汽輪機——郭雷

1、汽輪機郭雷-盤錦乙烯實習心得一、汽輪機基本結(jié)構(gòu)及分類A汽輪機本體是汽輪機設(shè)備的主要組成部分，它由轉(zhuǎn)子和靜子組成。輔助部分有主汽閥、調(diào)速閥、潤滑油系統(tǒng)和復(fù)水系統(tǒng)等組成。B轉(zhuǎn)子包括葉輪、主軸、聯(lián)軸節(jié)及緊 固件等旋轉(zhuǎn)部件。C靜子包括汽缸、噴嘴室、隔板、隔板套、汽封、軸承、軸承座、軸承座座架、底盤、滑銷系統(tǒng)及有關(guān)緊固零件等。 a、抽汽、注汽、凝汽式汽輪機 中壓蒸汽首先經(jīng)過用法蘭螺栓聯(lián)接在工業(yè)汽輪機缸體上的主汽閥，流入工業(yè)汽輪機的調(diào)節(jié)閥蒸汽室，經(jīng)高壓調(diào)節(jié)閥后進入汽輪機高壓段膨脹作功。經(jīng)高壓段作功后的蒸汽分兩路，一路流入抽汽管線，另一路通過抽氣調(diào)節(jié)閥進入低壓段繼續(xù)膨脹作功，之后由排汽管排入凝汽器。在汽輪機

2、的最后-級前注入部分工藝系統(tǒng)富裕的低壓蒸汽，在后面-級內(nèi)膨脹作功，最后也排入凝汽器。注入蒸汽管線上有專門的注汽主汽閥及注汽調(diào)節(jié)閥。 b、凝汽式汽輪機 中壓蒸汽首先經(jīng)過用法蘭螺栓聯(lián)接在工業(yè)汽輪機缸體上的主汽閥，流入工業(yè)汽輪機缸體上部的調(diào)節(jié)閥室，并由五個調(diào)節(jié)閥門控制進入汽輪機的蒸汽量，蒸汽首先流過第一級（單列調(diào)節(jié)級），然后依次流過后面各級，逐級膨脹作功后由排汽缸排入凝汽器。 c、背壓式汽輪機中壓蒸汽首先經(jīng)過汽輪機前端兩側(cè)兩個用法蘭螺栓聯(lián)接在缸體上的主汽閥，流入汽輪機的調(diào)節(jié)閥蒸汽室，再通過調(diào)節(jié)閥控制進入汽輪機作功，蒸汽先流經(jīng)單列沖動式調(diào)節(jié)級，然后依次通過后面各反動式非調(diào)節(jié)級，最后以1.1Mpa的壓力

3、排出機外。2、軸承滑動軸承工作原理： 靜止時，轉(zhuǎn)子在軸承的下部，當開始轉(zhuǎn)動，軸頸與軸瓦會出現(xiàn)直接摩擦，但隨著軸頸的轉(zhuǎn)動，潤滑油由于粘性附著在軸的表面，被帶入軸頸與軸瓦之間的楔形間隙中，隨著轉(zhuǎn)速的不斷升高，被帶入的油量增多，并產(chǎn)生壓力，當這個壓力超過軸頸上的載荷時，軸頸就被油膜托起而懸浮在油膜上轉(zhuǎn)動，從而避免了金屬的直接摩擦。機組軸承組合：(金斯伯雷金屬的熔點為140）徑向軸承徑向軸承2個個可傾瓦軸承可傾瓦軸承止推軸承2個金斯伯雷軸承軸承油膜形成的條件a、軸頸必須保持一定的線速度才能形成油膜，轉(zhuǎn)速愈高，軸頸速度越大，油膜的承載能力愈大b、潤滑油必須有一定的粘度，粘度愈大，油膜的承載能力愈大，但粘

4、度太大，使油分布不均，增加摩擦損失，且得不到良好的冷卻效果，油溫愈低，粘度愈大（32號或46號透平潤滑油）c、軸頸與軸瓦間必須形成楔形間隙才能形成油膜，但間隙過大會增加潤滑油的消耗量，過小。又會使油量不足，不能達到冷卻目的d、軸瓦內(nèi)表面應(yīng)嚴格修研，保持光滑，不得有任何溝槽e、軸承上負荷愈高，油膜形成越困難，軸承上的負荷不能超過油膜所承受的能力，否則油膜無法建立3、密封密封在汽輪機中的作用a、高壓汽封：減少高壓缸向外漏氣，造成工質(zhì)損失，并使軸頸加熱或沖進軸承箱破壞潤滑油質(zhì)b、低壓汽封：防止空氣漏入低壓汽缸破壞真空c、隔板汽封：阻礙蒸汽繞過噴嘴，造成能量損失并使葉輪上的軸向推力增加d、通流部分汽封

5、：阻礙蒸汽從動葉珊兩端散逸，致使做功能力降低密封的形式：A：迷宮密封（一般帶隔離氣） 汽缸上的汽封片與軸上的直角凸肩以及槽間留有一定的間隙，蒸汽通過次間隙時，因節(jié)流作用使壓力下降，速度增加，然后進入下一間隙的小室與軸封片和凸肩相撞，速度降低，動能轉(zhuǎn)變成熱能，蒸汽通過下一小室時仍重復(fù)上述過程，這樣，蒸汽壓力不斷下降，速度每次增加和減小，經(jīng)過最后一級時，壓力、速度都很低，從而使軸封漏氣量減少。怎樣提高迷宮密封效果：a、必須增加密封齒數(shù)，當然，不是密封齒數(shù)越多越好；b、密封齒和軸的間隙應(yīng)當盡可能減小，一般最小半徑間隙S和直徑D 的關(guān)系為 S=0.2+(0.30.6)D1000mm；c、提高節(jié)流效果，

6、相鄰齒間的容積和間隙值相比要足夠大，這就要求間隙值s和齒距以及頂高H要選擇恰當，一般/S=935。B：干氣密封螺旋槽氣體密封的工作原理： 流體靜力和流體動力的平衡，在介質(zhì)壓力存在時，作用于密封上的力是流體靜力，并在動環(huán)靜止與旋轉(zhuǎn)時都存在，流體動力只有在轉(zhuǎn)動時才能形成。動環(huán)上的螺旋槽起著重要作用，它靠旋轉(zhuǎn)得到一個收斂的密封間隙，溝槽是一系列凹入動環(huán)的螺旋槽，深度為0.0250.01mm，螺旋槽設(shè)計成順時針旋轉(zhuǎn)方向，當氣體進入溝槽即被引向中心，在被壓縮的同時，遇到密封堰的阻攔，因壓力增大而推開撓性定位的靜環(huán)即形成氣體間隙。（在沒有通氣的情況下，絕對不允許轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，還有密封面怕水?。└蓺饷芊饨Y(jié)構(gòu)示意

7、圖：密封投用順序：先投隔離氣，再投一二級3.3.隔板隔板作用： 隔開相鄰的壓力級，組成若干汽室，保持各級前后的壓力差和裝設(shè)靜葉。組成： 隔板體、靜葉、隔板外緣和隔板軸封。 隔板上的靜葉可采用全周進氣，也可采用部分進氣方式，隔板制成上下兩部，在水平結(jié)合處連接，各裝在上下缸的凹槽內(nèi)，為保證開大缸時不掉下來，在上汽缸左右水平結(jié)合面處用銷釘和埋頭螺栓緊固在汽缸上，同時還能防止工作時隔板轉(zhuǎn)動。 4. 4.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子A.轉(zhuǎn)子：所有轉(zhuǎn)動部分的組合體 作用：承受蒸汽對所有工作葉片的回旋力 分類：剛性轉(zhuǎn)子：工作轉(zhuǎn)速低于臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子 撓性轉(zhuǎn)子：工作轉(zhuǎn)速高于臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子B.臨界轉(zhuǎn)速：汽輪機轉(zhuǎn)子具有一個固定的自振頻

8、率，當這自振頻率和激振頻率相重合時，便會發(fā)生共振，此時的轉(zhuǎn)速，就是臨界轉(zhuǎn)速（反應(yīng)氣壓縮機第一臨界35004500轉(zhuǎn)/分）。主軸主軸葉片葉片汽缸汽缸汽封汽封隔板隔板轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子靜子靜子葉輪葉輪二、調(diào)速安保系統(tǒng)蒸汽流量變化負荷變化汽輪機轉(zhuǎn)速變化 壓力變換器 二次油壓 油動機 調(diào)速閥動作 測速器1、速度變動率和遲緩率速度變動率： 單機運行從空負荷到額定負荷，汽輪機的轉(zhuǎn)速從nmax降低至nmin ,該轉(zhuǎn)速變化值與額定轉(zhuǎn)速的之比 速度變動率是衡量調(diào)節(jié)系統(tǒng)品質(zhì)的一個重要指標，它反應(yīng)了汽輪機由于負荷變化所引起轉(zhuǎn)速變化的大?。核俣茸儎勇试酱?，反映在靜態(tài)特性上越陡；反之靜態(tài)特性曲線越平。100100minmaxon

9、nn遲緩率 同一負荷下，可能的最大轉(zhuǎn)速變動n與額定轉(zhuǎn)速之比。 遲緩率對汽輪機的正常運行是十分不利的，因為它延長了汽輪機從負荷發(fā)生變化到調(diào)節(jié)閥開始動作的時間，造成汽輪機不能及時適應(yīng)外界負荷的變化。 如果遲緩率過大，在汽輪機突然甩負荷后，將使轉(zhuǎn)速上升過高以致引起超速保護裝置動作；對孤立運行的機組，將產(chǎn)生較大的負荷擺動，對并列運行機組，將會產(chǎn)生較大的負荷漂移。 遲緩率是反映調(diào)節(jié)系統(tǒng)品質(zhì)的又一重要指標。100100onn小結(jié)速度變動率 速度變動率越大，系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性越好，反之穩(wěn)定性越差。遲緩率 遲緩率越小，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的反映越快，當有外界擾動后，系統(tǒng)就能很快的穩(wěn)定下來，即穩(wěn)定性越好。反之穩(wěn)定性越差。三、

10、汽輪機常見故障（共八個）A、水沖擊B、葉片損壞C、主軸彎曲D、軸瓦燒毀和損壞E、油系統(tǒng)失火F、汽輪機超速G、 真空下降A(chǔ)、水沖擊定義：水或冷蒸汽進入汽輪機，可能造成設(shè)備嚴重損壞。水沖擊將造成葉片的損傷、動靜部分碰磨、汽缸裂紋或產(chǎn)生永久變形，推力軸承損壞等。冷蒸汽：氣體在高于飽和蒸汽壓、液體在低于沸點時，就叫做過冷蒸氣 過冷液體。注意：排氣溫度跟進氣溫度都要有過熱50的余量。汽輪機發(fā)生水沖擊原因：1：蒸汽壓力和溫度不穩(wěn)定。2：汽輪機在啟動時暖管疏水不充分。3：給水品質(zhì)不良，使汽水沸騰。4：鍋爐滿水水沖擊現(xiàn)象：1：進汽溫度急劇下降。2：從主蒸汽管道法蘭主汽門門桿，汽缸結(jié)合面，軸封處冒氣管冒出白出色

11、蒸汽或凝出水點。3：清楚地聽到汽輪機內(nèi)部發(fā)出水沖擊聲。4：推力軸瓦溫度顯著增高，震動逐漸增大，軸向位移油壓降低。5：汽輪機內(nèi)部發(fā)出金屬噪音和水沖擊聲。6：汽輪機空轉(zhuǎn)運行轉(zhuǎn)速降低，并列運行負荷降低。處理：1：按規(guī)程緊急停機，破壞真空。2：開啟所有疏水閥門，細聽機器內(nèi)部聲音。3：記錄轉(zhuǎn)子惰走時間及真空變化。4：注意檢查推力軸承溫度軸向位移工作情況，油壓和潤滑油溫。5：在惰走時間內(nèi)未聽到異音和摩擦情況，同時惰走時間 推力瓦溫度正常，可以繼續(xù)啟動，但應(yīng)加大疏水，在啟動過程中，機器內(nèi)部發(fā)出不正常聲音時應(yīng)立即停止檢查。6：若正?？梢陨摵伞５珣?yīng)隨時監(jiān)視機器運行情況。如軸向位移，推力瓦，車室膨脹，振動等。B

12、、葉輪損傷：a、葉片本身的原因b、運行方面的原因a葉片本身的原因1 振動特性不合格。由于葉片頻率不合格,運行時產(chǎn)生共振而損壞者,在汽輪機葉片事故中為數(shù)不少。如果擾動力很大,甚至運行幾個小時后即能發(fā)生事故。這個時間的長短,還和振動特性、材料性能以及葉片結(jié)構(gòu)、制造加工質(zhì)量等有關(guān)。2 設(shè)計不當。葉片設(shè)計應(yīng)力過高或柵結(jié)構(gòu)不合理,以及振動強調(diào)特性不合格等,均會導(dǎo)致葉片損壞。個別機組葉片甚薄,若鉚釘應(yīng)力較大,則鉚裝圍帶時容易產(chǎn)生裂紋。葉片鉚頭和圍帶湯裂事故發(fā)生的情況也不在少數(shù)。3 材質(zhì)不良或錯用材料。材料機械性能差,金屬組織有缺陷或有夾渣、裂紋等,葉片經(jīng)過長期運行后材料疲勞性能及衰減性能變差,或因腐蝕沖刷

13、機械性能降低,這些都導(dǎo)致葉片損壞。4 加工工藝不良。加工工藝不嚴格,例如表面粗糙度不好,留有加工刀痕,扭轉(zhuǎn)葉片的接刀處不當,圍帶鉚釘孔或拉金孔處無倒角或倒角不夠或尺寸不準確等,能引起應(yīng)力集中,從而導(dǎo)致葉片損壞。 有時低壓級葉片為了防止水蝕而采用防護措施,當此措施的工藝不良時能使葉片損壞。 國內(nèi)由于焊接拉金或圍帶安裝工藝不良引起的葉片事故較多,應(yīng)引起重視。 b運行方面的原因 1 偏離額定頻率運行：運行時落入臨界轉(zhuǎn)速區(qū)。2 過負荷運行：一般機組過負荷運行時各級葉片應(yīng)力增大,特別是最后幾級葉片,葉片應(yīng)力隨蒸汽流量的增大而成正比增大外,還隨該幾級焓隆的增加而增大。因此機組過荷運行時,應(yīng)進行詳細的熱力和

14、強度核算。3 汽溫過低：新蒸汽溫度降低時,帶來兩種危害:一是最后幾級葉片處濕度過大,葉片受沖蝕,截而減小,應(yīng)力集中,從而引起葉片的損壞;二是當汽溫降低而出力不降低時,流量熱必增加,從而引起葉片的過負荷,這同何況能引起葉片損壞。4蒸汽品質(zhì)不良：蒸汽品質(zhì)不良會使葉片結(jié)垢,造成葉片損壞。葉片結(jié)垢使通道減小,造成級焓降增加,葉片應(yīng)力增大。另外結(jié)垢也容易引起葉片腐蝕,使強度降低。 5真空過高或過低：真空過高時,可能使末級葉片過負荷和濕度增大,加速葉片的水蝕,容易引起葉片的損壞。另外,真空過低仍維持最大出力不變時,也可能使最后幾級過負荷而引起葉片損壞。6水沖擊：運行時汽輪機進水的可能性很多,特別是近代大容

15、量再熱機組,由于汽水系統(tǒng)相應(yīng)復(fù)雜,汽輪機進水的可能性更有所增加,蒸汽與水一起進入汽輪機,產(chǎn)生水擊和汽缸等部件不規(guī)則冷卻和變形,造成動靜部件碰磨,使葉片受到嚴重損壞。7機組振動過大：起動、停機與增減負荷時操作不當,如改變速度太快,脹差過大等,使動靜部分發(fā)生摩擦,導(dǎo)致葉片損壞。8停機后主汽閥關(guān)閉不嚴而未開啟疏水閥,有可能使蒸汽漏入機內(nèi),引起葉片腐蝕等。C、主軸彎曲主軸彎曲的現(xiàn)象：1. 機組發(fā)生異常振動，軸承箱晃動，軸封冒火花或形成火環(huán)2. 脹差發(fā)生變化3. 過臨界轉(zhuǎn)速時，振動明顯增大4. 惰走時間明顯縮短，甚至發(fā)生急剎車現(xiàn)象5. 晃動度超限，盤車電流擺動，連續(xù)盤車4小時不能消除，嚴重時盤車投不上原

16、因：1. 上下缸溫差超限（疏水不暢，汽缸進水，下缸保溫不良等）2. 機組發(fā)生振動時未按規(guī)程規(guī)定緊急故障停機3. 汽缸進冷水冷汽或主再熱汽溫突變4. 汽封系統(tǒng)故障5.停機或靜止狀態(tài)不按規(guī)定盤車。處理：1. 按照規(guī)程規(guī)定緊急故障停機2. 未查明原因并消除，不得再次啟動D、汽輪機超速（俗稱飛車）調(diào)速系統(tǒng)故障1.調(diào)速汽門關(guān)閉不嚴或漏汽量過大2.調(diào)速系統(tǒng)遲緩率過大或部件卡澀3.調(diào)速系統(tǒng)速度變動率過大4.調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)特性不良5.調(diào)速系統(tǒng)調(diào)整不當，如同步器調(diào)整范圍、配汽機構(gòu)膨脹間隙不符合要求等汽輪機超速保護裝置不當1.危急保安器不動作或動作轉(zhuǎn)速過高，如飛錘或飛環(huán)導(dǎo)桿卡澀，彈簧在受力后產(chǎn)生過大的徑變形，以至與

17、孔壁產(chǎn)生摩擦等，致使危急保安器不動作或動作過遲2.危急保安器遮斷油門卡澀3.自動主汽門或調(diào)速汽門卡澀4.抽汽逆止門不嚴或拒動5.高排逆止門未關(guān)嚴運行中調(diào)整不當1.汽封汽漏汽過大造成油中進水，引起調(diào)速和保護套卡澀2.同步器調(diào)整超過了規(guī)定，不但會使機組甩負荷后飛升速度升高，還會使調(diào)速部套失去脈沖，造成卡澀3.蒸汽品質(zhì)不好，造成主汽門計門卡澀4.超速試驗轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，升速率過大。汽輪機超速的危害 輕微的超速可能造成設(shè)備的隱傷，影響設(shè)備的使用壽命，并對運行有很大的隱患，如果汽輪機發(fā)生嚴重超速，其轉(zhuǎn)動部件將直接嚴重損壞，如葉片及其連接件（圍帶、拉金等）的飛脫，葉輪及發(fā)電機護環(huán)的破裂，更嚴重者將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子折斷、

18、整個機組的毀壞，甚至廠房的損壞、人身的傷亡。E、汽輪機凝汽器真空度下降的主要特征a、排汽溫度升高；b、凝結(jié)水過冷度增加；c、真空表指示降低；d、凝汽器端差增大；e、機組出現(xiàn)振動；f、在調(diào)節(jié)汽門開度不變的情況下，汽輪機的負荷降低。 汽輪機凝汽器真空度下降原因分析 引起汽輪機凝汽器真空度下降的原因大致可以分為外因和內(nèi)因兩種。 外因主要有循環(huán)水量中斷或不足、循環(huán)水溫升高、后軸封供汽中斷、抽氣器故障等； 內(nèi)因主要有凝汽器滿水（或水位升高）、凝汽器結(jié)垢或腐蝕，傳熱惡化、凝汽器水側(cè)泄漏、凝汽器真空系統(tǒng)不嚴密，汽側(cè)泄漏導(dǎo)致空氣涌入等。凝汽器真空度下降的危害 a、凝汽器真空降低，使蒸汽做功能力下降，在保證機組負荷不變的情況下，蒸汽流量增加，使葉片因蒸汽流量增大而過負荷。 b、真空下降，會