30 MW汽机运行规程.docx

1、30 MW汽机运行规程第一部分 汽轮机本体附属规程及辅机技术规范第一章 汽轮机技术规范与特性1、基本参数序号名 称单抽汽凝汽式汽轮机1型 号N30-8.832型 式高压、高温、单缸、凝汽式3制造厂家青岛捷能汽轮机厂4出厂代号K18905投产日期2007、026转子重量16t7上汽缸重量23t8本体重量70t9转子旋转方向从机头向发电机方向看为顺时针10额定转速3000 r/min11汽轮机临界转速1677 r/min12发电机临界转速1370r/min13外形尺寸7.585m4.44m2.88m(长宽高)14额定功率30 MW15最大功率33.8MW16额定进汽量116.2t/h17最大进汽量

2、130 t/h18给水温度21019额定背压5.0kPa（冷凝）20汽轮机级数高压部分：I（调节级）+8压力级低压部分：9压力级 共为18级21回热抽汽级数6级（分别为3、7、9、11、13、16级后）注:本规程压力单位如没特殊说明均为绝对压力。项 目单 位最 高正 常最 低主汽门前蒸汽压力MPa9.328.838.34主汽门前蒸汽温度540535525冷却水温度3320调节抽汽压力MPa1.2740.980.784调节抽汽流量t/h44400额定工况进汽量t/h1301162机组热耗kJ/kWh10087.5899987846.87机组汽耗kg/kW.h5.0593883.594额定抽汽工况

3、下，各级抽汽情况（计算值）（30MW）项目单位C1C2C3C4C5C6压力MPa31171.14606510.3440.1660.063温度41029723917911987抽汽量t/h756523074411448648488633额定功率条件1 主汽门前蒸汽压力降为8.34MPa，主蒸汽温度降为525，而冷却水温为正常值。2 冷却水温升高到33，而主汽门前参数为正常值。 2、汽轮机的特性本汽轮机为单缸凝汽式汽轮机，本体主要由转子和静子部分组成。转子部分包括整锻转子、叶轮、叶片、联轴器、主油泵叶轮等；静子部分包括汽缸、蒸汽室、隔板、汽封、轴承、轴承座、调节汽阀等组成。2.1 转子 转子材料均

4、为合金钢30Cr1Mo1V，叶片材料分别为1Cr11MoV（高温区）、1Cr13（中低温区）、2Cr13。2.2 汽缸 2.2.1 汽缸为单缸结构，由前缸、中缸、后缸组成。通过垂直中分面连接成一体。高压缸采用铸造结构，材料为耐热合金钢ZG15Cr2Mo1，汽缸中部材料为ZG230450，汽缸后部材料HT250铸铁件，排汽缸采用铸焊结构,高压缸采用高窄法兰。高压缸用猫爪支承在前轴承上，后汽缸与后轴承箱铸成一个整体。后轴承座下半与排汽缸焊为一体，排汽缸设有扩压导流装置和喷水冷却装置。 2.2.2主汽门、高压调节汽阀蒸汽室与汽缸为一体，新蒸汽从两侧主汽门进入高压调节汽阀蒸汽室内。主汽门到蒸汽室无联通

5、管。2.2.3汽缸下部有加热器用回热抽汽口，散热快，容易造成上下缸温差超限。因此，必须适当加厚下缸保温，以防上下缸温差过大造成汽缸热挠曲超值。2.2.4汽缸排汽室通过排汽接管与凝汽器刚性连接。排汽接管内设有喷水管，当排汽室温度超限时，喷入凝结水，降低排汽温度。排汽管内两侧有人梯，从排汽室上部的人孔可进入排汽室内，直至凝汽器扩散室。排汽室顶部装有安全膜板，当排汽压力过高，超过限定值时，安全膜片破裂，向大气排出蒸汽，以保护排汽缸的安全。前汽缸由两个“猫爪”支撑在前轴承座上，前轴承座放置在前底板上。可以沿轴向滑动。后汽缸采用底脚法兰形式固定在后底板上。2.2.5温度测点 在高压调节级后设有压力温度测

6、孔，用于检测汽缸内压力、温度。另外，在高压调节级后两侧汽缸法兰和缸筒顶部、底部还设有金属温度测点，用于检测上下半汽缸法兰、缸壁温差变化。在下汽缸的底部、两侧法兰上设有疏水口。2. 3 蒸汽室本机有一个蒸汽室，上面装有喷嘴组，上下半蒸汽室由螺栓连接在一起。蒸汽室由两侧的“猫爪”支撑在下半汽缸上，底部有定位键。高压蒸，装配时注意检查密封套间隙应汽室与汽缸上调节汽阀座之间装有自密封套符合要求，密封套在冷态时应活动自如。2. 4滑销系统：机组的滑销系统由纵销、横销、立销组成。纵销：是沿汽轮机中心线设置在前轴承座与前底板之间。横销：设置在前“猫爪”和后缸两侧地脚法兰下面。立销：设置在前、后轴承座与汽缸之

7、间。横销与纵销中心的交点为汽轮机热膨胀死点。当汽缸受热膨胀时，由前猫爪推动前轴承座向前滑动。在前轴承座滑动面上设有润滑油槽，运行时应定期注润滑油。2.5汽机轴承结构汽轮机的径向轴承为椭圆轴承，推力轴承装有测轴承合金温度的PY100型铂热电阻。汽轮机的#1轴为推力-支持联合轴承，支持部分具有球面，可自位。推力部分为密切尔式，工作瓦和定位瓦各8块，瓦块为扇形，可摆动，每块工作瓦装PT100表面式铂热电阻测量其轴承合金温度。2.6 汽封汽封的主要作用是将高压缸转子伸出端封住，使蒸汽不向外泄漏，并防止空气沿轴端进入低压缸破坏凝汽器真空，隔板汽封是防止级间漏汽，以提高效率，前、后汽封和隔板汽封均为梳齿形

8、结构。2.7 汽机膨胀死点汽轮机热膨胀绝对死点，此死点处在后汽缸排汽口的中心上（即凝汽器中心），以横向及纵向滑键定于基架上。汽缸整体向前纵向热膨胀，并以汽轮机中心线为基准向两侧均匀热膨胀，转子则以推力轴承定位，整体向后热膨胀。汽缸与转子之间的相对热膨胀由专门装置进行测量。2.8 盘车装置盘车装置是带动机组转子缓慢转动的机械装置，本机组的盘车装置安装在汽轮机的后轴承箱盖上，本机组盘车转速9/min，称为低速盘车，盘车期间能使汽缸、转子获得均匀的预热或冷却过程，使其变形及热应力减小。机组启、停盘车时应注意下列事项：2.8.1 停机后应投入盘车，连续盘车到调节级处下半内壁金属温度降低到200时，可改

9、用间歇盘车，降到150时才能停盘车。2.8.2 通过投入装置，可以实现手动或自动投入盘车。自动投入盘车须在手动投入盘车试验合格后进行。2.8.3 投盘车时，必须先开顶轴油泵，并检查顶轴油压是否达到要求。2.8.4 停机时，必须等转子转速降到零后，才能投入盘车，否则会严重损坏盘车装置和转子损坏。3、热力系统3.1 蒸汽系统主蒸汽进入二个主汽阀后，分别引入五个调节阀进入汽轮机。调节汽阀由高压油动机经凸轮配汽机构控制，根据电液调节系统控制信号，高压油动机经凸轮配汽机构使各调节阀顺序对称开启，使汽缸全周进汽受热均匀。3.2 抽汽系统机组共六段抽汽，其中一段抽汽供#1高加，二段抽汽供#2高加、三段供高压

10、除氧器，四、五、六段抽汽分别供3、2、1低加用汽。3.3 疏水系统汽轮机主汽管道疏水分别疏入疏水扩容器和放水母管，本体疏水疏入本体疏水扩容器，最后导入冷凝器。4、油系统汽轮机主油泵出口油压2.0MPa。高压油经出口止回门后，分成两路：一路通入调节保安系统；另一路供给注油器。注油器采用二级并联式：第一级供主油泵进油；第二级经滤油器、冷油器供机组各轴承润滑用。系统中备有启动用高压交流油泵，供机组调试和启动用。当主油泵出口油压大于系统中油压时，主油泵开始供油。高压交流电动油泵可以停止供油；此外还有低压交流供油泵和事故直流油泵。当润滑油压低于限制值时，分别自动投入运行。油箱上有接管，通一小型离心式鼓风

11、机，使油箱中形成很小负压排出油箱中的油烟和气体。第二章汽轮机调节及保安系统本机采用的是数字电-液调节系统（DEH）。主要由数字式调节器、电液转换器、液压伺服机构、调节汽阀等组成。本机的保安系统采用冗余保护。除了传统的机械-液压式保安装置外，增加电调装置、仪表监测系统的电气保护。保安系统主要由危机遮断器、危机遮断油门、实验控制阀、电磁阀、主汽门、TSI监测系统、电调节器超速保护等组成。第一节 DEH系统1 、DEH基本工作原理汽轮机组DEH系统基本原理简述如下：DEH系统设有转速控制回路、电功率控制回路、抽汽控制回路、主汽压控制回路、超速保护回路以及同期、调频限制、解藕运算、信号选择、判断等逻辑

12、回路。DEH系统通过DDV634电液转换器控制高压阀门，从而达到控制机组转速、功率及抽汽压力的目的2 、DEH基本功能2.1 汽机挂闸/开主汽门当汽机保安系统动作后，保安油压消失汽机自动主汽门、调速汽门全部关闭，再次启动时，必须首先恢复保安油压。当运行人员发出挂闸指令时，电磁阀带电接通危急遮断滑阀上腔排油，滑阀在压力油的作用下复位，然后电磁阀失电将接通危急遮断滑阀上腔排油关闭，完成挂闸操作。挂闸后，具备了开启主汽门条件。当运行人员发出开启主汽门指令后，通过电磁阀打开自动关闭器。此时，汽机具备了冲转条件。启动油泵启动后将保安装置挂闸，启动阀手轮关到底，保安油路接通。接到开机信号后，缓慢旋转启动阀

13、手轮，即可开启主汽门。2.2 摩检机组启动前，尤其是大修后，经常需要进行磨擦检查。为此，在DEH系统内设置有摩检功能，选择摩检后，DEH将机组自动升速至500r/min，然后关闭调速汽门，停止进汽，机组惰走，由运行人员进行听音，完成摩擦检查。2.3 升速控制DEH根据运行人员给定的目标转速和升速率进行闭环控制，使机组达到目标转速。完成冲转、暖机、过临界、3000 r/min定速全部过程，运行人员可根据实际情况，通过保持命令使机组进入转速保持。DEH按照运行人员根据经验自行判断机组的温度状态，然后通过操作员站设定目标转速和升速率。当运行人员设定的目标转速接近临界转速区时，DEH程序将自动跳过临界

14、区，即运行人员无法将目标转速设定在临界区内。手动升速时低速和中速暖机点及暖机时间由运行人员决定。2.4 超速保护/超速试验DEH中设计了三道防止机组超速的措施，即103超速（OPC）、110电气超速跳闸（AST）和112机械超速跳闸。103超速保护是指汽机任何情况下转速超过3090r/min时OPC电磁阀动作，所有调门立刻关闭，保持数秒或转速降低到3000r/min后重新打开。103超速保护动作只关调门。110AST超速跳闸是指转速超过3300r/min时，AST电磁阀动作，主汽门、调门关闭，汽机跳闸。112机械超速跳闸是指转速超过3360r/min时，机械撞击子在离心力的作用下飞出，使保安系

15、统动作，关闭主汽门、调门，汽机跳闸。110电气超速试验是检验AST电磁阀；112机械超速试验是检验撞击子的工作情况。这两种超速试验均通过运行人员在DEH操作站上发出指令来实现，它们相互闭锁，相互屏蔽，即在做一种超速试验时，其它两种被自动禁止。超速试验过程中如果出现意外情况，运行人员可以随时中断试验，转速重新恢复3000r/min,值得注意的是，如果将机械超速跳闸转速（112%）设置在AST超速跳闸转速（110）之前那么电气超速试验将无法进行。2.5 同期与并网当机组完成启动升速后，达到同步转速范围（29703030r/min）即可进行同期操作。由运行人员选择“手动同期”或“自动同期”。2.5.

16、1 手动同期在手动同期方式下，DEH接受运行人员的转速“增”、“减”命令调整机组转速直到并网。2.5.2 自动同期在自同期方式下，DEH接受自动准同期装置发出的转速“增”、“减”信号并根据此调整机组转速到并网。2.6 初负荷及负荷限制功能机组并网后，DEH立即自动使机组带上初负荷以防止逆功率运行，初负荷值一般为35%额定负荷，用户可根据需要进行调整。运行中可以限制汽轮机的功率不超过某一值，限制由人工设定。2.7 瞬间甩负荷快控当由于电力系统的故障导致瞬间发电机与电网解列或大幅甩负荷，DEH系统能立即快速关闭调节门并延迟一段时间后，再自动快速将调节门重新开启，以保证自动重新并网时不致造成电力系统

17、振荡。2.8 负荷控制该控制回路是DEH的核心控制回路，并网以后，由运行人员设定的负荷变化率与负荷目标值自动控制机组负荷的增加或减少，也可以手动。该回路可与其它回路进行无扰切换。2.9 一次调频限制由于电网运行的需要，DEH应具备一次调频功能，即要满足一定的功频特性，但又不希望机组参与调频运行，为此，在DEH中设有调频限制逻辑。当系统运行于功率闭环时，运行人员只需要进行“一次调频”投/退操作，即可决定机组是否参加一次调频运行。2.10 阀位控制这是DEH中最简单的工作方式。运行人员通过负荷“增”、“减”操作来改变调速汽门的开，从而达到调整机组负荷的目的。它赋予运行人员最大限的权力与灵活性，同时

18、它又是各闭环控制回路的后备，当这些回路出现故障（如测量信号失效、操作员站故障）时，DEH自动切换到手动阀位控制方式。2.11 快速减负荷功能（RUNBACK）当锅炉出现事故工况时，如送引风机故障或MFT动作，锅炉控制系统以开关量信号形式发出指令，DEH自动以事先设定好的速率快速降低汽机负荷。2.12 CCS控制（单元机组采用）DEH系统可接受CCS系统的指令，调整功率，从而实现机炉协调控制。机炉协调控制期间出现快减负荷时，DEH将退出协调运行，并自动选择阀位控制方式。2.13 后备手操DEH系统具有必要的后备手操手段，以便计算机故障时，运行人员可以通过后备手段控制机组运行和停机。2.14 通讯

19、在DEH中，可根据用户要求，选配RS-232、422、485串行通讯接口。用以实现与DCS、等其它系统的数据交换，以便实现事故追忆、报表打印、生产管理等功能。2.15 完善的自诊断功能由于采用智能模件，DEH具有较完善的硬件、软件自诊断功能，可检测出模板级、通道级的故障点。2.16 模拟试验功能DEH系统可与仿真机配合，模拟机组全部启动过程，以便在启动前及调试时对系统的功能及逻辑检验。2.17 操作员站画面显示对汽轮机全貌、阀位、趋势以及重要参数等显示在CRT画面上，为运行人员提供参考数据资料并可打印报表。3、DEH技术指标3.1 转速控制：范围：03390r/min，3.2 负荷控制：范围：

20、0105%，3.3 转速不等率：36%连续可调。3.4 系统迟缓率：0.25%。3.5 机组甩全负荷时，转速超调量：7%3.6 系统控制运算周期：8000h。3.8 电控装置20000h。3.9 系统可用率99.9%。4、DEH系统操作说明4.1 DEH装置投入前的准备工作：4.1.1 装置通电预热两个小时，检查各DPU及I/O卡件工作是否正常,监测各测点模拟量数值是否正常,开关量状态是否正常。4.1.2 检查操作员站工作是否正常,包括通讯、点状态等。4.1.3 调速油泵压力油达到2.0MPa，油温38-420C之间。4.2 启动前状态检查及操作4.2.1操作员站上各指示灯的状态是否正确。4.

21、2.2 主汽门关指示灯亮。4.2.3 高调门指示表状态应为零。4.3 开机4.3.1 挂闸、开主汽门顺时针手摇启动阀至全关，挂闸，逆时针手摇启动阀至全开，开主汽门。4.3.2 摩检确认机组启动的各项条件具备后，按下摩检按钮，摩检投入灯亮，同时机组开始以100r/min的升速率升速，到达500r/min时自动关闭高压调速汽门，转子惰走，此时摩检在进行中指示灯亮运行人员即可听音检查。检查正常后，可以重新启机升速。静态打闸实验：按下控制方式按钮，点击手动设定高调门按钮，设定高调门开100%,手打解脱滑阀或停机按钮，检查高、低压调抽汽逆止门关闭。然后重新挂闸。4.3.3 升速操作当运行人员在控制方式下

22、选择了“自动”，自动方式要求运行人员使用目标设定按钮，在弹出的小窗口上设定出想要的升速目标值，用转速变化率设定所弹出的小窗口设定升速率，（根据缸温情况）然后选择“进行”，机组就按目标转速及升速率进行升速。升速过程中，如果需要机组保持转速，选择小窗口中的“保持”按钮，机组就在当前转速下维持运行。如果要继续升速而不保持，选择小窗口中的“进行”按钮，机组可以按原定的目标转速继续升速。如果机组在过临界,选择转速“保持”则无效。4.3.4 超速试验超速试验包括: OPC超速试验、电超速试验（AST）、机械超速试验。在准备做超速试验时，后备手操盘上的OPC钥匙开关打到OPC试验位，所有的超速试验就可以进行

23、了。在操作员站上主画面（DEH控制）进行选择，在OPC试验所弹出的小窗口中，选择“103%超速保护试验”，将升速目标值设定到3100 r/min、升速率设定到150 r/min、机组升速至3090 r/min时， OPC电磁阀动作，再将转速目标值设定为3000转,选择“进行”，恢复原运行状态。做电超速试验时，选择电超速试验所弹出的小窗口中的“电超速试验”，将升速的目标值设定至3310 r/min、升速率设定为150 r/min/min、机组升速至3300 r/min时，DEH发出停机信号到ETS，AST电磁阀动作。做机械超速试验时，则选择机械超速试验所弹出小窗口中的“机械超速试验”，机组继续升

24、速，DEH系统将OPC、DEH电超速信号自动隔离开，升速的目标值设定到3360 r/min、升速率为150 r/min、机组自动升速至3360 r/min，危急保安器动作。机组如果至3360 r/min撞击子还未飞出，为安全起见，电超速将起作用，将机组跳闸。到3360r/min而未跳闸时，必须立即手动打闸停机。注意：以上所有试验在作完后，一定要将其相应的试验窗口关闭，恢复原运行方式。4.3.5 同期操作机组转速达到3000r/min定速后，可在同期所弹出的小窗口中选择自动同期或手动同期。4.3.5.1 自动同期当自动准同期装置准备同期时，它将发出自动同期投入信号给DEH系统，这时运行人员可以选

25、择自动同期中的投入，这时DEH接受自动准同期装置发出的增减转速脉冲信号，控制机组转速达到同步转速。4.3.5.2 手动同期选择手动同期中的投入之后，再操作同期窗口中的手动同期升或手动同期降按钮来改变机组转速，达到同步转速。4.3.6 并网操作机组达到同步转速后，电气操作并网，此时DEH控制机组自动落入阀位控制，阀门会自动升高一定值，DEH控制机组自动带上初负荷，以防止逆功率运行 4.3.6.1 阀位控制并网后机组的控制方式自动落入阀位控制。运行人员通过目标设定所弹出的小窗口设定阀位目标值，从而达到调整机组负荷的目的。它赋予运行人员最大限的权力与灵活性，同时它又是各闭环控制回路的后备，是其他控制

26、回路切除时默认的控制方式。当这些回路出现故障(如测量信号失效)时，DEH自动切换到阀位控制方式。4.3.6.2选择功率回路，（需在3MW负荷以上时方可切换）在弹出的窗口中选择投入,功率回路“投入”显示出来，阀位控制显示“切除”。根据实际运行情况，设定出目标负荷，并选择适当的负荷变化率，选择运行，（在运行过程中也可根据实际情况重新设定负荷变化率）于是DEH通过控制高调门开，按照给定的负荷变化率和给定的目标负荷控制机组达到预定的目标负荷。运行人员可按上述操作将负荷升至需要值。4.3.7 调门严密性试验及校验4.3.7.1 调门严密性试验：当机组转速达到3000r/min、DEH系统处于自动状态时，

27、就可以进行调门严密性试验了。选择 DEH控制 画面中的调门严密性试验所弹出的窗口中的“调门严密性试验”，调门严密性试验则自动进行，这时机组控制方式自动转为“手动”，转速设定值清零，调门关闭，汽机转速开始下降，当确定结束试验时，选择调门严密性试验所弹出的窗口中的“调门严密性试验结束”来结束调门严密性试验。4.3.7.2 阀门校验：阀门校验在机组启动前，都已校验完毕，由于调门采用的是凸轮配汽机构，因此，不允许在线校验，如果在线时做任何修改，必须由热工人员指导。5、DEH控制系统5.1 调节系统本机的调节系统采用先进的数字式电液控制系统（DEH系统），由1台高压油动机通过凸轮机构控制5个调节阀的开关

28、，以调节汽轮机高压缸的进汽量。DEH控制装置的控制信号（420mA）通过2台MOOGDDV/634电液转换器分别控制高压油动机的开度，以满足电负荷的需要。电负荷的反馈信号，来自装在前轴承箱内的测速装置，在每个油动机活塞杆上装有2只位移传感器（LVDT），其作为滑阀位置的反馈信号回输给DEH控制装置。本机控制系统液压部分（EH部分）所用的油源与主机润滑系统共用，油压为2.0MPa。为了保证电液转换器可靠工作，在向电液转换器供油的管路上，设有1台粗滤器和2台精滤器。5.2 电液转换器组件电液转换器组件由一只MOOGDDV634电液转换器、一只手动节流阀、一只手动截止阀、一个集成块组成，本机有2套电

29、液转换器组件，均安装在前轴承箱外侧。MOOGDDV634阀是MOOG公司最新研制的新型电液伺服阀。它是一种直接驱动式伺服阀，采用集成电路实现阀芯的闭环控制，阀芯的驱动装置是永磁直流电机，对中弹簧使阀芯保持在中位。直流电机克服弹簧的对中力使门芯在两个方向都可偏离中位，平衡在一个新的位置。这样就解决了比例电磁线圈只能在一个方向产生力的不足之处。阀芯位置闭环控制电子线路与脉宽调制（PWM）驱动电子线路固化为一块集成块，用特殊的连接技术固定在伺服阀内，因此无需配套电子装置就能对其进行控制。MOOGDDV634是双喷嘴力反馈两级伺服阀的新发展与补充，用先进的集成块与微型位置传感器替代了工艺复杂的机械反馈

30、装置，从而简化了结构，提高了可靠性。要注意在管路安装时要保证从精密滤油器到DDV阀的管子内部要清洁。5.3 高压油动机高压油动机结构，由1个油动机滑阀和1个油动机活塞（杆）装在同一个壳体内组成的。活塞（杆）用以输出液压力， 以控制阀门的开关，滑阀用以控制活塞上、下的油压。在平衡工况时，滑阀处于中间平衡位置，此时它的中部 两个凸肩封住进、出活塞上、下油室的油路。油动机滑阀的上部通入压力油，下部通入脉动油，而脉动油压受DDV电液转换器控制。高压油动机座于前轴承箱内.5.4 滤油器组为满足MOOGDDV/634电液转换器的工作油质，系统中配置了一台粗滤油器和二台精密，可在线切换滤油器为之供油。滤油器过滤精度为22m。在每个滤筒上均设有一个压差报警器。当过滤器进出口压差达到设定值时发出报警信号，提醒运行人员将油切换到另一只滤筒。同时可在线清洗已堵塞的滤芯。滤油器顶端有放气堵头，在清洁的滤芯接进系统前，对离线壳体放气。8 保安油系统为了保证汽轮机安全运行，除了要求调节系统工作可靠外，还装备了必要的保护装置，液压保护装置包括危急遮断器、危急遮断油门，试验控制阀，启动阀。8.1 危急遮断油门危急遮断油门可接受危急遮断器动作信号或轴向位移动作信号，实现紧急停机。当危急遮断器飞锤飞出时，