汽机主、再蒸汽系统及旁路系统

4/11/2015
一、汽轮机主要技术名词
1、热耗率：汽轮发电机组每生产1kWh电能所消耗的热量，它比较全 面地反映汽轮发电机组的性能特性 2、汽耗率：汽轮发电机组每生产1kWh电能所消耗的蒸汽量，它是一 项汽轮机系统性能的综合性经济技术指标。可用于发电厂热力系 统的汽水平衡计算或同类型机组间的经济性比较。 3、汽轮机转子寿命：汽轮机从初次投运到转子表面出现第一条宏观 裂纹的时间。 4、加热器端差：加热器正常疏水温度与进水温度的差值称为下端差 ；加热器进汽压力下的饱和温度与出水温度的差值称为上端差。 5、凝汽器端差：凝汽器排汽压力所对应的饱和蒸汽温度与循环水出 水温度的差值。
4/11/2015
二、主、再热汽系统系统流程
• 主汽门关闭的时间常数≯0.15s。每个主汽门为液压开启，弹簧 关闭。DEHG可在运行中进行主汽门全关活动试验。两个主汽门 的试验回路设有电气闭锁，不能同时进行全关试验。
4.2高压调门： • 本机设置了4只高压调节汽门，根据机组转速和要求来调节进入 汽轮机的蒸汽量。4只调门安装在一个公用的阀柜内，并与两只 主汽门焊成一体后悬挂在机头前面的运行平台下。4个调门分别 由各自的油动机控制，液压开启、弹簧关闭。关闭的时间常数 ≯0.2s。DEHG可在运行中进行调门全关活动试验。
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二、主、再热汽系统系统流程
4.3中压联合汽门： • 本机设置了2只中压联合汽门。中压主汽门和调门共用一个阀壳 ，中压调门为球型阀，二者可以各自独立的进行全行程移动。 在正常运行中，两只中压联合汽门都是全开的。 • 中压主汽门和调门分别由各自的油动机控制，液压开启、弹簧 关闭。中压主汽门关闭的时间常数≯0.15s；中压调门关闭的时 间常数≯0.2s。DEHG可在运行中进行联合汽门全关活动试验。 两个中压联合汽门的试验回路设有电气闭锁，不能同时进行中 压主汽门或调门的全关试验。
华电土右电厂2X660WM+2X1000WM机组工程
电力/电网、行业推进方案 主蒸汽、再热蒸汽系统及旁路系统介绍 PPT模板下载：www.1ppt.com/moban/ 研究报告
主讲人：王新亮
• 一、汽轮机主要技术名词 • 二、主、再热汽系统系统流程 • 三、旁路系统 • 四、主蒸汽、再热蒸汽管道疏水系统 • 五、汽轮机冲转前暖缸
4/11/2015
二、主、再热汽系统系统流程
2、高压缸倒暖阀的作用及高压缸的倒暖： • 倒暖阀用于在汽轮机冲转前对高压缸进行倒暖。当高压缸第一 级内壁金属温度小于150℃时，强制关闭VV阀、一抽管道疏水阀 ，加热蒸汽由倒暖阀经高压缸末级倒流至高压缸进口，经高压 调门后导汽管疏水回路进入凝汽器。当高压缸第一级金属内壁 温达到150℃时，就可以关闭倒暖阀，解除VV阀、一抽管道疏水 阀强制。利用高压缸倒暖可以在汽轮机冲转前将高压缸金属温 度加热到一个较高的水平，有利于缩短机组启动时间，延长机 组寿命。 • 倒暖阀为电动门，开启或关闭信号为短脉冲式，阀门具有0%、 25%、50%、75%、100%五个固定位置。
4/11/2015
一、汽轮机主要技术名词
6、凝汽器过冷度：凝汽器排汽压力所对应的饱和蒸汽温度与凝结 水温度的差值。 7、水击（水锤）：当液体在压力管道中流动时,由于意外原因(如 阀门突然开启或关闭，或者水泵突然启动或停运及其它一些停 运情况)造成液体流动速度突然改变，引起管道中的压力产生反 复的、急剧的变化，这种现象叫做水击（水锤）。 8、水冲击：水或者冷蒸汽进入汽轮机造成水滴与高速旋转的叶片 相撞击，导致推力轴承磨损、叶片损伤、汽缸和转子热应力裂 纹、动静摩擦、高温金属部件永久性热变形，以及由此而来的 机组振动。水冲击是现代汽轮机发生较多且对设备损伤较严重 的恶性事故之一。
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二、主、再热汽系统系统流程
• BDV由一气源门控制，自动动作。该卸载阀为一提升式蒸汽阀门 ，内有一弹簧开启式活塞，活塞上部通有压缩空气，克服弹簧 力使阀门严密关闭。当气压失去时，该阀内部同轴安装的小旁 路首先开启10mm，以建立门后压力，这样，阀门容易开启，把 高压蒸汽引入凝汽器。
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二、主、再热汽系统系统流程
3、BDV（紧急排放阀）阀的作用： • BDV的含义为：Blowdown Vlave。高压缸和中压缸之间没有轴承 ，高、中压缸蒸汽通过转子轴封部件相通。当汽轮机带负荷跳 闸后，高中压调门快速关闭，切断汽轮机进汽以防超速。但是 由于中低压部分已是真空状态，积存在高压缸内的高温高压蒸 汽会通过高中压缸间的轴封泄漏，继续膨胀做功，从而引起超 速。为防止这种情况发生，安装了一个气动卸载阀（BDV），当 中压调门关闭时开启，将大部分泄漏的蒸汽直接引至凝汽器。 该阀还将轴封母管汽、主汽门门杆溢汽引至凝汽器。
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一、汽轮机主要技术名词
13、半速涡动与油膜振荡：当转子受力均匀的时候，转子中心在 轴承中处于一个稳定的平衡位置。转子在绕转子中心点旋转的 同时，转子中心点还围绕平衡位置沿某种轨迹运行，即为涡动 。涡动频率约为转子转动频率的一半，又称半速涡动。当转子 的半速涡动与转子轴系的临界转速相遇时，涡动振幅将急剧增 大，即为油膜振荡。油膜振荡时振幅很大，将使油膜损坏而引 起轴承损坏甚至轴系的损坏等严重事故。 14、转子扭振：当汽轮发电机的原动力与输出功率失衡时，将在 转子两端产生一种促使扭转变化的力量，随着失衡的变化，扭 转的幅度与方向也出现相应变化，即形成扭振。
4/11/2015
二、主、再热汽系统系统流程
• 锅炉来主蒸汽，经一根主蒸汽管道送至汽轮机主汽门前，分成 两路进入主汽门、调门、高压缸。主汽门前的管道上接引一路 高压汽源，向轴封供汽，还有一路高压旁路进入再热器冷段。 高压缸有两根排汽管路，布置两只高排逆止门，集成了一根排 汽母管，排汽进入再热器冷段经再热器加热后汇集成一根再热 蒸汽管路，在中压主汽门前分成两根管路，经中压联合汽门进 入中压缸做功。在中联门前分出一路低压旁路系统,再分成两路 低旁经减温后分别进入 A、B凝汽器。中压缸排汽经一单列连通 管分流至两个低压缸，低压缸排汽经四个排汽口进入凝汽器。 另外，系统还布置了三只特殊用途的阀门：倒暖阀、VV 阀和 BDV阀。详见下图。主、再热蒸汽管道采用单元制2-1-2布置。
三、旁路系统
3、旁路系统的作用： • 在某些情况下,不允许蒸汽进入汽轮机。如当锅炉(刚点火不久) 提供蒸汽的温度、过热度都比较低时,或运行中的汽轮机意外地 失去负荷时,都不允许蒸汽进入汽轮机,在这些情况下,锅炉提供 的蒸汽就可以(并非唯一)通过旁路系统加以处理(回收工质)。 故旁路系统有以下功能：实现中压缸启动功能,在机组启动期间 ，加快锅炉和主蒸汽、再热器管道的升温、升压速度，使蒸汽 参数尽快地达到汽轮机冲转的要求，缩短机组启动的时间。维 持锅炉最低稳燃负荷，保护再热器，避免干烧,同时在启动期间 还回收了工质、降低了噪音。
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二、主、再热汽系统系统流程
4/11/2015
二、主、再热汽系统系统流程
4/11/2015
二、主、再热汽系统系统流程
1、高压缸VV阀（通风阀）的作用： • VV阀含义为：Vent Valve。在使用低旁系统进行机组启动和低 负荷运行（中压缸启动）时，高压缸不进汽，高旁逆止门处于 关闭状态。这种情况会引起高压级叶片因摩擦鼓风而过热。为 此，在高压缸排汽管上安装了一通风阀，直接通至凝汽器，保 持高压缸内真空。另外，汽轮机跳闸后，该阀自动打开，抽尽 残余蒸汽，防止转子过热。 • VV阀由一气动门控制，自动动作。该阀上部为一气缸，失气时 ，在弹簧作用下，向上提升打开；电磁阀带电时，截断气源， VV阀打开；电磁阀失电时，接通气源，空气活塞压缩弹簧，VV 阀向下关闭。
4/11/2015
二、主、再热汽系统系统流程
4、主、再热汽蒸汽阀： 4.1主汽门： • 本机组设置了两只高压主汽门，主要功能是当停机保护装置动 作或停机时快速切断汽源，防止因调速系统失控而引起机组超 速。主汽门阀盘的设计是按总体不平衡考虑的，不能克服全压 降而打开。#2主汽门内部设置了预启阀，可以通过大约75%的无 载流量，并利用预启阀对阀体及各部件、调节阀柜进行预暖， 减轻热应力。随着预启阀的开启主汽门后压力逐渐提高，当前 后差压为门前压力的15%-20%时，主汽门开始开启。因此，停机 时应注意检查预启阀和主汽门的关闭情况。
4/11/2015
一、汽轮机主要技术名词
15、汽蚀和汽化：工作泵进口叶轮处的介质压力低于介质温度所 对应的饱和压力，从而引起一部分介质蒸发，发生汽化；汽化 后的介质进入压力较高的区域时，突然凝结，四周的介质就向 凝结处迅速补充，造成压力急剧地高频变化，严重时会使附近 金属表面局部剥落，发生汽蚀。 16、调速系统的静态和动态特性：汽轮机在稳定运行时，在调节 系统的作用下，其转速变化与功率输出变化的对应关系被称为 静态特性。转速变动率和迟缓率是衡量静态特性的两个重要指 标。汽轮机在稳定运行中当负荷突然变化后所表现出来的过渡 品质称为动态特性。一般着重把汽轮机突然甩去满负荷后所表 现出来的转速飞升状态表征为汽轮机的动态特性。
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一、汽轮机主要技术名词
9、循环水浓缩倍率：循环水中氯根与补充水中氯根的比值。 10、循环水不结垢系数：循环水浓缩倍率-（循环水中钙离子与补 充水中钙离子的比值）。 11、临界转数：是指当汽轮机升到一转速时，汽轮机转速与转子 自振频率重合，汽轮机转子与轴承发生较为强烈的振动，而越 过这一转速后，振动将大大减小至正常范围。这一转速称为临 界转速。 12、最佳真空与极限真空：蒸汽在汽轮机末级叶片中膨胀达到最 大值时，与之对应的真空称为极限真空；最佳真空是指真空提 高后所多得到的电力与提高真空所消耗的电力之差为最大时的 真空值。
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二、主、再热汽系统系统流程
• 一般的主蒸汽系统选择原则为：对中间再热凝汽式机组或中间 再热供热式机组的发电厂，其主蒸汽系统应采用单元制。即： 一机配一炉，组成一个独立的单元，与其它机组之间无母管联 系。单元制系统的优点是系统简单，管道短，管道附件少．投 资省，压力损失和散热损失小，系统本身事故率低，便于集中 控制，有利于实现控制和调节操作自动化。当然，与母管制相 比。也有其缺点，因为相邻单元不能互相支援。锅炉之间也不 能切换运行，单元内与蒸汽管道相连的主要设备或附件发生故 障，整个单元都要被迫停止运行。此系统部分环节采用单管， 可以抵消单纯双管系统由于锅炉到汽轮机侧距离过长产生的温 度偏差。同时，大部分采用的双管连接方式，可以减少由于单 管系统的单管直径过大造成的应力集中、布置困难等问题。
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三、旁路系统
4/11/2015
Biblioteka Baidu
三、旁路系统
1、旁路流程： • 高压旁路管道从主蒸汽总管上接出，经旁路阀减温减压后接至低 温再热总管，高旁减温水取自给水泵出口的给水母管。低旁管道 从热再总管上接出，经减温减压后进入凝汽器，低旁减温水取自 凝泵出口的凝结水管道。 2、旁路系统的设计准则及特点： • 1）、汽机旁路系统为高压旁路和低压旁路二级串联旁路系统。 • 2）、旁路容量：高压旁路进口蒸汽量为锅炉最大连续出力的 30—40%；低压旁路进口蒸汽量为高压旁路进口蒸汽量加上高压 旁路减温水量；为满足机组热态启动、冬季冷态启动时汽机进汽 参数的要求，高低压旁路阀应能通过极热态、冷态启动工况要求 的蒸汽量，并留有至少10％的阀门开度裕量；以上三者取较大值 4/11/2015 。
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一、汽轮机主要技术名词
17、一次调频和二次调频：当电网负荷变化引起电网频率变化时 ，并列运行的汽轮机按照各自的静态特性分担变化的负荷，使 变化了的电网频率有所恢复，这个过程称为一次调频，可在数 秒内完成。但这时频率仍又偏差，可通过调整电网中的某些机 组的调节系统，使电网输出功率超过负荷需求以使电网恢复到 额定值。这一过程称为二次调频，可在数分钟内完成。 18、氢气的露点温度：氢气在等压下进行冷却时，其中水蒸汽开 始凝结时的温度。 19、差胀：轴相对于汽缸的基准点变化情况，即汽轮机转子与汽 缸膨胀的差值。 20、水幕保护：为使低旁排入凝汽器的蒸汽不致于倒流入汽机低 压缸，在它排入的上方设置有喷水，形成水幕。