GB T 28812-2012 地热发电用汽轮机规范.pdf
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1、道BICS 27.040 K 54 共和国国家标准中华人民GB/T 28812一2012地热发电用汽轮机规范.,飞Steam turbine specification for geothermal power station 2013-05-01实施2012-11-05发布俨adE发布中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局中国国家标准化管理委员会现;G/T 28812一2012目次前言. ., III 1 范围-2 规范性引用文件-3 术语和定义4 技术要求5 试验和检验.8 6 供应范围.8 7 保证与担保8 标志、包装、运输和储存.附录A(资料性附录)环境和气候条件.附录B(资料性附录)
2、地热流体性质和化学成分. 12 附录c(资料性附录)地热蒸汽的气汽比和不凝结气体、凝结水、冷却水化学成分13附录D(资料性附录)材料长期腐蚀试验结果.14 附录E(资料性附录)基本热力循环方式附录F(资料性附录)地热汽轮机及其辅机设备常用材料.I GB/T 28812一2012别自本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国汽轮机标准化技术委员会(SAC/TC172)归口。本标准负责起草单位:青岛捷能汽轮机集团股份有限公司。本标准参加起草单位:西安热工研究院有限公司、上海发电设备成套设计研究院。本标准主要起草人:张强、杨寿敏、吴东戚、陈进、叶奋
3、、张英。阳山GB/T 28812-2012 地热发电用汽轮机规范1 范围本标准规定了地热发电用汽轮机(以下简称地热汽轮机)及其主要辅助设备的术语和定义、技术要求、试验和检验等的基本要求。本标准适用于利用地热流体为工质,驱动发电机的固定式发电用汽轮机。本标准不适用于下列地热汽轮机za) 直接利用地热流体作工质的两相流旋转透平。b) 利用地热流体加热低沸点有机工作流体作工质的汽轮机。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 5578 固定式发电用汽轮机规范G
4、B/T 7441 汽轮机及被驱动机械发出的空间噪声的测量JB/T 2862 汽轮机包装技术条件JB/T 2900 汽轮机涂装技术条件JB/T 2901 汽轮机防锈技术条件3 术语和定义3. 1 3.2 3.3 3.4 3.5 下列术语和定义适用于本文件。地热发电geothermal power generation 利用地热流体的热能转换为电能的发电方式。地下热水hot water under ground 从地热井中提取的热水。不凝结气体non-condensable g因地热流体中所包含的在地热发电全热力循环过程中,不能凝结为液态的气体。汽水混合物steam and water mixtu
5、re 地热蒸汽和地下热水的两相混合物。汽水分离器steam separator 使汽水混合物中的热水和固体杂质分离出来,产生湿蒸汽的装置。1 GB/T 28812-2012 3.6 扩容器flasher 使热水经过减压扩容产生湿蒸汽的装置。3. 7 地下干蒸汽dry steam under ground 从地热井中提取的过热蒸汽。3.8 地热流体geothermal fluid 从地热井中提取的热水或汽水混合物或干蒸艳。 i / 地热汽轮机采用两级或两级以上扩容热力循环系统时,自一级汽水分离器或一级扩容器排出的热水经二级扩容器产生的蒸汽。3. 13 汽水比例rate of steam and
6、water 汽水混合物中蒸汽质量与热水质量之比。3.14 高位式(大气压力式)high levelCatmospheric pressure) 凝汽器内凝结水依靠自重由热井排至大气压力空间的一种布置方式。3.15 低位式low level 凝汽器凝结水依靠凝结水泵排出热井的一种布置方式。2 G/T 28812-2012 4 技术要求4. 1 总则4. 1. 1 用户在订货时至少应向制造厂提供下列资料,作为制造厂设计地热汽轮机及其辅助设备时的依据。4. 1. 1. 1 电站环境条件和气候条件。基本内容见附录A。4. 1. 1.2 地热井的流量特性曲线、衰减速率。4. 1. 1. 3 地热流体的性
7、质和化学成分。基本内容见附录B。4. 1. 1. 4 地热蒸汽的气汽比和不凝结气体、凝结水、冷却水的化学成分。基本内容见附录C。4. 1. 1. 5 从地热井中取得的地热流体对材料的腐蚀试验结果。长期腐蚀试验结果的基本内容见附录D。4. 1. 1. 6 地热流体在汽水分离器或扩容器前的流量、压力和温度。4. 1. 1. 7 制造厂因设计需要而要求用户提供的其他资料。4. 1.2 为使地热汽轮机尽可能不因结垢或其他原因导致输出功率下降而影响地热汽轮机输出功率达不到铭牌功率,制造厂在设计地热汽轮机时可考虑地热汽轮机有20%的功率储备。4. 1.3 制造厂应给出确保地热汽轮机长期连续安全运行的地热汽
8、轮机进汽的蒸汽品质。其项目为:a) 蒸汽湿度0.5%;b) 不溶性固体5g/gCC11g/g;Si021g/g;Felg/g)。4. 1.4 制造厂应给出地热汽轮机的额定功率和连续运行的最大功率。4. 1.5 制造厂对下列运行工况应有明确规定za) 蒸汽参数高于或低于额定值时的运行规定zb) 允许长期连续运行的最低负荷;c) 甩负荷后的运行规定;d) 不允许长期连续运行的工况。4. 1.6 地热汽轮机转速在98%101%额定转速范围内允许长期连续运行。4. 1.7 制造厂应给出保证汽耗值的条件。4.1.8 地热汽轮机在正常运行条件下,在各轴承座上测得的全振幅振动值不大于0.025mmo 4.1
9、.9 地热汽轮机的噪声限值由用户和制造厂在订货合同中予以明确。4. 1. 10 制造厂应提供汽机本体保温设计图,用户应严格按照保温设计和保温施工所规定的要求对设备进行可靠的保温。4. 1. 11 地热汽轮机的热力循环系统和地热汽轮机的进排汽参数值由制造厂和用户在进行技术经济分析后确定。可供选择的几种基本热力循环系统参见附录Ea4. 1. 12 地热汽轮机单机容量大小由用户和制造厂共同商定。4. 1. 13 本标准未规定的项目应符合GB/T5578。当用户或制造厂有特殊要求时,双方应通过协商在订货合同中予以明确。4.2 地热汽轮机本体4.2.1 设计要求地热汽轮机本体设计应考虑各零部件在接触地热
10、蒸汽、凝结水所产生的腐蚀、磨蚀、水蚀和结垢的影响,并采取措施减小这些影响。3 GB/T 28812-2012 4.2.2 汽缸和隔板4.2.2.1 汽缸可以采用铸造或钢板焊接结构。必要时内表面应采取防腐措施。内部易受冲击的部位可加装防冲板。. 4.2.2.2 汽缸内部应尽量避免形状突变,在容易积水,沉积固体微粒和聚集腐蚀性气体的部位应采用易于排放的结构。4.2.2.3 隔板应有去湿疏水措施。4.2.3 转子和叶片4.2.3. 1 转动部件应考虑硫化氢等气体造成的应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳等影响,谨慎地选用材料的安全系数。4.2.3.2 转动部件应尽量减少与蒸汽接触的表面。在接触高速汽流部分应尽可能
11、降低表面粗糙度数值。4.2.3.3 动叶片和静叶片之间的距离应考虑汽流所携带的水滴对动叶片的冲蚀和结垢的影响,造当放大动静叶片的间距。4.2.3.4 各级动叶、静叶按其所担负的工况条件应采用有效的去湿措施。4.2.3.5 动叶片设计时应考虑由于结垢而可能出现改变动叶片固有振动频率所造成的影响。4.2.3.6 末级或末几级动叶片的进汽侧应采用防止水冲蚀的强化措施。4.2.4 汽封4.2.4.1 地热汽轮机端部轴封应能可靠地防止地热蒸汽或凝结水进入轴承座和油系统。4.2.4.2 为防止硫化氢等气体腐蚀,汽机轴封和隔板汽封的材料一般应采用不锈钢,严禁使用铜合金材料。4.3 调节保安系统4.3. 1
12、地热汽轮机一般采用全周进汽、节流调节方式,调节系统采用机械液压式调节系统或电-液调节系统。4.3.2 主汽阀和调节阀的结构应考虑防止因腐蚀、结垢使阀产生卡涩、粘连的措施。4.3.3 采用两级或两级以上扩容循环系统时,调节系统应能协调控制全系统各次调节阔的开度。4.3.4 为方便地控制机组启动时地热汽轮机的升速,可设置一启动旁通阀。机组启动时,在主汽间关闭条件下,启动旁通阀全开时的通过流量,应能达到制造厂所规定的一定转速。启动旁通阅可置于主汽阅内,也可置于主汽阀外。4.3.5 地热汽轮机的保护系统可按GB/T5578的相关部分执行。4.3.6 当机组甩负荷时,调节汽阀迅速关闭。若调节阀后管道容积
13、过大,其内残存的蒸汽有可能引起机组超速,为避免这一情况发生,应在调节汽阀后设置紧急旁路,迅速将其内蒸汽排入凝汽器中。4.3.7 采用低位布置的混合式凝汽器,当凝结水泵出现故障导致凝汽器水位急剧上升时,应有可靠的措施防止水位进一步上升而引起地热汽轮机损坏。4.3.8 地热汽轮机一般应有下列报警项目,在超过其规定极限值时发出信号报誓:a) 转速过高zb) 轴承座或轴的振动过大;c) 轴位移过大;d) 润滑油压过低;e) 轴承排油温度过高;4 GB/T 28812-2012 f) 油箱油位过低;g) 油箱油位过高;h) 排汽压力过高;i) 汽水分离器或扩容器水位过高;j) 凝汽器水位过高。4.3.9
14、 跳闸系统应包含下列装置,但其中任何一个装置动作均应导致保护系统动作:a) 超速保护装置;b) 地热汽轮机就地手动遮断装置;c) 遥控操作的危急停机装置;d) 低凝汽真空保护装置;e) 进汽压力过低跳闸保护装置(必要时); f) 润滑油压过低跳闸保护装置;g) 轴向位移跳闸保护装置;h) 电子调节器故障跳闸保护装置;i) 由发电机或其辅助系统故障引发的跳闸保护装置,例如发电机定子线圈断水;j) 电气系统故障跳闸保护装置。4.4 监视仪表应设置下述监视仪表:a) 转速z地热汽轮机的转速;b) 负荷:发电机的输出电功率(通常该仪表不包括在地热汽轮机合同内hc) 转子和轴承座(或汽缸)的位移:1)
15、在远离推力轴承端测量转子相对于轴承座(或汽缸)的轴向相对位移(胀差), 2) 转子(推力盘)相对于推力轴承的相对位移(轴向位移), 3) 轴承座(或汽缸)相对于基础的轴向位移(绝对热膨胀hd) 振动:轴承座或转子的振动;e) 阔门开度=主汽阀、调节汽阀的开度;f) 水位z汽水分离器(或扩容器)、凝汽器的水位;g) 另外应供应4.3.8和4.3.9列出的报警和跳闸监视保护装置。4.5 汽水分离器4.5. 1 汽水分离器的设计压力应与本设备所配安全泄放装置的开启压力相同。设计温度为设计压力对应的蒸汽饱和温度。4.5.2 设计汽水分离器应考虑的基本事项:a) 汽水分离器入口处汽水混合物的流量和汽水比
16、例等。b) 应采用热水和固体杂质易于分离的结构;确定合理的介质流速。以使汽水分离器产生的蒸汽符合4.1.5的规定。c) 内部构件设置应使蒸汽的压力损失尽量小。压力损失值应低于分离器内压力值的1.5%。d) 应采用易于清除内部积存的杂质和结垢物的结构。e) 热水应能在分离器内部保持一定水位又能连续不断地排出,即应有良好的水位控制装置和安全排水措施。f) 汽水分离器通常采用不锈钢材质或普通碳钢加涂防腐涂料。5 GB/T 28812-2012 4.6 扩睿器4.6.1 正压扩容器的设计压力应与本设备所配安全泄放装置的开启压力相同。设计温度为设计压力对应的蒸汽饱和温度。4.6.2 设计扩容器应考虑的基
17、本事项:a) 扩容器应有足够的降压扩容空间;良好的分离结构和合理的介质流速,使扩容器产生的蒸汽符合4.1.5的规定;b) 应采用热水和固体杂质易于分离的结构;确定合理的介质流速,以使汽水分离器产生的蒸汽符合4.1.5的规定;c) 二级及二级以后扩容器的应考虑当地热汽轮机负荷降低时,其内部压力下降对排放热水的影响zd) 扩容器通常采用不锈钢材质或普通碳钢加涂防腐涂料;e) 其余按4.5.2c)和4.5.2d)及4.5. 2e)的规定。4. 7 凝汽器4.7.1 地热汽轮机采用凝汽式时,其凝汽器一般选用地热汽轮机排汽和冷却水直接接触的混合式凝汽器。4.7.2 凝汽器的布置方式可以是高位式(大气压力
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