M701F燃气蒸汽联合循环热电联产发电机组蒸汽系统培训课件.doc

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1、M701F燃气蒸汽联合循环热电联产发电机组蒸汽系统培训课件第一节 系统说明一、系统标识 系统名称：主蒸汽 系统代码：LBA, MAA, LBB, MAB, LBC, LBS, MAN, MAR 和MAP二、目的和范围主蒸汽系统的作用是从余热锅炉（HRSG）向汽轮机供应蒸汽。由余热锅炉产生的蒸汽有三种压力，即高压（HP）蒸汽，中压（IP）蒸汽和低压（LP）蒸汽。高压蒸汽进入汽轮机高压缸做功；然后从高压缸排出，与中压蒸汽相混合变成冷再热（CRH）蒸汽，进入再热器加热成热再热（HRH）蒸汽后，又回到中压缸做功；从中压缸出来后与低压（LP）蒸汽相混合再进入汽轮机（ST）低压缸做功，最后排入凝汽器内。主

2、蒸汽系统的范围，从余热锅炉蒸汽出口开始至汽轮机高、中、低压进气点并从汽轮机开始至余热锅炉再热器止。除这些管线之外，还包括每个汽轮机旁路系统和多个自用蒸汽供应与疏水系统。构成主蒸汽系统的各子系统如下： 高压蒸汽系统 冷再热蒸汽系统 热再热蒸汽系统 低压蒸汽系统 汽轮机旁路系统(高、中和低压) 轴封蒸汽和辅助蒸汽供应系统 低压透平冷却蒸汽供应系统 蒸汽管道疏水系统三、参考图 主蒸汽系统P&ID图：D100B-005021A 疏水系统P&ID图：D100B-005002A四、系统综述1、高压蒸汽系统高压蒸汽系统将来自余热锅炉高压过热器出口的高温高压蒸汽输送到汽轮机前，经过高压主汽阀和高压调节阀进入高

3、压缸。高温高压蒸汽经喷水减温和减压后，可通过高压旁路（HPTB）系统进入冷再热蒸汽管道。汽轮机高压蒸汽系统控制范围包括，但不限于下列项目： 高压主汽阀上游、用于高压主汽阀和高压调节阀控制的两个压力变送器。 用于检查蒸汽温度和汽轮机金属温度不匹配的、高压主汽阀上游的一个温度测量元件。 高压主汽阀上游一个压力试验分接头（靠近两个压力变送器）。 高压主汽阀上游一个试验套管（靠近TE）。 HPTB支管处、用于启动和停机期间用HPTB阀门控制高压蒸汽管道压力的一个压力变送器。 HPTB阀门下游、用于HPTB减温器喷水系统温度控制的一个温度测量元件。2、冷再热蒸汽系统冷再热蒸汽系统将高压缸排汽输送到余热锅

4、炉再热器入口。该蒸汽管道在逆止型冷再热止回阀(01LBC01AA001)。冷再热流通路径也包括将冷再热压力和温度下的主蒸汽旁通到冷再热管道的HPTB系统。抽取一路蒸汽供应到辅助蒸汽母管。在高压缸排汽口设置有一根汽轮机通风管。在启动和停机期间该通风管利用通风阀(01LBC01AA901)排放高压缸排汽。此外，在高压缸排汽和逆止阀之间还设置有一根疏水管用于凝结水疏水。该疏水被送回到凝汽器进行回收。3、热再热蒸汽系统热再热（HRH）蒸汽系统将来自余热锅炉再热出口的再热蒸汽输送到汽轮机中压缸入口。该系统还通过中压汽轮机旁路（IPTB）系统将热再热蒸汽旁通到凝汽器。组件包括IPTB阀(01MAR01AA

5、901)以及减温器(01MAR01AC101)、喷水控制阀(01MAR11AA003)和电动隔离阀(01MAR11AA002)、汽轮机旁路管道及喷水管。汽轮机热再热蒸汽系统控制范围包括，但不限于下列项目： 中压主汽阀上游、用于中压主汽阀和中压调节阀控制的两个压力变送器。 中压主汽阀上游的一个温度测量元件，用于检查蒸汽温度和汽轮机金属温度或高压蒸汽温度和热再热蒸汽温度之间是否匹配。 中压主汽阀上游的一个压力试验分接头（靠近两个压力变送器）。 中压主汽阀上游的一个试验套管（靠近TE）。 IPTB支管处、用于启动和停机期间用IPTB阀门控制热再热蒸汽管道压力的一个压力变送器。 IPTB阀门下游、用于

6、IPTB减温器喷水系统温度控制的一个温度元件。4、低压蒸汽系统低压蒸汽系统将来自余热锅炉低压过热器出口的蒸汽输送到汽轮机低压缸入口。该系统还通过低压缸旁路（LPTB）系统，将低压蒸汽旁通到凝汽器。组件包括LPTB阀(01MAP01AA901)、管道及喷水管。在低压主汽阀上游连接一根低压缸冷却蒸汽管。该管道将在启动期间冷却低压缸，为了保证从低压冷却器供应到低压蒸汽的自动切换，在两根蒸汽管道上安装电动隔离阀（每根管道各一个阀门）。汽轮机低压蒸汽系统控制范围包括，但不限于下列项目： 低压主汽阀上游、用于低压主汽阀和低压调节阀控制的两个压力变送器。 低压主汽阀上游、监测低压蒸汽进汽的一个温度测量元件。

7、 低压主汽阀上游的一个压力试验分接头（靠近两个压力变送器）。 低压主汽阀上游的一个试验套管（靠近TE）。 LPTB支管处、用于启动和停机期间用LPTB阀门控制低压蒸汽管道压力的一个压力变送器。5、汽轮机旁路系统5.1、高压旁路系统有一根100%容量、从高压缸进口四周的高压蒸汽管道分支出来的高压旁路管道。高压旁路蒸汽由高压缸旁路阀调节（压力/温度被降低）并引入冷再热蒸汽系统。该旁路系统还用于在启动期间和汽轮机跳闸之后控制高压蒸汽母管内的压力。为了将蒸汽温度降低到冷再热温度条件，高压旁路阀配有一个喷水减温器。来自高/中压给水泵出口的中压给水（不管哪一个合适的压力段）就是此减温器的喷水水源。为了通过

8、调节喷水量控制汽轮机旁路阀出口温度，设置有带电动隔离阀的喷水控制阀。5.2、中压旁路系统一根100%容量的中压旁路管在再热主汽阀之前从热再热蒸汽管线中分支出来。中压旁路蒸汽是由中压旁路阀调节的（压力/温度降低）并被引入凝汽器。该旁路系统还在启动期间和汽轮机跳闸后动作以便控制热再热蒸汽母管内的压力。为了保护凝汽器不超出设计温度极限，中压旁路阀配有喷水减温器。来自CEP出口的凝结水为该减温器的喷水水源。为了通过调节喷水流量控制汽轮机旁路阀出口温度，设置有带电动隔离阀的喷水控制阀。5.3、低压旁路系统一根100%容量的低压蒸汽旁路管在低压截止阀之前从低压蒸汽管线中分支出来。低压旁路蒸汽是由低压旁路阀

9、调节的（压力降低）并引入凝汽器。该旁路系统还在启动期间和汽轮机跳闸后动作以便控制低压蒸汽母管内的压力。在到凝汽器的低压旁路管内没有减温器，原因是从低压旁路阀来的蒸汽温度处于凝汽器可接受的温度范围内。6、轴封和辅助蒸汽供汽系统高压蒸汽供至轴封用于汽轮机的密封。轴封蒸汽系统的详情在其子系统描述中单独说明。冷再热蒸汽作为提供辅助蒸汽系统的辅汽汽源之一，辅助蒸汽系统将用于多个辅助蒸汽用户。此蒸汽将在冷再热止回阀下游抽取，在此管线上有电动隔离阀和压力控制阀。7、低压缸冷却蒸汽供汽系统为了保持汽轮机进汽前冷却，启动期间需要将汽轮机冷却蒸汽供应到低压缸，从2000r/min转速起至汽轮机开始进汽期间都必须使

10、用该冷却装置。8、蒸汽管道疏水系统在高压、冷再热、热再热和低压蒸汽管道上需要多根启动疏水管线。在汽轮机启动阶段，这些疏水管线将收集到的凝结水排至凝汽器并排放来自高压、冷再热、热再热和低压蒸汽管道的热蒸汽。在高压缸排汽和冷再热止回阀(01LBC01AA001)之间设置一根带气动疏水阀(01MAL06AA903) 的冷再热疏水管。疏水系统包括，但不限于下列项目： 高压主汽阀(01MAA02AA101)上游一根大小合适、带电动阀（将需要双隔离）的高压蒸汽疏水管。 冷再热止回阀(01LBC01AA001)下游一根大小合适、带电动阀的冷再热蒸汽疏水管。 中压主汽阀（01MAB02AA101）上游一根大小

11、合适、带电动阀的热再热蒸汽疏水管。 隔离阀上游一根大小合适、带电动阀的低压蒸汽疏水管。 低压主汽阀(01MAC02AA101)上游一根大小合适、带电动阀的低压蒸汽疏水管。五、主要构件清单构成主蒸汽系统的主要构件如下： 汽轮机 汽轮机旁路阀第二节 主要构件一、汽轮机1、功能汽轮机的作用是使用蒸汽原动力驱动汽轮机轴，从而带动发电机发电。2、描述来自余热锅炉的高压蒸汽通过一根进口管道、高压主汽阀(01MAA02AA101)和高压调节阀(01MAA03 AA101)进入汽轮机高压缸。该蒸汽在流经高压冲动式叶片的同时产生动力且压力和温度降低，并进入冷再热管（经高压缸出口）。来自余热锅炉的热再热蒸汽通过一

12、根进口管道、中压主汽阀(01MAB02AA101)和中压调节阀 (01MAB03AA101)进入汽轮机中压缸。该蒸汽在流经中压叶片的同时产生动力且压力和温度降低，并通过联通管进入汽轮机低压缸。来自余热锅炉的低压蒸汽通过低压主汽阀(01MAC02AA101) 和低压调节阀 (01MAC03AA101)进入联通管，在联通管内低压蒸汽与中压缸排汽混合并在向下排放到凝汽器内之前经由低压反动式叶片扩容膨胀做功。3、操作和控制汽轮机的操作和控制原理在单独的文件中描述。二、汽轮机旁路阀1、功能汽轮机旁路阀的作用是将蒸汽的压力和温度调节和调整到旁路阀下游端需要的状态。2、描述高压和中压旁路阀(HP:01MAN

13、01AA901/IP:01MAR01AA901)是带气动活塞执行机构的角型阀，弹簧加载在关闭位置以避免失灵。每个旁路阀阀体都与一个减温装置集成在一起。低压旁路阀(01MAP01AA901)为带气动活塞执行机构的球形阀，弹簧加载在关闭位置以避免失灵。低压旁路系统不设减温器，原因是通过该低压旁路阀蒸汽压力降低，且为凝汽器可接受温度。高压和中压旁路温度控制阀(HP:01MAN11AA002 / IP:01MAR11AA003) 为气动活塞驱动、弹簧关闭型。带减温器的高压和中压旁路阀起两种作用：减压和温度控制。减压是通过节流阀门限制进入冷再热管线/凝汽器内的蒸汽流量实现的。温度控制是在减温器内通过调节

14、喷入蒸汽流量内的中压给水/凝结水喷水量实现的。减温器采用的雾化喷嘴将非常小的水滴喷入流经减温器的蒸汽流中。水滴闪蒸成蒸汽，带走离开减温器的蒸汽热量。调节喷水量即控制蒸汽温度。3 、操作和控制3.1、旁路阀控制装置TCS为每个高/中/低压旁路阀提供一个手动/自动（M/A）控制站。有两种设定点方式可用：压力跟踪和备用方式。在压力跟踪方式下，蒸汽压力自初始设定值以斜坡的方式提升到汽轮机最低压力进汽条件。当汽轮机调节阀打开时，控制器自动地切换到备用方式。在此方式下每个旁路阀门的设定点均设定为超出相应蒸汽管道压力约0.5MPa。如机组跳闸或汽轮机调节阀响应瞬态工况快速关闭，则蒸汽压力上升超过备用设定点，

15、使得汽轮机旁路阀打开泄压。汽轮机跳闸信号将通过电磁阀瞬间快速打开汽轮机旁路阀，以释放汽轮机旁路阀门从而控制压力。随着压力上升超过设定点，旁路阀打开；随着压力降低至设定点以下，旁路阀关闭。如果主控制信号质量较差，则机组联锁会立刻驳回控制器而改为手动方式。如果气动压力丢失或控制命令信号故障，则旁路阀不能到全关闭位置。在“凝汽器保护”工况下机组联锁将迫使中压和低压旁路阀全关。3.2、旁路蒸汽温度控制装置TCS为每个高压和中压喷水调节阀提供一个M/A控制站。缺省设定点为再热冷段工作温度/凝汽器排空工况。随着温度上升超过设定点，阀门打开；随着温度下降低于设定点，阀门关闭。来自相应汽轮机旁路阀命令（导出的

16、）一个前馈是用于确定阀门的预置位，这样一来当被旁路掉的蒸汽量大幅上升时喷水量加大而无需等待温度元件响应。该特性将在现场进行调整以优化到最佳效果。在汽轮机旁路阀关闭的条件下，联锁在使控制器置于自动模式的同时迫使喷水调节阀、隔离阀全关。除非相关的喷水调节阀、隔离阀全开，否则喷水阀将被限制打开。如果主控制信号质量较差，则联锁立即将控制器置于手动模式并迫使阀门全关。如果气动压力丢失或控制命令信号故障，则高压喷水调节阀不能到全关位置。如果气动压力丢失或控制命令信号故障，则中压喷水调节阀不能到全开位置。缩略语英文缩写中文名称英文缩写中文名称CEP凝结水泵LP低压FWP给水泵HRH热再热TCS透平控制系统CRH冷再热HP高压HRSG余热锅炉IP中压M/A手动/自动