66MW机组汽机培训介绍(邹继平)

660MW机组汽机讲解主讲人:邹继平2012年12月24日凝结水系统除氧器旁路系统汽轮机的型号N660-25/600/600型汽轮机机组配置我公司汽轮机为东方汽轮机厂引进日立技术生产制造的超超临界压力汽轮机，型号为：N660-25/600/600，是典型的超超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽式汽轮机；最大功率为742.109MW，额定出力660MW。该汽轮机采用复合变压运行方式；汽轮机具有八级非调整回热抽汽。与哈尔滨锅炉厂生产的HG2035/26.15－YM3型超超临界锅炉及东方发电设备厂生产的QFSN-660-2-22型水氢氢冷却发电机配套，锅炉与汽轮机热力系统采用单元布置。并配有35%B-MCR的高低两级串联旁路。汽轮机冷却方式为单元制二次循环，淡水冷却器。凝结水系统概述　　凝结水系统的主要功能是为除氧器及给水系统提供凝结水，并完成凝结水的低压段回热，同时为低压缸排汽、三级减温减压器、辅汽、低旁等提供减温水以及为给水泵提供密封水。为了保证系统安全可靠运行、提高循环热效率和保证水质，在输送过程中，对凝结水系统进行流量控制及除盐、加热、加药等一系列处理。系统组成及流程凝结水系统是将汽轮机低压缸的排汽经凝汽器凝结在热井中的凝结水输送至除氧器，供锅炉给水泵用水，同时还向低旁、疏水扩容器、低压缸、轴封减温器等提供减温水（杂用水）；系统设两台100%容量的立式凝结水泵，其中一台变频运行,另一台工频备用；四台低压加热器，一台轴封冷却器，一台500m3的凝结水储水箱，和三台凝结水输送泵。凝结水采用中压精处理装置；精处理装置设有凝结水旁路；#5、6低压加热器，#7、8低压加热器分别设有公用的凝结水旁路；轴封冷却器出口设有凝结水再循环管至凝汽器；#7、8低压加热器入口管道上设有主、副调节阀，用以调节除氧器水位凝结水泵凝结水由吸入管经外壳体进入喇叭状吸入口，水流通过首级叶轮两侧的导流器被吸进首级叶轮，首级叶轮的排水由环形导叶通道引入后三级叶轮，经升压后由出水管排出。凝结水泵将凝汽器热井中的凝结水输送到除氧器。其工作环境恶劣，抽吸的是处于真空和饱和状态的凝结水，容易引起汽蚀，因此要求叶轮有良好的轴端密封和抗汽蚀性能，本机组凝结水泵的结构特点如下：凝结水泵结构介绍凝泵吸入口出水口抗汽蚀性能凝结水泵的以下结构特点保证了其具有良好的抗汽蚀性能：A、泵体立式安装，降低了泵的吸入口高度，提高有效汽蚀余量，改善了泵的吸入性能；B、首级叶轮采用双吸叶轮，降低了泵的必须汽蚀余量，其材料采用具有良好抗汽蚀性能的材料CA-6NM，保证汽蚀余量均大于必须汽蚀余量；C、首级双吸叶轮两侧设有导流器，使首级叶轮的入口水流分布均匀，降低吸入口带气的可能性；D、首级叶轮进口处壳体设计成喇叭状，增大了吸入口的直径和首级叶轮叶片的进口宽度，使叶轮入口部分流体的流速降低，减少了泵的必须汽蚀余量；E、外壳体上设有一个进水管排空接至凝汽器，将泵入口水中的空气抽走，防止泵吸入空气。泵投运前必须充分注水排空，正常运行中该阀门也保持一定开度。凝结水泵规范凝结水泵型式/型号立式/C720Ⅲ-4最大流量/经济运行流量1685/1379t/h扬程/经济运行扬程326.4/361.8m密封型式填料密封密封水压力0.1～0.2Mpa转速1480r/min泵效率84.1%泵体设计压力/试验压力4.0/6.0MPa首级叶轮中心线处需要吸入净正压头(NPSHr)4.2m最小流量下的扬程391m最小流量345t/h正常运行振动值<0.04mm最大允许振动值0.06mm生产厂家长沙水泵厂有限公司机械密封凝结水泵的轴端密封采用机械密封形式，密封性能良好。密封水取自凝结水或凝输泵出口。密封水压力0.4～0.6MPa，流量在0.3～0.6m3/h。凝结水系统补水方式本工程两台机配置共一个凝结水储水箱、2台启动凝结水输送泵、1台正常凝结水输送泵，凝结水输送泵输送介质（除盐水）取自凝结水储水箱，该介质（除盐水）经凝结水输送泵加压后，给锅炉提供启动冲洗水，给各有关设备和系统进行上水，同时给凝汽器设备提供补充水。凝结水泵的起动启动前的检查凝结水泵的启动注意事项凝结水泵变频切换操作：（A凝结水泵变频运行，切换到B凝结水泵变频运行为例）①手动缓慢升高A凝结水泵变频转速至工频转速，由除氧器水位调整门控制水位。②合上B凝结水泵工频开关，B凝结水泵工频运行。③停止A凝结水泵变频运行。④将A凝结水泵切换为工频运行。⑤拉开B凝结水泵工频开关，合B凝结水泵变频开关、接触器，变频启动B凝结水泵运行。⑥迅速升高B凝结水泵变频转速至工频转速，B凝结水泵变频运行正常后，停止A凝结水泵工频运行。凝泵变频运行时注意事项：每次启机时，应启动停机前未运行的凝结水泵变频运行，变频器启动前将变频输出降至最低。凝结水泵变频运行时，凝结水压力低自动联起备用工频泵（定值为1.3MPa）。机组正常运行中，凝结水泵变频-工频切换时关键点：变频凝结水泵在工频转速运行，由除氧器水位调整门控制水位。变频运行的凝结水泵连续运行1个月时（即每月1日白班），应进行备用凝结水泵启、停试验，试验规定如下：启动备用工频泵运行；维持工频、变频凝结水泵同时运行3分钟后，将工频泵停用，并投入其热控联锁。变频器的响应有一个过程，即凝结水泵实际运行频率达到给定的频率有一个过程，不要在凝结水泵没有稳定的情况下大幅度调节频率的给定值，以防产生超调现象。严禁在5分钟之内连续启动变频器。各种杂项用水　　各种减温器喷水和其它杂项用水在化学除盐装置后的凝结水管道或经一根减温水总管引出。其主要用户有：　　1）汽轮机低压旁路减温喷水　　2）汽轮机汽封低压减温器　　3）汽轮机高低压凝结器三级减温器减温喷水　　4）汽轮机侧、电机侧疏水扩容器减温水　　5）闭式膨胀水箱补水　　6）凝汽器真空破坏阀密封水系统　　7）低压缸喷水　　8）去辅汽至磨煤机减温器　　9）至汽封水封注水除氧器我厂除氧器为STORK无头除氧器，加热蒸汽通过排管从水下送入除氧器，加热蒸汽与水混合加热，同时对水流进行扰动，将水中的溶解氧及其它不凝结气体从水中带出水面，达到对凝结水进行深度除氧的目的，正常出水含氧＜7mg/l（除氧运行时）。在正常水位时，除氧器的储水量能维持BMCR工况运行5～10分钟备用口给水管放水液位变送液位开关除氧器管道布置凝结水系统补水方式补水系统采用化学除盐水直接补入凝结水补水箱或凝汽器的补水由补水箱供给。凝结水系统补水方式补水系统采用化学除盐水直接补入凝结水补水箱或凝汽器的补水由补水箱供给。除氧器凝结水入口除氧器四抽加热管1、安全门2、进水口3、排气口4、再循环5、四抽供汽6、辅汽供汽7、高加疏水8、就地水位计9、溢流口10、放水口11、出水口12、人孔13、压力测点机组配有两台水环真空泵抽真空系统，一台运行，一台备用。除氧器原理亨利定律：当液体和气体处于同一平衡状态时，在温度一定的情况下，单位体积液体内溶解的气体量与液面上该气体分压力成正比。当水温升高时，水的蒸发量增大，水面上水蒸汽的分压力升高，其它气体分压力相对下降，导致水中的气体不断析出，达到新的动平衡状态，除氧器就是利用这种原理进行除氧的。道尔顿定律：混合气体的全压力等于各分气体分压力之和。对于给水而言，水面上混合气体的全压力，等于气体的分压力与蒸汽的分压力之和。可见当增加水面上混合气体中水蒸汽的量时，就可降低氧气的分压力，为除氧创造条件。水达到饱和温度时，水面上蒸汽的分压力接近于其混合气体的总压力，而不凝结气体的分压力接近于零，这样水中溶解的气体就会不断的排出水面，直至达到此温度和压力下的平衡状态。为达到良好的热力除氧效果，必须满足以下条件：第一：有足够量的蒸汽将水加热到除氧器压力下的饱和温度第二：及时排走析出的气体，防止水面的气体分压力增加，影响析出；第三：增大水与蒸汽接触的表面积，增加水与蒸汽接触的时间，蒸汽与水采用逆向流动，以维持足够大的传热面积和足够长的传热、传质时间。除氧器喷嘴　　除氧器的两侧分别安装有一个蝶型stork喷嘴，凝结水分两路引入这两个喷嘴。喷嘴使凝结水形成适当的水膜，以获得最佳直径的水滴，达到既增大水与蒸汽的接触表面积，又缩短了气体离析路径的效果。图GC2060/GS-235无头式除氧器 技术规范 歌舞娱乐场所消防安全技术规范高危儿管理技术规范特种设备安全技术规范低压电线电缆技术规范低压电缆技术规范书 235m3有效容积2060t/h额定出力133678KG/H安全阀排汽量（2只）395.3℃最高工作温度1.48MPa安全阀动作压力1.226MPa最高工作压力2400t/h喷嘴最大流量396（除氧器本体）/405（蒸汽进口）℃设计温度70m3启动时水容积1.53MPa设计压力0.15-1.226MPa工作压力GC2060/GS-235型号除氧器内部结构安全阀　　为防止除氧器超压，除氧器装有两个安全阀，其公称压力、整定压力分别为2.5/1.48MPa，安全阀的通流量为133678kg/h（2只）。除氧器投入①除氧器上水至正常水位为壳体中心线上600mm以上，根据需要投除氧器加热。②除氧器加热的投入：开启辅助蒸汽至除氧器管道疏水阀，疏水暖管结束后开进汽门，检查管道无振动现象。根据锅炉要求提高除氧器水温（≯3℃／min）。除氧器压力达0.147MPa时除氧器压力调节阀投自动，转入定压运行。③水温达到要求后，启动电动给水泵向锅炉上水。④机组负荷升至120MW以上，四抽压力＞0.2MPa，开启四抽至除氧器电动门，缓慢关闭辅助蒸汽至除氧器进汽调节阀，除氧器转入滑压运行。正常运行维护及注意事项①除氧器上水至正常水位时，才允许向除氧器进汽。②除氧器压力0.147～1.33MPa，出水温度不大于189℃。③除氧器正常运行中就地水位计与DCS画面上水位指示应一致，除氧器水位正常2100mm，允许变化范围2000～2200mm，水位自动调节正常。④除氧器应无水冲击声和振动，系统无泄漏。⑤给水溶解氧≤7µg／L。异常和事故处理　　除氧器运行中的典型事故主要有压力、水位异常、除氧器振动等。旁路系统　　大型中间再热机组均为单元制布置，为了便于机组启停、事故处理及特殊要求的运行方式，解决低负荷运行时机炉特性不匹配的矛盾，基本上均设有旁路系统。所谓的旁路系统是指锅炉所产生的蒸汽部分或全部绕过汽轮机或再热器，通过减温减压设备（旁路阀）直接排入凝汽器的系统。概述旁路系统型式　1两级串联旁路系统　2两级并联旁路系　3三级旁路系统　4大旁路系统旁路系统示意图旁路系统装置的功能：　　①缩短启动时间，改善启动条件，延长汽轮机寿命；　　②溢流作用：即协调机炉间不平衡汽量，溢流负荷瞬变过程中的过剩蒸汽。由于锅炉的实际降负荷速率比汽机小，剩余蒸汽可通过旁路系统排至凝汽器，使机组能适应频繁启停和快速升降负荷，并将机组压力部件的热应力控制在合适的范围内；　　③保护再热器：在汽轮机启动或甩负荷工况下，经旁路系统把新蒸汽减温减压后送入再热器，防止再热器干烧，起到保护再热器的作用；④回收工质、热量和消除噪声污染：在机组突然甩负荷（全部或部分负荷）时，旁路快开，回收工质至凝汽器，改变此时锅炉运行的稳定性，减少甚至避免安全阀动作。景电汽轮机组旁路系统本机组采用的是瑞士CCIAG生产的高、低压两级串联旁路系统，高旁35%BMCR主蒸汽容量，流量为852.4t/h，低压旁路系统容量为高压旁路系统容量+减温喷水量，单套流量为577.5t/h。旁路装置的驱动执行器采用气动执行机构，高压旁路从汽机入口前主蒸汽总管引出，经减压、减温后接至再热冷段蒸汽管道，高压旁路的减温水取自给水泵出口的给水系统。低压旁路每台机组安装二套，从汽机中压缸入口前再热蒸汽主管引出，经减压、二级、三级减温后接入凝汽器，减温水取自凝结水精处理装置出口的凝结水系统。　高压旁路阀示意图低压旁路阀示意图低压旁路投入时，减温喷水必须同时投入，否则将导致进入凝汽器内的蒸汽温度超过允许值，对减温减压器和凝汽器造成损害。旁路系统的动作条件高旁的快关条件1给水压力小于2Mpa2高旁出口压力大于5Mpa3高旁出口温度大于460℃低旁快关条件：1真空低于76Kpa2凝汽器水位大于1800mm3凝结水母管压力小于1.0Mpa4低压缸排汽温度大于120℃5低旁出口温度大于200℃旁路系统的运行旁路系统投用前检查检查仪用气压力正常。检查高、低压旁路均在关闭位置。确认旁路系统各阀门严密无泄漏。检查主机真空系统、凝结水系统、给水系统运行正常。高、低旁减温水阀前手动阀全开。确认旁路系统各保护、联锁和自动装置正常。检查各阀门操作装置动作正常，阀位指示正确。检查开启旁路系统的疏水阀门。检查旁路减温水压力正常。凝汽器真空具备旁路投入条件。检查旁路系统预热管道阀门开启且畅通高旁的启动汽轮机进行中压缸启动时，必须投入旁路系统。当锅炉点火后，延时3秒，“高旁启动”方式自动准备投入。高旁自动开启10%，维持高旁“最小阀位”控制方式，当高旁开度反馈大于2%时，联锁开启高旁减温水调节阀前隔离阀。投入高旁减温水调节阀自动，设定高旁温度为300℃。随着锅炉燃烧量增加，主蒸汽压力逐步上升，当主汽压≥1.1MPa时，高旁重新置为“最小压力”控制方式，维持主汽压力为1.1MPaMPa，逐渐增开高旁。当高旁开度到30%时，保持高旁阀位不变，随着锅炉燃烧量增加，逐步将主蒸汽压力提高到8.0MPaMPa。高旁维持主汽压力在8.0MPaMPa，逐步增加开度，完成汽轮机的冲转、暖机、定速、并网操作。当汽轮机进行切缸操作时，高旁自动维持主汽压力不变而全关。减温水调节阀及前截阀自动关闭。自动方式低旁启动锅炉点火后，延时1秒，可投入低旁自动，在自动方式下，再热汽压力初始值为0.2MPaMPa，当再热汽压力小于0.2MPaMPa时，低旁保持全关位。当再热汽压力大于0.2MPaMPa时，低旁根据设定值与再热汽压力的偏差，控制低旁的开度。当低旁阀反馈大于2%时调节阀前截阀自动开启，投入本侧低旁减温水自动，低旁阀后温度设定值为90℃。当汽轮机切缸完成后，强制全关低压旁路阀，减温水调阀及前截阀自动关闭。旁路系统手动投入根据锅炉要求开启高低旁减压阀，控制升压升温速度。旁路系统的正常运行维护与注意事项1对于气动控制旁路系统要经常检查压缩空气压力正常，系统无泄漏。2高低旁暖管阀处于开启位置。3高压旁路开启时，应先开高旁减压阀，后开高旁减温水阀；关闭时，应先关高旁减温水阀，后关高旁减压阀。低压旁路开启时，应先开低旁减温水阀，后开低旁减压阀；关闭时，应先关低旁减压阀，后关低旁减温水阀。4高旁阀关闭时，减温水阀应关闭，否则手动强制关闭减温水阀。5汽轮机凝汽器真空低于设定值或破坏真空紧急停机时，不得开启低压旁路阀。