JB/T 10085-1999 汽轮机凝汽器 技术条件

中华人民共和国行业标准JB/T10085-1999代替ZBK54034-90汽轮机凝汽器技术条件1990-02-16发布1990—07-01实施中华人民共和国机械电子工业部发布中华人民共和国行业标准B/T10085-1999汽轮机凝汽器技术条件1主题内容与适用范围本标准规定了凝汽器的性能指标、设计参数、结构要素、工艺要求、检验和交货技术要求本标准适用于电站汽轮机配套的表面式凝汽器2引用标准zBK54015凝汽器加工装配技术条件JB3344凝汽器性能试验规程JB2900汽轮机油漆技术条件JB2901汽轮机防锈技术条件JB/z164汽轮机防锈通用工艺规程JB/Z163汽轮机涂漆典型工艺JB2862汽轮机包装技术条件jb 8产品标牌JB/Z335汽轮机组成套供应范围GB1239普通园柱螺旋弹簧GB699优质碳素结构钢钢号和一般技术条件GB700普通碳素结构钢技术条件GB713制造锅炉用碳素钢及低合金板钢钢板技术条件GB3281不锈耐酸及耐热钢厚钢板技术条件GB2041黄铜板GB2050普通白钢板GB3621钛及钛合金板材GB3625热交换器及冷凝器用无缝钛管GB2270不锈钢无缝钢管GB3077合金结构钢技术条件YB713热交换器用白铜管YB716热交换器用黄铜管3名词和术语3.1名词为了确定标准的专用名词,绘示出以下的示意图1、图2,但仅用于标明凝汽器各零部件的名称中华人民共和国机械电子工业部199002—16批准199007—01实施JB/T10085-1999OQ⑥⑩①○:O非分隔式水室分隔式水室图1单流程凝汽器结构示意图9)(5)②22]非分隔式水室分隔式水室O○|○弹簧支承型非分隔式水室间隔式水室图2双流程频汽器结构示意图2JB/T10085-1999①排汽接管②喉部⑨抽空气口④凝结水出日③冷却水进口出口⑥管束⑦进水室⑧出水室进、出水室⑩回流水室⑩封头式回流水室⑩封头式进、出水室水室盖板@凝汽器壳体⑩热井(集水箱)⑩管板①中间隔板④手孔或人孔⑩壳体膨胀节@喉部膨胀节@水室分隔板②水室流程隔板②弹簣支座②支承底座,注;对于一台给定的凝汽器,这些不同的零部件不一定全部都有,也可以不止一个。不同的凝汽器,其确切的接口位置是不同的。3.2术语3.2.1凝汽器热负荷凝汽器热负荷是指单位时间内,冷却水吸收的净热量。322绝对压力绝对压力是指相对于绝对零压(即绝对真空)所测定的压力。3.2,3静压力静压力是指滞止压力减去动压头32,4凝汽器压力凝汽器压力是指在凝汽器壳体内,第一排冷却管上方300mm内的蒸汽通道处所维持的绝对静压力。32.5蒸汽凝结温度蒸汽凝结温度是指对应于凝汽器压力于的蒸汽饱和温度。3.26冷却水温度冷却水温度是指冷却水入处的温度。3.27冷却水温升冷却水温升是指冷却水进出口温度的差值3.28初始温差初始温差是指蒸汽凝结温度与冷却水进口温度的差值。29终端温差终端温差是指蒸汽凝结温度与冷却水出口温度的差值3.210对数平均温差对数平均温差是指冷却水温升对于初始温差和终端温差比值的自然对数值之比3.2.11冷却水流速冷却水流速是指冷却管内水的平均流动速度。3.212凝结水过冷度凝结水过冷度是指蒸汽凝结温度与热井中凝结水温度的差值32,13凝汽器传热系数凝汽器传热系数是指蒸汽与冷却水之间的平均传热速率214清洁系数清洁系数是指旧冷却管传热系数相对于新冷却管传热系数的比值3.2.15凝汽器传热面积凝汽器传热面积是指界于两端管板内侧面之间的全部冷却外表面总面积32T6有效管长有效管长是指两端管板内侧面之间的距离。JB/T10085-19993.2.17蒸汽负荷率蒸汽负荷率是指单位时间内,每平方米的传热面积上所凝结的蒸汽量3.218凝汽器水阻凝汽器水阻是指冷却水进口与出口处的静压之差32.19凝汽器汽阻凝汽器汽阻是指凝汽器压力与抽空气口压力的静压之差4凝汽器设计参数和性能指标4.1冷却水温度冷却水温度取决于地区的气象和水文条件。般推荐值:15℃、20℃、25℃。4.2凝汽器压力设计值凝汽器压力设计值与冷却水温度相对应,其一般推荐值见表1。表1冷却水进口温度℃凝汽器压力设计值kPa154~5(≈0。04~0·05ata)5~6(≈0。05~0。06ata)256。5~75(≈0。065~0。075ata)凝气器压力设计值应满足汽轮机额定计工况下的要求;在设计工况下,凝汽器压力应达到凝汽器压力设计值。4.3冷却水流程和冷却倍率冷却水流程一般采用单流程、双流程、多流程。冷却倍率的一般推荐值:双流程:闭式循环40~65;开式循环50~75。对小型凝汽器的冷却倍率可适当加大单流程:闭式循环45~753开式循环60~85。4.4终端温差凝汽器的终端温差小于或等于2.8℃时凝汽器的热力性能不作保证4.5冷却水流速考虑到水室内水速分布不均和凝汽器夏季运行时冷却水量增加而引起的增高值,因此,冷却水流速的一般推荐值:冷却水为淡水:17~2.1m/s3冷却水为海水:B30镍铜管18~2.1m/s钛管2.1~2.m/s。4.6清洁系数铜管:0.80~0,85钛管:0.85~0,94.7凝结水过冷度4JB/T10085-1999对于回热式凝汽器,其值应不大于1℃对于非回热式凝汽器,其值应不大于3℃4.8凝汽器水侧阻力对于双流程凝汽器,其值一般不大于0.07MPa(≈7mH2O)。对于单流程凝汽器,其值一般不大于0,05MPa(≈3mH2O)4.9凝结水含氧量对于大型回热式凝汽器应具备凝结水除氧功能,在正常运行条件下,凝结水含氧量应不大于42g/L。4.10凝汽器抽空气口的温度凝汽器抽空气口处汽气混合物温度为凝汽器设计压力下蒸汽饱和温度减去4.2℃,此数值仅作为选择抽气器容量时用。4.11凝汽器的优化设计项目a.大型凝汽器压力设计值应经优化设计选定。b。冷却倍率、冷却水流速、水阻可进行优化选择4.12凝汽器变工况特性制造厂应向用户提供一组在不同的循环水量下,凝汽器压力与不同的进汽量和冷却水温度的变工况特性曲线。5凝汽器的结构要素51喉部5.1.1喉部进口截面尺寸凝汽器喉部进口截面积尺寸一般应满足排汽速度在80~120m/的范围内5.1.2喉部的刚性为保证喉部的刚性,应对喉部加置适当的加强肋和攴撑杆513喉部的扩散角为改善汽流流动状态,喉部一般制成扩散形,其扩散角(单侧)一股不官大于30以防止汽流脱流。5.14给水泵小汽机排汽排入喉部方式驱动给水泵的小汽机排汽排入主凝汽器喉部,布置位置和排气方向应尽量不影响主汽流,排气接口处应设置导流板或采取其它措施5.1.5减温减压器的布置中间再热机组旁路系统的第三级减温减压器,一般布置在凝汽器喉部,减温减压器与喉部的连接处,应采取适当的加固措施,减温减压器排出的蒸汽应避免直接冲击凝汽器的管束。51.6低压加热器、抽汽管道的布置凝汽器喉部内需放置低压加热器和抽汽管道时,其形状和布置位置应尽量减少所占的排汽通道截面,必要时加置适当的导向构件以减少压力损失。52亮体和水室52.1壳体的补偿对凝汽器壳体与冷却管之间的差胀应进行分析,防止冷却管松脱而引起泄漏。对于大型凝汽器,冷却管较长时,凝汽器壳体与冷却管之间一般可考虑釆取补偿措施。522壳体的刚性为保证壳体的刚性,应对壳体加置适当的加强槽钢、支撑杆和加强肋JB/T10085-199952,3水室的结构形式水室结构形式应使流入冷却管的水速尽量均匀,减小水室内的涡流区,以降低水室内的水力损失5.2.4水室牵条(拉杆)根据壳体、管板和水室盖板等的设计要求可设置一定数量的牵条(拉杆)5.2.5水室的放水、放气水室的每个流道应设置放水、放气接口。其口径的大小取决于水室的容积和放水放气的时间要求526水室盖板水室盖板应做成可拆卸的,为便于现场吊装,水室盖板还可做成吊轨外移形式和回转移动形式。5.2.7人孔a.大型凝汽器壳体和水室应设置不小于450mm的人孔。b.小型凝汽器壳体可不设入孔,水室可设置手孔5.2.8水室的防腐当冷却水为海水时,与海水直接接触的构件,应选用耐海水腐蚀的材质或采用防腐蚀措施。5.3管束5,3.1冷却管外径和节距冷却管的外径采用:(φ19)、φ20、(φ24)、φ25、↓28、小30。冷却管的节距:t≥1.25d式中:t一冷却管节距,mm;d--冷却管外径,mm。注:括号内冷却管外径规格尽量不采用。53.2管孔直径和公差管孔的直径和公差应符合ZBI54015的规定5.3.3管束排列形式管束排列形式推荐有:带状排列、幅射状排列,卵状排列。5.3.4管板管板应有足够的厚度,以保证管板的刚性,为保证胀管紧力,管板的厚度应不小于20mm。5.4热井5.4.1热井的形式热井可采用独立热井和壳体与热井合并的两种形式5.4.2热井的容量热井的有效容积应不小于min的最大凝汽量54.3热井内的凝结水水位。热井内的正常运行水位和极限水位应由制造厂作出规定。6连接与支承51凝汽器与汽轮机后汽缸排气口的连接形式6.1.1刚性连接刚性连接是指凝汽器进汽口与汽轮机后汽缸排汽目之间(或通过排汽接管)采用螺栓或焊接的连接形式。6.1.2弹性连接弹性连接是指凝汽器进汽口与汽轮机后汽缸排汽口之间采用橡胶或金属波形膨胀节的连接形式。6JB/T10085-199962凝汽器的支承形式6.2.1弹簧支承当凝汽器进汽口与汽轮机后汽缸排汽口之间采用刚性连接时,凝汽器自重或自重和部分水重由压缩弹簧支承并传递到凝汽器的基础上,凝汽器及汽轮机后汽缸的热膨胀量由弹簧补偿。支承弹簧的技术要求可参照GB1239的规定。62.2固定支承当凝汽器与汽轮机后汽缸排汽口采用弹性连接时,凝汽器直接支承在基础上,凝汽器及汽轮机后汽缸的热膨胀量由膨胀节补偿。这种固定支承形式,在凝汽器基础设计时除了要考虑凝汽器施加于甚础上的最大作用力外,还应考虑大气对凝汽器的托力。7材料7.1制造凝汽器的材料技术要求、质量、规格应合我国国家标准、部颁标准的有关规定和设计图样上的有关要求。国外进口材料可应用国际上通用的技术规范和标准,原则上不应低于我国现行标准。72选择凝汽器所用材料,必须考虑凝汽器各个部件的工作条件(如工作介质、结构特点、工作压力和工作温度等),焊接性能冷、热加工性能和经济合理性等。7.3在冷却管选材时应考虑避免抽空气口附近的管材氨腐蚀。4各种主要构件的典型材料选择参见表2表2零部件名称材料名称材料牌号标准编号备注A3其它类别的低炭钢材料,A3F当机减性能和化学成份能碳素钢板Ay3GB700满足设计要求时也可使AJ3用。外壳、水室及有关构件gGB71322g1Cr130Cr18Ni9不锈钢板1Cr18Ni9GB32811Cr18Ni9TiA3碳素钢板Ay 3GB?00适用于淡水AJ320gGB713适用于淡水22g管板锡黄铜板HSn62-1GB2041HSn60--1适用于海水B10镍铜板GB2050适用于海水B30钛板TA2GB3621适用于海水TA3JB/10085-1999续表2黄铜管H68A适用于淡水锡黄铜管HSn70-1AB716适用于淡水铝黄铜管HAL77-2A适用于海水B10适用于微咸水镍铜管YB713冷却管B30适用于海水钛管TA1、TA2GB3625适用于海水0 Cr18NigTi不锈钢管GB2270适用于淡水1 Cr18Ni9A3GB700碳素钢GB699低合金钢85CrMOVGB30777.5冷却管的热处理状态,铜管应为软态或半硬态钛管、不锈钢管应为退火状态。8配套范围凝汽器的配套范围(即设计范围)分为二个部份即凝汽器本体和附件8.1凝汽器本体部分包括壳体、喉部、水室、支承弹簧、支承底座等主要部件。82附件部份包括旁路系统的第三级减温减压器汽轮机排汽缸与凝汽器进汽口之间的膨胀节或接管,经凝汽器通往外部的低压抽汽管和置于喉部内的低压加热器等。83凝汽器监视仪表按JB/Z335的规定。9凝汽强度设计及压力试验91安全系数及许用应力凝汽器的机械设计温度一般应为70~80℃,其部件可按常温逃用许用应力。板材、一般结构钢、螺栓的安全系数n或n参见表3、表4。表3板材、一般结构钢的安全系数村料常温下的最低抗拉强度常温下的屈服强度磁素钢低含金钢≥4nn21,6奥氏体不锈钢n≥15表4螺栓安全系数材料螺栓直径常温下的屈服强度热处理状态M48调质2。7许用应力[a]按式(1)或式(2)计算:[a]≤(1)[a]≤-0……………………………………(2)式中:[σ]—许用应力,N/mmn-根据抗拉强度选择许用应力的安全系数。n--根据屈服强度选择许用应力所用的安全系数。式(1)、式(2)中应选较小值作为许用应力[∝],如设计方法中对许用应力有专门规定,则应以专门规定为准。92压力试验凝汽器的各受压元件制成后,必须进行压力试验,压力试验的项目和要求应在图样上注明。921压力试验的一般原则a.凝汽器的各种受压元件的压力试验一般采用清洁水作为介质的液压试验。b,采用炭钢板制造的凝汽器进行液压试验时,所用液体的温度不得低于5℃。c,不论在制造厂或在电厂现场拼装的各种受压元件,液压试验应在涂油漆或覆盖防腐层前进行d.压力试验的持续时间应按制造图样、技术标准或制造厂与用户共同商定执行液压试验时的最大应力不得超过所用材料在常温下屈服强度,的90%9.22壳体、喉部和热井的液压试验凝汽器在制造厂或在电厂现场焊接、拼装、就位、装管结束后,必须进行充水试验,其充水水位高度应高于凝汽器的进汽口约300mm,对壳体及喉部的焊缝、接合面及冷却管与管孔接合处进行密封检查。b.凝汽器的壳侧与水侧的液压试验不允许同时进行。侧向排汽和轴向排汽的汽轮机凝汽器,在电站现场的液压试验程序必须得到制造厂的同意d.在制造厂内进行冷却管安装的小型凝汽器,它的壳体应作0,MPa(≈2kg·f/em2)的液压试验。92,3水室的液压试验水室的液压试验压力应是设计压力的1.5倍。92,4其它部件的液压试验受内压部件的液压试验压力为设计压力的1.5倍b.内部处于真空状态承受外压的部件,如该部件是与壳体连在一起,可按壳体的液压试验要求,与壳体一起进行液压试验,如系单独的部件应进行0.MPa(≈2kg·f/m2)的内压试验。9.3设计压力9.3.1壳体、喉部和热井的设计压力处于真空状态下进行的凝汽器壳体、喉部和热井的设计压力应为01MPa外压,并应考虑到在危急JB/I10085-1999状态下能承受0MPa内压。当凝汽器的进汽口平面与体或热井底部的高度差大于10.3mm或必须提高液压试验压力时,设计压力应考虑相应的裕量。932水室的设计压力凝汽器水室底部的设计压力应根据冷却水系统的特性确定,同时以此压力计算水室的最小壁厚和其它构件。水室压力的推荐值闭式循环:0.25~0.35MPa(≈2。5~3,5kg·f/cm2)开式环循:0,15~0,25MPa(≈1.5~2,5kg·/m2)。考虑到冷却水管道和设备的热位移,应在冷却水管道与凝汽器水室接管之间设置膨胀节或负荷限制装置。93.3水室盖板的设计压力水室盖板的设计压力与水室的设计压力相同。9,4冷却管的振动冷却管的任何阶次的自振频率应避开汽轮杌转速或其它可能成为主要振源的机械转速的12%15%大型凝汽器还应避免发生由于蒸汽流动激发的冷却管振动,因此凝汽器的一些设计参数,如管束的设计、主汽道的安排、冷却管的最大非支承跨距、喉鄙内的设计结构等均应认頁考虑。凝汽器冷却管应进行自振频率计算,每一种设计应进行频率测定。若制造厂认为所用计算方法的准确程度已为实践证明,可以不进行测定。10制造与焊接10.1制造凝汽器制造除符合本标准及用户特殊要求外,还应符合ZBK54015的规定。10.2焊接10.2.1焊工凝汽器全部结构焊接,应由经考试合格的焊工担任。10.22焊接结构1022.1凝汽器结构焊接所采用的几种典型焊缝形式参见图310.222凝汽器所有受压板的对接焊缝应采用满焊。10.2.23凝汽器承压构件或基础支承主要零件的角焊缝高度最少应有8mm,其余一般结构的角焊缝高度不小于最薄零件厚度的075。10.22.4壳体内隔板及支承板的焊接可采用间断焊,间断长度不大于焊缝长度,焊缝的分布应保证构件的受力均匀和减少焊接变形。10.23焊缝检査凝汽器部件的焊缝主要作目测检查和尺寸检查。无法进行液压试验检查的密封焊缝应作渗漏检查。图3焊缝形式10JB/T10085-199911安装11.1组装方式在运输条件的许可下,凝汽器推荐采用大件组装法即凝汽器在制造厂制造并进行试装,再根据运输条件分成若千大件运往工地进行组装。对于大型凝汽器由子外形尺寸庞大,运输无法解决,推荐采用板式现场组装法,即凝汽器散装发运,大部分组装工作量在工地进行。11,2胀管要求为保证胀管紧力,胀管长度应为管板厚度的075~09,但其最小胀管长度不得小于16mm,冷却管的壁厚减薄率由制造厂提出要求,胀管要注意次序,以减小管板变形。11.3吊装要求凝汽器吊装时,应保证两侧钢绳受力均和避免壳体变形。对于大件组装形式的凝汽器,每一组件都应有吊装用的栓绳颈和适当的辅助加固件,组装完毕后,这些辅助零件都必须割除。12运行监视和性能试验12.1运行监视测量项目大气压力yb.凝汽器压力冷却水进、出口压力yd.冷却水进、出口温度;凝结水温度f。凝结水流量y9.凝结水水质yh.抽空气口处的汽气混合物温度i.凝汽器热井水位。12。2监祝测量测点位置位于凝汽器设备上的监视测量测点,由制造厂指定位置并提供测点接头。123性能试验当需要对凝汽器进行性能试验时,应按JB33规定进行。18包装与发货13,1油漆与包装8.凝汽器的防锈应按JB2901和JB/Z164的规定yb.凝汽器的油漆应按JB2900和JB/Z16的规定c.凝汽器的包装按JB2862的规定13.2铭牌凝汽器的铭牌应按JB8的规定,并应装在便于观察的地方。133备件和工具133,1备件对于大型凝汽器冷却管备件数量为总数的百分之对于中、小型凝汽器冷却管的备件数量可视实际需要确定13.32工具凝汽器应随机供应一定数量的胀管工具。11JB/T10085-199913.4发货要求13.4.1交货清单制造厂交货清单包装发货,用户按交货清单验收13.42图样与资料凝汽器发货时,制造厂随机提供下列资料。a.凝汽器总图,对于现场组装方式的凝汽器,视需要可增供现场组装所必需的零件图样。b,凝汽器说明书及合格证14补充规定当用户另有要求时,可在合同中补充商定。附加说明:本标准由上海发电设备成套设计研究所提出并归。本标准由上海发电设备成套设计研究所、东方汽轮机厂、上海汽轮机厂等单位负责起草本标准主要起草人张世涌、陈祖佑、陆明华、高保禄。12