60MW抽汽式汽轮机说明书

1、Z59807.01/01C60-8.83/(1.233)60MW抽 汽 式 汽 轮 机说明书南京汽轮电机( 集团 ) 有限责任公司南 京 汽 轮 电 机（集团）有限 责 任 公 司C60-8.83/(1.233) 60MW抽汽式汽轮机说明书代号Z59807.01/01代替共40 页第1页编制罗明芝2006.6校核杨方明2006.7审核蔡益斌2006.7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1Z59807.01/011. 汽轮机的应用范围及主要技术规范1.1 汽轮机的应用范围及特点本汽轮机为高压、单缸、冲动冷凝式汽轮机，与锅炉、发电机及其附属设备组成

2、一个成套发电设备。本汽轮机不能用于拖动不同转速或变转速机械。本机组通流部分进行了优化设计。调节级采用了新型的子午面收缩静叶喷嘴；采用了后加载叶型，在有效降低叶栅损失的基础上增加了叶片强度，并且使得变工况运行时通流部分能维持较高的热力性能；高压部分的隔板还采用了分流叶栅结构；低压部分采用了应用全三维技术设计的复合弯扭叶栅，并采用了自带冠叶片；动叶顶部普遍采用高低齿汽封，以降低泄漏损失。上述措施有效提高了机组的安全性、效率和做功能力。本机组汽轮机调节系统采用数字电液调节系统（简称DEH），采用 DEH系统将比一般液压系统控制精度高，自动化水平大大提高，它能实现升速（手动或自动），配合电气并网，负荷

3、控制（阀位控制或功频控制）及其他辅助控制，并与DCS通讯，控制参数在线调整和超速保护，能使汽轮机适应各种工况并长期安全运行。1.2汽轮机主要技术规范序号名称单位数值1.主汽门前蒸汽压力MPa(a)8.839.32最高2.最低5358.34主汽门前蒸汽温度540最高3.t/h最低525252进汽量额定抽汽工况最大进汽量2804.汽轮机额定功率MW605.汽轮机最大功率MW65.376.额定抽汽工况排汽压力kPa(a)5.27.纯凝额定工况排汽压力kPa(a)6.28.给水温度 额定抽汽工况224.8纯凝额定工况226.89.额定抽汽工况抽汽量t/h5010.额定抽汽工况抽汽温度压力 /Mpa(a

4、)305.43/1.3411.额定抽汽工况汽轮机汽耗( 计算值 ) kg/kW.h4.27912.额定抽汽工况汽轮机热耗( 计算值 ) kJ/kW.h818013.冷却水温度额定20最高3314.汽轮机转向(机头向机尾看) 顺时针方向15.汽轮机额定转速r/min300016.汽轮机单个转子的临界转速r/min160017.汽轮机轴承盖最大振动mm0.0318.临界转速时轴承盖最大振动mm0.1019.汽轮机中心高( 距运转平台 )mm80020.汽轮机本体总重t12721.汽缸上半起吊重t2522.汽缸下半起吊重( 不包括隔板 ) t3523.汽轮机转子总重t18.724.转子最大直径mm2

5、68125.转子最大静挠度mm0.3926.转子重心距前轴承中心线距离mm279227.末叶片高度mm6652Z59807.01/0128.汽轮机本体最大尺寸(长宽高 )mm74512 7090 326029.转子转动惯量 ( 半径 )kg.m2975.21.3汽轮机辅机的主要技术规范a. 汽封加热器型号JQ-46-1冷却水量139.7 t/hb.冷却水最大压力1.5 Mpa冷凝器型 式分列两道制表面式冷却面积3500 m2无水时净重70 t运行时重量 ( 含水重 )100 t冷却水量 ( 设计值 )9900 t/h冷却水温度 ( 设计值 )20喉部绝对压力( 设计值 )4.41 kPa水室内

6、允许最高工作压力0.196 MPac.水阻0.039 MPa冷油器型号YL-70冷却面积270 m冷却油量1200 l/min冷却水量163t/h水阻0.07MPa0.012MPa油阻d低压加热器Z082.82.61Z082.82.62Z082.82.63型号水阻1.62kgf/cm 21.96 kgf/cm 20.94 kgf/cm 2设计蒸汽压力0.8MPa(a)0.4MPa(a)0.1MPa(a)设计水压力1.5MPa1.5Mpa1.5Mpae加热面积170m 2220 m 2170 m2油箱3327kg净重油箱容积 :正常油位为312m最高油位为13.2m 3外形尺寸 mm4326 1

7、512 30051.4 汽轮机技术规范的说明1.4.1制造标准 : GB/T5578-1985固定式发电用汽轮机技术条件。1.4.2汽轮机润滑油牌号GB11120-1989 L-TSA 汽轮机油 , 对本汽轮机一般使用L-TSA46 汽轮汽轮机润滑油推荐使用机油 , 只有在冷却水温度经常低于15时 , 允许用 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。3Z59807.01/012. 汽轮机结构及系统的一般说明2.1 结构说明2.1.1概述, 其静止部分又包括前、中、后汽缸、汽轮机结构包括静止部分和转子部分隔板、前后轴承座、前后轴承和前后

8、汽封等。汽轮机通流部分由一个单列调节级和二十一级压力级组成。汽轮机前支点为一径向推力联合轴承，装于前轴承座内，为机组相对死点，后轴承为一径向轴承，装于后汽缸内。汽轮机通过一副半挠性波型联轴器与发电机相连。前汽缸有一对由下缸法兰延伸出来的猫爪搭在前轴承座两侧的滑键上，滑键内有冷却水腔室，以阻断猫爪的热量向前轴承座传导。前轴承座支承在前座架上, 为了确保机组在运行中的自由膨胀和对中 , 前座架上布置了轴向导向键, 后汽缸尾部有轴向导板，前汽缸与前轴承座之间有立销。后汽缸则支承在后座架上，后座架由中、后、侧三对基架组成，其中左右两侧基架上有横向销，横向销与汽轮机中心线的交点形成了机组的膨胀死点。汽轮

9、机前轴承座内有推力轴承前轴承，主油泵，主油泵联轴器，危急遮断装置，危急遮断器轴，前轴承座内部油管路等部套，转速和轴向位移探头用转速测量装置，偏心探头用安装支架也安装于前轴承座内。在前座架上装有热胀指示器,以反映汽轮机静子部分的绝对热膨胀。胀差探头用安装支架安装于后汽缸联轴器处，振动速度传感器安装于轴承盖上。2.1.2转子16 级压力级采用整锻结构；17-21 级采用汽轮机转子为整锻套装结构型式。调节级和前套装叶轮结构，套装叶轮间均采用了径向键，内孔无键槽，大大提高了套装叶轮的强度。调节级和前 12 级压力级叶片采用”T”型叶根，叶型为等截面，13-18级采用 ”T”型外包式叶根， 用填隙条胀紧

10、。 19级采用三叉型叶根，20-21 级采用四叉型叶根，21级叶片采用了拉筋。0-13级直叶片动叶顶部全部有围带。14-21级动叶片为自带冠扭叶片。2.1.3喷咀组、隔板、隔板套T 型槽道分别嵌入四只喷嘴室内，本机采用喷嘴调节配汽方式，高压喷嘴分成四组，通过采用径向销钉定位，并装有密封键。喷咀组的子午面收缩静叶喷嘴焊接在内外围带中。本机有七个隔板套，1-19 级隔板分别装在隔板套内，20， 21 级隔板装在汽缸内。采用隔板套，可缩短轴向长度，有利于起动及负荷变化。隔板套中分面都有定位销及联接螺钉固定，因此与汽缸上半是分开的。隔板与隔板套，隔板套与汽缸之间的联接，均采用了悬挂销，隔板与隔板套的底

11、部中间有固定键，以保证膨胀时静子与转子中心相吻合。全部隔板均采用了焊接结构， 高压 1-3 级采用了窄喷嘴和宽叶型汽叶组成的分流叶栅结构，在保证隔板强度和刚度的同时有效降低了流动损失。1-16 级直叶片隔板均采用围带焊接式。17-21级隔板静叶采用了复合弯扭叶片，静叶片直接焊接在隔板内外环上，不再采用传统的铸造隔板。2.1.4 汽缸本机组汽缸为前、中、后汽缸组成的单缸结构形式。前缸材料为ZG20CrMoV，并采用了波形法兰，配有法兰螺栓加热装置，以便于快速起动，蒸汽室与喷嘴室焊为一体并与前汽缸组合在一起，喷嘴室与前汽缸间有导向键，便于其受热膨胀。四个蒸汽室分别布置在前汽缸的左侧，右上侧，右侧，

12、左上侧，内装有调节汽阀，由四根导汽管与主蒸汽管相连。前汽缸还开有两个回热抽汽口，分别通向1 ， 2 号高加。中缸材料为ZG25。中缸下半开有回热抽汽口，分别通向除氧器及1-3 号低加。前汽缸与中汽缸连接的垂直法兰面上，左右两侧各开有一段密封槽，电站现场合缸后，往里灌注密封涂料（耐温300 以上，且耐压0.7Mpa 以上），以加强十字交叉部的汽密性。后汽缸为焊接件，材料为 Q235-A。后汽缸具有特制扩压管，其空气动力特性和刚性都较好。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 , 保护后汽缸和冷凝器。2.1.5 轴承, 它是本机轴承有两只径向椭圆轴承。推力轴承与汽轮机前轴承

13、组成了径向推力联合轴承三层球面结构的椭圆轴承, 安装在前轴承座内。 后轴承为二层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。2.1.6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 , 经滤网、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4Z59807.01/01阀前

14、压力测点。阀后压力温度及阀壳壁温测点,阀杆漏汽分别接至除氧器和汽封加热器。主汽门装于具有一定弹性的座架上，座架可视为死点，以承受主汽门前的管道推力，使其不直接作用于汽轮机的本体，以避免由于管道推力过大而影响机组的动态对中。主汽门后为四根导管，分别与四个调节汽阀联接。导管具有一定的挠性，以吸收导管本身的热膨胀变形及整个汽缸的热膨胀位移。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

15、活动试验滑阀，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。2.1.7后汽缸喷水降温装置当汽轮机在起动、空负荷或低负荷运行时，蒸汽流通量很小，不足以带走低压缸内摩擦鼓风产生的热量，容易使排汽缸温度升高而引起汽缸变形、破坏汽缸转子中心线一致等一系列问题。本汽轮机的后汽缸布置了喷水降温装置，当排汽温度高于 65时 , 可通入冷却水以降低后汽缸温度，确保后汽缸和冷凝器的运行安全。2.1.8 回转设备机组的回转设备，装于后汽缸轴承盖上，由电动机传动经两级齿轮减速后，转子盘车速度为 58r/min ，这种速度保证了汽缸上下半温度均匀，轴承油膜形成和转子

16、不致产生热弯曲。起58r/min动时，拨出锁销，推动手柄，会自动开启电机，自动供润滑油。当冲动转子，转速大于时，能自动退出，并自动切断电机电源和装置的润滑油。本装置可电动，也可手动。在汽轮机及发电机各轴承处，装有高压顶轴装置，在开始盘车前必须先开启顶轴用高压油泵，当转速大于58r/min 时，即可停止顶轴油泵。在停机时，当转速降至58r/min左右，即可投入顶轴油泵。此外必须注意：在连续盘车时必须保证润滑油的连续供给！2.1.9 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

17、水腔室，以阻断蒸汽热量向配汽机构传导。四个调节汽阀分别焊在前汽缸的左侧，右上侧，右侧，左上侧，调节汽阀开启顺序如图所示：为使机组在起动和非设计工况下运行时，前汽缸的温度场比较均匀，且轴承受力点也能较稳定，故采用了上述方式。2.1.10汽封机组的前后汽封和隔板汽封，均采用了梳齿式汽封结构。这种汽封结构的转子上面的汽封高低槽齿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。前汽封的弹性圈为整圈结构，需随转子一同安装。5Z59807.01/012.2 热力系统2.2.1主汽系统, 以分离蒸汽中的水滴来自锅炉的新蒸汽经电动隔离阀到主汽门。

18、主汽门内装有蒸汽滤网和防止杂物进入汽轮机。蒸汽经主汽门后，经四根导管分别进入四个调节汽阀，蒸汽在汽轮机中膨胀作功后排入冷凝器凝结成水, 借助凝结水泵打入汽封加热器及1，2，3 号低压加热器，经除氧器加热除氧的凝结水，由给水泵升压后再经两级高压加热器进入锅炉。高压加热器有电动旁路门，当高压加热器发生故障时，给水直接打入锅炉。为适应滑参数起动的需要，电动隔离阀前有一管道经减温减压器旁路到冷凝器。凝结水泵后有一路凝结水可引入冷凝器上部,在汽轮机作低负荷运行或主蒸汽旁路时,使一部分凝结水重新回到冷凝器用于冷却旁路蒸汽和维持冷凝器与凝结水泵系统正常运行。主蒸汽管路、抽汽管路及蒸汽旁路管道应对称布置或增加

19、热胀补偿弯头, 以尽可能抵消或减小对汽轮机的推力。2.2.2回热抽汽系统机组有六级回热抽汽，第一道抽汽送入二号高压加热器；第二道抽汽送入一号高压加热器并有工业用汽； 第三道抽汽送入0.588Mpa 的除氧器； 第四道抽汽送入三号低压加热器；第五道抽汽送入二号低压加热器；第六道抽汽送入一号低压加热器。前五道抽汽管路中均装有压力水控制抽汽阀；第六道抽汽口的抽汽管路中则采用了普通的逆止阀。2.2.3汽封系统汽轮机前后汽封近大气端的腔室和主汽门、调节汽阀及各抽汽阀门等各阀杆近大气端的漏汽均有管道与汽封加热器相连, 使各腔室保持-1.013kPa -5.066kPa的真空 , 以保证蒸汽不漏入大气。同时

20、可将此漏汽加热凝结水以提高机组的经济性。前后汽封的平衡腔室和各阀杆的高压漏汽端均与均压箱相连, 均压箱上装有汽封压力调整分配阀 , 使均压箱保持2.94 29.4kPa,当均压箱中压力低于2.94kPa时 , 高于 2.94kPa的抽汽通过该分配阀向均压箱补充, 当均压箱中压力高于29.4kPa时 , 多余的蒸汽也通过汽封压力调整分配阀排入冷凝器中。2.2.4当汽封加热器工作失灵时，管路中有一向空阀可以打开。真空系统, 在冷凝器内即形成真空。 为了去除在运行蒸汽在汽轮机内膨胀作功后排入冷凝器凝结成水中逐渐积聚在冷凝器中的空气, 在冷凝器两侧装有抽气管, 由射水抽汽器将空气吸出排入大气。2.2.

21、5疏水系统汽轮机本体及各管道的疏水分别送入疏水膨胀箱。待压力平衡后送入冷凝器。2.2.6法兰螺栓加热系统?本机有外引蒸汽的自流式法兰螺栓加热为加速机组起动、带负荷及降低热应力与热变形，系统。本系统汽源由新蒸汽或除氧器供给，根据汽缸温度和起动带负荷要求调节到需要的温度。新蒸汽节流后进入加热联箱，然后分两路：一路进入左侧法兰，加热法兰和螺栓；另一路进入右侧法兰，加热法兰和螺栓。乏汽及疏水进入疏水膨胀箱。加热联箱上装有安全阀。根据起动要求，监视法兰壁温及螺栓温度，随时控制进汽量。当箱内压力大于 0.685MPa 时应排空。 ( 本系统制造厂仅供系统图具体结构及布置由设计院考虑) 。2.2.7局部冷却

22、系统( 本厂不供 )为减少汽缸对凸轮机构和前轴承座的热传导，以避免凸轮机构和前轴承座的温度过高，其座架的内腔室可通入冷却水。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。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。4 汽轮机的运行及维护4.1 综述汽轮机的合理起动、运行、停机是汽轮机的可靠性、经济性及长寿命的可靠保证 , 运行单位应根据具体情况, 制定出较为完善的现场运行规程。本章仅列出主要的规范 , 在编制现场规程时, 可参考DL/T608-1996 200MW级汽轮机运行导则作为基础, 在不违背本章所列规范的条件下, 加以补充和完善。6Z

23、59807.01/014.2 新蒸汽参数规范4.2.1 主汽门前蒸汽参数正常变化范围8.83MPa(a)压力最高 9.32MPa(a)最低 8.34MPa(a)温度535 最高540 最低525 4.2.2当主汽门前蒸汽压力为9.8 MPa(a) 或蒸汽温度为 545 时，每次运行不超过30min ，全年累计不得超过 20h。4.2.3当主汽门前蒸汽压力小于8.34 MPa(a) 或蒸汽温度小于 525 时，应按规定减负荷运行4.3 负荷限制规范4.3.1 为了保证机组安全经济地运行，汽轮机必须严格控制在“热力特性曲线”所规定的工况范围内运行。4.3.2 在下列情况下，允许汽轮机带额定电功率长

24、期运行：4.3.2.1进汽压力降到 8.34 MPa(a) ， 进汽温度降到 525 ，冷却水进水温度不超过204.3.2.2冷却水进水温度升高至33，但应满足下列条件:进汽参数不低于额定值；冷凝器保持计算耗水量；105% 。进入高压加热器的给水量不大于该工况下汽轮机总进汽量的4.3.3 汽轮机减负荷运行汽轮机的进汽参数或排汽压力偏离规范值时，汽轮机应按照热力特性曲线规程减负荷运行。4.3.4 为了使汽轮机各部件有足够的均匀的寿命，推荐汽轮机长期运行时所带的电负荷在额定负荷的三分之一以上。4.4 温升、温差控制规范起动、带负荷与停机过程中，应将温升、温差控制在以下范围项目单位控制规范主汽门前蒸

25、汽温升率 /min2.8 3.2主汽门前蒸汽温降率 /min2主汽门外壁温升率 /min4.6 5主蒸汽管外壁温升率 /min7调节阀蒸汽室外壁温升率 /min4.6 5汽缸法兰外壁温升率 /min3汽缸法兰内壁温升率 /min4汽缸法兰内、外壁温差120汽缸法兰中心与螺栓温差35 45上下汽缸温差9差胀（ mm ）0 0.20.9 1.521.3上汽缸外壁温度（）125 130250360 380400汽缸法兰外壁温度（）60 702102803104.5.5汽轮机热态起动热态起动温度变化范围较大，以下仅给出一些原则，用户应根据具体情况和经验采取不同措施。热态起动最关键的问题是控制高温部分的

26、过冷却和负差胀，正常情况下不需要暖机，低速检查后即可升速到额定转速。升速率通常为 100 300r/min ，过临界转速时多采用300 600r/min汽轮机热态起动应遵守以下各点：a 进入汽轮机的蒸汽温度应高于进汽室缸壁温度(大于 50 )。b 在冲动转子前 2h 转子应处于连续盘车。c 在连续盘车情况下，应先向轴封送汽，然后再抽真空。d 需维持真空约 -0.08MPa 。e 高压缸调节级上下部温差不超过45。4.5.6 汽轮机在升速过程中应注意下列各点:a.升速时 ,真空应维持在-0.08MPa 以上 ,当转速升至3000r/min时 ,真空应达到正常值.b 轴承进油温度不应低于30。当进

27、油温度达45时，投入冷油器(冷油器投入前应先放出油腔室内的空气)，保持其出油温度为35 45。c 升速过程中，机组振动不得超过0.03mm ，一旦超过该数值，则应降低转9Z59807.01/01速直至振动消除，维持此转速运转30min ，再升速，如振动仍未消除，需再次降速运转120min ，再升速，如振动仍未消除，则必须停机检查。（过临界时允许0.10mm ）。4.5.7并网与带负荷应注意下列各点:运转正常后，按规定作各部套试验并作全面检查，一切正常后，即准备并网和接带负荷。各部套调试及汽机的调节详见调节系统说明书。a. 汽轮机并入电网前的条件：汽轮机空负荷运行 20min 一切正常；各种试验全部结束；高压缸下部温度达220 以上。b. 当负荷带到 4000kW 时进行下列工作：关闭隔离门前的疏水；关闭各疏水门。c. 带负荷过程中，严密监视汽轮机运行情况，各测点的参数应在正常值范围内。如有异常，应减小负荷，待恢复正常。稳定30min 后再逐渐加负荷。4.6 运行中的维护4.6.1 运行中应特别注意下列主要参数，使其符合规范;4.6.1.1新蒸汽参数(见 1.2 技术规范 )4.6.1.2电网周波应为48.5 Hz 50.5Hz4.6.1.3调节系统、轴承及润滑油系统各测点的参数，应维持在正常范围内( 详见 1.3 汽轮机调节保安系统的主要技术规范)4