3热力系统Word文件下载.docx
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除氧器布置在运转层12.00米层。
汽轮机各抽汽管道连接储有大量饱和水的各级加热器和除氧器。
汽轮机一旦跳闸，其内部压力将衰减，各加热器和除氧器内饱和水将闪蒸，使蒸汽返回汽轮机；
此外，五级抽汽管道支管上还接有备用汽源——辅助蒸汽，遇到工况变化或误操作，外来蒸汽将通过五级抽汽管道进入汽轮机；
还有，各抽汽管道内滞留的蒸汽也可能因汽轮机内部压力降低返回汽轮机；
各种返回汽轮机的蒸汽有可能造成汽轮机超速。
为防止上述蒸汽的返回，除一级抽汽外，其它各级抽汽管道上均串联安装有电动隔离阀和气动逆止阀。
一旦汽机跳闸，气动逆止阀和电动隔离阀都关闭。
由于汽轮机上有许多抽汽口，而有可能有水的地方离各抽汽口又很近，各抽汽管道上还接有储水容器——高、低压加热器和除氧器，汽轮机负荷突然变化、给水或凝结水管束破裂以及其他设备故障，误操作等因素，可组合成许多从抽汽管道进水的机率，因此，从汽轮机抽汽系统进水造成汽机进水事故可能性最大。
为了防止除氧器和加热器水位过高时，水通过抽汽管道进入汽轮机，造成严重的汽机进水事故，各高加及除氧器均设有高水位保护，当水位达到保护值时，关闭各抽汽管道上电动隔离阀和气动逆止阀。
3.1.3抽汽管道的疏水
抽汽管道在汽机启动，停机以及各种非正常运行工况下都可能积水，这些积水如果不及时排除，很可能进入汽机，所以抽汽管道应有完善的疏水措施。
每根抽汽管道在电动隔离阀前、气动逆止阀后和阀体上都设有疏水点，各自单独接至各疏水扩容器或凝汽器，电动隔离阀和气动逆止阀之间设放水点，以排放因逆止阀泄漏带来的水。
3.1.4汽轮机进水检测
上述进水保护措施不管多么完善，但都不是万无一失和绝对可靠的。
由于设备故障和可能的误操作，汽机进水的可能性还是存在的。
因此，各级抽汽管道逆止门后的第一个水平管段设置一对检测用的温差热电偶。
一个装在管道顶部，一个装在管道底部，以检测管内积水。
在正常情况下，上下测点热电偶温度读数基本一样。
倘若水平管道内积水，低位热电偶测得温度下降，而高位热电偶温度几乎不变，产生温差大的信号，在控制室报警并指示积水的位置，使运行人员及早发现并采取措施，防止水进入汽机。
3.1.5汽轮机本体的疏水
3.1.5.1疏水系统作用
1）在每个汽缸蒸汽室和蒸汽管道，包括通向给水加热器的抽汽管道内，任何位置的水都疏出。
2）起动时加热汽轮机内的金属部件到饱和温度以上。
3）中压缸启动时，使高压缸维持真空。
4）低负荷运行时，通过喷水控制低压缸过热。
3.1.5.2在汽轮机本体部分以下位置设有疏水点
1．水管路：
1）高压缸外缸疏水，至冷段支管（高排逆止门前）；
2）中压外缸疏水，至六段抽汽。
3）高压缸排汽管疏水管路
2．启动用疏水管路
1）主蒸汽管道疏水管；
2）高压调节阀逆流疏水管；
3）高压调节阀顺流疏水管；
4）高压缸第一级自流疏水管；
5）高压排汽逆止阀顺流疏水管；
6）再热管疏水；
7）再热截流阀逆流疏水；
8）中压顺流截止阀疏水；
9）抽汽逆止阀逆流疏水；
3．高压缸排空疏水：
在中压缸启动时允许高压缸内形成并保持真空。
4．低压排汽喷水装置：
低负荷运行时，凝结水沿低压末级叶片出汽侧周围喷出，以吸收末级叶片产生的热量。
每个疏水口都装有串联的两个阀门，一只手动隔离阀，一只受电磁阀控制的单功能气动阀，手动阀装在气动阀前面，确保隔离。
高压缸排汽管道只配有一个电动阀，是因为它与汽轮机运行没有直接联系，不是真正的疏水阀。
启动过程中，汽轮机的所有疏水阀都打开，以保证对汽轮机零部件的加热和凝结水的排出。
排空阀的位置取决于高压缸的温度，若高压缸是冷却的，排空阀保持关闭，高压缸则在升速过程中由再热蒸汽加热，再热蒸汽通过高压排汽逆止阀进入旁路系统。
若高压缸已足够热，排空阀打开使高压缸内形成真空，在高压缸切换时排空阀是关闭的。
负荷上升至约20％时，所有启动疏水管路上受控制台上的开关而关闭。
高压缸排空阀关闭。
减负荷—厂用电运行时，当机组负荷降至低于20％时，启动疏水管路全部自动打开。
高压切换完成后，高压调节阀关闭，高压排空阀打开，在高压缸内形成真空。
汽轮机跳闸时，高压真空阀打开，启动疏水管路全部打开，高压缸内形成真空。
3.1.6抽汽系统的启动
高、低压加热器及除氧器均采用随机启动，在机组启动之前，各抽汽管道上电动隔离阀和气动逆止阀及各疏水阀处于开启状态。
若加热器不采用随机启动，而是在机组达到某负荷后逐个投入，则启动之前应将电动隔离阀关闭，隔离阀前疏水阀开启。
机组负荷达到10—20%时，高加和除氧器抽汽管道上的气动疏水阀自动关闭（包括抽汽至辅助蒸汽系统管道上的气动疏水阀）；
负荷达到30%时，低加抽汽管道上气动疏水阀自动关闭。
机组带额定负荷时，所有抽汽管道上电动隔离阀，气动逆止阀处于开启状态，各抽汽管道上的疏水阀处于关闭状态。
各自动疏水阀有关联动投入。
3.1.7抽汽系统的停运
正常停机过程中，若从五段抽汽总管接至各用汽系统仍需使用加热蒸汽，则五段抽汽压力降低到0.6Pa时，，至辅汽供汽联箱的电动隔离阀关闭，由邻机来汽进入辅汽联箱的电动隔离阀开启。
当汽机负荷低于30%时，各低压加热器抽汽管道上气动疏水阀自动开启，当负荷低于10～20%时，各高压加热器抽汽管道上气动疏水阀自动开启，直到机组停止运行。
确认各抽汽管道积水已排除干净，各疏水阀关闭。
3.1.8联锁和保护
a）汽机跳闸，联锁关闭所有抽汽管道上的电动隔离阀和气动逆止阀（包括五段抽汽管道各支路上的电动隔离阀）。
同时自动开启抽汽管道上的所有气动疏水阀。
b）当某一加热器水位升高到高三值时，自动关闭该抽汽管道上电动隔离阀和气动逆止阀，（对于高压加热器，任何一台高加出现高三值时，自动关闭6～7级抽气管道上的电动隔离阀和气动逆止阀，打开启停放水门，高加解列；
#7高压加热器，当其蒸汽冷却段出现异常时，水位达到规定值时，通过液位开关信号解列高加；
#6蒸汽冷却器当出现异常有水位，并达到规定值时，通过液位开关信号解列高加。
）并联动开启该抽汽管道上气动疏水阀，手操打开隔离阀和逆止阀间的放水门，以排除抽汽管道内的积水。
确认积水排除干净且不会再形成积水后，关闭气动疏水阀以及放水门。
电动抽汽隔离阀前气动疏水阀仍处于开启位置。
c）除氧器上装设有水位控制器和水位开关，当除氧器给水箱水位升高到事故水位时，在控制室报警，并强行关闭五级抽汽管道上的电动隔离阀和逆止阀。
d）注意
1）气动疏水阀
气动疏水阀均设计成当气源失气时，疏水阀自动开启。
疏水阀在自动开启期间，键盘手动关闭失效。
气动疏水阀可自动控制，也可按键盘手动控制。
在控制室内设有气动疏水阀的开和关的位置显示。
2）电动隔离阀
电动隔离阀投入自动联锁后，键盘手动开启和关闭失效。
电动隔离阀可自动控制，也可键盘手动控制。
在控制室内设有电动隔离阀的开和关的位置显示。
3）气动逆止阀
气动逆止阀均设计成当气源失去时，气动逆止阀自动关闭。
气动逆止阀在自动关闭期间，键盘手动开启失效。
气动逆止阀可自动控制，也可按键盘手动控制。
在控制室内设有气动逆止阀的开和关的位置显示。
3.1.9抽汽参数
抽汽参数（THA工况）
序
号
名称
压力
MPa（a）
温度
℃
流量
T/H
最大允许流量
1
一段抽汽
0.0240
64.1
30.85
36.46
2
二段抽汽
0.0669
88.8
28.95
32.45
3
三段抽汽
0.1310
130.5
21.84
24.39
4
四段抽汽至#4低加
0.4707
257.5
53.29
105.2
四段抽汽至辅助蒸汽
50.00
5
五段抽汽至
辅助蒸汽
除氧器
1.0163
352.0
39.16
94.34
6
六段抽汽
2.0657
451.8
44.45
52.99
7
七段抽汽
4.1021
326.9
79.27
90.52
3.2330MW汽轮机主汽、再热汽及旁路系统
3.2.1主蒸汽系统
主蒸汽管道从锅炉过热器出口联箱上的两个接口接出两根支管，合并成一根单管通至汽机房，在汽轮机处分成两根支管接到汽轮机高压缸左右侧主汽门。
主汽门通过导汽管与汽轮机调速汽门蒸汽室相接。
主汽门用于切断进入汽轮机的主蒸汽。
调速汽门通过蒸汽导管进汽到汽轮机第一级喷嘴，用于调节进入汽轮机的蒸汽流量，以适应机组负荷变化的要求。
主蒸汽管道上不装流量测量装置，主蒸汽流量由测汽轮机调速级后的压力来确定。
锅炉过热器出口的主蒸汽管道上设置有水压试验堵阀，保证在锅炉本体水压试验时不致因主汽门密封不严而漏水进入汽机内部。
在锅炉过热器出口的主蒸汽管道上装有二只弹簧安全阀和一只向空排电磁阀；
锅炉过热器出口主蒸汽管道上弹簧安全阀与锅炉汽包上弹簧安全阀为过热器和汽包提供超压保护。
过热器出口安全阀的整定值低于汽包安全阀，当主蒸汽超压时过热器出口安全阀的开启先于汽包安全阀，以保证安全阀动作时仍有足够的蒸汽流经过热器，防止过热器管束超温。
过热器出口向空排是作为过热器超压保护的附加措施，目的是为了避免弹簧安全阀过于频繁动作。
尽量减少弹簧安全阀动作频度，可以减少弹簧安全阀的维修工作量，所以该阀的整定值应低于弹簧安全阀的动作压力。
而且运行人员可在控制室内操作。
主蒸汽管道设计有通畅的疏水系统，其作用有以下两方面：
a）启动期间及停机后一段时间内，由于主蒸汽管道内蒸汽遇冷凝结成水，这些凝结水若不及时排除，则进入汽轮机的危险性很大。
b）启动暖管期间，为加快暖管速度，应及时将蒸汽凝结水及冷蒸汽排掉。
本机组在主蒸汽总管末端球形三通处及每一支管进主汽门前，均设有疏水点，每一根疏水管道上装一只截止阀及一只气动薄膜疏水阀，疏水排至启动疏水扩容器。
薄膜疏水阀在机组启动期间开启，以便排除主蒸汽管道暖管的蒸汽凝结水，待机组负荷达到20％额定负荷时疏水阀自动关闭。
疏水阀在机组负荷减到20％额定负荷时或汽轮机跳闸时自动开启，可在控制室内手动操作。
但在停机不停炉工况下，当疏水管排出的疏水温度过高时，为避免疏水扩容器超温，可在控制室内手动操作关闭疏水阀。
这些气动疏水阀均设计成当失去空气时自动开启。
3.2.2冷再热蒸汽系统
冷再热蒸汽管道从汽轮机高压缸排汽口（两个接口）接出两根支管经气动逆止阀后合成单根管道，到锅炉处再分成两根支管分别接到锅炉再热器人口联箱的两个接口。
另外，从冷再热蒸汽主管上还接出一路至#7高压加热器和辅助蒸汽系统。
正常运行时，再热蒸汽温度由后烟井挡板调节，为防止热再热蒸汽温度超温，在再热器进口处的两根冷再热蒸汽支管上各装一只事故喷水减温器；
当再热蒸汽超温，烟井挡板调温无法控制时，快速投入事故喷水减温器。
在靠近再热器入口的冷再热蒸汽管道上设置有水压试验堵板，以便锅炉检修后做水压试验时，隔离汽轮机高压缸排汽管，防止汽轮机进水。
由于汽轮机高压旁路阀出口管接在冷再热蒸汽管道上，为防止高旁运行期间其排汽倒入汽轮机高压缸，在高压缸排汽管上设有气动逆止阀（每个支管各一个）。
在高压缸乙排汽管上还设一倒暖门,用于启动时高压缸进行加热。
在再热器入口的冷再热蒸汽两根支管上共装有三只弹簧安全门，在再热器出口的热再热蒸汽主管上共装有两只弹簧安全门。
冷再热蒸汽管道上可能的水源有三处：
a）暖管、冲转期间以及停机期间形成的凝结水；
b）冷再热蒸汽管道上减温水系统故障时，有大量的未经雾化的减温水进入
冷再热蒸汽管道；
c）#7高压加热器管束破裂时，可能有大量给水进入冷再热蒸汽管道。
根据冷再热蒸汽管道的布置情况，本机在高压缸排汽逆止门前后均设有疏水管，高压缸排汽逆止门后疏水门为气动阀，在机组启动期间开启，以便排除冷再热管道启动暖管时形成的凝结水，当负荷达到20％额定负荷时疏水阀自动关闭；
机组负荷减到20％额定负荷时或汽轮机跳闸时疏水阀自动开启；
高压缸排汽逆止门后疏水门前疏水管上布置有疏水罐，疏水罐上安装两个水位开关，当水位达到高水位时，联开气动疏水门并报警，水位到高高水位时，报警并再次联开疏水门。
但在停机不停炉工况下，可在控制室内手动操作疏水阀。
气动疏水阀设计成当失去空气时自动开启。
冷再热蒸汽管道上事故喷水减温器的减温水系统故障时，未经雾化的减温水进入冷再热蒸汽管道，其水量是很大的。
设计足以排除这种进水的疏水系统是不现实的。
因此，疏水及其控制系统在设计上采取如下措施：
一是在冷再热蒸汽管道靠近汽轮机接口处和在汽轮机下面的该管水平段的低位点各装一组热电偶温度计，如果管道进水，则上、下两点热电偶温度计产生温度差，计算机报警，运行人员在报警后应采取措施，防止汽轮机进水。
3.2.3热再热蒸汽系统
热再热蒸汽管道从锅炉再热器出口联箱上接出两根支管，合并成一根单管通往汽机房，到汽机处又分成两根支管分别接到汽轮机中压缸左右侧中压联合汽门进汽口。
中压联合汽门的作用一是当汽轮机跳闸时快速切断从锅炉再热器到汽轮机中压缸的热再热蒸汽以防汽轮机超速；
二是在中压缸启动低负荷时调节进入中压缸的蒸汽量。
在高温再热器出口总管上设置一水压试验堵阀，以便锅炉检修后作水压试验时，隔离热再热蒸汽管道，防止由于中压主汽门不严密而漏水进入汽轮机。
在再热器出口的主管上装二只弹簧安全门。
再热器出口弹簧安全门的整定值低于再热器人口的弹簧安全门，以便超压时再热器出口安全门的开启先于其入口的安全门，保证安全门动作时有足够的蒸汽流经再热器，防止再热器管束超温。
热再热蒸汽管道上设计有通畅的疏水系统，其作用有以下两方面：
a）启动、冲转和低负荷期间，以及停机后一段时间内，由于热再热蒸汽管道内蒸汽遇冷凝结成水，这些凝结水若不及时排除，则进入汽轮机的危险性很大；
b）启动暖管期间，特别是热态启动期间，为加速暖管，应及时将蒸汽凝结水和冷蒸汽排除掉。
本机组热再热蒸汽管道设有三个疏水点。
在热再热蒸汽总管上、甲、乙中压主汽门前各设一个疏水隔离门和气动疏水门，气动疏水门在机组启动时开启，以排除热再热蒸汽管道暖管的蒸汽凝结水，机组负荷达20％额定负荷时疏水门自动关闭；
机组负荷降到20％额定负荷或汽轮机跳闸时疏水门自动开启，但在停机不停炉工况下关闭，疏水阀也可以在控制室内手动操作关闭。
所有气动疏水门设计成在失去空气时能自动开启。
3.2.4旁路系统
为满足汽轮机中压缸启动方式的要求，在主蒸汽及再热蒸汽管道上接有串联的二级汽轮机旁路系统。
3.2.4.1旁路系统的作用
a）改善机组的启动性能，机组在各种工况下（冷态、温态、热态和极热态）用中压缸启动时，投入旁路系统能控制锅炉蒸汽温度使之与汽机汽缸金属温度较快地相匹配，从而缩短机组启动时间和减少蒸汽向空排放，减少汽机循环寿命损耗，实现机组的最佳启动。
b）机组正常运行时，高压旁路装置具有超压安全保护的功能。
c）旁路应能适应机组定压运行和滑压运行两种方式，并配合机组控制实现调节的作用。
d）当电网或机组故障跳闸甩负荷时，旁路装置应快速动作，实现带厂用电、空转、停机或维持锅炉最小负荷运行功能，使机组能重新并网恢复正常运行。
e）在启动和甩负荷、减负荷时，可保护布置在烟温较高区的再热器，以防烧坏。
f）回收工质，减少噪音。
本机组旁路系统的设计，根据北重33万机组特有的中压缸启动方式以及锅炉稳燃的要求，选用两级串联的旁路系统。
高、低压旁路系统选用美国CCI产品，采用液压控制系统，有利于高、低压旁路系统协调控制。
3.2.4.2旁路系统容量选择
旁路系统容量选择，是根据它在机组热力系统中的主要功能决定的。
兼有启动和安全功能的旁路系统，需要100%的高压旁路。
高压和低压旁路，容量可以不同。
但各旁路系统需适应各种运行方式。
运行方式不同，蒸汽参数也不同，流经旁路系统的容积通流量也不相同。
所以按额定参数确定的旁路系统容量，还应以冷、热态启动参数的容积通流量来校核，并结合不同要求具体确定。
如对于事故旁路容量选择的原则，应在停机不停炉时保证锅炉最低稳定负荷运行的蒸发量从旁路流过。
即在保证锅炉水动力可靠性和燃烧稳定性的条件下所能达到的最低负荷，同时应满足在故障时保持再热器所要求的冷却蒸汽量。
若要求旁路系统的减压降温阀兼作安全阀时，则应按安全阀的排汽量来确定旁路系统容量。
对启动旁路系统的选择原则，除上述要求外，还必须考虑汽机在热态启动时对进汽参数的要求，特别是再热蒸汽温度。
对低压部分必须考虑凝汽器系统的扰动问题。
若事故情况下减到厂用电负荷运行方式运行，情况要比机组跳闸好些，特别是在开始的瞬间，改善了再热器和锅炉其它受热面的冷却，由于这原因，为了处理减负荷的最初情况，但这时决定旁路系统容量主要考虑的不是减负荷的最初情况而是汽机长期运行包括带厂用电负荷运行所需的蒸汽参数。
例如：
机组因系统故障减负荷到10%，而锅炉保持稳燃最小负荷减到30%，则低旁必须连续出力20%的主汽流量，而且在再热器压力非常低时必须能够通过。
旁路容量的定义及容量的选择
旁路容量的定义，国内外有不同的提法，当前国内普遍采用的定义是将锅炉最大出力工况下的旁路通流能力与相应的锅炉蒸发量作比较。
表示方法如下：
高压旁路容量=锅炉MCR工况的主蒸汽参数下高压旁路阀的全开流量/锅炉MCR工况的主蒸汽流量；
低压旁路容量=锅炉MCR工况的热再热蒸汽参数下低压旁路阀的全开流量/锅炉MCR工况的热再热蒸汽流量；
本机组设计和选取高压旁路容量为70%，低压旁路容量为49%。
3.2.4.3旁路系统技术参数
a）高旁阀前蒸汽参数：
工作压力：
18.44MPa工作温度：
543℃蒸汽流量：
700t／h
b）高旁出口参数
4.4MPa工作温度：
338℃
c）高旁减温水参数（从高压给水管道接出）
22.40MPa工作温度：
184.7℃工作水量：
101t／h
d）低旁进口参数
l.5MP工作温度：
540℃蒸汽流量：
222.5×
2t／h
e）低旁出口参数
0.8MPa工作温度：
90℃
f）低旁减温水参数（从凝结水管道接出）
2.4MPa减温水温度：
80℃工作水量：
80×
2t／h
高旁阀前管道的疏水排至主蒸汽母管。
高旁阀后设一疏水点，以便在机组启动期间排除高旁后管道的蒸汽凝结水，机组负荷达到20％时疏水阀自动关闭；
在机组负荷降到20％以下或汽轮机跳闸时疏水阀自动开启。
低旁阀上设有一疏水点，疏至低压疏水扩容器。
3.2.5中压缸启动系统
本机组采用中压缸启动，目的是为了较快的提高中压缸缸温，缩短机组启动的时间。
在机组启动前，蒸汽通过高压旁路、倒暖阀进入高压缸，对高压缸预暖，同时对高压主汽管、高压主汽门和再热器、中压主汽阀进行加热，高压内缸预暖到150℃时逐渐开启中压调节阀，同时关闭倒暖阀、开启高压缸抽真空门；
高压缸带负荷后，逐渐关闭低压旁路，低压旁路全关后，进行高中压缸切换。
3.3330MW汽轮机轴封系统
3.3.1系统的主要功能
a）向汽轮机轴封供汽，防止高中压汽缸内的蒸汽向外泄漏,防止轴承箱进汽后使润滑油中进水，防止空气漏入低压汽缸内而破坏凝汽器真空；
b）收集汽轮机轴封及门杆漏汽至轴封冷却器以回收工质并提高机组循环热效率，保持汽轮机转子的每个伸出端处和进汽阀的阀杆周围有足够的严密性；
3.3.2系统设计参数
3.3.2.1汽轮机轴封供汽系统
辅助蒸汽温度：
350℃
辅助蒸汽压力：
1.40MPa（a）
轴封供汽母管正常运行压力：
0.105MPa（a）
低压缸轴封供汽温度：
160℃
3.3.2.2汽轮机轴封漏汽系统
a）高压缸前轴封漏汽：
压力：
0.0965MPa（a）温度：
278℃
b）高压缸后轴封漏汽：
192℃
c）中压缸前轴封漏汽：
328℃
d）中压缸后轴封漏汽：
173.5℃
e）低压缸轴封漏汽：
103℃
f）高压缸轴封漏汽至4号低加：
0.5136MPa（a）温度：
353℃
g）中压缸轴封漏汽至4号低加：
494℃
h）主汽门阀壳漏汽：
331.7℃
i）中压汽门门杆及阀壳漏汽：
515℃
3.3.3汽轮机轴封蒸汽系统简介
北京重型电机厂为我厂提供的汽轮机轴封蒸汽系统采用自密封系统，在机
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