300MW再热冷段内切换给水泵汽轮机本体设计.pdf
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1、 索 讹粉 拔 1 5D O N G FA N G T U R B IN E I 。 赵 琪 李陈虎 孙 敏 ( 东方汽轮机有限公司 ,四川 德阳 。6 1 8 0 0 0) 摘 要:文章简要阐述了东i - 3 0 0 MW等级机组再热冷段内 切换给水泵汽轮机的本体设计。 关键词:给水泵汽轮机;再热冷段;内 切换 De s i gn o f 3 0 0MW Boi l er F e e d PU mp Tu r b i n e Col d Reh e a t an d Swi t c h i n g Ov e r I n s i d e Z h a o Qi , L i C h e n h u
2、 , S u n Mi n ( Do n g n g T u r b i n e C o ,L t d De y a n g S i c h u a n 6 1 8 0 0 0 ) Ab s t r a c t : T h i s p a p e r i n t r o d u c e d t h e d e s i g n o f 3 0 0 MW b o i l e r f e e d p u mp tur b i n e c o l d r e h e a t a n d s wi t c h i n g o v e r i n s i d e Ke y wo r d s : b o i
3、 l e r f e e d p u mp t u r b i n e ,c o l d r e h e a t , s wi t c h i n g o v e r i n s i d e 给 水 系统对 电厂 的安全 运行起 着 重要 的作 用 ,它 必须连 续提 供与锅 炉 负荷相 适应 的给水 量 ,以维持机组 的正常运行 。在给水系统采用 小 汽轮机驱动给水泵提供给水的情况下 ,小汽轮机 的可靠性直接决定 了主机能否正常运行。因此 , 对小汽轮机的安全可靠性要求相 当高 。同时在大 型机组给水系统 中由于采用了汽动泵 ,不仅降低 了厂用 电率 ,而且使系统更为经济。 东汽在2 0 世
4、纪8 0 年代就从西屋公司引进 了给 水 泵汽 轮机 的设 计和制造 技术 ,引进 技术 具有 2 0 世纪8 0 年代 中期 的世界水平 ,先后开发了驱动 3 0 0 M W 、6 0 0 M W 等 级机 组 的给 水泵 汽轮 机 ( D 2 0 机 型),经石横、平圩 、沙岭子、潍坊 、襄 樊等发 电公司的机组运行 实绩表 明,其不但经济性好 , 而且具有很高 的安全可靠性 。至2 0 1 0 年底 ,东汽 已有2 0 0 多台相 同机型的机组 的运行业绩 。2 0 0 6 年 就云南宣威 电厂七期扩建 的2 3 0 0 M W 工程 ,东汽 开发了再热冷段外切换给水泵汽轮机 。2 0
5、0 7 年就 大唐 国际锦州热 电厂2 3 0 0 M W 项 目,东汽 开发 了 再热冷段 内切换给水泵汽轮机。 作者简介:赵琪 ( 1 9 7 7 一 ) ,男,四) t l L ) l 1 人,学士,工程师,1 9 9 9 年毕业于上海理工大学涡轮机专业,现从事汽轮机结构设计工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 6 J 豪 言 乞 粉 找 l DONGF ANG TURBI NE 2 内 多 卜 切换主要参数及彩式对比_ 誉 _ : 2 1 参 数对比( 见 表1 】 表1 3 0 0 MW等级机组再热冷段 内切换和外切换给水泵汽轮机基本参数对比 2
6、 2 切换形式 比较 ( 见图1 、图2) 内切换与外切换技术是当今世界给水泵汽轮 机 汽源 切换 技术 的两大 派别 。在 国外 ,美 国西 屋、A B B 、 日本三菱等采用内切换 ,德国西门子、 俄罗斯采用外切换 ;在 国内,上汽 、哈汽采用外 切换,杭汽3 0 0 M W 6 0 0 M W 等级机组给水泵汽轮机 采用外切换,1 0 0 0 M W 等级机组 给水泵汽轮机采用 内切换。东汽3 0 0 M W H 6 0 0 M W 等级机组给水泵汽轮 机 采 用 外 切 换 或 内 切 换 均 有 成 熟 机 型 , 而 1 0 0 0 M W 等级机组给水泵汽轮机 则采用成熟 引进型
7、 图1外切换系统 图2 内切换 系统 再热冷段内切换给水泵汽轮机组保持了西屋 快装机组的特 点,机组级数少 ,外形尺寸小,本 体重量轻;轴 向推力小 ,推力轴承 负荷小、耗 油 量低 ;转子直径小 ,机组采用弹性板 、弹性梁 的 定位方式 ,使机组 的膨胀更加 自如 。机组工作在 变转速、变工况的特殊运行条件下,出于叶片不 调频设计的要求,国内外大部分公 司均按冲动式 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 设计 。 3 1轴系设计 ( I )本机组转子为整锻转子,叶片是不调频 的, 且各级动叶叶根均设计成枞树形叶根;动叶片 共有六级,均为侧装式,前 四级为直叶片,后两
8、 级为扭叶片 。转子总长为3 0 9 3 5 m m ,末级 叶片长 度为2 0 9 5 5 m m( 见 图3 )。 ( 2 )汽轮机一给水泵连接机组采用鼓形齿式 联轴器 ( 见图4 ),以补偿标高的变化值。 I l I 图3转子简图 图4联轴器简 图 ( 3 )采用高速盘车装 置 ( 见 图5 ),盘车转 速为1 2 0 r m i n ,驱动电机功率 为7 5 k W 。 ( 4 )机组前 、后支持轴承均 为5 瓦块可倾瓦 轴承。推力轴承的正、反 向各有6 块推力瓦 ( 见图 6 ) 。推 力轴 承和 i #支持轴 承 布置 于前轴 承箱 中 。 图5盘车简图 索 言 汔 粉按 DONG
9、F ANG TURBl NE 1 7 图6推力轴承 和支持轴承 3 2 汽缸设计 汽缸分成前、后两部分。前汽缸为铸造汽缸 后汽缸为焊接结构。 3 3 阀门设计 低压进汽 由一个低压主汽阀和8 个低压调节 阀 控制 ,而高压备用汽源 由一个联合的高压主汽调 节 阀控制 。高压主汽调节阀是汽源切换过程 中的 关键设备,全新设计 。高压 主汽调节阀基本数据 见表2 ,阀门见图7 ,阀门连杆见图8 ,调节 阀、喷 嘴和喷嘴室的布置见图9 。 表2 高压主汽调节阀的基本数据 项 目 主汽阀 调节阀 配合直径 喉部直径 阀门最大升程 阀杆直径 最大蒸汽力 油动机油缸尺寸 油动机出力倍率 阀体材料 阀杆材料
10、 阀门重量 1 l 6mm 1 0 0 mm 9 9 1 8 mm 9 4 0 6ram 35 mm 2 8 ram 6 0 mm 6 0mm 3 5 8l k g f 31 38 k gf 6 4 mm 6 4mm 2 6 8 倍 2 9 6 倍 2 5 ( 锻) 2 5 ( 锻) 2 5 Cr 2 Mo VA 2 5 Cr 2 M o VA 2 7 4 0 9 k g 图7阀 门简图 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 8 图8阀门连杆简图 图9调节阀、喷嘴和喷嘴室布置简图 阀杆动应力计算如下: 冲击初始 ,阀杆 中初始应力 ( M P a )表达式 如下:
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