主再热蒸汽及旁路系统介绍

本机组得主蒸汽系统采用双管一单管—双管布置。主蒸汽由锅炉过热器出口集箱经两根支管接出,汇流成一根单管通往汽轮机房,在进汽轮机前用一个45°斜三通分为两根管道,分别接至汽轮机高压缸进口得左右侧主汽门。汽轮机高压缸两侧分别设一个主汽门、主汽门直接与汽轮机调速汽门蒸汽室相连接.主汽门得主要作用就是在汽轮机故障或甩负荷时迅速切断进入汽轮机得主蒸汽。汽轮机正常停机时, 主汽门也用于切断主蒸汽,防止水或主蒸汽管道中其它杂物进入主汽门区域、一个主汽门对应两个调速汽门、调速汽门用于调节进入汽轮机得蒸汽流量, 以适应机组负荷变化得需要。汽轮机进口处得自动主汽门具有可靠得严密性,因此主蒸汽管道上不装设电动隔离门。这样,既减少了主蒸汽管道上得压损,又提高了可靠性,减少了运行维护费用。

在锅炉过热器得出口左右主蒸汽管上各设有一只弹簧安全阀,为过热器提供超压保护。该安全阀得整定值低于屏式过热器入口安全阀, 以便超压时过热器出口安全阀得开启先于屏式过热器入口安全阀,保证安全阀动作时有足够得蒸汽通过过热器,防止过热器管束超温。所有安全阀装有消音器。在过热器出口主汽管上还装有两只电磁泄压阀,作为过热器超压保护得附加措施。设置电磁泄压阀得目得就是为了避免弹簧安全阀过于频繁动作, 所以电磁泄压阀得整定值低于弹簧安全阀得动作压力。运行人员还可以在控制室内对其进行操作。电磁泄压阀前装设一只隔离阀,以供泄压阀隔离检修。

主蒸汽管道上设有畅通得疏水系统, 它有两个作用。其一就是在停机后一段时间内, 及时排除管道内得凝结水、另一个更重要得作用就是在机组启动期间使蒸汽迅速流经主蒸汽管道,加快暖管升温,提高启动速度。疏水管得管径应作合适选择,以满足设计得机组启动时间要求、管径如果太小,会减慢主蒸汽管道得加热速度,延长启动时间,而如果太大,则有可能超过汽轮机得背包式疏水扩容器得承受能力。

本机组得冷再热蒸汽系统也采用双管一单管—双管布置。汽轮机高压缸两侧排汽口引出两根支管,汇集成一根单管,到再热器减温器前再分成双管,分别接到锅炉再热器入口集箱得两个接口、主管上装有气动逆止阀(高排逆止门)。其主要作用就是防止高压排汽倒入汽机高压缸,引起汽机超速、气动控制能够保证该阀门动作可靠迅速。

冷再热蒸汽管道上装有水压试验堵板,以便在再热器水压试验时隔离汽轮机,防止汽轮机进水。冷再热蒸汽管道在逆止阀后接出若干支管。它们分别通往辅助蒸汽系统、汽轮机轴封系统、#2高压加热器、驱动给

水泵得小汽轮机、冷再热蒸汽就是辅助蒸汽系统与小汽轮机在机组低负荷时得备用汽源。在通往两台小汽轮机得支路上分别设置逆止阀与电动隔离阀, 阀门前后设疏水点。

本机组得热再热蒸汽系统同样采用双管一单管一双管布置、高温再热蒸汽由锅炉再热器出口集箱经两根支管接出, 汇流成一根单管通向汽轮机中压缸, 在汽轮机中压联合汽门前用一个45°斜三通分为两根管道,分别接至汽轮机左右侧中压联合汽门、由于再热蒸汽压损对机组得热经济性影响比新蒸汽还大,采用单管系统更能够有效地降低压损,保障蒸汽得做功能力。此外,还能消除进入汽轮机中压缸得高温再热蒸汽得温度偏差、

本机组给水泵汽轮机备用汽源采用冷再热蒸汽,在进入高压进汽阀之前,设有电动隔离阀,在正常运行时处于开启状态,使管道处于热备用。

主蒸汽管道,高、低温再热蒸汽管道均考虑有适当得疏水点与相应得动力操作得疏水阀(在低温再热蒸汽管道上还设有疏水阀)以保证机组在启动暖管与低负荷或故障条件下能及时疏尽管道中得冷凝水,防止汽轮机进水事故得发生、每一根疏水管道都单独接到凝汽器、

主蒸汽管道得主管采用按美国AＳTM A335Ｐ91 或Ｐ92 标准生产得无缝内径管钢管, 其它管道采用ＡＳTM A335P91 无缝钢管。

再热(热段)蒸汽管道得主管采用按美国ASTM A33５P91 标准生产得无缝钢管(内径管) ,其它管道(疏水管道)采用ASTM A３3５P91无缝钢管。

再热(冷段)蒸汽管道采用按美国ＡＳTＭA６91 Ｃr1—１/４ＣL22标准生产得电熔焊钢管,其它管道(２号高加供汽、小机供汽、轴封蒸汽、疏水管道)采用ＡSTM A335P11 无缝钢管。

系统内得各种阀门(包括主汽阀、调节阀、止回阀、疏水阀、安全阀)控制可靠、开启灵活、关闭严密,就是保证系统正常工作得最基本条件。

1、高排逆止门:

挂闸后先给高排逆止门一个开指令,DCＳ画面显示开了,其实打开得只就是执行机构,即高排逆止门就是自由状态,而真正要打开它要有足够得蒸汽流量、压力。也就就是就地并未开启,这叫释放高排,当高排压力达到一定压力才会开。

此门设置得目得就是在汽轮机甩负荷时,高排逆止门关闭,防止冷再管内倒汽进入汽机引起汽机超速;(为什么会引起超速？就是因为高排逆止门漏汽倒入高压缸得后果只会使转子正向冲动,汽轮机不会发生倒转现象,这种情况在发生机组甩负荷(如发电机解列),机组打闸后有可能加剧转速得上升甚至引起超速事故得发生。当机组还未冲转(盘车阶段)时,由于高排逆止门得泄漏,使一部分蒸汽倒入高压缸得最后一列动叶处,由于动叶与静叶得安装方向都就是正向得,此时漏入蒸汽得方向与叶片安装方向相反,而且先进入得就是动叶,而不就是静叶,所以这部分漏汽根本无法膨胀做功,根据流道速度三角形原理也可以得出见证。那么同时这些漏汽就会通过各级间隙流向高压缸得进汽侧(调节级侧),又按照正常流向通过前几级得静叶膨胀加速来冲动动叶,此时蒸汽流向就是向着高排处,由于已经作功后参数下降(压力低于高排处倒汽压力),又会与不断漏入高压缸得蒸汽重新通过间隙流到前几级作功,这样反复循环流动作功,使汽机转子一直处于正向旋转、那么同时这些漏汽就会通过各级间隙流向高压缸得进汽侧,通过前几级得静叶膨胀加速来冲动动叶,此时蒸汽流向就是向着高排处,"=“漏汽从各级间隙流向高压缸进汽侧,到了进汽侧后又按照正常得顺序,从进汽侧膨胀做功,到排汽侧又与新漏进来得蒸汽混合,重复刚才得过程”)

另一个目得就是在机组甩负荷时,高排逆止门关闭,通风阀开启,通风管路使高压汽缸处于真空状态,以防止高压后几级部件超温;

再一个目得就是在冷再管内积水得情况下(开停机时疏水不畅、在高加满水保护失灵得情况下高加漏水进入冷再管、再热器得减温水等)防止这些水从高压缸排汽端进入汽轮机。在冷再管上得高排逆止门前后,各装有排往凝汽器背包式疏水扩容器得电动疏水阀,作为汽机开停机时疏水使用。

2、抽气逆止门工作原理

正常运行时电磁阀带电打开,气源由下图路径进入气缸,将气缸弹簧压缩,使气缸驱动杆上升,使逆止门控制机构打开,当工质(抽汽)压力达到可以推动阀板时,逆止门才真正打开。

注:阚山电厂没有手动实验阀;

两位三通电磁阀,一个压力口(P)连接压缩空气,一个排大气口(A)直通大气,一个设备口(B)连接气动装置。在没有阀芯得情况下,这三个口就是联通得。阀芯有电磁铁实现位得变化,两位即有两个位置,一个位PＢ口间联通,一个位ＢA口间联通。

正常情况下,最上面得电磁阀动作可以实现气缸得进排气。中间得那个阀就是手动得,可以实现手动控制。最下面得那个受上面两个得控制。

2、机组运行异常或控制系统自身异常时,电磁阀断电或气源失气,汽缸失去气源供应从而受弹簧压缩,汽缸推杆下行,使阀门趋于关闭,如下图所示:

在机组长时间正常运行,抽汽用户也一直正常得情况下,抽汽止回阀将长时间处于开启位置不动,为了检查执行器就是否动作,可以人为地从控制系统给出一个关闭信号(电信号)或切断阀门空气过滤减压器前得关断阀,同时派人在现场查瞧执行器就是否有动作、(注意,在正常运行时,即使有关闭信号,由于内部阀板受到蒸汽得推力大于执行器所提供得压力,执行机构也无法将阀门完全关闭,只能瞧到推杆略微向下移动,即有关闭阀门得趋势。)作为选项,也可以装配带有手动试验功能得附件,在就地手动按下试验按钮时,使汽缸放气,趋于关闭,如下图所示:?

图４:手动试验状态

旁路系统

一、汽轮机旁路概述

汽轮机旁路系统就是与汽轮机并联得蒸汽减温减压系统。它由蒸汽旁路阀门、旁路阀门控制系统、执行机构与旁路蒸汽管道组成。其作用就是将锅炉产生得蒸汽不经过汽轮机而引到下一级压力与温度得蒸汽管道或冷凝器。

二、蒸汽旁路系统有两种:一种就是将锅炉产生得蒸汽直接引入冷凝器,这种旁路系统称为大旁路。另一种就

是由高、低压两级旁路系统组成:旁路汽轮机得高压缸而将蒸汽从锅炉引入再热器得称为高压旁路;旁路汽轮机得中、低压缸而将蒸汽从再热器出口引入冷凝器得称为低压旁路。阚山电厂采用第一种一级旁路系统,旁路容量为３5％ＢＭCR,选用二只美国CCI气动调节减压阀,经二级减温后进入凝汽器。机组得启动方式为高压缸启动,旁路系统得设计只考虑机组得启停功能,不考虑甩负荷工况。

三、汽轮机旁路系统功能

1改善机组启动性能,缩短启动时间在启动过程中,旁路控制系统控制旁路阀门打开,使旁路系统作为锅炉得负载以便锅炉以较大得燃烧率启动,实现快速升温,升压,并将多余得蒸汽由旁路阀门直接引入冷凝器,可

以使中间再热机组作为调峰机组,参与一次调频。其目得就是为改善机组得启动特性而设置得。可以提高锅炉在启动过程中得燃烧率;使蒸汽温度与汽轮机缸温得到最佳匹配;从而缩短机组启动得时间,减少寿命损耗、

２减少汽轮机热应力采用两班制或调峰运行得机组,启停频繁,由于锅炉与汽轮机得加热、冷却特性不同,使得在重新冲转时,锅炉出口得蒸汽温度与汽轮机得金属温度不匹配,从而造成汽轮机大型金属部件得热应力疲劳、采用旁路控制系统可以使锅炉汽温与汽轮机金属尽可能匹配。

3提高机组负荷适应性正常运行得机组快速降负荷时,汽轮机快速关小调节阀门。这样,锅炉产生得蒸汽量与汽轮机通流量之间就会不平衡、旁路控制系统控制旁路阀门排放多余得蒸汽,维持锅炉侧得汽水平衡。4事故工况下,保护机组,回收工质在发电机甩去全负荷或汽轮机故障停机时,旁路门迅速打开,防止超温超压,同时减少或避免锅炉再热器安全门起跳,避免了汽水损失,回收了工质,提高了经济性。

四、汽轮机旁路得操作及规定(以阚山电厂为例)

1、旁路投入前得检查

１、１凝汽器真空在72Kｐa以上,压缩空气压力正常。

1。2 检查旁路系统预热管道阀门开启且畅通。

1.3检查高旁阀前疏水阀开启。

1。4 检查减温水压力正常。

2.1 机组启动时投入与停止

1)检查旁路具备投入条件;

２)检查主蒸汽压力达到0。7MPa;

3) 检查旁路阀在自动位置;

4) 在ＤCS上按STＲＭODE(启动模式)

5) 检查旁路阀动作正常,当旁路阀开度大于2％时,减温水隔离门、调节门自动开启。

６) 旁路后温度小于160℃,压力小于０。6MPa。

7) 当主蒸汽压力达到冲转压力后,检查旁路应处于定压方式、

8) 当机组负荷达到２00MW时,可以停止旁路系统运行,缓慢关闭旁路阀,检查减温水阀自动关闭,

关闭预暖阀、

3。2 机组停止时得投入与停止

1) 检查旁路具备投入条件;

2) 检查旁路阀在自动位置;

3) 机组负荷小于200MＷ时,在DCS上按SＨＵTDＮMODE(停机模式);

４)检查各阀门动作正常。

５) 锅炉停止后,根据情况关闭旁路。

6) 检查减温水阀自动关闭、

4、旁路系统得有关规定

４.1 旁路系统电动总门在旁路系统投入运行时保持全开状态,在旁路系统退出运行后关闭,非紧急情况下严禁用电动总门(系统图上未画出)切断旁路管道蒸汽、

４。2 高压旁路手动控制开启时必须先开减压阀,后开减温水阀。关闭时必须先关减温水阀,后关减压阀、

４.3 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。

4.4 汽机凝汽器真空低于67KPa或破坏真空紧急停机时,不得开启旁路阀。

5、旁路系统得运行维护

5。１检查旁路后温度应小于16０℃,压力小于０.6ＭPa;

5。２三级减温后汽温应小于80℃;

5。３旁路备用时检查预暖阀处于关闭状态,旁路前蒸汽要有５0℃过热度;

5.４检查旁路前疏水阀动作正常、

6、旁路系统联锁保护及报警信号6。1 下列情况下高旁快关且闭锁开:１) 凝汽器真空低至67Ｋpａ。

2)排汽温度高至7９℃、

３) 凝汽器水位高至1３50mm、

4) 旁路减温水压力低至1.8MPa。

5) 旁路后温度至１60℃。

6) 旁路后压力至0。6 MPa、