低温补气式汽轮机安装使用说明书.docx

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低温补气式汽轮机安装使用说明书

BN9－1.6/0.35型补气式汽轮机

安装使用说明书

FD520.SM

编制：

审查：

批准：

洛阳发电设备厂

1.汽轮机应用范围及主要技术规范..................................................3

1.1汽轮机的用途及应用规范............................................................3

1.2汽轮机的技术规范…………………………………………………..3

1.3汽轮机润滑油牌号…………………………………………………..4

2.汽轮机机构及系统的一般概述……………………………………..4

2.1结构概述…………………………………………………………………..4

2.2热力系统…………………………………………………………………..5

2.3辅机规范…………………………………………………………………..6

2.4调节系统…………………………………………………………………..7

2.5保安系统…………………………………………………………………..9

2.6电气安全系统…………………………………………………………..11

3.工厂保证………………………………………………………………………..12

5.汽轮机的运行维护………………………………………………………..21

6.带负荷……………………………………………………………………………28

7.热态启动………………………………………………………………………..28

8.汽轮机正常运行中的维护与检查………………………………..29

9.正常停机………………………………………………………………………..31

10.事故预防与停机……………………………………………………………32

11.附录1-3

垫铁布置及启动曲线共3页

12.附录4

热力曲线共8页

1、汽轮机应用范围及主要技术规范：

1.1用途及应用范围：

本汽轮机是纯低温余热发电补气式汽轮机.本汽轮机与余热锅炉、发电机及其附属设备组成一个成套的发电系统.主要用于5000t/d干法水泥窑纯低温余热发电，使水泥企业节能降耗、清洁生产、达到循环经济的良性发展；或用于燃气轮机联合循环发电站中，利用余热发电，以提高电厂循环效率、降低发电站的发电成本；也可作为大中型企业中的自备电站。

本汽轮机在设计时考虑到水泥窑运转的变工况以及最大工程，机组的设计功率为9000KW，最大发电功率10000KW，但对应水泥窑的废气条件和锅炉提供的主蒸汽43.2t/h、补气4t/h的蒸汽条件，发电功率为9000KW。

机组额定转速为3000转/分。

仅能用于拖动不变速的、且转速与本汽轮机相同的机械设备。

需要变速运行的机械设备一概不能由本汽轮机拖动。

1.2技术规范：

（1）主汽门前蒸汽压力

Mpa

主汽门前蒸汽温度320+50-20℃

2、补汽压力

Mpa

补汽温度

℃

（2）发电机功率

进汽43.2t/h、补汽4t/h9000KW

进汽48t/h、补汽4t/h10000KW

（3）冷却水温度正常25℃

最高33℃

（4）汽轮机转向（从机头向机尾看）顺时针方向

（5）汽轮机额定转速3000r/min

（6）汽轮机转子临界转速1580—1630r/min

（7）额定工况排汽压力0.007Mpa

（8）汽轮机设计功率9000KW

（9）汽轮机在工作转速下，其轴承处允许最大震动0.03mm

（10）过临界转速时轴承处允许最大震动0.15mm

（11）汽轮机中心距离运行平台750mm

（12）汽机本体主要件重量

（a）上半重量（连同隔板上半）13.8t

（b）下半重量（不包括隔板下半）16t

（c）汽轮机转子重量6.45t

（d）汽机本体重量45t

（15）汽轮机本体最大尺寸5325×3590×3530mm（长×宽×高）

1.3汽轮机润滑油牌号：

汽轮机润滑油推荐使用GB2537-81汽轮机油，对本汽轮机一般使用HU-30汽轮机油，只有在冷却水温度经常低于25℃时，允许使用HU-20汽轮机油。

2、汽轮机机构及系统的一般概述

2.1结构概述

汽轮机转子由单列调节级和十级压力级组成，除后两级叶片为扭叶片外，其余压力级叶片均为我国自行设计的新型直叶片。

在第四级压力级后进行补汽。

在汽机前端的前轴承座内装有主油泵、危急遮断装置、轴向位移传感器、径向及推力联合轴承、在轴承座上装有调速器等。

前轴承座与前汽缸用半圆法兰联结。

在纵向和垂直方向都装有定位的膨胀滑销，以保证轴承座在膨胀时中心不致变动。

装于前汽缸上端蒸汽室内的调节气阀为提板式，借助机械**与调速器的油动机相连。

汽轮机转子采用套装结构，为柔性转子，叶轮采用锥形轮面，烘套与轴上，以保证高度的对中性即传递一定的扭矩，并装有轴向键，以防止叶轮松动时，与轴产生相对的滑动。

叶轮之间借助隔圈以保证叶轮的轴向位置，隔圈以一定的过盈量烘套与轴上，以防止其松动，也装有轴向键。

推力盘也以一定的过盈量烘套与轴上，同样装有轴向键，而主油泵与主轴相连。

主轴与叶轮由中碳铬钢锻件制成，动叶由铬不锈钢纤制面成，动叶用倒T型或叉型叶根装入叶轮，末级叶轮有用于动平衡配重的安装槽。

汽轮机转子轴与发电机转子轴连接是采用刚性联轴器，联轴器以一定的过盈量烘套与汽轮机的主轴上，以传递扭矩。

这种联轴器结构简单、工作可靠、经久耐用，但连接后汽轮机－发电机转子轴系的临界转速要比汽轮机的临界转速有所提高。

本机组采用电动盘车装置，通过一对蜗轮付与一对齿轮的两级减速，使转子达到所需要的盘车速度。

当转子转速高于盘车速度时，盘车装置能自动退出工作位置。

前座架上装有热膨胀指示器，以反映汽缸热膨胀的情况。

2.2热力系统

2.2.1主蒸汽系统

来自锅炉的主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。

蒸汽经主汽门分二路进入汽轮机蒸汽室两侧。

蒸汽在汽轮机中膨胀做功后排入凝汽器凝结成水。

来自低压锅炉的补汽经补汽阀从第四级后进入汽轮机做功。

凝结水由凝结水泵打入汽封加热器。

经除氧后的凝结水，由给水泵升压后进入锅炉，重新被加热蒸发成新蒸汽

2.2.2汽封系统

为了有效利用汽封漏气的余能和保持汽轮机车间的环境清洁，汽轮机前、后汽封近大气端的腔室、主汽门、调节气阀及补汽阀各低压阀杆近大气端的漏气处均有管道与汽封加热器相连，使各腔室保持-0.006Mpa～-0.004Mpa的微真空，保证蒸汽不漏入大气。

同时利用汽封加热器预热凝结水，以提高机组的经济性。

前、后汽封的平衡腔室与均压箱相连，均压箱内压力维持在0.003～0.03Mpa（表压），当汽封系统中压力低于0.003Mpa（表压）时，在运行时调整阀门从新蒸汽中补充汽源，当汽封系统中压力高于0.03Mpa（表压）时，多余的蒸汽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，在冷凝器内部形成真空。

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汽管，合并后接到射水抽气器进口，由射水抽气器将空气吸出排入大气。

射水抽气器由专门的水泵提供压力水。

射水抽气器能替代起动抽气器，能在较短时间内形成冷凝器真空。

2.3辅机规范

2.3.1汽封加热器

型号LQ-20

冷却水量50t/h

冷却水最大压力1Mpa

加热面积20

轴封风机AZY10-100-3型、380V、3KW

2.3.2冷凝器

形式分列二道制表面式

冷却面积1200m2

冷却水量3726t/h

水室内最大允许水压0.3Mpa

水阻0.04Mpa

无水净重～26t

2.3.3冷油器

型号YL–20

冷却面积20

油流量851/min

冷却水量44t/h

水阻4.36KPa

油阻28KPa

2.3.6射水抽气器

工作水流量：

140m3/h

工作水扬程：

0.351Mpa

2.4调节系统

本机采用的是数字电－液调节系统（DEH）。

主要由woodward505数字式调节器、电液转换器（CPC）、液压伺服机构、调节气阀等组成。

保安系统主要由危急遮断器、危急遮断油门、磁力短路油门、电磁阀、主汽门、电调节器超速保护等组成。

2.4.1woodward505数字式调节器：

该调节器是以微处理器为核心的模块化计算机控制装置，根据用户运行参数、条件进行变成组态，通过输入输出接口，接受、输出模拟量、开关量信号进行控制。

该调节器由以下特点：

●转速调节

●转速目标设定

●负荷分配

●功率目标值设定

●不等率设定

●冷热态自动启动程序设定

●跨越临界转速控制

●超速试验及保护

●自动同期

●外部停机输入

●自诊断，输入输出量监控

●手动、自动模式转换

调节器接受转速传感器输入的转速信号、功率传感器输入的电功率信号以及过程控制、辅助控制等回路输入的控制信号，解算后输出标准电流信号给电液转换器（CPC）。

注意：

数字式调节器详细内容请参阅外购woodward505使用说明书。

2.4.2电液转换器（CPC）

电液转换器接受调节器输出的标准电流信号，输出与输入的电流信号相对应的调节信号油压。

2.4.3液压伺服机构

液压伺服机构有压力变换器、错油门、油动机等组成。

调节信号油压经液压伺服机构方法，控制油动机活塞移动，通过调节杠杆改变调节气阀的开度，进而调节汽轮机的进汽量。

2.4.4调节气阀

汽轮机进汽量的调节，是通过改变调节气阀的开度实现的。

根据电负荷的需要，调节油动机带动配汽机构，改变汽轮机的进汽量，满足负荷要求。

各阀碟的升程，出厂时已调整好，不用随意改动。

2.4.5调节系统动作过程

机组正常运行时调节保安系统由汽轮机主油泵供油。

启动过程中，系统由电动油泵（或汽轮油泵）供油。

电动（汽轮）油泵启动后，先将自动关闭器手轮关到低，将保安装置挂闸，保安油路接通。

接到开机信号后，缓慢开启主汽门，直至主汽门全部打开。

手按505电调节器操作版面上的“运行”键。

机组即可按照预先编好的运行程序自动升速、暖机、跨越临界转速，直至额定转速。

随汽轮机转速升高，主油泵出口油压逐渐升高。

当主油泵出口油压高于电动（汽轮）油泵出口油压时，系统自动切换至主油泵供油，电动（汽轮）油泵可通过人工或自动停止工作。

2.4.6主油泵

主油泵为径向钻孔式，主要零件有稳流网、动轮、油封环、外架、轴头等，装于前轴承座内，动轮烘套与危急遮断器短轴上，轴头用螺钉固定在动轮上。

动轮上钻有9个Ø30的径向孔，动轮外径290mm，内径100mm，其外圆用多孔钢板做成稳流网装在外架上，动轮两侧有油封环。

防止高压油外泄。

由于这种泵为径向钻孔式在工作范围内其压增仅取决与转速。

与流量无关，流量压力曲线平坦，因而它即可作为工作泵。

同时作为脉冲泵使用。

当额定转速为3000r/min时，泵的压增为0.883Mpa，在工作流量方位8.33～13.331/s内。

油压坡度小于1.9Kpa/L/S。

当额定转速时，油压波动小于4.9KPa。

脉冲油压为0.35Mpa。

2.4.7并联双注油器

注油器采用并联双注油器,其中一只供油给主油泵入口，另一只供润滑系统。

其进口的高压油由主油泵出口供给（启动时由电动油泵供给）

注油器的技术规范如下：

喷油量（m3/min）

吸油量（m3/min）

出油量

（m3/min）

出口油压

（Kpa表压）

第一级

0.242

0.317

0.559

78

第二级

0.267

0.083

0.35

245.2

注油器主要用在主油泵入口造成正压力，以保证主油泵工作时的可靠性。

注油器装于油箱内，主要零件有阔压器、油室、喷嘴、滤网等。

来自主油泵出口的高压油以高速从喷嘴射出。

在吸油室内造成负压将油从油箱中吸出。

经混合后流向扩散器，以供外部使用。

2.5保安系统

危急遮断器是防止汽轮机转速超过设计允许值的安全保护装置，本机采用的是重锤式，装于汽轮机主轴前端的小轴上，主要零件有螺母、调节套筒、滑阀、弹簧、间隔套、重锤等。

危急遮断油门是在危急遮断器动作之后用以控制主（补）汽阀关闭的结构。

装在前轴承坐上。

其主要零件有啮合杆臂、外壳、套筒、心杆、弹簧、弹簧罩和小弹簧罩等，重锤的重心相对汽轮机主轴重心略有偏差。

当汽轮机转速小于或等于额定转速时，危急遮断器的弹簧作用力大于重锤的离心力，故重锤不动作。

当转速大于额定转速的109～112%（即3270～3360r/min）时，重锤的离心力大于弹簧的作用力，于是重锤向外飞出。

撞击在危机遮断油门的啮合的杆臂上，使套筒脱扣，被弹簧顶起。

将通往主汽门下腔的压力油切断，并打开泄油窗口将主汽们下腔油泄回油箱关闭主汽门，同时打开通往错油门下方的调节阀关闭器的高压油。

关闭器小活塞右移。

高压油作用于错油门活塞下方，油压使错油门活塞上移。

压力油通往油动机活塞下方关闭调节汽阀。

当危急遮断器动作后主汽们关闭时间应在一秒之内。

遇到危急情况需要

紧急停机时，可拍打危急遮断油门的小弹簧罩，套筒即脱钩动作，关闭主汽门，调节汽阀停机。

2.5.2自动关闭器

主汽们活塞上部有一弹簧，启动时高压油通往活塞下部，克服弹簧力将活塞顶开，开启主汽门.当危急遮断油门或磁力断路油门动作之后，活塞下腔压力油经小孔通往活塞上腔，主气门关闭。

当机组危急遮断，主汽门关闭之后，手轮及罩盖扔处于开启状态，若重新开启主汽门，必须将手轮及罩盖旋至全关位置与活塞接触，关闭小孔，使活塞下腔从新建立起油压。

顶起活塞缓缓开启主汽门，防止误动作。

自动关闭气下步有一行程开关，可指示出主汽门处于开启或关闭状态。

2.5.3磁力断路油门

磁力断路油门其动作是依靠电气安全保护装置动作后其电路接通，使电磁铁将错油门活塞吸气。

其效果与危急遮断油门同样。

使主汽门、调节汽门、补汽阀关闭。

当机组从新启动时，必须手动拔除自锁销，错油门活塞依靠弹簧张力及本身重量落下而复位。

2.5.4油路润滑系统

本机组润滑系统是有一只装于邮箱内的专用注油器供给，其高压油由主油泵供给。

其出口油压为245Kpa（表压）经冷油器、滤油器、后供给汽轮机机组各轴承润滑油。

（另外一只备用电动油泵，型号65AY-60B只在机组事故时供给润滑用油）电动启动油泵为80AY-100A电动离心油泵。

系统中有两只并联的冷油器，其中一只备用。

每只冷油器面积为200m2，冷却水量为44m3/h。

油箱位于机组前方，容积为3.3m3.汽轮机所用的油一般为30#透平油。

如冷却水温经常低于20℃时允许使用20#透平油。

2.6电气安全保护系统

电气保安系统由智能转速表，电调节器超速保护、电磁阀、8500B系列传感器及监视保护仪等组成。

（1）智能转速表设有报警、超速开关量输出、可对机组转速超限、超速进行保护。

（2）Woodward调节器除调节功能外，还具有超速保护功能可设定超速报警、停机点。

（3）电磁阀动作切断保安油路，使主（补）汽门、调节汽阀迅速关闭。

（4）8500B系列传感器及监视保护仪，由各传感器及转速监视保护仪、双通道轴瓦振动监视保护仪、单通道轴向位移监视保护仪、单通道汽缸膨胀监视保护仪、单通道油箱油位监视保护仪、电源组合而成的。

所有插件装于标准框架内，对机组的转速、振动、轴位移、汽缸膨胀、凝汽器热井的水位、油箱油位提供可靠保护，监测点超限时可及时发出报警，或使电磁阀动作切断保安油路。

3.工厂保证

3.1在用户遵守保管和使用规则的条件下，从制造厂发货给用户日期起18个月中或投入发电12个月内（此两期限不应超逾）产品因制造质量不良而发生损坏或不能正常工作时，制造厂应无偿的为用户更换或修理产品，或零部件。

3.2在上述条件下的保证期内，做各次试验时，应达到技术规格所要求的特性。

5、汽轮机的运行维护

5.1总述：

汽轮机的合理启动、运行、停机是汽轮机组安全性、经济性及长寿命使用的可靠保证。

使用单位必须根据具体情况，制定出严格、完善的现场使用、操作运行规程及规章制度。

在编制过程中，使用单位可参照水利部的“汽轮机运行规程”作为基础，在不与本说明书所列规范相矛盾的前提下，加以补充和完善。

5.2新蒸汽参数和规范：

5.2.1主汽门前蒸汽参数正常变化范围：

主汽门前蒸汽压力

Mpa

主汽门前蒸汽温度

℃

5.2.2当主汽门前蒸汽压力为1.4Mpa（绝对）或蒸汽温度为300℃时，冷却水温为25℃时机组仍能发出额定功率并长期运行。

5.3负荷限制规定：

5.3.1下列情况下，允许汽轮机可带额定电功率长期运行。

a.蒸汽压力降到1.4Mpa（绝对），蒸汽温度降到300℃，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：

蒸汽参数不低于额定值：

冷凝器保持计算的耗水量：

5.3.2后汽缸真空低于-86.7KPa（表）时（～14.7Kpa（绝），～52℃）机组应减负荷运行。

真空降至-73.3Kpa（表）时负荷应降至零。

真空降至-60.7Kpa时应事故停机。

5.4启动前的准备工作：

5.4.1全部设备应在启动前进行全面、详细检查，确认安装（或检修）工作已经全部结束，汽轮发电机组及各附属设备周围场地已清扫干净。

5.4.2各种仪器、仪表及工具准备完毕，正确无误，处于备用状态。

5.4.3做好与锅炉分场、电气分场及热网的通讯联系工作。

5.4.4滑油系统的检查：

5.4.4.1滑油管道和滑油系统中的设备处于完好状态，系统清洗所有的临时滤网和堵板均应拆除。

5.4.4.2检查油箱中的油位正常，油箱中并无积水，使用的HU-30汽轮机油，油质可靠，应负荷GB2537-81的规定。

当冷却水温度经常低于20℃时，允许用HU-20汽轮机油。

检查油箱液位计动作的灵活性。

5.4.4.3油箱和冷油器的放油门应关闭严密，通往仪表管路上的旋塞应打开。

5.4.4.4启动交流电动油泵，检查有无漏油现象，油路是否畅通，油压是否正常。

5.4.4.5检查直流电源，启动直流电动油泵，检查有无漏油现象，油路是否畅通，油压是否正常。

5.4.4.6检查滑油温度，当油温高于40～50℃时，冷油器应投入运行。

当滑油温度低于25℃时、应对滑油进行预热，使滑油温度不低于上述最低值。

5.4.5汽水系统的检查

5.4.5.1主汽门前蒸汽管路、补气管路上的闸阀进行手动和电动开关检查。

5.4.5.2主汽门前蒸汽管路、补气管路上的隔离阀、主汽门、补气门关闭，直流疏水门、防腐门开启，汽缸上的直接疏水门开启，启动时能影响真空的阀门及汽水可倒回汽缸的阀门均应关闭。

5.4.5.3汽封管路上的通向汽封冷却器的阀门开启，汽封冷却器疏水门开启。

汽封抽气器进行气阀关闭。

5.4.5.4各水位计使用正常

5.4.5.5各蒸汽管道的布置都应能自由膨胀，在冷态下测定机组各特点的位置并作记录，以便暖机时作为测量热膨胀值的依据。

5.4.6机组滑销系统检查：

5.4.6.1在冷态下测量各膨胀点的间隙并作记录，调整热膨胀指示器零点，确保汽轮机本体自由膨胀。

5.4.7调节系统检查：

5.4.7.1数字调节器组态

5.4.7.1.1调节器的操作、维护必须专人负责。

有关部件操作、维护说明见调节器用户手册。

5.4.7.1.2按照汽轮机、发电机运行要求进行组态。

5.4.7.1.3组态经运行验证后，应设定程序密码，以防随意改动。

5.4.7.2检查调节器、调节气阀及连杆外部情况，应灵活、无卡涩现象，电调节器自检合格。

调节气阀连杆上各支点润滑良好，调节气阀的预拉值符号要求。

各保安装置处于断开位置。

5.4.7.3对自动保护装置和各种信号装置的电气系统进行检查。

各压力表旋塞应开启。

5.4.8复查主蒸汽管路上的隔离阀，主汽门及补气阀前电动阀是否处于关闭位置。

5.4.9完场上述各检查工作后，可通知锅炉分场供汽暖管，并打开各疏水阀。

5.5隔离阀门前主蒸汽管路暖管：

5.5.1隔离阀前主蒸汽管路进行暖管。

锅炉分场开始供气，逐渐提升压力到0.20~0.30Mpa，暖管20~30min，再按每分钟增加0.10~0.15Mpa的升压速度提高到正常工作压力，温度提高速度不超过5℃/min。

在升压过程中适当关小疏水阀门。

管道内压力升到正常压力时，应逐渐将隔离阀前的总汽门开大，直至全开。

5.5.2在升压过程中，随时检查管道和支吊膨胀情况，如有异常情况应排除，方能继续升压。

5.5.2.1补气门投入时，应参照上述方式进行，并暖管至电动隔离阀前。

5.5.3转子未转动前，严禁蒸汽漏入汽缸及用任何方式预热汽轮机。

5.6启动油泵：

5.6.1启动交流动机油泵，听侧交流电动油泵运转声音。

油泵出口油压应稳定在～0.953Mpa（表压）。

5.6.2启动交流润滑油泵，听测油泵运转声音，调节滑油压力调节阀，保持润滑油压在0.08～0.12Mpa（表压）数值。

5.6.3启动直流润滑油泵，听测油泵运转声音，保持润滑油压在0.08～0.12Mpa（表压）数值。

5.6.4检查全部轴承回油出口，以确保各轴承有足够的滑油通过。

5.7检查盘车装置：

操作盘车装置，盘动汽轮机发电转子，注意检查电动旋转方向。

监听通流部分有无金属摩擦和碰撞等不正常声音。

5.8调节系统和保护装置检查：

5.8.1在主隔离阀关闭的状态下，进行调节保护装置试验，在试验过程中切记不可停止盘车，以免因隔离汽门不严而有蒸汽漏入汽缸，引起转子弯曲。

5.8.2接通自动关闭器高压油路，旋转手轮开启主汽门，检查各部份有无卡涩现象和连接处油管接口有无漏油。

5.8.3将主汽门开启至1/3的开度后，手推危急遮断及复位装置的“遮断”手柄，切断高压油路，检查主汽门、调节气阀和补气阀是否迅速关闭。

5.8.4手拉危急遮断及复位装置的“复位”手柄将危急遮断油门挂闸，仍维持主汽门1/3的开度，分别使轴向位移遮断器和磁力断路油门动作，检查主汽门、调节气阀和补汽阀是否迅速关闭。

5.8.5确认保护装置一切正常后，将各保护装置恢复正常位置，接通主汽门高压油路。

5.8.5.1对电调系统进行静态编程及调试工作须由专业调试服务人员完成，并由用户对调试过程与结束进行记录。

5.8.6检查主汽门是否处于关闭状态。

5.8.7电调“复位”

5.9至主汽门前暖管

5.9.1关闭防腐门，微开主隔离汽门的旁路门，按每分钟0.10~0.15Mpa的速度将管路压力提到正常压力，在升压过程中及时检查管路膨胀和支吊情况。

5.9.2当管路压力升到正常压力时，逐渐开大隔离门，直至全开然后再倒回半转，再关闭旁路门。

5.10