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1、2012年8月,2012届新员工汽机专业培训,主蒸汽系统,2,编 写,宛志鹏,吴 琰,付业东,1,目 录一、汽轮机概述二、主蒸汽系统三、轴封系统四、疏水系统五、主蒸汽参数运行规定,一、汽轮机概述,阳光凯迪新能源集团有限公司30MW生物质发电厂汽轮发电机组为西门子工业透平机械有限公司生产,型式为高温、超高压、冲动式、单轴、单缸、轴向排汽凝汽式汽轮机，型号为SST-400。汽轮机额定转速为5514 r/min，发电机额定转速为1500 r/min，汽轮机与发电机为齿轮变速箱连接。汽轮机系统主要包括：主蒸汽系统、回热抽汽及高低压加热器系统、给水除氧系统、凝结水系统、汽封与真空系统、循环水系统、润滑油
2、系统、顶轴油系统、本体疏水系统,2,SST-400机组布局效果图,二、主蒸汽系统,主蒸汽系统主要包含如下系统及设备：1、主蒸汽主管道、2、流量测量装置、3、电动主汽门及旁路、4、自动主汽门、5、调节汽门、6、主蒸汽旁支管 主蒸汽自锅炉过热器出口集箱引出，由一根21922的主蒸汽管先经过电动主汽门，再进入自动主汽门，经上（CV1）、下（CV2）、下（CV3）3个高压调节阀后通过3根高压导汽管分别从进入汽缸的喷嘴室，蒸汽在汽缸膨胀做功后，乏汽沿轴向进入经法兰连接的凝汽器凝结。电动主汽门设有768的旁路管道并设有旁路电动门，用于机组启动初期管道、阀门系统预热使用，同时减少主汽电动门前后压差，延长电动
3、主汽门使用寿命。主汽管道上设有三路分支，经减温减压后分别用于向轴封系统、抽真空系统、除氧器启动加热系统供汽。主蒸汽管道上及自动主汽门底部共设有三路疏水管道，用于停用及暖管启用主蒸汽系统时排除疏水用。主蒸汽管道设有喷嘴式流量测量装置。,ESV和CV阀布置图,CV阀顺时针方向依次为CV1、CV2、CV3,二、主蒸汽系统,高压蒸汽通过一个带有三个控制阀的紧急制动阀后输送给汽轮机，蒸气由这些阀门引导至三个喷嘴组。所有控制阀均由带电液转换器的高压执行器进行控制。低压区的蒸汽则通过一些带有执行器的蒸汽阀片控制输入。流通蒸汽管路上配置了一个高压紧急制动阀,位于控制阀腔上方,由高压油执行机构驱动，并从安全模块
4、接受关闭指令。机组通流部分采用正向流动布置，新蒸汽通过一个自动主汽门（ESV）。和三个带电液转换器的高压调速汽门（CV1、CV2、CV3）进入汽轮机各喷嘴膨胀做功，高压进汽口布置在高压缸头部，汽缸内共设28个带有反动度设计的压力级和一个单列调节级，调节级处是整个汽轮机工作温度最高的部位。新蒸汽管通过3个高压调速汽门（CV1、CV2、CV3）进入汽缸。自动主汽门（ESV)靠液压操作运行。如果发生故障，它能在毫秒之内关闭。,二、主蒸汽系统,机组设有五级非调节抽汽，分别供4台加热器（2高加+2低加）和一台除氧器用汽。二段抽汽和三段抽汽设有分支，向辅汽联箱供汽，用于厂区采暖、除氧器辅助加热、锅炉用汽等
5、工作。1、3、5抽管道在机组本体下部，2、4抽管道在机组本体上部；安装在紧急制动阀内的蒸汽屏风阻止异物进入汽轮机。汽轮机的出口喷嘴和冷凝器由一个膜片保护装置保护，防止出现不允许的压力增长。汽轮机单独配备了排水系统，启动期间产生的凝结水通过它被排放到疏水箱的膨胀管。凝结水积聚在水箱，然后被泵抽到凝汽器热井。安装在紧急制动阀内的蒸汽滤网可以阻止异物进入汽轮机。,汽轮机横剖面,前轴承座,排汽,新蒸汽进口,调速级,一抽,四抽,二抽,后轴承座,三抽,五抽,6,6,5,4,4,3,平衡管,平衡管,平衡活塞,推力轴承,二、主蒸汽系统,主蒸汽管道设计参数：P=13.55MPa,t=543，水压试验压力:20.
6、325MPa；实际工作额定压力12.7MPa，额定温度535，实际工作最大流量124.3t/h。汽封系统供汽汽源也来自主蒸汽，主蒸汽经减压阀减压至0.030.05bar 后，直接供前轴封用汽，再经喷水减温至220供后汽封用汽。前后轴封供汽管道的疏水各自经过一个7mm的节流孔板节流后排至凝汽器。汽轮机的轴封未级漏汽依靠轴加风机抽至汽封冷却器，利用蒸汽余热加热凝结水，疏水再经过一个多级水封装置排至凝汽器。,二、主蒸汽系统,三、轴封系统,一、轴封蒸汽系统包括以下部分：1、蒸汽喷射冷凝器2、安装在冷凝器上的排气扇，将来自冷凝器的空气排向大气。二、汽轮机迷宫轴封配有两个分支。1、内部的分支与密封蒸汽连接
7、。密封蒸汽是通过一个减压减温器从流通蒸汽管道来的。(流通蒸汽压力减到约0,003MPa(g)。2、外部的分支与蒸气喷射冷凝器连接。那儿的蒸汽凝结水和空气用一个风扇被排向大气。平衡鼓是高压端汽封的一部分（相当于高压端汽封的两级高压漏汽），其平衡鼓低压侧出来的汽封漏汽两经两级汽封组（一抽一供两个腔室）达到密封的作用，汽封汽源来自新蒸汽，减压后供高压端，进一步减温后供低压端。前汽封蒸汽温度500，后汽封蒸汽温度200前、后汽封压力0.003MPa,减压阀和减温阀结构体,三、轴封系统,疏水系统是确保主蒸汽管道和汽轮机本体的疏水排放，并防止疏水进入汽轮机。每个疏水点都有两个分支：1、直接排放(在启动期间
8、及停车后使用气动阀)2、固定排放(热静力型疏水阀GESTRA)疏水装置对汽轮机安全运行至关重要，因此，建议每年至少清洗一次疏水阀。为了操作安全,有必要校正所有自动排放装置的功能，这些自动排放装置有的连接于直接蒸汽管道，有的位于调节阀前后，有的在汽轮机壳内，有的位于不可调抽汽装置。汽轮机预热后，直接手动排放装置被关闭，自动排放装置保持运行状态，在关闭进口接头之前，这些自动排放装置绝对不能被关闭。通过调节阀前的手动排污阀,可控制调节阀室的加热速度。,四、疏水系统,热静力型疏水阀功能原理1-该装置启动时,疏水阀全面开放，低温冷凝水和空气被排出。2-随着冷凝水温度渐渐升高,双不锈钢片开始弯曲变形，将喷
9、嘴拉到关闭状态。3-在冷凝水达到饱和温度之前,疏水阀口关闭。处于喷嘴室的热力过程支撑关闭动作。,3,自动疏水阀工作原理,四、疏水系统,热静力型疏水阀的工作原理如下:当汽轮机刚启动时、当低温冷凝水或空气进入疏水阀内时，感温元件（双金属板）是平展的，然后作用于开启方向的操作压力将疏水阀锥全面打开。当冷凝水温渐渐升高，接近饱和温度线时,感温元件开始弯曲（变形），变形所产生的力关闭阀锥，所以疏水阀止住蒸汽流出。在阀锥的关闭方向，叶片弹簧正在运转，该弹簧的运转特征必须与来自湿度试探片(关闭)和蒸汽运行压力(打开)所产生的力相符。,四、疏水系统,自动疏水阀工作原理,极限值实际上是由警报值得出的，而且，以下
10、操作值应该在汽轮机的启动和操作中观注。发电机最大值输出端输出 32.3MW一、正常运行情况下蒸汽参数 额定参数 127 bar(g)/535 最大压力/最高温度 133.4 bar(g)/543 最小压力/最低温度 120.6 bar(g)/527 二、加速和增负荷情况下的 最小压力/最低温度 76 bar(g)/450 极限控制 119 bar(g)进汽流量最大值 124.3 t/h三、短时可接受进汽情况每年不超过12小时压力最大值 152.6 bar(g)每年不超过12小时温度最大值 549C四、流通蒸汽温度变化速率蒸汽温度在稳定状态之前，瞬时变化可达到 20 这种绝对变化可能会使速率变化达到 2/min（之前温度未下降情况下）温度的最大变化速率 5/min,五、主蒸汽参数运行规定,Thank You!,2012年8月,19,
