。
b.机组启动时,用来恢复危急遮断器滑阀,开启高压主汽阀及高压调节阀,使机组升速。
c.机组运行时,用来调整机组转速和改变汽轮机负荷。 d.机组转速超过3420±20r/min,使保安系统动作。 1.1.4.7 高压油动机及反馈滑阀
作用:a.接受调速器滑阀及抽汽调压器来的液压信号,通过凸轮配汽机构来操纵高压
调节阀。
b.调整机组的速度不等率。 1.1.4.8 旋转隔板油动机
旋转隔板油动机接受调速器滑阀及抽汽调压器来的液压信号,通过旋转隔板驱动装置来控制旋转隔板的开度。 1.1.4.9 抽汽调压器
抽汽调压器是调节抽汽压力的调整装置,它以波纹管为敏感元件,从抽汽口来的蒸汽压力通过传输管通至抽汽的压力传感室作用在波纹管上,压力使得波纹管压缩并经过顶杆传至顶端的弹簧座上并带动滑阀的位移,从而控制套筒上的调节窗口的开度,由此控制#1、#2脉动油压并进而控制高压油动机、旋转隔板油动机的开度达到调整抽汽压力的目的。
抽汽调压器投入运行前,手轮在放松位置,并且用侧部手轮旋动凸轮杆将滑阀顶上关闭调节窗口,然后,将抽汽压力脉冲管路及调压器下的阀门先后打开,投入抽汽调压器时(注意电负荷20MW左右,抽气压力0.7Mpa,供热管道已暖好),旋动侧部手轮使之朝下,此时,因手轮在放松位置,调节窗口未开,要逐渐旋紧上部手轮,直至调节窗口被打开,调节汽阀动作,即为抽汽调压器已投入。抽汽调压器要解列时,在非紧急情况下,事先将手轮放松减轻弹簧力,然后再旋动侧部手轮使之朝上,调压器即关闭。 1.1.5 安全保护系统
本汽轮机安全保护系统由液压保护系统和电气监测保护系统两部分组成,这两部分互为补充,又密切联系在一起,以保证汽轮机长期安全运行。
保护系统可在下列情况下,切断汽轮机的蒸汽进汽,实现停机: (1) 汽轮机转速达到额定的110%—112%时,危急遮断器动作,停机。 (2) 汽轮机转速达到额定转速的114%时,附加保安动作,停机。 (3) 手揿机头保安操纵箱的停机按钮,快速关闭主汽门和调速汽门。 (4) 远控手揿事故停机电磁阀动作按钮,快速关闭主汽门和调速汽门。 (5) 轴向位移达到+1mm或-1mm时跳闸停机。(转子以正推力瓦定零位) (6) 润滑油压低于 0.03 MPa时,跳闸停机。
(7) 汽轮机转速达到额定的110%,事故停机电磁阀动作,停机。 (8) 发电机保护动作,事故停机电磁阀动作,停机。 (9) 轴承回油温度高75℃,事故停机电磁阀动作。
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(10) 排汽真空达-61.4kpa时,事故停机电磁阀动作。 1.1.5.1 液压保护系统
液压保护系统主要由以下几部分组成:
a.执行切断汽源,实现快速停机的高压主汽门操纵座及保安操纵箱,事故停机电磁阀和危急遮断阀等液压部套。
b.由危急遮断器、危急遮断器滑阀、危急遮断器杠杆,保安操纵箱等部套组成的超速保护系统。
c.由电超速开关、事故停机电磁阀形成的限速保护。高压主汽门操纵座由安全油压控制,它的开度与安全油压具有一一对应的关系,一旦安全油压跌落,高压主汽门操纵座瞬间关闭。危急遮断器滑阀动作,事故停机电机磁阀动作,或手动停机按钮,均能使#1脉冲及安全油跌滑。超速保护系统当机组超速时,危急遮断器飞出使危急遮断器滑阀动作,从而实现快速关闭高压主汽门和调节阀。任何需要停机的电信号都可以通过事故停机电磁阀实现停机。
d.当机组甩负荷时,由于油开关跳闸联锁引起电超速快关电磁阀动作,从而快速关闭高压油动机、旋转隔板油动机2~3s,待转速下降后,调门重新开启,维持机组空转。 1.1.5.2 电气监测保护系统
主要有汽轮机转速测量、轴向位移测量、差胀测量、热膨胀测量、低油压保护、振动测量、油动机、同步器测量、油箱油位测量、低真空保护、抽汽压力保护、主轴键相及偏心度测量、轴承回油温度与轴瓦及推力瓦金属温度测量等。 1.1.6 汽轮机本体结构 a. 转子
转子系采用铬钼钒珠光体钢整体锻造和套装叶轮组合式。1~15级采用整锻结构,以提高转子强度,减少漏汽损失,缩短轴向尺寸,并能适应急剧的负荷变化和快速启动。16~20级叶轮采用套装结构,叶轮端面开径向键,内孔设有键槽,从而大大提高了安全性。各级叶片有径向轴向阻汽片,以减少漏汽量,提高级效率。 b.汽缸
汽轮机汽缸由于加工工艺的要求,以及考虑工作温度的不同采用不同的村料,所以将汽缸分为前、中、后三部分,每部分再分上、下两半。前汽缸用ZG20CrMoV铸造,其与前轴承座的连接,采用下猫爪联接结构。下半猫爪与轴承座之间有横向平键,汽缸胀缩时借此平键带动前轴承座,前汽缸与轴承座下方中心线处有垂直键,这样就保证汽缸与转子在运行时中心的一致。中汽缸用碳素钢铸造,后汽缸用优质铸铁铸造。 c. 喷嘴组、隔板套和隔板
喷嘴组共有四组装在高压进汽室上。
全机共有六级隔板盒,隔板套上、下分面都有定位销和联接螺栓固定。因此上半隔板套与上半汽缸是分开的。隔板套与汽缸、隔板与隔板套之间的连接均采用悬挂搭子、隔板与隔板套、隔板套与汽缸底部中间有定位键,以保证膨胀时静子与转子中心相吻合。
第1级隔板套装有2~5级隔板,第2级隔板套装有6~9级隔板,其隔板套均为铬钼合金钢铸造。另四级隔板套分别装有10~11级、12~13级和14~15级隔板和16~18级隔板,隔板套采用铸钢铸造。即第2~20级隔板均采用焊接式结构
为了减少水蚀,提高去湿效果,故19、20级隔板上均设有去水环。 d.汽封
前汽封、隔板汽封为高低齿式汽封,后汽封为斜齿式汽封。 前汽封轴向位置,可调节汽封体两侧的垫片来解决。 前、后汽封第一档(靠大气端)腔室连接“汽封加热器”,维持0.0932~0.0971绝对大气压,这样便完全避免了汽封冒汽以及汽水漏入轴承油系统现象。 e. 调节汽阀
蒸汽在主汽门后分为四路,进入布置在汽缸上部及两侧的调节汽阀阀壳的中间腔室,调节汽阀为单支点杠杆提升式,共有四只阀门。
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阀门开启次序为1#、2#、3#、4#阀。 1#阀和2#阀全开时为纯冷凝工况。 1#阀、2#阀和3#阀全开时为额定工况。
1#阀、2#阀、3#阀和4#阀全开时为最大工况。 f. 旋转隔板
第11级后的排汽分为两路,一路经抽汽阀和管道通向外面供工业用汽需要,另一路经第12级隔板后继续向后汽缸作功,为了分配此二路的蒸汽量及调整工业抽汽压力,第12级隔板采用旋转隔板结构。旋转隔板由隔板体、转动环和平衡环组成,在钢制的隔板体上依照不同的节圆分两排,共开34个“窗口”,每个“窗口”相对装有2个喷嘴,34个窗口又分为4组,当转动环在油动机和旋转隔板联动装置的操纵下转动时,便依次打开或关闭四组不同面积的窗口。旋转隔板级后的冷却流量,是通过平衡环与转动环之间间隙,再流过平衡环汽室,隔板体特制孔道及隔板体上“窗口”到旋转隔板后的各级隔板,避免了旋转隔板以后各级在低负荷时发生鼓风损失。 g.滑销系统
前轴承箱座落在前座架台板上,前座架由地脚螺栓固定在基础上,前轴承箱与前座架之间有纵向键导向允许前轴承箱沿纵向滑动,前汽缸靠下猫爪与紧固在前轴承箱上的滑块连接,前汽缸与前轴承箱之间有垂直键定位,保证两者纵向中心一致。后汽缸座落在后座架上,后座架由地脚螺栓固定在基础上,后汽缸与后座架有圆柱销定位。后汽缸导板由地脚螺栓固定在基础上,后汽缸导板保证后汽缸与纵向中心一致。冷凝器横向中心线与后座架上的定位圆柱销的中心线在同一横向平面内。 h.油路系统
汽轮机主油泵出口油压为1.96 MPa(表压)。高压油经进口止回阀后,分成二路:一路通入调节保安系统,另一路供给注油器。注油器采用二级并联式:第一级出口为0.098 MPa(表压),供主油泵进油;第二级出口为0.245 MPa(表压),经冷油器,滤油器供机组轴承润滑用。当润滑油压大于0.118 MPa(表压)时,低压油过压阀将自动开启,将多余的油溢回油箱,使润滑油压保持在0.078—0.118 MPa(表压)范围内。
系统中备有高压交流油泵,供机组调整试验和启动用,当主油泵出口油压大于系统中油压时,主油泵就开始供油,而高压交流油泵此时停止供油。此外还备有低压交流油泵和低压直流油泵,当润滑系统油压低时,分别按具体情况自动投入运行。
1.2辅助设备规范
1.2.1除氧器:
名称: 高压旋膜除氧器 台数:2
型号: GCM250-2-0 设计温度:300℃ 工作介质:水、汽 设计压力:0.637 MPa 额定出力:220t/h 工作压力:0.49MPa
工作温度:158℃ 安全阀整定压力:0.60 MPa 最高汽源压力:0.98 MPa , 水箱有效容积:70立方 1.2.2胶球泵装球室型号:ZQS-300 工作压力: 0.3Mpa
收球网: SD-700a 工作压力 :0.3Mpa 分配器: FH100 1.2.3射水抽气器
型式:TD-18型,水压:0.33 MPa,水温:20℃ 抽汽量:18kg/h ,水量:250 t/h, 1.2.4冷凝器
型式:分列二道制表面式,挽热面积:2000㎡, 冷却水压:0.25MPa
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