汽轮机蒸汽减温减压装置技术规范

【资料简介】

汽轮机蒸汽减温减压装置技术规范

设备布置在汽轮发电机厂房内，其安装布置情况如下(暂定)：旁路装置布置在汽机房，旁路阀型式为角式：暂定水平进下出，执行机构采用气动，垂直布置；旁路装置喷水调节阀采用气动执行机构。主蒸汽系统是指从锅炉过热器联箱出口至汽轮机主汽阀进口的主蒸汽管道、主汽阀和调节阀、疏水管等设备、部件组成的系统。其作用是将新蒸汽引至汽轮机的缸体内做功。再热蒸汽系统包括冷段和热段两部分。再热冷段指从高压缸排汽至锅炉再热器进口联箱入口处的阀门和管道。再热器热段指锅炉再热器出口至中联门前的蒸汽管道。主蒸汽系统以及再热蒸汽系统的蒸汽流量取决于压力和调节阀的开度，内一般设置有减温器，当蒸汽温度可能超限时，向其内部喷注减温水，使蒸汽温度符合要求。一级、二级减温减压装置布置在汽机房，型式卧式，执行机构采用电动；喷水调节阀采用电动执行机构。

 

1.3.1 汽机旁路及减温减压装置的容量

本工程旁路系统为：主蒸汽系统设一套公用旁路装置，即配1套机组容量的旁路，从主蒸汽母管接出，旁路出口分别接入凝汽器。本工程还设置一、二级减温减压装置满足不同的热负荷需要。旁路装置和一级、二级减温减压装置均要求先减压后减温。蒸汽系统的主要功能是向汽轮机、给水泵小汽轮机的轴封和主汽阀、调节阀的阀杆汽封供送密封蒸汽，同时将各汽封的漏气合理导向和抽出。在汽轮机的高压段，轴封系统的正常功能是防止蒸汽向外泄漏，以确保汽轮机运行时有较高的效率；在汽轮机的低压段，则是防止外界的空气进入汽轮机内部，保证汽轮机有尽可能高的真空（也即近可能低的背参数），也是保证汽轮机的高效率。

1.3.2汽机旁路系统及减温减压装置用途：

（a）改善机组的启动性能，机组在各种工况下（冷态、温态、热态和极热态）启动时，投入旁路系统控制锅炉蒸汽温度使之与汽机汽缸金属温度较快地相匹配，从而缩短机组启动时间和减少蒸汽向空排放，减少汽机循环寿命损耗，实现机组的启动。

（b）机组突然甩负荷时，汽轮机不允许蒸汽进入，旁路系统回收工质，减少噪音。

（c）根据热用户不同需要提供不同参数的供热蒸汽。

 

汽轮机蒸汽减温减压装置技术规范结构特点及技术要求

2.1汽轮机旁路系统设备

2.1.1旁路系统设计原则

（1）本工程机组主要承担基本负荷，并具有一定的调峰能力。

（2）机组设计年运行小时为8040 小时。

（3）机组旁路系统型式：配1套机组容量的旁路，角式布置。

（4）旁路容量应考虑适当的裕量（不低于旁路容量的10 %）。

（5）旁路设计满足机组启动曲线（招标方提供）要求。

2.1.2旁路装置接口材料、口径应和接口管道一致，如材料、口径不一致，阀门制造商应保证所提供的材料与系统管道材料的现场可焊性，并根据需要提供过渡段。所有阀门接口坡口形式应和管道坡口形式一致。路装置出口需设置一段不3m长，材料为15CrMoG的过渡段（卖方提供），管径暂定为φ457x11，过渡段后的管道材质为20号钢，管径暂定为φ457x9。

2.1.3旁路喷水减温水源取自凝结水，水压： ~1.2 MPa，水温：正常40℃50℃

2.1.4装置构成及技术参数

2.1.4.1旁路系统装置由旁路阀、喷水调节阀、喷水隔离阀等组成。

2.1.4.2设备性能要求

1）旁路系统设备性能应保证满足对旁路系统装置的各项功能要求的实施。

2）旁路装置应具备下列保护功能。

    （1）旁路对主蒸汽管系的安全保护功能：当机组主蒸汽压力超过设定值，旁路能自动快速开启。当压力恢复到额定值及以下时，高压旁路阀自动关闭。

    （2）旁路对凝汽器的安全保护功能：当机组在启动或运行中有下列情况之一发生时，高旁、低旁能自动快速关闭：

——凝汽器真空下降到设定值；

——凝汽器喉部温度高于设定值；

——凝汽器热井水位高于设定值；

——旁路出口压力或温度高于设定值；

——旁路减温水的压力低于设定值；

——凝汽器循环水进水门两侧均关闭。

3）在机组启动和停机过程中，旁路装置应保证当主汽运行压力、温度超过设定范围时，旁路装置能自动打开或关闭，并按机组运行情况进行压力、温度自动调节， 直至恢复至正常值。具体的调节功能要求为：

（1） 主蒸汽压力定值设定（包含压力变化率的设定）

（2）主蒸汽压力调节

（3）旁路阀后蒸汽温度调节

4）旁路阀门动作应符合下列要求

  （1）旁路阀的开度在95％以下时：

      主蒸汽压力上升，阀门则应随之逐渐开启。

      主蒸汽压力下降，阀门则应随之逐渐关闭。

  （2）旁路阀的开度在95％以上时：

      主蒸汽压力上升，阀门则应几乎不动；

      主蒸汽压力下降，阀门则随之向关闭方向动作，直至压力达到设定值为止。

  （3）主蒸汽流量在旁路装置设计容量以下时，新蒸汽压力下降，旁路阀则应几乎不动。

  （4）新蒸汽流量在旁路装置设计容量以上时，新蒸汽压力下降，旁路阀则应随之向关闭方向动作。

  （5）当新蒸汽压力稳定较长时间，阀门将向关闭方向动作，直到关完为止。

5）旁路装置应具有下列联动保护手段

  （1）旁路喷水调节阀打不开，则旁路阀应关闭。

  （2）旁路喷水阀不能超前旁路阀开启，而应稍滞后开启。

  （3）当旁路阀关闭时，其喷水调节阀则应同时或超前关闭，并应自动闭锁温度自控系统。

  （4）旁路阀打开时，其喷水阀应随之开启。

  （5）所有调门在自动控制状态下，均具有手动控制优先功能。

6）对于电动旁路阀系统，当正在动作中的控制电源突然断电时，此时各阀应能停留在断电前的位置。

7）旁路阀支承装置的设置问题，由旁路制造厂与电力设计院共同商定。阀门应可水平或垂直（包括执行器倒置）布置。执行机构对于阀座的连接方位可旋转。

8）旁路装置在设计参数下快速动作时，其噪声不得超过85dB（A），（距装置1米处的空间范围）。

9）阀门可能出现的腐蚀应考虑调节阀由于流体闪蒸和汽蚀的影响，并应采用适当的材质和结构防止腐蚀的发生。

2.2汽轮机蒸汽减温减压装置技术规范减温减压装置

2.2.3二次蒸汽调节精度：蒸汽压力：p2±0.04 MPa；温度t2±5 ℃。

2.2.4减温喷咀的密封面堆焊合金；阀杆与节流部件整体加工，同心度好，强度大，不易脱落，无卡涩，耐冲刷，抗汽蚀，在结构上减温水的压差调节(调节阀)和喷咀调节采用一体化结构,减温调节无滞后，减温水的喷射保持恒定速度，在负荷发生变化时,不会出现减温水雾化恶化及水击现象的发生。

2.2.5减压阀密封面堆焊合金，减压阀的阀杆和阀瓣整体加工，减压阀流道设计合理，同比耐压能力，运行稳定。

2.2.6二次蒸汽侧配置有全容量安全阀,当运行压力超过允许值时,安全阀自动及时动作，排出额定流量的全部蒸汽，保证设备安全。安全阀配供排汽口反法兰及其连接件。

2.2.7减温减压装置主管道内部设置保护管,对喷咀等阀门的密封面堆焊硬质合金材料,保证设备连续运行,延长设备的服役期。

2.2.8减温水系统为防止某种原因引起减温水压力突然降低,高温蒸汽经喷咀倒流入减温水管道,在减温水通向喷咀的管道上配备止回阀。

2.2.9减温减压装置结构设计和热力计算严格按《减温减压装置技术条件》，减温减压装置的强度等计算充分考虑运行情况下可能出现的各种荷载的不利的组合，所有管道元件、各重要部件都经过严格的应力校核。

2.2.10减温减压装置出厂前,进行水压试验,试验压力为其工作压力的1.5倍。

2.2.11出厂前对减温减压装置的焊缝进行X射线检查,检查长度不小于焊缝总长的20%。

2.2.12出厂时作外观检查和机械性能试验。

2.2.13减温减压装置严格按压力容器的设计标准进行设计。

2.2.14在距离装置下游1米,距管壁1米处测量其噪声不超过85dB(A)。

2.3设备的制造要求

2.3.1汽轮机旁路装置设备制造要求

旁路装置的各阀门制造应符合DIN/TRD，ASME，ANSI，PED CE，TUV，WHG，ISO9001等相关标准。

2.3.1.1阀体应采用锻焊结构，以提高抗热冲击能力和确保其质量。

2.3.1.2阀门结构设计应具有当今*水平即：功能多、噪声低、结构紧凑、动作灵活和重量轻等特点。

2.3.1.3调节器要求具有调节区域大和灵敏度高。

2.3.1.4阀门关闭要严密而无泄漏（在要求的检修期内，检修周期不少于6年），阀芯及阀座应耐磨，耐冲刷并便于拆装与研磨。其泄漏标准应符合ANSI B16.104的V级标准及以上的要求。高低旁路阀在的流量条件下，旁路喷水阀应具有良好的喷水雾化效果。

2.3.2减温减压装置设备制造要求

2.3.2.1投标方确定的减温减压装置及阀门的进、出口接口规格和材质应与招标方系统管道一致，如不一致，投标方应提供过渡段。

2.3.2.2投标方负责减温减压装置及其附件结构材料的选择，材料的选用要严格符合环境条件要求。

2.3.2.3材料的选用应适应介质和限定的工作条件，无论材料的选用是否提供给招标方确认，投标方都不能推卸选用材料的责任。

2.3.2.4所有材料应遵守ASTM标准的要求。

2.3.2.5阀门的阀杆应采用不锈钢材料。

2.3.2.6石棉制品不得使用。

2.3.2.7调节阀应符合GB/T 10896规定。

2.3.2.8地震：减温减压装置和执行机构的结构设计应考虑地震的影响。

2.3.2.9工具：投标方应提供拆卸检修的工具。

2.3.2.10易损件：投标方提供设备在两个大修期内的备品备件，详见附件。

2.4汽轮机蒸汽减温减压装置技术规范设备材质要求

旁路装置设备材质要求旁路装置阀门制造厂应按压力容器受压元件的条件选用钢材、钢材的质量及规格应符合相应的标准、中国国家标准或有关技术条件，并应附有钢厂的钢材质量证明书。阀门的结构及其零件所采用的材料应保证在规定的条件下可靠地使用。零件材料应符合设计图样的规定。制造厂应有科学而完善的质量管理体系，保证成品质量及零件在材料库及加工各工序中不致混材和错用材料。汽轮机旁路系统是现代单元机组热力系统的一个组成部分。它的功能是，当锅炉和汽轮机的运行情况不相匹配时，即锅炉产生的蒸汽量大于汽轮机所需要的蒸汽量时，多余部分可以不进入汽轮机而经过旁路减温减压后直接引入凝汽器。此外，有的旁路还承担着将锅炉的主蒸汽经减温减压后直接引入再热器的任务，以保护再热器的安全。旁路系统的这些功能在机组启动、降负荷或甩负荷时是十分需要的。高压旁路可使多余蒸汽不进入汽轮机高压缸而直接进入再热器，蒸汽的压力和温度通过减温减压装置使蒸汽参数降至再热器人口处的蒸汽参数。低压旁路可使再热器出来的蒸汽部分进入或不进入汽轮机的中低压缸而直接进入凝汽器，通过减压减温装置将再热器出口蒸汽参数降至凝汽器的相应参数。I级大旁路是把过热器出来的多余蒸汽经减压减温后直接排入凝汽器，即把整台汽轮机全部旁路掉。减温减压装置设备材质要求设备主要零部件所用的钢材和焊接材料必须具有质量合格证书，或应符合相应的材料标准。

2.5仪表和控制要求基本要求

旁路系统和减温减压装置的监视、调节、控制、连锁和保护功能由招标方的DCS硬件实现。招标方DCS系统与投标方供货设备的接口点在投标方执行机构的接线盒上。卖买双方控制设备的接口信号型式：模拟量为4~20mADC两线制（DCS侧提供电源）；开关量为无源接点，接点容量230VAC，5A，220VDC，3A。投标方就地仪表和控制设备所需电源由招标方提供。投标方在投标书中应提出系统内每个用电对象所需的电源等级、容量。接口和信号要求：投标方应提供满足系统监视、控制要求所需的所有参数检测仪表和信号，并将这些信号送入DCS，至少应包括（不限于此）：

1）旁路系统：

（1） 旁路阀、喷水阀、调节阀阀位状态（模拟量和开关量）

（2） 执行机构故障信号（开关量）

（3） 凝汽器压力或温度高

（4） 旁路阀后温度高

（5） 旁路减温水压力低

（6） 旁路阀后压力高

（7） 旁路控制系统电源故障

（8） 旁路动力电源故障

投标方的控制设备可接收招标方DCS中实现旁路控制、保护功能的所有指令信号，至少应包括（不限于此）：

（1） 旁路开度指令（4～20mA DC）

（2） 旁路快开指令（开关量）

（3） 旁路快关指令（开关量）

（4） 旁路喷水隔离阀开/关指令（开关量）

（5） 旁路喷水调节阀（如有）开度指令（4～20mA DC）

2）减温减压装置：

（1）电动减压阀、电动可调喷嘴等各执行机构的的阀位状态（模拟量和开关量）

（2）各执行机构故障信号

（3）可接受DCS发出的各执行机构开关指令和4-20mA的调节指令信号

以上I/O接口信号仅为初步，除满足上述要求外，投标方还须设计并提供用招标方DCS实现旁路和减温减压装置控制功能所需的其它信号接口。I/O接口信号数量以满足旁路系统和减温减压装置控制功能和招标方控制系统的协调一致、完成机组运行为原则，在供货范围内的如有不足或需更改的，投标方需无条件、无偿予以补充或修改。

控制仪表

卖方随旁路系统及减温减压装置提供一套用于实现系统控制、监视、报警及保护功能所需的过程量检测装置、与旁路阀体连接的测量元件，主要有气动执行机构的阀门定位器、阀位反馈器、快开快关电磁阀、压力表、双金属温度计等。压力/差压变送器、压力/差压开关由买方自行采购。所供控制元件的量程、精度及响应时间应满足所有工况范围内监视和控制要求。投标方应在旁路系统及减温减压装置上预留压力、温度测点，提供采样管路、安装插座，压力采样管路供货到一次门（采用国产阀门），当温度大于430℃、压力大于4MPa，应采用两个一次门串联。

执行机构

旁路系统及减温减压装置采用国产一体化智能型执行机构。可调型电动执行机构采用步进式调节方式，应确保控制安全可靠，可就地操作也可远控，并能满足计算机程序控制的要求。

执行机构输出力应满足不同工况下使用时的压差要求，执行机构力矩至少应为所需力矩的1.5倍，其刚度应满足系统稳定性的要求。电动执行机构其传动部件要有足够的刚度和强度，要求操作机构全行程操作平稳无卡涩、无跳动现象，调整精度高，动作准确。

电动执行机构在失去电源或信号时，应能保持在失电或失信号前的原位不动，并应具有供报的输出接点。执行机构过力矩时，应自动切断电机电源，并发出过力矩报警信号。

执行器除应可接受招标方DCS的调节指令外，还应可接受快开/快关指令。执行器在失去电源、信号时，应有报警信号送出。所有执行机构应具有阀位反馈装置、行程开关、机械限位、机械位置指示等装置，可同时输出4-20mA模拟量和开关量阀位反馈信号。

所有执行机构应带有人工操作手轮。

执行机构基本参数和主要技术指标：

1）基本参数

(1) 输入信号

•数字量输入：开、关

•模拟量输入：4～20mA

(2) 输出信号

数字量输出：开到位、关到位、过力矩、断电报警

模拟量输出：4~20mA阀位反馈

(3) 环境条件

•使用的环境温度：

      电动执行机构：－25℃～＋70℃

•使用环境的相对湿度：

      电动执行机构：＜95％

(4) 电源

•频率：50Hz±1％

•电源电压

     三相三线：380V±10％（投标方提供的电动执行机构需要其它电压等级、规格的电源时，由投标方自行解决）

2）电动执行机构主要技术指标：

•基本误差：≤±1.5％

•回差：≤±1％

•漂移：48小时的漂移应不大于额定行程的1.0％。

•机械振动影响：执行机构在频率为10～150Hz，位移幅值为0.15mm和伺服放大器在频率为10～55Hz，位移幅值为0.075mm，分别承受三个相互垂直的方向，各振动30min的正弦扫频试验，行程下限值和量程变化应不大于额定行程的1.5％。

•寿命：执行机构在额定行程50％附近，以接通持续率20～25％，每小时接通次数580±50次运行48小时，基本误差和回差应符合1..2和4.4.3条规定。

•外观：金属表面涂镀层、面板及铭牌均应光滑平整、紧固件不得松动，可动部件应灵活可靠。

2.5.4 设备选型 1）旁路及减温减压装置要求采用一体化智能执行机构，为保证能源站热控仪表、执行机构品牌统一，便于维护，

2.6汽轮机蒸汽减温减压装置技术规范性能保证

旁路系统设备性能保证设备的性能应*达到各项技术要求。设备制造中的选材、工艺、质检和试验，应按照图样和有关规范及规定的要求。阀门、电动执行器及控制设备，应在厂内组装调试并经招标方验收（这种验收不减轻投标方应承担的所有责任。）方能出厂。产品到达现场后，不须解体检查即可安装。投标方应保证阀门不泄漏及执行器与控制装置运转正常。

寿命要求（含整机及易损件）

A 整机运行寿命保证与主机等长（30年）。

B 在运行累计50000小时内。阀门易损件不得损坏，阀门不得泄漏，整机不得有异常情况发生。

投标方应根据招标方要求在系统图、接线图、设备图和零部件图上标出供货范围内的设备、阀门、动力柜和主要零部件的设备编码。

旁路装置减温减压阀应同时具有快速开闭功能，要求快速开/关时间不得大于3S，常速开/关时间不得大于10S~16S。减温水调节阀要求速开/关时间不得大于3S，常速开/关时间不得大于10S~16S。失去驱动力后状态为保持原位置。

减温减压装置设备性能保证

减温减压装置的各项技术性能指标满足本合同及相关标准、规范要求。

在给定的运行参数范围内，减温减压装置保证在任一工况下均能安全可靠连续稳定运行。减温减压装置调节灵敏，适应能力强，二次蒸汽参数稳定。噪音低，振动小。

在距离装置下游1米,同时距管壁1米处测其噪声不超过85dB(A)。

二次蒸汽调节精度：压力：p2±0.04 MPa；温度t2±5 ℃。；

设计使用寿命30年(除易损件)。

泄漏等级：减压阀、减温水调节阀达到国家标准V。

汽轮机蒸汽减温减压装置技术规范

投标方保证在不变更主要部件的情况下，能安全、经济、连续、稳定并满足性能要求地运行30年以上，年运行小时数不低于8040小时。易损件寿命大于8040小时。一级、二级减温减压阀要求常速开/关时间不得大于15S。减温水调节阀要求常速开/关时间不得大于10S。失去驱动力后状态为保持原位置。辅助蒸汽系统的主要功能由两个方面。当本机组处于启动阶段而需要蒸汽时，它可以将正在运行的相邻机组（*机组）的蒸汽引送到本机组的蒸汽用户，如除氧器水箱预热、暖风器以及燃油加热、厂用热交换器、汽轮机轴封、真空系统抽气器、燃油加热以及物化、水处理室等；当本机组正在运行时，也可以将本机组的蒸汽送到相邻的正在启动的机组的蒸汽用户，或将本机组再热冷段的蒸汽引送到本机组各个需要辅助蒸汽的用户。