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汽机主机规程

第一章汽机技术规范

第一节整机介绍……………………………………………………………………3

第二节主机规范…………………………………………………………………….4

第三节　汽轮机运行特性……………………………………………………………6

第四节机组30%B-MCR旁路装置………………………………………………….7

第五节汽轮机各工况下参数……………………………………………………….8

第六节汽轮机热力特性…………………………………………………………….9

第七节凝结水品质…………………………………………………………………11

第二章主机联锁保护设置

第一节机电炉大联锁…………………………………………………………….11

第二节主机跳闸保护设置……………………………………………………….12

第三节汽机跳闸后的联锁……………………………………………………….12

第三章机组启动前工作

第一节启动状态划分标准……………………………………………………….12

第二节机组启动前的整体检查………………………………………………….13

第三节启动前子系统的确认和投运…………………………………………….14

第四章冷态启动（HIP）

第一节冷态启动的试验项目…………………………………………………….16

第二节点火前后应完成以下操作……………………………………………….16

第三节冲转…………………………………………………………………..17

第四节机组并网带负荷………………………………………………………….21

第五章温、热、极热态启动（HIP）

第一节启动规定………………………………………………………………….23

第二节温、热、极热态启动（HIP）……………………………………………..23

第六章机组中压缸启动（IP）

第一节冷态启动（IP）………………………………………………………….24

第二节温态、热态、极热态启动（IP）……………………………………….28

第七章运行方式

第一节机组运行方式…………………………………………………………….30

第二节运行调整与维护………………………………………………………….32

第三节定期工作………………………………………………………………….37

第八章机组停运

第一节停运通则…………………………………………………………………37

第二节滑参数停机……………………………………………………………..39

第三节机组停运后的工作……………………………………………………….40

第四节额定参数停机…………………………………………………………….40

第五节停机后的注意事项……………………………………………………….41

第六节停机后的防腐工作………………………………………………………41

第九章事故处理

第一节事故处理通则…………………………………………………………….42

第二节机组的紧急停运………………………………………………………….43

第三节典型事故处理…………………………………………………………….44

第十章机组试验

第一节阀门、挡板试验………………………………………………………….60

第二节汽轮机试验……………………………………………………………….62

第一章汽机技术规范

第一节整机介绍

1.1.1主机简介

东方希望新疆有色金属有限公司5×350MW汽轮机，是由东方电气集团有限公司东方汽轮机生产的CZK350/307-16.67/0.8/538/538型亚临界、一次中间再热、双缸双排汽、单轴、直接空冷、抽汽凝汽式汽轮机。

机组特性说明

1.1.1.1机组运行方式：

定—滑—定或定—滑方式运行。

1.1.1.2负荷性质：

机组主要承担基本负荷，并具有一定的调峰能力（100％～50％范围）。

1.1.1.3进入汽轮机蒸汽品质如下：

钠：

≤5μg/kg

二氧化硅：

≤20μg/kg

电导率（25℃）：

≤0.15μS/cm

铁：

≤10μg/kg

铜：

≤3μg/kg

1.1.1.4对于汽轮机排汽系统，设置带凝结水热井的排汽装置，与低压缸采用弹性联接,底部采用刚性支撑。

排汽装置的排汽管道出口公称直径为DN6200，水平管道中心线标高为3.2m。

底部热井固定在标高约为-4.5m的汽轮机机座底板上，荷载均匀分布。

在排汽装置的喉部布置有7＃低压加热器和低压旁路的三级减温减压器；两个本体疏水扩容器与排汽装置设计为一个整体结构。

排汽装置上部和底部应设有必要的限位装置，最大限度地减小排汽管道对排汽缸的推力和力矩作用。

热井的总贮水量不小于VWO工况下5分钟的凝结水量。

汽轮机排汽压力低于50KPa（a）时，允许机组持续运行，机组背压升高到55KPa（a）时为低位报警，机组背压升高到65KPa（a）时为高位报警停机。

从高位报警背压到停机背压间机组允许运行15分钟。

1.1.2汽缸

本汽轮机采用高中压合缸结构，低压汽缸为对称分流式。

为了提高机组的循环热效率，在高、中压汽缸间进行蒸汽的一次中间再热。

高中压汽缸的结构形式和支撑方式在设计时给予充分考虑，当受热状况改变时，可以保持汽缸自由且对称的收缩和膨胀，并且把可能发生的变形降到最低限度。

由合金钢铸造的高中压外缸通过水平中分面形成了上下两半。

内缸同样为合金钢铸件并通过水平中分面形成了上下两半。

内缸支撑在外缸水平中分面处，并由上部和下部的定位销导向，使汽缸保持与汽轮机轴线的正确位置，同时使汽缸可根据温度的变化自由收缩和膨胀。

低压外缸全部由钢板焊接而成，为了减少温度梯度设计成3层缸。

由外缸、1号内缸、2号内缸组成，减少了整个缸的绝对膨胀量。

汽缸上下半各由3部分组成：

调端排汽部分、电端排汽部分和中部。

各部分之间通过垂直法兰面由螺栓作永久性连接而成为一个整体，可以整体起吊。

排汽缸内设计有良好的排汽通道，由钢板压制成，由面积足够大的排汽口与凝汽器弹性连接。

低压缸四周有框架式撑脚，增加低压缸刚性，撑脚座落在基架上承担全部低压缸重量，并使得低压缸的重量均匀地分布在基础上。

为了减少流动损失，在进排汽处均设计有导流环。

低压缸两端的汽缸盖上装有四个大气阀，其用途是当低压缸的内压超过其最大设计安全压力时，自动进行危急排汽。

大气阀的动作压力为0.118—0.137Mpa（表压）。

低压缸排汽区设有喷水装置，空转和低负荷时按要求自动投入，降低低压缸温度，保护末级叶片。

1.1.3通流部分

本机组通流部分由高中、低压两个部分组成，共有26个级。

高压部分由1个单列调节级9个压力级组成，置于高压缸内；

中压部分有6个压力级，置于中压缸内；

低压部分为对称分流式，每一分流为5个级，置于对称的低压汽缸内。

低压末级叶片长度为661mm。

1.1.4转子

本汽轮机有两根转子：

高中压转子和低压转子，分别由各自的支持轴承支承，两根转子之间采用刚性联轴器联接，低压转子与发电机转子也采用刚性联接。

高中压转子是高中压部分合在一起的1根30Cr1Mo1V耐热合金钢整锻结构，高压部分为鼓形结构，中压部分为半鼓形结构。

推力轴承位于中轴承箱处，与推力盘形成轴系的膨胀死点。

高压动叶片调节级为三叉型叶根，其他压力为倒T型叶根，有效地防止了叶根处的漏汽，提高高压缸效率。

调节级与高压叶片均反向布置，中压叶片正向布置，同时还设计有3个平衡鼓，机组在额定负荷运行时保持不大的正推力。

低压转子为30Cr2Ni4MoV合金钢整锻结构。

1.1.5轴承

汽轮机发电机组共有7个轴承，4个支持轴承和一个推力轴承。

1#、2#支持轴承为5瓦块可倾瓦轴承，3#、4#、5#、6#支持轴承为椭圆轴承。

推力轴承为活支可倾瓦型（即密切尔型），在推力轴承靠近推力盘两侧的支承环内各安装11块可滑动的推力瓦块，推力瓦块由背面的调整块支承，通过调整块的摇摆运动，使同侧的各瓦块承载均匀，从而不受轴承与推力盘的偏心和轴承合金厚度不均的影响。

推力轴承壳体上半顶部有两个进油口和两个排油口，能保证良好的润滑。

1.1.6自动控制、监测和保护

汽轮机自动控制和监视保护系统采用先进的高压数字电液控制系统（DEH）、汽轮机本体安全监测保护系统（TSI）和危急保护跳闸装置（ETS）。

第二节主机规范

1.2.1汽轮机规范：

1.2.1.1型式：

亚临界、一次中间再热、高中压合缸、双缸、双排汽、单轴、直接空冷、抽汽供热、凝汽式汽轮机

1.2.1.2机组型号：

CZK350/307—16.67/0.8/538/538

1.2.1.3配汽方式：

全电调

1.2.1.4回热系统：

3个高压加热器+3个低压加热器+1个除氧器，除氧器采用滑压运行。

1.2.1.5主要技术规范及参数

表1　主要技术规范及参数

名　　称

单　位

技术参数及规范

备　　注

额定功率

350

TRL工况

最大功率

384.8

VWO工况

主汽门前蒸汽额定压力

MPa

16.67

主汽门前蒸汽额定温度

℃

538

再热蒸汽压力

3.235

中压联合汽阀前

再热汽门前蒸汽额定温度

℃

538

工作转速

r/min

3000

额定背压

KPa（a）

额定工况给水温度

℃

273.4

回热级数

三高、三低、一除氧

给水泵驱动方式

3台50%BMCR电动调速给水泵

额定工况新蒸汽流量

T/h

1080

TRL工况

最大新蒸汽流量

T/h

1211

VWO工况

轴系

临界转速

第一

r/min

轴系1381

发电机转子一阶

第二

r/min

轴系1650

高中压转子一阶

第三

r/min

轴系1764

低压转子一阶

第四

r/min

轴系3558

发电机转子二阶

通流级数

高压部分

1调节级+9压力级

总计26级

中压部分

6压力级

低压缸

2×5压力级

汽封系统

自密封系统

SSR

额定工况热耗率

kJ/kW.h

8146

低压末级叶片高度

661

汽轮机调节系统型式

DEH型

汽轮机允许电网周波波动

48.5～50.5

旋转方向

从汽轮机机头向发电机端看为顺时针旋转

汽轮机与排汽装置连接方式

弹性连接

1.2.2喷嘴布置示意图（从机头向发电机端视图）

1.2.2.1简介

本汽轮机的控制系统为高压抗燃油数字控制系统（DEH），通过六个独立的油动机控制四个高压调节汽阀（GV1、GV2、GV3、GV4）及两只中压调节阀（IV1、IV2），可实现阀门站配汽管理功能。

阀门管理功能可实现顺序阀和单阀控制，以及高、中压阀门的协调，以适应不同启动和运行的要求。

顺序阀可以实现机组的喷嘴调节运行，单阀可以实现机组的节流调节运行，机组在运行中可以进行两种方式的无扰切换。

1.2.2.2阀门配汽数据：

高压主汽阀：

（3-13-2）

油动机行程

行程

预启阀全升

20mm

主汽阀全升

127.5mm

第三节　汽轮机运行特性

1.3.1汽轮机并网运行的最低负荷是5％额定负荷；

1.3.2机组高加切除时可发出额定功率；

1.3.3低压末级动叶采用最新设计的661mm长叶片；

1.3.4汽轮机组可在48.5-50.5HZ下长期运行；

1.3.5速度变动率3-6%；

1.3.6不灵敏度（迟缓率）不大于0.06%；

1.3.7机组甩全负荷时调节系统能维持汽轮机空负荷运行；

1.3.8当汽轮机转速超过额定转速10-11%（即3300-3330r/min）时,保证撞飞环飞出,危急保安器动作,停止汽轮机进汽；

1.3.9紧急故障停机时,从保安系统动作起至主汽门完全关闭,时间为0.3秒；

1.3.10危急保安器动作后，关闭高、中压主汽门、调节汽门，高排逆止门，供热抽汽门及各段回热抽汽逆止门；

1.3.11机组盘车期间，盘车转速4.29r/min；

1.3.12汽轮发电机倒拖运行不允许超过1min；

1.3.13回热系统为一级除氧器和三级高、低压加热器组成七级回热系统，各高、低压加热器均设有内置式疏水冷却段，高压加热器还设有过热蒸汽冷却段；各加热器疏水为逐级自流；汽轮机第四级抽汽用于除氧器加热及高压厂用辅助蒸汽系统正常汽源，同时还具有外供不小于300t/h蒸汽的能力（即：

压力为0.8MPa的过热蒸汽）；汽轮机第五级抽汽除供回热抽汽外，同时还具有供不小于40t/h的低压厂用辅助蒸汽的能力l；

1.3.14机组采用3台50%容量的电动给水泵；两运一备。

第四节机组30%B-MCR旁路装置

1.4.1汽机旁路系统为高压旁路和低压旁路二级串联电动旁路系统；

1.4.2旁路容量：

高压旁路进口蒸汽量为锅炉最大连续出力的30%BMCR，为336.3t/h；低压旁路进口蒸汽量为高压旁路进口蒸汽量加上高压旁路减温水量，同时，为满足机组极热态启动时汽机进汽参数的要求，高低压旁路阀应能通过极热态启动、冷态启动工况要求的蒸汽量，并留有至少10％的阀门开度裕量，取上述较大值；

1.4.3旁路装置的主要功能：

机组在冷态、温态、热态和极热态，投入旁路系统，配合机组启动，达到以下目的：

1.4.3.1加快锅炉蒸汽参数的提升，缩短机组启动时间；

1.4.3.2回收工质，减少PCV阀和安全阀的动作，减少向空排放，改善对环境的噪声污染；

1.4.3.3使锅炉再热器得到足够的冷却蒸汽，避免再热器超温；

1.4.3.4控制锅炉蒸汽参数，使其和汽机汽缸和转子允许金属温度相匹配，减少热应力，降低汽轮机寿命损耗；实现机组的最佳启动；

1.4.3.5满足直接空冷凝汽器冬季启动及低负荷时的防冻要求。

1.4.3.6当汽机负荷低于锅炉最低稳燃负荷时，通过旁路装置维持锅炉在最低稳燃负荷以上运行，减少锅炉稳燃投油，以提高机组经济性。

1.4.3.7在汽轮发电机组辅机故障时，旁路系统配合汽轮机短时间停机，维持锅炉的运行，缩短辅机维修停机时间。

1.4.4旁路喷水控制阀按下列原则动作：

1.4.4.1为防止高旁出口蒸汽带水，高压旁路阀闭锁高旁喷水阀，即高压旁路喷水控制阀不能超前蒸汽控制阀开启，应同时或稍滞后开启；高压旁路蒸汽控制阀关闭时，其喷水控制阀应同时或超前关闭，并应自动闭锁温度自控系统；

1.4.4.2为防止低旁出口蒸汽超温，低旁喷水阀闭锁低压旁路阀，即低压旁路蒸汽控制阀打开时，其喷水控制阀应同时或稍超前开启；低压旁路蒸汽控制阀关闭时，其喷水控制阀应同时或稍滞后关闭。

1.4.5旁路应能适应机组定压运行和滑压运行两种方式。

1.4.6高、低压旁路蒸汽控制阀执行机构采用电动执行机构，高、低旁执行机构快关动作时间不大于6～8秒，常速动作时间不大于8～35秒；

1.4.7旁路装置技术参数

阀门

介质参数名称

单位

设计工况

冷态启动

温态启动

热态启动

极热态

启动

高

压

旁

路

阀

入口蒸汽压力

MPa（a）

16.67

3.45

5.88

7.85

9.81

入口蒸汽温度

℃

538

320

370

450

487

入口蒸汽流量

t/h

363.3

84.77

出口蒸汽压力

MPa（a）

3.995

0.686

0.883

出口蒸汽温度

℃

330.9

237

327

417

460

进/出口管道设计压力

MPa（a）

17.5/4.594

进/出口管道设计温度

℃

541/350.6

高压

喷

水

调

阀

计算压力

MPa（a）

21.19

计算温度

℃

174.7

减温水管道设计压力

MPa（a）

25.863

减温水管道设计温度

℃

174.7

低

压

旁

路

阀

入口蒸汽压力

MPa（a）

3.596

0.686

0.883

入口蒸汽温度

℃

538

237

327

417

460

入口蒸汽流量

t/h

等于高旁出口流量

出口蒸汽压力

MPa（a）

0.6

出口蒸汽温度

℃

160

进/出口管道设计压力

MPa（a）

4.594/1.6

进/出口管道设计温度

℃

541/200

低压喷

水

调

阀

计算压力

MPa（a）

3.4

3.0

计算温度

℃

69.5

减温水管道设计压力

MPa（a）

4.0

减温水管道设计温度

℃

100

1.4.8旁路喷水减温水源

高压旁路

取自高压给水系统

水压

7.6～21.19MPa.g

水温

174℃

低压旁路

取自凝结水系统

水压

2.8～4.0MPa.g

水温

51.3℃

第五节汽轮机各工况下参数

1.5.1额定工况（铭牌出力工况）（TRL）

汽轮发电机组能在下列条件下安全连续运行，发电机输出额定功率350MW（采用静态励磁，已扣除励磁耗功），此工况也称为能力工况或铭牌出力工况（TRL）。

此工况条件如下：

1.5.1.1额定主蒸汽参数及再热蒸汽参数，所规定的汽水品质；

1.5.1.2平均背压为≤30kPa；

1.5.1.3补给水率为2%；

1.5.1.4所规定的给水温度；273.4℃；

1.5.1.5全部回热系统正常运行，但不带厂用辅助蒸汽；

1.5.1.62台给水泵投入运行；满足规定给水参数；

1.5.1.7发电机额定功率因数、额定氢压、额定电压、额定频率；

1.5.1.8此工况为机组出力保证值的验收工况，此工况的进汽量称为汽轮机额定进汽量，为1080t/h。

1.5.2汽轮机最大连续出力工况（T-MCR）

汽轮发电机组能在下列条件下安全连续运行，此时发电机输出功率为369.5MW（采用静态励磁，已扣除励磁耗功）。

此工况条件如下：

1.5.2.1额定主蒸汽参数及再热蒸汽参数，所规定的汽水品质；

1.5.2.2平均背压为13kPa；

1.5.2.3补给水率为0%；

1.5.2.4所规定的给水温度；273.6℃；

1.5.2.5全部回热系统正常运行，但不带厂用辅助蒸汽；

1.5.2.62台给水泵投入运行；满足规定给水参数；

1.5.2.7发电机额定功率因数、额定氢压、额定电压、额定频率。

1.5.3阀门全开（VWO）工况

汽轮发电机组能在调节阀全开，其它条件同（T-MCR）工况，安全连续运行，汽轮机阀门全开需105%的额定工况进汽量（铭牌进汽量），该进汽量不包含汽轮机的设计制造误差。

汽轮发电机组阀门全开（VWO）工况为汽轮机进汽能力保证值的验收工况。

1.5.4热耗验收工况（THA）

汽轮机进汽量等于额定工况的进汽量（铭牌进汽量），其它条件同（T-MCR）工况时，汽轮机能安全连续运行，此工况下发电机输出功率为350MW（采用静态励磁，已扣除励磁耗功）。

1.5.5阻塞背压工况

汽轮机进汽量等于额定工况的进汽量（铭牌进汽量），在下列条件下，当外界气温下降，引起机组背压下降到某一个数值时，再降低背压也不能增加机组出力时的工况，称为阻塞背压工况，汽轮机能在此工况条件下安全连续运行。

此时，汽轮机的背压称作额定进汽量下的阻塞背压。

1.5.5.1输出功率为373.3MW；

1.5.5.2额定主蒸汽参数及再热蒸汽参数，所规定的汽水品质；

1.5.5.3补给水率为0%；

1.5.5.4所规定的给水温度；273.6℃；

1.5.5.5全部回热系统正常运行，但不带厂用辅助蒸汽；

1.5.5.62台电动给水泵运行；满足规定给水参数；

1.5.5.7在额定电压、额定频率、额定功率因数0.85（滞后）、额定氢压、发电机冷却器冷却水温为22℃时，发电机效率为99%。

1.5.6高加全切工况

汽轮发电机组能在高压加热器全部停运时安全连续运行，除进汽量及这部分回热系统不能正常运行外，其它条件同（T-MCR），此时机组能保证输出铭牌功率。

第六节汽轮机热力特性

1.6.1机组各工况下参数

工况

项目

TRL

工况

T-MCR

工况

VWO

工况

THA

工况

75%THA

工况

50%THA

工况

40%THA

工况

高加全部停用工况

阻塞背压工况

厂用汽

工况

功率MW

350

369.5

384.8

350

262.5

175

140

350

373.3

350

热耗率kJ/kW.h

8522

8139

8134

8146

8304

8750

9066

8472

8055

7776

主蒸汽压力MPa（a）

16.67

13.89

9.26

7.41

16.67

主蒸汽温度℃

538

533

527

538

主蒸汽流量t/h

1080

1152.8

1211

1080

788.2

539

443.1

947.7

1152.8

1143.8

高压缸排汽压力MPa（a）

3.803

3.818

3.995

3.594

2.683

1.848

1.519

3.746

3.818

3.58

高压缸排汽温度℃

325.8

326.3

330.9

320.2

313.5

317.8

317.4

328.3

326.2

318.5

再热蒸汽压力MPa（a）

3.423

3.818

3.596

3.235

2.414

1.663

1.367

3.372

3.436

3.222

再热蒸汽温度℃

538

513

498

538

再热蒸汽流量t/h

948

951.4

996.5

894.7

665.3

464

384.2

919.8

951.4

892.9

中压缸排汽压力MPa（a）

0.82

0.824

0.861

0.777

0.585

0.404

0.333

0.838

0.824

0.756

低压缸排汽压力kPa（a）

8.44

低压缸排汽流量t/h

775.5

759

791.2

718.2

549

393

330.3

768.3

748.3

667.3

低压缸排汽焓kJ/kg

2531.8

2436.9

2433.1

2442

2470.3

2501.2

2521

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