某發電廠三期工程(22151000mw級機組)汽機部分初步設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 W 機組高加相當， 且 目前高壓加熱器的可靠性明顯提高，因此 每列 三臺高加給水采用 液動（或 電動 ） 關斷大旁路系統。當任一臺高加故障時，三臺高加同時從系統中退出，給水能快速切換到該列給水旁路。機組在高加解列時仍能帶額定負荷。這樣可以保證在事故狀態機組仍能滿足運行要求。 給水泵出口設有最小流量再循環管道并配有相應的控制閥門等，以確保在機組啟動或低負荷工況流經泵的流量大于其允許的最小流量，最小流量再循環管道按主給水泵、前置泵所允許的最小流量中的最大者進行設計，保證泵組的運行安全。每根再循環管道都單獨接至除氧器水箱。 給水 總管上裝設 30%容量的調節閥，以增加機組在低負荷時的流量調節的靈敏度。機組正常運行時，給水流量由控制給水泵汽輪機的轉速進行調節。 給水系統還為鍋爐過熱器的減溫器、事故情況下的再熱器減溫器、汽輪機的高壓旁路減溫器提供減溫噴水。鍋爐再熱器減溫噴水從給水泵的中間抽頭引出；過熱器減溫噴水從省煤器進口前引出 ； 汽機高壓旁路的減溫水從 從省煤器前 給水管道上 引出。 ECEPDI 汽機部分說明書 工程檢索號： 30F286CJ0101 第 11 頁 2021 年 5 月 徐州彭城發電廠三期 (2 1000MW)工程 初步 設計 高壓給水管道材料采用 15NiCuMoNb564（ EN102162） 。 給水系統管道的設計參數、管材、管徑、管內流速等見 節。 凝結水 系統 系統按汽輪機 VWO 工況時可能出現的凝結水量，加上進入凝汽器的經常疏水量和正常補水率進行設計。 凝結水系統采用中壓凝結水精處理系統。系統中僅設凝結水泵，不設凝結水升壓泵，系統較簡單。凝汽器熱井中的凝結水由凝結水泵升壓后，經中壓凝結水精處理裝置、汽封冷卻器、疏水冷卻器和四臺低壓加熱器后進入除氧器。 系統 推薦 采用 350%容量的凝結水泵 配置 。凝泵進口管道上設置電動隔離閥、濾網及波形膨脹節，出口管道上設置逆止閥和電動隔離閥。進出口的電動閥門將與凝汽器連鎖，以防止凝泵在進出口閥門關閉狀態下運行。 系統設置一臺 部 分 容量的汽封冷卻器、疏水冷卻器和四臺全容量表面式低壓加熱器和一臺一體式除氧器。汽封冷卻器設有單獨的 100％容量的電動旁路； 6 號低壓加熱器為臥式、雙流程型式，兩臺低加共同采用電動隔離閥的旁路系統； 8 低壓加熱器采用獨立式單殼體結構，置于凝汽器接頸部位與凝汽器成為一體，并與疏水冷卻器共同采用電動閥旁路系統。 在汽機汽封冷卻器后，將供給各輔助系統的減溫用水和輔助系統的補充用水以及設備或閥門的密封用水。 經凝結水精處理后的凝結水進入汽封冷卻器。汽封冷卻器為表面式熱交換器，用以凝結軸封漏汽和低壓門桿漏汽。汽封冷 卻器依靠汽封抽吸風機維持微真空狀態，以防蒸汽漏入大氣和汽輪機潤滑油系統。為維持上述的真空還必須有足夠的凝結水量通過汽封冷卻器，以凝結上述漏汽。 根據 Siemens 汽輪機熱力系統的特點，機組配有疏水冷卻器。疏水冷卻器為表面式熱交換器，用以利用 8 加熱器的疏水熱量，提高機組熱循環效率。 凝結水系統設有最小流量再循環管路，自汽封冷卻器出口的凝結水管道引出，經最小流量再循環閥回到凝汽器，以保證啟動和低負荷期間凝結水泵通過最小流量運行，防止凝結水泵汽蝕。同時也保證啟動和低負荷期間有足夠的凝結水流過汽封冷卻器，維 持汽封冷卻器的微真空。最小流量再循環管道按凝結水泵、汽封冷卻器所允許的最小流量中的最大者進行設計。最小流量再循環管道上還設有調節閥以控制在不同工況下的再循環流量。 在疏水冷卻器之后的管道上，還設有控制 除氧器水箱水位的調節閥。為了提高調節性ECEPDI 汽機部分說明書 工程檢索號： 30F286CJ0101 第 12 頁 2021 年 5 月 徐州彭城發電廠三期 (2 1000MW)工程 初步 設計 能，并列布置主、副調節閥 ， 分別用于正常運行及低負荷運行。 在 5 號低加出口設有凝結水放水管，當安裝或檢修后再啟動時，將不合格的凝結水放入地溝。在除氧器入口管道上設有逆止閥，以防止除氧器內蒸汽倒流入凝結水系統。 每臺機組設有一臺 500m3的儲水箱，在正常運行時向凝汽器熱井補水和 回收熱井高水位時的回水，以及提供化學補充水；機組啟動期間向凝結水系統及閉式循環冷卻水系統提供啟動注水。儲水箱水源來自化學水處理室來的除鹽水。 每臺儲水箱配備二臺 100%容量的凝結水輸送泵（互為備用） 。泵入口設有濾網和手動隔膜閥，泵出口設有逆止閥和手動隔膜閥，在泵出口 與逆止閥間接出最小流量再循環管路。此外，該泵設有由一 只 逆止閥和一 只電 動隔膜閥組成的旁路，機組正常運行時通過該旁路靠儲水箱和凝汽器真空之間的壓差向凝汽器補水。當真空直接補水不能滿足時，開啟凝結水輸送泵向凝汽器補水。凝汽器補水控制裝置設置兩路：一路為 正常運行補水，另一路為啟動時凝結水不合格放水時的大流量補水。 系統中不考慮設置鍋爐上水泵，啟動時由凝結水輸送泵通過凝結水系統向鍋爐上水（也可利用凝結水泵上水），為加快上水速度兩臺凝結水輸送泵可同時運行。 凝結水補充水系統的管道和閥門均采用不銹鋼材料。 凝結水系統管道的設計參數、管材、管徑、管內流速等見 節。 加熱器疏水及放氣系統 正常運行時，每列高壓加熱器的疏水均采用逐級串聯疏水方式，即從較高壓力的加熱器排到較低壓力的加熱器， 3 號高壓加熱器出口的疏水疏入除氧器； 5 號低壓加熱器正常疏水 接至 6 號低壓加熱器，然后通過 100%容量的加熱器疏水泵引至 6 號低壓加熱器前凝結水管道。 7 號、 8 號低壓加熱器正常疏水分別接至疏水冷卻器，疏水冷卻器疏水接至凝汽器。 除了正常疏水外，各 級高壓 加熱器 和 6 低壓加熱器 還設有危急疏水管路，當發生下述任何一種 情況時，開啟有關加熱器事故疏水閥，將疏水直接排入凝汽器疏水 立管 經擴容釋壓后排入凝汽器。 ① 加熱器管子斷裂或管板焊口泄漏，給水 (或凝結水 )進入殼體造成水位升高或者正常疏水調節閥故障，疏水不暢造成殼體水位升高； ② 下一級加熱器或除氧器水箱高水位后事故關閉上一級的疏水調 節閥，上一級加熱器疏水無出路； ③ 低負荷時，加熱器間壓差減小，正常疏水不能逐級自流時。 除 8 號低加外，每個加熱器的疏水管路上均設有正常及危急疏水調節閥，用于控制加熱器正常水位。危急疏水管道上的調節閥受加熱器高水位信號控制。每個調節閥前后ECEPDI 汽機部分說明書 工程檢索號： 30F286CJ0101 第 13 頁 2021 年 5 月 徐州彭城發電廠三期 (2 1000MW)工程 初步 設計 均裝有隔離閥。疏水流經疏水閥時，會受閥芯節流的影響，閥后的疏水勢必將汽化，造成水汽兩相流動，導致管道磨損和振動，且產生噪音。為使其影響減到最小，采取以下預防措施： ① 疏水閥盡可能地布置在靠近接受疏水的設備處，縮短疏水閥后疏水管道的長度，并且疏水閥后管道選用管徑大，管壁厚，材質 好的管道。 ② 布置在疏水調節閥下游的彎頭以三通代替，在三通的直通出口裝設不銹鋼堵板。 加熱器疏水系統的設計按 ASME TDP1 標準（汽輪機防進水的推薦措施）進行。 每臺加熱器（包括除氧器）均設有啟動排氣和連續排氣，以排除加熱器中的不凝結氣體。所有高壓加熱器的汽側啟動 和 連續排氣均接至除氧器。低壓加熱器汽側的啟動排氣和連續排氣均單獨接至凝汽器中。所有加熱器的水側放氣都排大氣。除氧器排氣不分連續排氣和啟動排氣均排大氣。連續排氣均設有節流孔板，其容量按能通過 %加熱器最大加熱流量選取。 輔助蒸汽系 統 輔助蒸汽系統為全廠提供公用汽源。 本工程每臺機設一根壓力為 ~(g)，溫度為 240~380℃ 的輔助蒸汽聯箱。 5機組輔助蒸汽母管與 6 機組輔汽母管連接。第一臺機組啟動及低負荷時輔助蒸汽來自 老廠二期輔汽母管 （ ～ ， 300℃ ） 。機組正常運行后，輔助蒸汽來源主要為運行機組的冷再熱蒸汽（減壓后）和四段抽汽。機組投入運行時，機組的啟動用汽、低負荷時輔助汽系統用汽、機組跳閘時備用汽及停機時保養用汽都來自輔汽母管。當高壓缸的排汽參數略高于輔助蒸汽系統用汽的參數時，即可切換到由本機高壓缸排汽供 給。輔助蒸汽管道設計要滿足給水泵汽輪機對蒸汽流量的需求。 由于老廠輔汽汽源參數較低 且供汽量有限 ，第一臺機組啟動 不考慮采用汽泵直接啟動的方式。 輔助蒸汽系統供除氧器啟動用汽、小汽機調試及啟動用汽、汽機軸封、鍋爐空氣預熱器吹灰、磨煤機滅火用汽、 脫硫系統用汽 等，其供汽參數滿足這幾個用戶的要求。 機組啟動最 小 用汽 量 約 46t/h。機組輔助蒸汽系統蒸汽用戶用汽量見 下 表。 機組輔助蒸汽系統蒸汽用戶用汽量表 （暫定 ） 序號 項目名稱 單位 單機 啟動 單機運 行 單機甩 負荷 一機運行一機啟動 一機運行一機檢修 備注 1 除 氧器加熱 /穩壓用 t/h 35*～ 35*～ 60 ECEPDI 汽機部分說明書 工程檢索號： 30F286CJ0101 第 14 頁 2021 年 5 月 徐州彭城發電廠三期 (2 1000MW)工程 初步 設計 序號 項目名稱 單位 單機 啟動 單機運行 單機甩 負荷 一機運行一機啟動 一機運行一機檢修 備注 汽量 60 2 小機調試用汽量 t/h 5 5 5 兩者考慮大值 小機啟動用汽 t/h 30 30 3 大機 軸封用汽量 t/h 6* 6 6 小機軸封用汽量 t/h 5* 5 5 4** 空預器吹灰用汽量 t/h 21 21 21 5 蒸汽滅火系統 t/h 20 短時 6 二次風暖風器 t/h 21 21 21 冬季用 7 化水車間用汽 t/h 10 冬季用 8** 暖通采暖用汽 t/h 10 冬季 用 9 脫硫區域用汽 t/h 10 10 10 最 小 必需用量 t/h 46 注： (1) 系統計算不考慮兩臺機組同時啟動，同時甩負荷。 (2) 不考慮一臺機組處于低負荷工況下啟動另一臺機組啟動。 (3) 帶 *的用戶 為啟動必須用量。 (4) 帶 **的用戶可以錯開時間，啟動前或甩負荷后用汽，其用汽量不計入合計。 廠內循環水及開式冷卻水系統 循環水采用 二次循環冷卻水系統 ，為凝汽器、開式循環冷卻水系統提供冷卻水，按單元制設計。兩根來自廠房外的循環水管道經凝 汽器排入廠房外的循環水管。在凝汽器水側進口和出口的循環水管道上設有電動蝶閥，以便隔離凝汽器。凝汽器管子采用不銹鋼管，凝汽器設膠球清洗系統。 開式循環冷卻水系統主要為閉式循環冷卻水熱交換器和機械真空泵提供冷卻水。 系統中設一臺電動濾水器，開式冷卻水升壓泵 按 100%容量兩臺配置，并聯連接，一臺運行一臺備用，不考慮交叉運行。閉式循環冷卻水熱交換器按 2 65%容量配置。鑒于板式換熱器熱交換效率高，占地小等優點，本期工程閉式循環冷卻水熱交換器暫按板式考慮。 開式循環冷卻水系統冷卻水用戶用水量統計表 (暫定 ) ECEPDI 汽機部分說明書 工程檢索號： 30F286CJ0101 第 15 頁 2021 年 5 月 徐州彭城發電廠三期 (2 1000MW)工程 初步 設計 序號 冷 卻 水 用 戶 名 稱 臺 數 耗水量 (t/h) 備 注 總臺數 運行臺數 每臺水量 運行水量 1 閉式循環冷卻水熱交換器 2 1 2200 2200 2 水環式真空泵冷卻器 3 3 80 240 總量（每臺機組） 2440 板 式熱交換器 閉式循環冷卻水系統 除機械真空泵外的所有主廠房內的主、輔機設備的冷卻水均由本系統提供。閉式冷卻水用戶及用水量見下表： 閉式循環冷卻水系統冷卻水用戶用水量統計表 (暫定 ) 序 號 名 稱 及 規 格 臺 數 運行 臺數 每臺 耗水量 運行 水量 備注 汽機部分 1 汽輪機潤滑油冷卻器 2 1 250 250 2 發電機氫冷卻器 2 2 725 3 發電機定子水冷卻器 2 1 155 155 4 發電機氫密封油冷卻器 2 1 53 53 5 氫氣干燥器 1 1 6 勵磁機空氣冷卻器 2 2 55 110 7 汽泵主泵冷卻水 2 2 15 30 8 汽泵前置泵冷卻水 2 2 5 10 9 小汽機冷油器冷卻水 4 2 80 160 10 電動給水泵電動機冷卻器 1 1 啟動用 11 電動給水泵潤滑油冷卻器 1 1 啟動用 12 電動給水泵機械密封冷卻水 1 1 6 6 啟動用 13 電動給水泵冷卻套管冷