第一篇:汽轮机开题报告2015
燕 山 大 学
本科毕业设计(论文)开题报告
课题名称:600MW电站锅炉汽轮机本体设计 学院(系): 年级专业:
学生姓名: 指导教师:
完成日期: 2015.3.30
一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义 1.1选题背景
目前我国用电水平仍然低下,人均装机0.25千瓦,未来20年,中国经济要保持7%以上的经济增长,每年将要新增电力装机容量2500万千瓦,按每千瓦7000元造价计算,每年电力新增装机将新增投资达1750亿元。而我国为产煤大国,原煤储量和开采量均居世界第一,我国的资源国情决定了我国能源结构以火电为主、水电为辅、核电风电作补。目前我国火电、水电、核电、风电装机容量分别达到23753万千瓦、7934万千瓦、210万千瓦、34.5万千瓦,占总装机容量的比重分别为74.4%、24.8%、0.7%、0.1%,电力结构发展很不平衡。根据目前的现状,火电厂装机量的增加及效率的提升占有重要地位。
电站煤耗的影响因素是多方面的,包括锅炉、汽轮机和发电机等设备的结构和运行操作、使用寿命、自动化程度和生产管理水平等,其中主要因素是汽轮机效率低。汽轮机作为火力发电的重要环节,其结构的好坏对能量转换效率影响重大。
1.2选题意义
进行汽轮机本体结构优化后的汽轮机有如下特点:
1)降低单位功率投资成本。如800MW机组比500MW汽轮机的千瓦造价低17%;1200MW机组比800MW机组的千瓦造价低15%—20%。
2)提高运行经济性。如法国的600MW机组比国产的125MW机组的热耗率低276kj/kW.h,每年可节约燃煤4万吨。
3)提高发电厂的效率,提高发电量。
4)加快电网建设速度,满足经济发展需要,提高电网的调峰能力。1.3 国内外研究动态(1)国外研究动态
19世纪末,瑞典拉瓦尔和英国帕森斯分别创制了实用的汽轮机。拉瓦尔于1882年制成了第一台5马力(3.67千瓦)的单级冲动式汽轮机,并解决了有关的喷嘴设计和强度设计问题。单级冲动式汽轮机功率很小,现在已很少采用。20世纪初,法国拉托和瑞士佐莱分别制造了多级冲动式汽轮机。多级结构为增大汽轮机功率开拓了道路,已被广泛采用,机组功率不断增大。帕森斯在1884年取得英国专利,制成了第一台10马力的多级反动式汽轮机,这台汽轮机的功率和效率在当时都占领先地位。美国的柯蒂斯制成多个速度级的汽轮机,每个速度级一般有两列动叶,在第一列动叶后在汽缸上装有导向叶片,将汽流导向第二列动叶。现在速度级的汽轮机只用于小型的汽轮机上,主要驱动泵、鼓风机等,也常热器来代替外置式换热器,以向大型化方向发展。在60年代,世界工业发达的国家生产的汽轮机已经达到500—600MW等级水平。1972年瑞士BBC公司制造的1300MW双轴全速汽轮机在美国投入运行,设计参数达到24Mpa,蒸汽温度538°C,3600rpm;1974年西德KWU公司制造的1300MW单轴半速(1500 rpm)饱和蒸汽参数汽轮机投入运行,;1982年世界上最大的1200MW单轴全速汽轮机在前苏联投入运行,压力24 Mpa,蒸汽温度540°C。
目前世界各国都在研究大容量、高参数汽轮机的研究和开发,其发展的趋势是:
1)增大单机功率,提高蒸汽初参数,改进汽轮机的通流设计,优化中间再热和给水回热系统,以提高汽轮机的热经济性;
2)发展大型热电联产机组和燃气—蒸汽联合循环机组,以提高一次能源的利用率;
3)开发计算机和电子元器件为基础的汽轮机自动控制系统,以提高汽轮机控制的自动化水平;
4)采用先进的加工制造设备和工艺,按标准化的质管要求确保产品质量,提高机组的可靠性和可利用率。
目前世界上生产汽轮机的企业有:美国通用公司(GE)、英国通用公司(GEC)、日本的东芝(TOSHIBA)和日立、俄罗斯的列宁格勒金属工厂等。制造反动式汽轮机的有美国西屋公司(WH)、日本三菱、英国帕森斯公司、法国电器机械公司(CMR)等,德国(SIEMENS)
(2)国内研究动态
我国汽轮机发展起步比较晚。1953年中国第一家汽轮机制造厂成立,1955年上海汽轮机厂制造出第一台6MW汽轮机。1964年哈尔滨汽轮机厂第一台100MW机组在高井电厂投入运行;1972年第一台200MW汽轮机在朝阳电厂投入运行;1974年第一台300MW机组在望亭电厂投入运行。70年代进口了10台200—320MW机组,分别安装在了陡河、元宝山、大港、清河电厂。70年代末国产机组占到总容量70%,1987年采用引进技术生产的300MW机组在石横电厂投入运行;1989年采用引进技术生产的600MW机组在平圩电厂投入运行;2000年从俄罗斯引进两台超临界800MW机组在绥中电厂投入运行。
目前中国汽轮机厂以300MW和600MW机组为主导产品。
生产汽轮机的主要工厂有上海汽轮机厂、哈尔滨汽轮机厂、东方汽轮机厂,其次有北京重型电机厂、青岛汽轮机厂和武汉汽轮发电机厂等,还有以生产工业汽轮机为主的杭州汽轮机厂和以生产燃气轮机为主的南京汽轮发电机厂等。
其中上海汽轮机厂是中国第一家汽轮机厂,在1995年开始与美国西屋电气公司合作成立了现在的STC,1999 年德国西门子公司收购了西屋电气公司发电部,STC 相应股份转移给西门子。哈尔滨汽轮机厂1956年建厂,先后设计制造了我国第一台25MW、50MW、100MW和200MW汽轮机,80年代从美国西屋公司引进了300MW和600MW亚临界汽轮机的全套设计和制造技术,于1986年制造成功了我国第一台600MW汽轮机,目前自主研制的三缸超临界600MW汽轮机已经投入生产。东方汽轮机厂1965年开始兴建,1971年制造出第一台汽轮机,目前的主力机型为600MW汽轮机。北京北重汽轮电机有限责任公司做为后起之秀,以300MW机组为主导产品,它是由始建于1958年的北京重型电机厂通过资产转型在2000年10月份成立的又一大动力厂,目前2台600MW汽轮机也已经在今年投入生产。
二、研究的基本内容,拟解决的主要问题
通过了解相关知识和研究内容,我确定了一下几个基本研究内容: 电站锅炉汽轮机本体结构设计:
1、熟悉汽轮机的工作原理;
2、确定汽轮机主要结构;
3、设计主要结构; 电站锅炉汽轮机辅助设备;
1、熟悉汽轮机辅助设备的工作原理;
2、选用适当的标准件;
3、按照需要将各部件进行组装; 绘制电站锅炉汽轮机本体结构的二维图;
在对电站锅炉汽轮机本体结构设计时,我将解决的几个问题: 电站锅炉汽轮机的工作流程与工作原理; 熟悉电站锅炉汽轮机的行业标准和标准件;
三、研究步骤、方法及措施
1、了解电站锅炉汽轮机的工作流程与工作原理;
2、熟悉电站锅炉汽轮机的行业标准和标准件;
3、进行电站锅炉汽轮机本体结构设计;
4、绘制电站锅炉汽轮机本体结构的二维图;
四、研究工作进度
1-4周 完成PPT和开题报告,初步进行结构设计及CAXA绘制; 5-10周 完成其余系统结构设计及CAXA绘图; 11-16周 完善说明书,撰写毕业论文; 17-18周 准备论文答辩,审阅。
五、主要参考文献
[1] 《汽轮机运行技术问答》华东电业管理局 [2] 《汽轮机设备运行》火力发电职业技能培训教材 [3] 《汽轮机运行》 辽宁省电力工业局 [4] 《汽轮机运行题库》职业技能鉴定参考书
[5] 方宇,刘东旗.300MW汽轮机高中压外缸的强度分析[J].东方电气评论,2007, [6] 哈尔滨汽轮机厂.300万千瓦汽轮机的结构.北京,水利电力出版社,1992:11 [7] 吴季兰.汽轮机规格及系统.屮国电力出版社,1996 [8] 张素心.张素心.汽轮机技术的发展与前景.上海汽轮机.2003(4):1?6 [9] 靳智平,王毅林,电厂汽轮机原理及系统[M],北京;中国电力出版社,2006.[10] 蔡颐年.蒸汽轮机.西安交通大学出版社,1998: 3?5 [11]Lu Jun.Local welding technology of strellite strip on the final-stage blade of Imported-type 300 MW turbine[J].Central China Electric Power,2000,13(2)[12]Bakhtar F,Mashmousby H,Buchley JR.On the performance of a cascade of turbine.[13]Moore M.J.and Sieverding C.H.Tow-phase steam flow in turbines and separators:Theory,instrumenttation,engineering:HemispherePublishing Corporation,1976.[14]Nagalingam S V'and LinQC.L A unified approach towards CIM justiflcation[J].Computer Intergrated Manufacturing Systerms 1997(2)[15]Parbudyal Singh.Job analysis for a changing workplace[J].Human Resource Management Review,2008,V18(2)[16] 工业汽轮机技术 中国石化出版社 王学义 [17] 汽轮机设备 中国电力出版社 赵素芬 赵立波
六、指导教师意见
指导教师签字:
年 月
七、系级教学单位审核意见:
审查结果: □ 通过 □ 完善后通过 □ 未通过
负责人签字:
年 月
日日
第二篇:汽轮机实习报告
汽轮机实习报告
姓 名: 班 级: 学 号: 指导老师:
蒸汽动力装置是以水蒸气(或其他物质的蒸汽)作为工质,利用化学能、核能、地热能或太阳能等,按一定的热循环方式使热能转换成机械能的装置。蒸汽由锅炉或蒸汽发生器供给,也可直接利用地热蒸汽。蒸汽驱动原动机作功。
蒸汽动力装置是各国工业机械的重要组成部分,随着科技的发展,内燃机、燃气轮机等一系列新的机械陆续投入使用,但蒸汽装置仍有其独特的优势,并继续在船舶、发电、军工等领域占有重要地位。特别是锅炉和汽轮机组成的汽轮机动力装置系统。
本次实习参观的01蒸汽动力装置原是前苏联设计制造并装配在驱逐舰上的动力系统,该系统于二十世纪二十年代开始设计,建造于二十世纪三十年代,代表了当时世界动力系统的先进水平。新中国成立后,为发展人民海军,巩固祖国海疆,二十世纪五十年代我国政府向前苏联购买了四套半动力系统用以装备海军,其中的半套用于教学研究,安放在了中国人民解放军军事工程学院,即我校的前身,此后一直用于科研以及学生学习。经过六十多年的岁月之后,该装置的整体性能已经不能满足现代社会的要求,但其设计思想及理念、系统的布置布局、装备制造水平、制造工艺仍值得我们学习。经过一天的参观学习,我们对这套系统已经有了一定的了解。
01动力装置是上世纪二三十年代最先进的船用动力系统,其主要包括两部分:锅炉和汽轮机。锅炉部分主要是利用燃油燃烧释放的热能加热锅炉内的工作介质-水,使其产生不同品质的蒸汽,将其中产生的蒸汽输送到汽轮机中,推动汽轮机叶片进行做功,带动汽轮机轴的转动,进而带动螺旋桨或发电机转轴旋转,产生舰船前进的动力或船用电力。
在整套系统中,为保证系统正常运行,还附加了很多的辅助设备,如供给燃油的燃油系统,产生蒸汽和输送蒸汽的蒸汽系统,对汽轮机叶片和减速器进行润滑和冷却的滑油冷却系统,对乏汽进行冷凝和再用的凝-给水系统等等。这些系统在一起正常运行才能使01动力装置源源不断产生船舶所需的动力和电力。掌握01动力装置的构造,重点要熟悉各个系统的功能及组成,并了解它的运行参数及运行工况。概述
1)汽轮机的概念
汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。又称蒸汽透平。主要用作发电用的原动机,也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。汽轮机具有单机功率大、连续回转工作稳定、可靠性好等优点。2)汽轮机系统组成
汽轮机系统主要包括:汽轮机组、蒸汽系统、辅蒸汽系统、凝水-给水系统、润滑油系统、循环冷却水系统、系统汽封抽气系统等。汽轮机的部分参数
汽轮机: 6000r/min 螺旋桨转速: 300r/min 减速器减速比: 20 螺旋桨温度: 不超过75℃
低油压保护滑油压力值: 0.1MPa 汽轮机轴承温度 : 不能超过75℃
凝水泵正常压力: 0.11MP 凝水泵低负荷压力: 0.105MP 凝水泵的温升: 不超过5℃
废气总管的压力: 0.2MPa 汽轮机组
在船舶上汽轮机组包括两部分:一个是正车汽轮机,一个是倒车汽轮机。主汽轮机组由主汽轮机、冷凝器和齿轮减速器三大部分组成。按照汽轮机配置方式的不同,主汽轮机组划分为单缸双机、单机双缸两种类型。在01动力装置中采用的是单缸单机。
在汽轮机中,经蒸汽管道而来的具有一定压力和温度的蒸汽在喷嘴通道内膨胀,将自身的热能转换为蒸汽的动能,然后高速的蒸汽冲击汽轮机叶片,推动叶片,并带动叶轮和轴旋转。将蒸汽的热能转换为叶片的机械能。在倒车汽轮机中,汽轮机转子的工作叶片的安装方向与正车汽轮机工作叶片的安装方向相反,向其中通入蒸汽后可使汽轮机转子倒转,实现倒车。做功后的蒸汽,被送往冷凝器,蒸汽在冷凝器中被循环冷却水冷却成凝水,凝水经凝水-给水系统送往锅炉进行再循环。主蒸汽系统
锅炉与汽轮机之间的蒸汽管道与通往各用气点的支管及其附件称为电厂主蒸汽系统。蒸汽系统的主要功用是输送蒸汽。从锅炉出来的过热蒸汽分为两个管道:一个是主蒸汽管道,一个是辅蒸汽管道。主蒸汽管道向主汽轮机输送蒸汽,辅蒸汽管道供给辅机及辅助换热设备用气。
过热蒸汽从锅炉出来,经过正、倒车阀,将蒸汽输送到正车汽轮机或倒车汽轮机。当船需要正车行驶时,打开正车阀,蒸汽进入正车管道,通过旋转大手轮调节三个阀门的开度,来控制进入汽轮机的蒸汽量,以达到正常或者加速行驶等。当需要紧急刹车或者是长期倒车时,打开倒车阀,通过调节小手轮,控制蒸汽流量,从而达到所需的要求。
在蒸汽管道上还安有速关阀。当发生事故时,如滑油的温度和压力超过70℃时,或者汽轮机叶片被腐蚀,易发生断裂是,为了快速、及时的关闭蒸汽流量,可以关闭速关阀。
在船舶上安有保安装置,它起到了超转速保护的功能。在汽轮机转子最前端的轴上安装一个小的叶轮,叶轮的转速与轴的转速成正比,当汽轮机轴的转速超过5%时,保安装置中的与转速成正比的油压,超过调节器中的弹簧设定的值时,改变了油的通道,油与高压水进行转换,并快速关闭速关阀,起到保护作用。如下为示意图
图1 蒸汽系统 辅蒸汽系统
供给辅机用气及辅助换热设备用气的系统,称为辅蒸汽系统。在01动力装置中,使用的凝水泵、滑油泵都是气动的。因而需要辅蒸汽系统给这些设备提供过热蒸汽,从锅炉中产生的部分过热蒸汽被送到凝水泵和滑油泵,之后形成的乏汽,部分回到主冷凝器中冷凝,部分通过废气总管回到锅炉那边,预热给水,然后进入锅炉完成循环。凝水-给水系统
凝给水系统主要功能是将凝汽器热井中的凝结水由凝水泵送出,此外还可向各有关系统提供水源。凝给水系统主要包括凝汽器、凝水泵、凝结水储存箱低压加热器、除氧器等。蒸汽经过冷凝器冷凝,冷凝水经凝水泵送出,并进行加热、除氧、化学处理和去除杂质,最终到达给水系统。动力装置中使用的凝水泵是气动的,从锅炉中产生的过热蒸汽部分送到气动凝水泵中。
图2 凝水-给水系统 润滑油系统
滑油系统主要作用有:在轴承中形成稳定油膜,以维持转子良好旋转;转子的热传导、表面摩擦会产生热量,为保持油温合适,需要一部分油量进行换热。润滑油系统由油柜、滑油加热器、滑油泵、电动导油泵、滑油冷却器和各连接管道等设备组成。
第一次启动时,滑油从油库中出来,经过滑油加热器被从锅炉出来的饱和蒸汽加热,然后通过滑油泵,根据滑油不同的压力,分别送往主机或者变速器中。其中使用的滑油泵是气动的,利用的是从锅炉产生的过热蒸汽。从主机或变速器出来的滑油又回到油库中,之后从油库出来的滑油,因为此时的滑油温度很高,不需要经过滑油加热器,通过滑油驳运泵,进入滑油冷却器,利用海水冷却滑油,再通过滑油泵送往各个需要滑油的设备中。循环冷却水系统
循环冷缺水系统的功能是向冷凝器供给冷却水,用以冷凝进入冷凝器内的的蒸汽,同时还供给其他辅助设备所学的冷却、冲洗用水。循环水系统是通过净化后的海水对需要冷却的设备提供设备冷去水。净化后的海水,部分被送至主冷凝器中,对进入冷凝器的蒸汽进行冷凝,部分被送至滑油冷却器中,对滑油进行冷却。船用蒸汽动力装置与电站动力装置部分设备的区别
船用蒸汽动力装置与电站尤其是火电发电厂的动力装置在系统机构、设备组成上基本相同。但是船舶在海洋航行时会遇到摇摆、震动等海洋环境,并且船舶空间有限,还要满足适航性、生命力、可靠性等要求,因而对船用动力装置提出了更多的要求,特别是军用舰船,要求更高,因而船用蒸汽动力装置有一些设备与电站设备不同。
由于受船舶条件等各方面因素的限制,船舶动力装置系统是维持船舶运行及保证舰船生命力最精简的系统。与电厂汽轮机不同,舰船汽轮机有倒车级,以适应舰船机动航行、进出港口、复杂航道航行、恶劣海况航行或执行作战任务等要求。安装倒车汽轮机增加了动力系统的运行成本,同时由于设备增多使船舶内部布置更加复杂,操作也更为复杂。而且装在主汽轮机上装配倒车级使正常航行时,倒车级会随正车级空转而产生摩擦鼓风损失,消耗蒸汽轮机发出的功率,影响正车汽轮机运行的经济性。但倒车级后,会使船舶动力装置满足复杂的工况变化,对于舰船尤其是军舰来说是很必要的。
汽水循环图
大气油柜滑油预热器气动滑油泵电动泵滑油柜泵柱塞泵补水箱弹簧泵汽包稳压器控制台挡板饱和蒸汽筒补水箱浮动床软水器海水蒸发器地下油库海水油水分离器水包复合筒气动鼓风机入口净化器给水加热器气动给水泵主乏汽管道冷却器阻汽阀水密闭箱正车极倒车极汽轮机抽汽喷射泵凝水泵水位调节器冷凝器齿轮减速器热井循环水泵大海
总结
实践出真知。通过此次实习,也把课本上的知识进行了升华,对平日在课堂上学习的理论知识有了更清晰的认识,由抽象变具体,印象更加深刻。见识了工程中的锅炉、汽轮机、冷凝器、燃油系统、补水系统、滑油系统、蒸汽系统、循环冷却水系统等在现场安放的相对位置。了解了各个系统管道和设备的循环过程。
通过实习,可以很好地结合课本学习的知识,并认识到在工程应用与理论知识之间的差别。工程上要考虑各种实际因素,并结合实际情况对理论知识进行合理的调整。比如01蒸汽动力装置,要结合舰船条件,去除对维持舰船正常运行不必要的系统及设备,尽最大可能简化系统,以提高舰船性能,保证舰船生命力。01动力装置虽然是半个多世纪前的技术,但它的制造水平和设计思想仍有可参考性,只有充分了解动力装置发展进程,才能在原有的基础上做出创新。实践是检验真理的唯一标准,课本上的理论知识只有通过实践才能创造价值。
第三篇:汽轮机实习报告
01动力装置实习报告
实习地点:哈尔滨工程大学三甲实验室姓名: 班级: 学号: 指导老师:实习时间:实习报告
一 前言
自第一次科技革命以来,蒸汽装置一直是各国工业机械的重要组成部分,随着科技的发展,内燃机、燃气轮机等一系列新的机械陆续投入使用,但蒸汽装置仍有其独特的优势,并继续在船舶、发电、军工等领域占有重要地位。特别是锅炉和汽轮机组成的系统。本次实习参观的01动力装置原是前苏联设计制造并装配在驱逐舰上的动力系统,该系统与二十世纪二十年代开始设计,建造于二十世纪三十年代,代表了当时世界动力系统的先进水平。新中国成立后,为发展人民海军,巩固祖国海疆,二十世纪五十年代我国政府向前苏联购买了四套半动力系统用以装备海军,其中的半套用于教学研究,安放在了中国人民解放军军事工程学院,即我校的前身,此后一直用于科研活动。经过五十多年的岁月之后,该装置的整体性能已经不能满足现代社会的要求,但其设计思想及理念、系统的布置布局、装备制造水平、制造工艺仍值得我们学习。经过一天的参观学习,我们对这套系统已经有了一定的了解。下面既是实习期间的一些心得体会。
01动力装置是上世纪二三十年代最先进的船用电力系统。其中01动力装置主要包括两部分:锅炉和汽轮机。锅炉部分主要是利用燃油燃烧释放的热能加热锅炉内的工作介质-水,使其产生不同品质的蒸汽,将其中产生的蒸汽输送到汽轮机中,推动汽轮机叶片进行做功,带动汽轮机轴的转动,进而带动螺旋桨或发电机转轴旋转,产生舰船前进的动力或船用电力。
在整套系统中,为保证系统正常运行,还附加了很多的辅助设备,如供给燃油的燃油系统,产生蒸汽和输送蒸汽的蒸汽系统,对汽轮机叶片和减速器进行润滑和冷却的滑油冷却系统,对乏汽进行冷凝和再用的凝-给水系统等等。这些系统在一起正常运行才能使01动力装置源源不断产生船舶所需的动力和电力。掌握01动力装置的构造,重点要熟悉各个系统的功能及组成,并了解它的运行参数及运行工况。
二 汽轮机实习概述
1)汽轮机的概念
汽轮机是一种以蒸汽为动力,并将蒸气的热能转化为机械功的旋转机械,是现代发电厂中应用最广泛的原动机。汽轮机具有单机功率大、连续回转工作稳定、可靠性好等优点。
2)汽轮机系统组成
汽轮机系统主要包括:汽轮机组、蒸汽系统、辅蒸汽系统、凝水-给水系统、润滑油系统、循环冷却水系统、系统汽封抽气系统等。汽轮机的部分参数
汽轮机: 6000r/min 螺旋桨转速: 300r/min
减速器减速比: 20 螺旋桨温度: 不超过75℃
低油压保护滑油压力值: 0.1MPa 汽轮机轴承温度 : 不能超过75℃
凝水泵正常压力: 0.11MP 凝水泵低负荷压力: 0.105MP 凝水泵的温升: 不超过5℃
废气总管的压力: 0.2MPa 汽轮机组
在船舶上汽轮机组包括两部分:一个是正车汽轮机,一个是倒车汽轮机。主汽轮机组由主汽轮机、冷凝器和齿轮减速器三大部分组成。按照汽轮机配置方式的不同,主汽轮机组划分为单缸双机、单机双缸两种类型。在01动力装置中采用的是单缸单机。
在汽轮机中,经蒸汽管道而来的具有一定压力和温度的蒸汽在喷嘴通道内膨胀,将自身的热能转换为蒸汽的动能,然后高速的蒸汽冲击汽轮机叶片,推动叶片,并带动叶轮和轴旋转。将蒸汽的热能转换为叶片的机械能。在倒车汽轮机中,汽轮机转子的工作叶片的安装方向与正车汽轮机工作叶片的安装方向相反,向其中通入蒸汽后可使汽轮机转子倒转,实现倒车。做功后的蒸汽,被送往冷凝器,蒸汽在冷凝器中被循环冷却水冷却成凝水,凝水经凝水-给水系统送往锅炉进行再循环。蒸汽系统
蒸汽系统的主要功用是输送蒸汽。从锅炉出来的过热蒸汽分为两个管道:一个是主蒸汽管道,一个是辅蒸汽管道。主蒸汽管道向主汽轮机输送蒸汽,辅蒸汽管道供给辅机及辅助换热设备用气。
过热蒸汽从锅炉出来,经过正、倒车阀,将蒸汽输送到正车汽轮机或倒车汽轮机。当船需要正车行驶时,打开正车阀,蒸汽进入正车管道,通过旋转大手轮调节三个阀门的开度,来控制进入汽轮机的蒸汽量,以达到正常或者加速行驶等。当需要紧急刹车或者是长期倒车时,打开倒车阀,通过调节小手轮,控制蒸汽流量,从而达到所需的要求。
在蒸汽管道上还安有速关阀。当发生事故时,如滑油的温度和压力超过70℃时,或者汽轮机叶片被腐蚀,易发生断裂是,为了快速、及时的关闭蒸汽流量,可以关闭速关阀。
在船舶上安有保安装置,它起到了超转速保护的功能。在汽轮机转子最前端的轴上安装一个小的叶轮,叶轮的转速与轴的转速成正比,当汽轮机轴的转速超过5%时,保安装置中的与转速成正比的油压,超过调节器中的弹簧设定的值时,改变了油的通道,油与高压水进行转换,并快速关闭速关阀,起到保护作用。如下为示意图
蒸汽系统 凝水-给水系统
蒸汽经过主冷凝器冷凝,冷凝水通过凝水泵被送往射级抽气器,或者冷凝水直接被送往射级抽气器。为了保持冷凝器的真空,主冷凝器中的汽水混合物,被射级抽气器抽出,空气被直接排出,全部凝水都被送往射级抽气器,部分凝水返回到冷凝器中,部分被送往锅炉。动力装置中使用的凝水泵是气动的,从锅炉中产生的过热蒸汽部分送到气动凝水泵中。其中凝水泵的出口压力为1.4MPa,给水泵压力为0.2MPa。
凝水-给水系统 润滑油系统
润滑油系统由油柜、滑油加热器、滑油泵、电动导油泵、滑油冷却器和各连接管道等设备组成。滑油泵上的汽轮机转速是11000r/min.第一次启动时,滑油从油库中出来,经过滑油加热器被从锅炉出来的饱和蒸汽加热,然后通过滑油泵,根据滑油不同的压力,分别送往主机或者变速器中。其中使用的滑油泵是气动的,利用的是从锅炉产生的过热蒸汽。从主机或变速器出来的滑油又回到油库中,之后从油库出来的滑油,因为此时的滑油温度很高,不需要经过滑油加热器,通过滑油驳运泵,进入滑油冷却器,利用海水冷却滑油,再通过滑油泵送往各个需要滑油的设备中。辅蒸汽系统
供给辅机用气及辅助换热设备用气的系统,称为辅蒸汽系统。在01动力装置中,使用的凝水泵、滑油泵都是气动的。因而需要辅蒸汽系统给这些设备提供过热蒸汽,从锅炉中产生的部分过热蒸汽被送到凝水泵和滑油泵,之后形成的乏汽,部分回到主冷凝器中冷凝,部分通过废气总管回到锅炉那边,预热给水,然后进入锅炉完成循环。循环冷却水系统
循环冷缺水系统的功能是向冷凝器供给冷却水,用以冷凝进入冷凝器内的的蒸汽,同时还供给其他辅助设备所学的冷却、冲洗用水。循环水系统是通过净化后的海水对需要冷却的设备提供设备冷去水。净化后的海水,部分被送至主冷凝器中,对进入冷凝器的蒸汽进行冷凝,部分被送至滑油冷却器中,对滑油进行冷却。船用蒸汽动力装置与电站动力装置部分设备的区别
船用蒸汽动力装置与电站尤其是火电发电厂的动力装置在系统机构、设备组成上基本相同。但是船舶在海洋航行时会遇到各种恶劣的环境,因而对船用动力装置提出了更多的要求,特别是军用舰船,要求更高,因而船用蒸汽动力装置有一些设备与电站设备不同。比如,在进行舰船机动航行、进出港口、复杂航道航行、恶劣海况航行或执行作战任务时,需要舰船主汽轮机提供倒车功率,以保证航行安全。然而由于回叶式叶片机械的机构特点,喷嘴和工作叶片安装后,汽轮机只能单向转动。因此,舰船动力装置需要配置倒车汽轮机或倒车级电站汽轮机因持续正Z正转且工况比较稳定,不需要装倒车汽轮机。
安装倒车汽轮机增加了动力系统的运行成本,同时由于设备增多使船舶内部布置更加复杂,操作也更为复杂。而且装在主汽轮机上装配倒车级使正常航行时,倒车级会随正车级空转而产生摩擦鼓风损失,消耗蒸汽轮机发出的功率,影响正车汽轮机运行的经济性。但装备了倒车汽轮机或倒车级后,会使船舶动力装置满足复杂的工况变化,对于舰船尤其是军舰来说,还是利大于弊的。
三 蒸汽动力装置流程图
见附图
四 总结
在学习了《船舶核动力装置》、《核动力装置》、《汽轮机》等专业课程后,对核动力系统有了一个大致的理论上的了解。经过了两个半天的三甲01动力装置实习,在老师的耐心详细的讲解下,对整个动力系统的基本组成,以及各个分系统的设备和功能有了进一步的认识。
我知道了锅炉、汽轮机、冷凝器、燃油系统、补水系统、滑油系统、蒸汽系统、循环冷却水系统等在现场安放的相对位置。并认真观察了汽轮机动叶片和静叶片的形状大小和安装,用眼睛和脚步跟随各个系统管道和设备,了解了它们的循环过程。理论示意图的一条简单的直线在实际工程中可能会是曲曲折折的管道,还要为尽量减少管道的散热、沿程损失等采取各种措施。学习理论知识是必须的,但同时要将理论运用到实际中去,这其中还有很多要学。
01动力装置虽然已经很破旧了,其机身的斑斑锈迹让我们见识到了他的历史,但它的制造水平和设计思想仍让我们受益匪浅。这次,我深切的认识到实践是检验真理的唯一标准,很多课本上的理论不能很好的在实际工作中运用,这需要我们工程人员结合具体情况开动脑筋去解决,在以后的具体工作中,我将时时牢记这次实习,结合具体实际开展工作。
五 参考文献
《船舶核动力装置》 彭敏俊
《压水堆核电厂的运行》
《船舶蒸汽锅炉》 陈心铭
《核动力汽轮机》 丁瑞侠 张志俭 贾斗南 张金玲
第四篇:电厂汽轮机改造调研报告
协鑫太仓电厂汽轮机改造调研报告
一、设备概况
汽轮机为上海汽轮机厂生产的引进型、亚临界一次中间再热、反动凝汽式汽轮机,产品型号:N300-16.7/538/538型;该型汽轮机与我公司的汽轮机的主要不同之处是我公司采用了冲动式汽轮机,高中压转子没有设置平衡盘,所有推力依靠结构型式及推力瓦进行平衡。
二、改造内容
1.喷嘴组的更换
1.1.对新喷嘴的通流面积进行适当调整,以提高机组的整体性能。
1.2.此项工作由北京龙威发电技术有限公司负责实施,西安热工院负责负责对设计图纸进行审查、确认;并对现场实测数据方式及结果进行确认并进行安装技术指导;
2.高压缸汽封改造
2.1.高压进汽平衡活塞5圈、高压排汽平衡活塞3圈、中压进汽平衡活塞2圈共10圈,每圈汽封中一道高齿改为刷式汽封。
2.2.此项工作由南京信润科技有限公司负责实施。西安热工院负责对设计图纸进行审查、确认;负责对现场实测数据方式及结果进行确认;对汽封的加工工艺及质量进行监理。
3.低压缸汽封改造
3.1.低压端部轴封:低压端部轴封左右对称,共8(2*4)道全部改成蜂窝汽封。
3.2.低压隔板:第2、3、4、5、6、7六级每级迎汽侧后面一道齿改为刷式,两侧共12圈。
3.3.低压叶顶汽封:第1、2、3、4、5级叶顶汽封每级迎汽侧后面一道齿改为刷式,共10圈。
3.4.此项工作由南京信润科技有限公司负责实施。西安热工院负责对设计图纸进行审查、确认;负责对现场实测数据方式及结果进行确认;对汽封的加工工艺及质量进行监理。
4.中压缸、小机轴端汽封采用蜂窝汽封技术进行改造:
4.1.中压2至9级隔板汽封8环;
4.2.中压1至9级叶顶汽封9环;
4.3.高中压缸轴端汽封电端、调端内侧汽封各4环,共8环;
4.4.每台小机(共两台)前后轴封最外端各3环,每台6环,共计 12环。
4.5.上述共计37环更换为蜂窝汽封。
5.其它改造
5.1.高压缸内外缸夹层在挡汽环处加装阻汽片。
5.2.高压静叶持环动、静叶汽封分别为2×11道、3×11道共计55道重新镶齿、调整。
5.3.低压一号内缸横向结合面加密封键(共四道,现场施工)。
5.4.A、B小机汽缸横向结合面加密封键(共四道,现场施工)。
5.5.4~8项工作由秦皇岛五洲电力设备有限公司负责实施,西安热工院负责对现场实测数据方式及结果进行确认;对汽封的加工工艺及质量进行监理。
6.疏水系统及冗余系统改造
6.1.主、再热蒸汽系统
6.1.1.主蒸汽管道疏水合并:实施方案:取消主蒸汽管道三通前疏水门(016-SV2503)和其门前手动隔离门(015-HR250006)及其管道,扩容器侧加堵头。取消主蒸汽管道三通后A侧主蒸汽管疏水门(020-SV2505)和其门前隔离手动门(018-HR250008)及其管道,扩容器侧加装堵头。以上两疏水管路合并后再与B侧主蒸汽管疏水管在手动隔离门(HR250007)前合并。注:取消主蒸汽管道三通前疏水门(SV2503)和主蒸汽管道三通后A侧主蒸汽管疏水门(SV2505)控制系统。
6.1.2.高旁减温水管路:实施方案:在高旁减温水调整门(002-CV2611)后,加装手动截止球阀一个,取消电动门前后管道放水、放气,高旁减压阀前加装电动闸阀。
6.1.3.高排逆止门后管道疏水:实施方案:取消冷再热蒸汽管疏水门(004-SV2514),手动隔离门(005-HR25015),取消高排逆止门后疏水气动门(008-SV2510)和手动门(009-HR25012)将管路在原高排逆止门后疏水手动门(009-HR25012)前合并。
6.1.4.热再蒸汽管道疏水:实施方案:取消再热蒸汽管疏水门(022-SV2506)及前手动隔离门(021-HR25018),取消再热蒸汽管2号疏水门(024-SV2508)及前手动隔离门(023-HR25020),将两管路在1号中主门前疏水手动门(013-HR25019),与1号中主门疏水管合并。合并位置位于3米平台,阀门也布置在3米平台。注:热工拆除取消的原热再蒸汽蒸汽管道疏水气动阀控制系统;
6.1.5.高压门杆漏汽:实施方案:高压门杆漏汽小集管在12.6m水平段由原来的ф60×6mm改为ф89×7mm后接至再热主气门前管道。
6.2.抽汽系统
6.2.1.抽汽管道疏水:实施方案:取消各段抽汽电动门与逆止门之间疏水。注:热工拆除取消的原抽汽电动门与逆止门之间疏水气动阀控制系统。
6.2.2.抽汽管道放气:实施方案:取消各段抽汽管道放空气门。
6.2.3.原高排通风阀管道:实施方案:在二段抽汽接口管道底部接疏水管路至高排逆止门前疏水罐,在竖直管段处,接入快冷进汽。高压缸快冷排气由取消的轴封安全门排大气管路接入。
6.2.4.将高压外缸疏水、高压第一级疏水接入高排母管。
6.3.轴封供汽系统
6.3.1.轴封供汽滤网:实施方案:取消轴封供汽排污滤网,同时取消放水管路。取消轴封供汽安全门,在原排汽管接入高压缸快冷排气。
6.3.2.在低压轴封供汽管加装手动调整门及压力表
6.3.3.主汽至汽机汽封系统管路:实施方案:取消主汽至汽机轴封系统管路及所属疏水阀门组,在隔断处加堵头。注:热工拆除取消的主汽供轴封系统气动阀及其控制元件。
6.3.4.冷再供轴封系统:实施方案:取消冷再供轴封管路,在隔断处加堵头。注:热工拆除取消的冷再供轴封系统气动阀及其控制系统。
6.3.5.轴封溢流:实施方案:轴封溢流分开两路,原旁路仍接至凝汽器,原主路改接至八段抽汽温度测点后,更换原气动门,门尽量靠近凝汽器,门前管道φ133,门口φ159。在气动门后加装疏水。
6.3.6.轴封管路疏水:实施方案:铺设两路疏水集管DN50,以轴封母管减温器为界,减温器前所有疏水直接接入一路疏水集管,减温器后所有疏水接入另一路疏水集管。两路疏水集管就近接入轴封溢流门后至凝汽器的管道。辅汽至轴封供汽旁路加装自动疏水器及疏水旁路作为热备用。
6.3.7.辅汽至轴封供热减温站移位:辅汽至轴封供热减温站移位到原冷再供轴封系统的位置。
6.4.凝结水系统
6.4.1.取消凝结水至储水箱管路及阀门。
6.4.2.取消凝结水泵进出口安全门
6.4.3.更换五号低加出口至除氧器流量孔板:实施方案:提供孔板设计参数:压力:1MPa;温度:130℃;流量量程:0~900t/h,对应孔板差压:0~100kPa,管道尺寸为φ325×8。
6.5.汽轮机本体疏水系统。
6.5.1.取消1号、2号调门后汽轮机放气及其管路。
6.5.2.高压调门疏水:实施方案:取消1、2号高压调门孔板后疏水阀门,将管路在与3号~6号调门孔板疏水在手动门前合并。
6.5.3.四段抽汽管上开孔加装疏水集管,位置在抽汽电动门前。
6.5.4.高中压缸平衡管疏水管路阀门取消,管道接至四段抽汽疏水集管。
6.5.5.再热汽门控制阀漏汽改接至四抽管路上的疏水集管上。
6.5.6.合并再热蒸汽导管疏水管路,保留B侧,取消A侧管道、阀门
6.5.7.原高中压缸冷却蒸汽管取消,高中压外缸 两端和中压内上缸、中压平衡盘汽封套处分别封堵。
6.5.8.取消中压外下缸中部疏水管(1╳2),在距下缸外表面100mm处切开,封堵。扩容器侧加堵头。
6.5.9.取消中压外下缸排汽区疏水(1╳2),在距下缸外表面100mm处切开,封堵。扩容器侧加堵头。
6.5.10.高中压缸平衡管(1╳4),取消法兰及孔板,直管接通。
6.5.11.中压外上缸法兰(高中压平衡盘加平衡块)堵板开孔接入原中压缸冷却蒸汽处快冷,同时割除堵板处加平衡块的导向管。
6.6.小机供汽系统:
实施方案:拆除主汽供轴封系统相关的阀门和管道。
6.7.高、低加疏水放气系统
6.7.1.取消各高、低加所有汽侧启动排汽门和相应管道。
6.7.2.取消各高、低加所有化学清洗、充氮系统的阀门和相应管道
6.7.3.取消高、低加正常疏水和危急疏水站的所有疏水排大气阀门和相关管道。
6.7.4.各高加危急疏水调整门前手动门改为电动门,并做下列联锁:1)加热器水位高Ⅰ值时发报警并联开此电动门。2)加热器水位低于高Ⅰ值时联关此电动门。
6.7.5.六号低加至七号低加疏水管路安装走向变更:实施方案:重新铺设的管道与原疏水调整门前管径一致,吊架视空中钢架结构位置灵活设置。取消气动门后手动门。阀门靠近七号低加疏水口。
6.7.6.七号低加至八号低加疏水管路安装走向变更:实施方案:重新铺设的管道与原疏水调整门前管径一致,取消气动门前后手动门,气动门布置靠近八号低加疏水口。
6.7.7.八号低加正常疏水:实施方案:取消8号低加正常疏水调整门前后手动门及其放水,将疏水调整门移位至0米层,尽可能靠近凝汽器热水井。
6.7.8.1号、2号、3号高加,5号、6号、7号、8号低加水位控制整体抬高200mm。
6.7.9.1号、2号、3号高加运行排汽一次门、5号、6号低加运行排汽总门改为球阀。
6.8.低压门杆漏汽至轴加系统:实施方案:在低压门杆漏汽至轴加手动门前接管路加装手动门接至改造后的轴封溢流至8号低加调整门后。
6.9.取消锅炉5%启动旁路至高疏扩一路管道及阀门,在5%旁路至定排管道上封
堵。
6.10.高压旁路阀前加装电动闸阀:实施方案: 将高压旁路阀向冷再管道方向移动1000mm左右,给水减温水管道做相应移动,将高压旁路阀前支吊架取消,在此位置加装电动闸阀,重新设计支吊架。
三、改造后实施效果
以#6机300MW机组为例,通过汽轮机改造,在300MW情况下,汽轮机热耗由8682.2kJ/(kW·h)下降至8067.6 kJ/(kW·h),供电煤耗由340 g/(kW·h)降为316 g/(kW·h)。节能效益非常可观。
第五篇:汽轮机安装竣工报告
汽轮机安装竣工报告
卷内目录 编制说明 单位工程概述
主要施工方案和措施 施工大记事
单位工程开工申请报告
工程重大问题的技术资料及处理文件 设计变更汇总表 图纸会审纪录 技术交底记录 安全交底记录
汽轮发电机组基础沉降观测记录
汽轮机台板安装记录 汽轮机基础垫铁位置记录 汽机及轴承作安装记录 滑销系统安装记录 汽轮机转子安装记录
汽轮机及发电机联轴器找中心记录 汽轮机隔板安装记录
汽封及通流部分间隙记录
汽轮机支撑轴承和推力轴承安装记录 汽轮机扣大盖检查签证
汽轮机基础二次浇灌混凝土检查签证书
汽轮机本体设备缺陷修补记录及签证书 汽轮机汽缸水平结合情况记录
发电机励磁机基础垫铁台板及轴承作安装记录 发电机转子检查及穿转子签证书
发电机励磁机及磁力中心空气间隙风扇间隙测量调整记录
发电机定子端盖最后封闭签证书
发电机气体冷却系统整套严密性试验记录
发电机冷却水系统冲洗合格签证书 发电机转子安装记录
励磁机安装记录
离心式主油泵安装记录
油箱灌水试验及最后封闭签证书 冷油器严密性试验记录
油管焊接严密性试验签证书
凝汽器安装和水侧汽侧严密性试验记录 热交换器安装和水侧汽侧严密性试验记录
除氧器及给水箱安装及严密性试验记录及封闭签证书
一般离心水泵安装记录 高压给水泵安装记录
给水泵驱动汽轮机安装记录 大型立式水泵安装记录
桥式起重机负载试验报告及签证书 汽机附属机械分部试运记录及签证书 给水泵驱动汽轮机分部试运记录及签证书 大型立式水泵分部试运记录及签证书
管道系统严密性试验及签证书
汽轮机油和抗燃油化验记录
分系统调试及试运记录 调试过程记录
汽轮机168h满负荷试运记录 安装工程材料出厂合格证贴纸
设备出厂证书贴纸
材料零部件设备代用审批单
合金钢材复核记录 隐蔽工程记录
主要设备缺陷处理记录
工程质量事故报告及处理记录
油漆防腐记录 保温工程施工记录
分项工程质量检验评定表 分部工程质量检验评定表 单位工程质量检验评定表
单位工程竣工验收交接证明书