完整版莱钢永锋AV63技术协议最终版.docx
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完整版莱钢永锋AV63技术协议最终版
山东莱钢永锋钢铁有限公司
1000m3高炉轴流压缩机组
技术协议
设备型号：
AV63-14轴流压缩机组
需方：
山东莱钢永锋钢铁有限公司
供方：
西安陕鼓动力股份有限公司
2005年10月17日
一概述
二技术规格
三图纸、资料及提供进度
四机组成套供货范围
五设计、制造、验收标准
六设备监制、检验、组装、试运转及验收
七功能指标和考核方法
八技术服务及培训
九其它
一、概述
1、概述
西安陕鼓动力股份有限公司（以下简称供方）为山东莱钢永锋钢铁有限公司（以下简称需方）1000m3高炉提供AV63-14全静叶可调式轴流压缩机组，包括轴流压缩机、电动机、辅助设备及电控、自控系统。
该机组具有世界先进水平，用于需方1000m3高炉送风，机组由供方总体设计，成套供货。
供方对机组的技术性能、供货质量、控制系统的完整性全面负责。
2、设计、制造的先进性及特点
轴流压缩机的气动计算，是机组性能保证的关键环节之一。
陕鼓使用先进的气动计算程序，利用叶栅吹风实验数据模化设计。
供方拥有多种叶型，优化组合；采用三层缸结构，水平剖分，具有良好的密封性、刚度和减振降噪性能；转子采用等内径结构，叶顶平均周速低，叶片使用寿命长，效率高，长期使用有明显的优势；拥有世界上最先进的由德国马丁俱乐部开发的转子动力学计算程序，保证轴系安全。
3、设计、制造的质量保证体系
为了保证AV系列轴流压缩机的质量稳固提高，陕鼓按照GB/T19001（ISO9001）“设计/开发生产和服务的质量保证模式”建立了质量保证体系，经中质协质保中心1994年10月审核，并颁发了质量体系认证证书，后续复检连续合格。
二、技术规格
1、厂区公共工程条件
1.1大气温度
年平均13.4℃
夏季平均温度26.2℃
冬季平均温度-7℃
1.2大气压力
年平均100.48kPa
夏季99.4kPa
冬季101.56kPa
1.3相对湿度
年平均66%
夏季75%
冬季58%
1.4循环冷却水
供水温度年平均30～33℃
进水压力0.3～0.4MPa
回水压力0.15～0.2MPa（G）
回水温度≤40℃
1.5仪表气源
压力0.4～0.6MPa
温度常温
1.6电
低压电：
AC380V双路三相50HZ
低压电：
AC220V双路单相50HZ
高压电：
AC10000V三相50HZ
2、设计要求
2.1机组配置：
轴流压缩机+齿轮箱+主电动机
机组由电动机、齿轮箱和轴流压缩机组成，机组布置在二楼平台上，基础平台标高暂定8米（含二次灌浆层），地脚螺栓为基础贯穿式。
压缩机旋转方向：
从轴流压缩机进气端看为顺时针旋转。
2.2轴流压缩机技术规格
2.2.1轴流压缩机设计参数
项目
单位
主要参数
夏季平均
冬季平均
年平均
工况点
A
B
C
D
E
F
标态风量
Nm3/min
3570
2988
2470
2990
3014
2697
进气压力
MPa（A）
0.0994
0.0994
0.1016
0.1016
0.1005
0.1005
排气压力
MPa（A）
0.48
0.34
0.34
0.48
0.48
0.34
进口温度
℃
26.2
26.2
-7
-7
13.4
13.4
相对湿度
%
75
75
58
58
66
66
轴功率
kW
16925
11317
7855
11724
12731
9137
主轴转数
r/min
5200
注：
上表中轴功率、转速为初定值
2.2.2轴流压缩机型号：
AV63-14全静叶可调轴流压缩机
第一级静叶启动角度为14度。
2.2.3轴流压缩机结构特点
轴流压缩机采用三层缸（机壳、调节缸、叶片承缸）结构，具有刚性好、吸振、降低噪音、自保性好等特点。
机壳采用水平剖分型式，由灰铸铁铸造而成，上、下机壳有螺栓连接。
机壳为四点支撑，其中一端为固定端，另一端为滑动端。
机壳两端设有垂直导向键，保证机组受热时的对中性。
调节缸为静叶角度的调节机构，由钢板焊接而成，上、下水平剖分。
支撑在机壳内，由安装在机壳外两侧的伺服马达驱动。
叶片承缸由叶片承缸体、1级进口导叶、14级静叶片、静叶轴承和曲柄、滑块等部件组成，叶片承缸体由球墨铸铁铸造而成，为上、下水平剖分。
静叶轴承具有良好的自润滑作用和耐磨性。
静叶片叶柄上设有密封环，防止气体外泄。
转子由主轴、14级动叶片及叶片锁紧组等组成。
主轴初加工成型后，经热跑合试验。
径向轴承为椭圆瓦型式，具有承载能力高、稳定性好和调整方便等特点。
每个径向轴承上安装有两支PT100热电阻。
止推轴承为金斯贝雷型，瓦块可自动调整，主、副推力面均可100%的承受轴向推力。
止推轴承主、副推力面均安装有两支PT100热电阻。
每个径向轴承部位安装2个（互成90度）振动探头，止推轴承侧安装1个轴位移探头。
密封型式：
迷宫式密封。
2.2.4主要零部件材质
主轴25Cr2Ni4MoV
动、静叶片2Cr13
叶片承缸QT400-15A
机壳体HT250
密封片1Cr18Ni9Ti
轴承箱HT250
调节缸Q235A
调节缸导向环35＃
2.2.5主要零部件重量及尺寸
风机总重（暂定）55T
转子9T
检修最大件（机壳上半部+1/2进口圈+1/2扩压器）19T
安装最大件（机壳下半部+1/2进口圈+1/2扩压器+1/2密封）15T
风机外形尺寸长:
5975mm
宽:
3025mm
高:
3004mm
最小起吊高度3200mm（以基础平台为基准）
2.2.6机壳设计压力：
按JB/T4359标准执行
2.2.7轴流压缩机转子做高速动平衡
2.3润滑油系统
在充分满足机组正常运行状态的前提下，综合考虑到各种可能发生的事故状态，油站配两台螺杆式电动油泵，一台作为主油泵，另一台为辅助油泵，两台互为备用。
整个油系统设有两台自力式调节阀（进口产品），分别调节润滑油压，并设有可自动切换的双联冷油器及双联滤油器。
油站采用分体式结构，油箱回油口采用侧面回油方案。
1）.润滑油站及高位油箱
油站油箱容积10000L
润滑油牌号ISOVG46
泵流量（暂定）850L/min
润滑油系统压力0.15-0.25MPa
滤油器（两台、一开一备）过滤精度：
20μm
冷却器（两台，一开一备）冷却面积100m2×2
冷却水耗量120T/h
油站油箱材质碳钢
机组共用一个润滑油站（整体式）。
油站配两台螺杆式电动油泵，一台作为主油泵，另一台为辅助油泵，两台互为备用。
高位油箱安装在主机轴线上方，材质为不锈钢。
设计标准：
JB4365润滑密封调节油系统。
滤油器后管道材质：
不锈钢。
滤油器、冷油器为双联，运行中可切换。
2）.机旁油管路
从风机端看机组，进油回油管在机组左右侧（审查会最终确定）。
进油带节流阀，回油带窥视镜
进回油管线材料用户自备（节流阀、窥视镜及设备各用油点配对法兰供方提供）
2.4动力油站
供油压力12.5MPa
供油流量33L/min
冷却水耗量3T/h
冷却器面积1M2（暂定）
油过滤精度5μm
蓄能器容量16L
油牌号ISOVG46
2.5膜片式联轴器2套
轴流压缩机与齿轮箱之间：
传递功率：
18500kW
转速：
5200r/min
齿轮箱与电动机之间：
传递功率：
18500kW
转速：
1485r/min
2.6空气管道系统
2.6.1进气过滤器（需方自备）
处理风量4000Nm3/min
阻力损失≤1000Pa
过滤后含尘量≤1.5mg/Nm3﹙粒径≤3μm﹚
2.6.2消声器
（1）排气消声器
消声量>40dBA
阻力损失2000Pa
使用温度≤300℃
使用压力5bar（G）
型式卧式
（2）放空消声器
消声量>50dB（A）
阻力损失10KPa
使用温度≤300℃
使用压力5bar（G）
型式立式
2.6.3整流栅
通径DN1800
阻力损失≤200Pa
2.6.4防喘振调节阀（引进）
制造厂家FISHER
通径16"两台
公称压力1.6MPa
执行机构型式气动
通过阀门定位器全开阀时间<3S
快速开阀时间<1.5S
电磁阀电源220VAC
全关泄漏量0.05%
壳体材料碳钢
调节信号4～20mA
使用温度<300℃
2.6.5止回阀（具有助关缓冲功能）
类型气动执行机构偏心蝶阀
型号国产
壳体材料碳钢
公称通径DN1200
公称压力1.0MPa
时间（全开--全关）3～5S
使用温度<300℃
电磁阀电压220VAC
2.6.6主送风阀
型式电动蝶阀
通径DN1200
公称压力1.0MPa
使用温度＜300℃
阀体材料碳钢
2.6.7电动放风阀
型式电动调节蝶阀
通径DN500
公称压力1.0MPa
使用温度＜300℃
阀体材料碳钢
2.6.8压缩机进气纤维补偿器
公称通径DN1500
公称压力0.26MPa
2.7伺服马达
型号:
SM125
2.8异步电动机（上海电机厂）
形式异步
型号待定
转速1485r/min
电压等级10kV
防护等级IP44
冷却形式水冷
极数4P
功率18500kW
2.9齿轮箱（引进，台塑重工）
齿面硬齿面
齿形平行单斜齿
速比5200/1485
传递功率18500kW
使用系数1.4
依据标准：
JB8452《透平齿轮传动装置技术条件》
2.10自动控制系统
2.10.1.控制监测系统主要包括：
1）风机定风量/定风压—静叶串级调节系统
2）风机防喘振控制系统
3）风机防逆流、安全运行控制系统
4）机组流量、压力、温度监测系统
5）机组轴振动、轴位移监测保护系统
6）机组轴承温度监测保护系统
7）机组故障报警系统
8）润滑油、冷却水、仪表气源的监测系统
9）逻辑控制系统
----机组启动条件联锁
----机组系统的自动操作
----机组防逆流及安全运行
----润滑油泵联锁控制
----动力油泵联锁控制
----润滑油站和动力油站电加热器自动控制
----机组紧急停机联锁保护
2.10.2控制系统配置及说明
PLC系统选用西门子S7-400系统，CPU选型为414H，其中S7-400控制系统的CPU、电源、通讯为冗余配置。
机组控制系统完成数据采集、贮存、过程调节、逻辑控制保护及自诊断等功能，I/O予留15%的余量。
系统包括一个操作站、一个工程师站（WINDOWSNT正版中文平台、19″戴尔液晶显示器）、一个控制站、一台针式打印机（可打印A3纸），一台喷墨打印机，配置1台机柜、1台仪表柜和操作台。
工控机采用戴尔工控机，CPU为奔腾Ⅳ、主频2.0G、内存为512M，硬盘不小于60G。
上位监控软件采用WINCC（采用最新版本），下位编程软件采用STEP75.1，要求采用正版软件并提供用户（包括授权），最终程序应提供用户一份。
操作站、工程师站与控制站间采用工业以太网的通讯方式。
操作站CRT上显示以下画面：
总貌画面
流程图画面
----压缩机气路流程
----轴系监测系统流程
----润滑油系统流程
----动力油系统流程
----管道、阀门系统流程
风机运行工况画面
机组启动过程监视
机组运行操作参数监视（分组）
机组运行报警画面
机组运行参数趋势画面
----正常运行分组趋势画面
历史参数存储及显示
静叶调整画面
2.10.3常规仪表及阀门的选型
1）测温元件选用Pt100铂热电阻及双金属温度计
2）变送器选用EJA系列智能变送器
3）防喘振阀选用美国FISHER公司气动调节蝶阀
4）轴振动、轴位移监视仪选用美国ENTEK6600系列
5）静叶伺服控制系统伺服阀选用美国PARKER公司BD15电液伺服阀，伺服控制器选用北京长城瑞赛公司伺服控制器
6）流量检测装置选用西安中望公司的内藏式双文丘利管
2.10.4设计分工
2.10.4.1供方负责部分:
机组控制系统设计
设备本体部分的一次测温元件随机供货
常规仪表的设计选型、PLC控制系统软、硬件的设计选型
向需方提供UPS的容量及持续时间要求
机组控制系统控制及监测软件的编程和组态。
2.10.4.2需方负责部分
按照供方提供的系统设计资料进行工厂安装施工设计
现场仪表至控制室机柜端子排及控制室盘、柜端子排之间电缆（管、架、线）的设计
控制室盘、柜、操作台的基础布置设计。
UPS的选型及供货。
2.10.5技术资料
供方向需方提供以下设计资料:
1）机组自控系统流程图
2）PLC系统软、硬件清单及应用软件、编程软件
3）系统配置图
4）I/O通道信号表
5）仪表设备明细表
6）PLC系统机柜、仪表柜柜内布置图
7）逻辑程序框图
8）机柜、仪表柜端子排接线图
9）常规监测仪表接线原理图
10）PLC系统I/O卡端子接线图
2.10.6监测控制项目一览表
2.10.7工艺系统需进入机组PLC控制系统进行监视的参数（设计选型及供货由需方负责）：
冷却水压力4～20mA1个（AI）
冷却水总管进水温度PT1001个（RI）
冷油器出水温度PT1002个（RI）
仪表气源4～20mA1个（AI）
监测控制项目一览表
序号
测量部位及名称
就地
PLC系统
联锁报警
备注
1
风机入口过滤器差压
I
I（4~20mADC）
A
过滤器自带两线制变送器
2
风机入口压力
I
3
风机入口温度
I
I（PT100）
4
风机喉部差压
I
I
A，S
5
风机出口压力
I
I
6
风机出口温度
I
I（PT100）
7
风机静叶角度
I
I
S
8
风机送风流量/压力/温度
I
2I（4~20mADC）I（PT100）
9
风机出口止回阀位/联锁
I
D，D
10
风机出口送风阀位
I
I（4~20mADC）
用户自备阀门及变送器
11
防喘振阀位
I
2I
A，S
12
风机I#轴承温度
I（2PT100）
A
13
风机II#轴承温度
I（2PT100）
A
14
风机止推轴承温度
2I（4PT100）
A
15
风机I#轴振动
2I
A
16
风机II#轴振动
2I
A
17
风机轴位移
I
A，S
18
风机I#轴承回油温度
I
19
风机II#轴承回油温度
I
20
风机止推轴承进油压力
I
21
风机I#轴承进油压力
I
22
风机II#轴承进油压力
I
23
动力油箱温度
I
I
A，S
24
动力油箱液位
I
A，S
25
动力油泵出口压力
2I
26
动力油过滤器差压
I
D
A
27
动力油试油压力
I
D
S
28
动力油蓄能器压力
I
29
动力油站出口压力
I
30
动力油总管压力
I
I，3D
A,S
31
动力油总管温度
I
32
风机出口送风阀控制
I
C
33
润滑油箱温度
I
I
A,S
34
润滑油箱液位
I
S
35
润滑油泵出口压力
2I
36
润滑油过滤器差压
D
A
37
润滑油冷油器后温度
I
I（PT100）
A，S
38
润滑油站出口压力
I
39
润滑油总管压力
I
I，3D
A，S
40
润滑油总管温度
I
41
变速箱轴承温度
4I（PT100）
A
42
电机轴承温度
2I（PT100）
A
43
电机定子温度
3I（PT100）
A
44
冷却水进水压力
I
I
用户自备一次元件
45
冷却水进水温度
I
用户自备一次元件
46
冷却水出水温度
I
用户自备一次元件
47
润滑油泵启、停联锁
2D
S
48
润滑油泵启、停状态
2D
A
49
动力油泵启、停联锁
4D
S
50
动力油泵启、停状态
4D
A
51
润滑油站电加热器启、停联锁
2D
S
52
润滑油站电加热器启、停状态
2D
A
53
动力油站电加热器启、停联锁
2D
S
54
动力油站电加热器启、停状态
2D
A
55
防喘振控制
2C，D
S
56
静叶控制
C
S
57
风机轴位移HH联锁
D
S
58
机组停机按钮
D
S
备注：
1.“I”表示现场和控制室指示。
2.“D”表示状态量指示。
3.“A”表示状态量报警。
4.“S”表示状态量联锁。
5.“C”表示控制信号输出。
注：
来自电气的信号需进行隔离：
开关量通过继电器隔离，模拟量通过隔离器隔离。
2.11电气控制系统
1.设计分工
1.1供方负责部分
1.1.1主电机拖动机组的起动计算及起动方式确定、起动设备的选型。
1.1.2主电机保护系统的设置、联锁保护、逻辑系统的设计。
1.1.3机组高压电控系统设计。
1.1.4机组低压电控系统设计。
1.2需方负责部分
1.2.1提供电网参数（合同生效后20天内需方提供一次回路图）
主电机所接母线电压：
10kV
10kV母线短路容量：
Smax=Smin=
10kV母线目前负荷情况：
Qfn=Pfn=COSΦfn=
主变到主电机的线路长度：
km
供电电缆规格/型号/电缆截面面积：
mm2
提供10kV母线最大允许压降值：
1.2.2系统电网电压波动计算。
1.2.3为机组提供DC220V电源，供主电机真空断路器合闸、分闸、控制保护使用。
1.2.4为机组提供可靠的AC380V三相四线低压双回路电源（容量审查会时提供）。
1.2.5完成高压开关柜、电机启动装置、低压配电屏、操作柜、现场操作箱之间的电缆（管、架、线）的敷设设计。
2.控制内容
2.1主电机的控制、保护、联锁报警系统。
2.2主电机主要电气参数的测量及电能计量。
2.3启动设备的控制及自动切除系统。
2.4主电机防潮加热器的控制回路。
2.5润滑油站的电气控制系统。
2.6动力油站的电气控制系统。
2.7盘车电机的控制回路。
2.8工艺阀门的控制系统。
2.9双电源切换系统（带母联自投）。
2.10变压器出线柜的控制。
3.技术要求
3.1主电机启动采用水电阻降压启动方式。
3.2主电机为三相异步电动机，电压：
10kV，功率：
18500KW，转速：
1485r/min，绝缘等级：
F（运行温升按B级考核），冷却方式：
上水冷。
带一个辅助接线盒。
主电动机设计、制造应考虑全压直接启动工况。
3.3主电动机、启动装置应能满足冷态起动两次、热态启动一次的要求。
3.4主电动机保护采用微机保护装置
3.5主电动机应设置的保护种类：
3.5.1纵联差动保护
3.5.2电流速断保护（加方向保护）
3.5.3过负荷保护
3.5.4单相接地保护
3.5.5低电压保护
3.5.6启动时间过长保护
3.6高压开关柜选用KYN28，柜内安装真空断路器。
3.7电源进线柜内备一组电流互感器，用于变压器的差动保护，变比由用户在审查会上确定。
3.8主控制室设置一面操作柜。
操作柜选用KG221型，并与仪表柜高度颜色相同。
操作柜面安装主电机电压表、电流表、状态指示灯、启停按钮。
电流表、电压表选用数显表，并带4－20mA输出；操作柜面安装转换开关及低压用电设备状态指示灯。
3.9现场设置一台操作箱，操作箱上安装主电机起停按钮、指示灯和电流表。
3.10辅机控制分两种形式，自动控制和手动控制。
自动控制在自控系统PLC上完成，手动控制在现场操作箱上完成。
3.11所有辅机用电设备的控制电源引至断路器下端。
控制回路保护选用C6N5断路器，主回路断路器、控制回路断路器、转换开关、热继电器各一对辅助接点串联后送给PLC，接触器一对辅助接点送给PLC，主回路断路器、接触器、热继电器、转换开关选用施耐德产品。
3.12辅机用电设备分接两段母线。
3.13配电屏选GGD2型柜
3.14每台配电屏予留二路50A的备用开关
3.15以上盘柜颜色由需方提供色标。
4设备清单：
高压进线柜一台
PT柜一台
高压运行柜一台
高压短接柜一台
高压隔离柜一台
变压器出线柜一台
配电屏五面
操作柜一面
操作箱五台
水电
升级会员 