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1、汽輪機設備規范及構造概述第一節 設備規范一、汽輪機設備規范序號項 目單位額定工況參數1型號NC30016.7/537/5372制造廠哈爾濱汽輪機廠有限公司3型式亞臨界，一次中間再熱，單軸，兩缸兩排汽、單抽供熱凝汽式汽輪機4功率MW3005主蒸汽壓力MPa16.76主蒸汽溫度5377主蒸汽流量t/h926.688再熱壓力MPa3.499再熱溫度53710再熱蒸汽流量t/h755.4111排汽壓力Pa539012供熱抽汽流量t/h48055013供熱抽汽壓力（可調整）Mpa0.2450.687 27914回熱級數級815排汽濕度%8.916最大允許主汽壓力MPa17.517最大主蒸汽流量t/h10
2、2118最大功率MW327.518工作轉速r/min300019最大允許系統周波擺動Hz48.550.520空負荷時額定轉速擺動r/min121噪音水平dB8522軸承振動mm0.02523通流級數級3624高壓級數級+1225中壓級數級1126低壓級數級2627高中壓轉子臨界轉速r/min173928低壓轉子臨界轉速r/min161329發電機轉子臨界轉速r/min1290/345330末級葉片長度mm90031盤車轉速r/min3.3532最大轉子外緣直徑mm352833汽輪機總長度mm1730034高壓轉子重量t27.835低壓轉子重量t54.736調節系統形式DEH二、發電機設備規范序
3、號項 目單位額定工況參數1型號QFSN-300-22制造廠哈爾濱電機廠有限公司3額定功率MW3004最大功率MW3005額定轉速r/min30006額定功率因數0.85（滯后）7臨界轉速r/min13908定子電流KA60309頻率HZ5010冷卻方式水氫氫11勵磁方式自并勵靜止勵磁系統12定子電流KA1813轉子電壓V370014額定容量MVA353 15最大連續容量MVA38816額定電壓kV20 第二節 構造概述一、一、汽輪機結構簡介NC300-16.7/537/537 汽輪機為亞臨界，一次中間再熱，單軸，兩缸兩排汽、單抽供熱凝汽式汽輪機。機組按照“以熱定電”的原則，結合國內外先進的設計
4、經驗進行重新設計，通流結構介于反動式與沖動式透平之間，級數少，效率高；整鍛轉子高壓通流反向布置，中壓通流正向布置，低壓通流為對稱布置，軸向推力自平衡；采用多層缸結構，通流部分軸向間隙大，徑向間隙小，具有較好的熱負荷適應性；采用數字式電液調節（DEH）系統，自動化程度高。引進后對該機組進行了完善化采用控制渦流型設計；現在又采用全三維設計手段，進行了全面優化設計。全部動葉自帶圍帶成圈聯接；高壓缸壓力級葉片為倒 T 型葉根，中、低壓采用“P”型葉根。整機在可靠性及經濟性方面均有進一步的提高。1、高中壓缸合缸，通流部分反向布置，且為雙層缸；低壓缸由外缸、1 號內缸、2 號內缸組成，為三層缸。它是雙流程
5、、雙排汽、對稱布置，其外缸兩端各設有一噴水減溫裝置，頂部裝有兩只大氣閥。2、高中壓轉子和低壓轉子均為整鍛轉子，兩者連接為剛性連接；為平衡軸向推力，在高中壓轉子上設置有高、中、低壓平衡活塞。高中壓轉子為無中心孔轉子，低壓轉子為有中心孔轉子.高壓轉子有一個單列調節級（純沖動級）和 12 個反動式壓力級，中壓轉子有 11個反動式壓力級；低壓轉子有 26 個反動式壓力級，共 36 級。3、高壓缸進汽分別從汽輪機兩側進入。1 號高壓主汽門控制 2 號、4 號高壓調門；2 號高壓主汽門控制 1 號、3 號高壓調門；各汽門由各自獨立的單側油動機控制。進汽方式遵循對稱進汽原則。中壓缸進汽由兩組聯合汽門控制，每
6、組聯合汽門包括一只中壓主汽門和一只中壓調門，分別裝在前箱兩側，各汽門同樣由各自獨立的單側油動機控制。4、新機組投運初期，采用“單閥”控制方式，即 14 號高調門開度均一致，配汽方式為節流方式；運行 6 個月后，可采用“順序閥”控制方式，即噴嘴配汽方式。整個沖轉過程中，均采用“單閥”方式。5、汽缸死點和膨脹汽缸死點在縱銷和橫銷中心線的交點上，高、中、低壓缸以死點為中心，通過高中壓缸帶動前軸承向前膨脹；前軸承座的軸向位移就表示了高、中、低壓缸向前膨脹值之和，即絕對膨脹（總脹）。在高壓部分，由于轉子向發電機端膨脹，與汽流方向相反，而高壓靜葉持環隨汽缸向機頭端膨脹，這樣產生負差脹；在中壓部分，中壓靜葉
7、持環隨汽缸向機頭膨脹，而轉子向發電機端膨脹，與汽流方向一致，產生正差脹。6、轉子死點和膨脹：轉子以推力盤為死點，向發電機方向膨脹。二、二、本體結構特性1、蒸汽流程：新蒸汽從下部進入置于該機兩側的兩個固定支持的高壓主汽聯合閥后，各經兩個調節閥分別進入高中壓合缸高壓部分噴咀室，再由四組噴咀組(每組8個噴咀)進入正向調節級，而后汽流折回180，再進入反向的12級反動級后排出高壓缸到再熱器，中間再熱后的蒸汽從該機前部進入置于該機前箱兩側浮動支持的中壓再熱調節聯合汽閥后，經調節閥分別從下部進入高中壓合缸中壓部分，經過正向的11級反動級后從上部排出汽缸，再經過一根連通管進入低壓缸，低壓缸為雙分流結構，蒸汽
8、從中央流入經過正反向各六級反動級后從兩個排汽口排入兩個相同的凝汽器。2、高中壓調節聯合閥：高壓主汽調節聯合閥是一個整體耐熱合金鋼鑄件，它包括一個主汽閥和兩個相同的調節閥，這些閥門的開度均由各自油動機控制，油動機又由數字電液調節系統來控制，中壓再熱調節聯合閥是一個整體耐熱合金鋼鑄件，各有一個搖板閥和一個調節型遮斷閥組成。3、高中壓汽缸：此汽缸是高壓與中壓合缸的雙層缸結構，由外缸、高壓內缸、中壓內缸組成，高溫部分設計有蒸汽回流冷卻，因此使每個汽缸的溫差和壓差都有所降低。汽缸水平中分面螺栓靠近汽缸壁中心線，使汽缸和法蘭厚度差別減少。上下半結構基本對稱，重量接近，熱容量差別少，因此汽缸熱負荷適應能力強
9、。外缸下半有四個貓爪分別搭在前軸承箱和低壓缸上，每個汽缸均有相對死點及熱膨脹導銷裝置。4、低壓缸：全部由板件焊接而成，為減少溫度差別而設計成三層缸，一個中部，兩個排汽部分由垂直法蘭做永久性聯接，相互有中心定位導向銷以適應膨脹，外缸四周有框架式撐腳，以承受重量及增加剛性，在外缸四個邊中心有健槽以形成絕對死點。5、隔板：該機為反動機型，因此隔板全部為單只靜葉組焊加工成兩半后緊鑲在隔板套上的靜葉環結構，經改進靜葉全部采用扭曲葉片以實現渦流型設計，末兩級隔板為內、外環及靜葉焊接結構。6、轉子：高中壓轉子是一根聯合轉子，調節級在中部，高中壓部分各置前后，是由耐熱合金鋼整鍛而成的結構，調節級根部有冷卻蒸汽
10、孔，并由調節級后抽出一股蒸汽用來冷卻中壓第一級，可使轉子壽命延長，高中壓葉片全部采用自帶圍帶，成圈連結，調節級葉根為叉型，高壓葉根為倒T型，中壓及低壓葉根為直或斜30側裝式楓樹型，高中壓轉子前端連接一伸長軸，推力盤、主油泵、危急遮斷撞擊子裝在上面。高中壓流向相反布置，再由三個平衡活塞將軸向推力平衡，保持一個不大的軸向推力。低壓轉子由強度較高的合金鋼整鍛而成，雙分流，兩側對稱各有六級，轉子中部的26級呈鼓形結構，末級、次末級呈輪狀結構，以達到合理的應力分布，低壓末兩級葉片采用拱形圍帶成圈聯接，葉根為圓弧樅樹形。7、盤車裝置：采用蝸輪蝸桿副傳動，低速盤車，轉速為3.35r/min，當汽機轉速超過盤
11、車額定轉速時，自行脫開，盤車裝在低壓缸下半軸承箱內，小修時不影響操作，為降低盤車負荷，三、四、五、六號軸承均配有高壓油頂起裝置。8、軸承：推力軸承有雙層調整塊，自位性能好，通過6塊調整塊的擺動使軸承合金的負荷中心處于同一水平，使各瓦塊負荷均勻。高中壓轉子的徑向軸承采用可傾瓦式，對中性好，低壓轉子采用二瓦塊可傾瓦軸承及球面三墊塊支持圓軸承，可自動調整中心，并能承受大負荷，運行穩定。10、潤滑油系統：本系統除潤滑系統外，還有供危急遮斷撞擊子用油，潤滑油與 EH 油接口用油和發電機密封油系統用油，潤滑油系統是由汽輪機主軸驅動的主油泵、冷油器，頂軸裝置，盤車裝置，排煙系統，油箱，潤滑油泵，事故油泵，濾
12、網加熱器，油位指示器，油位開關等以及各種脫扣控制裝置和連接管道、閥門、逆止門，各種監視儀表等構成。三、三、汽輪機主要熱力工況1、汽輪機在額定主汽參數和再熱蒸汽參數、背壓 11.8kPa、補給水率為 3%時機組能連續運行，發電機輸出額定功率 300MW(扣除非同軸勵磁所耗功率)，此功率為銘牌功率，此功率下進汽量為保證進汽量。2、汽輪機在額定進汽參數、額定背壓 6.5kPa、補給水率為 0%，進汽量等于保證進汽量時連續運行，發電機輸出功率 312.29MW，稱為最大連續功率（TMCR）3、汽輪機在調門全開、額定進汽參數、額定背壓、回熱系統正常投運、進汽量 1025 t/h時，機組能連續運行并發出最
13、大功率 333.9MW，此時稱為 VWO 工況。4、汽輪機在額定進汽參數、額定背壓、回熱系統正常投運、補給水率為 0%連續運行，發電機輸出功率為 300MW，此為機組的熱耗率（THA）驗收工況，此工況為熱耗率保證值的驗收工況。5、汽輪機在主蒸汽、再熱蒸汽及背壓為額定值時，高加全部切除，能保證連續發出300MW。機組排汽壓力升高至 18.6kPa 時,允許帶負荷連續運行。第三節 汽輪機系統概述1、本機組的主蒸汽系統采用雙管一單管一雙管布置。主蒸汽由鍋爐過熱器出口集箱經兩根支管接出，匯流成一根單管通往汽輪機房，至汽輪機前再分成兩路分別接至汽輪機兩側主汽門。由于鍋爐廠在過熱器出口裝有水壓試驗堵閥，故
14、主汽管道上不設隔離閥。從主蒸汽管上還接出高壓旁路管道及軸封供汽管道。2、本機組的再熱蒸汽系統是指從高壓缸的排汽口到中壓缸中壓聯合汽閥前的所有蒸汽管道系統。其中，高壓缸排汽至鍋爐再熱器進口聯箱間的管道稱為再熱冷段；從再熱器出口聯箱至主汽輪機中壓聯合汽閥之間的管道稱為再熱熱段。3、本機組為自密封供汽系統。軸封供汽系統是自動的且具有汽封壓力自動控制功能，并有防止汽輪機進水而損壞汽輪機的措施，軸封系統的汽源滿足機組冷熱態起動和停機的需要。該系統設有軸封壓力自動調整裝置、溢流泄壓裝置和軸封抽氣裝置。4、輔助蒸汽系統主要由輔汽聯箱、減溫減壓裝置、疏水母管、連接管路及閥門組成。輔助蒸汽系統為機組和全廠的公用
15、汽系統，它的作用是向有關的輔助設備和系統提供蒸汽，以滿足機組在啟動、正常運行、低負荷、甩負荷和停機等運行工況的要求。5、本機組潤滑油系統采用集裝方式。且采用套裝油管路集裝供油系統，具有運行安全可靠的特點。系統主要由主油箱、主油泵、射油器、交流潤滑油泵、直流油泵、溢油閥、2臺100%容量的板式換熱冷油器、切換閥、油煙分離器、排煙風機、頂軸油泵、油氫分離器、低潤滑油壓遮斷器、單雙座逆止閥、套裝油管路、油位指示器及連接管道、監視儀表和進油管上的活動濾網等設備構成。該系統還作為發電機密封油的輔助供油系統。潤滑油系統采用主油泵一射油器的供油方式，汽輪機正常運行時,主油泵由汽輪機主軸直接驅動，主油泵出口油
16、壓向汽輪機危急遮斷隔膜閥提供低壓安全油，并向 1、2 號射油器供油。其中 1 號射油器向主油泵入口供油，2 號射油器供潤滑油,以滿足汽輪發電機組各軸承潤滑和冷卻的需要，并同時向發電機氫密封裝置及頂軸油泵供油。6、本機組調節保安用的動力油采用高壓抗燃油，不設置高壓啟動油泵，在機組啟動過程中,當汽輪機轉速尚未達3000r/min時，主油泵不能工作，此時潤滑油系統由交流潤滑油泵供給。當汽輪機沖轉至3000r/min后，交流潤滑油泵停運做備用。本機組采用數字式電液調節系統(簡稱 DEH)，其液壓調節系統（簡稱 EH）的控制油為14MPa 的磷酸脂抗燃液，而機械保安油為 0.7MPa 的低壓透平油，該系
17、統有一個獨立的高壓抗燃油供油裝置。7、凝結水系統包括凝汽器、凝結水泵、凝結水精處理裝置、低壓加熱器等設備。8、給水系統包括脫氧器、給水泵及高壓加熱器等設備。9、循環水系統采用帶自然通風冷卻塔的二次循環單元式供排水系統，冷卻塔淋水面積為 5500m2。每臺機組共配置 2 臺循環水泵，冬季工況為 1 用 1 備，夏季為 2 臺運行無備用。兩臺機組的循環水泵集中布置于循環水泵房內，循環水泵房位于冷卻塔附近，距主廠房約300 m。循環水泵入口經兩臺控制啟閉機后進入泵的入口水室，兩根 DN1800 的出水管從凝汽器引出主廠房外,出水管均設有電動蝶閥。循環水干管管徑為 2.44m，循環水管內流速為2.3m
18、/s，設計循環倍率為 55 倍。循環水系統的主要功能是向汽輪機的凝汽器提供冷卻水，以帶走凝汽器內的熱量，將汽輪機的排汽（通過熱交換）冷卻并凝結成凝結水。此外，系統還為開式冷卻水等系統提供水源。10、本機組汽輪機具有八級非調整抽汽，分別作為 3 臺高加、1 臺高脫、4 臺低加的加熱汽源。四段抽汽除供脫氧器外，同時還向廠用輔助蒸汽聯箱供汽。11、凝汽器的真空系統由凝汽器、凝結水泵和真空泵等設備組成，其作用是維持汽輪機在一定背壓下運行，同時把排汽凝結成水送回鍋爐參加熱力循環。12、哈爾濱電機廠生產的 QFSN-300-2 型汽輪發電機，采用水-氫-氫冷卻方式。即：發電機定子繞組采用水冷，轉子繞組、鐵
19、芯及定子鐵芯采用氫冷。發電機氫氣、油、水控制系統，分為三個部分即氫氣控制系統、密封油系統和定子繞組冷卻水系統。發電機氫冷系統為閉式氫氣循環系統，熱氫通過發電機的氫氣冷卻器由冷卻水冷卻。氫氣控制系統用來置換發電機內氣體，有控制地向發電機內輸送氫氣，維持機內氫氣壓力、純度的特定要求。密封油系統采用雙流環式油密封，油密封裝置置于發電機兩端端蓋內側，其作用是通過軸頸與密封瓦之間的油膜阻止氫氣外逸。密封油系統部套包括：氫側設兩臺冷油器、密封油箱、氫油分離箱、油一氣壓差閥、壓力平衡閥、油過濾器。密封油系統用來保證密封瓦所需壓力油不間斷地供應，因而使發電機內的氫氣得以密封。定子繞組冷卻水系統設置有自動水溫調
20、節器和離子交換器等輔助裝置，還設有監視水溫、水壓、電導率、流量等參數的表計，并可在超限時發出報警信號。定子繞組冷卻水系統用來保證向定子繞組不間斷地供水，監視水溫、水壓、流量和電導率等參數，系統還設有自動水溫調節器和離子交換器,以調節定子繞組冷卻水進水溫度，提高和保持內冷水的水質。13、開式水循環系統設有兩臺開式循環冷卻水泵，兩臺開式循環泵均為 100%容量，互為備用，并聯連接，夏季水溫高時可同時投入使用。開式冷卻水取自循環水供水母管，經濾網過濾，由開式冷卻水泵升壓后供給各用戶使用，回水匯至循環水出水管。開式循環冷卻水系統主要作用是連續不斷地向主廠房各輔助設備和轉動機械供給冷卻用水。14、閉式循
21、環冷卻水系統為單元制閉合回路系統，由膨脹水箱、閉式水循環冷卻水泵、閉式循環熱交換器以及連接管道、閥門等組成。閉式循環冷卻水系統主要供給水泵及前置泵、凝結水泵軸承冷卻及取樣器冷卻等，其冷卻水為除鹽水，總水量為 75.5t/h。系統中設有兩臺閉式循環水泵，兩臺水一水熱交換器，一臺運行一臺備用。在水泵進口管道上設有一臺低位閉式循環膨脹水箱，用以穩定水泵進口壓力。水一水交換器的二次冷卻水為循環水，夏季為摻混水。15、本廠旁路系統為汽輪機配 35%鍋爐最大連續出力的兩級串聯旁路系統。汽輪機旁路系統由上海電力機械廠生產。主要由電子控制裝置、液壓執行機構和閥門等三個部分組成。高壓旁路由高壓旁路閥(角型)、噴
22、水調節閥、減溫水隔離閥組成。低壓旁路由低壓旁路閥(Z 型)、噴水調節閥、減溫水隔離閥組成。高壓旁路蒸汽從主蒸汽總管接出,經旁路閥減壓減溫后接至再熱冷段蒸汽總管，其減溫水取自給水泵出口管道。低壓旁路從再熱熱段蒸汽總管接出，經旁路閥減壓減溫后至凝汽器入口，在進凝汽器前分兩路經三級減溫后進入凝汽器。其減溫水均取自凝結水泵出口管道。16、汽輪機疏水系統可分為汽輪機本體疏水和蒸汽管道疏水兩部分。汽輪機的本體疏水及本體管道疏水主要包括汽輪機的主汽門和中壓聯合汽門及其至汽輪機本體之間管道的疏水，高壓缸排汽逆止閥及其至高壓缸排汽口之間管道的疏水，各抽汽逆止閥及其至汽缸之間管道的疏水，軸封系統的高壓汽源控制站、
23、輔助汽源控制站、溢流控制站內的閥門、管道以及供汽母管和供汽支管的疏水。對于滑參數啟動方式的再熱機組，其本體疏水系統還包括主蒸汽和再熱蒸汽管的疏水。由于機組啟動暖機的各疏水點壓力不同，汽輪機本體疏水應分別引人壓力不同的疏水母管，再接至本體疏水擴容器。疏水擴容器位于凝汽器附近，其汽水出口側與凝汽器相連。第四節 設備大修周期及標準檢修項目1、大修周期大修周期：六年2、大修標準檢修項目(見表 1-1)表 1-1 標準大修項目清單序號標準檢修項目備注1解體的準備工作檢修項目2高中壓缸外圍設備解體檢修項目3低壓聯通管解體檢修項目4高壓導汽管解體檢修項目5高中壓外缸解體檢修項目6軸端汽封體解體檢修項目7高壓
24、內上缸解體檢修項目8高壓內下缸解體檢修項目9中壓內上缸（即中壓隔熱罩上半）解體檢修項目10中壓內下缸（即中壓隔熱罩下半）解體檢修項目11低壓外缸解體檢修項目12低壓 1 號、2 號內缸解體檢修項目13高壓噴嘴解體不常修項目14高中壓隔板解體檢修項目15低壓隔板的解體檢修項目16清理檢查高中壓內外汽缸檢修項目17清理檢查低壓內外缸檢修項目18高中壓轉子解體檢修項目19清理檢查高中壓轉子檢修項目20低壓轉子解體檢修項目21清理檢查低壓轉子檢修項目22高中低壓噴嘴、隔板的檢修檢修項目23高壓噴嘴組裝不常修項目24隔板汽封的檢修檢修項目25隔板汽封的回裝檢修項目26軸端汽封的檢修檢修項目27軸端汽封的回裝檢修項目281 號6 號支持軸承及推力軸承的檢修檢修項目29密封瓦的檢修檢修項目30滑銷系統的檢修檢修項目31高中壓缸回裝檢修項目32低壓缸的回裝檢修項目33低壓聯通管的回裝檢修項目34汽缸保溫檢修項目35軸承座臺板加注潤滑脂檢修項目36裝復化裝板檢修項目
汽輪機設備規范及構造概述
