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第一章:汽轮机概况(1)第一节:阿尔斯通30万千瓦级汽轮机主要特点(2)第二节:汽轮发电组主要技术规范(3)第三节:汽轮机热力特性(6)第二章:汽轮机本体结构(16)第一节:汽缸(16)第二节:喷嘴组、隔板及隔板套(24)第三节:汽缸结合面螺栓(25)第四节:转子及联轴器(29)第五节:动叶片(37)第六节:通流部分间隙和汽封结构(43)第七节:轴承及轴承座(56)第八节:汽缸的支撑和滑销系统(63)第三章:汽轮机调节和保护(70)第一节:汽轮机调节(70)第二节:汽轮机保护(81)第三节:汽轮机应力监控(83)第四章:汽轮机组的运行导则(88)第一节:汽轮机启动(88)第二节:汽轮机运行(101)第三节:汽轮机停机及事故处理(105)第五章:汽轮机供油系统及盘车装置(107)第一节:抗燃油系统(107)第二节:润滑油系统(109)第三节:顶轴油系统(112)第四节:盘车装置(113)第六章:高压、低压旁路系统(121)第一节:;旁路系统的功能(121)第二节:旁路系统选型(122)第三节:旁路系统容量选择(123)第四节:旁路系统部件结构(127)第五节:旁路系统布置要求(131)第六节:旁路系统控制要求(132)第七章:凝汽设备(145)第一节:凝汽设备的作用(145)第二节:凝结器(146)第三节:水环机械真空(152)第四节:凝汽设备的运行(160)第八章:回热系统及其加热设备(167)第一节:回热系统的作用及其设计(167)第二节:低压加热器(168)第三节:高压加热器(172) 第四节:凝结水系统及水位调节(178)第九章:除氧器及贮水箱(181)第一节:除氧器的作用及除氧
原理(181)第二节:除氧器性能及其结构(183)第三节:除氧器低位布置运行安全性分析(188)第四节:除氧运行通则(193)第十章:给水泵组(196)第一节:给水系统的功能及其设备选择(196)第二节:前置泵(199)第三节:主给水泵(201)第四节:液力偶合器(207)第五节:给水泵组系统及其运行(220)附录:(224)附表一:主要汽水管道管径、流速一览表(224)附表二:汽轮机主要部件材料(225)附表三:汽轮机主要部件的重量和尺寸(226)附表四:汽轮机通流部分(最大工况)设计数据表(227)附图一:汽轮机通流部分纵剖面图(228)附图二:汽轮机原则性热力系统图(229)附图三:330MW汽轮机调节液压系统图(230)后记(231)主要参考资料(231)
第一章汽轮机概况
法国通用电气阿尔斯通公司生产的30万千瓦级汽轮机,设计特点是优化汽轮机组结构,部件标准化、模块化。模块结构的指导原则是:规定每一模块的应用范围,适当的组合各模块,可极大地满足用户对大型汽轮机组方面的广泛要求。
墨水生产第一节阿尔斯通公司30万千瓦级汽轮机主要特点
阿尔斯通公司从事汽轮发电机组设计、制造事业已有近百年的历史,在发展过程中,引进吸收国外的先进工艺,已形成具有自己特的阿尔斯通冲动式汽轮机。
其主要特点由以下几个方面:
一、汽轮机结构方面:
阿尔斯通30万千瓦级汽轮机从设计上采取优化汽轮机结构的措施,整个汽轮机本体部件标准化、模块化结构。汽轮机的通流部分按模块化设计,其几何尺寸在30~36万千瓦范围内不做任何改变,只改变叶片的高度和出口角度来满足用户提出的对机组容量的要求。
阿尔斯通公司30万千瓦级汽轮机,由高压、中压和低压三个缸组成。均为双层缸的模块结构。高、中压缸分缸布置,单流、汽流方向相反。低压缸为反相双流。双层缸结构把单层缸受的巨大蒸汽总压力分摊给内、外层汽缸,从而使汽缸的壁厚和法兰、螺栓尺寸都大大减小,这样内缸主要承受高温,蒸汽的高压由内、外缸共同承担,所以内缸壁可以较薄,大大降低了热应力。高、中压缸的两端分别是高压缸排汽和中压缸排汽,压力和温度都比较低,因此,两端外汽封漏汽小,轴承受汽封温度的影响也较小。
通流部分选用冲动式汽轮机工作原理。高、中压缸均采用单流,标准化的具有高气动性能的冲动式叶片,通过动叶片根部所需要的压差很小,因而每级叶轮的轴向推力小。连续性整体围带不但能形成有效的叶片顶部之密封性,而且它的坚实性能安全的采用高展弦比叶片,为扩展单流提供了关键因素。末两级以前的所有各级叶片均为叉形叶根,自带围带,予扭装配,在工作转速下保证正圈联接,漏汽
损失小,也降低了叶片的动应力和叶片共振的谐波数,提高叶片的安全可靠性。末级叶片为1080mm的长叶片,圆弧枞树型叶根,具有良好的汽动性能,距叶根部875MM处,有一扁平鳍型拉筋,在工作转速下,引成整圈连接,可靠性高,为无事故叶片。
转子为整锻加工而成。转子与汽缸用公共的支撑点。轴承座牢固地用螺栓固定在基础上,汽缸采用上猫爪支撑,这样使汽缸的支撑与转子的支撑在同一平面上,不受汽轮机变工况的热影响,使机组的通流部分在各种运行条件下都能保持最小的径向间隙。
轴承座固定在基础上的安装,与采用轴承箱滑动方式安装相比较,易于保证制造质量,涨缩自如,反力矩小,有利于防止产生爬行,避免影响轴系中心,能保证转子的稳定高速运行。
排汽缸扩压器优化,降低排汽损失,增加末级通流量。主汽阀和调节阀均套有4㎜厚的司太立合金套筒,阀杆采用同一组浮动环密封,不仅耐磨、抗氧化、也防卡涩。提高机组的可靠性。当主汽阀和调节阀全开时。焊在阀碟根部的司太立合金与阀体紧密帖合,形成自密
封,避免阀杆漏汽,也降低压降损失。
二、汽轮机的启动及运行方面:
中压缸启动是阿尔斯通公司大型再热冲动式汽轮机的一大特点,该公司经过长期的试验,完善和实践,
已具有丰富的经验,在电调系统中配有专用的中压缸启动程序,全部自动化,十分可靠,据统计,该公司在11个国家的110台以上大型机组采用中压缸启动,超过35000次,每次都是成功的。
机组采用中压缸冲转,滑压启动,在负荷达到额定功率的91%时,主蒸汽压力达到额定值。在中压缸冲转直至带少量负荷,其高压缸一直处于真空状态。主蒸汽经高压旁路进入再热器,便于在启动过程中控制蒸汽的蒸汽参数,特别是主蒸汽温度与再热蒸汽温度的匹配,此时相当于中压凝汽式机组的启动,控制比较方便。
由于在设计时已按预定启动程序详细地进行过胀差计算,并按最大胀差值确定各档轴封间的间隙和通流间隙,因此在在启动过程中只按预定的程序进行控制,无需进行胀差监视和调整。
在调节保安系统中,设有英里监视器,也无需控制各种温差指标。
机组按冲转前的金属温度或停机时间分为:冷态启动、温态启动、热态和极热态启动四种方式。每种方式的启动,均可按自己的程序进行启动。
机组中压缸启动具有以下优点:
1、在启动及低负荷时,高压缸处于真空状态,可以避免由于高压缸流量小所
造成的鼓风效应而引起高压缸温度过高,也避免了常规启动时,第一级隔
板承受很大的热应力。中压缸启动使汽轮机受到极少的热冲击,延长机组
的使用寿命。
2、可以在低负荷下运行不受时间限制,在电网发生临时故障的情况下,机组
可以单独带厂用电运行,直至电网恢复,又可迅速投入并网。
3、启动程序可以任意中断,不致影响机组寿命,运行比较灵活。
4、机组启动过程中热应力小,启动时间相应缩短,从冷态启动至满负荷仅为
3小时20分钟。停机一小时后的极热态启动至满负荷仅需35分钟。按两
班制运行要求,停机9小时后的热态启动至满负荷为50分钟。周末停机
便民充值40分钟后的温态,从启动至满负荷只需用80分钟。
汽轮机组运行性能,可按定—滑—定方式运行。就是说:在额定负荷的35%以下时,为低定压运行;在额定负荷的35%~91%时,为滑压运行;当负荷达91%以上时,机组在额定参数下运行。
汽轮机具有良好的调峰性能。对负荷变化适应性强,在低负荷时也有较好的经济性。升负荷率高,在带额定负荷的50%以下时,负荷变化率为每分钟4%;在50%~70%时变化率为7%;负荷达70%以上时,可按10%的变化率增减负荷。
信号转换器三、自动控制方面:
汽轮机组及其系统,采用MICROREC自动控制装置,用多台微机分散控制处理的数电调系统。
该装置分为检测、保安和控制调节三个系统。满足机组稳定运行的各方面要求;并可增强与锅炉和电网调度协调控制能力;有自动和人工手动调节功能。在单独带低负荷或带厂用电负荷运行时
运行的动态过程使机组的功率改变适度,不出现大幅度波动。
四、其它方面:
1.汽轮机组,所用材料多是CR-MO和CR-MO-V钢,与中国生产的机组材料基本相同。但法国在上述钢材基础上加入NB、N、B、TI等微量强化元素,以提高材料
的强韧性水平,这样使得整机设计紧凑、重量轻、材料成本降低等特点。
狗皮护膝2.维修方面。水平法兰允许在不拆开联轴器的情况下检查个别汽缸。不影响相临汽缸的情况下,能够移动每个转子。每个转子两个支持轴承,中方便简单。外缸的滑动面不在轴承下面易于接近和易于维护。主汽阀和调节阀布置在机房运行层上等等。
3.效率高、经济性好。阿尔斯通在科研工作上注重实践试验和生产信息的反馈,从点点滴滴结构设计改进上提高整体效率。本机组高压缸效率为88.3%,中压缸为93.4%,低压缸为87.9%。汽轮机的整机热耗为1851KCAL/KW.H是目前世界上热耗较低汽轮机组。
4.机组的运行可靠性较好。据阿尔斯通公司对30万千瓦机汽轮机的强迫停机率的统计,自1971年至1987年16年间平均为0.41%。
5.汽轮机主轴驱动的主油泵,甚至在极低转速下可供轴承润滑油,在事故情况下保护主机,防止事故扩大起到良好的作用。
第二节汽轮发电机组的主要技术规范
变压器温度计
1.汽轮机的主要技术规范
汽轮机型号:T2A.330.30..2F1080.。(T表示汽轮机;2表示2次过热;A表示对称布置;330表示功率为330MW;30表示额定转速为3000转/分,2F表示双排汽口;1080表示末级叶片的长度
汽轮机的形式:亚临界中间再热冲动凝汽式三缸排汽;
汽轮机额定功率:33万千瓦
最大连续功率:34.07万千瓦
最大(期望)功率:35.045万千瓦
额定转速:3000转/分
转动方向:面向机头向发电机看逆时针旋转:
高压缸主汽门前进汽压力177.5巴
高压缸主汽门前进汽温度540摄适度
中压缸进汽门前再热蒸汽温度540摄适度
高压缸最大进汽量:278.85公斤/秒(1003.86吨/时)
长期运行主汽门前最高压力177.5巴
长期运行主汽门前最高温度540℃
长期运行再热蒸汽进汽阀前最高温度540℃
额定工况下汽轮机主要参数:
额定功率:33万千瓦
额定进汽量:260.123公斤/秒(936.44吨/时)
主汽门前蒸汽压力177.5巴
主汽门前蒸汽温度;540℃
钙粉生产线设备高压缸排汽压力:41.97巴
高压缸排汽温度332.6℃