1、60MW抽汽式汽輪機說明書60MW抽汽式汽輪機說明書12/1260MW抽汽式汽輪機說明書Z59807.01/01C60-8.83/(1.233)60MW抽汽式汽輪機說明書南京汽輪電機(公司)有限責任公司南京汽輪電機（公司）有限責任公司C60-8.83/(1.233)60MW抽汽式汽輪機說明書代號Z59807.01/01代替共40頁第1頁編制羅明芝2006.6校核楊方明2006.7審查蔡益斌2006.7會簽標準審查判定贊同標記數量頁次文件代號簡要說明簽字磁盤（帶號）底圖號舊底圖號歸檔1Z59807.01/01汽輪機的應用范圍及主要技術規范1.1汽輪機的應用范圍及特點本汽輪機為高壓、單缸、激動冷凝

2、式汽輪機，與鍋爐、發電機及其隸屬設備組成一個成套發電設備。本汽輪機不能夠用于拖動不同樣樣轉速或變轉速機械。本機組通流部分進行了優化設計。調治級采用了新式的子午面縮短靜葉噴嘴；采用了后加載葉型，在有效降低葉柵損失的基礎上增加了葉片強度，并且使得變工況運轉時通流部分能保持較高的熱力性能；高壓部分的隔板還采用了分流葉柵結構；低壓部分采用了應用全三維技術設計的復合彎扭葉柵，并采用了自帶冠葉片；動葉頂部寬泛采用高低齒汽封，以降低泄漏損失。上述措施有效提升了機組的安全性、效率和做功能力。本機組汽輪機調治系統采用數字電液調治系統（簡稱DEH），采用DEH系統將比一般液壓系統控制精度高，自動化水平大大提升，它

3、能實現升速（手動或自動），配合電氣并網，負荷控制（閥位控制或功頻控制）及其他輔助控制，并與DCS通訊，控制參數在線調整和超速保護，能使汽輪機適應各種工況并長遠安全運轉。1.2汽輪機主要技術規范序號名稱單位數值1.主汽門前蒸汽壓力MPa(a)8.839.32最高2.最低5358.34主汽門前蒸汽溫度540最高3.t/h最低525252進汽量額定抽汽工況最大進汽量2804.汽輪機額定功率MW605.汽輪機最大功率MW65.376.額定抽汽工況排汽壓力kPa(a)5.27.純凝額定工況排汽壓力kPa(a)6.28.給水溫度額定抽汽工況224.8純凝額定工況226.89.額定抽汽工況抽汽量t/h501

4、0.額定抽汽工況抽汽溫度壓力/Mpa(a)305.43/1.3411.額定抽汽工況汽輪機汽耗(計算值)kg/kW.h4.27912.額定抽汽工況汽輪機熱耗(計算值)kJ/kW.h818013.冷卻水溫度額定20最高3314.汽輪機轉向(機頭向機尾看)順時針方向15.汽輪機額定轉速r/min300016.汽輪機單個轉子的臨界轉速r/min160017.汽輪機軸承蓋最大振動mm0.0318.臨界轉速時軸承蓋最大振動mm0.1019.汽輪機中心高(距運轉平臺)mm80020.汽輪機本體總重t12721.汽缸上半起吊重t2522.汽缸下半起吊重(不包括隔板)t3523.汽輪機轉子總重t18.724.轉

5、子最大直徑mm268125.轉子最大靜撓度mm0.3926.轉子重心距前軸承中心線距離mm279227.末葉片高度mm6652Z59807.01/0128.汽輪機本體最大尺寸(長寬高)mm745127090326029.轉子轉動慣量(半徑)kg.m2975.21.3汽輪機輔機的主要技術規范汽封加熱器型號JQ-46-1冷卻水量139.7t/hb.冷卻水最大壓力1.5Mpa冷凝器型式擺列兩道制表面式冷卻面積3500m2無水時凈重70t運轉時重量(含水重)100t冷卻水量(設計值)9900t/h冷卻水溫度(設計值)20喉部絕對壓力(設計值)4.41kPa水室內同意最高工作壓力0.196MPac.水阻

6、0.039MPa冷油器型號YL-70冷卻面積70m2冷卻油量1200l/min冷卻水量163t/h水阻0.07MPa0.012MPa油阻d低壓加熱器型號水阻1.62kgf/cm21.96kgf/cm20.94kgf/cm2設計蒸汽壓力0.8MPa(a)0.4MPa(a)0.1MPa(a)設計水壓力1.5MPa1.5Mpa1.5Mpae加熱面積170m2220m2170m2油箱3327kg凈重油箱容積:正常油位為12m3最高油位為13.2m3外形尺寸mm4326151230051.4汽輪機技術規范的說明制造標準:GB/T5578-1985固定式發電用汽輪機技術條件。汽輪機潤滑油牌號GB11120

7、-1989L-TSA汽輪機油,對本汽輪機一般使用L-TSA46汽輪汽輪機潤滑油介紹使用機油,只有在冷卻水溫度經常低于15時,同意用L-TSA32汽輪機油。上述系列油品按規定要求加入汽輪機油防銹用復合劑后,即得各種防銹汽輪機油。3Z59807.01/01汽輪機結構及系統的一般說明2.1結構說明歸納,其靜止部分又包括前、中、后汽缸、汽輪機結構包括靜止部分和轉子部分隔板、前后軸承座、前后軸承和前后汽封等。汽輪機通流部分由一個單列調治級和二十一級壓力級組成。汽輪機前支點為一徑向推力聯合軸承，裝于前軸承座內，為機組相對死點，后軸承為一徑向軸承，裝于后汽缸內。汽輪機經過一副半撓性波型聯軸器與發電機相連。前

8、汽缸有一對由下缸法蘭延伸出來的貓爪搭在前軸承座兩側的滑鍵上，滑鍵內有冷卻水腔室，以阻斷貓爪的熱量向前軸承座傳導。前軸承座支承在前座架上,為了保證機組在運轉中的自由膨脹和對中,前座架上部署了軸導游向鍵,后汽缸尾部有軸導游板，前汽缸與前軸承座之間有立銷。后汽缸則支承在后座架上，后座架由中、后、側三對基架組成，其中左右兩側基架上有橫向銷，橫向銷與汽輪機中心線的交點形成了機組的膨脹死點。汽輪機前軸承座內有推力軸承前軸承，主油泵，主油泵聯軸器，緊迫遮斷裝置，緊迫遮斷器軸，前軸承座內部油管路等部套，轉速和軸向位移探頭用轉速測量裝置，獨愛探頭用安裝支架也安裝于前軸承座內。在前座架上裝有熱脹指示器,以反響汽輪

9、機靜子部分的絕對熱膨脹。脹差探頭用安裝支架安裝于后汽缸聯軸器處，振動速度傳感器安裝于軸承蓋上。轉子16級壓力級采用整鍛結構；17-21級采用汽輪機轉子為整鍛套裝結構型式。調治級和前套裝葉輪結構，套裝葉輪間均采用了徑向鍵，內孔無鍵槽，大大提升了套裝葉輪的強度。調治級和前12級壓力級葉片采用”T”型葉根，葉型為等截面，13-18級采用”T”型外包式葉根，用填隙條脹緊。19級采用三叉型葉根，20-21級采用四叉型葉根，21級葉片采用了拉筋。0-13級直葉片動葉頂部所有有圍帶。14-21級動葉片為自帶冠扭葉片。噴咀組、隔板、隔板套T型槽道分別嵌入四只噴嘴室內，本機采用噴嘴調治配汽方式，高壓噴嘴分成四組

10、，經過采用徑向銷釘定位，并裝有密封鍵。噴咀組的子午面縮短靜葉噴嘴焊接在內外面帶中。本機有七個隔板套，1-19級隔板分別裝在隔板套內，20，21級隔板裝在汽缸內。采用隔板套，可縮短軸向長度，有利于起動及負荷變化。隔板套中分面都有定位銷及聯接螺釘固定，所以與汽缸上半是分開的。隔板與隔板套，隔板套與汽缸之間的聯接，均采用了懸掛銷，隔板與隔板套的底部中間有固定鍵，以保證膨脹時靜子與轉子中心相切合。所有隔板均采用了焊接結構，高壓1-3級采用了窄噴嘴和寬葉型汽葉組成的分流葉柵結構，在保證隔板強度和剛度的同時有效降低了流動損失。1-16級直葉片隔板均采用圍帶焊接式。17-21級隔板靜葉采用了復合彎扭葉片，靜

11、葉片直接焊接在隔板內外環上，不再采用傳統的鑄造隔板。汽缸本機組汽缸為前、中、后汽缸組成的單缸結構形式。前缸資料為ZG20CrMoV，并采用了波形法蘭，配有法蘭螺栓加熱裝置，以便于迅速起動，蒸汽室與噴嘴室焊為一體并與前汽缸組合在一同，噴嘴室與前汽缸間有導向鍵，便于其受熱膨脹。四個蒸汽室分別部署在前汽缸的左側，右上側，右側，左上側，內裝有調治汽閥，由四根導汽管與主蒸汽管相連。前汽缸還開有兩個回熱抽汽口，分別通向1，2號高加。中缸資料為ZG25。中缸下半開有回熱抽汽口，分別通向除氧器及1-3號低加。前汽缸與中汽缸連接的垂直法蘭面上，左右兩側各開有一段密封槽，電站現場合缸后，往里灌注密封涂料（耐溫30

12、0以上，且耐壓0.7Mpa以上），以加強十字交錯部的汽密性。后汽缸為焊接件，資料為Q235-A。后汽缸擁有特制擴壓管，其空氣動力特點和剛性都較好。在后汽缸上半裝有排大氣裝置,當背壓高于大氣壓時,能自動打開,保護后汽缸和冷凝器。軸承,它是本機軸承有兩只徑向橢圓軸承。推力軸承與汽輪機前軸承組成了徑向推力聯合軸承三層球面結構的橢圓軸承,安裝在前軸承座內。后軸承為二層圓柱面結構的橢圓軸承。每個軸承的下半設有頂軸高壓油通入小孔，孔周刮有油囊，作為頂起轉子的壓力區。推力軸承采用可傾瓦式推力瓦塊，每個主推力瓦塊和徑向軸承的軸瓦均有測溫元件,在運轉中可監察軸承合金的溫度。同時軸承的回油也部署了測溫元件，以反響

13、軸承回油溫度。主汽門主汽門是由主汽門、自動關閉器及主汽門座架組成。由鍋爐來的蒸汽經過主蒸汽管進入主汽門汽室,經濾網、流過閥門后,分四路流向調治汽閥。主汽門為單閥座型,為減小閥碟上的提升力,采用了帶增壓式預啟閥的結構。閥殼上設有4Z59807.01/01閥前壓力測點。閥后壓力溫度及閥殼壁溫測點,閥桿漏汽分別接至除氧器和汽封加熱器。主汽門裝于擁有必定彈性的座架上，座架可視為死點，以承受主汽門前的管道推力，使其不直接作用于汽輪機的本體，以防范由于管道推力過大而影響機組的動向對中。主汽門后為四根導管，分別與四個調治汽閥聯接。導管擁有必定的撓性，以吸取導管自己的熱膨脹變形及整個汽缸的熱膨脹位移。自動關閉

14、器由油動機和斷流式錯油門組成。來自主油泵的安全油作用在錯油門下部，當克服彈簧阻力時打開油動機進油口使安全油進入油動機活塞下部。當油壓足夠時便將主汽門打開。油動機行程經過杠桿反響到錯油門活塞，這使它可停留在任一中間地址上，所以自牢固性能較好。自動關閉器設有活動試驗滑閥，在長遠運轉時，能夠活動主汽門，以防卡澀。油動機殼體下有冷卻水腔室，以阻斷蒸汽熱量向自動關閉器傳導。后汽缸噴水降溫裝置當汽輪機在起動、空負荷或低負荷運轉時，蒸汽流通量很小，不足以帶走低壓缸內摩擦鼓風產生的熱量，簡單使排汽缸溫度高升而引起汽缸變形、破壞汽缸轉子中心線一致等一系列問題。本汽輪機的后汽缸部署了噴水降溫裝置，當排汽溫度高于6

15、5時,可通入冷卻水以降低后汽缸溫度，保證后汽缸和冷凝器的運轉安全。輾轉設備機組的輾轉設備，裝于后汽缸軸承蓋上，由電動機傳動經兩級齒輪減速后，轉子盤車速度為58r/min，這種速度保證了汽缸上下半溫度均勻，軸承油膜形成和轉子不致產生熱波折。起58r/min動時，撥出鎖銷，推著手柄，會自動開啟電機，自動供潤滑油。當激動轉子，轉速大于時，能自動退出，并自動切斷電機電源和裝置的潤滑油。本裝置可電動，也可手動。在汽輪機及發電機各軸承處，裝有高壓頂軸裝置，在開始盤車前必定先開啟頂軸用高壓油泵，當轉速大于58r/min時，即可停止頂軸油泵。在停機時，當轉速降至58r/min左右，即可投入頂軸油泵。其他必定注

16、意：在連續盤車時必定保證潤滑油的連續供給！調治汽閥與凸輪配汽機構本機組有四只調治汽閥。均采用帶減壓式預啟閥的單閥座，以減小提升力。油動機經過凸輪配汽機構控制四只閥的開啟序次和升程。凸輪配汽機構座架下部有一冷卻水腔室，以阻斷蒸汽熱量向配汽機構傳導。四個調治汽閥分別焊在前汽缸的左側，右上側，右側，左上側，調治汽閥開啟序次如圖所示：為使機組在起動和非設計工況下運轉時，前汽缸的溫度場比較均勻，且軸承受力點也能較牢固，故采用了上述方式。汽封機組的前后汽封和隔板汽封，均采用了梳齒式汽封結構。這種汽封結構的轉子上面的汽封高低槽齒與汽封環的長短齒相當，形成了迷宮式汽封。這種結構形式其汽封環的長短齒強度較高、封

17、汽性能優異，同時便于保護和檢修。前汽封的彈性圈為整圈結構，需隨轉子一同安裝。5Z59807.01/012.2熱力系統主汽系統,以分別蒸汽中的水滴來自鍋爐的新蒸汽經電動間隔閥到主汽門。主汽門內裝有蒸汽濾網和防范雜物進入汽輪機。蒸汽經主汽門后，經四根導管分別進入四個調治汽閥，蒸汽在汽輪機中膨脹作功后排入冷凝器凝結成水,借助凝結水泵打入汽封加熱器及1，2，3號低壓加熱器，經除氧器加熱除氧的凝結水，由給水泵升壓后再經兩級高壓加熱器進入鍋爐。高壓加熱器有電動旁路門，當高壓加熱器發生故障時，給水直接打入鍋爐。為適應滑參數起動的需要，電動間隔閥前有一管道經減溫減壓器旁路到冷凝器。凝結水泵后有一路凝結水可引入

18、冷凝器上部,在汽輪機作低負荷運轉或主蒸汽旁路時,使一部分凝結水重新回到冷凝器用于冷卻旁路蒸汽和保持冷凝器與凝結水泵系統正常運轉。主蒸汽管路、抽汽管路及蒸汽旁路管道對付稱部署或增加熱脹補償彎頭,以盡可能抵消或減小對汽輪機的推力。回熱抽汽系統機組有六級回熱抽汽，第一道抽汽送入二號高壓加熱器；第二道抽汽送入一號高壓加熱器并有工業用汽；第三道抽汽送入0.588Mpa的除氧器；第四道抽汽送入三號低壓加熱器；第五道抽汽送入二號低壓加熱器；第六道抽汽送入一號低壓加熱器。前五道抽汽管路中均裝有壓力水控制抽汽閥；第六道抽汽口的抽汽管路中則采用了一般的逆止閥。汽封系統汽輪機前后汽封近大氣端的腔室和主汽門、調治汽閥

19、及各抽汽閥門等各閥桿近大氣端的漏汽均有管道與汽封加熱器相連,使各腔室保持-1.013kPa-5.066kPa的真空,以保證蒸汽不漏入大氣。同時可將此漏汽加熱凝結水以提升機組的經濟性。前后汽封的平衡腔室和各閥桿的高壓漏汽端均與均壓箱相連,均壓箱上裝有汽封壓力調整分配閥,使均壓箱保持2.9429.4kPa,當均壓箱中壓力低于2.94kPa時,高于2.94kPa的抽汽通過該分配閥向均壓箱補充,當均壓箱中壓力高于29.4kPa時,節余的蒸汽也經過汽封壓力調整分配閥排入冷凝器中。當汽封加熱器工作失靈時，管路中有向來空閥能夠打開。真空系統,在冷凝器內即形成真空。為了去除在運轉蒸汽在汽輪機內膨脹作功后排入冷

20、凝器凝結成水中逐漸齊集在冷凝器中的空氣,在冷凝器兩側裝有抽氣管,由射水抽汽器將空氣吸出排入大氣。疏水系統汽輪機本體及各管道的疏水分別送入疏水膨脹箱。待壓力平衡后送入冷凝器。法蘭螺栓加熱系統?本機有外引蒸汽的自流式法蘭螺栓加熱為加速機組起動、帶負荷及降低熱應力與熱變形，系統。本系統汽源由新蒸汽或除氧器供給，依照汽缸溫度和起動帶負荷要求調治到需要的溫度。新蒸汽節流后進入加熱聯箱，今后分兩路：一路進入左側法蘭，加熱法蘭和螺栓；另一路進入右側法蘭，加熱法蘭和螺栓。乏汽及疏水進入疏水膨脹箱。加熱聯箱上裝有安全閥。依照起動要求，監察法蘭壁溫及螺栓溫度，隨時控制進汽量。當箱內壓力大于0.685MPa時應排空

21、。(本系統制造廠僅供系統圖詳細結構及部署由設計院考慮)。局部冷卻系統(本廠不供)為減少汽缸對凸輪機構和前軸承座的熱傳導，以防范凸輪機構和前軸承座的溫度過高，其座架的內腔室可通入冷卻水。自動關閉器油缸下部也通以冷卻水，防范主汽門來的熱傳達。為減少前汽缸貓爪對前軸承座的熱傳導，以防范前軸承座溫度過高，貓爪下的滑鍵也可通入冷卻水。汽輪機的運轉及保護4.1綜述汽輪機的合理起動、運轉、停機是汽輪機的可靠性、經濟性及長壽命的可靠保證,運轉單位應依照詳細情況,擬訂出較為圓滿的現場運轉規程。本章僅列出主要的規范,在編制現場規程時,可參照DL/T608-1996200MW級汽輪機運轉導則作為基礎,在不違犯本章所

22、列規范的條件下,加以補充和圓滿。6Z59807.01/014.2新蒸汽參數規范主汽門前蒸汽參數正常變化范圍8.83MPa(a)壓力最高9.32MPa(a)最低8.34MPa(a)溫度535最高540最低525當主汽門前蒸汽壓力為9.8MPa(a)或蒸汽溫度為545時，每次運轉不高出30min，全年累計不得高出20h。當主汽門前蒸汽壓力小于8.34MPa(a)或蒸汽溫度小于525時，應按規定減負荷運轉4.3負荷限制規范為了保證機組安全經濟地運轉，汽輪機必定嚴格控制在“熱力特點曲線”所規定的工況范圍內運轉。在以下情況下，同意汽輪機帶額定電功率長遠運轉：進汽壓力降到8.34MPa(a)，進汽溫度降到

23、525，冷卻水進水溫度不高出20冷卻水進水溫度高升至33，但應滿足以下條件:進汽參數不低于額定值；冷凝器保持計算耗水量；105%。進入高壓加熱器的給水量不大于該工況下汽輪機總進汽量的汽輪機減負荷運轉汽輪機的進汽參數或排汽壓力偏離規范值時，汽輪機應依照熱力特點曲線規程減負荷運轉。為了使汽輪機各部件有足夠的均勻的壽命，介紹汽輪機長遠運轉時所帶的電負荷在額定負荷的三分之一以上。4.4溫升、溫差控制規范起動、帶負荷與停機過程中，應將溫升、溫差控制在以下范圍項目單位控制規范主汽門前蒸汽溫升率/min2.83.2主汽門前蒸汽溫降率/min2主汽門外壁溫升率/min4.65主蒸汽管外壁溫升率/min7調治閥

24、蒸汽室外壁溫升率/min4.65汽缸法蘭外壁溫升率/min3汽缸法蘭內壁溫升率/min4汽缸法蘭內、外壁溫差120汽缸法蘭中心與螺栓溫差3545上下汽缸溫差9差脹（mm）00.20.91.521.3上汽缸外壁溫度（）125130250360380400汽缸法蘭外壁溫度（）6070210280310汽輪機熱態起動熱態起動溫度變化范圍較大，以下僅給出一些原則，用戶應依照詳細情況和經驗采用不同樣樣措施。熱態起動最要點的問題是控制高溫部分的過冷卻和負差脹，正常情況下不需要暖機，低速檢查后即可升速到額定轉速。升速率平時為100300r/min，過臨界轉速時多采用300600r/min汽輪機熱態起動應遵守

25、以下各點：a進入汽輪機的蒸汽溫度應高于進汽室缸壁溫度(大于50)。b在激動轉子前2h轉子應處于連續盤車。在連續盤車情況下，應先向軸封送汽，今后再抽真空。需保持真空約-0.08MPa。高壓缸調治級上下部溫差不高出45。汽輪機在升速過程中應注意以下各點:a.升速時,真空應保持在-0.08MPa以上,當轉速升至3000r/min時,真空應達到正常值.b軸承進油溫度不應低于30。當進油溫度達45時，投入冷油器(冷油器投入前應先放出油腔室內的空氣)，保持其出油溫度為3545。c升速過程中，機組振動不得高出0.03mm，一旦高出該數值，則應降低轉9Z59807.01/01速直至振動除掉，保持此轉速運轉30

26、min，再升速，如振動仍未除掉，需再次降速運轉120min，再升速，如振動仍未除掉，則必定停機檢查。（過臨界時同意0.10mm）。并網與帶負荷應注意以下各點:運轉正常后，按規定作各部套試驗并作全面檢查，所有正常后，即準備并網和接帶負荷。各部套調試及汽機的調治詳見調治系統說明書。汽輪機并入電網前的條件：汽輪機空負荷運轉20min所有正常；各種試驗所有結束；高壓缸下部溫度達220以上。當負荷帶到4000kW時進行以下工作：關閉間隔門前的疏水；關閉各疏水門。帶負荷過程中，嚴實監察汽輪機運轉情況，各測點的參數應在正常值范圍內。如有異常，應減小負荷，待恢復正常。牢固30min后再逐漸加負荷。4.6運轉中的保護運轉中應特別注意以下主要參數，使其切合規范;新蒸汽參數(見1.2技術規范)電網周波應為48.5Hz50.5Hz調治系統、軸承及潤滑油系統各