N300MW汽輪機組熱力系統(tǒng)分析-_TMCR_畢業(yè)設計

1、精品文檔N300MW汽輪機組熱力系統(tǒng)分析- TMCR本科生畢業(yè)設計開題報告 學生姓名學號專業(yè)熱能與動力工程題目名稱N300MW汽輪機組熱力系統(tǒng)-TMCR課題目的及意義目的：汽輪機是高等院校熱能與動力工程專業(yè)的一門專業(yè)課程，是現(xiàn)代化國家重要的動力機械設備。通過本次設計，可以使我進一步深入學習汽輪機原理，基本結構等相關知識，同時也為我以后的工作打下了良好的理論基礎。通過這次設計，還可以培養(yǎng)我的實踐技能，總結合鞏固已學過的基礎理論知識，培養(yǎng)查閱資料、使用國家有關設計標準規(guī)范，進行實際工程設計，合理選擇和分析數(shù)據的能力，鍛煉提高運算、識圖計算機繪圖等基本技能，增強工程概念，培養(yǎng)了我對工程技術問題的嚴肅

2、、認真和負責的態(tài)度，并在實踐過程中吸取新的知識。意義：基于300MW汽輪機熱力系統(tǒng)分析提高了我對本專業(yè)知識的理解，設計中要用到許多本專業(yè)的課程，不僅是知識的鞏固，更重要的是通過設計使我提高了對已有知識的應用能力，也提高了我對未知知識的求知欲望，同時也為我以后的工作打下了良好的理論基礎。所以本次畢業(yè)設計讓我們理論應用于實際，使我們受益匪淺。本系統(tǒng)N300MW汽輪機是亞臨界中間再熱兩缸兩排汽凝汽式機。有八級抽汽供給三臺高壓加熱器，一臺除氧器和四臺低壓加熱器。主要參數(shù)： 主蒸汽壓力： 16.67 主蒸汽溫度： 538 再熱蒸汽溫度：538 排氣壓力：0.00539Mpa主要內容根據華北水利水電學院熱

3、能與動力工程畢業(yè)設計任務書的規(guī)定，此次設計包括幾個階段，基本內容如下：第一部分 N300MW汽輪機概述1了解汽輪機工作的基本原理2掌握汽輪機各組成部分的工作原理及結構特點。主要包括 汽缸、隔板與隔板套、轉子、動葉片等第二部分 熱力系統(tǒng)的設計設計并繪制以下各系統(tǒng)圖1主再熱蒸汽系統(tǒng)2主給水系統(tǒng)3凝結水系統(tǒng)4抽汽及加熱器疏水系統(tǒng)5軸封系統(tǒng)6高壓抗燃油系統(tǒng)，潤滑油系統(tǒng)7本體疏水系統(tǒng)8發(fā)電機水冷系統(tǒng)9繪制原則性熱力系統(tǒng)圖10調節(jié)保安系統(tǒng)圖第三部分 熱力系統(tǒng)的計算熱力系統(tǒng)的計算有傳統(tǒng)的常規(guī)計算方法、簡捷計算、等效熱降法等。本設計采用3種計算方法，對所設計的熱力系統(tǒng)進行經濟性指標計算，并對計算結果進行分析。

4、對常規(guī)計算方法，可參考熱力發(fā)電廠。而簡捷計算作為一種熱力系統(tǒng)分析理論，應用于熱力系統(tǒng)局部定量分析中，具有簡捷方便和準確的明顯特點，目前在生產實踐中已得到廣泛的應用。對這部分的要求是：（1） 熟練掌握3種熱經濟指標的計算方法（2） 應用 3種方法對N300MW在額定工況下機組的經濟性指標進行計算（3） 在h-s圖上繪制該工況下的熱力過程線。（4） 分析各種因素對汽輪機組經濟性指標的影響時間安排12周，開題報告33周，N300MW汽輪機概述46周，熱力系統(tǒng)的設計79周，原則性熱力系統(tǒng)的計算10周， 外文翻譯1112周，編寫畢業(yè)論，準備答辯采取的主要技術路線或方法本次設計本著理論聯(lián)系實際的思想，認真

5、對原始資料進行分析，全面把握熱電聯(lián)產機組系統(tǒng)經濟性分析，搜集大量相關資料，其中包括圖書館以及網上查閱。評價熱力發(fā)電廠熱經濟的方法有很多，但從熱力學觀點來分析，只有兩種基本的分析方法，基于熱力學第一定律的熱量法和基于熱力學第二定律的 熵方法。我國火力發(fā)電廠采用熱量定量評價其熱經濟性，常用的熱經濟性指標主要有能耗（汽耗，熱耗，煤耗）以每小時或每年計其耗量，能耗率（汽耗率，熱耗率，煤耗率）以每或計算，效率以百分比度量。對于設計中出現(xiàn)的問題，要及時準確的查閱相關資料，并請教指導老師。為保證設計質量，設計過程的階段成果應定期的上交指導老師，經指導老師批改都，對錯誤部分要及時糾正，并吸取教訓，降低錯誤率。

6、在整個設計過程中我將使用計算機和手工結合，進行基本的計算和繪圖。首先對原始資料和實例進行分析和調研，做到對原始資料心中有數(shù)，并對具體數(shù)據的優(yōu)勢和困難有深入的了解。其次是查閱相關的資料和規(guī)范，了解相關的新技術，新理念，新設備，并力爭在設計中體現(xiàn)。指導教師意見 簽 名： 年 月 日備注參考文獻 «汽輪機原理» 沈士一 莊賀慶等 著 «熱力發(fā)電廠» 葉濤 著 «汽輪機設備及運行» 劉愛忠 著 «火電廠熱系統(tǒng)節(jié)能理論» 林萬超 著 有關300MW機組的圖冊說明摘要節(jié)能是我國能源戰(zhàn)略和政策的核心?；痣姀S既是能源供應的中心也是

7、資源消耗及環(huán)境污染和溫室氣體排放的大戶，提高電廠設備運行的經濟性和可靠性，減少污染物的排放，已經成為世人關注的重大課題。熱經濟性代表了火電廠的能量利用、熱功能轉換技術的先進性和運行的經濟性，是火電廠經濟性評價的基礎。合理的計算和分析火電廠的熱經濟性是在保證機組安全運行的基礎上，提高運行操作及科學管理水平的有效手段?；痣姀S的設計、技術改造、運行優(yōu)化以及目前國內外對大型火電廠性能監(jiān)測的研究、運行偏差的分析等均需對火電廠的熱力系統(tǒng)作詳細的熱平衡計算，求出熱經濟指標作為決策的依據。因此電廠的熱力系統(tǒng)計算是實現(xiàn)上述任務的重要技術基礎，直接反映出全廠的經濟效益，對電廠的節(jié)能具有重要意義。本文主要設計的是3

8、00MW凝汽式汽輪機。先了解了汽輪機及其各部件的工作原理。再設計了該汽輪機的各熱力系統(tǒng)，并用手繪了各系統(tǒng)圖。最后對所設計的熱力系統(tǒng)進行經濟性指標計算，分析溫度壓力等參數(shù)如何影響效率。本設計采用了三種計算方法常規(guī)計算方法、簡捷計算、等效熱降法。關鍵詞：節(jié)能、熱經濟性分析、熱力系統(tǒng)AbstractEnergy is our countys energy strategy and policies. Thermal Power Plant is the center of energy supply and is large of resource consumption and envi

9、ronmental pollution and greenhouse gas emissions. Improving power plant equipment operation and reliability of economic and reducing emissions has become a major issue of world attention.Represents the thermal power plant economics of energy use, advanced thermal conversion technology functions and

10、running economy is the thermal power plant based on economic evaluation. Rational calculation and analysis of the Thermal Power Plant is to increased operating and running an effective means of scientific management based on ensure the safe operation of generating units. Power plant design, technolo

11、gical innovation, optimization and operation of large thermal power plants at home and abroad Performance Monitoring, running deviation analysis require thermal power plant system on a detailed calculation of heat balance，then，calculate heat economic indicators as the basis for decision-making. Thus

12、 the plant system calculation is an important technique to achieve these tasks based on and it is a direct reflection of the economic benefits of the whole plant. It is important to energy power plantThis article is designed to 300MW Condensing Steam Turbine. I first understand the components o

13、f the turbine and its working principle. I re-design of the turbine of the thermal system and hand-drawn map of each system. Finally, I designed thermal system on the economic index calculation, and analyze how parameters such as temperature and pressure affect the efficiency. This design uses three

14、 methods- conventional method, simple calculation, the equivalent enthalpy drop method.Keyword： energy, economic analysis of thermal, thermal system目錄N300MW汽輪機組熱力系統(tǒng)分析- TMCR1本科生畢業(yè)設計開題報告1摘要4關鍵詞4Abstract5Keyword：6第一章 緒論911 畢業(yè)設計的目的912國內外研究綜述9第二章 300MW汽輪機組的結構與性能1121汽輪機工作的基本原理1122汽輪機各部分的工作原理及結構特點11221 汽缸1

15、1222 隔板與隔板套12223 噴嘴13224 轉子13225 葉片14第三章 熱力系統(tǒng)的設計143.1主、再熱蒸汽系統(tǒng)143.1.1主蒸汽系統(tǒng)153.1.2再熱蒸汽系統(tǒng)153.2主給水系統(tǒng)163.2.1除氧器163.2.2高壓加熱器163.2.3其他173.3凝結水系統(tǒng)173.3.1凝結水用戶173.3.2凝結水泵及軸封加熱器183.4抽汽及加熱器疏水系統(tǒng)183.5軸封系統(tǒng)193.6高壓抗燃油系統(tǒng)203.6.1磁性過濾器203.6.2自循環(huán)濾油系統(tǒng)213.7潤滑油系統(tǒng)213.8本體疏水系統(tǒng)213.9發(fā)電機水冷系統(tǒng)223.10原則性熱力系統(tǒng)233.11調節(jié)保安系統(tǒng)圖243.11.1電子控制器

16、柜243.11.2操作系統(tǒng)243.11.3蒸汽閥伺服執(zhí)行機構243.11.4EH供油系統(tǒng)243.11.5保安系統(tǒng)25第四章熱力系統(tǒng)的計算264.1常規(guī)計算方法264.1.1 整理原始資料274.1.2計算回熱抽氣系數(shù)與凝汽系數(shù)304.1.3新汽量計算及功率校核354.1.4熱經濟性指標計算384.2熱力系統(tǒng)簡捷計算404.2.1熱力系統(tǒng)的計算444.2.2熱經濟指標計算454.2.2.1毛經濟指標464.2.2.2半凈經濟指標464.2.3 熱耗率反平衡檢驗計算474.3 等效焓降法計算474.3.1 給水泵損失功b544.3.2 軸封漏氣的損失功f2554.3.3 軸封漏氣的損失功f155第

17、五章 設計總結56致謝56參考文獻57附錄57附錄1 外文翻譯57附錄2 附圖73第一章 緒論11 畢業(yè)設計的目的汽輪機是高等院校熱能與動力工程專業(yè)的一門專業(yè)課程，是現(xiàn)代化國家重要的動力機械設備。通過本次設計，可以使我進一步深入學習汽輪機原理，基本結構等相關知識，同時也為我以后的工作打下了良好的理論基礎。通過這次設計，還可以培養(yǎng)我的實踐技能，總結合鞏固已學過的基礎理論知識，培養(yǎng)查閱資料、使用國家有關設計標準規(guī)范，進行實際工程設計，合理選擇和分析數(shù)據的能力，鍛煉提高運算、識圖計算機繪圖等基本技能，增強工程概念，培養(yǎng)了我對工程技術問題的嚴肅、認真和負責的態(tài)度，并在實踐過程中吸取新的知識。12國內外

18、研究綜述汽輪機現(xiàn)狀簡述： 1983年瑞典工程師拉伐爾創(chuàng)造了世界上第一臺軸流式汽輪機。這是一臺3.7kW的單機沖動式汽輪機。轉速高達2600r/min。相應的輪周速度為475m/s。在這臺汽輪機中，拉伐爾解決了等強度輪盤、繞性軸和縮放噴嘴等較為復雜的汽輪機技術問題。到1900年這前后的十幾年里基本形成了汽輪機的兩種基本類型 多級沖動式汽輪機和多級反動式汽輪機 自70年代以來，工業(yè)發(fā)達國家汽輪機的制造水平普遍進入百萬級。雙軸汽輪機一度發(fā)展較快，最大單機功率達到1300MW我國自1955年制造第一臺中壓6MW汽輪機以來，在以后的30幾年的時間里，已經走完了 從中壓機組到亞臨界600MW機組的全過程，

19、特別是近10幾年內，發(fā)展較快。只預示著我國將制造出更大功率等級的汽輪機，逐步趕上世界先進水平。目前國際上主要制造企業(yè)：美國通用公司，美國西屋電氣公司，日本3菱公司等。國內主要有：上海汽輪機廠，哈爾濱汽輪機廠，杭州汽輪機廠（工業(yè)用）等。作為現(xiàn)代化國家重要的動力機械設備，在國民經濟中起著極其重要的作用。 汽輪機具有以下優(yōu)點： 1、單機功率大。 2、熱經濟性高。 3、運行安全可靠。 4、可以利用多種燃料和使用壽命長。 汽輪機的設計制造現(xiàn)狀： 本世紀40年代后，尤其是最近20幾年，汽輪機發(fā)展特別迅速?，F(xiàn)代汽輪機的設計和制造主要圍繞增大單機功率為主。增大單機功率能減少單位功率的材料消耗和制造工時，增大單

20、機功率后適宜用較高的蒸氣參數(shù)，可提高機組的熱經濟性，節(jié)約電廠占地面積。 自70年代以來，工業(yè)發(fā)達國家汽輪機設計和制造進入了百萬級。目前，最大的單機功率可達到1300MW。 我國自1955年制造第1臺中壓6MW汽輪機以來，在以后幾10年時間里，已經走完了從中壓機組到亞臨界600MW機組的全部過程，特別是近10年時間里，發(fā)展較快。這預示著我國將制造出更大功率等級的汽輪機，逐步趕上世界先進水平。我本次設計的是300MW汽輪機，它是由哈爾濱汽輪機制造廠制造的亞臨界中間再熱兩缸兩排汽凝汽式汽輪機，型號N300-16.67/538/538。有八級抽汽供給三臺高壓加熱器、一臺除氧器和四臺低壓加熱器。第二章

21、300MW汽輪機組的結構與性能21汽輪機工作的基本原理汽輪機的基本工作原理是汽輪機將蒸汽的熱能轉換成機械能的蝸輪式機械。在汽輪機中，蒸汽在噴嘴中發(fā)生膨脹，壓力降低，速度增加，熱能轉變?yōu)閯幽?。高速汽流流經動葉片時，由于汽流方向改變，產生了對葉片的沖動力，推動葉輪旋轉做功，將蒸汽的動能變成軸旋轉的機械能。汽輪機的轉子與發(fā)電機轉子是用聯(lián)軸器連接起來的，汽輪機轉子以一定速度轉動時，發(fā)電機轉子也跟著轉動，由于電磁感應的作用，發(fā)電機靜子線圈中產生感應電流，通過變電配電設備向用戶供電。從能量轉換的角度講，蒸汽的熱能在噴嘴內轉換為汽流動能，動葉片又將動能轉換為機械能，反動式葉片，蒸汽在動葉膨脹部分，直接由熱能

22、轉換成機械能。22汽輪機各部分的工作原理及結構特點汽輪機本體是完成蒸汽熱能轉換為機械能的汽輪機組的基本部分，即汽輪機本身。汽輪機本體由固定部分（靜子）和轉動部分（轉子）組成。固定部分包括汽缸、隔板、噴嘴、汽封、緊固件和軸承等。轉動部分包括主軸、葉輪或輪鼓、葉片和聯(lián)軸器等。固定部分的噴嘴、隔板與轉動部分的葉輪、葉片組成蒸汽熱能轉換為機械能的通流部分。汽缸是約束高壓蒸汽不得外泄的外殼。汽輪機本體還設有汽封系統(tǒng)。大功率汽輪機的運行特性除了與汽輪機的熱力特性有關外，還受其結構特點及系統(tǒng)特性的影響，尤其是轉子、汽缸、動葉柵、靜葉柵、軸承、閥門等部件的性能，對運行的安全及經濟性均產生重大影響。 隨著汽輪機

23、容量的增大，進汽參數(shù)的提高，汽輪機本體結構變得越來 越復雜，部件尺寸也變得龐大，為使設備在高參數(shù)下工作時金屬部件有足夠的強度，汽缸、法蘭、螺栓等設計制造得十分笨重。221 汽缸 汽缸是汽輪機的外殼，其作用是將汽輪機的通流部分與大氣隔開，形成封閉的汽室，保證蒸汽在汽輪機內部完成能量的轉換過程，汽缸內安裝著噴嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外連接著進汽、排汽、抽汽等管道。汽缸的高、中壓段一般采用合金鋼或碳鋼鑄造結構，低壓段可根據容量和結構要求，采用鑄造結構或由簡單鑄件、型鋼及鋼板焊接的焊接結構。高壓缸有單層缸和雙層缸兩種形式。單層缸多用于中低參數(shù)的汽輪機。雙層缸適用于參數(shù)相對較高的汽輪機。分為高壓

24、內缸和高壓外缸。高壓內缸由水平中分面分開，形成上、下缸，內缸支承在外缸的水平中分面上。高壓外缸由前后共四個貓爪支撐在前軸承箱上。貓爪由下缸一起鑄出，位于下缸的上部，這樣使支承點保持在水平中心線上。中壓缸由中壓內缸和中壓外缸組成。中壓內缸在水平中分面上分開，形成上下汽缸，內缸支承在外缸的水平中分面上，采用在外缸上加工出來的一外凸臺和在內缸上的一個環(huán)形槽相互配合，保持內缸在軸向的位置。中壓外缸由水平中分面分開，形成上下汽缸。中壓外缸也以前后兩對貓爪分別支撐在中軸承箱和1號低壓缸的前軸承箱上。低壓缸為反向分流式，每個低壓缸一個外缸和兩個內缸組成，全部由板件焊接而成。汽缸的上半和下半均在垂直方向被分為

25、三個部分，但在安裝時，上缸垂直結合面已用螺栓連成一體，因此汽缸上半可作為一個零件起吊。低壓外缸由裙式臺板支承，此臺板與汽缸下半制成一體，并沿汽缸下半向兩端延伸。低壓內缸支承在外缸上。每塊裙式臺板分別安裝在被灌漿固定在基礎上的基礎臺板上。低壓缸的位置由裙式臺板和基礎臺板之間的滑銷固定。汽缸結構特點汽缸是汽輪機中形狀和結構最復雜的部件,其內壁上車有一圈圈用以安裝隔板、隔板套和汽封體的環(huán)行槽道，外壁上有許多管接頭用以與進汽管、抽汽管、排汽管和疏水管等管道連結，前端進汽室，中間有抽汽室和抽汽口，后端有排汽室。根據機組的功率不同，汽缸有單缸和多缸結構。目前我國生產功率為10萬千瓦以上的汽輪機多采用多缸結

26、構；高中壓部分汽缸均為鑄造結構，低壓排汽缸除功率較小的機組采用鑄鐵結構外，大功率機組采用鋼板焊接結構或小鑄件和鋼板焊接的組合結構。汽缸從高壓向低壓方向看，大體成圓筒形或圓錐形。為了便于加工、安裝和檢修，汽缸一般做成水平對分式，即分為上、下汽缸，水平結合面通常用法蘭螺栓連接。為了合理利用材料和便于加工，汽缸常按缸內壓力高低沿軸分為幾段，垂直結合面亦采用法蘭螺栓連接大容量中間再熱式汽輪機一般采用多缸，汽缸數(shù)目取決于機組的容量和單個低壓汽缸所能達到的通流能力。我本次設計的汽輪機是兩缸兩排汽，一個高壓、一個中壓連接一起和一個低壓缸。222 隔板與隔板套1.隔板的作用：隔板用來固定汽輪機各級的噴嘴汽葉,

27、并將整個汽缸間隔成若干個汽室，由隔板體、靜葉片和隔板外緣?？紤]到拆卸方便，隔板通常做成水平中分形式，沿水平中分面對分為上、下兩半塊。在隔板的內圓孔處開有隔板汽封的安裝槽。2隔板的特點：具有足夠的剛度和強度；良好的汽密封性；合理的支承與定位；結構、工藝簡單，便于加工、安裝和檢修。3隔板的類型：根據隔板的工作溫度和作用在隔板兩側的蒸汽壓差來決定的分為焊接隔板和鑄造隔板。4.隔板的安裝位置：可直接固定在氣缸上，或固定在隔板套上，通常做成水平對分形式，內圓孔處開有隔板汽封的安裝槽。5隔板套隔板套用來固定隔板。隔板和隔板套的支承和定位隔板和隔板套分別用掛耳支承在隔板 套和汽缸內，掛耳可 用螺釘固定或焊接

28、。為便于拆裝 ，上隔板通過掛耳、 壓塊和螺釘懸掛在上 隔板內。 隔板和隔板套的定位方法與轉向導葉環(huán)相似，一般采用環(huán)形槽道、軸向鍵和支承掛耳來固定軸向、橫向和豎向的位置，使隔板中心線與轉子中心線重合，并留有適當間隙。 上、下隔板間的定位有以下幾種結構：焊 接隔板的兩半結合面是平面 ，在其中一半上做出或安置 凸鍵，而在另一半上加工凹 槽；對于中分面整體傾斜的 鑄造隔板，可用定位對中； 對中分面階梯傾斜(僅噴嘴部 位傾斜)的鑄造隔板，用圓柱 銷定位。223 噴嘴汽輪機噴嘴的作用是把蒸汽的熱能轉變成動能，也就是使蒸汽膨脹降壓，增加流速，按一定方向噴射出來，推動動葉片而做功。 沖動式汽輪機中，調節(jié)級的噴

29、嘴組安裝在各自的噴嘴室出口，其它 各級的噴嘴葉柵都安裝在隔板上。汽輪機的隔板在于把汽缸分成若干個 汽室，使蒸汽的壓力、溫度逐級下降，蒸汽的熱能在導葉片組成的汽道中 被轉化為動能。工作時，隔板承受前后壓差產生的均布載荷。 本機共有36級隔板，根據隔板所處的不同的蒸汽溫度，選用了不同的材料和結構形式。224 轉子 汽輪機的轉動部分總稱轉子，它是汽輪機最重要的部件之一，擔負著工質能量轉換及扭矩傳遞的重任。轉子的工作條件相當復雜，它處在高溫工質中，并以高速旋轉，因此它承受著葉片、葉輪、主軸本身質量離心力所引起的巨大離應力，以及由于溫度不均引起的熱應力（不平衡質量的離心力還將引起轉子的振動）。另一方面，

30、蒸汽作用在動葉柵上的力矩，通過轉子的葉輪、主軸和連軸器傳遞給發(fā)電機或其他工作機。所以，轉子要具有很高的強度和均勻的質量，以保證它安全工作。因此要用高強度的金屬材料制成。在高溫處工作的轉子要用耐熱高強度材料。汽輪機的轉子由高壓轉子、中壓轉子和低壓轉子三部分組成。轉子的類型及結構汽輪機轉子按形狀可分為轉輪型和轉鼓型轉子：沖動式汽輪機常采用轉輪型轉子；反動式汽輪機則采用轉鼓型轉子；某些大功率沖動式汽輪機的低壓部分也采用轉鼓型轉子。按制造工藝分，則可分為套裝、整鍛、組合及焊接轉子。225 葉片葉片按用途可分為動葉片（又稱工作葉片，簡稱葉片）和靜葉片（又稱噴嘴葉片）兩種。動葉片安裝在轉子葉輪上（沖動式汽

31、輪機）或轉鼓（反動式汽輪機）上，是將蒸汽的動能（或熱能）轉換成旋轉機械能的主要部件，接受噴嘴葉柵射出的高速汽流，把蒸汽的動能轉換成機械能，使轉子旋轉。靜葉片安裝在隔板或汽缸上，在反動式汽輪機中，起噴嘴作用；在速度級中，作導向葉片，使汽流改變方向，引導蒸汽進入下一列動葉片。葉片是汽輪機中數(shù)量和種類最多的關鍵零件，其結構型線、工作狀態(tài)將直接影響能量轉換效率，因此其加工精度要求高，它所占的加工量約為整個汽輪機加工量的30%，可批量生產。第三章 熱力系統(tǒng)的設計3.1主、再熱蒸汽系統(tǒng)主、再熱蒸汽系統(tǒng)同其他的高參數(shù)、大容量機組一樣，采用單元制系統(tǒng)，即汽輪機和鍋爐組成獨立的單元，與其他單元之間無蒸汽管道連接

32、。該系統(tǒng)的主要有點是：系統(tǒng)簡單，便于機爐集中控制，管道附件少，投資少，同時管道的壓力損失和散熱損失小，管道本身事故可能性小，檢修工作量少。主要缺點是：相鄰單元不能切換運行，單元中任何一個與主、再熱蒸汽管道相連的設備或附件發(fā)生事故時，整個單元都要被迫停機，運行靈活性差，且機爐的檢修時間必須一致，符合變動時對鍋爐的穩(wěn)定燃燒要求高。另外，該系統(tǒng)中還采用了二級串聯(lián)旁路系統(tǒng)，也成為汽輪機高低壓旁路系統(tǒng)：高壓旁路將新蒸汽繞過汽輪機高壓缸，經過減溫，減壓后進入再熱蒸汽冷段；低壓旁路將再熱蒸汽繞過中低壓氣缸，經減溫，減壓后排入凝汽器。3.1.1主蒸汽系統(tǒng)主蒸汽系統(tǒng)包括鍋爐過熱器出口到汽輪機主閥的蒸汽管道和去鍋

33、爐給水泵汽輪機的新蒸汽管道。主蒸汽管道設計有暢通的疏水系統(tǒng)。在主蒸汽管道末端的最低點，各支管的入口處以及區(qū)鍋爐給水泵汽輪機新蒸汽管道中靠近給水泵汽輪機高壓氣閥前均設有疏水點，每根疏水管分別接到對應的疏水集管，通過疏水集管與疏水擴容器相連，最后接到凝汽器。為防止在啟動或低負荷時水沖擊和振動，主蒸汽管道應及時疏水。啟動時，開啟疏水閥，排除主蒸汽管道內機組暖管時產生的凝結水，避免汽輪機進水，并可加速暖管升溫速度，待機組符合達到10%時，疏水閥自動關閉；當汽輪機符合降至10%時或跳閘時疏水閥自動開啟，也可以再控制室手動操作。3.1.2再熱蒸汽系統(tǒng)所謂蒸汽中間再熱，就是將做過部分功的高壓缸排氣引出來到鍋

34、爐再熱器，把溫度升高后送回汽輪機后面的級繼續(xù)做工。蒸汽中間再熱的目的是為了降低最終的排氣濕度，防止低壓末級葉片氣蝕，提高發(fā)電廠的熱經濟型。一次中間再熱可提高熱效率2.5% 3.5%，二次中間再熱還可繼續(xù)提高1.5% 2.5%。但管道等投資增加很多，通過技術比較，不一定能提高經濟效益。本機組的再熱蒸汽系統(tǒng)是指從高壓缸的排氣口到中壓缸中壓聯(lián)合氣閥前的所有蒸汽管道系統(tǒng)。其中，高壓缸排氣道鍋爐再熱器進口連箱間的管道稱為再熱冷段；從再熱器出口連箱到主汽輪機中壓聯(lián)合氣閥之間的管道稱為再熱熱段。為了緊急控制再熱氣溫度，再熱器進口處的兩根再熱蒸汽支管路中，各裝有一支事故噴水減溫器，以維持再熱器出口蒸汽溫度在要

35、求范圍內，減溫水來自鍋爐給水泵中間抽頭的給水。注意：啟動此噴水減溫，如同增加中熱參數(shù)熱力循環(huán)功率，減少超高參數(shù)熱循環(huán)功率，結果會使發(fā)電效率降低，因此不宜作為正常減溫使用。在事故噴水減溫裝置之前的管道上，兩根再熱蒸汽支管上各裝有兩個彈簧安全閥，對再熱器以及整個再熱器管路系統(tǒng)起到超壓保護作用。再熱蒸汽管道系統(tǒng)中同樣設有通暢的疏水系統(tǒng)，當汽輪機的符合低于20%ECR時，系統(tǒng)中的疏水閥應該自動打開，也可在集控室手動打開，疏通管道中的凝結水，保證機組運行安全。3.2主給水系統(tǒng)除氧給水系統(tǒng)的主要任務是出去水中氧氣、二氧化碳等氣體，并對給水進行升壓和加熱，除氧器實際上就是一臺混合式加熱器。每臺高壓加熱器均設

36、置有蒸汽冷卻段、蒸汽凝結段及疏水冷卻段。高壓加熱器采用大旁路系統(tǒng)，減少了閥門數(shù)量，簡化了系統(tǒng)。疏水逐級自流，最后匯至除氧器。給水泵共三臺，兩臺50%汽泵和一臺50%電泵作備用。除氧給水系統(tǒng)有電廠功耗最大（給水泵）、壓力最高（高壓加熱器，給水管道）的設備，系統(tǒng)復雜，操作頻繁，對經濟性影響顯著，進而保證該系統(tǒng)安全、經濟運行，有著極為重要的意義。3.2.1除氧器 凝結水經過一個流量計、逆止閥進去除氧器，出循泵出口接至逆止閥之后。第四級抽汽及輔助蒸汽在除氧頭兩側匯成一根管，進入除氧頭的兩側。要防止啟動工況和甩負荷工況時加熱蒸汽僅從除氧器一端進入，因為這時管內流速太高（啟動工況蒸汽流速144m/s，甩負

37、荷工況184m/s），將引起除氧器震動。因此要求上述兩工況運行時，蒸汽從兩側進入除氧器。 氧頭上部有兩個安全閥，動作壓力0.9MP；共有六根57×3的排氣管。 門桿漏汽和高壓加熱器運行排氣從除氧頭一側引入，門桿漏氣進入殼體后由一根鋼管引入噴霧除氧空間。高壓加熱器逐級自流疏水從除氧頭另一側引入，此側還接入了采暖器疏水。除氧水箱水箱上部接有三臺給水泵再循環(huán)管，連排擴容器來汽管，輔汽引入管，充氮管以及兩只安全閥閥座，高壓加熱器軸封漏汽也引入水箱上部。 在除氧器至水箱的下水管上設有加藥口，因為除氧器在除氧的同時將水中的氮也除去。為提高給水PH值，防止鍋爐腐蝕，故在此處設一加藥口。3.2.2高

38、壓加熱器 因為采用大旁路系統(tǒng)，故高壓加熱器本體上未設水側安全門。為防止高壓加熱器解列時水側充滿水卻有蒸汽露入，引起水側膨脹超壓，在每臺高壓加熱器出口管道上均裝設有安全門。在1桿高壓加熱器出口門之后，有一路從補水泵來的管道，它用于冷態(tài)時用補水泵直接向鍋爐上水。3.2.3其他 高壓加熱器進口三通閥之間有一路引至鍋爐過熱減溫器，用于過熱器I、II級減溫（此減溫系統(tǒng)反沖洗水來自凝結水）。 給水泵中間抽頭為再熱器提供微量噴水和事故噴水。 給水泵只設倒暖，暖泵母管從給水母管引入壓力水，經經節(jié)流孔板進入給水泵，抽至軸加疏水管。3.3凝結水系統(tǒng)凝結水系統(tǒng)管道閥門多、用戶多、系統(tǒng)復雜，許多閥門處于真空狀態(tài)，由于

39、系統(tǒng)設置有水封，管道布置的復雜程度更高。3.3.1凝結水用戶a、至鍋爐減溫水系統(tǒng)反沖洗； b、定子冷卻水箱補水； c、凝汽器水幕保護； d、低缸噴水； e、真空泵補水； f、低旁二級減溫； g、真空破壞門注水； h、高壓加熱器事故疏水擴容器噴水； i、閉式循環(huán)水補水； j、空調用氣減溫器； k、采暖用汽減溫器； l、輔汽母管至輔汽聯(lián)箱減溫水； m、全廠減溫水母管； n、四抽至輔汽減溫水； o、給水泵汽輪機軸封供汽母管減溫水； p、軸汽至軸封用汽減溫水； q、汽輪機軸封供汽母管減溫水； r、地旁一級減溫； s、凝汽器擴容器減溫。此外，在8號低壓加熱器進口之前有一除氧器水位調整門，軸封加熱器和調整

40、門間設置凝結水再循環(huán)，以便在保證軸封加熱器流量足夠的情況下保護泵的安全。軸封加熱器出口和5號低壓加熱器出口凝結水管道沒有流量計，他們可以幫助判斷凝結水系統(tǒng)泄漏時的泄漏點，監(jiān)視最小流量和除氧器上水量。3.3.2凝結水泵及軸封加熱器凝結水泵入口設置過濾網，泵的頸部設有密封水進出口和冷卻水進出口。密封水源為閉式水，回水至凝汽器，冷卻水源為工業(yè)水，回水至地溝。泵的外層殼體上設置抽空氣門。低壓加熱器的水側和汽側各設置一安全門。軸封加熱器疏水通過U形管疏入凝汽器，給水泵暖泵回水也接入此回路。凝結水泵出口有一調節(jié)閥門到化學補水箱，它和補水門一起可自動調節(jié)凝汽器水位。3.3.3補水系統(tǒng)本系統(tǒng)設置兩臺補水泵，可

41、向凝汽器直接補水，也可以從凝結水泵出口直接向除氧器上水。補水泵出口還有一路接到1號高壓加熱器出口，在冷態(tài)啟動時可以直接向鍋爐供水。凝結水系統(tǒng)由于與真空系統(tǒng)相連，設置了大量水封閥。3.4抽汽及加熱器疏水系統(tǒng)本系統(tǒng)采用八級抽汽加熱，即三臺高壓加熱器，一臺除氧器，四臺低壓加熱器。額定工況下，1號高壓加熱器出口水溫為266.5。其中，四抽汽除供除氧器用汽外，還向鍋爐給水泵汽輪機和輔汽聯(lián)箱供汽，其余各段抽汽分別供給相應的加熱器用汽。在一、二、三、四、五、六段抽汽的抽汽管他、道上沿汽流方向先裝設一個電動閘閥，后裝一個逆止閥（或兩個），要求靠近汽輪機，逆止閥的主要作用是防止汽輪機進水，以及防止當負荷大幅度下

42、降或者突然打閘停機時各加熱器中的蒸汽倒流入汽輪機引起汽輪機超速。七、八號低壓加熱器由于布置在凝汽器喉部，其抽汽管道也全在凝汽器內，無法裝設電動閘閥和逆止閥，為防止汽輪機進水和超速，采取了如下預防性措施：加熱器殼體內的水量控制到最小，當?shù)蛪杭訜崞鬟_到最高水位時，關閉凝結水進水閥，開啟旁路閥，同時關閉上一級加熱器疏水閥，開啟事故疏水閥，將上一級加熱器疏水引至凝汽器，將七、八號低壓加熱器切除。在四段抽汽管道上靠近汽輪機處裝設一個電動閘閥和兩個逆止閥，在去除氧器、輔汽聯(lián)箱和給水泵汽輪機的蒸汽管道上再設一個電動閘閥和一個逆止閥。這是因為除氧器是一個容積很大的混合式加熱器，一旦汽輪機的抽汽壓力降低，除氧器

43、給水箱內飽和水迅速汽化產生大量蒸汽，若倒流入汽輪機內將引起汽輪機超速。輔汽聯(lián)箱和給水泵汽輪機都有外部汽源（非汽輪機抽汽），他們都有倒流入汽輪機的可能性，所以裝上逆止閥，可防止汽輪機由上述原因引起超速。回熱器的疏水采用逐級自流，三號高壓加熱器的疏水引入除氧器，八號低壓加熱器的疏水進入凝汽器。事故情況下，各加熱器疏水可以通過事故疏水門排入疏水擴容器。在各抽汽管道的低位點設有疏水閥，以便疏水到凝汽器，防止汽輪機進水和管道震動。3.5軸封系統(tǒng)在汽輪機級內，主要是隔板和主軸的間隙處，以及動葉頂部與汽缸（或隔板套）的間隙處存在漏汽。高中壓缸軸封的作用是防止高壓蒸汽漏出汽缸， 造成工質損失，惡化運行環(huán)境，減

44、少機內作功的蒸汽量，降低了機組效率，并且可防止高壓蒸汽沖進軸承劣化潤滑油質，危及機組安全穩(wěn)定運行。高中壓缸軸封裝設高低齒梳齒軸封，轉子上有墻式軸封套，缸體軸封梳齒高低相間、高齒伸人轉子凹環(huán)底部，低點接近轉子凸環(huán)頂部，構成了一排凹凸肩相錯而成的環(huán)形齒隙。蒸汽通過環(huán)形齒隙時，通道面積變小，速度增加壓力降低；隨后，蒸汽流人齒后突然擴大的汽室， 產生渦流和碰撞， 其動能全部消耗轉變成熱能，加熱了蒸汽，使蒸汽的焓值恢復到原來的數(shù)值?？梢娬羝ㄟ^軸封的過程是節(jié)流過程，蒸汽壓力在蒸汽流經帶狀軸封齒隙時逐漸降低， 最終漏汽被導入壓力相當?shù)妮S封腔室，以達到阻止蒸汽外泄的目的。另外機組運行時，轉予與汽缸在任何相對

45、膨脹位置時，即使轉子和汽封環(huán)發(fā)生摩擦也不會產生大量的熱能而危及轉子的安全，這是因為梳齒片尖端很薄。而且汽封環(huán)被彈簧片支持著可以作徑向退讓，保證動靜部分仍有較小的問隙，即它的軸封效果不受汽缸轉子間差脹的影響。低壓缸軸封的作用是防止空氣漏入汽缸影響凝汽器的真空， 增大真空泵的負擔，亦將降低機組效率。軸封為斜齒形式，對應的轉軸為光軸結構較高低齒軸封簡單，汽阻亦較小， 適合于相對差脹較大的低壓缸軸封。其工作過程類似于高中壓軸封，所不同的是低壓軸封是阻止外界大氣漏入真空度較高的凝汽器。3.6高壓抗燃油系統(tǒng)本系統(tǒng)主要由供油裝置、抗燃油再生裝置及油管路上一些液壓元件和布套組成，系統(tǒng)的功能是提供控制部分所需液

46、壓油，同時保持液壓油的正常理化特性和運行特性。本系統(tǒng)由功能相同的兩套設備組成，一套運行時，另一套備用。如果需要，備用一套能立即自動投入。為了保證電液控制系統(tǒng)的性能良好，任何時候都應保持抗燃油的油質不變，使其物理性能和化學性能都符合規(guī)定。因此除了在啟動前要對整個系統(tǒng)進行嚴格的清洗外，系統(tǒng)投入使用后，還必須按需要運行抗燃油再生裝置，以保證油質。工作時由交流電動機驅動高壓柱塞泵，通過油泵吸入濾網將郵箱中的抗燃油吸入。油泵輸出的抗燃油經過壓力濾油器通過單向閥、截止閥，流入高壓蓄能器，同該蓄能器連接的高壓油母管將高壓抗燃油送到各執(zhí)行機構和危機遮斷系統(tǒng)。各執(zhí)行機構的回油則通過壓力回油管先經過3um濾油器，

47、然后通過冷油器回至油箱。高壓柱塞泵出口整定壓力為14.50.5,高壓蓄能器能防止系統(tǒng)油壓出現(xiàn)大的波動。當高壓母管的油壓達到170.2時，溢流閥動作，將壓力油送回油箱，起到過壓保護的作用。同時高壓油集管上裝有壓力開關，PS11能感受油系統(tǒng)的壓力過低信號，當壓力低至11.20.2時，觸點閉合，啟用備用泵，而其他一些壓力開關則用于報警和監(jiān)視。為了保證油質，除了采用抗燃油再生裝置外還設有：3.6.1磁性過濾器在油箱內回油管出口下面裝有一個200目的不銹鋼兜，兜內有一組永久磁鋼組成的磁性過濾器，以吸取EH油中的金屬垃圾。3.6.2自循環(huán)濾油系統(tǒng)機組正常運行時，系統(tǒng)的濾油效率較低，因此系統(tǒng)設獨立的自循環(huán)濾

48、油系統(tǒng)。為了維持正常的抗燃油溫（3857），系統(tǒng)除了正常的回油冷卻外，還增設有一套獨立的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)，以確保在非正常工況下工作時，油溫能控制在正常的范圍之內。3.7潤滑油系統(tǒng)本系統(tǒng)主要由主油泵、射油器、集裝油箱、高壓啟動油泵，交流潤滑油泵、直流事故油泵、溢油閥、冷卻器、切換閥、油煙分離器、排煙風機、頂起裝置、油氫分離器、低潤滑油壓遮斷器、單雙座逆止閥、套裝油路管、油位指示器及連接管道、監(jiān)視儀表等設備構成。潤滑油系統(tǒng)采用主油泵-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

49、油，2號射油器供潤滑油，以滿足汽輪發(fā)電機組各軸承潤滑和冷卻的需要，并同時向發(fā)電機氫封裝置及頂軸油泵供油。在機組啟動過程中，當汽輪機轉速尚未達300r/min時，主油泵不能工作，此時潤滑油系統(tǒng)由交流潤滑油泵供給，危急遮斷隔膜閥上部低壓保安油由高壓啟動油泵供給。當汽輪機沖轉至3000/min后，高壓啟動油泵、交流潤滑油泵停運作備用。3.8本體疏水系統(tǒng)汽輪機本體疏水系統(tǒng)包括汽輪機本體疏水擴容器和高壓加熱器危急疏水擴容器各一臺，均為立式，位于凝汽器旁。其中汽輪機本體疏水擴容器收集主蒸汽管，抽汽管的疏水和汽輪機本體疏水。后者包括高中壓缸主汽門疏水，高中壓缸外缸疏水，軸封系統(tǒng)疏水等。高壓加熱器危急疏水擴容

50、器收集三臺高壓加熱器危急疏水，除氧器的溢放水，小汽輪機的大部分疏水和凝結水泵出口的減溫水。疏水擴容器汽側通往汽輪機排汽管，水側連至凝汽器熱井。3.9發(fā)電機水冷系統(tǒng)發(fā)電機水冷系統(tǒng)自成一獨立封閉自循環(huán)系統(tǒng)，水泵從水箱中吸水，升壓后送入水冷卻器降溫，再經過濾水器濾出機械雜質，然后進入發(fā)電機定子繞組，出水流回水箱，如此不斷循環(huán)，以帶走定子繞組運行中產生的熱量。系統(tǒng)設置有離子交換器等輔助裝置，還設有監(jiān)視水溫，水壓，電導率，流量等參數(shù)的表計，并可在超限時發(fā)出報警信號。在發(fā)電機定子繞組冷卻水進出口管路上，增設了旁路和閥門，以便對定子繞組進行反向沖洗。系統(tǒng)有以下主要設備：（1）水箱。水箱上裝有補水裝置和液位信

51、號器，當水箱水位下降至報警水位時，液位信號器觸點動作，通過電氣控制回路操作電磁閥自動向箱內補水，當水位過高時，又可通過溢流管自動溢流。（2）水泵。系統(tǒng)中設置兩臺同型號的交流電動水泵，一臺工作，一臺備用。當泵口壓力低于整定值時，壓力控制器通過電氣控制回路啟動備用泵。（3）水冷卻器。冷卻器殼體和換熱管材料均為不銹材料制作，本系統(tǒng)共設兩臺水冷卻器，一臺工作，一臺備用。（4）過濾器。其外殼用不銹鋼制作，濾網用不銹鋼制作，水系統(tǒng)上裝有三臺過濾器，單臺可以工作。（5）離子交換器。離子交換器是專為提高系統(tǒng)水質而設的，不允許直接處理生水。離子交換器為混合式床。（6）電導率計。系統(tǒng)設置兩套同型號的電導率計，一套

52、用來監(jiān)視進入發(fā)電機定子繞組的冷卻水的電導率，另一套有用來監(jiān)視離子交換器出水的電導率，以便判斷定子繞組冷卻水是否需要排污補水以及樹脂是否需要再生。（7）氣動基地式調節(jié)器。在水冷卻器循環(huán)水進水管路上設置一套氣動式調節(jié)器，用以調節(jié)循環(huán)水量，從而控制冷卻器熱介質側出水溫度維持在45左右。定子繞組內冷卻水系統(tǒng)的運行和維護（1）機內氫壓必須大于水壓0.03Mpa以上，出水溫度不得高于80。（2）系統(tǒng)調整好投入運行之后，進水壓力、流量一般是固定不變的，但運行人員也應經常監(jiān)視，如果進水壓力和流量發(fā)生變化，應查明原因，及時消除故障。（3）系統(tǒng)初始充水時，應使水箱水位升至最高位置，直至溢流管有水溢出為止，然后再開

53、啟水泵，逐步升高水壓至預定值。在此期間，運行人員應注意水箱水位的變化。當水箱水位降低時，采用手動補水措施向水箱補水。發(fā)電機定子繞組冷卻水進出口旁各有一個排氣閥門，這是為了防止繞組兩端部匯水管內滯留空氣而專設的，每次水泵開啟以后，運行人員均需打開這兩個排氣閥，待水不斷流出，確定氣體已經排完后再關好這兩個閥門。（4）為防止冷態(tài)時水溫過低而致使繞組結露，系統(tǒng)中設置了提高定子繞組冷水溫度的電加熱器裝置，運行人員應根據氫溫度使加熱后的水溫高于氫溫5左右。投運電加熱裝置前應先關閉發(fā)電機供水閥門，開啟電加熱裝置前后截止閥，接通加熱器，使加熱器與控制站成閉路循環(huán)?？筛鶕娪|點溫度計進行就地監(jiān)視，當水溫加熱到可

54、投入運行的溫度后，切斷加熱器，開啟發(fā)電機冷卻水供水閥門，關閉電加熱器前后截止門，并根據運行要求，調整好冷卻水的壓力和流量參數(shù)。3.10原則性熱力系統(tǒng)本原則性熱力系統(tǒng)為東方汽輪機廠生產的N300-16.67/538/538機型，該汽輪機組是東方汽輪機廠引進和吸收國內外先進技術設計制造的亞臨界300MW系列機型之一。汽輪機為亞臨界壓力，一次中間再熱，單軸雙缸雙排汽反動凝汽式汽輪機。高中壓缸為雙層合缸反流結構，即由高中壓外缸，高壓內缸和中壓內缸組成。低壓缸則是三層缸結構，由鋼板焊接，對稱分流布置。本機組有八級非調整抽汽，第一到三級抽汽供三臺高壓加熱器，第四級抽汽供除氧器，第五到八級抽汽供四臺低壓加熱

55、器使用。此外，中壓聯(lián)合汽門閥桿漏氣接入第三級抽汽管道上，鍋爐連續(xù)排污擴容器的擴容蒸汽和高壓軸封漏氣接入除氧器。除氧器為滑壓運行，給水泵小汽機的排汽接入主機凝汽器內。高低壓加熱器均設有內置式疏水冷卻器、設有內置式蒸汽冷卻器。加熱器疏水采用逐級自流方式，最后流入凝汽器熱井。凝結水系統(tǒng)設置有軸封加熱器SG和除鹽設備DE。凝結水精處理裝置采用低壓系統(tǒng)，凝結水經凝結水泵CP，除鹽設備DE和凝結水升壓泵BP，流經軸封加熱器SG，四個低壓加熱器進入除氧器。給水從給水箱經前置泵TP，主給水泵FP及三臺高壓加熱器進入鍋爐。壓力最低的H7,H8低壓加熱器位于凝汽器喉部?；瘜W補充水從凝汽器補入。該機組在額定進水參數(shù)

56、，額定排汽壓力，補水率0%，回熱系統(tǒng)正常投運的條件下，能發(fā)出額定功率300Mw。3.11調節(jié)保安系統(tǒng)圖該系統(tǒng)由五大部分組成:一個固態(tài)電子控制器柜、操作系統(tǒng)、EH供油系統(tǒng)、執(zhí)行機構、保安系統(tǒng)。3.11.1電子控制器柜電子控制器將轉速或負荷的給定值與汽輪機各反饋信號進行基本運算，并發(fā)出控制各進汽閥門伺服執(zhí)行機構的輸出信號。該控制器的硬件由一臺具有磁芯存儲器的數(shù)字計算器和混合數(shù)模插件以及接口、電源等組成。3.11.2操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)包括操作盤、打印機和顯示器等，為運行人員提供人機對話，提供運行信息、監(jiān)視和操作，例如輸入鍵盤（或鼠標）、輸出打印、CRT顯示、越限報警等。3.11.3蒸汽閥伺服執(zhí)行機構其主要組成是具有附加快關、隔離和逆止裝置的單側油動機，負責帶動主汽閥、調節(jié)汽閥。本機組中壓主汽閥屬開關型，執(zhí)行機構控制中壓