SST400机组介绍吴琰.11..ppt
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1、SST-400机组介绍,SST-400机组布局效果图,SST-400机组布局效果图,汽轮机横剖面,前轴承座,排汽,新蒸汽进口,调速级,一抽,四抽,二抽,后轴承座,三抽,五抽,6,6,5,4,4,3,平衡管,平衡管,平衡活塞,推力轴承,凝汽式汽轮机 SST-400 设计汽轮机组成1,1 个控制级(允许新近部分蒸汽的脉冲级)控制级之后有28个反应级大部分叶片组有护罩,并有迷宫式汽封片密封后三级三个旋转叶片组具有阻尼拉筋,无护罩高压蒸汽通过一个带有三个控制阀的紧急制动阀后输送给汽轮机,蒸气由这些阀门引导至三个喷嘴组。所有控制阀均由带电液转换器的高压执行器进行控制。低压区的蒸汽则通过一些带有执行器的蒸
2、汽阀片控制输入。在涡轮级中,蒸汽膨胀并逐渐形成低压(真空)转子是锻造成一个坚固整体,并且在机加工后进行了去应力处理汽轮机壳体和静叶环采取对称设计以防止扭曲变形工作介质流经对称的汽轮机壳体和静叶环四周,因而使得转子及静止部件温度同时发生改变。使径向间隙变化均衡,从而将磨擦危险降至最小化。流通蒸汽管路上配置了一个高压紧急制动阀,位于控制阀腔上方,由高压油执行机构驱动,并从安全模块接受关闭指令,凝汽式汽轮机 SST-400 设计汽轮机组成2,汽轮发电机组采用三处油系统设计1、带有油箱的润滑油系统2、带有单独供油装置的高压控制油和安全系统3、顶轴油用于转子盘车带有两个可更换迷宫式轴封的平衡活塞作推力补
3、偿带有可换镶件和泄汽分支的迷宫轴封径向可倾瓦轴承的强制润滑设计和合并的推力轴承确保转子定位汽轮机的基底板、齿轮箱和发电机是分离的轴承支架安装在汽轮机壳体上,这样的话,这些支架和汽轮机机壳可进行不同的热膨胀汽轮机机壳安放在混凝土基础上从汽轮机出来的蒸汽,流向(轴流出口)冷凝器汽轮机排气管法兰藉助一根连接支管与冷凝器连接.,汽缸与转子,汽轮机汽缸由前、中、后汽缸组成,均为铸钢件,并用垂直法兰连接而成,在后汽缸与冷凝器连接部上装有超压爆破排大气装置,当背压高于大气压时能自动打开,保护汽缸和凝汽器。汽缸死点设在后汽缸处,以横销与汽轮机中心线的交点形成了机组的膨胀死点。除了流通蒸汽连接和支撑结构以外,外
4、缸的上下两部分几乎是对称的。所有的因负荷变化或者温度变化导致的温度应力会因此降低到最小值。外缸水平分离并通过预应力引缩螺栓结合在一起。外缸连接处的表面是经过超精加工的并且是不漏气的(没有使用任何额外的密封材料)作为标准,所有可供排气和抽气的连接点或是在顶部或是在底部。这种外缸是一种符合蒸汽参数及操作要求的合金钢铸件。紧凑的凸缘尺寸确保了较短的开机时间。汽轮机转子由一级调节级和二十八级压力级组成,为整锻加套装结构,最后三级叶片间设计有加强筋,通过钢性联轴器与齿轮箱高速轴联接。汽轮机转子以推力盘为死点向后膨胀。汽缸的膨胀死点在汽轮机排气端。,蒸汽控制阀与盘车,机组通流部分采用正向流动布置,新蒸汽通
5、过一个自动主汽门(ESV)。和三个带电液转换器的高压调速汽门(CV1、CV2、CV3)进入汽轮机各喷嘴膨胀做功,高压进汽口布置在高压缸头部,汽缸内共设28个带有反动度设计的压力级和一个单列调节级,调节级处是整个汽轮机工作温度最高的部位。新蒸汽管通过3个高压调速汽门(CV1、CV2、CV3)进入汽缸。自动主汽门(ESV)靠液压操作运行。如果发生故障,它能在毫秒之内关闭转子盘车装置装于齿轮箱高速轴后端,由采用软启动方式启动的电动机驱动,通过蜗轮蜗杆及齿轮减速达到所需要的盘车速度。当转子的转速高于盘车速度时,盘车装置能自动退出工作位置。在无电源的情况下,盘车电动机的后轴装有手轮,可进行手动盘车。在连
6、续盘车时必须保证润滑油和顶轴油的连续供给。,轴承及前轴承箱,汽轮发电机组共有8个支持轴承,其中汽轮机2个可倾瓦轴承,发电机2个圆柱型轴承,变速器4个均为带球面轴瓦套的椭圆轴承。一个独立结构的推力轴承,位于高压转子前端,它带有球面轴瓦套,推力轴承分为工作面推力瓦与非工作面推力瓦;各10块,分别位于转子推力盘的前、后两侧,承受轴向推力,为轴系的相对死点。在汽轮机前轴承箱的箱盖装有测速装置,在前箱内有监测系统部分装置(温度、速度、振动、轴向位移等)、推力轴承、前轴承。前轴承箱与前汽缸用“猫爪”相连,在横向和垂直方向均有定位的膨胀滑键,以保证轴承座在膨胀时中心不致变动。,滑销系统,汽轮机在启动、停机和
7、运行时,由于汽缸的温度变化较大而引起膨胀或收缩,为了保证汽缸能自由膨胀并能保持汽缸与转子中心一致,避免膨胀不均产生不必要的应力及振动,因而设置滑销系统。汽机滑销分为纵销、横销和立销。横销在低压缸左右两侧各设置一个,位于低压缸的连续底脚和基础地板接合面中间,为圆销,允许低压缸横向的自由膨胀,以确定低压缸轴向位置。低压缸纵销中心线与横销中心线的交点即为膨胀的死点,从这点开始,汽缸可在基础台板上自由膨胀。纵销有两个,前后轴承座下各有一个,是长方体形。在后轴承座下设有一纵销,其位于后轴承座及后汽缸导板的轴向中心线上,允许后轴承座轴向自由膨胀,限制其横向移动。在前轴承座下设有一纵销,其位于前轴承座及台板
8、间的轴向中心线上,允许前轴承座轴向自由膨胀,限制其横向移动。立销位于高压缸和前轴承座的中间位置,汽缸有一凹槽和前轴承座的一凸肩配合保证汽缸的垂直方向膨胀。纵销和横销的交点为汽缸膨胀死点。因此整个机组以死点为中心,通过高压缸带动前轴承座向前膨胀,前轴承座的位移表示高压缸和低压缸向前膨胀之和,称为绝对膨胀。高压缸横销设置在前猫爪的下面,在猫爪上设有压板,猫爪连续底脚和横销之间以及猫爪和压板之间均留有一定间隙,允许高压缸在横向能自由膨胀,另外,猫爪横销还能随汽缸在轴向膨胀和收缩,推动轴承座向前或向后移动,以保持转子与汽缸的相对位置。,变速箱顶视图,100:油箱(与齿轮架一体)101:主油泵 102:
9、辅助油泵 103:事故油泵 104:顶轴油泵 105:油冷却器 106:润滑油滤清器 107:油雾分离器 108:电加热元件 109/110:液面传感器 111:空气滤清器;112:润滑油管道 113:储备法兰 114:油排放/填充 115:表接口 116:冷却水进口 117:水却水出口 118:冷却水排放 119:至汽轮机的油出口 120:至发电机的油出口;121:从汽轮机排出的油 122:从发电机排出的油 123:从顶轴油泵来的出口油 124:油分离器的抽吸接口 125:油分离器的排放接口,调节保安油系统简述,汽轮机调速系统采用高压抗燃油汽轮机数字电液调节系统。高压抗燃油系统由液压伺服系统
10、、高压抗燃油遮断系统和供油系统组成。该系统是通过测速元件(或测功元件)获得电气信号,通过DEH与给定信号作比较,经过综合处理,将其差值信号经功率放大后,送到调节阀油动机电液伺服阀,通过电液伺服阀控制油缸的进、排油量,从而控制阀门的开度,同时与油动机活塞相连有LVDT,系统将指令和LVDT反馈信号综合处理后,使调节阀油动机电液伺服阀回到平衡位置,使阀门停留在指定位置。EH控制系统接受数字电液控制系统(DEH)发出的指令,完成机组的挂闸、阀门驱动、遮断等任务,能够实现对汽轮机启动、停机及转速控制、功率控制、压力控制等的无扰调节,保证静态、动态的调节过程具有足够的稳定性。抗燃油系统压力由两台互为联锁
11、备用的EH主油泵提供,正常运行中一台油泵工作,另一台备用,保证系统油压在14Mpa。另外系统中设置有滤油器、蓄能器、冷油泵和油冷风扇等,保证系统中抗燃油油质、油压、油温稳定。汽轮机保安系统主要由电动遮断装置组成。主要由3个遮断电磁阀、本特利保护装置、试验阀组等组成。机组超速保护动作或手按停机按钮时,使遮断电磁阀失电,使高压遮断安全油(AST油)总管与回油接通,使高压遮断安全油卸掉,从而使汽轮机各主汽门关闭实现停机。EH控制油系统中设有一组高压蓄能器,关闭高压蓄能器截止阀,开启卸油阀可将该蓄能器油侧隔断。机组通往各主、调速汽门的高压抗燃油管路上有一滤网,该滤网有单独的截止阀可以隔离,方法是开启滤
12、网旁路门关闭滤网进油截止阀,开启卸油阀泄压。,保护安全装置,作用:一旦出现不允许的操作条件,汽轮机配置保护装置会采取报警、更改运行条件或停机的方式避免汽轮机设备受到损坏。装置之间的区别:-保护装置:当高于或低于固定极限值的情况出现时,监控、跳闸和开关装置出于保护功能会使汽轮机跳闸。这些装置所要达到的功能是,不能使汽轮机自动重新回复运作,这样可以避免汽轮机出现不可控的运作。-安全装置:是识别非安全操作条件的装置(即 压力开关、安全阀),它们通过适当的措施进行纠错,从而保证汽轮机进一步的安全运行。这些安全装置会保持运作状态直到这些非安全状况得到纠正为止。-监视装置:即连续测量和显示单独运行参数的装
13、置。这些装置通过光或声频信号对运作状态的改变发出警报,大部分监视装置在安全或保护装置未被激活前就会报警。,保护安全装置,下面描述的紧急制动系统由一些保护装置构成。紧急制动系统是一种高压独立系统,与低压润滑油系统完全分离。这种高压系统的主要部件包括:带有高压泵、油箱和附件的液压模块 液压模块的一个组成部分-三选二安全模块带有跳闸装置的紧急制动阀(安全模块向紧急制动阀发送跳闸信号)控制系统,即电子自动调速器和带有执行器的控制阀(见第3节.)保护和安全装置以及开环回路是通过电子系统TURLOOP S7进行运作的。汽轮机控制也是通过TURLOOP S7调速器来进行的。下列图表为高压液压阀块的构造图解.
14、,保护安全装置,高压供油装置包括一个油箱、两个高压油泵和一些滤清器、一个液压储能器、一个冷却装置、一些阀门及配件。三选二安全模块为液压模块的一个组成部分。每台泵都有100%的容量。.这些泵为压力补偿柱塞泵,便于更换。这就意味着泵产生稳定的恒压,它不依赖于油流,因而减少驱动消耗,防止不必要的油温升。高压块为控制系统提供油(控制阀执行器),同时也为应急系统提供油(紧急制动的跳闸)。在阀进行快速运作产生短暂高流速时,液压蓄能器增加通往控制阀执行器的流量。在泵的卸出输送管内,有一个5 m粒径的双全流式滤清器。这种可弃型滤罐为无旁路式高压型。.当经过滤清器的压力出现急剧下降时,差压开关便接通报警器。冷却
15、装置将控制油的湿度保持在容许限度内。,保护安全装置高压液压阀块,高压液压阀块的重要部件:1、流体控制释放阀(MAX35 AA530)2、止回阀(MAX35 AA520)它们的功能如下:流体控制释放阀在跳闸油压力充分的情况下(正常运作)该阀关闭。在跳闸时(跳闸油压力降低)该阀打开,并释放控制油。止回阀在跳闸油压力充分的情况下(正常运作),该阀锁定于开放状态,控制油可从泵流向控制阀执行机构和紧急制动阀。在跳闸时(跳闸油压力降低)该阀关闭,不允许控制油流向控制阀执行机构和紧急制动阀。注意:通过高压油控制的阀门执行器借着特殊的软管与管道联结。请仔细检查这些软管有无泄露。出现泄露,请立即更换。,保护安全
16、装置高压控制油系统,保护安全装置“三选二”安全模块,安全模块是高压液压装置的一个组成部分跳闸油是通过“三选二”安全模块对紧急制动阀的跳闸装置和控制阀的闭合来发挥作用的。该安全模块运作时保持紧急制动阀的开启状态。跳闸信号总是通过三个电磁阀来发送,电磁阀和止回阀与释放阀是构成安全模块的主要部件。电磁阀用导线连接,以达到以下功效:电磁阀必须被断开电源来启动跳闸,也就是电磁阀在操作时是通电的。.保护和安全装置都以这种方式运作,即所有的信号(跳闸、报警、联动装置等.)通过电子系统TURLOOP S7来进行发送。.唯有事故油泵在润滑油压力降低时,通过自激电路开始启动。功能描述,保护安全装置“三选二”B安全
17、模块,电磁阀的状态(处于通电状态,正常运行时,三个电磁阀均通电。)油通过直径为1,2 mm孔板输入安全模块。释放阀防止油流向泄油管,当跳闸油管道到达全压时,紧急制动阀开启。,保护安全装置“三选二”B安全模块,一个电磁阀出现故障被断开电源.机组不会跳闸,保护安全装置“三选二”B安全模块,两个电磁阀出现故障被断开电源,机组跳闸,保护安全装置“三选二”B安全模块,三个电磁阀出现故障被断开电源,机组跳闸,保护安全装置紧急制动阀(ESV),紧急制动阀(ESV)由一个阀门和一个执行器组成,用它来快速关闭汽轮机的进汽,尤其是用于紧急停机。只要跳闸信号一发出,跳闸油压力解除,ESV靠弹簧力关闭,切断汽轮机进汽
18、。是汽轮机保护的执行机构。如果汽轮机的关闭时间需要超过一小时,那么不应将这种阀当做关闭阀来使用。应关闭电动主汽阀运行描述:单作用液压油执行机构驱动带有阀头 和 先导锥的阀杆。它仅有两种状态:开启和关闭。呈闭合状态时,上游阀的蒸汽压力将 主锥头推进 阀座。打开信号发射后,该执行机构首先打开先导锥(预启阀)。当阀上下游的蒸汽压力相等后,主阀椎完全打开。,保护安全装置紧急制动阀(ESV)执行机构,1、致动器的只有两个位置,“打开”和“关闭”2、P1安全油(跳闸油);P2控制油;T排油3、可控止回阀3.1、跳闸油压力 p1 使止回阀处于关闭状态,所以油在设备运行时不会从动力缸流入泄油管。3.2、如果跳
19、闸油压力 p1 突然消失,止回阀会打开,油便可以从动力缸流入泄油管,接着ESV 关闭。,保护安全装置(ESV)运行和跳闸,运行电磁阀一直处于运行状态”除了进行阀门可动性检测外,电磁阀的这种状态一直保持不变(甚至在跳闸时)“三选二”安全模块被打开,也就是管道p1和p2内的压力已达到全压。油跳闸p1使可控止回阀呈关闭状态控制油 p2 通过直径为1mm的孔板流向动力缸,随后执行机构缓缓地打开ESV.跳闸管道 p1和 p2 内的压力由于“三选二”安全闭锁突然停止电磁阀处于“运行状态”。由于管道 p1内的压力下降,可控止回阀被解封,从动力缸流出的油可以通过该阀流向泄油管,ESV迅速关闭。,保护安全装置(
20、ESV)测试,测试是指对ESV进行活动试验。当ESV完全打开时,该测试可在汽轮机运行时进行。在跳闸油p1全油压的作用下,受控止回阀仍处于关闭状态。在磁铁L4MAX80 AA410的作用下,电磁阀动作至“测试状态”。油现在可以通过孔板从动力缸流向泄油管,ESV 开始缓缓关闭。ESV移动约5 mm距离后,便从完全开放状态转为闭合状态,这时限位开关切断磁铁,然后电磁阀借助弹簧进入“运作状态”。注意:在汽轮机启动之前,可以使用该电磁阀。在不进行汽轮机运转的情况下,ESV阀前已经有汽压,并且可用于检查控制阀的可移动性。调节阀被关闭;电子自动调速器调到“关闭”状态。电磁阀转换到“测试状态:“三选二“安全闭
21、锁被打开,管道 p1 和 p2 被施加压力,但是p2内油无法流向动力缸,因此ESV呈”关闭“状态。现在可以打开控制阀并检查它们的移动性。,超速保护装置-超速试验,汽轮机上安装有电子的超速保护装置,接受来自三个速度传感器的是三个独立的信号。并通过电子控制系统上,位于安全块上的三选二电磁阀来驱动。只有当安全块上的至少两个电磁阀收到释放信号时,才通过液压滑行阀和一个引导装置来驱动关闭 紧急截止阀。超速保护装置可通过以下方式测试一、通过实际速度的增加1、汽轮机以额定速率运转,无负载,发电机没有和电网相连。2、通过汽轮调速机增加汽轮机的速度直到保护装置跳闸。速度增加应大约3%RPM/S3、跳闸后,汽轮机
22、不必要停止。当汽轮机速度降至额定RPM时,可以开启紧急截止阀再次加大汽轮机的速度,直到达到额定速度时重复测试。注意:如果保护系统失败,或者信号不能驱动是整个三个电磁阀,对应信息出现。二、在操作中模拟在这个测试中,汽轮机可以负载(发电机和电网相连)或者汽轮机可以空转(发电机没有链接电网)。因为在这个测试中,只能一个接一个的测试,跳闸只能接收安全块“三选二”的一个电磁阀的信号,汽轮机在测试中没有跳闸现象。测试程序 1、通过命令试验的方法选择一个超速保护通道。可在下面任选一n=110,5%RPM(command n110%);这种情况下对应的电磁阀应该被驱动n=109,5%RPM(command n
23、110%);这种情况下对应的电磁阀不应该被驱动2、通过压力传感器检查保护系统装置,相应的电磁阀是否被驱动。当信号发出时,电磁阀通过双重输出保护装置使电磁阀关闭,但是模拟输出(汽轮机控制)不受影响。3、测试结束后,保护通道的正常功能在10秒后自动恢复。4、在测试过程中,汽轮机仍然被保护免超速,通过保存的其它两个通道,那两个通道处于正常运转中。,超速保护装置超速试验时间规定,测试的时间间隔,保护安全装置 带执行机构的抽汽止回阀,旋启式止回阀是保护汽轮机的蒸汽出口、防止蒸汽逆流的安全装置。蒸汽逆流会给汽轮机造成损坏。保护汽轮机免受以下损坏:1、蒸汽逆流导致汽轮机转速升高至非许可范围(如:来自可控或失
24、控抽汽),这将会同时损害汽轮机组2、受蒸汽逆流影响,汽轮机的冷却突然达到不允许范围;3、加热器内水的渗入,对汽轮机造成水冲击 注意:抽汽旋启式止回阀是一种防止管路中介质倒流的阀,其密封性不能让其替代切断阀,因此汽轮机各个蒸汽出口都配有切断阀。旋启式止回阀安装了一种控制装置,当抽气止回阀的阀盘被按下时,根据气动脉冲损失原理,旋启式止回阀通过弹簧力进入关闭状态(不包括自身重量所产生的力和介质压力).,保护安全装置 带执行机构的抽汽止回阀,保护安全装置 带执行机构的抽汽止回阀,功能在正常运行中,油缸活塞下面不断地进入控制空气,将弹簧压缩至上位。自由悬吊在轴上的止回阀盘,借助汽流自动打开。在蒸汽回流至
25、汽轮机时自动关闭。在气动驱动器内的控制空气压力减小或汽轮机停机时的控制压力释放的情况下,旋启式止回阀的阀片借助弹簧力的作用下,回到“关闭”状态。由弹簧产生的力为关闭程序创造了附加的脉冲。在正常运行中,手控操作 设置“O”状态,旋启式止回阀片可自由使轴转动。手把自由悬挂于旋启式止回阀外的链子上。注意:阀片的移动性检测仅能在汽轮机和抽汽系统不处于运作状态时进行(无介质流动,也无压力的情况下进行)在手动测试阀片的移动性之前,必须开启活塞下的控制空气以启动气动驱动。然后将阀杆垂直放在控制轴上,转到“C”位置 阀片完全打开;转到“z”位置,旋启式止回阀关闭。随后转到“0”位置,开启旋启式止回阀,将手把从
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