N165490型汽轮机说明书解读.docx
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N165490型汽轮机说明书解读
Z51703.01/01
N16.5-4.90型
16.5MW冷凝式汽轮机
产品说明书
南京汽轮电机（集团）有限责任公司
南京汽轮电机（集团）有限责任公司代号Z51703.01/01
代替
N16.5-4.9016.5MW冷凝式汽轮机产品说明书共18页第1页
编制赵喜波2006/02/05
校对刘峰涛2006/02/25
审核杨方明2006/03/01
会签
标准审查郝思军2007.03.05
审定马艳增2007-3-6
批准
标记数量页次文件代号简要说明签名
磁盘（带号）底图号旧底图号归档
目次
1汽轮机的应用范围及主要技术规范
2汽轮机结构及系统的一般说明
3汽轮机的安装
4汽轮机的运行及维护
1汽轮机的应用范围及主要技术规范
1.1汽轮机的应用范围
本汽轮机为次高压、单缸、冲动冷凝式汽轮机，与锅炉、发电机及其附属设备组成一个成套发电设备，用于火力发电站，提供动力用电和照明用电，也可作为大中型企业的自备电站。
本汽轮机的设计转速为3000r/min，不能用于拖动不同转速或变转速机械。
1.2汽轮机技术规范
序号名称单位数值
1主汽门前蒸汽压力MPa（a）4.90
最高5.10
最低4.61
2主汽门前蒸汽温度℃470
最高480
最低455
3汽轮机额定功率MW16.5
4汽轮机额定进汽量t/h67
5汽轮机转向（从机头向机尾看）顺时针方向
6汽轮机额定转速r/min3000
7汽轮机-发电机轴系临界转速r/min1836
8汽轮机单个转子临界转速r/min1530
9排汽压力kPa（a）8
10汽轮机汽耗（计算值）kg/kW.h4.059
11汽轮机热耗（计算值）kJ/kW.h11021
12汽轮机汽耗（保证值）kg/kW.h4.180
13汽轮机热耗（保证值）kJ/kW.h11351
14循环水温度℃28
15汽轮机轴承处允许最大振动mm0.03
16过临界转速时轴承处允许最大振动mm0.10
17汽轮机中心高（距运转平台）mm750
18汽轮机本体总重t44
19汽轮机上半总重（连同隔板上半等）t13.8
20汽轮机下半总重（不包括隔板下半等）t16
21汽轮机转子总重t6.45
22汽轮机本体最大尺寸（长×宽×高）mm5290×3590×3530
1.3汽轮机技术规范的说明
1.3.1汽轮机润滑油牌号
汽轮机润滑油推荐使用GB11120-89L-TSA汽轮机油，对本汽轮机一般使用L-TSA46汽轮机油，只有在冷却水温度经常低于15℃时，允许使用L-TSA32汽轮机油。
上述系列油品按规定要求加入汽轮机油防锈用复合剂后，即得各种防锈汽轮机油
2汽轮机结构及系统的一般说明
2.1结构概述
汽轮机转子由一级复速级和十一级压力级组成，除末级叶片为扭叶片外，其余压力级叶片均为直叶片。
转向导叶环在顶部和底部与汽缸之间采用“工”形键固定，在拆导叶环体时必须先用专用工具拆去“工”形键后方可起吊。
装于前汽缸上端蒸汽室内的配汽机构是提板式调节汽阀，借助机械杠杆与调速器油动机相连，调节汽阀由若干只汽门组成。
在汽轮机前轴承座内装有测速机构，主油泵，危急遮断装置，轴向位移传感器，径向及推力联合轴承。
前轴承座的壳体上装有调速器。
前轴承座与前汽缸用“半圆法兰”相连，在横向和垂直方向均有定位的膨胀滑销，以保证轴承座在膨胀时中心不致变动。
在前座架上装有热胀指示器，以反映汽轮机静子部分的热膨胀情况。
汽轮机通过一副刚性联轴器与发电机相连，转子盘车装置装于后轴承盖上，由电动机驱动，通过蜗轮蜗杆副及齿轮减速达到所需要的盘车速度。
当转子的转速高于盘车速度时，盘车装置能自动退出工作位置。
在无电源的情况下，在盘车电动机的后轴伸装有手轮，可进行手动盘车。
2.2热力系统
2.2.1主蒸汽系统
来自锅炉的新蒸汽经隔离阀到主汽门。
主汽门内装有蒸汽滤网，以分离蒸汽中的水滴和防止杂物进入汽轮机。
蒸汽经主汽门后分两路分别进入汽轮机蒸汽室两侧，蒸汽在汽轮机中膨胀作功后排入冷凝器凝结成水，借助凝结水泵打入汽封加热器、低压加热器及除氧器。
经除氧器除氧后的凝结水，借助给水泵升压后，经高压加热器进入锅炉。
凝结水泵后有一路凝结水可引入冷凝器上部，在启动、低负荷或作滑参数启动时用于冷却蒸汽和由主汽门前来的疏水。
汽轮机具有若干级回热抽汽，回热抽汽按不同的压力等级分别供给高压加热器、除氧器、低压加热器的用汽。
在各级抽汽管道上装有液压止回阀或者普通止回阀，以避免蒸汽倒流影响汽轮机运行安全。
当主汽门关闭时，抽汽阀连动装置亦随之动作，泄去操纵座活塞下方之压力水，使抽汽阀在弹簧力作用下自动关闭。
最后一道抽汽，由于汽压较低，采用了普通止回阀，也同样可以满足逆止的作用。
主蒸汽管路、抽汽管路尽量对称布置或增加热胀补尝弯头，以尽可能抵消或减小对汽轮机的推力。
2.2.2汽封系统
汽轮机前后汽封近大气端的腔室和主汽门、调节汽阀等各阀杆近大气端的漏汽均有管道与汽封加热器相连，使各腔室保持-1.013kPa～-5.066kPa的真空，以保证蒸汽不漏入大气。
同时可将此漏汽加热凝结水以提高机组的经济性。
前后汽封的平衡腔室和各阀杆的高压漏汽端均与均压箱相连，均压箱上装有汽封压力调整分配阀，使均压箱保持2.94～29.4kPa的压力，当均压箱中压力低于2.94kPa时，高于2.94kPa的抽汽通过该分配阀向均压箱补充，当均压箱中压力高于29.4kPa时，多余的蒸汽也通过汽封压力调整分配阀排入冷凝器中。
2.2.3真空系统
蒸汽在汽轮机内膨胀作功后排入冷凝器凝结成水，在冷凝器内即形成真空。
为了去除在运行中逐渐积聚在冷凝器中的空气，在冷凝器两侧装有抽气管，合并后接到射水抽气器进气口，由射水抽气器将空气吸出排入大气。
射水抽气器由专门水泵提供压力水。
射水抽气器也能代替起动抽气器，能在较短的时间内形成冷凝器的真空。
2.2.4调节系统详见调节系统说明书。
本说明书中凡涉及到调节系统部分，且与调节系统说明书不一致的，皆按调节系统说明书。
2.3辅机规范
a汽封加热器
型号JQ-16-2
冷却水量30t/h
冷却水最大压力0.6MPa
加热面积16m2
b冷凝器
型号N-1350-2
型式分列二道制表面式
冷却面积1350m2
冷却水量3300t/h
水室内最大允许水压0.25MPa（a）
水阻0.05MPa
无水时净重29t
c冷油器
型号YL-40-1
冷却面积40m2
冷却水量117.5t/h
水阻11.6kPa
油阻20kPa
d高压加热器
型号JG-140-Ⅵ
换热面积140m2
设计蒸汽压力1.35MPa
设计水压力9.0MPa
水阻0.19mH2O
e低压加热器
型号JD-100-Ⅰ
换热面积75m2
设计蒸汽压力0.05MPa
设计水压力0.6MPa
水阻8.22mH2O
3汽轮机的安装
3.1总述
在机组安装之前，安装单位应通过对图纸、技术文件的熟悉，了解本机组的结构特点和系统性能。
机组的安装程序和步骤，以及安装前的各项准备工作，可由安装单位在掌握了本机组的结构性能之后，根据现场具体情况自行拟定，其原则是不使安装工作混乱。
机组的基础应符合电力设计院提出的强度和几何尺寸等方面的要求，其他要求可根据水电部颁发的DL5011-92“电力建设施工及验收技术规范”（汽轮机机组篇）中有关条款。
垫铁布置可参照本机组的垫铁布置图，其布置原则是：
负荷集中的地方；地脚螺栓的两侧；座架的四角处。
在冷凝器安装时，应使冷凝器的自重和80%的水重由冷凝器的支承弹簧承受，以防止对汽缸过大的负荷，影响对中和振动。
3.2条列出各项安装数据，安装单位在安装过程中应严加控制，未列出的要求可参照DL5011-92“电力建设施工及验收技术规范”中各有关条款。
3.2主要安装数据
3.2.1前座架上的纵向键
a1+a2=0.04～0.08
b=3.5～3.8
c1+c2=-0.02～0
3.2.2后汽缸导板的纵向键
a1+a2=0.04～0.08
b=0.5
c1+c2=-0.02～0
d=6.5
3.2.3后座架上螺母间隙
a=0.08～0.12
3.2.4汽缸中分面横向水平
0.05:
1000
3.2.5推力轴承前轴承与径向轴承
a=0.04～0.14
b=0.30～0.40
c=0
d=0.05～0.20
e=0.05～0.12
h=0.05～0.16
f（直径上值）=
-0.05～-0.02
n前=0.17～0.25
n后=0.26～0.30
j前=0.23～0.28
j后=0.3～0.45
k-转子未放入前测量:
0.03～0.05
两球面间的接触面积;
推力轴承前轴承≥70%
径向轴承≥70%
垫块与轴承座的接触面积:
推力轴承前轴承≥70%
径向轴承≥70%
轴承体中分面间隙≤0.05
3.2.6前汽封
a=0～0.05
b=0.4～0.5
c=1.5
d1+d2=-0.02～0
e1+e2=0.03～0.05
3.2.7转向导叶环
a=0～0.05
b=0.1～0.5
b1=0.1～0.15
b2=0.1～0.5
c=1.5
e1+e2=0.05～0.10
f=0.2～0.3
g1+g2=0.05～0.10
锁块两侧面与汽缸槽过盈0.01～0.02
两侧敛纹长度为10
3.2.8隔板
a=1.5
b=0.5～1
c=0.5
d=0～0.5
e1+e2=-0.02～0
f1+f2=0.03～0.05
h=0～0.05
接触面A、B应接触均匀
面积不少于75%
3.2.9直接用转子检查的汽封洼窝中心
│a-b│=0～0.05
c-│a+b│/2=0～0.04
直接用转子检查的隔板汽封洼窝中心
│a-b│=0～0.05
c-│a+b│/2=0.04～0.08
3.2.10联轴器找中
│a1-a3│=0～0.04
│a2-a4│=0～0.04
│b2-b4│=0～0.02
b1-b3=-（0～0.02）
（上开口）
3.2.11汽机转子布置
高压端扬起，后轴颈处保持水平
3.2.12通流部分各间隙值，前后汽封齿安装间隙值，隔板汽封间隙值，轴承座
端部油封间隙值，各主要部位的端面、径向跳动值请看通流图。
3.3汽缸法兰螺柱、螺栓的热紧值。
3.3.1为了保证汽缸水平法兰面的密封紧力，同时延长螺柱、螺栓的使用
寿命，对M64×4，M72×4的螺母应采用热紧法旋紧螺母。
上述螺母在热紧
前应首先冷紧，其冷紧力矩一般为400N-m。
3.3.2热紧值:
M64×4热紧转角为30°;
M72×4热紧转角为33°。
3.4管道推力限制
汽轮机每根管路（主汽管、抽汽管、不包括排汽管）的推力及力矩在前后座架上产生的支反力以及这些支反力之和不超出下述范围；
PAX
PBX=PCX
PAY
PBY=PCY
PZ
±26600
±8800
±14200
±6800
±10400
热态
±13300
±4400
±7100
±3400
±5200
冷态
3.5汽轮机动载荷
汽轮机基础设计时扰力和动载荷的考虑可按DL5022-93或GB50040-96有关条款。
3.6管道接口附加位移
仅考虑管道接口处的线位移，不考虑其角位移。
以后汽缸排汽中心为死点，汽轮机可自由膨胀。
前汽缸主蒸汽管接口：
向前膨胀6mm
向两侧膨胀4.4mm
向上膨胀（相对于汽轮机水平中分面）3mm
4汽轮机的运行及维护
4.1总述
汽轮机的合理启动、运行、停机是汽轮机的可靠性、经济性及长寿命的可靠保证，运行单位应根据具体情况，制订出较为完善的现场运行规程。
本章仅列出主要的规范，在编制现场规程时可参照电力部的“汽轮机运行规程”作为基础，在不违背本章所列规范的条件下，加以补充和完善。
4.2新蒸汽参数规范
4.2.1主汽门前蒸汽参数变化范围
压力4.90MPa（a）
最高5.10MPa（a）
最低4.61MPa（a）
温度470℃
最高480℃
最低455℃
4.2.2当主汽门前蒸汽压力为5.10MPa（a）或蒸汽温度为485℃时，每次运行不超过30min，全年累计不得超过20h。
4.2.3当主汽门前蒸汽压力小于4.61MPa（a）或蒸汽温度小于455℃时，应按规定减负荷运行。
4.3负荷限制规范
4.3.1为了保证机组安全，经济地运行，汽轮机必须严格控制在“热力特性曲线”所规定的工况范围内运行。
4.3.2在下列情况下，允许汽轮机带额定电功率长期运行：
a进汽压力降到4.61MPa（a），进汽温度降到455℃，冷却水进水温度不超过25℃
b冷却水进水温度升高至33℃，但应满足下列条件:
进汽参数不低于额定值；
冷凝器保持计算耗水量；
进入高压加热器的给水量不大于该工况下汽轮机总进汽量的105%。
4.3.3汽轮机减负荷运行
汽轮机的进汽参数或排汽压力偏离规范值时，汽轮机的运行应按照“热力特性曲线”中的要求执行。
4.3.4为了使汽轮机各部件有足够的均匀的寿命，推荐汽轮机长期运行时所带的电负荷在额定负荷的三分之一以上。
4.4启动与带负荷
4.4.1凡停机时间在12h以内，或前汽缸复速级处上汽缸壁温度不低于300℃、下缸壁温度不低于250℃，汽轮机再起动，则为热态启动。
其他情况下汽轮机启动则为冷态启动.
4.4.2汽轮机在启动和升速过程中，可全开隔离门，而汽轮机进汽可由主汽门直接控制。
主汽门是手动操纵的，开启时液压顶起，操作手轮逆时针旋转为开启方向。
主汽门阀碟为双重阀碟，启动汽轮机时，先开予启阀起动汽轮机。
当调节器投入工作后，调节汽阀控制了蒸汽的进口流量，这时才能进行全开主汽门的操作。
当主汽门速关后，必须顺时针旋转手轮直至旋紧才能重新开启主汽门。
4.4.3汽轮机冷态启动及时间分配。
4.4.3.1汽轮机冷态启动应遵守以下各点：
a.在冲动转子前抽真空，真空达-0.061MPa
b.应先向轴封送汽，然后再抽真空。
c.轴封送汽温度小于200℃。
4.4.3.2汽轮机冷态启动时间分配如下：
冲转后升速至400r/min2min
检查并维持400r/min8min
均匀升速至1200r/min10min
检查并维持1200r/min15min
均匀升速至2500r/min5min
检查并维持2500r/min10min
均匀升速至3000r/min10min
合计60min
4.4.4汽轮机热态启动及时间分配如下
4.4.4.1热态启动应遵守以下几点:
a进入汽轮机的蒸汽温度应高于汽缸进汽室温度30℃以上,严禁出现冷却。
b在冲动转子前2h转子应处于连续盘车。
c在连续盘车情况下，应先向轴封送汽，然后再抽真空。
d维持真空约-0.08MPa。
e轴封送汽温度前汽封约250℃，往后汽封小于250℃。
4.4.4.2汽轮机热态启动时间分配如下
冲转后升速至500r/min2min
检查并维持500r/min3min
均匀升速至1200r/min5min
检查并维持1200r/min3min
均匀升速至2500r/min5min
检查并维持2500r/min2min
均匀升速至3000r/min5min
合计25min
4.4.5汽轮机在升速过程中应注意下列各点;
a升速时，真空应维持在-0.08MPa以上，当转速升至3000r/min时，真空应达到正常值。
b轴承进油温度不应低于30℃。
当进油温度达45℃时，投入冷油器（冷油器投入前应先放出油腔室内的空气），保持其出油温度为35℃～45℃。
c升速过程中，机组振动不得超过0.03mm，一旦超过该数值，则应降低转速至振动消除，维持此转速运转30min，再升速，如振动仍未消除，需再次降速运转120min，再升速，如振动仍未消除，则必须停机检查（过临界转速时除外）。
4.4.6运转正常后，按规定作各部套试验并作全面检查，一切正常后，即准备并网和接带负荷。
4.4.7并入电网后立即带0.6MW电负荷，停留10min，再以0.3MW/min的速度增负荷至6MW，停留8min，仍以0.3MW/min的速度增负荷至16.5MW。
4.4.8减负荷的速度和加负荷的速度一样。
4.4.9本机的设计已考虑机组可采用滑参数启动，具体规程由运行单位自行制订。
4.5运行中的维护。
4.5.1运行中应特别注意下列主要参数，使其符合规范；
a新蒸汽参数（见1.2技术规范）。
b电网周波应为50Hz
c轴承润滑油压力为0.078～0.147MPa
d轴承进口油温35～45℃
轴承最高回油温度65℃
轴承最高瓦温100℃
e滤油器压力降为0.0196～0.0392MPa
f汽封系统:
均压箱内压力2.94～29.4kPa
各抽汽室真空-1.013～-5.066kPa
g后汽缸排汽温度:
带负荷时<65℃
空负荷时<100℃
4.5.2经常监视各表计的指示，并定时作记录，在负荷变动或发现异常情况时，应作详细记录。
4.6停机。
4.6.1通知电网、锅炉分场、电气分场、准备停机。
4.6.2减负荷。
a首先逐渐减小电负荷至零。
其减负荷速度按4.4.8相反方向执行。
b与电网解列。
4.6.3确定解列后，随即停止向后汽封送汽，手拍危急遮断装置或按停机按扭，主汽门首先关闭。
4.6.4在减速过程中，应监视润滑油压，不应低于0.049MPa。
4.6.5转子完全停转后应立即投入盘车装置并连续盘车直至转子冷却，在连续盘车时，必须连续供油。
4.7事故处理。
在已带上负荷时的事故处理中，除非发电机方面的原因确需电网解列外，
一律都需先处理汽轮机停止进汽，然后再解列电网。
4.7.1汽轮机在下列情况下应破坏真空紧急停机;
a机组突然发生强烈振动或金属撞击声。
b汽轮机转速升高至3360R/min，而危急遮断装置不起作用。
c水冲击。
d轴端汽封冒火花。
e任何一个轴承断油或轴承回油温度急剧升高。
f轴承回油温度升高超过75℃瓦温超过110℃或轴承内冒烟。
g油系统失火且不能很快扑灭。
h油箱内油位突然下降到最低油位以下。
i润滑油压降至0.0196MPa。
j转子轴向位移超过1.3mm。
k主汽管破裂。
l发电机冒烟。
m后汽缸排汽门动作。
4.7.2汽轮机在下列情况下应不破坏真空故障停机:
a进汽压力大于5.10MPa或进汽温度大于485℃
b进汽压力小于2.51MPa或进汽温度小于360℃
c冷凝器真空低于-0.061MPa。
d调节连杆脱落或折断，调节汽阀卡死。
e轴承振动大于0.07mm。
4.7.3汽轮机出现下列情况而在15min内不能恢复，应不破坏真空故障停机；
a进汽压力低于2.94MPa但高于2.51MPa。
b进汽温度低于370℃但高于360℃
c冷凝器真空低于-0.073MPa，但高于-0.061MPa。
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