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1、50MW空冷抽汽式汽轮机说明书Z831.01/01CZK50-9.62/0.8型50MW空冷抽汽式汽轮机产品说明书南京汽轮电机(集团)有限责任公司北京全四维动力科技有限公司南京汽轮电机(集团)有限责任公司北京全四维动力科技有限公司代号Z831.01/01代替CZK50-9.62/0.8型50MW空冷抽汽式汽轮机产品说明书共 31 页 笫 页编 制杨 舰 2011.07.25校 对陈洪云 2011.07.29审 核王蕴善 2011.08.03会 签标准审查审 定批 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 录一汽轮机的应用范围及主要技术规范 11.1汽轮机的应

2、用范围 11.2汽轮机技术规范 11.3汽轮机技术规范的补充说明 31.4主要辅机的技术规范 3二汽轮机系统及结构的一般说明 42.1热力系统 42.2主要结构概述 6三汽轮机组的安装 103.1总述 103.2安装前的准备 103.3主要安装数据 123.4汽缸法兰螺栓的热紧 193.5转子静挠度 203.6管道推力限制 22四汽轮机的运行与维护 234.1综述 234.2新蒸汽参数规范 234.3负荷限制规范 234.4启动与带负荷 244.5 供热工况的启动与运行 264.6 运行中的维护 284.7禁止启动或停止启动汽轮机的情况 294.8停机 29五事故处理 30一汽轮机的应用范围及

3、主要技术规范1.1汽轮机的应用范围本汽轮机为高温、高压、单缸、单轴、单抽汽、冲动、直接空冷凝式汽轮机，与锅炉、发电机及其附属设备组成一个成套供热发电设备，用于联片供热或炼油、化工、轻纺、造纸等行业的大中型企业中自备热电站，以提供电力和提高供热系统的经济性。汽轮机在一定范围内，电负荷与热负荷能够调整以满足企业对电负荷与热负荷变化时的不同要求，供热运行时按热负荷定电负荷运行。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汽轮机技术规范型号：CZK50-9.62/0.8序号 名 称 单 位 数 值 1) 汽轮机额定功率 MW 502) 纯凝最大功率 MW 603)

4、高压自动主汽门前蒸汽参数(1) 进汽流量： 额定凝汽工况： t/h 192 额定抽汽工况： t/h 252(2) 进汽压力： 额定值 MPa(a) 9.62 最高值（连续运行） MPa(a) 10.1 最低值（连续运行） MPa(a) 9.1(3) 进汽温度： 额定值 535 最高值(连续运行) 540 最低值(连续运行) 5204) 工业抽汽参数(1) 抽汽压力 MPa(a) 0.5-0.8(2) 抽汽流量 t/h 100-1505) 回热系统： 1JG6) 工作转速（额定转速） r/min 30007) 旋转方向： 自机头方向发电机看顺时针旋转额定排汽压力（背压）额定凝汽工况排汽压力： k

5、Pa(a) 15夏季满发工况排汽压力： kPa(a) 348) 低压缸排汽量（凝汽量）额定纯凝汽工况： t/h 157.03 额定抽汽汽工况： t/h 104.88 最大出力工况： t/h 187.459) 汽轮机相对内效率额定纯凝汽工况： 0.8595额定抽汽工况： 0.8489 10) 汽轮机经济性能额定纯凝汽工况：净热耗（计算值）： kJ/kW.h 9105.3净汽耗（计算值）： kg/kW.h 3.82额定抽汽工况：净热耗（计算值）： kJ/kW.h 7325.2净汽耗（计算值）： kg/kW.h 4.99911) 汽轮机单个转子临界转速(一阶) r/min 163512) 汽轮机轴承

6、处轴瓦最大振动 mm 0.02513) 汽轮机轴承处轴颈上最大振动 mm 0.07614) 过临界转速时轴承座最大振动 mm 0.0815) 过临界转速时轴颈最大振动 mm 0.1516) 汽轮机中心高(距运转平台) mm 80017) 汽轮机本体总重 t 11318) 汽轮机汽缸上半总重（空缸） t 20.819) 汽轮机汽缸下半总重（空缸） t 23.420) 汽轮机转子总重 t 1621) 汽轮机本体最大尺寸(长宽高) mm 86145360352822) 本机共19级：高压部分11级（1调节级+10压力级），低压部分8级（1回转隔板+7压力级）1.3汽轮机技术规范的补充说明1) 绝对压

7、力单位为MPa(a)，表压单位MPa。2) 汽轮机润滑油牌号：汽轮机润滑油推荐使用GB11120-1989 L-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。1.4主要辅机的技术规范1.4.1冷凝器1.4.2冷油器1.4.3汽封加热器1.4.4油箱二汽轮机系统及结构的一般说明2.1热力系统2.1.1主热力系统从锅炉来的高温高压新蒸汽，经由新蒸汽管道和电动隔离阀至主汽门。新蒸汽通过主汽门后，经四根导汽管流向四个调节汽阀。蒸汽在调节汽阀控制下流进汽轮机

8、内各喷嘴膨胀作功。蒸汽继续膨胀做功后经排汽装置及管道后排入空冷器，凝结成水，借助凝结水泵经汽封加热器、除氧器和一级高压加热器后打入锅炉；除氧器所需蒸汽不从本机中抽取，一级高压加热器能够满足2台锅炉的给水，工业抽汽消耗的蒸汽量采用除盐水补入除氧器的补水方式，以保持整个机组的汽水平衡。2.1.2轴封系统轴封系统为自密封系统，自密封溢流到空冷系统的排汽装置中。这样布置的优点是能保证有足够的压差将溢流导入空冷系统的排汽装置中，而不溢出前轴封，保证前轴封不漏汽、不油中带水。机组的汽封系统分前汽封和后汽封。前汽封有五段汽封环组成四档汽室；后汽封有三段汽封环组成二档汽室。其中：前汽封一漏入8级前，二漏去11

9、级前，三漏去自密封系统，四漏入轴封加热器。阀杆漏汽的一漏入11级前，二漏入轴封加热器。后轴封漏汽：共3段2个漏汽口。一漏来自自密封系统，二漏入轴封冷却器。2.1.3自密封系统汽轮机前后汽封的自密封接口用管子与汽封压力控制站相连接。压力控制站由高压汽源站、辅助汽源站及蒸汽溢流站组成。在启动或低负荷时，由辅助汽源站向汽轮机前后汽封供汽（若机组无备用辅助汽源或辅助汽源的参数达不到要求，供汽由主蒸汽减温减压后供给）。在高负荷时，由前汽封漏汽提供给后汽封供汽，其蒸汽流量足以满足后汽封密封要求，在这种情况，压力控制站的溢流调节阀投入工作，维持自密封系统压力，系统正常压力是0.13MPa。2.1.4疏水系统

10、汽轮机本体及各管道的疏水根据压力的高低分别进入高低压集水管后，排入排汽装置。2.1.5真空系统本机组为直接空冷凝汽式结构。汽轮机中的真空系统由空冷凝汽器、凝结泵和抽气器组成。其作用是维持汽轮机在一定的工作背压下运行，同时把凝结水送回锅炉参加热力循环。真空系统中的空气由二部分组成：一部分是蒸汽中含有的少量空气，这部分空气的含量取决于机组的除氧效果；另一部分是大气中的空气从机组真空部分的不严密处漏入。空气吸入量的多少，取决于机组的真空严密性，因此机组在电厂安装时，必须对真空系统所有焊缝和法兰接口作严密性检查，确认无泄漏。机组投运后真空严密性试验每月一次，要求关闭抽气器后真空度下降速度不超过0.2k

11、Pamin 。汽封系统中的不凝结气体由轴封风机抽出排入大气，不得接入射水抽气器尾部，以免影响真空系统的工作。2.1.6局部冷却系统（本厂不供）为减少汽缸对凸轮机构和中压油动机及前轴承座的热传导，以避免凸轮机构、油动机和前轴承座的温度过高，其座架的内腔室可通过冷却水。自动关闭器油缸下部也通以冷却水，防止主汽门来的热传递加热控制油。同时为减少前汽缸猫爪对前轴承座的热传导，以避免前轴承座温度过高，猫爪下的滑键也可通入冷却水。系统示意图如下： 油 动 机 座 架 Dg15 凸 轮 机 构 座 架 猫 爪 下 左 滑 键 Dg50 Dg50 猫 爪 下 右 滑 键 自 动 关 闭 器 凸轮机构座架及猫爪

12、下滑键冷却系统图2.2主要结构概述汽轮机结构包括静止部分和转子部分。其静止部分又包括前、中、后汽缸、隔板套、隔板、前后轴承座、前后轴承和前后汽封等。前汽缸借助前端的猫爪及立销与前轴承座相连。前轴承座支承在前座架上，后汽缸支承在后汽缸座架上，后轴承箱则支承在后轴承箱座架上。为了确保机组在运行中的膨胀和对中，前座架上布置了轴向导向键，使机组在运行中可以自由向前膨胀和上下膨胀。在后汽缸座架上有横向销，后汽缸尾部有轴向导板，保证了汽缸在膨胀时的对中。同时横向销与汽轮机中心线的交点形成了机组的膨胀死点。转子部分包括主轴和套装叶轮叶片以及联轴器，它前后支承在前轴承和后轴承上，在汽缸中与喷嘴组及各级隔板组成

13、了汽轮机的通流部分，并借助半挠性波形联轴器与发电机转子相连。前端的支承点为推力轴承前轴承，在运行中形成转子的相对死点。汽轮机端联轴器还装有盘车装置的传动齿轮，在启动前和停机后可以进行电动及手动盘车。2.2.1转子本机转子是一种柔性转子，其高温高压部分，采用叶轮与主轴整锻而成；低压部分采用了套装结构，其中还包括联轴器。整锻转子主要是强度高而结构紧凑，套装叶轮主要是叶片较长，轮缘强度要求高而结构比较复杂。本机所有叶片采用准四维设计的叶型。2.2.2喷嘴、隔板、隔板套喷嘴、隔板、隔板套均装在汽缸内。它们和转子组成了汽轮机的通流部分，也是汽轮机的核心部分。高压喷嘴组分成四段，通过T型槽道分别嵌入四只喷

14、嘴室内。每一段喷嘴组一端有定位销作为固定点，另一端可以自由膨胀并焊有门型密封键。本机的隔板采用了三种形式：高压部分采用了窄喷嘴和宽叶型汽叶组成的分流叶栅，以提高隔板的强度和确保通流部分的经济性；隔板内外环均用合金钢焊接而成。中压部分采用了一般铣制静叶的内外围带焊接式，最后与隔板内外环焊接而成。低压部分静叶两端直接和隔板体焊接在一起。为了简化汽缸结构，确保机组的通流能力，并有利于启动及负荷变化，本机组采用了多级隔板套。在隔板套中再装入隔板。隔板与隔板套、隔板套与汽缸之间的联接均采用了悬挂销。隔板和隔板套的底部均有固定键以保证运行中的对中性。2.2.3汽封机组的前汽封和114级隔板汽封，采用了梳齿

15、式汽封结构。这种汽封结构的转子上面的汽封高低槽与汽封环的长短齿相配，形成了迷宫式汽封。这种结构形式其汽封环的长短齿强度较高、封汽性能良好，同时便于维护和检修；同时在前汽封还采用了3圈蜂窝梳齿汽封环，增加汽封的密封效果。后汽封和1518级隔板汽封采用平齿汽封，可防止运行时因膨胀而造成的碰撞发生。2.2.4轴承本机轴承有两只径向椭圆轴承。推力轴承与汽轮机前轴承组成了径向推力联合轴承， 它是三层球面结构的椭圆轴承，安装在前轴承座内。后轴承为圆柱面结构的椭圆轴承。每个轴承的下半设有顶轴高压油通入小孔，孔周刮有油囊，作为顶起转子的压力区。推力轴承采用可倾瓦式推力瓦块，每个主推力瓦块和径向轴承的轴瓦均有测

16、温元件，在运行中可监视轴承合金的温度。同时轴承的回油也布置了测温元件，以反映轴承回油温度。2.2.5前轴承座前轴承座为焊接结构。它是汽轮机头部的主要部套。其内部除了布置推力支持轴承和油泵组外，调节部套和各保安部套以及控制油系统都安装在该部套上，并有各种测点，是汽轮机现场的操作台。汽轮机前汽缸借助猫爪结构支承在前轴承座上。为了阻断汽缸猫爪对前轴承座的热传导，避免前轴承座内各部套的温度过高，在猫爪下的滑键可通入冷却水，以达到阻断热传导的目的。2.2.6汽缸本机组的汽缸是由前汽缸、中汽缸和后汽缸组成的。前缸和中缸为铸钢件，后汽缸为焊接件。在设计中前汽缸有良好的对称形状，避免了水平中分面法兰的过厚过宽

17、，以尽量减少热应力和热变形引起的结合面漏汽。前汽缸与中汽缸的连接是借助垂直法兰连接的，连接后采用密封焊。为确保密封良好，法兰面上十字交叉部位开有密封槽，在现场灌注密封涂料（耐温300以上，且耐压0.7Mpa以上），以加强汽密性。蒸汽室、喷嘴室与前汽缸焊为一体。四个蒸汽室分别布置在机组的前部左上、左下和右上、右下侧，并由四根导汽管与主汽门相连。中汽缸为简单的分上下半的圆筒结构，借助后部的垂直法兰与后汽缸相连。后汽缸由各种钢板，钢管等焊接而成，用排汽接管与空冷器相连，左右两侧支承在后汽缸座架上。在后汽缸上半装有排大气装置，当背压高于大气压时能自动打开，保护后汽缸。后轴承箱为焊接结构，内部有支承轴承

18、和联轴器及联轴器罩壳，上面装有盘车装置，通过后轴承箱座架直接座落在汽机平台上。2.2.7后汽缸冷却装置当汽轮机在空负荷或低负荷运行时，其排汽温度往往高于80，本汽轮机的后汽缸布置了喷水装置。当排汽温度高于80时，可通入冷却水以降低后汽缸温度，确保机组的运行安全。2.2.8回转设备盘车设备采用两级齿轮减速的机械传动式的低速盘车装置。其盘车转速约为4-6r/min。启动时，大小齿轮啮合后即开启阀门提供润滑油，这时按动启动电机的按钮机组进入盘车状态。冲动转子后，当转子速度超过盘车速度时，盘车齿轮能自动退出，并切断电机的电源和装置的润滑油。在无电源情况下，电机的后轴伸装有手轮，可进行手动盘车。投入盘车

19、前应先投入顶轴油泵。必须注意：在连续盘车时必须保证润滑油的连续供给。2.2.9主汽门主汽门是由主汽门、自动关闭器及主汽门座架组成。由锅炉来的蒸汽通过主蒸汽管进入主汽门汽室中的滤网、流过阀门后分四路流向调节汽阀。主汽门为单阀座型。为减小阀碟上的提升力，采用了带增压式预启阀的结构。阀壳上设有阀前压力测点。阀后压力温度及阀壳壁温测点。自动关闭器由油动机和断流式错油门组成。来自主油泵的安全油作用在错油门下部，当克服弹簧阻力时打开油动机进油口使安全油进入油动机活塞下部。当油压足够时便将主汽门打开。油动机行程通过杠杆反馈到错油门活塞，这使它可停留在任一中间位置上，因而自稳定性能较好。自动关闭器设有活动试验

20、滑阀，在长期运行时，可以活动主汽门，以防卡涩。油动机壳体下有冷却水腔室，以阻断蒸汽热量向自动关闭器传导。2.2.10调节汽阀与凸轮配汽机构本机组有四只调节汽阀。均采用带减压式预启阀的单阀座，以减小提升力。油动机通过凸轮配汽机构控制四只阀的开启顺序和升程。凸轮配汽机构座架下部有一冷却水腔室，以阻断蒸汽热量向配汽机构传导。2.2.11旋转隔板本机组工业抽汽采用旋转隔板控制结构，通流面积由转动环控制，转动环的转动由安装在中汽缸下半的油动机驱动。通过转动环的转动达到工业抽汽的调节要求。2.2.12顶轴系统本机组的顶轴油系统由顶轴油泵及底盘、顶轴油管、逆止阀、截止阀、溢流阀等组成，接入汽轮机和发电机各支

21、持轴承，用以顶起汽轮机和发电机转子，减小盘车启动力矩，保护转子轴颈不被干摩擦损伤。顶轴油泵有2台，1台运行，另1台作为备用，备用的油泵可以在线检修。顶轴油来自润滑油冷油器后，进入顶轴油泵前经过滤油器过滤，防止杂质进入系统。顶轴油系统需要在盘车启动前和停止盘车前启动。三汽轮机组的安装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。其他要求可根据中华人民共和

22、国电力行业标准DL5011-1992“电力建设施工及验收技术规范”(汽轮机机组篇) 中的有关条款。机组的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；在地脚螺栓的两侧；在座架的四角处。3.2安装前的准备汽轮机的安装是一项组织严密、技术要求很高的工作。安装前需要作好充分准备工作，诸如安装计划的制定、安装场地的规划、安装人员的培训、常规安装工具的准备等。本章仅着重对设备开箱验收及保养、设备安装前的检查和清洗提出要求。3.2.1设备开箱验收及保养1) 设备运抵现场后，应及时开箱验收。验收前两星期应告知制造厂派人员参加开箱验收。2) 按装箱清单核对箱号、箱数、名称。开箱清点。3) 对

23、开箱后不能立即安装的设备重涂防锈剂复箱，封闭好。对裸装件可能积水的部位应加防雨罩。中小部件检查后应放室内仓库妥善保管。4) 对已检查过的精加工面应擦净后重新涂油防锈。5) 在运输、保管良好的条件下，本产品防锈保证期为一年。6) 设备运抵现场后如暂不能开箱，应及时检查设备包装的损坏情况，并对损坏处进行修补，以防开箱检查前雨、水、雾、风沙对设备的损害。并对转子、汽缸、轴承箱、高压主汽、调节阀的包装箱垫平支稳。3.3.2设备安装前的检查和清洗机组在安装前，安装人员必须熟悉制造厂提供的各种技术文件和图样，了解机组的结构、性能和安装要求。汽轮机在电厂的安装是机组在运行前最后一次对制造质量的全机复查机会，

24、也是彻底清洗和清理的机会。1) 除总体拆卸可能造成损伤的部套（例如转子上的零件、盘车装置、主汽阀的阀座和阀杆套筒、调节部套的滑阀套筒等过盈配合或过渡配合的零件，以及用胀管的方法联接的冷油器等的铜管或不锈钢管）外，均应检查零件表面质量。复查配合尺寸、间隙、行程等，以及检查活动部套的动作正确性及灵活程度。2) 部套解体之前应先熟悉图样，了解部套结构、装配关系，根据部套性能和技术要求进行解体。解体时不应盲目敲打，重新装配后的部套，其零件之间应保持原有的相对位置，其间隙、过盈、行程的活动灵活程度均应符合图样要求。3) 所有部套（除不允许拆卸的部套外）均应彻底清洗或清理。经清洗或清理后部套，其加工面应光

25、滑，无锈斑和任何污物。与工作介质接触的非加工表面，例如管道的内外壁，隔板套和汽缸的内外表面，轴承箱体内部，调节部套壳体内外表面等，经清理后应无粘砂、夹渣、焊瘤及其它污物。部套清洗和清理时应特别注意疏水孔、轴承油孔、调节部套的小孔和沟槽的洁净和畅通。上述清洁度应保持至机组启动，因此部套清洗达到上述要求之后，应防止再次污染和锈蚀。4) 用于汽缸、主汽阀、调节阀、高压主汽管、隔板套等部套在高温条件下使用的合金钢紧固件，应进行光谱分析，以确认其材质无误。5) 凡图样和技术文件上规定作密封性试验（水压试验、煤油试验、灌水试验）的部套壳体或管道、油箱和容器（除汽缸和不允许拆卸的部套壳体之外），应作复核性试

26、验。6) 汽缸、转子起重设备在使用之前应详细检查有无损伤，并按图样规定作负荷试验。3.3主要安装数据本节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DL5011-1992“电力建设施工及验收技术规范”中各有关条款。1. 前座架上的轴向键，见图1b1+b2=0.040.08 mm；c=13 mm；a1+a2=-0.020 mm；2. 前座架压板，见图2a=0.040.08mm；b=23mm； 图1 图23. 前轴承座垂直键，见图3a1+a2=0.040.08 mm；b=3 mm；c=3 mm；4. 前汽缸猫爪，见图4a=0.040.08 mm；b=1 mm；c=1 mm；d

27、=0.120.16 mm； 图3 图45. 后汽缸导板的纵向键，见图5a1+a2=-0.020 mm；b=0.030.05 mm；c1+c2=0.040.08 mm；d=12 mm；6. 后座架上螺母间隙，见图6a=0.080.12 mm；图5 图67. 汽缸中分面横向水平0.201000（即每米倾斜度不超过0.20mm）8. 第110、1217级隔板搭子，见图7a=0.10.5mm；b=0.10.5mm；c=0.10.12mm；d=2.53mm；9. 前汽封、17号隔板套、第18级隔板搭子，见图8a=0.10.2 mm；b=24mm；10. 第11级旋转隔板搭子，见图9a=0.10.2 mm

28、；b=24mm；图7 图8 图911. 前汽封1、2号汽封体、27号隔板套、第17、18级隔板底键，见图10a1+a2=0.030.05 mm；b=23.5 mm；12. 前汽封底键（3号汽封体）、第110、1216级隔板底键，见图11a1+ a2=-0.020 mm；b1+b2=0.030.05 mm；c=24 mm；图10 图11 图12 图1313. 前后轴承座挡油环，见图12a=0.160.35 mm；14. 汽封压板，见图13a=0.51；b=0.51；c=2.53 mm；15. 推力轴承前轴承与径向轴承，见图14、151) a =0 mm；b =0.350.45mm；c =0.20

29、.3mm；d =0.120.2mm；e1+e2 =0.030.07mm；f =-0.06-0.02mm(直径方向，下部垫块除外)；g =0.580.68mm；h =0.370.47mm；2) 转子装入之前下部垫块与轴承座之间间隙0.030.05mm；各垫块与轴承座的接触面积不小于70%；轴承壳体与球面座的球面接触面积不小于75%；转子与衬瓦接触面角度65(接触面积不小于75%)；各工作推力瓦与推力盘接触面积不小于75%；轴承中分面间隙不大于0.05mm；图14图1516. 支持轴承(后轴承)，见图16、图171) a =-0.06-0.02mm(直径方向，下部垫块除外)；b=0.120.2mm

30、；c =0.580.68mm；d =0.370.47mm；2) 转子装入之前下部垫块与轴承座之间间隙0.030.05mm；各垫块与轴承座的接触面积不小于70%；转子与衬瓦接触面角度65(接触面积不小于75%)；轴承中分面间隙不大于0.05mm； 图16 图1717. 直接用转子检查的汽封洼窝中心，见图18a-b=00.05 mm；c-a+b/2=0.05 mm；18. 危急遮断器和危急遮断油门安装间隙，见图19A=1.00.2 mm； 图18 图1919. 联轴器找中，见图20a1-a3=00.04 mm；a2-a4=00.04 mm；b2-b4=00.02 mm；b1-b3=0-0.02 mm；(上开口)图2020. 旋转隔板与旋转隔板油动机在旋转隔板的隔板体上有一个定位孔B，在旋转体上有一个孔A，当这个孔位A与B孔重合时，此时油动机应在升程的上限(如图21所示)。要保证这个上限的位