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摘要：随着发电行业的飞速发展，我国在不断学习国外先进经验的基础上，加大自主研发力度，发电技术取得了长足发展。蒸汽燃气联合循环发电机组功率大、燃烧热值高，具有国际先进水平，高炉生产中产生的高炉煤气均能回收利用，减少了高炉煤气的散放，既可以降低能源的损失，又可以减少大气污染带来的不利影响，同时可以获得大量的电能，在很大程度上缓解了企业发电紧张的局面，取得了良好的经济效益和环境效益。本文根据燃气蒸汽联合循环发电机组对汽轮机的要求，重点介绍了由我国生产制造的双进汽汽轮机的设计制造以及相关应用情况。
关键词：联合循环发电；双进汽汽轮机；燃气蒸汽
燃气蒸汽联合循环是利用燃气作为高温工质，利用蒸汽作为低温工质，通过燃气轮机的排气作为蒸汽轮机装置循环的加热源的联合循环。本文所介绍的双进汽汽轮机燃气蒸汽循环发电系统，具有2台燃气轮机发电机组，配套2台煤气压缩机、2台余热锅炉以及1台蒸汽轮机发电机组，构建成为一套联合循环发电机组。本双进汽汽轮机没有中间抽气设备，不同于传统的双进汽方式，是一种凝汽式汽轮机，是我国大型双进汽汽轮机在燃气蒸汽联合循环发电技术中的应用。
1 双进汽汽轮机的技术规范
双进汽汽轮机采用双压、单缸、冲动的凝汽式汽轮机，额定功率的计算值在42.6兆瓦，额定转速为3000转每分钟，从汽轮机向发电机方向观察转子为顺时针方向旋转。主蒸汽门前蒸汽压力为6.77兆帕、蒸汽温度为465摄氏度。主蒸汽的额定流量为139.6顿每小时、最大流量为150顿每小时。补气蒸汽压力为0.54兆帕、蒸汽温度为228摄氏度、额定蒸汽流量为26顿每小时、最大蒸汽流量为30顿每小时。冷却水的设计温度为20摄氏度、最高温度为33摄氏度。
2 双进汽汽轮机的技术要求
2.1双进汽汽轮机出力要求及标高
双进汽汽轮机发电机输出端送出的经功率为42.6兆瓦，冷却水温度为20摄氏度，循环水量为9900顿每小时，背压为5.8千帕，补水率为0，发电机效率为98%。双进汽汽轮机的标高为8米。
2.2双进汽汽轮机运行工况
双进汽汽轮机能够承受的运行工况包括：一是，双进汽汽轮机出口母线突然发生两相或者三项短路时，在出口母线突然发生单行重合闸时，在出口母线突然发生非同期合闸时产生的扭矩。二是，双进汽汽轮机甩负荷后，允许的空转时间应在15分钟以上。三是，双进汽汽轮机可以在额定转速下空负荷运行，空负荷运行的时间可以满足汽轮机启动后进行发电机试验的时间需要。四是，双进汽汽轮机可以长时间在排气温度达到65摄氏度的情况下连续运行，可以在温度不高于80摄氏度的条件下低负荷连续运行。
2.3双进汽汽轮机的设计寿命和维修周期
双进汽汽轮机主体设备的维修周期分为大修周期和小修周期，其中大修周期一般在4年以上，小修周期一般为1年。在确保双进汽汽轮机的正常维修周期的条件下，保证冷态启动300次以下，热态启动1000次以下，温态启动3000次以下的同时，双进汽汽轮机的使用寿命在30年以上。
2.4双进汽汽轮机转速及振动
双进汽汽轮发电机组轴系各阶临界转速应当与工作转速避开±15%，轴系临界转速值的分布能有安全的暖机转速和进行超速试验转速。在稳定运行的状态下，轴承座上的双振幅振动值在0.025毫米以下，各转子及轴系在通过临界转速时双振幅振动值轴承座振动应在0.1毫米以下。
2.5双进汽汽轮机停车保护
自动主汽门突然脱扣关闭，发电机还童电网并列的时候，双进汽汽轮机背压在3.8至18.6千帕，应当保证至少1分钟无蒸汽运行能力，而不致引起设备的任何损坏。在这中情况下的任何部件都不应超应力，各轴系振动叶不应超过允许值。
3 双进汽汽轮机本体结构的设计要求
3.1流通部分设计要求
应采用先进的全思维技术设计通流，叶片和隔板强度的设计应该保证机组安全可靠运行，转子出厂前应当进行动平衡试验，保证轴承振幅在0.015毫米以下，热力系统为汽轮机配置一套蒸汽旁路装置，旁路装置容量是余热锅炉最大工况出力的50%，所产生的排气排入凝汽器内。
3.2调节系统设计要求
调节系统在机组运转的时候，需要保持稳定的电负荷，在电负荷发生变化的情况下，应保持调节汽门的平稳、正常运行。调节系统应当运用比较成熟的电液调节系统，迟缓率应当低于0.3%。调节系统的速度变动率应当控制在3%至6%。机组在甩负荷之后，应当维持一段空转。调节部件在出厂以前要进行静态试验，确保质量合格。为有效避免调节系统中自动主汽门在运行过程中出现卡涩，应当备有主汽门开关活动装置，危机保安器应当备有不提升转速的试验装置。危及保安器动作后，转子的最大速度不能超过额定转速的1.15倍。主汽门的严密性应当符合国家标准。
3.3盘车装置设计要求
双进汽汽轮机发电机组的盘车装置应当选择技术成熟的盘车装置，来保证停机时盘车的可靠性。在盘车的时候，应当手动转入电动盘车。盘车装置可以使双进汽汽轮发电机组转子从静止状态转动起来，同时可以在正常油压的条件下，以足够的转速建立起转轴油膜，盘车转速为6转每分钟。盘车装置的设计应当可以满足自动退出而不发生撞击，并且不再自行投入。
4 结语
我国在发电技术领域不断加大自主研发力度，取得了长足发展。蒸汽燃气联合循环发电机组功率大、燃烧热值高，技术已经具有了国际先进水平，既可以获得大量的电能，又减少了大气污染带来的不利影响。不仅在很大程度上缓解了企业发电紧张的局面，而且取得了良好的经济效益和环境效益。本文根据燃气蒸汽联合循环发电机组对汽轮机的要求，重点介绍了由我国生产制造的双进汽汽轮机的设计制造以及相关应用情况。双进汽汽轮机符合技术要求，不但安全可靠、运行平稳，还可以节省资金、降低故障发生率，具有推广价值。
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作者简介
冯骁（1987.08-），男，汉，四川达州，大专，初级工程师，研究方向燃气轮机、余热锅炉、汽轮机、发电机等。