柳城发电厂汽轮机运行毕业论文.doc
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1、 毕业设计(论文) 题 目:柳城发电厂汽轮机运行学 生 姓 名: 教 学 系 部: 动 力 工 程 系 专 业: 火电厂集控运行 指 导 教 师: 指导教师职称: 20012年 5 月 摘 要柳州鑫能生物质发电厂位于广西柳城县境内,主要为投资、建设、运营生物质能发电厂;生产、加工生物质能燃料;对生物质燃烧废料进行综合加工、利用。借鉴国内秸秆发电项目的经验,选用215Mw凝汽式汽轮发电机组,配275t/h燃秸秆循环流化床锅炉,利用柳城当地大量的甘蔗叶、桑树枝等农林废弃物直接燃烧发电。项目于2009年月2月6日开工建设,计划2010年1月份并网发电。公司规划2010年新开工建设两台15MW生物发电
2、机组,中期规划努力在三年内实现上市,通过股东投资和资本市场募集资金加快公司发展,使投产和在建项目总装机达到114MW,总资产8亿元以上。2015年,基本实现公司在生物质能源产业各领域全方位发展的格局:秸秆直接燃烧发电、气化发电、生物质固体成型燃料生产、能源植物种植和能源林建设等都得到发展,公司资产规模达到20亿元以上,成为我国生物质能源产业的一支重要力量。 灯泡贯流式机组,具有适用水头低、过机流量大以及效率高等特点,广泛用于开发低水头水力资源。但由于机组转动惯量小,使得Tw/Ta值较大,相应水轮机水力振动对其影响也较大,文章就水力振动的形成以及对机组的影响进行了分析,对水轮机部分故障的现象、原
3、因及处理方式进行了论述。柳州鑫能生物质发电厂几个月的实习,使我对所学专业有了进一步的认识,加深了对相关技术基础课的理解,实现了理论教学和实践教学的紧密对接,充分锻炼了我的动手操作能力,强化了理论认知,为顺利踏上工作岗位奠定了坚实的基础。关键词:凝汽式汽轮机 振动 故障目 录第一章 引言3第二章 金牛坪电厂简介4 2.1 柳城电厂概况4 2.2 柳城电厂部门分值5第三章 机组主要参数63.1 发电机主要参数63.2 汽轮机设备技术规范、参数6第四章 凝汽式汽轮机主结构特点94.1 支撑方式94.2 轴承94.3 运行现象9第五章 凝汽式汽轮机的振动115.1 振动的原因115.2 涡带振动115
4、.3 由卡门涡引起的振动125.4 狭缝射流135.5 协联关系不正确引起的振动145.6 其它原因引起的振动14第六章 汽轮机部分故障166.1 导叶卡阻166.2 水导轴承温度升高176.3 机组严重事故18结论19致谢20第一章 引言时光荏苒,迈着前进的步伐,伴随着欢快的旋律,我们的大学生涯已接近尾声,大学是自学能力发展的阶段,学会学习,学会考试。本人所学的专业是水电站动力设备与管理。由于该专业的工作领域针对性很强,又覆盖机、炉、电 和计算机几个学科,要求有较强的实践能力,为了能更好掌握火电厂电气设备的安装、检修、调试等方面的基本理论和专业技能,达到相关工种中级工水平,掌握水电站动力设备
5、的基本知识,具有火电厂电气设备安装、检修、运行、维护能力和选择设计的初步能力;我到柳州鑫能生物质发电厂实习了几个月。了解并掌握了柳州鑫能生物质发电厂电气设备的安装、调试、运行、检修等技术与管理工作;通过电厂师傅边讲理论边实训,使我获得了设备的结构、检修、调整和预防性试验的知识和技能,培养了我的分析和解决问题的能力。下面就我在柳州鑫能生物质发电厂实习过程中,对柳州鑫能生物质发电厂了解到各方面的知识进行叙述,主要针对柳州鑫能生物质发电厂的概况及生产流程,对柳州鑫能生物质发电厂运行及可能出现问题进行阐述、分析。第二章 金牛坪电厂简介2.1 金牛坪电站概况金牛坪水电站为低水头径流式电站,厂房为河床式。
6、电站总装机容量60 MW,装置3台机主转轮直径为5.5m,额定容量25MVA的灯泡贯流式水轮发电机组。水轮机是水电厂主设备之一,它担负着将水流机械能转化成旋转机械能的重要任务,其运行质量或损伤都将关系着整个水力发电厂的经济性、安全性及机组的使用寿命。在水轮机实际运行中,振动对机组损害影响较大,如缩短机组检修周期,增加维护工作量。金牛坪水电站工程位于昭平县境内,是桂江干流综合利用规划(平乐以下河段)6个梯级中的第四个梯级,是桂江流域综合利用规划的重要组成部分。坝址位于桂江中下游昭平县马江镇上游约7处,上游36为下福水利枢纽工程坝址,下游31为已完建的京南水利枢纽,距昭平县城距离约49.5,距梧州
7、市距离约95。坝址以上流域面积157512,占桂江流域面积的84.1,多年平均流量507m3/s,多年平均年径流量160亿m3。根据桂江流域开发方针,结合金牛坪水电站的实际情况,金牛坪水电站的工程任务是:以发电为主,兼顾航运及其他综合利用。根据金牛坪水电厂总布置,厂房布置于河右岸,安装间位于厂房右端。厂房左端接大坝,右端接船闸,船闸右端接重力坝,四部分通过坝顶公路相连接。开关站布置于右岸重力坝右侧。厂房进水渠上至桩号上0158.00m,尾水渠下至桩号下0260.00m。厂房内布置3台单机容量为20MW的灯泡贯流式水轮发电机组。厂房段全长77.48m,其中主机间长47.98m、宽68.948m;
8、安装间长29.5m、宽48.448m,厂房自机组流道建基面至厂房顶面高度40.2m。 金牛坪水电站工程正常蓄水位42.00m,装机容量为32060MW,船闸一次通2100吨拖带船队或300t级单船。坝前设计洪水位(P=2,Q=17900m3/s)44.47m,下游水位43.78m;坝前校核洪水位(P=0.2,Q=25000m3/s)48.39m,下游水位47.50m。枢纽主要建筑物包括拦河坝、河床式厂房、船闸及开关站等,坝轴线全长424.17m。溢流坝全长244.00m,设14孔净宽为14m的溢流表孔。厂房坝轴线全长77.48m,安装三台直径5.50m的贯流式水轮发电机组,单机容量20MW,船
9、闸25.0m,坝顶高程51.10m。 左、右岸混凝土接头坝坝顶高程与泄水闸相同,为51.10m。其中左岸重力坝长24.67m,坝顶宽度为4.7m,坝高29.1m,坝坡上游面垂直,下游坝坡为1:0.53。右岸接头坝长53.02m,其中闸检室坝段长26.7m,门库尺寸分别为418.515.2m(宽长深度);右重力坝段长18.0m,坝顶宽度为4.7m,坝高17.2m,坝坡上游面垂直,下游坝坡为1:0.53;右岸刺墙坝段长8.32m。左右坝头均设有回车场。2.2 金牛坪电厂的部门分值金牛坪电站主要分:运维部、综合部、工程部、监理部、生技部。其中运维部主要负责电站设备的维护、电站的运行、船闸的管理和水位
10、的监测。是最主要的部门之一,由于现阶段正处于电站的建设阶段,运维部主要是对设备的原理及使用方法进行初步的了解,并且对已经安装完成的船闸进行管理以及查看水位的工作,其中船闸分为3个班进行轮班,当天没有工作安排的班级对厂房的设备进行学习。水位的安排为五值四班倒,24小时对上下游水位进行查看,并按时时把集水井的水排至下游水位。第三章 机组的主要参数3.1 发电机主要参数:型号:灯泡贯流式发电机 额定转速:3000r/min额定容量:20MW/25MVA额定电压:10.5KV额定频率:50HZ功率因数:0.93.2汽轮机设备技术规范、参数:名 称参 数单 位型 号GZ(K241)-WP-560水轮机中
11、心安装高程22.0m水 头额定水头90m最高水头120m最低水头65m设 计 流 量253.7m3/s额定出力20830KW最大出力20830KW额定效率93.1最大效率95.1吸出高度-10.23m尾水管最大真空度-6.0m 水柱机组支撑方式主支撑管形座辅助支撑发电机水平支撑、垂直支撑转速额 定100r/min飞 逸(非协联)310r/min飞逸时间5min转轮转轮操作机构形式无操作架动缸式转轮浆叶数4片浆叶材料ZG06Cr13Ni4Mo转轮体材料.ZG20SiMn转轮直径5600mm转轮重量35t转轮中心高程22m浆叶最大转角-30-34转轮接力器行程854mm转轮与转轮室间隙3.8mm导
12、叶活动导叶数16片导叶最大转角 74导叶最大开口值890mm材 料ZG20SiMn主轴轴直径875mm总 长6515mm重 量33t材 料锻20SiMn旋转方向面向下游顺时针主轴密封运行密封结构形式动水型、聚四氟乙烯耐磨复合材料用水量60L/min磨损量定期检查mm检修密封结构形式空气围带空气压力0.5-0.7MPa水导轴承冷却方式强制油润滑方式轴承直径875mm轴承间隙0.56mm温度故障温度65事故温度70润滑油流量20L/min转 轮 室分瓣数量2块重 量13t材 料0Cr18Ni9Ti45.7m轴承高位油箱高油位报警+100.0mm低油位报警-100.0mm事故油位-800.0mm气系
13、统低 压0.7MPa高 压6.57.0MPa冷却水系统0.2MPa压力油系统6.3MPa高压顶起油泵16MPa第四章 灯泡贯流式水轮机的结构特点4.1 支撑方式整个灯泡是一个大型薄壳外压容器,除承受机组本身的自重外,还要承受水压力、浮力、正向水推力、反向水推力、振动力矩、电磁力矩等荷载,因此灯泡机组的支撑体起着举足轻重的作用。主支撑由管型座(俗称座环)承担。金牛坪水电站的管型座由内外两部分组成上下支柱为管型座的主要组成部分,各种荷载主要通过管型座传递给,基础,支柱中为空心(竖井),作为运行检修人员的上下通道。在灯泡头的低部设有一个支墩支撑,其特点是允许灯泡头(即轴向和径向)有微小的变形,并可减
14、少振动。另外的灯泡头的两侧还装有两个横向支撑,它与管型座、球支撑共同对灯泡形成一个稳定的支撑结构。4.2 轴承机组转动部分为二支点双悬臂结构,设有发电机组合轴承和水导轴承,两套轴承共用一套轴承润滑油装置。组合轴承位于发电机的下游侧,由正推力轴承、反推力轴承和发导轴承组成;水导轴承在水轮机大轴密封的上游侧。在金牛坪水电站设计要求正推可承受4500KN的连续荷载,反推力轴承可承受5400KN的瞬时负荷;发导和水导轴承作为支撑发电机转子、水轮机以及大轴等重量,可承受1180KN的连续荷载。4.3 运行现象灯泡贯流式机组由于其结构的特殊性,它靠管型座、灯泡头底部的主支撑以及两根斜支撑固定整个机组,机组
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