國(guó)產(chǎn)汽輪機(jī)本體培訓(xùn)資料概要

1、1會(huì)計(jì)學(xué)國(guó)產(chǎn)汽輪機(jī)本體培訓(xùn)資料概要國(guó)產(chǎn)汽輪機(jī)本體培訓(xùn)資料概要第一節(jié) 大機(jī)組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、高中壓缸采用雙層缸將一定壓力的蒸汽引入夾層，使蒸汽的總壓差、溫差分別由內(nèi)、外壁承擔(dān)。減小單層汽缸壁厚、法蘭厚度，減小熱應(yīng)力本圖是高壓缸排汽用作夾層冷卻不同的冷卻蒸汽決定了內(nèi)、外缸的壓差和溫差第1頁/共61頁第2頁/共61頁一般汽缸都是上下缸結(jié)構(gòu)，中間通過法蘭螺栓連接但大機(jī)組、尤其是超臨界機(jī)組高壓缸為了減小熱應(yīng)力，采用了一些其它方式。西門子公司： 外缸為圓筒形結(jié)構(gòu)；內(nèi)缸有中分面，用螺栓固定；內(nèi)缸受外缸約束、定位。石洞口二電廠（ABB）、元寶山電廠等內(nèi)缸無法蘭螺栓，而采用7只鋼套環(huán)將上下缸熱套緊箍成一圓筒，僅在進(jìn)

2、汽部分加四只螺栓來加強(qiáng)密封。同時(shí)外缸可采用較薄的法蘭和細(xì)螺栓，減小對(duì)汽機(jī)啟停的限制。第3頁/共61頁二、高中壓分流合缸優(yōu)點(diǎn)：1. 高溫區(qū)集中在汽缸中部，夜間停機(jī)或周末停機(jī)溫度衰減慢，啟動(dòng)熱應(yīng)力小，適合兩班制運(yùn)行；2. 兩端的溫度、壓力均較低，從而減少了對(duì)軸承和端部汽封的影響，改善了運(yùn)行條件；3. 減少了軸承數(shù)，可縮短主軸長(zhǎng)度。缺點(diǎn)： 高中壓轉(zhuǎn)子合一而變長(zhǎng)、變粗，ncr1降低、汽封漏汽量增大，熱耗增大第4頁/共61頁三、配汽方式1. 節(jié)流配汽 進(jìn)入汽輪機(jī)的所有蒸汽都經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)同時(shí)啟閉的調(diào)節(jié)閥，第一級(jí)為全周進(jìn)汽，沒有調(diào)節(jié)級(jí)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)或變負(fù)荷時(shí)第一級(jí)受熱均勻，且溫度變化小，熱應(yīng)力小。缺點(diǎn)：

3、低負(fù)荷時(shí)節(jié)流損失太大。西門子公司超臨界機(jī)組采用，額定負(fù)荷下降低熱耗0.5%。pt00P第5頁/共61頁2. 噴嘴配汽 將第一級(jí)分成36個(gè)噴嘴組，各組相互隔開，各有一個(gè)調(diào)節(jié)汽門控制。依次開啟可減少節(jié)流損失。缺點(diǎn)：調(diào)節(jié)級(jí)存在部分進(jìn)汽損失且受熱不均；調(diào)節(jié)級(jí)余速不能利用。且負(fù)荷下降時(shí)高壓缸各級(jí)溫度變化大。第6頁/共61頁3. 節(jié)流-噴嘴聯(lián)合配汽現(xiàn)代汽輪機(jī)大都設(shè)置了閥門狀態(tài)管理功能，可實(shí)現(xiàn)配汽方式的切換。低負(fù)荷時(shí)采用節(jié)流配汽，犧牲經(jīng)濟(jì)性換安全性。高負(fù)荷時(shí)采用噴嘴調(diào)節(jié)，提高效率。例：北侖港600MW亞臨界機(jī)組有4個(gè)調(diào)節(jié)汽門，1#、2#、3#高壓調(diào)節(jié)汽門同步調(diào)節(jié)，定-滑-定的混合滑壓運(yùn)行方式050%額定負(fù)荷

4、范圍內(nèi)定壓（8.72MPa)運(yùn)行，1、2、3號(hào)門同時(shí)開啟直到全開；50% 94.3% 機(jī)組滑壓運(yùn)行，到壓力16.7MPa;94.3 %103.4% 4#閥參與調(diào)節(jié)，定壓運(yùn)行第7頁/共61頁四、滑壓運(yùn)行 當(dāng)負(fù)荷降低時(shí)，進(jìn)汽壓力和負(fù)荷同時(shí)降低，使進(jìn)汽的容積流量不變，汽門開度不變，減小進(jìn)汽節(jié)流損失；同時(shí)進(jìn)汽溫度不變，使各級(jí)的溫度變化小，負(fù)荷適應(yīng)能力強(qiáng)。1. 純滑壓運(yùn)行2. 節(jié)流滑壓運(yùn)行3. 定-滑-定運(yùn)行方式第8頁/共61頁滑壓運(yùn)行的特點(diǎn)：采用滑壓運(yùn)行降負(fù)荷時(shí)，a) 進(jìn)汽節(jié)流損失小，級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率變化小；b) 排汽濕度減小，再熱溫度提高；c) 采用變速泵的機(jī)組，給水泵泵功減??；d) 高壓缸溫度變化小

5、，負(fù)荷適應(yīng)能力強(qiáng)；e) 由于新汽壓力降低，循環(huán)效率降低，所以高負(fù)荷附近采用滑壓運(yùn)行一般不經(jīng)濟(jì)。第9頁/共61頁五、低壓缸采用多層缸 第10頁/共61頁第11頁/共61頁低壓缸體積大，軸向溫差大。采用三層缸，即一個(gè)外缸和兩個(gè)內(nèi)缸，有利于：將通流部分設(shè)在內(nèi)缸，使體積較小的內(nèi)缸承受溫度變化，而外缸及龐大的排汽缸均處于較低溫度狀態(tài)，減小熱變形；#2內(nèi)缸兩端布置有排汽導(dǎo)流環(huán)，與外缸的錐形端壁結(jié)合，形成排汽擴(kuò)壓通道，充分利用末級(jí)葉片排汽速度，提高汽輪機(jī)效率；噴水裝置固定與排汽導(dǎo)流環(huán)出口的外緣上，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到600rpm時(shí)，自動(dòng)投入噴水，直到機(jī)組帶上15%負(fù)荷；低壓缸末級(jí)處于濕蒸汽區(qū)，在末級(jí)葉片頂部裝有蜂窩式

6、汽封，用于減小漏汽并排除末級(jí)動(dòng)葉甩出之水分。admin第12頁/共61頁六、汽缸的支撐（一）貓爪支撐高、中壓缸采用貓爪支撐 汽缸水平法蘭的延伸面作為承力面，支撐在軸承座上。中分面支撐：在汽缸溫度變化時(shí)不會(huì)影響汽缸中心線；第13頁/共61頁（二）臺(tái)板支撐低壓缸一般采用下缸伸出的撐腳直接支撐在基礎(chǔ)臺(tái)板上，雖然它的支撐面比汽缸中分面低，但因排汽缸溫度低，膨脹小，故影響不大。軸向兩端預(yù)埋入基礎(chǔ)的固定板確定了低壓缸的軸向位置第14頁/共61頁在兩軸向定位板連線上，汽缸不允許軸向位移軸向定位板連線和橫向定位板連線的交點(diǎn)，既是低壓缸的膨脹死點(diǎn)第15頁/共61頁七、滑銷系統(tǒng) 保證汽缸能定向自由膨脹，且汽缸中心

7、與轉(zhuǎn)子中心一致；同時(shí)保持通流部分間隙及膨脹量在正常范圍。脹差：汽缸膨脹與轉(zhuǎn)子膨脹之差第16頁/共61頁橫銷：第17頁/共61頁汽缸死點(diǎn)轉(zhuǎn)子死點(diǎn)LP1LP2縱銷橫銷HI推力軸承定中心梁大連莊河600MW超臨界汽輪機(jī)滑銷系統(tǒng)圖第18頁/共61頁受基架上導(dǎo)向鍵的限制，可沿軸向自由滑動(dòng)，但不能橫向移動(dòng)。箱側(cè)面的壓板限制了軸承箱產(chǎn)生的任何傾斜或抬高的傾向。第19頁/共61頁 汽缸膨脹測(cè)量實(shí)際上是測(cè)定前軸承箱相對(duì)于死點(diǎn)（基礎(chǔ)）的移動(dòng)量 高中壓脹差探頭位于中軸承箱 報(bào)警 -4 10.3 停機(jī) -4.7 11.7 低壓缸脹差探頭位于6#軸承處 報(bào)警 -0.76 10.3 停機(jī) -1.52 23.5第20頁/共

8、61頁第21頁/共61頁第三節(jié) 轉(zhuǎn)子與盤車裝置一、轉(zhuǎn)子1. 套裝轉(zhuǎn)子2. 整鍛轉(zhuǎn)子3. 整鍛-套裝聯(lián)合轉(zhuǎn)子第22頁/共61頁4. 焊接轉(zhuǎn)子 每個(gè)鍛件重量大為減少，鍛造質(zhì)量高，轉(zhuǎn)子無中心孔。中心應(yīng)力小，一般有中心孔的轉(zhuǎn)子其中心孔切向應(yīng)力比無中心孔轉(zhuǎn)子大一倍。轉(zhuǎn)子壁薄，熱應(yīng)力減小。第23頁/共61頁二、盤車裝置 汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前和停機(jī)后，帶動(dòng)大軸轉(zhuǎn)動(dòng)，防止大軸彎曲。啟動(dòng)沖轉(zhuǎn)前投入盤車裝置1. 檢查汽輪機(jī)動(dòng)靜部分是否存在碰磨2. 檢查軸系平直度是否合格3. 暖機(jī)過程中使轉(zhuǎn)子溫度場(chǎng)均勻大連莊河600MW機(jī)組電動(dòng)盤車 3.38rpm盤車裝置一般在啟動(dòng)沖轉(zhuǎn)前投入，要求沖轉(zhuǎn)后當(dāng)汽機(jī)轉(zhuǎn)速超過盤車轉(zhuǎn)速時(shí)要能自動(dòng)退出

9、；并在停機(jī)后轉(zhuǎn)速達(dá)到盤車轉(zhuǎn)速時(shí)能自動(dòng)投入。第24頁/共61頁側(cè)裝式盤車裝置第25頁/共61頁1.盤車大齒輪2.主齒輪軸3.減速齒輪4.惰輪5.一級(jí)小齒輪6.蝸輪7.蝸桿8.鏈輪9.HY-YO鏈條10.主動(dòng)鏈輪11.電動(dòng)機(jī)軸12.減速小齒輪第26頁/共61頁電動(dòng)機(jī)軸驅(qū)動(dòng)主動(dòng)鏈齒輪10旋轉(zhuǎn),再通過HY-YO鏈條9帶動(dòng)從動(dòng)鏈齒輪8、蝸桿7、蝸輪6、蝸輪軸小齒輪5和惰輪4來轉(zhuǎn)動(dòng)減速齒輪3，而減速齒輪3則通過鍵與主齒輪軸2相連接，主齒輪軸2上的齒輪又跟減速小齒輪12相嚙合，齒輪12則與盤車大齒輪1相嚙合。盤車大齒輪是用螺栓連接在中間軸與發(fā)電機(jī)聯(lián)軸器之間，故而能帶動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子作低速旋轉(zhuǎn)。減速小齒輪12

10、圍繞支承在兩塊杠桿板上的齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而杠桿板又以主齒輪軸2為支軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這兩塊板通過適當(dāng)?shù)倪B桿機(jī)構(gòu)與操縱桿相連接。當(dāng)杠桿移到嚙合位置時(shí)，齒輪12即與傳動(dòng)齒輪相嚙合，通過傳動(dòng)齒輪，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；當(dāng)杠桿移到脫開位置時(shí)，齒輪12即退出嚙合。第27頁/共61頁啟動(dòng)盤車時(shí)，零轉(zhuǎn)速器發(fā)出信號(hào)，壓力開關(guān)閉合，接通供氣閥電源使其開啟，壓縮空氣進(jìn)入氣動(dòng)嚙合缸活塞的下部，氣動(dòng)活塞下移，帶動(dòng)杠桿作順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，直致齒輪12與大齒輪1嚙合；此時(shí)，杠桿將停止移動(dòng)，而活塞繼續(xù)下移，接通觸點(diǎn)，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，盤車投入。當(dāng)汽機(jī)轉(zhuǎn)速大于盤車轉(zhuǎn)速時(shí)，大齒輪所施轉(zhuǎn)矩使齒輪12自動(dòng)脫開，帶動(dòng)杠桿上移。當(dāng)杠桿移向脫開位置時(shí)，壓力開關(guān)接通，壓縮

11、空氣使嚙合完全脫離；杠桿達(dá)到完全脫離位置時(shí)，限位開關(guān)將關(guān)掉電動(dòng)機(jī)電源、切斷壓縮空氣；當(dāng)轉(zhuǎn)速升到600rpm時(shí)，切斷盤車潤(rùn)滑油，盤車停止第28頁/共61頁1運(yùn)行中的安全保護(hù) 當(dāng)發(fā)生下列任何一種情況時(shí)，即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。（1）通往盤車裝置的潤(rùn)滑油管路上濾網(wǎng)前后壓差達(dá)到0.03MPa，提醒運(yùn)行人員做濾網(wǎng)切換操作；（2）盤車電動(dòng)機(jī)投運(yùn)后2min內(nèi)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子未達(dá)到40rpm，運(yùn)行人員因立即停運(yùn)盤車電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行檢查： (3)盤車電流過大。2. 停止運(yùn)行條件當(dāng)發(fā)生下列任何一種情況時(shí)，盤車電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)行(1)盤車電動(dòng)機(jī)電流過大(60A)； (2)頂軸油壓過低；(3)潤(rùn)滑油壓低于01MPa； (4)就地安全

12、開關(guān)斷開；(5) 液壓聯(lián)軸器開關(guān)銷跳出。 第29頁/共61頁第四節(jié) 葉片與葉輪等截面葉片、扭葉片噴嘴（靜葉）：將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；第30頁/共61頁動(dòng)葉：將蒸汽動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功。圍帶：高壓可減小漏汽，中、低壓可調(diào)頻（自帶圍帶）拉金：增加剛度，調(diào)頻第31頁/共61頁第32頁/共61頁第五節(jié) 汽封與汽封系統(tǒng)軸端汽封主軸穿出汽缸處的汽封隔板汽封通流部分汽封葉根、葉頂汽封隔板汽封第33頁/共61頁第34頁/共61頁軸端汽封 “X” 腔室與軸封供汽母管相連 “Y”腔室與軸封抽汽母管相連第35頁/共61頁軸封系統(tǒng)作用：1. 合理利用軸封漏汽；2. 防止空氣漏入汽輪機(jī) 采用略大于大氣壓力的軸封供汽（具體參

13、數(shù)見后）3. 防止蒸汽漏入大氣 采用略小于大氣壓力的軸封抽汽(通常維持690Pa的負(fù)壓，允許范圍為500750Pa的負(fù)壓 ） 第36頁/共61頁各汽源的調(diào)節(jié)閥壓力整定值 高壓供汽 0.0226MPa (表壓） 輔助汽源 0.0261MPa 冷再熱 0.0295MPa 溢流 0.033MPa第37頁/共61頁在正常運(yùn)行時(shí)，靠高中壓缸兩端軸封漏汽作為低壓缸兩端的軸封供汽，不需另供軸封用汽，這種系統(tǒng)叫做自密封系統(tǒng)。一般：15%負(fù)荷高壓自密封；25%中壓、70%全自密封空低負(fù)荷時(shí)25%負(fù)荷以上時(shí)第38頁/共61頁議轉(zhuǎn)子循環(huán)疲勞能力為10000次。第39頁/共61頁第40頁/共61頁第六節(jié) 軸承一、滑動(dòng)

14、軸承油膜形成的原理油膜形成的三要素：1. 一定的速度2. 沿速度方向的楔形3. 油的粘度如： 油溫升高，粘度 下降，油膜將難以形成；但粘度太大，會(huì)使油的分布不均勻，增大摩擦損失 ，減小偏心距。 二、徑向支撐軸承第41頁/共61頁GF一旦出現(xiàn)擾動(dòng)，則合力變?yōu)镕 其中： F1=G將F2分解到沿oo1方向及其垂直方向，前者使軸回到原中心位置，而后者使軸頸繞原中心位置o渦動(dòng)，經(jīng)計(jì)算其渦動(dòng)頻率為轉(zhuǎn)速的一半G為重力；F為油膜支撐的合力。 G=FFGF1F2oF2F”2F2oo1o1第42頁/共61頁當(dāng)： n=ncr1 時(shí)，可能產(chǎn)生油膜振蕩第43頁/共61頁油膜振蕩是自激振蕩，其特點(diǎn)為：一旦產(chǎn)生，將在很廣的

15、轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)繼續(xù)存在，不能通過提高轉(zhuǎn)速的方法來消除。防止和消除油膜振蕩的方法：1.增大比壓；2.適當(dāng)提高油溫；3.增大偏心率；4.采用多油楔瓦。第44頁/共61頁軸承結(jié)構(gòu) 徑向支持軸承按支承方式可分為固定式和自位式兩種；按軸瓦可分為圓形軸承、橢圓形軸承、多油楔軸承和可傾瓦軸承等。 一般圓筒形轉(zhuǎn)子主要適用于低速重載轉(zhuǎn)子；三油楔支持軸承、橢圓形軸承分別適用于較高轉(zhuǎn)速的輕、中和中、重載轉(zhuǎn)子；可傾瓦支持軸承則適用于高速輕載和重載轉(zhuǎn)子。 可傾瓦支持軸承是密切爾式的支持軸承， 一般由35塊或更多能在支點(diǎn)上自由傾斜的 弧形瓦組成。瓦塊在工作時(shí)可以隨著轉(zhuǎn)速或 載荷、軸承溫度的不同而自由擺動(dòng)，使每個(gè) 瓦塊作用的軸

16、頸的油膜作用力總是通過軸頸中心，故不易產(chǎn)生軸頸渦動(dòng)的失穩(wěn)力，具有較高的穩(wěn)定性。第45頁/共61頁某廠600MW機(jī)組軸承分布為： 軸承號(hào) 載荷（kN) 形式1（高壓轉(zhuǎn)子） 42 四瓦塊可傾瓦 2 （高壓轉(zhuǎn)子） 57 同上3 （中壓轉(zhuǎn)子） 88 同上4 （中壓轉(zhuǎn)子） 117 同上5 （低壓A轉(zhuǎn)子） 289 兩瓦塊可傾瓦 6 （低壓A轉(zhuǎn)子） 292 短園瓦7 （低壓B轉(zhuǎn)子） 288 同上8 （低壓B轉(zhuǎn)子） 297 同上9（發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子） 376 橢圓10（發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子） 376 同上第46頁/共61頁第47頁/共61頁第48頁/共61頁第49頁/共61頁三、推力軸承第50頁/共61頁第51頁/共61頁推力軸承的瓦塊第52頁/共61頁2. 噴嘴配汽 將第一級(jí)分成36個(gè)噴嘴組，各組相互隔開，各有一個(gè)調(diào)節(jié)汽門控制。依次開啟可減少節(jié)流損失。缺點(diǎn)：調(diào)節(jié)級(jí)存在部分進(jìn)汽損失且受熱不均；調(diào)節(jié)級(jí)余速不能利用。且負(fù)荷下降時(shí)高壓缸各級(jí)溫度變化大。第53頁/共61頁第54頁/共61頁 汽缸膨脹測(cè)量實(shí)際上是測(cè)定前軸承箱相對(duì)于死點(diǎn)（基礎(chǔ)）的移動(dòng)量 高中壓脹差探頭位于中軸承箱 報(bào)警 -4 10.3 停機(jī) -4.7 11.7 低壓缸脹差探頭位于6#軸承處 報(bào)警 -0.76 10.3 停機(jī) -1.52