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  BPEG生产的TGQ型汽轮机主要用于拖动发电厂的锅炉给水泵。TGQ型汽轮机(以下简称小汽轮机)为单缸、冲动、双汽源内切换、变转速、变功率、凝汽式汽轮机。每台300MW机组配置两台50%容量的汽轮机驱动的锅炉给水泵(汽动泵),200MW机组可配置一台100%容量的汽轮机驱动的锅炉给水泵(汽动泵)。机组正常运行时,小汽轮机采用主汽轮机的四段抽汽作为工作汽源,即低压汽源;当机组负荷降至40%额定负荷及以下时(机组定压运行),低压汽源参数已不能满足给水泵的耗功需求,这时小汽轮机工作汽源通过配汽机构自动切换至锅炉新蒸汽(高压汽源),这种双汽源供汽方式,也使小汽轮机具有更加灵活的起动方式。小汽轮机具有较大的功率裕度和较宽的连续运行转速范围。单台汽动泵组运行时可满足机组65%额定负荷的给水需求。小汽轮机的排汽可根据现场布置要求具有向上或向下排汽方式,排汽通过排汽管道引入主凝汽器,排汽管道上设有一只真空蝶阀,用以在汽动给水泵组停运时(此时主机还在运行)切断小汽轮机与主机凝汽器之间的联系,以免影响主凝汽器的真空度。

  • 技术特点

  1、冲动式设计

  BPEG的小汽轮机秉承了GE冲动式汽轮机的设计特点。与反动式汽轮机相比,冲动式汽轮机具有以下优点:

  • 级数少,直径小,外形尺寸小,本体重量轻。
  • 叶顶和轴封漏汽都较小,漏汽对效率影响不敏感。
  • 轴向推力小,推力轴承负荷小、耗油量低、损失小。
  • 转子直径小,过度圆角大,应力集中系数小,转子热应力小,对负荷快速变化适应性较好。

  2、内切换汽轮机内切换配汽系统

  新颖独特的新蒸汽内切换汽源切换方式,除能实现0-100%负荷平稳运行外还具有以下特点:

  • 简化配汽系统,操作更加可靠。
  • 汽源切换平稳,无扰动。
  • 高压进汽系统与汽轮机本体分离,减少对汽轮机的热冲击。
  • 可用高压蒸汽直接启动,运行灵活。
  • 高压蒸汽运行时排汽湿度较小。

  3、可靠性第一的设计思想

  BPEG给水泵汽轮机的设计始终将可靠性放在第一位。为确保汽轮机安全可靠、长期稳定运行,主要部件根据其使用条件选择较高等级的材料,结构上也采用以下一些成熟可靠的设计:

  • 整锻转子,具有高强度和低振动敏感性。汽轮机转子
  • 双菌形叶根和轮缘,具有高机械强度和抗疲劳能力。
  • 各级动叶片为不调频叶片,叶片顶部用围带连接,增加阻尼,提高抗振能力。
  • 各级隔板均为焊接结构,具有足够的强度和刚度。
  • 主汽门、调速汽门操纵机构均为垂直布置,动作灵活、可靠。
  • 产品规格

  根据所配套机组的容量、配置方式及小汽轮机排汽方式,BPEG生产的小汽轮机的产品规格如下:

规格代号
配套机组容量
配置方式
排汽方式
QG11
200∽250 MW
1X100% 向上排汽进入主凝汽器
QG12
向下排汽进入主凝汽器
QG13
排汽进入自带凝汽器
QG21
300∽350 MW
2X50% 向上排汽进入主凝汽器
QG22
向下排汽进入主凝汽器
QG23
排汽进入自带凝汽器
QG31
500∽660 MW
2X50% 向上排汽进入主凝汽器
QG32
向下排汽进入主凝汽器
QG33
排汽进入自带凝汽器

  如果汽轮机的汽源仅采用低压蒸汽,则在规格代号尾部增加字母"D",作为该规格产品的派生系列,例如QG11D。

  • 主要参数
项 目
单 位
数 据
型号
 
TGQ06/7-1
型式
 
单缸、单流、冲动、纯凝汽、新汽内切换
运行方式
 
变参数、变功率、变转速
额定功率
MW
3.6
最大连续功率
MW
6.0
内 效 率
81.8
额定进汽压力
MPa.a
0.84
额定进汽温度
334.8
额定排汽压力
KPa.a
6.58
允许最高背压值
KPa.a
32.3
调速范围
r/min
3000∽6000
高压进汽压力
MPa.a
16.7
高压进汽温度
537
高压进汽流量
t/h
14.9
低压进汽压力
MPa.a
0.84
低压进汽温度
334.8
低压进汽流量
t/h
17.51
高、低压汽源切换点
 
40%主机额定负荷
与给水泵连接方式
 
叠片式挠性联轴器
旋转方向
 
两机对称布置,面对机头顺时针旋向
叶片级数
1个调节级+6个压力级
末级叶片长度
mm
195
末级叶片环形面积
cm2
2797
汽缸材质
 
ZG20CrMo
转子材质
 
30Cr2Ni4MoV
脆性转变温度(FATT)
≤13
各级叶片材质
 

第一级至第三级:1Cr11MoV
第四级至第七级:2Cr13

汽缸螺栓材质
 
25Cr2MoVA
转子转动惯量GD2
Kg. m2
406
最大噪声值
dB(A)
85
安装方式
 
整体底盘快装式
排汽口方向
 
下排气
排汽口尺寸
mm
1525X932
外形尺寸
mm
3900X3650X2980
总重量
T
29
转子重量
T
1.85
上缸重量
T
7.71
下缸重量
T
6.52
最大运输件重量
T
27
最大检修件重量
T
7.71

  • 结构与性能

  1、汽轮机本体

  汽缸由汽缸前部和汽缸后部两部分组成,两者在垂直法兰处焊接在一起。汽缸前部由20CrMo铸造而成,其前部装有高、低压蒸汽室,前端下部由垂直法兰与前轴承箱相连,前轴承箱固定在弹簧板支架上。从汽缸下半的前汽封第一段处抽出的蒸汽经一根汽封管道进入汽缸中第四级隔板前继续做功,当高压汽源工作时,位于该汽缸下部的高压喷嘴室可由喷嘴后来的蒸汽冷却。汽缸后部为焊接结构,其排汽口方向根据现场布置要求可向上或向下,汽缸后部下半两侧各有一个对称于机组中心线的撑脚,在位于排汽中心线的撑脚处开有横向滑键槽,便于汽缸左右膨胀,横向滑键中心线与汽轮机轴向中心线的垂直交点即为机组死点,汽缸后部用立销与基础台板定位,便于汽轮机的轴向中心线保持不变。
  汽缸前部上下水平法兰使用大螺栓联接,大螺栓采用的材料为25Cr2MoVA。加工中的汽缸
  高、低压喷嘴安装于汽缸前部,低压喷嘴位于上半,高压喷嘴位于下半,低压蒸汽室有四个腔室,每个腔室装有一个调节阀座和一组低压喷嘴组,低压喷嘴组为焊接结构,高压喷嘴组上装有具有七个钻孔喷嘴的高压喷嘴。
  为了提高机组的内效率,汽轮机采用型线好,效率高的叶型,整个汽缸通流部分成圆锥形,内外壁光滑通畅,六级隔板全部采用焊接隔板,低压级隔板采用了斜汽道,末级隔板有去湿环。
汽轮机转子为整锻式结构,共有七级叶轮,每级叶轮均为双菌形叶根,前五级动叶片为等截面叶片,后两级动叶片为变截面叶片,转子后部装有联轴器,通过它与给水泵相联。转子相对于静子的相对死点在前轴承箱内推力轴承的主推力面处,转子由此向低压端膨胀。
  汽轮机的绝对死点为排汽口中心线与轴心线交点,汽轮机定位依靠前轴承箱和汽缸后部焊牢的立销,在前轴承箱底部没有纵向键,仅有两块横置的直立钢板作为挠性支承,支撑在基础台板上,当机组起动和停机时,则从死点开始向前膨胀或向后收缩,此时前轴承箱在挠性板的支撑下向前有一个位移或恢复原位。
  排汽管道为钢板卷制后焊接而成,为了吸收和抵偿排汽管热胀时的位移量,在排汽管道上装有压力平衡式补偿器,补偿器上有多层不锈钢板制成波纹管,通过该补偿器可把附加到汽轮机上的力和力距减少到最小。排汽管道上还装有隔离阀,便于保护机组的使用和安全运行。
  前后汽封和隔板汽封均采用梳齿式,汽封间隙合理,能满足经济性和安全性的要求,并且检修方便。汽轮机轴封采用自密封结构,改善了机组的经济性,其供汽由主汽轮机提供,汽轮机的疏水和漏汽也进入主汽轮机的相应系统。汽轮机本体壁温高于100℃的位置均装有保温装置,以减少散热损失,并改善机房环境条件。

  2、油系统

  油系统主要用来供给锅炉给水泵汽轮机组的轴承润滑、控制和调节用油,该系统为整体集装式结构,设有油箱,润滑油过滤器,控制油过滤器, 调节油过滤器,两个交流电动油泵,一个直流事故油泵,两个并列冷油器,排烟装置,溢流阀,逆止阀,供油和回油管路,油位指示报警器,电加热器等设备和元件。
  汽轮机采用20号汽轮机油,润滑油压力为0.25MPa, 控制及调节油压力为2.5MPa。
油箱为集装式,由钢板焊接而成,箱内有效容积为3 m3,油在油箱中的最高及最低油位距顶面分别为150mm 与450mm。
  主油泵为两台相同特性的立式油泵,高压出油口的压力为2.5MPa,流量为84L/min,供操作和调节用油;低压出油口的压力为0.25MPa,流量为267L/min,供轴承润滑用油;电动机型号为YB180M-4,功率为18.5KW,电压为380V,转速为1450r/min。主辅油泵的出油口均装有逆止阀,正常运行时主油泵投入,辅油泵备用。
  直流事故油泵作为主辅油泵的最后备用油泵,仅提供轴承用润滑油,当润滑油压降至0.08MPa时,直流事故油泵可以自启动。直流事故油泵为立式油泵,出油口的压力为0.25MPa,流量为267L/min,供轴承润滑用油;电动机型号为Z2-52,功率为7.5KW,电压为220V,转速为1500r/min。
  排烟装置的排烟能力为20m3/h,压升为100Pa,功率为0.25kW,电压为380V,转速为2800r/min。
  润滑油冷却器的单个冷却面积为30 m3,冷却水量为36 t/h.润滑、控制和调节油过滤器的过滤精度为40μ、25μ、5μ。当润滑油主管路油压降至0.15MPa时接通外设报警,0.12MPa时启动备用泵。
  当油箱油温高于30℃时,自动切断电加热器;油温低于25℃时,自动接通电加热器电源。

  3、调节及保护系统

  汽轮机调节系统采用数字式电液调节系统(MEH控制系统),能够实现大范围转速闭环控制,以适应锅炉给水量自动调节的要求。系统接受锅炉协调控制系统CCS来的4~20mA的锅炉三冲量信号(给水流量、蒸发量和锅炉水位),自动控制汽轮机的转速,也可根据阀位信号实现手动控制。调节系统性能参数如下:
  a. 闭环转速控制范围为10%N-110%N(N为额定转速)。
  b. 转速控制精度小于或等于0.1%N(N为额定转速)。
  c. 转速定值精度小于或等于0.1%N(N为额定转速)。
  d. 静态死区小于或等于0.1%N(N为额定转速)。
  e. 动态稳定转差小于或等于2%N(N为额定转速)。
  f. 动态过渡时间小于或等于5秒。

  • 供货范围

  1、成套设备供货范围

  • 汽轮机本体:包括从高、低压主汽门到低压缸排汽口的所有部套(含垫铁、台板、地脚螺栓)。
  • 油系统:包括油箱,交流油泵,直流油泵,冷油器,滤油器,排烟风机,油位油温计,电加热器,运行层以上本体油管道及附件。
  • 汽水系统:包括轴封系统及疏水系统的阀门,节流元件,运行层以上本体汽水管道及附件,排汽管道及排汽蝶阀。
  • 调速及控制系统:包括WOODWARD505 数字式电子调速器,油动机,配汽机构。
  • 保护系统:包括危急保安器,危急遮断装置,电磁跳闸装置,各种监视、保护、联锁用仪表。

  2、随机备件供应范围

  包括汽缸及主汽门联接螺栓、螺母,汽封环,弹簧片,阀杆,阀套,圆柱弹簧等。

  3、随机专用工具供应范围

  包括拆轴瓦工具,桥形规,汽缸引导工具,吊隔板工具,吊转子工具,吊汽缸工具等。

  4、随机图纸供应范围

  包括汽轮机各种总图,系统图,原理图,各部套组装图等。

  5、随机技术文件供应范围

  包括交货验收技术条件,产品出厂证明书,产品使用说明书,装箱清单等。

  • 可供用户选择的设计

  除典型设计的锅炉给水泵汽轮机外,BPEG还可根据用户要求进行设计,以满足用户的各种要求。可供用户选择的主要设计方案有:

  1、单汽源设计

  这种设计取消锅炉给水泵汽轮机的高压汽源,以电厂辅助蒸汽系统作为锅炉给水泵汽轮机的备用汽源。该设计可简化锅炉给水泵汽轮机的结构和电厂蒸汽管道布置。

  2、本体整体底盘集装设计

  这种设计将汽轮机本体部套及本体汽、水、油管道在出厂前组装成一个整体,可大大缩短用户现场安装周期。

  3、合并调节系统设计

  这种设计将锅炉给水泵汽轮机的调节系统与主机控制系统合并,取消锅炉给水泵汽轮机的调速器,可简化系统。

  4、分散油系统设计

  这种设计将锅炉给水泵汽轮机油系统设备分开布置,使系统布置更加灵活,维护更为方便。

  5、独立汽封系统设计

  这种设计将锅炉给水泵汽轮机的汽封系统与主汽轮机汽封系统分开,锅炉给水泵汽轮机具有独立的汽封压力调节装置,均压箱等设备,便于汽动给水泵组的运行。

  6、独立疏水系统设计

  这种设计将锅炉给水泵汽轮机的疏水系统与主汽轮机疏水系统分开,锅炉给水泵汽轮机具有独立的高、低压疏水扩容器,便于汽动给水泵组的运行。

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