TACEF 091-2023 生物质发电厂高速汽轮机配置与运行规范

ICS27.04K54团体标准T/ACEF091-2023生物质发电厂高速汽轮机配置与运行规范Specificationforhighspeedsteamturbineconfigurationandoperationofbiomasspowerplant（发布稿）2023-11-13发布2023-11-20实施中华环保联合会发布T/ACEF091-2023目次前言................................................................................I1范围................................................................................12规范性引用文件......................................................................13术语和定义..........................................................................24高速汽轮机的类型及配置..............................................................35技术要求............................................................................36运行要求............................................................................97检修维护...........................................................................11T/ACEF091-2023I前言本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华环保联合会提出并归口。本文件主要起草单位：苏州西热节能环保技术有限公司、广州环投永兴集团股份有限公司、国能合纵（北京）能源电力技术中心、中华环保联合会能源环境专业委员会、润电能源科学技术有限公司。本文件参编单位：东方电气集团东方汽轮机有限公司、光大环保（中国）有限公司、西安陕鼓动力股份有限公司、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司、杭州中能透平机械装备股份有限公司、金通灵科技集团股份有限公司、中电华创电力技术研究有限公司、北京常清源能源科技有限公司。本文件主要起草人：王峰、郑磊、钟平、方常、王毛毛、吕舒楠、李海霞、张鸿泉、庞永超、崔皓程、李熇、尹刚、史焕明、刘喜、任江涛、齐博、周志明、鲍大虎、徐鹏、唐真和、邢红斌、冯明飞、李童、秦攀、刘利、李国庆、郭建兵、张瑞哲。T/ACEF091-20231生物质发电厂高速汽轮机配置与运行规范1范围本文件规定了生物质发电厂高速汽轮机的类型及配置、技术要求、运行要求及检修维护要求。本文件适用于装机容量100MW以下的生物质发电厂高速汽轮机的配置与运行维护。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。GB11120涡轮机油GB/T5578固定式发电用汽轮机规范GB/T6404.1齿轮装置的验收规范第1部分：空气传播噪声的试验规范GB/T6404.2齿轮装置的验收规范第2部分：验收试验中齿轮装置机械振动的测定GB/T7441汽轮机及被驱动机械发出的空间噪声的测量GB/T8117.1汽轮机热力性能验收试验规程第1部分：方法A—大型凝汽式汽轮机高准确度试验GB/T8117.2汽轮机热力性能验收试验规程第2部分：方法B—各种类型和容量的汽轮机宽准确度试验GB/T9239.1机械振动恒态（刚性）转子平衡品质要求第1部分：规范与平衡允差的检验GB/T9239.2机械振动恒态（刚性）转子平衡品质要求第2部分：平衡误差GB/T9239.12机械振动转子平衡第12部分：具有挠性特性的转子的平衡方法与允差GB/T10095.1圆柱齿轮ISO齿面公差分级制第一部分：齿面偏差的定义和允许值GB/T11348.1旋转机械转轴径向振动的测量和评定第一部分：总则GB/T22073工业用途热力涡轮机（汽轮机、气体膨胀涡轮机）一般要求DL/T838燃煤火力发电企业设备检修导则DL/T892电站汽轮机技术条件JB/T3073.1汽轮机叶片毛坯技术条件第1部分：模锻静叶片毛坯JB/T3073.2汽轮机叶片毛坯技术条件第2部分：模锻动叶片毛坯JB/T3073.3汽轮机叶片毛坯技术条件第3部分：热轧（锻）静叶片毛坯T/ACEF091-20232JB/T3073.4汽轮机叶片毛坯技术条件第4部分：精锻动叶片毛坯JB/T7022工业汽轮机转子体锻件技术条件JB/T9559工业汽轮机用挠性联轴器JB/T9629汽轮机承压件水压试验技术条件JB/T9637汽轮机总装技术条件JB/T10087汽轮机承压铸钢件技术条件ASMEPTC6汽轮机性能试验规程DIN3963TolerancesforCylindricalGearTeeth;TolerancesforWorkingDeviationsAGMA6011-I03SpecificationsforHighSpeedHelicalGearUnitsSHS01025小型工业汽轮机维护检修规程SHS08001电站汽轮机维护检修规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1生物质发电biomasspowergeneration利用生物质所具有的生物质能进行发电，是可再生能源发电的一种，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。3.2高速汽轮机highspeedsteamturbine至少有一根汽轮机转子的转动频率大于电网频率，且通过减速或变频装置将频率降低到满足上网要求的汽轮机。3.3全高速汽轮机fullhigh-speedsteamturbine所有转子转动频率相同且大于电网频率的汽轮机。3.4双速汽轮机two-speedsteamturbine包含两根及以上的转子，部分转子采用常规转速，转动频率与电网频率一致，其余转子转动频率大于电网频率的汽轮机。3.5汽耗率steamrate新蒸汽流量与输出功率之比。[来源：GB/T5578-2007,3.6.2]T/ACEF091-202333.6热耗率heatrate单位时间内，外界向循环输入的热量与输出功率之比。[来源：GB/T5578-2007,3.7.1]3.7热效率thermalefficiency输出功率与单位时间内向热力循环输入的热量之比，为热耗率的倒数。[来源：GB/T5578-2007,3.8.1，有修改]4高速汽轮机的类型及配置4.1高速汽轮机类型高速汽轮机可分为全高速汽轮机与双速汽轮机。4.2高速汽轮机布置形式4.2.1全高速汽轮机发电机组标准布置形式宜为汽轮机+齿轮箱+发电机。4.2.2双速汽轮机布置形式可采用汽轮机高速缸+齿轮箱+汽轮机低速缸+发电机，低速缸和发电机位置可根据实际需求互换。4.3汽轮机转速和布置形式选取4.3.1采用高转速设计时，应配套齿轮箱变速。4.3.2汽轮机转速和布置形式应根据机组效率、初始投资和运行维护成本等因素选择。5技术要求5.1一般要求5.1.1汽轮机转子主轴应采用整体锻造结构，工作转速下的叶顶最高线速度小于250m/s或进口蒸汽温度小于440℃时，也可使用套装转子。5.1.2汽轮机应配备机械跳闸超速保护装置和“三取二”电子超速保护装置。汽轮机不配备机械跳闸超速保护装置时，应至少配备两套独立的“三取二”电子超速保护装置。5.1.3汽轮机前后轴承处均应配置两个正交安装的径向非接触轴振动传感器，轴径处应设置轴振动感应区域，感应区域轴向宽度应满足探头测量要求，并保证探头能置于感应区域中心位置。5.1.4汽轮机应能保证在不低于30%额定工况的低负荷工况长期安全稳定运行。汽轮机排汽段可根据需要设置喷淋装置。T/ACEF091-202345.1.5蒸汽室和汽缸应设置具有全排放能力的疏水口。凝汽式汽轮机湿蒸汽区域疏水孔设计应采取防腐蚀和防堵塞措施。冲动式汽轮机隔板疏水孔衬套应采用抗腐蚀材料。5.1.6运行在湿蒸汽中的叶片、围带、拉筋等，应由防腐蚀材料制作或增加防腐涂层、或采用表面硬化处理。5.1.7凝汽式汽轮机（机组）应具有良好接地，设计成机组运行时便于更换的型式。5.1.8汽轮机进汽控制应优先采用“以汽定电”的控制逻辑，最大限度的利用生物质锅炉产出的蒸汽进行发电。5.1.9采用空气冷却的生物质发电汽轮机，排汽接管和热井宜采用一体式，应避免热井在冬季冻结。5.1.10汽轮发电机组轴系所有部件，包括联轴器及其与轴的配合，应满足至少超过整个轴系启动、运行和发电机短路工况的扭矩。5.1.11汽轮机、齿轮箱、发电机单个转子及转子组合应进行横向振动分析，整个轴系应进行扭转振动分析，每根转子和轴系在工作转速下不应发生共振。5.1.12齿轮箱传动效率不应低于98%。5.1.13汽轮机设计时应设置合理的回热系统。汽轮机各抽汽口叶片材质应选择交变负荷适应能力强的材料。5.1.14高速汽轮机的调节(控制)宜采用数字电子液压系统，应具有自动升速、定速、并网至接带目标负荷，并应有与其他控制装置协调控制的接口，其中调节、监视、保护系统应满足GB/T5578的要求。5.1.15高速汽轮机应至少设有下列报警项目，在超过其规定极限值时发出报警信号：a）转速过高；b）汽轮机或齿轮箱振动大；c）汽轮机或齿轮箱相关轴承瓦温过高；d）润滑油压力过低；e）轴承排油温度过高；f）油箱油位过高或过低；g）排汽压力过高；h）加热器水位过高；i）凝汽器水位过高或过低；j）汽轮机或齿轮箱转子轴向位移过大；k）胀差过大。5.1.16跳闸系统应至少包括下列装置，其中任何一个装置动作均应能导致保护系统动作：a）超速保护装置；b）汽轮机就地手动遮断装置；c）就地和遥控操作的危急停机装置；d）凝汽器低真空保护装置；T/ACEF091-20235e）润滑油压过低跳闸保护装置；f）轴向位移跳闸保护装置；g）由发电机或电气主保护系统故障引发的跳闸保护装置；h）汽轮机或齿轮箱振动过大；i）胀差过大(若有)；j）轴瓦温度过高；k）控制油压过低；l）安全油压低（若有）；5.1.17高速汽轮机组应至少设置下列监视仪表：a）汽轮机转速；b）发电机的输出电功率；c）转子和轴承座或汽缸位移，包括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或胀差、转子或推力盘相对于推力轴承的相对位移及轴承座或汽缸相对于基础的轴向位移（绝对热膨胀）；d）转子振动或转子偏心和相位；e）汽轮机缸壁温度；f）主汽阀、调节阀、抽汽调节阀开度；g）具有汽水分离器和再热器的湿蒸汽汽轮机应测定汽水分离器和再热器疏水箱水位；h）报警和跳闸发讯器。5.1.18高速汽轮机材料应满足以下要求：a)汽轮机叶片原材料牌号及化学成分应符合JB/T3073的规定；b)汽轮机承压铸钢件原材料牌号及化学成分应符合JB/T10087的规定；c)汽轮机转子原材料的牌号及化学成分应符合JB/T7022的规定；d)材料牌号和强度等级应根据零部件使用环境选择，并在合同中明确主要零部件的材料牌号；除以上材料外，允许设备制造商使用其他成熟材料。e)当蒸汽压力（G）超过0.52MPa或温度超过230℃时，所有承压部件应为钢制；当最高蒸汽温度超过410℃时，应采用合金钢；f)轴和轮毂应为锻钢材料。除另有规定外，喷嘴、叶片锁块、动叶片和静叶片、围带及过滤器应为含铬不低于11%的铬钢、钛合金或镍铜合金；g)焊接结