chapter 5 驱动给水泵的小汽轮机与汽轮机旁路系统.ppt

第五章第五章 驱动给水泵汽轮机与汽轮驱动给水泵汽轮机与汽轮机的旁路系统机的旁路系统u驱动给水泵汽轮机驱动给水泵汽轮机小汽轮机的作用l驱动给水泵。所以必须满足锅炉所需的供水要求。因此，小汽轮机的运行方式与主汽轮机的大不相同。主要表现在小汽轮机自身的润滑油系统、压力油系统和调节系统上，特别是表现在小汽轮机的调节系统的功能上汽轮机驱动给水泵的优点：l转速高、轴短、刚度大、安全性好。当系统故障或全厂停电时，仍可保证锅炉用水l采用大型电动机驱动给水泵时，启动电流大，启动困难。而汽动给水泵不但便于启动，而且可配合主机的滑压运行进行滑压调节l采用大型电动机驱动给水泵时，其耗电约为全厂厂用电的50；而采用汽动给水泵则可降低厂用电，增加供电量34；l可以通过变速运行来调节给水泵的流量，故可省去电动给水泵的变速器及液压联轴器汽轮机驱动给水泵的缺点l启动时间长，汽水管路复杂，此外，还需要备用汽源小汽轮机的结构l驱动给水泵的小汽轮机本体结构的组成部件与主汽轮机的基本驱动给水泵的小汽轮机本体结构的组成部件与主汽轮机的基本相同，主汽阀、调节阀、汽缸、喷嘴室、隔板、转子、支持轴相同，主汽阀、调节阀、汽缸、喷嘴室、隔板、转子、支持轴承、推力轴承、轴封装置等样样俱全。承、推力轴承、轴封装置等样样俱全。l和主汽轮机类似，不同的制造厂，小汽轮机的具体结构也有所和主汽轮机类似，不同的制造厂，小汽轮机的具体结构也有所不同。有双流程的反动式汽轮机，配有两个主汽阀和三个调节不同。有双流程的反动式汽轮机，配有两个主汽阀和三个调节阀，其中一个为低压主汽阀，对应两个低压调节阀。每个低压阀，其中一个为低压主汽阀，对应两个低压调节阀。每个低压调节阀对应一组喷嘴（调节阀对应一组喷嘴（ABBABB公司），也有单流程冲动式汽轮机，公司），也有单流程冲动式汽轮机，配有高压主汽阀配有高压主汽阀调节阀和低压主汽阀调节阀和低压主汽阀调节阀（调节阀（AlsthomAlsthom公司）公司）l小汽轮机的供汽来自主汽轮机小汽轮机的供汽来自主汽轮机l 小汽轮机至少必须准备两路供汽的汽源，即高压汽源和低压小汽轮机至少必须准备两路供汽的汽源，即高压汽源和低压汽源。汽源。l600MW600MW机组中，高压汽源来自主汽轮机的高压缸排汽（即再热冷机组中，高压汽源来自主汽轮机的高压缸排汽（即再热冷段的蒸汽），低压汽源来自主汽轮机的中压缸排汽（第段的蒸汽），低压汽源来自主汽轮机的中压缸排汽（第4 4段抽汽，段抽汽，与除氧器相同）（本机组低压汽源为工作汽源）。有的机组，与除氧器相同）（本机组低压汽源为工作汽源）。有的机组，还配备了来自其他机组的高压汽源的切换设施（如石洞口二电还配备了来自其他机组的高压汽源的切换设施（如石洞口二电厂）。厂）。l根据主汽轮机的不同运行工况，小汽轮机的汽根据主汽轮机的不同运行工况，小汽轮机的汽源分别来自再热蒸汽冷段和主汽轮机的源分别来自再热蒸汽冷段和主汽轮机的4 4段（中段（中压缸排汽）抽汽处。压缸排汽）抽汽处。l高压主蒸汽（再热冷段蒸汽）经高压主汽阀、高压主蒸汽（再热冷段蒸汽）经高压主汽阀、调节阀后进入汽缸下部的喷嘴室。低压蒸汽则调节阀后进入汽缸下部的喷嘴室。低压蒸汽则经低压主汽阀、调节阀后进入汽缸上部的第一经低压主汽阀、调节阀后进入汽缸上部的第一级（低压）喷嘴。级（低压）喷嘴。l两台小汽轮机（两台小汽轮机（A/BA/B）的排汽经各自的电动碟阀）的排汽经各自的电动碟阀之后排入凝汽器之后排入凝汽器A AB B。l小汽轮机排汽口管道的支管上设有电动真空破坏阀，小汽轮机排汽口管道的支管上设有电动真空破坏阀，该阀在机组正常运行时处于关闭状态。其下游管道上该阀在机组正常运行时处于关闭状态。其下游管道上还接有密封水管，使该支管保持一定的水位，以确保还接有密封水管，使该支管保持一定的水位，以确保真空破坏阀的严密性。密封水来自凝结水系统，经真空破坏阀的严密性。密封水来自凝结水系统，经55的节流孔板后进入支管，其溢水排入地沟。排汽碟阀的节流孔板后进入支管，其溢水排入地沟。排汽碟阀的阀杆处也接有密封水管，以确保小汽轮机排汽管道的阀杆处也接有密封水管，以确保小汽轮机排汽管道的严密性。的严密性。l小汽轮机的轴封系统与主汽轮机的轴封系统相连通，小汽轮机的轴封系统与主汽轮机的轴封系统相连通，小汽轮机启动时，由主汽轮机的轴封系统蒸汽向小汽小汽轮机启动时，由主汽轮机的轴封系统蒸汽向小汽轮机的第一段前、后轴封供汽然后经第二段轴封排入轮机的第一段前、后轴封供汽然后经第二段轴封排入轴封冷凝器。轴封冷凝器。l正常运行时，小汽轮机第一段前轴封的蒸汽排入主汽正常运行时，小汽轮机第一段前轴封的蒸汽排入主汽轮机的轴封蒸汽系统，并随主汽轮机的轴封排汽经减轮机的轴封蒸汽系统，并随主汽轮机的轴封排汽经减温减压器后，向小汽轮机的第一段后轴封供汽，其供温减压器后，向小汽轮机的第一段后轴封供汽，其供汽压力由主汽轮机轴封系统的出口。汽压力由主汽轮机轴封系统的出口。l每台机组的给水系统采用每台机组的给水系统采用2 250%B-MCR50%B-MCR的汽的汽动给水泵和动给水泵和1 130%B-MCR30%B-MCR的启动（备用）电动的启动（备用）电动给水泵。给水泵。l 汽动给水泵组布置在汽机房运转层，标高汽动给水泵组布置在汽机房运转层，标高为为13.7m13.7m。每台机组的两台汽动给水泵为头对。每台机组的两台汽动给水泵为头对头的布置型式。头的布置型式。冲动式小汽机技术规范冲动式小汽机技术规范（1 1）型号：）型号：N12.5-1.089N12.5-1.089l型式：单缸、单流程、单轴、冲动式、纯凝汽、高压蒸汽内切型式：单缸、单流程、单轴、冲动式、纯凝汽、高压蒸汽内切换换l运行方式：变参数、变功率、变转速运行方式：变参数、变功率、变转速l额定功率：额定功率：12.287MW12.287MW（给水泵效率为（给水泵效率为85%85%，转速为，转速为5680 r/min5680 r/min）l内效率：内效率：83%83%（额定功率时）（额定功率时）l最大连续功率：最大连续功率：14.130MW14.130MWl额定进汽压力：额定进汽压力：1.089MPa1.089MPa，温度，温度367.9 367.9 l额定排汽压力：额定排汽压力：6.28 6.28 kPakPa，温度，温度37 37 l额定转速：额定转速：5680 r/min5680 r/minl调速范围：调速范围：2900 2900 6000 r/min6000 r/minl叶片级数：叶片级数：6 6级级（2 2）蒸汽参数）蒸汽参数l高压汽（主汽轮机高压缸排汽参数）高压汽（主汽轮机高压缸排汽参数）l压力：压力：1.376 4.913MPa1.376 4.913MPal温度：温度：290.8 324.1 290.8 324.1 l 低压汽（在主机低压汽（在主机TMCRTMCR工况时，给水泵低压主汽门前）工况时，给水泵低压主汽门前）l压力：压力：1.089 1.089 MPaMPal温度：温度：367.9 367.9 l流量：流量：2x57.07=114.14t/h2x57.07=114.14t/hl低、高压汽切换时主机负荷范围低、高压汽切换时主机负荷范围30%30%（滑压运行）（滑压运行）l低、高压汽切换时低压蒸汽参数压力为低、高压汽切换时低压蒸汽参数压力为0.3412 0.3412 MPaMPa，温度温度349.46349.46l调试用汽源辅助汽源：压力调试用汽源辅助汽源：压力1.6 1.6 MPaMPa，温度，温度350350，流，流量量8 8 t/ht/h。l小汽机小汽机给水泵给水泵组在甩全负荷时转组在甩全负荷时转速飞升率速飞升率7%7%l小汽机小汽机超速保超速保护、动作转速：护、动作转速：6250r/min6250r/min（机械）（机械）6200r/min6200r/min（电气）（电气）项目项目单位单位 前轴承前轴承 后轴承后轴承正常值正常值mm50505050报警值报警值mm66666666跳闸值跳闸值mm165165165165轴振动值（双向峰值）轴振动值（双向峰值）各轴振动值各轴振动值附属系统u 润滑油系统润滑油系统l每台小汽机自身配置电动油泵供油系统，供小每台小汽机自身配置电动油泵供油系统，供小机本体轴承和被驱动的给水泵轴承润滑用油及机本体轴承和被驱动的给水泵轴承润滑用油及小汽机保安用油。小汽机保安用油。l 油质牌号：油质牌号：L-TSA32 L-TSA32 l 供油量：供油量：350 l/min350 l/minl 油压：油压：0.25 0.25 MPa(gMPa(g)冷油器l容量容量2 2 100%100%（其中（其中1 1 台备用）台备用）l冷却面积冷却面积30 m230 m2l进进/出口油温出口油温55/45 55/45 l冷却水：凝结水或海水淡化水冷却水：凝结水或海水淡化水l设计压力设计压力0.30.8 0.30.8（水侧（水侧1 1（油侧）（油侧）MPaMPal进口水温进口水温35 35 进口水压进口水压0.8 0.8 MPaMPal冷却水量冷却水量50 50 t/ht/h，水质要求淡水，水质要求淡水l水侧阻力水侧阻力10 10 kPakPa，油侧阻力，油侧阻力50 50 kPakPal重量（空载）重量（空载）800 kg800 kg，（满载），（满载）1130 kg1130 kg轴封与漏汽l轴封蒸汽参数：温度：轴封蒸汽参数：温度：121121176 176，压力：，压力：0.0207 0.0207 0.031Mpa(g)0.031Mpa(g)流量：流量：200 kg/h200 kg/hl 轴封蒸汽供应方式：主机汽封供汽母管轴封蒸汽供应方式：主机汽封供汽母管l 小汽机不需要配供轴封用减温减压装置小汽机不需要配供轴封用减温减压装置l 盘车转速盘车转速r/min r/min：4040l 与汽动给水泵连接方式：叠片挠性联轴器与汽动给水泵连接方式：叠片挠性联轴器给水泵汽轮机具有下列停机保护项目给水泵汽轮机具有下列停机保护项目（ETSETS）：l 超速保护：汽轮机有机械超速保护和电气超速保护两套无关联的保护装置。超速保护：汽轮机有机械超速保护和电气超速保护两套无关联的保护装置。l 轴向位移大保护轴向位移大保护l 瓦振大保护瓦振大保护l 润滑油压低保护润滑油压低保护l 动力油压力低保护动力油压力低保护l 真空低保护真空低保护l 轴振大保护轴振大保护l 轴瓦温度高保护轴瓦温度高保护l 回油温度高保护回油温度高保护l MEHMEH停机停机l 手动停机手动停机反动式小汽机技术规范反动式小汽机技术规范型号：型号：NK63/71/0NK63/71/0l 型式：单缸、单轴、反动式、纯冷凝、冷端汽外切换型式：单缸、单轴、反动式、纯冷凝、冷端汽外切换l 运行方式：变参数、变功率、变转速运行方式：变参数、变功率、变转速l 额定功率：额定功率：9.598MW9.598MW（给水泵效率为（给水泵效率为84%84%，转速为，转速为5616 r/min5616 r/min）l 内效率：内效率：84%84%（额定功率时）（额定功率时）l 最大连续功率：最大连续功率：14.MW14.MWl 额定进汽压力：额定进汽压力：1.11 1.11 MPaMPa，温度，温度365.1 365.1 l 额定排汽压力：额定排汽压力：6.9 6.9 kPakPa，温度，温度38.7 38.7 l 额定转速：额定转速：5516 r/min5516 r/minl 调速范围：调速范围：2846 2846 5691r/min5691r/minl 叶片级数：叶片级数：1111级级l 末级叶片长度：末级叶片长度：303.1m303.1m（2 2）蒸汽参数）蒸汽参数l高压汽（无）高压汽（无）l 低压汽（在主机低压汽（在主机TMCRTMCR工况时，给水泵低压主汽门前）工况时，给水泵低压主汽门前）l 压力：压力：1.168 1.168 MPaMPal 温度：温度：368.1 368.1 l 流量：流量：2x46.7t/h2x46.7t/hl 在主机负荷变化到约在主机负荷变化到约4040时（主机定压运行时）可自动切换汽时（主机定压运行时）可自动切换汽源，在主机负荷变化到约源，在主机负荷变化到约30%(30%(主机滑压运行时主机滑压运行时)可自动切换汽源，可自动切换汽源，由高压到低压，或低压到高压。切换过程中亦允许高压和低压由高压到低压，或低压到高压。切换过程中亦允许高压和低压两种蒸汽同时作为小机的工作汽源。两种蒸汽同时作为小机的工作汽源。l小汽机给水泵组在甩全负荷时转速飞升率7.3%l 小汽机超速保护、动作转速：6050 r/min（机械）l5919 r/min（电气）l轴振动值（双向峰值）各轴振动值轴振动值（双向峰值）各轴振动值项目项目单位单位 前轴承前轴承 后轴承后轴承正常值正常值mm36363636报警值报警值mm60606060跳闸值跳闸值mm80808080附属系统附属系统u润滑油系统润滑油系统l每台小汽机自身配置电动油泵供油系统，每台小汽机自身配置电动油泵供油系统，供小机本体轴承和被驱动的给水泵轴承润供小机本体轴承和被驱动的给水泵轴承润滑用油及小汽机保安用油。滑用油及小汽机保安用油。l油质牌号：油质牌号：L-TSA32(GB11120-89)L-TSA32(GB11120-89)l供油量：供油量：6500080000kg 6500080000kg l油压：油压：0.15 0.15 MPa(gMPa(g)（3 3）冷油器）冷油器l 容量容量2 2 100%100%（其中（其中1 1 台备用）台备用）l 冷却面积冷却面积31m231m2l 出口油温出口油温4545l 盘车转速盘车转速r/min 120r/min 120l 与汽动给水泵连接方式与汽动给水泵连接方式:齿式联轴器齿式联轴器直联直联u小机对汽源参数和适应性小机对汽源参数和适应性 高压汽源允许的初压变化高压汽源允许的初压变化l 入口初压允许在小于额定压力入口初压允许在小于额定压力10%10%下运行。下运行。l在非正常情况时，压力瞬时值允许在在非正常情况时，压力瞬时值允许在130%130%额定额定压力以下，但在初压高于额定压力的压力以下，但在初压高于额定压力的10%10%以上运以上运行累计持续时间允许为行累计持续时间允许为1212小时小时/12/12个月。个月。高压汽源允许的初温变化高压汽源允许的初温变化l 正常情况，初温不超过额定初温加正常情况，初温不超过额定初温加88l 异常情况，不超过额定初温加异常情况，不超过额定初温加1414，累计持续，累计持续时间不大于时间不大于400400小时小时/12/12个月；也不能超过额定个月；也不能超过额定初温加初温加2828，其累计持续时间不大于，其累计持续时间不大于8080小时小时/12/12个月。个月。u汽轮机的旁路系统汽轮机的旁路系统一、旁路系统及其设备一、旁路系统及其设备旁路系统：蒸汽不进入汽轮机做功，而经过减压、旁路系统：蒸汽不进入汽轮机做功，而经过减压、减温器进入低一级的蒸汽管道或凝汽器。减温器进入低一级的蒸汽管道或凝汽器。一、旁路系统的作用一、旁路系统的作用1加快启动速度、改善启动条件加快启动速度、改善启动条件使锅炉的供汽参数尽快达到汽轮机的要求，加快启动速度。使锅炉的供汽参数尽快达到汽轮机的要求，加快启动速度。2保护再热器保护再热器使再热器不致于因干烧而损坏。使再热器不致于因干烧而损坏。3回收工质与消除噪声回收工质与消除噪声排大气，一方面，损失了工质和热量排大气，一方面，损失了工质和热量 另一方面，制造排汽噪声和热污染另一方面，制造排汽噪声和热污染旁路系统则可以达到既回收工质又保护环境的目的。旁路系统则可以达到既回收工质又保护环境的目的。4.防止锅炉超压防止锅炉超压当快速减负荷或甩负荷时，旁路可防锅炉超压，安全阀动作的次数。当快速减负荷或甩负荷时，旁路可防锅炉超压，安全阀动作的次数。二、旁路系统的型式二、旁路系统的型式常见的有以下几种类型常见的有以下几种类型1、三级旁路系统、三级旁路系统高、低压旁路串联高、低压旁路串联用快速用快速液压系统控制液压系统控制整机旁路整机旁路用慢速电机控制用慢速电机控制优点：优点：能适应各种工况的调节，运行灵活性较高能适应各种工况的调节，运行灵活性较高 能迅速将大量蒸汽排往凝汽器，避免或减少锅炉对空排汽能迅速将大量蒸汽排往凝汽器，避免或减少锅炉对空排汽缺点：系统复杂、金属消耗量和投资大、布置困难、操作运行复杂缺点：系统复杂、金属消耗量和投资大、布置困难、操作运行复杂2、两级串联旁路系统、两级串联旁路系统lI 级旁路（高压旁路）级旁路（高压旁路）防再热器超温或烧坏防再热器超温或烧坏lII 级旁路（低压旁路）级旁路（低压旁路）回收工质，消除噪音回收工质，消除噪音3、两级并联旁路系统、两级并联旁路系统l高压旁路高压旁路 保护再热器（热段设对空排汽阀）保护再热器（热段设对空排汽阀）l整机旁路整机旁路 将各种工况下的多余汽排入凝汽器，运行将各种工况下的多余汽排入凝汽器，运行时该旁路还起安全阀的作用时该旁路还起安全阀的作用4、单级（整机）旁路系统、单级（整机）旁路系统l优点：系统简单、投资省、便于操作优点：系统简单、投资省、便于操作l缺点：缺点：再热器得不到保护（启动、甩负荷）；再热器得不到保护（启动、甩负荷）；滑参滑参数启动时，不能调整再热汽汽温。数启动时，不能调整再热汽汽温。5、装有三用阀的旁路系统、装有三用阀的旁路系统l实质：两级串联旁路实质：两级串联旁路l容量：锅炉蒸发量的容量：锅炉蒸发量的100%。特点：特点：1.旁路阀兼启动调节阀、减温旁路阀兼启动调节阀、减温减压旁路阀、安全阀的作用，减压旁路阀、安全阀的作用，故称：三用阀。故称：三用阀。2.三用阀可控，能实现快速自三用阀可控，能实现快速自动跟踪超压保护，省去锅炉动跟踪超压保护，省去锅炉安全阀。安全阀。3.甩负荷后炉可不熄火，事故甩负荷后炉可不熄火，事故排除后几分钟内即可重新投排除后几分钟内即可重新投入运行入运行4.减温水的调节与高压旁路快减温水的调节与高压旁路快速联动，减少了电厂庞大的速联动，减少了电厂庞大的减温减压系统及设备。减温减压系统及设备。三用阀是在德国首先开始使三用阀是在德国首先开始使用的，在世界各地已经被广用的，在世界各地已经被广泛采用。东锅研制的三用阀，泛采用。东锅研制的三用阀，正在工程上试用。正在工程上试用。三、旁路系统的容量三、旁路系统的容量l目前国产机组一般设计为目前国产机组一般设计为1530的锅炉的锅炉额定蒸发量。额定蒸发量。l试验与运行经验认为：试验与运行经验认为：大机组调峰，旁路的主要功能是满足机组热态大机组调峰，旁路的主要功能是满足机组热态启动的要求。故容量以启动的要求。故容量以3050锅炉额定蒸锅炉额定蒸发量为宜。发量为宜。四、旁路系统控制的执行机构四、旁路系统控制的执行机构执行机构：液动、电动执行机构：液动、电动液动：动作快（液动：动作快（15s），），系统复杂、投资大、运行费用高、系统复杂、投资大、运行费用高、维护工作量大。维护工作量大。电动：动作慢（电动：动作慢（1040s），），结构和操作维护简单。结构和操作维护简单。五、五、600MW汽轮机旁路系统及其设备汽轮机旁路系统及其设备 苏尔寿公司苏尔寿公司系统组成系统组成系统组成系统组成：高压旁路控制阀、高高压旁路控制阀、高压旁路减温水调节阀、压旁路减温水调节阀、高压旁路减温水隔离高压旁路减温水隔离阀、低压旁路控制阀、阀、低压旁路控制阀、低压旁路减温水调节低压旁路减温水调节阀、低压旁路减温器、阀、低压旁路减温器、高低压供油装置等。高低压供油装置等。苏尔寿公司旁路系统设备苏尔寿公司旁路系统设备该阀：该阀：减温、减压都在一个阀体减温、减压都在一个阀体内完成，不另设减温器。内完成，不另设减温器。苏尔寿公司旁路系统设备苏尔寿公司旁路系统设备该阀：无减温功能。该阀：无减温功能。汉川电厂二期的汽轮机旁路系统汉川电厂二期的汽轮机旁路系统 德国德国BOPP公司公司系统组成：系统组成：系统组成：系统组成：高压旁路控制阀；高压旁路控制阀；高压旁路控制阀；高压旁路控制阀；低压旁路控制阀；低压旁路控制阀；低压旁路控制阀；低压旁路控制阀；高压旁路减温水调高压旁路减温水调高压旁路减温水调高压旁路减温水调节阀；节阀；节阀；节阀；低压旁路减温水调低压旁路减温水调低压旁路减温水调低压旁路减温水调节阀；节阀；节阀；节阀；液控站。液控站。液控站。液控站。德国德国BOPP公司的高压旁路控制阀公司的高压旁路控制阀l是一个降低蒸汽压力是一个降低蒸汽压力和温度的阀门和温度的阀门孔柱孔柱降压降压喷水喷水减温（在蒸汽减温（在蒸汽出口处）出口处）加喷蒸汽加喷蒸汽防止冷却防止冷却水直接冲击管壁水直接冲击管壁德国德国BOPP公司的低压旁路控制阀公司的低压旁路控制阀该阀与高压旁路控制阀的设计相似：该阀与高压旁路控制阀的设计相似：减温、减压都在一个阀体内完成，减温、减压都在一个阀体内完成，不另设减温器。不另设减温器。德国德国BOPP公司的高压旁路减温水调节阀公司的高压旁路减温水调节阀l因为高压旁路减温水由给水因为高压旁路减温水由给水泵出口提供泵出口提供调节阀的调节调节阀的调节部分承受高压差部分承受高压差该阀分多该阀分多级降压。级降压。第一级是笼式的，可防止水第一级是笼式的，可防止水中杂物进入阀体中杂物进入阀体最后一级也是笼式的，可有最后一级也是笼式的，可有效防止汽蚀，降低噪音。效防止汽蚀，降低噪音。本章结束！本章结束！