汽輪機蒸汽減溫減壓裝置技術規范

【資料簡介】

汽輪機蒸汽減溫減壓裝置技術規范

設備布置在汽輪發電機廠房內，其安裝布置情況如下(暫定)：旁路裝置布置在汽機房，旁路閥型式為角式：暫定水平進下出，執行機構采用氣動，垂直布置；旁路裝置噴水調節閥采用氣動執行機構。主蒸汽系統是指從鍋爐過熱器聯箱出口至汽輪機主汽閥進口的主蒸汽管道、主汽閥和調節閥、疏水管等設備、部件組成的系統。其作用是將新蒸汽引至汽輪機的缸體內做功。再熱蒸汽系統包括冷段和熱段兩部分。再熱冷段指從高壓缸排汽至鍋爐再熱器進口聯箱入口處的閥門和管道。再熱器熱段指鍋爐再熱器出口至中聯門前的蒸汽管道。主蒸汽系統以及再熱蒸汽系統的蒸汽流量取決于壓力和調節閥的開度，內一般設置有減溫器，當蒸汽溫度可能超限時，向其內部噴注減溫水，使蒸汽溫度符合要求。一級、二級減溫減壓裝置布置在汽機房，型式臥式，執行機構采用電動；噴水調節閥采用電動執行機構。

 

1.3.1 汽機旁路及減溫減壓裝置的容量

本工程旁路系統為：主蒸汽系統設一套公用旁路裝置，即配1套機組容量的旁路，從主蒸汽母管接出，旁路出口分別接入凝汽器。本工程還設置一、二級減溫減壓裝置滿足不同的熱負荷需要。旁路裝置和一級、二級減溫減壓裝置均要求先減壓后減溫。蒸汽系統的主要功能是向汽輪機、給水泵小汽輪機的軸封和主汽閥、調節閥的閥桿汽封供送密封蒸汽，同時將各汽封的漏氣合理導向和抽出。在汽輪機的高壓段，軸封系統的正常功能是防止蒸汽向外泄漏，以確保汽輪機運行時有較高的效率；在汽輪機的低壓段，則是防止外界的空氣進入汽輪機內部，保證汽輪機有盡可能高的真空（也即近可能低的背參數），也是保證汽輪機的高效率。

1.3.2汽機旁路系統及減溫減壓裝置用途：

（a）改善機組的啟動性能，機組在各種工況下（冷態、溫態、熱態和極熱態）啟動時，投入旁路系統控制鍋爐蒸汽溫度使之與汽機汽缸金屬溫度較快地相匹配，從而縮短機組啟動時間和減少蒸汽向空排放，減少汽機循環壽命損耗，實現機組的啟動。

（b）機組突然甩負荷時，汽輪機不允許蒸汽進入，旁路系統回收工質，減少噪音。

（c）根據熱用戶不同需要提供不同參數的供熱蒸汽。

 

汽輪機蒸汽減溫減壓裝置技術規范結構特點及技術要求

2.1汽輪機旁路系統設備

2.1.1旁路系統設計原則

（1）本工程機組主要承擔基本負荷，并具有一定的調峰能力。

（2）機組設計年運行小時為8040 小時。

（3）機組旁路系統型式：配1套機組容量的旁路，角式布置。

（4）旁路容量應考慮適當的裕量（不低于旁路容量的10 %）。

（5）旁路設計滿足機組啟動曲線（招標方提供）要求。

2.1.2旁路裝置接口材料、口徑應和接口管道一致，如材料、口徑不一致，閥門制造商應保證所提供的材料與系統管道材料的現場可焊性，并根據需要提供過渡段。所有閥門接口坡口形式應和管道坡口形式一致。路裝置出口需設置一段不3m長，材料為15CrMoG的過渡段（賣方提供），管徑暫定為φ457x11，過渡段后的管道材質為20號鋼，管徑暫定為φ457x9。

2.1.3旁路噴水減溫水源取自凝結水，水壓： ~1.2 MPa，水溫：正常40℃50℃

2.1.4裝置構成及技術參數

2.1.4.1旁路系統裝置由旁路閥、噴水調節閥、噴水隔離閥等組成。

2.1.4.2設備性能要求

1）旁路系統設備性能應保證滿足對旁路系統裝置的各項功能要求的實施。

2）旁路裝置應具備下列保護功能。

    （1）旁路對主蒸汽管系的安全保護功能：當機組主蒸汽壓力超過設定值，旁路能自動快速開啟。當壓力恢復到額定值及以下時，高壓旁路閥自動關閉。

    （2）旁路對凝汽器的安全保護功能：當機組在啟動或運行中有下列情況之一發生時，高旁、低旁能自動快速關閉：

——凝汽器真空下降到設定值；

——凝汽器喉部溫度高于設定值；

——凝汽器熱井水位高于設定值；

——旁路出口壓力或溫度高于設定值；

——旁路減溫水的壓力低于設定值；

——凝汽器循環水進水門兩側均關閉。

3）在機組啟動和停機過程中，旁路裝置應保證當主汽運行壓力、溫度超過設定范圍時，旁路裝置能自動打開或關閉，并按機組運行情況進行壓力、溫度自動調節， 直至恢復至正常值。具體的調節功能要求為：

（1） 主蒸汽壓力定值設定（包含壓力變化率的設定）

（2）主蒸汽壓力調節

（3）旁路閥后蒸汽溫度調節

4）旁路閥門動作應符合下列要求

  （1）旁路閥的開度在95％以下時：

      主蒸汽壓力上升，閥門則應隨之逐漸開啟。

      主蒸汽壓力下降，閥門則應隨之逐漸關閉。

  （2）旁路閥的開度在95％以上時：

      主蒸汽壓力上升，閥門則應幾乎不動；

      主蒸汽壓力下降，閥門則隨之向關閉方向動作，直至壓力達到設定值為止。

  （3）主蒸汽流量在旁路裝置設計容量以下時，新蒸汽壓力下降，旁路閥則應幾乎不動。

  （4）新蒸汽流量在旁路裝置設計容量以上時，新蒸汽壓力下降，旁路閥則應隨之向關閉方向動作。

  （5）當新蒸汽壓力穩定較長時間，閥門將向關閉方向動作，直到關完為止。

5）旁路裝置應具有下列聯動保護手段

  （1）旁路噴水調節閥打不開，則旁路閥應關閉。

  （2）旁路噴水閥不能超前旁路閥開啟，而應稍滯后開啟。

  （3）當旁路閥關閉時，其噴水調節閥則應同時或超前關閉，并應自動閉鎖溫度自控系統。

  （4）旁路閥打開時，其噴水閥應隨之開啟。

  （5）所有調門在自動控制狀態下，均具有手動控制優先功能。

6）對于電動旁路閥系統，當正在動作中的控制電源突然斷電時，此時各閥應能停留在斷電前的位置。

7）旁路閥支承裝置的設置問題，由旁路制造廠與電力設計院共同商定。閥門應可水平或垂直（包括執行器倒置）布置。執行機構對于閥座的連接方位可旋轉。

8）旁路裝置在設計參數下快速動作時，其噪聲不得超過85dB（A），（距裝置1米處的空間范圍）。

9）閥門可能出現的腐蝕應考慮調節閥由于流體閃蒸和汽蝕的影響，并應采用適當的材質和結構防止腐蝕的發生。

2.2汽輪機蒸汽減溫減壓裝置技術規范減溫減壓裝置

2.2.3二次蒸汽調節精度：蒸汽壓力：p2±0.04 MPa；溫度t2±5 ℃。

2.2.4減溫噴咀的密封面堆焊合金；閥桿與節流部件整體加工，同心度好，強度大，不易脫落，無卡澀，耐沖刷，抗汽蝕，在結構上減溫水的壓差調節(調節閥)和噴咀調節采用一體化結構,減溫調節無滯后，減溫水的噴射保持恒定速度，在負荷發生變化時,不會出現減溫水霧化惡化及水擊現象的發生。

2.2.5減壓閥密封面堆焊合金，減壓閥的閥桿和閥瓣整體加工，減壓閥流道設計合理，同比耐壓能力，運行穩定。

2.2.6二次蒸汽側配置有全容量安全閥,當運行壓力超過允許值時,安全閥自動及時動作，排出額定流量的全部蒸汽，保證設備安全。安全閥配供排汽口反法蘭及其連接件。

2.2.7減溫減壓裝置主管道內部設置保護管,對噴咀等閥門的密封面堆焊硬質合金材料,保證設備連續運行,延長設備的服役期。

2.2.8減溫水系統為防止某種原因引起減溫水壓力突然降低,高溫蒸汽經噴咀倒流入減溫水管道,在減溫水通向噴咀的管道上配備止回閥。

2.2.9減溫減壓裝置結構設計和熱力計算嚴格按《減溫減壓裝置技術條件》，減溫減壓裝置的強度等計算充分考慮運行情況下可能出現的各種荷載的不利的組合，所有管道元件、各重要部件都經過嚴格的應力校核。

2.2.10減溫減壓裝置出廠前,進行水壓試驗,試驗壓力為其工作壓力的1.5倍。

2.2.11出廠前對減溫減壓裝置的焊縫進行X射線檢查,檢查長度不小于焊縫總長的20%。

2.2.12出廠時作外觀檢查和機械性能試驗。

2.2.13減溫減壓裝置嚴格按壓力容器的設計標準進行設計。

2.2.14在距離裝置下游1米,距管壁1米處測量其噪聲不超過85dB(A)。

2.3設備的制造要求

2.3.1汽輪機旁路裝置設備制造要求

旁路裝置的各閥門制造應符合DIN/TRD，ASME，ANSI，PED CE，TUV，WHG，ISO9001等相關標準。

2.3.1.1閥體應采用鍛焊結構，以提高抗熱沖擊能力和確保其質量。

2.3.1.2閥門結構設計應具有當今*水平即：功能多、噪聲低、結構緊湊、動作靈活和重量輕等特點。

2.3.1.3調節器要求具有調節區域大和靈敏度高。

2.3.1.4閥門關閉要嚴密而無泄漏（在要求的檢修期內，檢修周期不少于6年），閥芯及閥座應耐磨，耐沖刷并便于拆裝與研磨。其泄漏標準應符合ANSI B16.104的V級標準及以上的要求。高低旁路閥在的流量條件下，旁路噴水閥應具有良好的噴水霧化效果。

2.3.2減溫減壓裝置設備制造要求

2.3.2.1投標方確定的減溫減壓裝置及閥門的進、出口接口規格和材質應與招標方系統管道一致，如不一致，投標方應提供過渡段。

2.3.2.2投標方負責減溫減壓裝置及其附件結構材料的選擇，材料的選用要嚴格符合環境條件要求。

2.3.2.3材料的選用應適應介質和限定的工作條件，無論材料的選用是否提供給招標方確認，投標方都不能推卸選用材料的責任。

2.3.2.4所有材料應遵守ASTM標準的要求。

2.3.2.5閥門的閥桿應采用不銹鋼材料。

2.3.2.6石棉制品不得使用。

2.3.2.7調節閥應符合GB/T 10896規定。

2.3.2.8地震：減溫減壓裝置和執行機構的結構設計應考慮地震的影響。

2.3.2.9工具：投標方應提供拆卸檢修的工具。

2.3.2.10易損件：投標方提供設備在兩個大修期內的備品備件，詳見附件。

2.4汽輪機蒸汽減溫減壓裝置技術規范設備材質要求

旁路裝置設備材質要求旁路裝置閥門制造廠應按壓力容器受壓元件的條件選用鋼材、鋼材的質量及規格應符合相應的標準、中國國家標準或有關技術條件，并應附有鋼廠的鋼材質量證明書。閥門的結構及其零件所采用的材料應保證在規定的條件下可靠地使用。零件材料應符合設計圖樣的規定。制造廠應有科學而完善的質量管理體系，保證成品質量及零件在材料庫及加工各工序中不致混材和錯用材料。汽輪機旁路系統是現代單元機組熱力系統的一個組成部分。它的功能是，當鍋爐和汽輪機的運行情況不相匹配時，即鍋爐產生的蒸汽量大于汽輪機所需要的蒸汽量時，多余部分可以不進入汽輪機而經過旁路減溫減壓后直接引入凝汽器。此外，有的旁路還承擔著將鍋爐的主蒸汽經減溫減壓后直接引入再熱器的任務，以保護再熱器的安全。旁路系統的這些功能在機組啟動、降負荷或甩負荷時是十分需要的。高壓旁路可使多余蒸汽不進入汽輪機高壓缸而直接進入再熱器，蒸汽的壓力和溫度通過減溫減壓裝置使蒸汽參數降至再熱器人口處的蒸汽參數。低壓旁路可使再熱器出來的蒸汽部分進入或不進入汽輪機的中低壓缸而直接進入凝汽器，通過減壓減溫裝置將再熱器出口蒸汽參數降至凝汽器的相應參數。I級大旁路是把過熱器出來的多余蒸汽經減壓減溫后直接排入凝汽器，即把整臺汽輪機全部旁路掉。減溫減壓裝置設備材質要求設備主要零部件所用的鋼材和焊接材料必須具有質量合格證書，或應符合相應的材料標準。

2.5儀表和控制要求基本要求

旁路系統和減溫減壓裝置的監視、調節、控制、連鎖和保護功能由招標方的DCS硬件實現。招標方DCS系統與投標方供貨設備的接口點在投標方執行機構的接線盒上。賣買雙方控制設備的接口信號型式：模擬量為4~20mADC兩線制（DCS側提供電源）；開關量為無源接點，接點容量230VAC，5A，220VDC，3A。投標方就地儀表和控制設備所需電源由招標方提供。投標方在投標書中應提出系統內每個用電對象所需的電源等級、容量。接口和信號要求：投標方應提供滿足系統監視、控制要求所需的所有參數檢測儀表和信號，并將這些信號送入DCS，至少應包括（不限于此）：

1）旁路系統：

（1） 旁路閥、噴水閥、調節閥閥位狀態（模擬量和開關量）

（2） 執行機構故障信號（開關量）

（3） 凝汽器壓力或溫度高

（4） 旁路閥后溫度高

（5） 旁路減溫水壓力低

（6） 旁路閥后壓力高

（7） 旁路控制系統電源故障

（8） 旁路動力電源故障

投標方的控制設備可接收招標方DCS中實現旁路控制、保護功能的所有指令信號，至少應包括（不限于此）：

（1） 旁路開度指令（4～20mA DC）

（2） 旁路快開指令（開關量）

（3） 旁路快關指令（開關量）

（4） 旁路噴水隔離閥開/關指令（開關量）

（5） 旁路噴水調節閥（如有）開度指令（4～20mA DC）

2）減溫減壓裝置：

（1）電動減壓閥、電動可調噴嘴等各執行機構的的閥位狀態（模擬量和開關量）

（2）各執行機構故障信號

（3）可接受DCS發出的各執行機構開關指令和4-20mA的調節指令信號

以上I/O接口信號僅為初步，除滿足上述要求外，投標方還須設計并提供用招標方DCS實現旁路和減溫減壓裝置控制功能所需的其它信號接口。I/O接口信號數量以滿足旁路系統和減溫減壓裝置控制功能和招標方控制系統的協調一致、完成機組運行為原則，在供貨范圍內的如有不足或需更改的，投標方需無條件、無償予以補充或修改。

控制儀表

賣方隨旁路系統及減溫減壓裝置提供一套用于實現系統控制、監視、報警及保護功能所需的過程量檢測裝置、與旁路閥體連接的測量元件，主要有氣動執行機構的閥門定位器、閥位反饋器、快開快關電磁閥、壓力表、雙金屬溫度計等。壓力/差壓變送器、壓力/差壓開關由買方自行采購。所供控制元件的量程、精度及響應時間應滿足所有工況范圍內監視和控制要求。投標方應在旁路系統及減溫減壓裝置上預留壓力、溫度測點，提供采樣管路、安裝插座，壓力采樣管路供貨到一次門（采用國產閥門），當溫度大于430℃、壓力大于4MPa，應采用兩個一次門串聯。

執行機構

旁路系統及減溫減壓裝置采用國產一體化智能型執行機構。可調型電動執行機構采用步進式調節方式，應確保控制安全可靠，可就地操作也可遠控，并能滿足計算機程序控制的要求。

執行機構輸出力應滿足不同工況下使用時的壓差要求，執行機構力矩至少應為所需力矩的1.5倍，其剛度應滿足系統穩定性的要求。電動執行機構其傳動部件要有足夠的剛度和強度，要求操作機構全行程操作平穩無卡澀、無跳動現象，調整精度高，動作準確。

電動執行機構在失去電源或信號時，應能保持在失電或失信號前的原位不動，并應具有供報的輸出接點。執行機構過力矩時，應自動切斷電機電源，并發出過力矩報警信號。

執行器除應可接受招標方DCS的調節指令外，還應可接受快開/快關指令。執行器在失去電源、信號時，應有報警信號送出。所有執行機構應具有閥位反饋裝置、行程開關、機械限位、機械位置指示等裝置，可同時輸出4-20mA模擬量和開關量閥位反饋信號。

所有執行機構應帶有人工操作手輪。

執行機構基本參數和主要技術指標：

1）基本參數

(1) 輸入信號

•數字量輸入：開、關

•模擬量輸入：4～20mA

(2) 輸出信號

數字量輸出：開到位、關到位、過力矩、斷電報警

模擬量輸出：4~20mA閥位反饋

(3) 環境條件

•使用的環境溫度：

      電動執行機構：－25℃～＋70℃

•使用環境的相對濕度：

      電動執行機構：＜95％

(4) 電源

•頻率：50Hz±1％

•電源電壓

     三相三線：380V±10％（投標方提供的電動執行機構需要其它電壓等級、規格的電源時，由投標方自行解決）

2）電動執行機構主要技術指標：

•基本誤差：≤±1.5％

•回差：≤±1％

•漂移：48小時的漂移應不大于額定行程的1.0％。

•機械振動影響：執行機構在頻率為10～150Hz，位移幅值為0.15mm和伺服放大器在頻率為10～55Hz，位移幅值為0.075mm，分別承受三個相互垂直的方向，各振動30min的正弦掃頻試驗，行程下限值和量程變化應不大于額定行程的1.5％。

•壽命：執行機構在額定行程50％附近，以接通持續率20～25％，每小時接通次數580±50次運行48小時，基本誤差和回差應符合1..2和4.4.3條規定。

•外觀：金屬表面涂鍍層、面板及銘牌均應光滑平整、緊固件不得松動，可動部件應靈活可靠。

2.5.4 設備選型 1）旁路及減溫減壓裝置要求采用一體化智能執行機構，為保證能源站熱控儀表、執行機構品牌統一，便于維護，

2.6汽輪機蒸汽減溫減壓裝置技術規范性能保證

旁路系統設備性能保證設備的性能應*達到各項技術要求。設備制造中的選材、工藝、質檢和試驗，應按照圖樣和有關規范及規定的要求。閥門、電動執行器及控制設備，應在廠內組裝調試并經招標方驗收（這種驗收不減輕投標方應承擔的所有責任。）方能出廠。產品到達現場后，不須解體檢查即可安裝。投標方應保證閥門不泄漏及執行器與控制裝置運轉正常。

壽命要求（含整機及易損件）

A 整機運行壽命保證與主機等長（30年）。

B 在運行累計50000小時內。閥門易損件不得損壞，閥門不得泄漏，整機不得有異常情況發生。

投標方應根據招標方要求在系統圖、接線圖、設備圖和零部件圖上標出供貨范圍內的設備、閥門、動力柜和主要零部件的設備編碼。

旁路裝置減溫減壓閥應同時具有快速開閉功能，要求快速開/關時間不得大于3S，常速開/關時間不得大于10S~16S。減溫水調節閥要求速開/關時間不得大于3S，常速開/關時間不得大于10S~16S。失去驅動力后狀態為保持原位置。

減溫減壓裝置設備性能保證

減溫減壓裝置的各項技術性能指標滿足本合同及相關標準、規范要求。

在給定的運行參數范圍內，減溫減壓裝置保證在任一工況下均能安全可靠連續穩定運行。減溫減壓裝置調節靈敏，適應能力強，二次蒸汽參數穩定。噪音低，振動小。

在距離裝置下游1米,同時距管壁1米處測其噪聲不超過85dB(A)。

二次蒸汽調節精度：壓力：p2±0.04 MPa；溫度t2±5 ℃。；

設計使用壽命30年(除易損件)。

泄漏等級：減壓閥、減溫水調節閥達到國家標準V。

汽輪機蒸汽減溫減壓裝置技術規范

投標方保證在不變更主要部件的情況下，能安全、經濟、連續、穩定并滿足性能要求地運行30年以上，年運行小時數不低于8040小時。易損件壽命大于8040小時。一級、二級減溫減壓閥要求常速開/關時間不得大于15S。減溫水調節閥要求常速開/關時間不得大于10S。失去驅動力后狀態為保持原位置。輔助蒸汽系統的主要功能由兩個方面。當本機組處于啟動階段而需要蒸汽時，它可以將正在運行的相鄰機組（*機組）的蒸汽引送到本機組的蒸汽用戶，如除氧器水箱預熱、暖風器以及燃油加熱、廠用熱交換器、汽輪機軸封、真空系統抽氣器、燃油加熱以及物化、水處理室等；當本機組正在運行時，也可以將本機組的蒸汽送到相鄰的正在啟動的機組的蒸汽用戶，或將本機組再熱冷段的蒸汽引送到本機組各個需要輔助蒸汽的用戶。