火力發(fā)電廠汽輪機(jī)系統(tǒng)講義

1、一. 主機(jī)設(shè)備介紹：1.辛店電廠#5、6機(jī)組型號(hào)：N300-16.7/538/538；機(jī)組型式：亞臨界、中間再熱、反動(dòng)式、單軸、兩缸兩排汽、凝汽式汽輪機(jī)；旋轉(zhuǎn)方向：從機(jī)頭向發(fā)電機(jī)看為順時(shí)針；汽輪機(jī)的啟動(dòng)方式： 高壓缸啟動(dòng)；制造廠商：哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司；2.主機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)：項(xiàng) 目數(shù) 據(jù)額定功率(THA)300MW最大功率334.45MW新蒸汽壓力16.7MPa新蒸汽溫度538額定蒸汽流量895.35t/h最大蒸汽流量1025 t/h再熱蒸汽壓力3.251MPa再熱蒸汽溫度538汽缸效率高壓缸87.9%中壓缸93.4%低壓缸89.9%汽機(jī)抽汽段數(shù)8段（三高、四低、一除氧）背壓（額定/夏季）4

2、.9/11.8kPa冷卻水溫（額定/夏季）20/33給水溫度273.7通流級數(shù)（36級）高壓缸1個(gè)調(diào)節(jié)級+12個(gè)壓力級中壓缸9個(gè)壓力級低壓缸27個(gè)壓力級末級動(dòng)葉高度900mm空負(fù)荷時(shí)額定轉(zhuǎn)速波動(dòng)1r/min最大允許電網(wǎng)頻率變動(dòng)48.551.5Hz盤車轉(zhuǎn)速3.35r/min汽輪機(jī)總長(包括罩殼)17422mm汽輪機(jī)最大寬度(包括罩殼)10745mm汽輪機(jī)本體重量750t機(jī)組熱耗率7839.1kJ/KWh機(jī)組汽耗率2.984kg/KWh大氣閥的動(dòng)作壓力(表壓)0.0340.048MPa調(diào)節(jié)系統(tǒng)型式數(shù)字電液控制（DEH）給水泵配置250%汽泵+130%電泵冷態(tài)啟動(dòng)從空負(fù)荷到滿負(fù)荷所需時(shí)間220min

3、二. 汽機(jī)主要系統(tǒng)介紹：（一）主汽系統(tǒng)：鍋爐與汽輪機(jī)之間的蒸汽通道與通往各用汽點(diǎn)的支管及其附件稱為發(fā)電廠主汽系統(tǒng)，對于再熱機(jī)組還包括再熱蒸汽管道。（解釋流程）（二）旁路系統(tǒng)：指高參數(shù)蒸汽不進(jìn)入汽缸通流部分做功而是經(jīng)過與汽缸并聯(lián)的減溫減壓器，將減溫減壓后的蒸汽送至低一級參數(shù)的管道或凝結(jié)器。1.作用：加快啟動(dòng)時(shí)間，改善啟動(dòng)條件； 保護(hù)不允許干燒的再熱器； 回收工質(zhì)降低噪音。2.一、二級旁路及減溫水（分別解釋流程）：（三）回?zé)岢槠到y(tǒng)：1.回?zé)嵯到y(tǒng)作用是：抽取汽輪機(jī)做功后蒸汽作為各加熱器的加熱汽源，用于提高凝結(jié)水和給水溫度以提高機(jī)組的循環(huán)熱效率。300MW機(jī)組共計(jì)8段非調(diào)整抽汽。（三高、四低、一除氧

4、）三段高壓抽汽分別在：高壓9級后、高壓13級后、中壓5級后；作為#1、2、3高壓加熱器的汽源。四段低壓抽汽分別在低壓2級后（調(diào)閥端）、低壓4級后（電機(jī)端）、低壓5級后（調(diào)閥、電機(jī)端）、低壓6級后（調(diào)閥、電機(jī)端）；作為#5、6、7、8低壓加熱器的汽源。一級除氧抽汽（四抽）。作為除氧器的汽源。2.回?zé)岢槠~定工況：（抽汽壓力為絕對壓力）汽源去向抽汽壓力MPa抽汽流量t/h抽汽溫度加熱器出口水溫抽汽點(diǎn)#8低壓加熱器0.02506306563.9低壓6級后（調(diào)閥、電機(jī)端）#7低壓加熱器0.0637624.8587.586.2低壓5級后（調(diào)閥、電機(jī)端）#6低壓加熱器0.131922.77137.4106

5、.1低壓4級后（電機(jī)端）#5低壓加熱器0.351336.41235.9137.2低壓2級后（調(diào)閥端）除氧器0.844836.92340.5170.5中壓9級后#3高壓加熱器1.5730.37436.4201中壓5級后#2高壓加熱器3.61261.11317.7242.6高壓13級后#1高壓加熱器5.86264.33383.5273.7高壓9級后（四）主凝結(jié)水系統(tǒng)：指凝結(jié)器至除氧器之間與主凝結(jié)水相關(guān)的管路與設(shè)備。包括：2臺(tái)100%容量的凝結(jié)水泵、凝結(jié)水精處理裝置、一臺(tái)軸封加熱器、四臺(tái)低壓加熱器、一臺(tái)凝結(jié)水補(bǔ)水箱和補(bǔ)水泵。主要作用：加熱凝結(jié)水，并將凝結(jié)水從凝結(jié)器熱水井送至除氧器。（介紹流程：軸加-

6、#8、7、6、5低加）軸封加熱器為表面式熱交換器，用于凝結(jié)軸封漏汽、門桿漏汽，軸封加熱器以及與之相連的汽輪機(jī)軸封汽室靠軸抽風(fēng)機(jī)維持微負(fù)壓狀態(tài)，防止蒸汽漏入環(huán)境中或進(jìn)入汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)。其他作用：雜用母管，二三減溫水、汽缸冷卻水、給水泵密封水、軸封減溫水等多種用途。補(bǔ)水系統(tǒng)：化學(xué)補(bǔ)至300立方貯水箱-凝結(jié)水輸送泵-調(diào)節(jié)門-凝結(jié)器（考慮節(jié)能目前化學(xué)除鹽水泵直接到凝結(jié)器）（五）主給水及除氧系統(tǒng)：主給水系統(tǒng)：指除氧器與鍋爐省煤器之間的設(shè)備、管路及附件等。主要作用：在機(jī)組各種工況下，對主給水進(jìn)行除氧、升壓和加熱，為鍋爐省煤器提供數(shù)量和質(zhì)量都滿足要求的給水。主要流程：除氧器-前置泵-流量測量裝置-給水泵-

7、#3高壓加熱器-#2壓加熱器-#1壓加熱器-流量測量裝置-給水操作臺(tái)-省煤器進(jìn)口集箱。除氧器：將水中的不凝結(jié)氣體（主要是氧氣）除去，以防止或減輕這些氣體對設(shè)備和管道造成腐蝕。除氧器是汽水系統(tǒng)中唯一的混合式加熱器，能方便的匯集各種汽體、疏水，因此它除了加熱給水除去不凝結(jié)氣體外還有回收工質(zhì)的作用。（介紹與除氧器連接的主要汽水管道）（六）汽封系統(tǒng)：汽輪機(jī)運(yùn)行中，轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，靜子部分靜止不動(dòng)，動(dòng)靜之間必須留有一定間隙，避免動(dòng)靜摩擦，而間隙前后存在壓差必然會(huì)產(chǎn)生漏汽降低汽輪機(jī)的循環(huán)熱效率。為減少通流部分的漏汽造成的損失就需要汽封。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子穿過汽缸端部也有間隙，為防止在轉(zhuǎn)子穿出汽缸部位造成蒸汽外漏或空

8、氣漏入，就需要軸端汽封。（介紹自密封系統(tǒng)）（七）凝汽器真空及疏水管道系統(tǒng)：降低凝結(jié)器排汽壓力是提高機(jī)組循環(huán)熱效率的主要方法之一，凝汽式汽輪機(jī)配有完備的凝汽系統(tǒng)，一方面在汽輪機(jī)排汽口建立高度真空，另一方面回收潔凈的凝結(jié)水作為鍋爐給水循環(huán)使用。鍋爐給水中溶解一些不凝結(jié)氣體，會(huì)隨蒸汽一起進(jìn)入汽輪機(jī)，做功完畢進(jìn)入凝結(jié)器，其次在凝結(jié)器工作時(shí)，真空系統(tǒng)一些不嚴(yán)密地方會(huì)漏入空氣，這些氣體無法在凝結(jié)器內(nèi)凝結(jié)，若不及時(shí)除去，會(huì)積聚在凝結(jié)器換熱管束表面，阻礙蒸汽放熱影響凝結(jié)器真空度，并且使凝結(jié)水過冷度增大，熱損耗隨之增大。凝結(jié)器：技術(shù)參數(shù)與設(shè)備規(guī)范(1)技術(shù)參數(shù)：凝結(jié)水流量 780th凝結(jié)水溫度 32.54軸加出

9、口溫度 54.58#5低加出口溫度 138.7#6低加出口溫度 106.8#7低加出口溫度 86.5#8低加出口溫度 63.7凝結(jié)水泵：（2臺(tái)） 型式 立式、筒袋型多級離心泵 型號(hào) 9LDTNB-5PJX壓頭 273m流量 780t/h軸功率 707kW轉(zhuǎn)速 1480rmin必須汽蝕余量 3.5m凝汽器規(guī)范：型號(hào) N-18000型形式 單殼體、對分雙流程、表面式冷卻面積 18000m2冷卻水溫（設(shè)計(jì)/最高） 20/33管側(cè)設(shè)計(jì)壓力 0.46MPa.a 循環(huán)水量 38200 t/h管內(nèi)平均循環(huán)水流速 2.22m/s凝汽器頂部圓周段管子數(shù)量 422凝汽器主凝結(jié)段管子數(shù)量 19464凝汽器空冷區(qū)管子

10、數(shù)量 1258凝汽器熱井容積 46m3凝汽器外形尺寸(長寬高) 15400950011667mm凝汽器外殼與汽輪機(jī)排汽口聯(lián)接型式 膨脹節(jié)防腐措施 陰極保護(hù)凝汽器冷卻面積 18000m2水環(huán)式真空泵系統(tǒng)：組成由水環(huán)式真空泵、電機(jī)、汽水分離器、機(jī)械密封冷卻器、水位調(diào)節(jié)器及管道閥門等。（介紹偏心泵） 疏水管道系統(tǒng)：疏水?dāng)U容器主要作用是收集主蒸汽、再熱蒸汽、汽機(jī)旁路、回?zé)岢槠?、輔助蒸汽、軸封、加熱器疏放水等系統(tǒng)的所有疏水。（按壓力高低等級分為8個(gè)疏水集管，在凝結(jié)器東側(cè)方形集箱）；高加危機(jī)疏水?dāng)U容器：接收#1、2、3高加和除氧器事故疏水；直接進(jìn)凝結(jié)器的疏水：#5、6、7、8低加事故疏水，軸封加熱器疏水、

11、給水泵密封水等。（八）循環(huán)水冷卻水系統(tǒng)及工業(yè)水系統(tǒng)：凝汽式發(fā)電廠中，為了使汽輪機(jī)排汽凝結(jié)，凝結(jié)器需要大量的循環(huán)冷卻水。除此之外電廠中諸多轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械軸承摩擦產(chǎn)生熱量、發(fā)電機(jī)運(yùn)行中的銅損、鐵損也產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量不及時(shí)排除積聚在設(shè)備內(nèi)部，會(huì)引起設(shè)備超溫甚至損壞。為確保設(shè)備安全運(yùn)行，電廠必須有完備的冷卻設(shè)備。（直供水方式也稱開式供水，直接從江河湖海上游取水經(jīng)凝結(jié)器后排入下游。循環(huán)供水方式，在水資源不充足或水源較遠(yuǎn)的電廠采用，設(shè)有冷卻水池，循環(huán)水泵從水池取水經(jīng)凝結(jié)器循環(huán)冷卻吸收熱量后，送入冷卻設(shè)備中利用水蒸發(fā)降溫原理，使水降溫后循環(huán)使用） (1)凝汽器設(shè)備規(guī)范：型式 單殼體、對分雙流程、表面式 冷

12、卻面積 18000m2管徑壁厚（mm） 250.5(0.7)頂部圓周段TP316L 422(根)主凝結(jié)段TP316L 19464(根)空冷區(qū)TP316L 1258(根)凝汽器外形尺寸(長寬高)（mm） 15400950011667mm凝結(jié)器傳熱端差 7-12（2）循環(huán)水泵型號(hào) 1800KLA-20.5生產(chǎn)廠家 北京昌寧集團(tuán)型式 立式斜流泵效率 87.8電機(jī)型號(hào) YKSL1400-14/1730-1電機(jī)功率與電源 1400kW 6kV 3ph 50Hz電機(jī)冷卻方式 水冷絕緣等級 F防護(hù)等級 IP54揚(yáng)程 20.5m流量（單臺(tái)） （單臺(tái)高速） 5.04m3s轉(zhuǎn)速 高/低 425/375 r/min

13、必需汽蝕余量 6.8m重量 30000kg(3)循環(huán)水膠球系統(tǒng)：（介紹流程，作用）開式循環(huán)水系統(tǒng)：開始循環(huán)水的品質(zhì)較差、水溫較低，一般用于冷卻對冷卻水質(zhì)較低、水溫較低、水量較大的冷卻設(shè)備。（設(shè)計(jì)水溫20、夏季水溫33）系統(tǒng)包括：兩臺(tái)100%容量的開式循環(huán)水泵、各冷卻器及管道附件。流程：循環(huán)水進(jìn)水母管-電動(dòng)濾水器-開始循環(huán)水泵-各設(shè)備冷卻器-回水管道回至涼水塔（主要用戶：發(fā)電機(jī)冷風(fēng)器、主機(jī)冷油器、小機(jī)冷油器、電動(dòng)給水泵冷油器（潤滑、工作）、電動(dòng)給水泵電機(jī)冷風(fēng)器、閉式水換熱器、空壓機(jī)冷卻水、真空泵冷卻器、鍋爐側(cè)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備。）開式循環(huán)冷卻水泵:（2臺(tái)）型號(hào) 600S32B揚(yáng)程 24m泵流量 2400m

14、3h泵轉(zhuǎn)速 970r/min氣蝕余量 7.5m效率 84%出口壓力 0.3MPa（九）潤滑油系統(tǒng)：潤滑油系統(tǒng)的任務(wù)是可靠的向汽輪發(fā)電機(jī)組的支持、推力軸承和盤車裝置提供合格的潤滑冷卻油。主要組成：主油箱、主油泵、交直流潤滑油泵、注油器、高壓油泵、冷油器、濾網(wǎng)、排煙機(jī)等。（十）發(fā)電機(jī)冷卻及密封油系統(tǒng)：發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中會(huì)發(fā)生能量損耗，包括鐵芯和繞組線圈發(fā)熱、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)氣體與轉(zhuǎn)子之間的鼓風(fēng)摩擦發(fā)熱，以及勵(lì)磁損耗、軸承摩擦損耗等。所有這些損耗最終都轉(zhuǎn)化為熱量，致使發(fā)電機(jī)發(fā)熱，必須及時(shí)排除此熱量。發(fā)電機(jī)的冷卻系統(tǒng)完成此任務(wù)，全過程的提供溫度、流量、壓力、品質(zhì)均符合要求的冷卻介質(zhì)。本廠300MW機(jī)組采用水氫氫

15、冷卻系統(tǒng)，即發(fā)電機(jī)定子線圈用水冷卻、發(fā)電機(jī)的定子鐵芯和轉(zhuǎn)子線圈用氫氣冷卻。1.發(fā)電機(jī)定子冷卻水系統(tǒng)：閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)：內(nèi)冷水箱（純凈的軟化水）通過內(nèi)冷水泵板式冷卻器濾網(wǎng)發(fā)電機(jī)定子線圈匯流管帶出定子線圈熱量內(nèi)冷水箱。內(nèi)冷水系統(tǒng)1.1技術(shù)參數(shù)：正常工作定子水壓 0.20.25MPa內(nèi)冷水流量 30m3/h內(nèi)冷水進(jìn)口溫度高報(bào)警 50內(nèi)冷水出口溫度高報(bào)警 75內(nèi)冷水流量低報(bào)警 20m3/h內(nèi)冷水流量低低解列、滅磁 10m3/h內(nèi)冷水流量低低機(jī)組跳閘時(shí)間 30s內(nèi)冷水泵進(jìn)出口差壓低報(bào)警聯(lián)泵 0.14MPa內(nèi)冷水濾網(wǎng)差壓高報(bào)警 0.021MPa定子氫水差壓低報(bào)警 0.035MPa內(nèi)冷水箱氮?dú)鈮毫Ω邎?bào)警 0

16、.014MPa內(nèi)冷水箱水位高報(bào)警 550mm內(nèi)冷水箱水位高報(bào)警 650mm內(nèi)冷水箱水位低報(bào)警 450mm內(nèi)冷水箱水位低報(bào)警 300mm1.2設(shè)備規(guī)范： 內(nèi)冷水箱型號(hào) SKB-300工作壓力 0.2Mpa流量 30t/h供水溫度 45回水溫度 75冷卻水溫度 38制造廠家 哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司內(nèi)冷水泵：（2臺(tái)）泵形式 CZ型化工離心泵型號(hào) 50-250流量 45m3/h揚(yáng)程 65 m泵制造廠 牡丹江北方電站設(shè)備有限公司電機(jī)型號(hào) Y180M-2轉(zhuǎn)速 2940rmin電壓 380V電流 42.2A電動(dòng)機(jī)功率 22kW1.2.3內(nèi)冷水冷卻器：（2臺(tái)）型號(hào) M10BFML板式內(nèi)冷水冷卻器設(shè)計(jì)壓力 1.0MPa試驗(yàn)壓力 1.3MPa設(shè)計(jì)溫度 95換熱面積 30m2 發(fā)電機(jī)保護(hù)：正常內(nèi)冷水流量不低于30立方（現(xiàn)場實(shí)際在50立方以上），內(nèi)冷水流量下降至20立方米/秒，發(fā)“內(nèi)冷水流量低” 報(bào)警信號(hào)，內(nèi)冷水流量下降至10t/h時(shí)，開始計(jì)時(shí)延時(shí)30s，發(fā)電機(jī)解列，發(fā)“內(nèi)冷水中斷”報(bào)警信號(hào)，汽機(jī)掉閘；2.發(fā)電機(jī)氫氣冷卻系統(tǒng)：在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的兩端對稱裝有軸流式風(fēng)扇，驅(qū)動(dòng)氫氣在發(fā)電機(jī)內(nèi)流動(dòng)。在發(fā)電機(jī)機(jī)座兩端各裝有兩臺(tái)氫氣冷卻器，用開式循環(huán)水作為冷卻水，將吸熱升溫后的氫氣進(jìn)行冷卻，然后重新進(jìn)入發(fā)電機(jī)，如此循環(huán)。（簡單介紹氫氣置換）3.發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)：發(fā)電機(jī)內(nèi)充滿氫氣，而發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子必須穿出發(fā)電機(jī)的端蓋，