汽輪機基礎(chǔ)知識

1、 汽輪機是把蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成機械能的一種動力裝置。具有一定壓力、溫度的蒸汽進入汽輪機，流經(jīng)噴嘴（靜葉輪）并在噴嘴內(nèi)膨脹獲得很高的速度，高速流動的蒸汽流經(jīng)汽輪機轉(zhuǎn)子上的動葉片做功，動葉片帶動汽輪機的轉(zhuǎn)子以一定的速度均勻轉(zhuǎn)動。這就是汽輪機基本的工作原理。能量轉(zhuǎn)換：蒸汽的熱能 動能 機械能汽輪機按工作原理可分為：（1）沖動式汽輪機（2）反動式汽輪機（3）沖動反動聯(lián)合式汽輪機沖動式汽輪機指蒸汽主要在噴嘴中進行膨脹獲得很高的速度，在動葉片中蒸汽不再膨脹，而主要是改變流動方向。反動式汽輪機指蒸汽在噴嘴和動葉片中都進行膨脹。汽輪機按蒸汽壓力可分為：（1）低壓汽輪機 進汽壓力為1.181.47MPa（2）中壓

2、汽輪機 進汽壓力為1.963.92MPa（3）高壓汽輪機 進汽壓力為5.889.81MPa （4）超高壓汽輪機 進汽壓力為11.7713.75MPa（5）亞臨界壓力汽輪機 進汽壓力為15.6917.65MPa（6）超臨界壓力汽輪機 進汽壓力為22.16MPa汽輪機按熱力過程可分為：（1）抽汽式汽輪機（代號為C）（2）背壓式汽輪機（代號為B）（3）凝汽式汽輪機（代號為N） 汽輪機按蒸汽流動方向可分為：（1）軸流式汽輪機（2）輻流式汽輪機（3）周流式汽輪機進入汽輪機的蒸汽在做功后全部排入凝汽器，凝結(jié)成水后全部送往鍋爐。絕大多數(shù)汽輪機都采用軸流式，軸流式汽流方向基本上沿軸向流動。 28000Nm3/

3、h空分裝置采用汽輪機驅(qū)動空壓機及空氣增壓機。 汽輪機型號NKS50/71/0，單缸冷凝式。汽輪機進汽壓力為3.6MPa(A)，進汽溫度為400，排汽壓力為84.8KPa(G)。 功率KW 轉(zhuǎn)速rpm蒸汽流量 t/h額定339465665153.54正常306105547135.86 壓力為3.6MPa(A) 溫度為400的蒸汽流經(jīng)隔離大閥、速關(guān)閥、調(diào)節(jié)汽閥進入汽輪機，做功后排入凝汽器，被循環(huán)水冷凝后，凝結(jié)水匯入熱井，由凝結(jié)水泵抽出，一部分去排氣安全閥做水封，一部分去主抽汽器一級、二級冷卻器做冷源，吸收熱量后一部分送往鍋爐，做為鍋爐的給水；一部分返回凝汽器，維持熱井液位；還有一部分去沖洗水箱（當

4、沖洗空壓機葉輪時需打開沖洗水箱進水閥建立水箱液位）。 為維持凝汽器的真空，抽汽器不斷地將漏入的空氣和其它不凝結(jié)的氣體抽走。空氣蒸汽混合物從凝汽器中被級射汽抽汽器吸入其混合室，在混合室內(nèi)與噴嘴射出的高速蒸汽混合進入擴壓器，經(jīng)過壓縮后排入中間冷卻器。蒸汽空氣混合物在中間冷卻器中經(jīng)過冷卻后，一部分蒸汽被冷卻成凝結(jié)水經(jīng)疏水閥去疏水膨脹箱返回凝汽器，空氣和部分未被冷凝的蒸汽再被級射汽抽汽器吸入其混合室，在混合室內(nèi)與噴嘴射出的高速蒸汽混合進入擴壓器，經(jīng)過壓縮后排入后冷卻器。蒸汽空氣混合物在后冷卻器中經(jīng)過冷卻后，大部分蒸汽被冷卻成凝結(jié)水經(jīng)疏水閥去疏水膨脹箱返回凝汽器，空氣和少量的蒸汽經(jīng)后冷卻器上方的放空管排

5、到大氣中。下述各疏水接至疏水膨脹箱（現(xiàn)場從南向北看）1 汽封氣平衡管疏水2 汽封氣減壓后入平衡管前疏水3 輪室疏水4 汽缸疏水5 汽輪機平衡管疏水6 排汽安全閥冷凝水回水疏水膨脹箱的積水排至凝汽器的水側(cè)，氣體與凝汽器的汽側(cè)相連通。汽輪機熱井中間冷卻器中間冷卻器后冷卻器后冷卻器疏疏水水膨膨脹脹箱箱 3.6MPa(A)蒸汽 1.3MPa軸封蒸汽 補水閥 凝結(jié)水泵 放空 去鍋爐 去沖洗水箱 排汽安全閥 調(diào)節(jié)氣閥 速關(guān)閥 隔離大閥一級抽汽器一級抽汽器 二級抽汽器二級抽汽器起動抽汽器起動抽汽器 抽汽器 蒸汽總閥 28000Nm3/h空分裝置汽輪機配置兩只速關(guān)閥，速關(guān)閥水平裝配在汽輪機進汽室兩側(cè)。（汽輪機

6、東側(cè)一只西側(cè)一只） 汽輪機啟動和正常運行時，速關(guān)閥是全開的；汽輪機停機時，速關(guān)閥是關(guān)閉的。 速關(guān)閥也稱為主汽門，它是主蒸汽管路與汽輪機之間的主要關(guān)閉機構(gòu)。在緊急狀態(tài)時能立即隔斷汽輪機的進汽，使機組快速停機。 速關(guān)閥主要是由閥和油缸兩部分構(gòu)成的。油缸部分是速關(guān)閥開啟和關(guān)閉的執(zhí)行機構(gòu)。速關(guān)閥正常工作時是依靠油缸中油壓克服其彈簧力而開啟的；當汽輪機發(fā)生故障時，油壓下降，此時油缸中油壓不能再克服其彈簧力，油缸中的彈簧就會立即將閥門切斷，從而切斷汽輪機的進汽，保護汽輪機裝置的安全。 調(diào)節(jié)汽閥的作用是按照控制單元的指令改變進入汽輪機的蒸汽流量，以使機組受控參數(shù)（功率、轉(zhuǎn)速等）符合運行要求。也就是說當外界條

7、件發(fā)生變化時，能夠改變進入汽輪機的蒸汽量，以維持汽輪機轉(zhuǎn)速5547rpm。當其它條件一定時，調(diào)節(jié)汽閥的開度是隨著蒸汽壓力的下降而逐漸開大的。這是因為蒸汽壓力下降，則蒸汽所做功減少，為維持汽輪機轉(zhuǎn)速5547rpm，則蒸汽流量必然增加，調(diào)節(jié)汽閥的開度就會增大。蒸汽壓力降低愈多，則蒸汽所做功就愈少，蒸汽流量就愈大，調(diào)節(jié)汽閥的開度就愈大。當蒸汽壓力降低較多，調(diào)節(jié)氣閥又已全開，而汽輪機轉(zhuǎn)速還在降低時，此時應視情況減負荷運行。如果汽輪機轉(zhuǎn)速降到臨界轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，那是十分危險的，必要時應打閘停機。 調(diào)節(jié)汽閥主要是由調(diào)節(jié)閥、傳動機構(gòu)和油動機三部分組成。調(diào)節(jié)閥包括閥桿、閥梁、閥碟和閥座等。傳動機構(gòu)由支架和杠桿組成

8、。油動機是調(diào)節(jié)汽閥的執(zhí)行機構(gòu)，它將從電液轉(zhuǎn)換器輸入的二次油壓信號轉(zhuǎn)換成具有做功能力的行程輸出以操縱調(diào)節(jié)閥，控制汽輪機的進汽。輸入油動機二次油壓的變化范圍是0.15MPa-0.45MPa。當二次油壓是0.15MPa時，對應調(diào)節(jié)閥的開度是0；當二次油壓是0.45MPa時，對應調(diào)節(jié)閥全開。 油動機 調(diào)節(jié)汽閥 電液轉(zhuǎn)換器在速關(guān)組件上。電液轉(zhuǎn)換器實際上是在505調(diào)速器的配合下工作的。電液轉(zhuǎn)換器是將505輸出的電信號轉(zhuǎn)換成二次油壓信號。汽輪機正常運行時，505調(diào)速器上設定的轉(zhuǎn)速為5547rpm 。當外界條件（如蒸汽壓力、真空度、空壓機及空氣增壓機負荷等）發(fā)生變化時，505為維持轉(zhuǎn)速5547rpm不變，50

9、5輸出的電信號會發(fā)生變化，經(jīng)電液轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成二次油壓信號就會發(fā)生變化，經(jīng)油動機轉(zhuǎn)換成具有做功能力的行程就會發(fā)生變化，調(diào)節(jié)閥的開度就會發(fā)生變化。電液轉(zhuǎn)換器 啟動油轉(zhuǎn)向閥 1843 速關(guān)油轉(zhuǎn)向閥 1842 手動停機閥 試驗閥 速關(guān)組件 本凝汽器配有兩只排汽安全閥，安全閥采用水封式。機組正常運行時，安全閥關(guān)閉，為了密封可靠，安全閥輸入凝結(jié)水進行水封；當凝汽器壓力超出大氣壓力時，安全閥動作，并迅速將安全閥內(nèi)的凝結(jié)水排放，將進入凝汽器的蒸汽排出，以保護汽輪機裝置的安全。每周三白班對排汽安全閥進行補水。打開排氣安全閥的進水閥，當排氣口有水冒出時，關(guān)閉排氣安全閥的進水閥。 抽汽器的任務是將凝汽器內(nèi)的空氣及其

10、他不凝結(jié)的氣體抽出，以維持凝汽器內(nèi)的真空。 凝汽器所用的抽汽器采用射汽抽汽器。抽汽器有單級起動抽汽器和兩級主抽汽器。（1）起動抽汽器 起動抽汽器是在汽輪機啟動之前時，凝汽器很快建立足以啟動汽輪機的真空而用的。起動抽汽器是一個單級射汽抽汽器，不帶冷卻器。工作時直接將全部蒸汽空氣混合物排入大氣。（2）主抽汽器 主抽汽器是在汽輪機正常工作時伴同凝汽器的運行而工作的。 主抽汽器由兩個射汽抽汽器（級和級）及兩個表面式冷卻器（中間冷卻器和后冷卻器）串聯(lián)組成。級射汽抽汽器由級噴嘴和級擴壓管組成；級射汽抽汽器由級噴嘴和級擴壓管組成。1 接通空壓機及空氣增壓機密封氣（開V32011），空壓機密封氣壓力0.05M

11、Pa，空氣增壓機的排氣口有氣即可。2 啟動1#（2#）排煙風機。（如啟動1#排煙風機，應先打開1#排煙風機進口閥，確認2#排煙風機進口閥關(guān)閉，再啟動1#排煙風機；如啟動2#排煙風機按相同步驟?，F(xiàn)場油箱上南邊是1#排煙風機，北邊是2#排煙風機。）3 1#（2#）油泵盤車正常后，將油泵選擇開關(guān)打到中間位置，啟動1#（2#）油泵。潤滑油壓控制在0.25MPa左右，調(diào)節(jié)油壓控制在0.85MPa左右。如油壓低，可緩慢關(guān)小油泵出口總回流閥（油箱西側(cè)）。如油冷卻器出油溫度低，可關(guān)油冷卻器循環(huán)水回水閥，如油溫仍低，可開啟油箱加熱器。1#（2#）油泵運行正常后，2#（1#）油泵投自控。V32011V32010V

12、31335V31335后截止閥后截止閥V32001V32003自密封自密封自密封自密封排氣口排氣口0.050.1MPa空氣增空氣增壓機密壓機密封氣閥封氣閥排氣口排氣口排氣口排氣口4 開高位油箱充油閥（廠房二樓西南側(cè)），向高位油箱充油。5 開蓄能器進口閥，向蓄能器充油。 6 啟動頂軸油泵，盤車電機。在現(xiàn)場汽輪機排氣端確認軸轉(zhuǎn)動，然后停頂軸油泵。7 開凝汽器補水閥（廠房二樓東墻），確認1#、2#凝結(jié)水泵出口閥全開，確認凝結(jié)水去鍋爐閥的前后截止閥全開以及凝結(jié)水回凝汽器閥的前后截止閥全開，聯(lián)系調(diào)度確認熱電鍋爐給水閥打開，現(xiàn)場啟動1#（2#）凝結(jié)水泵，控制室調(diào)節(jié)熱井液位，維持熱井液位在5070，熱井液位

13、穩(wěn)定后，然后投入自動控制。 1#（2）凝結(jié)水泵運行正常后，2#（1#）凝結(jié)水泵投自控。8 向兩只排氣安全閥輸入凝結(jié)水進行水封。打開排氣安全閥的進水閥，當排氣口有水冒出時，關(guān)閉排氣安全閥的進水閥。9 對隔離閥前的管道進行暖管。打開3.8MPa蒸汽入C#空分總閥（出熱電分廠東西管廊頂），打開3.8MPa蒸汽入C#空分沿途4只倒淋閥（ C#空分北管廊）和汽輪機廠房1樓1只倒淋閥。10 當控制室隔離閥前蒸汽溫度達到300時，可以對隔離閥和速關(guān)閥之間的管道進行暖管。關(guān)小3.8MPa蒸汽入C#空分沿途4只倒淋閥。11 全開隔離閥后蒸汽放空閥和速關(guān)閥前2只倒淋閥，緩慢打開去抽汽器的蒸汽總閥（豎著）和隔離閥的

14、旁通閥（橫著）進行暖管。當速關(guān)閥前蒸汽溫度達到180 時，應逐漸關(guān)小蒸汽放空閥提壓力以提高速關(guān)閥前蒸汽溫度。具體做法是：（1）當管內(nèi)壓力0.30.4MPa時，升溫速率510/min。（2）當管道溫度達到120 130 時，按0.1MPa/min的速率進行提壓力，升溫速率控制在5 /min。12 當速關(guān)閥前蒸汽溫度達到260 時，投軸封氣（采用1.3MPa蒸汽）。 軸封送氣前應先對軸封管道進行暖管，打開1.3MPa軸封蒸汽閥和2只倒淋閥（廠房外1只，廠房內(nèi)1樓1只）將疏水排盡。然后打開氣動汽封壓力調(diào)節(jié)閥前后截止閥，由氣動汽封壓力調(diào)節(jié)器進行調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥開度（黑鈕逆時針方向旋轉(zhuǎn)則閥門開度增大），從汽輪

15、機冒汽管上看到逸出微量的蒸汽即可。此外，嚴禁在轉(zhuǎn)子靜止時向軸封送氣，必須保證在連續(xù)盤車的狀態(tài)下向軸封送氣。向軸封送氣的時間必須恰當，沖轉(zhuǎn)前不可過早向軸封送氣，否則會使上下缸溫差增大。13 啟動起動抽汽器，使凝汽器內(nèi)迅速建立真空。啟動起動抽汽器時，應先開蒸汽閥，再開起動抽汽器管路上的抽汽閥。14 當凝汽器內(nèi)真空度達到-65KPa(G)左右時，倒換抽汽器。15 啟動二級抽汽器（先開蒸汽閥，再開抽汽閥）16 啟動一級抽汽器（先開蒸汽閥，再開抽汽閥）17 當主抽汽器運行正常后，停起動抽汽器，先關(guān)閉起動抽汽器管路上的抽汽閥，再停止蒸汽供應，防止大氣經(jīng)過起動抽汽器倒流入凝汽器而破壞真空度。18 當速關(guān)閥前

16、蒸汽溫度達到290時，即可開啟速關(guān)閥。19 聯(lián)系208控制室啟動螺桿壓縮機，開空氣增壓機臨時入口閥（汽輪機廠房1樓空氣增壓機一級冷卻器旁），使螺桿壓縮機排出的空氣一部分進入空氣增壓機，防止汽輪機啟動后空氣增壓機抽真空。20 全開隔離大閥，緩慢關(guān)閉隔離大閥的旁通閥。21 28000空分控制室解除速關(guān)油壓力低聯(lián)鎖,確認空壓機入口導葉15；空壓機放空閥全開；空氣增壓機進口閥全關(guān)；空氣增壓機二段、三段回流閥、放空閥全開；供油溫度25；潤滑油壓0.15MPa等啟動條件具備后，聯(lián)系儀表人員復位。復位后“存儲器復位OK”，“QJZBQD汽輪機允許啟動”兩部位由紅色變成綠色，然后控制室點啟動按鈕，給速關(guān)閥的電

17、磁閥送電。22 現(xiàn)場開啟速關(guān)閥。 速關(guān)閥開啟步驟：（1）確認就地盤上“準備啟動”燈亮以及速關(guān)組件上的電磁閥帶電。（2）將啟動油轉(zhuǎn)向閥1843，速關(guān)油轉(zhuǎn)向閥1842同時向逆時針方向旋轉(zhuǎn)90，建立啟動油壓。（3）當啟動油壓0.6MPa時，將速關(guān)油轉(zhuǎn)向閥1842復位（即向順時針方向旋轉(zhuǎn)90），建立速關(guān)油壓。（4）當速關(guān)油壓0.6MPa時，將啟動油轉(zhuǎn)向閥1843復位（即向順時針方向旋轉(zhuǎn)90），速關(guān)閥隨著啟動油壓的緩慢回油而逐漸開啟至全開。23 505調(diào)速器上點“run”按鈕，啟動汽輪機。啟動后轉(zhuǎn)速達到800rpm，低速暖機80min（冷態(tài)），20min（熱態(tài)）。24 現(xiàn)場停盤車電機，控制室投用速關(guān)油壓

18、力低聯(lián)鎖。25 升速到1150rpm（停留20min）；26 升速到2400rpm（停留20min）；27 升速到3200rpm（停留20min）；28 升速到5200rpm（停留20min）；29 升速到5547rpm（正常轉(zhuǎn)速 ）。505上設定2400rpm快速越過一階喘振區(qū)505上設定5200rpm快速越過二階喘振區(qū)1 空壓機及空氣增壓機卸載后，505調(diào)速器上按停車按鈕。2 視情況開凝汽器補水閥，維持熱井液位。(停汽輪機后，熱井液位會下降，如下降很快，需開凝汽器補水閥。）3 關(guān)閉隔離大閥，打開蒸汽放空閥及速關(guān)閥前2只倒淋閥進行卸壓。4 當汽輪機轉(zhuǎn)速降至300rpm時，啟動頂軸油泵、盤車電機。在現(xiàn)場汽輪機排氣端確認軸轉(zhuǎn)動，然后停頂軸油泵。5 停止抽汽器運行，先停一級抽汽器（先關(guān)閉一級抽汽器管路上的抽汽閥，再關(guān)蒸汽閥），再停二級抽汽器（先關(guān)閉二級抽汽器管路上的抽汽閥，再關(guān)蒸汽閥），關(guān)閉去抽汽器蒸汽總閥（隔離大閥旁，豎著）。6 控制室記錄機組的惰走時間（大約10分鐘）。 5處可停汽輪機：505調(diào)速器；28