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1、油化廠三聯(lián)合車(chē)間 工業(yè)汽輪機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)工業(yè)汽輪機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) 汽輪機(jī)汽輪機(jī) 汽輪機(jī)是用蒸汽來(lái)做功的旋轉(zhuǎn)式熱能動(dòng)力機(jī)械,又稱蒸汽透平。具有效率高、功率大、轉(zhuǎn)數(shù)容易控制、壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。工業(yè)汽輪機(jī)是指除電站汽輪機(jī)、船舶汽輪機(jī)以外的其他汽輪機(jī),在化工裝置中應(yīng)用的汽輪機(jī)主要用于驅(qū)動(dòng)泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等機(jī)械的汽輪機(jī)。分分 類類 汽輪機(jī)的類別和型式很多,有很多分類方法,可按熱力特性、工作原理、蒸汽初壓、結(jié)構(gòu)型式、用途等進(jìn)行分類。按熱力特性分類按熱力特性分類 凝汽式汽輪機(jī)。純凝汽式汽輪機(jī)一般簡(jiǎn)稱為凝汽式汽輪機(jī)。蒸汽在汽輪機(jī)中作功后,全部排入凝汽器。凝汽器的壓力比大氣壓力低。這類汽輪機(jī)在電力、化工等部門(mén)獲
2、得廣泛使用。凝汽式汽輪機(jī)系統(tǒng)凝汽式汽輪機(jī)系統(tǒng) 凝汽器即復(fù)水器凝汽器即復(fù)水器,是凝汽式汽輪機(jī)的重要組成部分,其工作性能直接影響到整個(gè)汽輪機(jī)裝置的熱經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行可靠性。復(fù)水器在汽輪機(jī)裝置中復(fù)水器在汽輪機(jī)裝置中執(zhí)行冷源作用,執(zhí)行冷源作用,即將凝汽式汽輪機(jī)的排汽凝結(jié)成水,并帶走蒸汽凝結(jié)時(shí)放出的熱量,建立和維持建立和維持汽輪機(jī)排汽口真空度,汽輪機(jī)排汽口真空度,使進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽膨脹到盡可能低的有力壓力,增加蒸汽的可用焓降(蒸汽具有作功的能力),最后凝結(jié)成水重新送往最后凝結(jié)成水重新送往除氧器,作為鍋爐給水,循環(huán)使用除氧器,作為鍋爐給水,循環(huán)使用,從而挺高整個(gè)裝置的熱經(jīng)濟(jì)性。 抽汽凝汽式汽輪機(jī)。蒸汽在汽輪機(jī)
3、中膨脹作功時(shí),將其中的一部分蒸汽從汽輪機(jī)中間抽出去,供工業(yè)使用或熱用戶使用,也可以供其他壓力較低的汽輪機(jī)使用,其余大部分蒸汽在后面幾級(jí)作功后排入凝汽器。抽汽壓力可以在某一范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí),稱調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)。這類汽輪機(jī)在化工部門(mén)獲得廣泛使用。抽汽凝汽式汽輪機(jī)系統(tǒng)抽汽凝汽式汽輪機(jī)系統(tǒng) 背壓式汽輪機(jī)。蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹作功后,在大于一個(gè)大氣壓壓力下排出汽缸。其排汽可供工業(yè)或其他生活用汽以及供壓力較低的汽輪機(jī)用汽。背壓式汽輪機(jī)系統(tǒng)背壓式汽輪機(jī)系統(tǒng) 多壓式汽輪機(jī)。若工藝過(guò)程中有某一個(gè)壓力的蒸汽用不完時(shí)就把這一股多余的蒸汽用管路注入汽輪機(jī)中的某個(gè)中間級(jí)內(nèi),與原來(lái)的蒸汽一起工作,這樣可以從多余的工藝蒸汽中獲得
4、能量,得到一部分有用功,使得蒸汽熱量能夠綜合利用,這類汽輪機(jī)稱為注入式汽輪機(jī),也稱多壓式或混壓式汽輪機(jī)。 按工作原理分類按工作原理分類 有沖動(dòng)式、反動(dòng)式、沖動(dòng)式和反動(dòng)式的組合汽輪機(jī)。 按結(jié)構(gòu)分類按結(jié)構(gòu)分類 按結(jié)構(gòu)汽輪機(jī)可分為單級(jí)汽輪機(jī)、多級(jí)汽輪機(jī)和速度級(jí)汽輪機(jī)。 單級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)。這種汽輪機(jī)只有一個(gè)級(jí)。因?yàn)槠涔β市 ⑿实?,但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,般用來(lái)驅(qū)動(dòng)泵、風(fēng)機(jī)等輔助設(shè)備。單級(jí)汽輪機(jī)在大型化工企業(yè)中獲得廣泛使用。 多級(jí)汽輪機(jī)。這種汽輪機(jī)有兩個(gè)以上的級(jí)。因?yàn)槠涔β蚀?、轉(zhuǎn)速高、效率高,在各個(gè)工業(yè)部門(mén)都獲得廣泛使用。按工作原理分類按工作原理分類 汽輪機(jī)將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功汽輪機(jī)將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功通
5、常是通過(guò)沖動(dòng)作用原理和反動(dòng)作用通常是通過(guò)沖動(dòng)作用原理和反動(dòng)作用原理這兩種方式實(shí)現(xiàn)的。原理這兩種方式實(shí)現(xiàn)的。 沖動(dòng)作用原理沖動(dòng)作用原理:蒸汽只在噴嘴中膨脹(沖動(dòng)式汽輪機(jī)蒸汽主要在靜葉中膨脹,在動(dòng)葉中只有少量的膨脹。 ),壓力降低,速度增加,熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。高速汽流流經(jīng)動(dòng)葉片時(shí),汽流方向改變,產(chǎn)生了對(duì)葉片的沖動(dòng)力,推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)作功,將蒸汽動(dòng)能變成轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。在動(dòng)葉通道中,汽流只改變方向,壓力和溫度都不變。 反動(dòng)作用原理反動(dòng)作用原理:從容器中高速流出的氣體給容器一個(gè)與氣體流動(dòng)方向相反的力稱為反動(dòng)力。汽流在動(dòng)葉片中降溫降壓向出汽邊流動(dòng),由于蒸汽的流動(dòng),使其對(duì)動(dòng)葉產(chǎn)生反作用力,推動(dòng)葉片運(yùn)動(dòng),向外輸
6、出機(jī)械功,這就是反動(dòng)作用原理。 反動(dòng)式汽輪機(jī)蒸汽在靜葉和動(dòng)葉中膨脹,而且膨脹程度相同。沖動(dòng)式和反動(dòng)式汽輪機(jī)的區(qū)別在于:沖動(dòng)式和反動(dòng)式汽輪機(jī)的區(qū)別在于:1.反動(dòng)式汽輪機(jī)的動(dòng)葉片出入口側(cè)的橫截面不對(duì)稱,葉型入口較肥大,而出口側(cè)較薄。蒸汽流道從入口到出口呈濺縮狀。而沖動(dòng)式汽輪機(jī)的動(dòng)葉片出入口側(cè)的橫截面相對(duì)比較勻稱,氣流流道從入口到出口其面積基本不變。2.沖動(dòng)式汽輪機(jī)中的蒸汽的壓力降產(chǎn)生在隔板的噴嘴中,反動(dòng)式汽輪機(jī)中蒸汽的壓力降產(chǎn)生在裝在汽缸上的靜葉片和裝在轉(zhuǎn)子上的動(dòng)葉片中。沖動(dòng)式汽輪機(jī)的動(dòng)葉片裝在葉輪上。反動(dòng)式汽輪機(jī)的葉片裝在轉(zhuǎn)鼓上。3.為了平衡推力,在沖動(dòng)式汽輪機(jī)葉片上開(kāi)有平衡孔,而反動(dòng)式汽輪機(jī)在
7、轉(zhuǎn)鼓上設(shè)有平衡活塞。沖動(dòng)式葉片沖動(dòng)式葉片反動(dòng)式葉片反動(dòng)式葉片 在實(shí)際汽輪機(jī)中,由于機(jī)械結(jié)構(gòu)等方面的限制,使從噴嘴中流出來(lái)的汽流,不能與動(dòng)葉片運(yùn)動(dòng)方向完全相同,而是有一定夾角。動(dòng)葉片也不是一個(gè)簡(jiǎn)單的半圓弧,而是由好幾段曲線組成,但其基本原理不變。在反動(dòng)式汽輪機(jī)中,噴嘴和動(dòng)葉片都做成截面逐漸收縮的汽流通道,蒸汽在噴嘴和動(dòng)葉片中都要降壓、膨脹和加速。汽輪機(jī)按照蒸汽參數(shù)(壓力和溫度)分為汽輪機(jī)按照蒸汽參數(shù)(壓力和溫度)分為: 低壓汽輪機(jī):主蒸汽壓力小于1.47Mpa; 中壓汽輪機(jī):主蒸汽壓力在1.963.92Mpa; 高壓汽輪機(jī):主蒸汽壓力在5.889.8Mpa; 超高壓汽輪機(jī):主蒸汽壓力在11.77
8、13.93Mpa; 亞臨界壓力汽輪機(jī):主蒸汽壓力在15.6917.65Mpa; 超臨界壓力汽輪機(jī):主蒸汽壓力大于22.15Mpa; 超超臨界壓力汽輪機(jī):主蒸汽壓力大于32Mpa;結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和零部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和零部件工業(yè)汽輪機(jī)主要由主汽閥、調(diào)節(jié)閥、缸體、轉(zhuǎn)子、支承裝置、滑銷系統(tǒng)、調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)等組成。 中壓蒸汽首先經(jīng)過(guò)用法蘭螺栓連接在工業(yè)汽輪機(jī)缸體上的主汽閥,流入工業(yè)汽輪機(jī)缸體上部的調(diào)節(jié)閥室,并由調(diào)節(jié)閥門(mén)控制進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽量,蒸汽首先流過(guò)第一級(jí),然后依次流過(guò)后面各級(jí),逐級(jí)膨脹作功后由排汽缸排入凝汽器。 凝汽式汽輪機(jī)凝汽式汽輪機(jī) 缸體為水平剖分結(jié)構(gòu),分上半缸和下半缸。汽缸沿軸向又分為前汽缸和排汽缸兩部
9、分,兩者中間用螺栓連接。第一級(jí)噴嘴安裝在高壓蒸汽室的噴嘴弧段上,其余各級(jí)噴嘴安裝在相應(yīng)級(jí)的隔板上,各級(jí)隔板都安裝在汽缸隔板槽中。在缸體下部設(shè)有疏水口,用來(lái)排放凝聚的冷凝水;在低壓段的上部開(kāi)有排汽口,把蒸汽引入凝汽器。 缸體采用撓性支承板支撐,前軸承座下有一撓性支承板,支承前軸承座與前半缸重量,在排汽端兩側(cè)有兩個(gè)與軸中心線平行的撓性支承板,支撐后軸承座與后半缸重量,在下汽缸前端同軸承座間設(shè)有立銷。開(kāi)車(chē)時(shí)前支承板起縱銷作用,引導(dǎo)汽缸和前軸承座一起沿軸向向前膨脹,兩后支承板起橫銷作用,引導(dǎo)汽缸左右方向膨脹。汽缸前端同軸承座間的立銷作用是引導(dǎo)汽缸垂直方向膨脹,并保證汽缸同前軸承座對(duì)中。 轉(zhuǎn)子為合金鋼整
10、鍛轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子上還安裝有推力盤(pán)、聯(lián)軸器、危急保安器等部件。轉(zhuǎn)子的前后徑向軸承均采用五油楔可傾瓦軸承,止推軸承采用金斯伯雷軸承。(1)組成和作用 汽輪機(jī)中所有轉(zhuǎn)動(dòng)部件的組合體稱做轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)最重要的部件之一。它包括主軸、葉輪或轉(zhuǎn)鼓、動(dòng)葉片、止推盤(pán)、危急保安器、聯(lián)軸器及其他裝在軸上的零部件。 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的作用是將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的作用是將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能械能,傳遞作用在葉片上的蒸汽圓周分力所產(chǎn)生的扭矩,向外輸出機(jī)械功,以驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)、泵等。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子(2)結(jié)構(gòu)型式 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子按結(jié)構(gòu)型式可分為輪式轉(zhuǎn)子和鼓式轉(zhuǎn)子兩種。 輪式轉(zhuǎn)子是在主軸上直接鍛出或以過(guò)盈形式安裝有若干級(jí)葉輪,動(dòng)葉片安
11、裝在葉輪外緣上,這種轉(zhuǎn)子主要應(yīng)用在沖動(dòng)式汽輪機(jī)上。 鼓式轉(zhuǎn)子主軸中間部位較粗,外形像鼓筒一樣,轉(zhuǎn)鼓外緣加工有周向溝槽,轉(zhuǎn)子的各級(jí)動(dòng)葉片就直接安裝在周向溝槽中,這種轉(zhuǎn)子通常應(yīng)用在動(dòng)葉片前后有一定壓差的反動(dòng)式汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上。鼓式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,彎曲剛度大,但由于反動(dòng)式汽輪機(jī)軸向推力較大,所以鼓式轉(zhuǎn)子一般帶有平衡活塞。 按制造工藝轉(zhuǎn)子可分為整鍛式、套裝式、焊接式等。轉(zhuǎn)子葉片轉(zhuǎn)子葉片(1)作用 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片又稱動(dòng)葉片,也稱做工作葉片。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片是汽輪機(jī)中重要零部件之一,它裝滿了葉輪一周,由噴嘴流出的高速汽流流進(jìn)動(dòng)葉片時(shí),其速度的大小和方向都是一定的,在動(dòng)葉片中,汽流由于受動(dòng)葉片的阻礙(作用力),改變
12、原來(lái)的速度大小和方向,這時(shí)汽輪機(jī) 必然給動(dòng)葉片一個(gè)反作用力,該反作用力沿轉(zhuǎn)子輪周方向的分力,推動(dòng)轉(zhuǎn)子作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),對(duì)外作功,將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能。因此其技術(shù)狀況對(duì)汽輪機(jī)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有直接的影響。(2)結(jié)構(gòu) 葉片一般可以分為三個(gè)組成部分,即葉型部分、葉根部分和葉頂部分。葉型部分又稱為工作部分,葉頂部分也稱為連接件,自由葉片僅有葉型和葉根兩部分。 葉型部分(葉身)。是葉片最主要的部分,汽流流經(jīng)葉型部分時(shí),蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,因此葉型部分是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的部位。葉片工作部分的橫截面形狀稱為葉型,其周線稱為型線。 葉根部分。用來(lái)將葉片固定在葉輪或轉(zhuǎn)鼓上。對(duì)葉根的要求是將葉片牢固地固定
13、在輪緣中,在任何工作條件下保證葉片在轉(zhuǎn)子中位置不變。常用的葉根形式有T形、叉形、縱樹(shù)形等。 葉頂部分(葉冠)。包括葉片頂部的圍帶、鉚頭和拉筋等。 汽輪機(jī)高壓段的動(dòng)葉片一般都裝有圍帶,圍帶在葉片頂部形成一個(gè)蓋板,可以防止葉片頂部的漏汽,提高汽輪機(jī)的效率。圍帶有兩種結(jié)構(gòu)型式,一種是整體圍帶結(jié)構(gòu),另外一種結(jié)構(gòu)型式是外加圍帶,圍帶靠葉片頂端的鉚釘將葉片鉚接在葉片上,在葉片頂部形成一層蓋板。 拉筋是一根6-12mm的金屬絲或者金屬管,穿過(guò)葉片中間的拉筋孔,將幾個(gè)葉片連成一個(gè)葉片組。如果葉片與拉筋之間用銀焊焊牢,稱為焊接拉筋,如果拉筋穿過(guò)葉片中的拉筋孔是松裝而不焊牢,稱為松裝拉筋。隔板(1)作用 沖動(dòng)式多
14、級(jí)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)以后的級(jí)稱壓力級(jí),各級(jí)間都用隔板隔開(kāi),因此,隔板是汽輪機(jī)各級(jí)的間壁,其上安裝有噴嘴,同時(shí)還起到阻止級(jí)間漏汽的作用。噴嘴葉柵與轉(zhuǎn)子上相應(yīng)的葉輪上的工作葉柵構(gòu)成一個(gè)級(jí),所以可以說(shuō),用隔板使每個(gè)葉輪都在一個(gè)相應(yīng)的蒸汽室內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。(2)構(gòu)成 隔板由隔板體、噴嘴、外緣以及隔板內(nèi)圓汽封等組成。按噴嘴在隔板上的固定方法不同,可分為焊接隔板與鑄造隔板。靜葉片靜葉片(1)作用 汽輪機(jī)靜葉片汽輪機(jī)靜葉片又稱噴嘴,其作用是蒸汽在作用是蒸汽在噴嘴中流動(dòng)時(shí)降壓、升速,將熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能?chē)娮熘辛鲃?dòng)時(shí)降壓、升速,將熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能,并使高速汽流按一定的方向噴向工作葉片并使高速汽流按一定的方向噴向工作葉片。(2)結(jié)構(gòu)
15、 調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴是直接安裝在高壓蒸汽噴嘴室中的,調(diào)節(jié)級(jí)的噴嘴按需要分成幾個(gè)噴嘴組,每一個(gè)噴嘴組由一個(gè)調(diào)節(jié)汽閥控制。 沖動(dòng)式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)以后的各級(jí)噴嘴均安裝在相應(yīng)各級(jí)的隔板上,在整周均勻分布。 在反動(dòng)式汽輪機(jī)中通常不使用隔板,各反動(dòng)級(jí)靜葉片直接安裝在汽輪機(jī)缸體上或靜葉持環(huán)上,靜葉持環(huán)再安裝在汽輪機(jī)缸體上。高壓段的靜葉片一般都帶有圍帶,它可提高靜葉片的強(qiáng)度和密封效果,圍帶也分自帶和鉚接兩種。 采用靜葉持環(huán)結(jié)構(gòu),把反動(dòng)式汽輪機(jī)的幾級(jí)甚至幾十級(jí)的靜葉片分成幾段安裝在相應(yīng)的數(shù)個(gè)靜葉持環(huán)上,簡(jiǎn)化了汽輪機(jī)缸體結(jié)構(gòu),也方便了檢修。缸體缸體(1 1)作用)作用 汽輪機(jī)缸體主要用來(lái)支撐轉(zhuǎn)子、隔板、靜葉持環(huán)、調(diào)節(jié)閥等部
16、件,容納并通過(guò)蒸汽,保證蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)完成能量的轉(zhuǎn)換作功過(guò)程,同時(shí)把汽輪機(jī)的噴嘴、靜葉、轉(zhuǎn)子等與大氣隔開(kāi),形成密封腔體。(2 2)受力分析和結(jié)構(gòu)要求)受力分析和結(jié)構(gòu)要求 受力分析。受力分析。在汽缸上產(chǎn)生的作用力主要有以下幾種。 a.汽缸壁的內(nèi)外壓力差。高壓段汽缸內(nèi)壓力高于大氣壓,汽缸壁承受著向外的張力,而凝汽式汽輪機(jī)的低壓段汽缸中的壓力低于大氣壓,汽缸壁承受著向內(nèi)的壓力。沿著汽缸軸向作用在汽缸壁上的壓力是不同的,因?yàn)檎羝诟變?nèi)膨脹,壓力降低,此外蒸汽壓力隨工況而改變,尤其是啟動(dòng)、停機(jī)時(shí)變化更大。 b.噴嘴和隔板或靜葉片對(duì)汽缸的作用力。當(dāng)蒸汽流過(guò)噴嘴組、隔板上的噴嘴或者靜葉片時(shí),產(chǎn)生一個(gè)反力作用
17、于汽缸上,使汽缸受到一個(gè)與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的力矩。該力矩也隨著工況的改變而變化。 c.由蒸汽壓力所產(chǎn)生的軸向拉應(yīng)力。 d.承受汽缸本體以及固定在汽缸上的零部件的重量。 e.如果低壓端軸承安裝在排汽缸上,汽缸還要承受轉(zhuǎn)子的部分重量和振動(dòng)。 f.汽缸連接的進(jìn)氣管、抽汽管對(duì)汽缸產(chǎn)生作用力。 g.汽缸運(yùn)行過(guò)程中由于溫差引起的熱應(yīng)力。 結(jié)構(gòu)要求。結(jié)構(gòu)要求。為了保證汽輪機(jī)汽缸在運(yùn)行時(shí)的安全、使用方便以及節(jié)約金屬材料等,一般對(duì)汽缸結(jié)構(gòu)有以下要求。 a.應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的氣動(dòng)性能,汽缸的結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱,汽缸直徑、缸壁厚度及其他尺寸不應(yīng)有突變處,盡可能減薄缸壁厚度,盡量避免出現(xiàn)平壁和特別笨重的水平
18、中分面法蘭。 b.為避免產(chǎn)生過(guò)大的熱應(yīng)力,除汽缸形狀應(yīng)力求對(duì)稱、均勻以外,還要保證汽缸能夠自由膨脹,有完整可靠的定位與膨脹滑銷系統(tǒng)來(lái)保證轉(zhuǎn)子與汽缸的對(duì)中性不變或變化很小。 c.合理地使用金屬材料,通常采用垂直中分面結(jié)構(gòu),這樣前、后汽缸可以采用不同的金屬材料,節(jié)約耐高溫貴重金屬。 d.工藝性好,便于制造、安裝、檢修以及運(yùn)輸。 e.下汽缸應(yīng)開(kāi)有疏水孔,以排除凝結(jié)水。缸體結(jié)構(gòu)缸體結(jié)構(gòu)汽輪機(jī)缸體為檢修方便,一般設(shè)有水平中分面。為了合理利用材料,還常沿軸向分為兩段,高壓段因承受壓力、溫度較高,通常用耐高溫貴重金屬材料制造,而低壓段則常采用鑄鐵澆鑄或鋼板焊接結(jié)構(gòu)。 對(duì)于中低壓汽輪機(jī),一般采用單層汽缸結(jié)構(gòu),
19、即靜葉片或靜葉持環(huán)、隔板直接安裝在汽缸中。 外缸體一般通過(guò)本身的貓爪(或搭腳)支撐在機(jī)座上,機(jī)座又用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上?;N系統(tǒng)滑銷系統(tǒng) 汽輪機(jī)在啟動(dòng)、停機(jī)和變工況運(yùn)行時(shí),汽缸各部分的溫度都要發(fā)生很大的變化,會(huì)產(chǎn)生很大的熱膨脹和收縮,如果這種脹縮不合理或受到阻礙,就會(huì)造成汽缸的變形、機(jī)組的振動(dòng)甚至動(dòng)、靜部件發(fā)生摩擦和碰撞。因此,汽輪機(jī)缸體都設(shè)有一套滑銷系統(tǒng)。 一般采用在汽缸前、后端下部設(shè)立銷,前軸承座或前機(jī)座下面設(shè)縱銷,在排汽端兩側(cè)搭板下設(shè)橫銷的辦法給缸體定位,保證運(yùn)行時(shí)缸體按規(guī)定方向膨脹。也有一些汽輪機(jī)外缸體采用撓性支撐板支撐,利用支撐板的彈性變形保證機(jī)組均勻合理地膨脹。 汽輪機(jī)內(nèi)缸在外缸
20、中一般采用位于其中心線兩側(cè)的掛耳支撐,內(nèi)缸上的掛耳和外缸間設(shè)有定位銷,起給內(nèi)缸軸向定位和橫向膨脹導(dǎo)向的作用,內(nèi)缸下部同外缸間設(shè)有縱向滑銷,起給內(nèi)缸橫向定位的作用。對(duì)有水平中分面的內(nèi)缸來(lái)說(shuō),也有下缸貓爪支撐和上缸貓爪支撐兩種支撐方式,利用上缸貓爪支撐法,能有效地保證內(nèi)缸在受熱膨脹后,其內(nèi)缸中心同外缸體中心保持一致。(1 1)分類)分類 對(duì)于工業(yè)透平機(jī)械(汽輪機(jī)、離心壓縮機(jī)),從承受載荷的角度來(lái)說(shuō),常用的是支撐軸承和止推軸承兩類。支撐軸承的作用是承受轉(zhuǎn)子重量和其他附加徑向力,保持轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)中心與汽缸中心一致,并在一定的轉(zhuǎn)速下正常運(yùn)行。軸承軸承 止推軸承的作用是承受轉(zhuǎn)子的軸向力,限制轉(zhuǎn)子的軸向竄動(dòng),保
21、持轉(zhuǎn)子在汽缸中的軸向位置。從軸承的工作原理角度來(lái)說(shuō),普遍采用動(dòng)壓軸承。動(dòng)壓軸承就是依靠本身軸頸(或止推盤(pán))的回轉(zhuǎn),把潤(rùn)滑油帶入軸(或止推盤(pán))與軸承之間,建立起油壓而把軸支撐起來(lái)(或承受轉(zhuǎn)子的軸向推力)的軸承。 汽輪機(jī)、離心壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速很高,它們的支持軸承線速度一般在 50m/s以上,止推軸承線速度一般在80m/s以上,均屬于高速滑動(dòng)軸承,所以對(duì)軸承的要求是安全可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、抗振性好、使用壽命長(zhǎng),尤其突出的是要求高度可靠。與其他軸承相比,動(dòng)壓軸承能夠更好地滿足這些要求。(2 2)動(dòng)壓軸承的工作原理)動(dòng)壓軸承的工作原理 動(dòng)壓軸承在運(yùn)行過(guò)程中,軸承與軸頸之間會(huì)形成一層薄薄的油膜,這層油膜可以使軸浮起
22、來(lái)。對(duì)于止推軸承,在止推軸承和瓦塊之間形成楔狀間隙,止推盤(pán)旋轉(zhuǎn),由于潤(rùn)滑油有一定的黏性,止推盤(pán)把油帶進(jìn)這個(gè)間隙中,進(jìn)油口大,出油口小,便在油楔中形成油模壓力,承受轉(zhuǎn)子的軸向推力。同樣,在徑向軸承運(yùn)行過(guò)程中,由于軸頸不停地回轉(zhuǎn),軸頸便把潤(rùn)滑油帶入軸頸與軸承之間,從而形成了一層薄薄的油膜。由于軸頸與軸承中心并不同心,而是有一個(gè)偏心,這種楔形油膜可使沉重的軸浮起來(lái)。 概括來(lái)說(shuō),動(dòng)壓軸承為了獲得液體潤(rùn)滑,在結(jié)構(gòu)上必須滿足有楔形間隙的要求,使進(jìn)油口大與出油口小。軸承油膜的形成以及產(chǎn)生油膜壓力的大小受軸的轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑油的黏度、軸承間隙和軸承承受的負(fù)荷等因素的影響。一般來(lái)說(shuō),軸的轉(zhuǎn)速越高,油的黏度越大,被帶進(jìn)
23、的油就越多,油膜壓力就越大,承受的載荷也就越大。但是,油的黏度過(guò)大,會(huì)使油分布不均勻,增加摩擦損失,不能保持良好的潤(rùn)滑效果。軸承間隙過(guò)大,對(duì)油膜形成不利,并增加油的消耗量;軸承間隙過(guò)小,又會(huì)使油量不足,不能滿足軸冷卻的要求。一定的軸承結(jié)構(gòu),在一定的轉(zhuǎn)速下,只能承受相當(dāng)?shù)呢?fù)荷,如果負(fù)荷過(guò)大,油膜形成會(huì)很困難,當(dāng)超過(guò)軸承的承載能力時(shí),軸瓦就會(huì)被燒壞。(3)常用的徑向軸承 在工業(yè)汽輪機(jī)上常用的徑向軸承有圓瓦軸承、橢圓瓦軸承、多油楔固定軸承和可傾瓦軸承。近年來(lái)在高速透平機(jī)械上主要采用了可傾瓦軸承. 可傾瓦軸承可傾瓦軸承主要由軸承殼、兩側(cè)油封和可以自由擺動(dòng)的瓦塊構(gòu)成。這種軸承由三個(gè)或更多個(gè)瓦塊所組成,一
24、般是五塊瓦。軸瓦可以擺動(dòng)。沿軸頸的周?chē)鶆蚍植嘉鍌€(gè)瓦塊,各自可以繞自身的一個(gè)支點(diǎn)擺動(dòng)。在軸頸的正下方有一個(gè)瓦塊,以便停機(jī)時(shí)支撐軸頸及冷態(tài)時(shí)用于找正。瓦塊與軸頸有正常軸承間隙量,瓦塊澆注有巴氏合金,巴氏合金厚度為0.8-2.5mm.為了保證巴氏合金與瓦塊緊密貼合,在瓦塊上預(yù)制出溝槽。軸承殼體上下水平剖分,安裝在軸承座內(nèi),并用螺栓和定位銷釘定位以保證對(duì)中,為了防止軸承殼體轉(zhuǎn)動(dòng),裝有一個(gè)徑向定位銷釘。一般情況下,軸承殼體外徑緊配在軸承座內(nèi)。可傾瓦軸承可傾瓦軸承 常用的止推軸承常用的止推軸承 在工業(yè)汽輪機(jī)上常用的止推軸承有米楔爾止推軸承和金斯伯雷止推軸承,這些軸承的共同特點(diǎn)是有多個(gè)活動(dòng)的止推瓦塊,在瓦
25、塊后有承力點(diǎn),止推瓦塊可以繞支點(diǎn)擺動(dòng),以形成最佳狀態(tài)的潤(rùn)滑油膜。米楔爾止推軸承止推塊同基環(huán)直接接觸,是單層的;金斯伯雷止推軸承是止推塊下還有上、下水準(zhǔn)塊,然后才是基環(huán),是三層結(jié)構(gòu) 。 米楔爾止推軸承的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,軸向尺寸?。蝗秉c(diǎn)是當(dāng)瓦塊厚度稍有差別或軸承基環(huán)同止推盤(pán)平行度有誤差時(shí),每瓦塊間負(fù)荷不能調(diào)節(jié),會(huì)造成部分瓦塊過(guò)載。 金斯伯雷止推軸承的優(yōu)點(diǎn)是瓦塊間載荷分布均勻,調(diào)節(jié)靈活,能自動(dòng)補(bǔ)償轉(zhuǎn)子不對(duì)中、偏斜;缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需要軸向安裝尺寸較長(zhǎng)。金斯伯雷止推軸承的結(jié)構(gòu)中,止推瓦塊下墊有上水準(zhǔn)塊、下水準(zhǔn)塊和基環(huán),它們之間用球面支點(diǎn)接觸,保證止推瓦塊、水準(zhǔn)塊可以自由擺動(dòng),使載荷分布均勻。止推瓦塊由
26、碳鋼制成,上面澆鑄巴氏合金,其厚度應(yīng)小于汽輪機(jī)動(dòng)、靜部分間的最小軸向間隙,目的是一旦巴氏合金熔化后,止推盤(pán)尚有鋼圈支撐著,短時(shí)間內(nèi)不致引起汽輪機(jī)內(nèi)動(dòng)、靜部分碰傷,一般巴氏合金厚度為1-1.5mm。調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)1 1、作用、作用 提高或改善熱力系統(tǒng)的熱循環(huán)效率,對(duì)熱力系統(tǒng)進(jìn)行功率或熱量平衡。 工業(yè)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用主要有以下兩點(diǎn):一方面是調(diào)節(jié)汽輪機(jī)與被驅(qū)動(dòng)的機(jī)械所組成機(jī)組的機(jī)械參數(shù)(如轉(zhuǎn)速、功率等);另一方面是調(diào)節(jié)既與汽輪機(jī)本身有關(guān)又與整個(gè)工藝系統(tǒng)有關(guān)的熱力參數(shù)和氣動(dòng)參數(shù)(如背壓壓力、抽汽壓力、離心壓縮機(jī)的入口或出口壓力等)2 2、分類、分類 汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)按其調(diào)節(jié)閥動(dòng)作時(shí)所需能量的供應(yīng)
27、來(lái)源可分為直接調(diào)節(jié)和間接調(diào)節(jié)兩大類。(1)直接調(diào)節(jié) 當(dāng)汽輪機(jī)負(fù)荷瞬間降低時(shí),轉(zhuǎn)速升高,調(diào)速器飛錘離心力增大,使滑環(huán)上移,通過(guò)杠桿的傳動(dòng),關(guān)小調(diào)節(jié)閥,減小汽輪機(jī)發(fā)出的功率,直至與外界負(fù)荷重新平衡為止;汽輪機(jī)負(fù)荷增加時(shí)其動(dòng)作相反。由于這種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)閥動(dòng)作所需的能量直接由轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)調(diào)速器供給,所以稱為直接調(diào)節(jié)。由于調(diào)速器的能量有限,使得直接調(diào)節(jié)的應(yīng)用范圍只限于小功率汽輪機(jī)。(2)間接調(diào)節(jié) 功率稍大的汽輪機(jī),由于開(kāi)啟調(diào)節(jié)閥需要較大的提升力,所以需要將感應(yīng)機(jī)構(gòu)的輸出信號(hào)在能量上通過(guò)中間環(huán)節(jié)加以放大,這種調(diào)節(jié)系統(tǒng)稱為間接調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)里,調(diào)速器滑環(huán)所帶動(dòng)的不是調(diào)節(jié)閥,而是一個(gè)斷流式滑閥(又稱
28、錯(cuò)油門(mén))。3.3.感應(yīng)機(jī)構(gòu)感應(yīng)機(jī)構(gòu) 也稱感應(yīng)元件,或稱測(cè)量元件、敏感元件,其作用是將一種物理量轉(zhuǎn)換成為與調(diào)節(jié)過(guò)程相適應(yīng)的另一種物理量(如將轉(zhuǎn)速、壓力的變化轉(zhuǎn)換成機(jī)械位移等)。調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的感應(yīng)元件的工作原理是基于對(duì)給定值的任何偏差作出反應(yīng),以感受到該偏差送給調(diào)節(jié)系統(tǒng)后面的環(huán)節(jié),完成整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)作。被調(diào)節(jié)的對(duì)象和要求不同,所采用的感應(yīng)元件往往也不同,對(duì)于同一對(duì)象,當(dāng)所采用的調(diào)節(jié)系統(tǒng)不同時(shí),也可能需要采用不同的感應(yīng)元件,因此,感應(yīng)元件的種類是相當(dāng)多的。在工業(yè)汽輪機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,應(yīng)用較多的有轉(zhuǎn)速、壓力等感應(yīng)元件。 調(diào)速器 在汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,通常把能對(duì)轉(zhuǎn)速偏差作出敏感反應(yīng),并相應(yīng)地輸出一個(gè)與它
29、成函數(shù)關(guān)系的適當(dāng)信號(hào)的感應(yīng)機(jī)構(gòu)稱為調(diào)速器。調(diào)速器的任務(wù)有兩個(gè):一是當(dāng)速度給定值不變時(shí)維持機(jī)組在給定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn);二是通過(guò)改變速度給定值,使機(jī)組能在規(guī)定范圍內(nèi)的任意轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)。按工作原理可分為機(jī)械離心式、液壓離心式、電子式等幾大類。4 4、放大機(jī)構(gòu)、放大機(jī)構(gòu) 對(duì)高參數(shù)、大功率的汽輪機(jī)來(lái)說(shuō),開(kāi)啟調(diào)節(jié)閥時(shí)所需的能量較大,由于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)輸出的信號(hào),其能量和變化幅度均較小,因此無(wú)論在功率上或位移上都不足以打開(kāi)調(diào)節(jié)閥和提升必要的高度。所以一般的汽輪機(jī)都需要經(jīng)一些中間環(huán)節(jié)將其能量和幅度加以放大,再去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。這些中間環(huán)節(jié)統(tǒng)稱傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu),其作用就是進(jìn)行信號(hào)的傳遞、轉(zhuǎn)換和放大。在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,傳動(dòng)
30、放大機(jī)構(gòu)的輸入即是轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)的輸出,傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的輸出一般為油動(dòng)機(jī)活塞的位移。5、執(zhí)行機(jī)構(gòu) 汽輪機(jī)的功率調(diào)節(jié),是通過(guò)改變調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度進(jìn)而改變汽輪機(jī)的進(jìn)汽量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。油動(dòng)機(jī)可直接帶動(dòng)調(diào)節(jié)閥,但通常是經(jīng)傳動(dòng)裝置間接地帶動(dòng)調(diào)節(jié)閥,因此調(diào)節(jié)閥及其傳動(dòng)裝置被稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入信號(hào)是傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的輸出信號(hào),執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出信號(hào)是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度變化。(1)傳動(dòng)裝置。 油動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)調(diào)節(jié)閥的,調(diào)節(jié)閥閥桿直接同油動(dòng)機(jī)活塞桿相連,中間不需要傳動(dòng)裝置,但大部分情況下還是由傳動(dòng)裝置帶動(dòng)調(diào)節(jié)閥。傳動(dòng)裝置一般采用杠桿傳動(dòng)。(2)調(diào)節(jié)閥 調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽量,主要由閥桿、提板、閥頭等部分組成,每個(gè)調(diào)節(jié)
31、汽閥獨(dú)立地控制著一組噴嘴。在負(fù)荷變動(dòng)時(shí),通過(guò)開(kāi)幾個(gè)閥而另幾個(gè)閥關(guān)閉的方式控制進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽量。例如,滿負(fù)荷時(shí)閥門(mén)會(huì)全開(kāi),在某一負(fù)荷時(shí),會(huì)開(kāi)啟三個(gè)而全關(guān)另外兩個(gè)。當(dāng)然,在部分負(fù)荷時(shí)也完全可能某閥是半開(kāi)狀態(tài)。由于在結(jié)構(gòu)安排上使這些閥依次開(kāi)啟,并且只有當(dāng)前一個(gè)調(diào)節(jié)汽閥基本全開(kāi)之后,后一個(gè)調(diào)節(jié)汽閥才開(kāi)始開(kāi)啟,因此,處于半開(kāi)狀態(tài)的閥只能有一個(gè),也就是說(shuō),節(jié)流過(guò)程只可能在某一個(gè)調(diào)節(jié)汽閥中產(chǎn)生,使節(jié)流損失減到最小。保安系統(tǒng)保安系統(tǒng)1.1.作用作用 汽輪機(jī)除了具有高水平的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)外,還備有對(duì)轉(zhuǎn)速、軸向位移、熱應(yīng)力、振動(dòng)等主要參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視的元件。這些元件監(jiān)視汽輪機(jī)的運(yùn)行參數(shù),當(dāng)參數(shù)超過(guò)了一定的安全范圍時(shí),
32、保護(hù)系統(tǒng)就開(kāi)始工作,或者使汽輪機(jī)減少負(fù)荷,或者使汽輪機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。另外,這些保護(hù)元件往往還同時(shí)具備指示被監(jiān)視參數(shù)的作用,對(duì)于汽輪機(jī)正常運(yùn)行也有很大的意義。(1)超速保護(hù)。當(dāng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速超過(guò)一定安全范圍(一般是超過(guò)最高連續(xù)運(yùn)行轉(zhuǎn)速的10%左右)時(shí),危急保安器動(dòng)作,通過(guò)液壓傳動(dòng)元件,關(guān)閉主汽閥,使汽輪機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。(2)軸向位移和差脹保護(hù)。當(dāng)軸向位移或差脹超過(guò)一定的安全范圍時(shí),通過(guò)聯(lián)鎖動(dòng)作或危急保安器動(dòng)作,使汽輪機(jī)停車(chē)。(3)熱應(yīng)力保護(hù)。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子或汽缸的熱應(yīng)力超過(guò)了安全范圍時(shí),限制汽輪機(jī)功率或轉(zhuǎn)速的變化速度。(4)振動(dòng)保護(hù)。當(dāng)汽輪機(jī)的軸或外殼振動(dòng)超過(guò)一定值時(shí),發(fā)出報(bào)警信號(hào);當(dāng)振動(dòng)值進(jìn)一步升高超過(guò)安
33、全范圍時(shí),發(fā)出聯(lián)鎖信號(hào),使汽輪機(jī)停車(chē)。(5)低油壓保護(hù)。當(dāng)汽輪機(jī)的潤(rùn)滑油或控制油壓力低于一定數(shù)值時(shí),發(fā)出報(bào)警信號(hào),同時(shí)啟動(dòng)輔助潤(rùn)滑油泵;若油壓繼續(xù)降低至某一設(shè)定值時(shí),發(fā)出聯(lián)鎖信號(hào),使汽輪機(jī)停車(chē)。(6)蒸汽壓力、溫度保護(hù)。當(dāng)主蒸汽壓力、溫度參數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)范圍時(shí),開(kāi)始減小汽輪機(jī)功率;若主蒸汽參數(shù)進(jìn)一步下降或上升,同標(biāo)準(zhǔn)值偏差超出限制值時(shí),發(fā)出聯(lián)鎖信號(hào),使汽輪機(jī)停車(chē)。(7)低真空保護(hù)。當(dāng)汽輪機(jī)排汽壓力升高至某一數(shù)值時(shí),發(fā)出報(bào)警信號(hào);若排汽壓力繼續(xù)升高至某一設(shè)定值時(shí),發(fā)出聯(lián)鎖信號(hào),使汽輪機(jī)停車(chē)。2.2.主要元件主要元件 (1)主汽閥(緊急停車(chē)閥、緊急切斷閥) 主汽閥裝在調(diào)節(jié)閥前,是蒸汽系統(tǒng)和汽輪機(jī)之間的
34、主要切斷裝置,在汽輪機(jī)正常工作時(shí),主汽閥是全開(kāi)的。當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí),就立即關(guān)閉,切斷供給汽輪機(jī)的蒸汽,使機(jī)組立即停車(chē),避免機(jī)組遭到破壞。有些汽輪機(jī)的主汽閥還擔(dān)負(fù)著在啟動(dòng)過(guò)程中控制進(jìn)入汽輪機(jī)蒸汽量的任務(wù),使汽輪機(jī)逐步升速,直到達(dá)到調(diào)速器所能控制的轉(zhuǎn)速。 (2 2)危急保安器)危急保安器 為了防止汽輪機(jī)超出預(yù)定的轉(zhuǎn)速,通常均設(shè)置超速保護(hù)機(jī)構(gòu),這個(gè)機(jī)構(gòu)稱為危急保安器。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過(guò)一定的限度時(shí)(此限度一般為最高連續(xù)運(yùn)行轉(zhuǎn)速的110% 左右),危急保安器動(dòng)作,通過(guò)各種不同的機(jī)構(gòu)使跳閘油泄壓,主汽閥關(guān)閉,從而切斷汽源使汽輪機(jī)停機(jī)。 通常采用的危急保安器的型式有兩種,一種為飛錘離心式,另一種為偏心
35、飛環(huán)式,雖然其結(jié)構(gòu)不同,但其作用原理是相同的。 一般汽輪機(jī)上還設(shè)有電子測(cè)速探頭,用于監(jiān)視汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速同時(shí)設(shè)有電子超速聯(lián)鎖,在轉(zhuǎn)速超速到設(shè)定值時(shí),電子超速裝置動(dòng)作,發(fā)出聯(lián)鎖信號(hào),關(guān)閉主汽閥,使汽輪機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。一般電子超速的設(shè)定值低于機(jī)械超速的動(dòng)作值。 (3)危急遮斷器 危急遮斷器又稱快速脫扣裝置,在汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí),若出現(xiàn)非正常的狀態(tài)如超速等,液壓危急遮斷器就打開(kāi)跳閘油系統(tǒng),主汽閥在彈簧力作用下迅速關(guān)閉,切斷汽輪機(jī)進(jìn)汽,達(dá)到停車(chē)的目的。 當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)危急情況時(shí),如汽輪機(jī)發(fā)生水擊、軸承缺油、壓縮機(jī)突然大量漏氣等,為防止擴(kuò)大,人手打擊手柄使滑閥下落,跳閘油泄壓,使汽輪機(jī)停車(chē)。 機(jī)組停車(chē)后再要啟動(dòng),必須要先復(fù)
36、位,手提手柄,克服彈簧向下的力,壓力油進(jìn)入油腔,產(chǎn)生油壓,使滑閥又保持在最高位置。 (4)電磁閥 電磁閥是一種電動(dòng)保護(hù)裝置,它裝在危急遮斷器前面的控制油油路上,當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)異常情況或其他原因要求立即停車(chē)時(shí),在控制室可按停車(chē)按鈕使電磁閥動(dòng)作,將電磁閥后面的壓力油泄掉,關(guān)閉主汽閥,使汽輪機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。另外,機(jī)組的各聯(lián)鎖信號(hào)動(dòng)作,也是通過(guò)電磁閥將跳閘油泄壓,使汽輪機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。凝汽系統(tǒng)凝汽系統(tǒng) 凝汽系統(tǒng)是汽輪機(jī)裝置的一個(gè)重要組成部分。 它的工作性能直接影響整個(gè)汽輪機(jī)裝置的功率、熱效率和運(yùn)行可靠性。主要作用是將汽輪機(jī)排出的乏汽冷凝為凝結(jié)水,藉以使汽輪機(jī)排氣部分建立并保持一定的真空,以此來(lái)增大蒸汽的可用焓降;
37、冷凝下來(lái)的凝結(jié)水作為抽氣冷凝器的冷卻水再送出裝置作為鍋爐給水,從而提高整個(gè)裝置的熱效率。其主要組成設(shè)備有:其主要組成設(shè)備有: 冷凝器 凝結(jié)水泵 抽氣器 抽氣冷凝器 冷凝器冷凝器 冷凝器外殼用鋼板焊成,包括前水室、汽室及后水室。兩端水室與汽室由管板隔開(kāi)。汽輪機(jī)排氣由進(jìn)汽室進(jìn)入汽室,在汽室與管內(nèi)冷卻水進(jìn)行熱交換,并形成凝結(jié)水,流向冷凝器下部的熱井,由凝結(jié)水泵送出。冷凝器應(yīng)具有高的傳熱系數(shù),以保證良好的傳熱效果,使汽輪機(jī)在同樣工作條件下具有盡量低的運(yùn)行背壓。 抽氣器抽氣器 抽氣器不斷從冷凝器中抽出不凝汽及漏入的空氣,以保證冷凝器足夠的真空度。 蒸汽噴射泵,主要由工作噴嘴、混合室及擴(kuò)壓器三部分組成。蒸
38、氣在噴嘴中自工作壓力膨脹到混合室中的壓力,由于蒸汽在噴嘴中壓力降落很大,噴嘴出口的流速很高,在混合室內(nèi)造成低壓區(qū),這樣就將冷凝器中的不凝汽和空氣混合物抽進(jìn)混合室,并被高速汽流帶入擴(kuò)壓器中。油系統(tǒng)油系統(tǒng) 1 1、作用、作用 供給機(jī)組各軸承潤(rùn)滑油,使軸瓦和軸頸之間形成油膜,以減少摩擦損失,同時(shí)帶走由磨擦產(chǎn)生的熱量和轉(zhuǎn)子傳來(lái)的熱量。供給動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保安裝置用油以及密封油。 2 2、組成、組成 油箱、油泵、油冷卻器、油過(guò)濾器、高位油箱、蓄壓器、脫氣罐等。機(jī)組運(yùn)行操作與維護(hù)機(jī)組運(yùn)行操作與維護(hù) 一、機(jī)組投入運(yùn)行前應(yīng)具備的重要條件 1.機(jī)組包括輔助設(shè)備應(yīng)具有制造廠提供的技術(shù)參數(shù)和清晰的銘牌。 2.機(jī)
39、組技術(shù)檔案資料齊全,內(nèi)容完整, 3.機(jī)組及其他主要輔機(jī)設(shè)備的安裝記錄,竣工資料,包括現(xiàn)場(chǎng)試壓、查漏等交接記錄、單機(jī)試運(yùn)行、聯(lián)動(dòng)試運(yùn)轉(zhuǎn)記錄。 4.如為已投用機(jī)組大修后啟動(dòng),則應(yīng)有停機(jī)、檢修或事故停機(jī)記錄、事故維修情況記錄。 5.熱力蒸汽管路吹掃合格,支吊架調(diào)整結(jié)束,應(yīng)有記錄。 6.機(jī)組的油路經(jīng)油循環(huán)清洗合格,管路已恢復(fù)正常,應(yīng)有記錄 7.現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程或運(yùn)行操作方案(臨時(shí))已經(jīng)有關(guān)主管批準(zhǔn)使用。 8.機(jī)組透平缸體和蒸汽管路保溫完整,裝飾罩板組裝到位。 9.透平調(diào)節(jié)系統(tǒng),壓縮機(jī)防喘振系統(tǒng),機(jī)組聯(lián)鎖保護(hù),報(bào)警系統(tǒng) 應(yīng)做靜態(tài)調(diào)試和模擬試驗(yàn),其性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。有下列情況者,禁止啟動(dòng)、投運(yùn)有下列情況者,
40、禁止啟動(dòng)、投運(yùn) 1.主蒸汽、工藝等參數(shù)不符合規(guī)程或制造規(guī)定。 2.透平超速保安器動(dòng)作不正常,防喘控制系統(tǒng)不正常,機(jī)組重要保安系統(tǒng)不能正常投入使用者,主汽閥、調(diào)節(jié)閥、壓機(jī)排氣逆止閥卡澀,或不能關(guān)閉嚴(yán)密者。 3.無(wú)轉(zhuǎn)速表或有表但失準(zhǔn)的機(jī)組,缺少重要儀表或失常者。如透平、壓縮機(jī)的軸位移指示表,抽汽壓力表,真空表等。 4.透平無(wú)法維持空負(fù)荷運(yùn)行的機(jī)組。 5.機(jī)組及其系統(tǒng)存在嚴(yán)重故障,但又未查明排除的機(jī)組。 6.油系統(tǒng)(包括密封油系統(tǒng))或其設(shè)備、閥門(mén)、控制系統(tǒng)不能正常工作時(shí)。透平的主要操作透平的主要操作1 1、油系統(tǒng)準(zhǔn)備、油系統(tǒng)準(zhǔn)備 油系統(tǒng)投運(yùn)前,應(yīng)檢查油箱油位、油箱油溫、油冷器應(yīng)供水并排除水側(cè)空氣,如
41、果油箱油溫過(guò)低,應(yīng)投用油箱加熱裝置,不允許在過(guò)低油溫下啟動(dòng)油泵。一般要求當(dāng)油溫高于25時(shí),啟動(dòng)主油泵,并將備用(輔助)油泵置于自啟動(dòng)狀態(tài)位置。注意及時(shí)對(duì)油冷器油側(cè)排氣,及時(shí)停止油箱加熱,用油冷器將油溫調(diào)至規(guī)定值。 檢查油系統(tǒng)各部分油壓,并調(diào)至規(guī)定正常值。這些調(diào)整也包括控制油和密封油供、排油系統(tǒng)。啟動(dòng)開(kāi)始后,應(yīng)注意油過(guò)濾器壓差,及時(shí)切換,及時(shí)反沖洗,保證工作狀態(tài)良好,不允許過(guò)濾器壓差超報(bào)警狀態(tài)下繼續(xù)使用。 油系統(tǒng)正常投運(yùn)后,如果壓縮機(jī)有密封油系統(tǒng)也應(yīng)投入運(yùn)行,這類帶浮環(huán)或機(jī)械密封的壓縮機(jī)的工藝氣是不允許與空氣混合的。2 2、盤(pán)車(chē)、盤(pán)車(chē) 盤(pán)車(chē)工作在啟動(dòng)之前,尤其在停機(jī)之后是非常重要的,因?yàn)閱?dòng)過(guò)程
42、是機(jī)組被加熱過(guò)程,而停機(jī)過(guò)程是機(jī)組被冷卻過(guò)程。 在啟動(dòng)前,由于閥門(mén)內(nèi)漏后通入軸封汽等原因,缸體內(nèi)會(huì)進(jìn)入蒸汽。如果轉(zhuǎn)子不是在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下加熱,則轉(zhuǎn)子會(huì)發(fā)生熱變形,使得轉(zhuǎn)子會(huì)向上彎曲,影響徑向間隙,產(chǎn)生振動(dòng),嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起動(dòng)靜部件間磨損,發(fā)生事故。因此在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)之前,在暖管時(shí)就要啟動(dòng)潤(rùn)滑油系統(tǒng),并使盤(pán)車(chē)裝置投入運(yùn)行,使轉(zhuǎn)子緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)后,才可以向軸封供汽,加速抽真空。 盤(pán)車(chē)可分為手動(dòng)盤(pán)車(chē)(定期盤(pán)車(chē))和電動(dòng)盤(pán)車(chē)(連續(xù)盤(pán)車(chē))兩種方式。應(yīng)當(dāng)注意,在盤(pán)車(chē)時(shí)(特別是連續(xù)盤(pán)車(chē))應(yīng)盡可能地保證軸承必要的潤(rùn)滑條件,以免損壞軸瓦。在盤(pán)車(chē)時(shí)轉(zhuǎn)子以低速轉(zhuǎn)動(dòng),在軸頸處不能形成正常的油膜,可能形成半干摩擦,使軸承的軸瓦會(huì)發(fā)生額
43、外的磨損,因此盤(pán)車(chē)時(shí)間也不要拖得太長(zhǎng)。 對(duì)于沒(méi)有盤(pán)車(chē)裝置的汽輪機(jī),啟動(dòng)時(shí)最好先沖轉(zhuǎn)后再向軸封供汽,以免轉(zhuǎn)子靜止受熱變形。3 3、暖管和疏水、暖管和疏水 暖管和疏水是汽輪機(jī)啟動(dòng)前的一項(xiàng)重要工作。當(dāng)蒸汽進(jìn)入冷態(tài)的蒸汽管道時(shí),將提升管壁溫度,同時(shí)蒸汽急劇冷凝成水。因此暖管和疏水必須相互配合,把冷凝水及時(shí)疏出,防止管道出現(xiàn)水擊。另外當(dāng)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí),若這些水被高速蒸汽流帶入工業(yè)汽輪機(jī)時(shí),會(huì)使工業(yè)汽輪機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生水沖擊而使軸向推力大大增加,并可能損傷轉(zhuǎn)子和止推軸承。 暖管所需時(shí)間取決于管道長(zhǎng)度、管徑尺寸、蒸汽參數(shù)的高低和管道強(qiáng)度所允許的溫升速度。要很好地掌握升溫升壓速度,當(dāng)升溫太快時(shí),管道內(nèi)外壁面溫差很大,
44、會(huì)引起很大的熱應(yīng)力。暖管過(guò)程分低壓暖管和高壓暖管兩步進(jìn)行。 暖管時(shí)應(yīng)當(dāng)注意防止蒸汽漏入工業(yè)汽輪機(jī)內(nèi),以防止上下汽缸溫差過(guò)大和轉(zhuǎn)子熱彎曲。機(jī)組啟動(dòng)前,新蒸汽溫度要高于飽和蒸汽溫度50 以上。 4 4、軸封供汽、軸封供汽 在工業(yè)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子沖動(dòng)前,抽氣裝置已經(jīng)投入工作,它所建立的真空值能夠達(dá)到要求時(shí),即可以在不向軸封供汽條件下沖動(dòng)轉(zhuǎn)子,一旦沖動(dòng)后立即向軸封供汽,使真空值隨轉(zhuǎn)速不斷升高。如果抽汽裝置不能達(dá)到汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)要求的真空度,就應(yīng)首先向軸封供汽,向軸封供汽的目的是為了防止空氣沿汽封進(jìn)入汽缸,較快地建立起有效的真空。 在轉(zhuǎn)子靜止?fàn)顟B(tài)下一般禁止向汽封供汽。對(duì)凝汽式汽輪機(jī),若不投軸封汽達(dá)不到真空要求,汽
45、輪機(jī)又沒(méi)有盤(pán)車(chē)裝置的話,可以在沖轉(zhuǎn)之前向軸封供汽,但時(shí)間越短越好,供軸封汽后要爭(zhēng)取盡快沖轉(zhuǎn)。 5 5、建立真空、建立真空 對(duì)凝汽式汽輪機(jī)來(lái)說(shuō),建立真空對(duì)機(jī)組出力及經(jīng)濟(jì)性都有很大的影響。啟動(dòng)時(shí)真空度高,也就是凝汽器內(nèi)絕對(duì)壓力低,從而汽缸內(nèi)壓力低,則機(jī)內(nèi)空氣密度小,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)摩擦鼓風(fēng)損失就少,轉(zhuǎn)子沖動(dòng)時(shí)所需要的蒸汽量也會(huì)減少。這樣減少了蒸汽消耗,提高了經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)又減小了葉片所受的力,因?yàn)槿~片所受力是與蒸汽流量成正比的,有益于安全啟動(dòng)。 沖動(dòng)轉(zhuǎn)子時(shí)對(duì)真空值要求達(dá)到60-70KPa,不允許在過(guò)低的真空度下沖動(dòng)轉(zhuǎn)子。如果啟動(dòng)真空度低,則轉(zhuǎn)子沖動(dòng)時(shí)阻力大,啟動(dòng)汽量大,除了不經(jīng)濟(jì)外,葉片受力也大,同時(shí)排汽
46、溫度也高,不利于凝汽器安全運(yùn)行。 一般中壓機(jī)組啟動(dòng)真空值為正常真空值的60%-70% 左右,隨著轉(zhuǎn)速的增加,真空值也應(yīng)隨之上升。一般的設(shè)備對(duì)啟動(dòng)所需最低真空值都有明確的要求。 6、沖動(dòng)轉(zhuǎn)子 沖動(dòng)轉(zhuǎn)子是啟動(dòng)操作的關(guān)鍵,真正的啟動(dòng)從這里開(kāi)始。沖動(dòng)轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)由冷態(tài)變到熱態(tài)、由靜止到轉(zhuǎn)動(dòng)的開(kāi)始,關(guān)鍵是控制工業(yè)汽輪機(jī)金屬溫度的升高和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的升高。轉(zhuǎn)子剛一轉(zhuǎn)動(dòng),接近額定溫度的新蒸汽進(jìn)入金屬溫度較低的工業(yè)汽輪機(jī),這時(shí)蒸汽對(duì)金屬進(jìn)行劇烈凝結(jié)放熱,因此工業(yè)汽輪機(jī)金屬溫度變化劇烈,容易造成很大的熱應(yīng)力。 隨著轉(zhuǎn)速的升高,工業(yè)汽輪機(jī)溫度也將升高,汽缸內(nèi)蒸汽對(duì)金屬對(duì)流放熱逐漸增大,金屬溫升速度才放慢。為了減少熱應(yīng)
47、力,在額定參數(shù)下冷態(tài)啟動(dòng)的機(jī)組,采用限制新蒸汽流量、延長(zhǎng)暖機(jī)升速時(shí)間的辦法來(lái)控制金屬加熱速度。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后,要對(duì)機(jī)組進(jìn)行詳細(xì)檢查,監(jiān)視轉(zhuǎn)子并判斷轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常。大部分汽輪機(jī)都裝有軸承溫度、轉(zhuǎn)子振動(dòng)、轉(zhuǎn)子軸位移等在線監(jiān)測(cè)裝置,通過(guò)監(jiān)測(cè)儀表判斷汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常。另外還要用聽(tīng)棒傾聽(tīng)機(jī)組內(nèi)部有無(wú)金屬碰擦聲,用手憑經(jīng)驗(yàn)感覺(jué)或用測(cè)振儀器檢查汽輪機(jī)軸承箱、缸體的振動(dòng)。如機(jī)組有明顯的振動(dòng)、內(nèi)部有金屬摩擦聲,說(shuō)明轉(zhuǎn)子存在碰擦,應(yīng)當(dāng)緊急停機(jī),并找出原因處理后再開(kāi)車(chē)。 汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后,應(yīng)立即檢查凝汽器的真空度,由于一定數(shù)量的蒸汽突然進(jìn)入凝汽器,真空度可能降低很多,當(dāng)蒸汽正常凝結(jié)后,真空度又要上升。要注意調(diào)整凝汽器
48、的水位,防止凝汽器無(wú)水和滿水情況。轉(zhuǎn)子沖轉(zhuǎn)一切正常后,在規(guī)定的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行低速暖機(jī),暖機(jī)時(shí)注意疏水。 7 7、暖機(jī)和升速、暖機(jī)和升速 轉(zhuǎn)子沖轉(zhuǎn)之后,在轉(zhuǎn)速升到額定轉(zhuǎn)速之前,需要有一個(gè)暖機(jī)和升速過(guò)程。暖機(jī)的目的在于使工業(yè)汽輪機(jī)部件受熱均勻、減少溫差,避免產(chǎn)生過(guò)大的熱變形和熱應(yīng)力。暖機(jī)的轉(zhuǎn)速和時(shí)間隨著機(jī)組參數(shù)、功率和結(jié)構(gòu)的不同而不同。對(duì)于沖動(dòng)式汽輪機(jī)的級(jí)數(shù)不多、間隙較大、葉輪式的轉(zhuǎn)子,所需暖機(jī)時(shí)間相對(duì)較少。對(duì)級(jí)數(shù)多、間隙小的反動(dòng)式汽輪機(jī)來(lái)說(shuō)暖機(jī)所需的時(shí)間就要很長(zhǎng);根據(jù)制造廠的規(guī)定目前多采用分段升速暖機(jī),即在不同的轉(zhuǎn)速階段進(jìn)行暖機(jī),這種暖機(jī)方式要比穩(wěn)定在一個(gè)低轉(zhuǎn)速下進(jìn)行暖機(jī)效果為好。 一般分為低速暖機(jī)
49、、中速暖機(jī)和高速暖機(jī)三個(gè)過(guò)程。低速暖機(jī)使各部件均勻受熱,一方面可以減少各部件的熱變形和熱應(yīng)力,另一方面也給操作、維修人員全面檢查設(shè)備提供了時(shí)間。中速暖機(jī)是為過(guò)臨界轉(zhuǎn)速做準(zhǔn)備,暖機(jī)時(shí)間也要充分,一般在中速暖機(jī)前后,法蘭內(nèi)外壁溫差不斷增加,法蘭與螺栓的溫差也不斷增加,因此這時(shí)要嚴(yán)格控制法蘭內(nèi)外壁、法蘭與螺栓和汽缸左右兩側(cè)法蘭溫差,注意檢查汽輪機(jī)各部位的膨脹情況。另外還要檢查好蒸汽參數(shù)、真空度是否穩(wěn)定并符合要求,油系統(tǒng)是否正常等,做好過(guò)臨界轉(zhuǎn)速的前期工作。 暖機(jī)過(guò)程結(jié)束后,即可將汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升到調(diào)速器控制轉(zhuǎn)速。在轉(zhuǎn)子的每一個(gè)升速過(guò)程中都要嚴(yán)密監(jiān)視汽輪機(jī)振動(dòng),汽輪機(jī)振動(dòng)值是升速中汽輪機(jī)狀態(tài)好壞的重要監(jiān)視
50、指標(biāo),當(dāng)發(fā)生不正常振動(dòng)時(shí),表明暖機(jī)不良或升速過(guò)快,造成汽輪機(jī)主要部件變形或中心線變動(dòng),甚至引起摩擦,此時(shí)應(yīng)當(dāng)把轉(zhuǎn)速降低,直到異常振動(dòng)消失,再進(jìn)行暖機(jī)。振動(dòng)過(guò)大時(shí),絕不允許強(qiáng)行升速,否則會(huì)造成轉(zhuǎn)子內(nèi)件嚴(yán)重磨損,轉(zhuǎn)子永久性彎曲等事故。 臨界轉(zhuǎn)速是機(jī)組的共振轉(zhuǎn)速,在這個(gè)轉(zhuǎn)速下振動(dòng)加劇,特別是對(duì)動(dòng)平衡較差的轉(zhuǎn)子,振動(dòng)更大。長(zhǎng)時(shí)間在臨界轉(zhuǎn)速附近運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)造成機(jī)械損壞,因此升速過(guò)程中通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速要快,不允許在此轉(zhuǎn)速下長(zhǎng)時(shí)間停留。 8 8、調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)的檢查和試驗(yàn)、調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)的檢查和試驗(yàn) 當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速接近調(diào)速器工作轉(zhuǎn)速時(shí),升速應(yīng)緩慢,注意觀察調(diào)速器投入工作時(shí)有沒(méi)有抖動(dòng)和轉(zhuǎn)速波動(dòng)情況,并記錄調(diào)速器開(kāi)始工作轉(zhuǎn)速
51、。在調(diào)速器不能自動(dòng)維持機(jī)組轉(zhuǎn)速或變速機(jī)構(gòu)不能有效調(diào)整和控制轉(zhuǎn)速的情況下禁止汽輪機(jī)投入運(yùn)行。在確認(rèn)調(diào)速器正常投入工作后,穩(wěn)定運(yùn)行10-15min,對(duì)機(jī)組進(jìn)行全面檢查,確認(rèn)一切正常后,即可進(jìn)行保安系統(tǒng)的試驗(yàn)。在下列情況下應(yīng)做危急保安器跳閘試驗(yàn)。(1)汽輪機(jī)首次安裝試運(yùn)轉(zhuǎn)或大修后。(2)停機(jī)拆開(kāi)調(diào)節(jié)和保安系統(tǒng)并對(duì)保安系統(tǒng)部件進(jìn)行了檢修或更換后。(3)更換或修理過(guò)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與危急保安器。 危急保安器的動(dòng)作轉(zhuǎn)速一般設(shè)計(jì)為汽輪機(jī)最大連續(xù)運(yùn)行轉(zhuǎn)速的110%,危急保安器動(dòng)作后,通過(guò)快速跳閘系統(tǒng)使汽輪機(jī)停車(chē),以確保設(shè)備安全。試驗(yàn)時(shí)超速跳閘轉(zhuǎn)速應(yīng)符合制造廠的規(guī)定,不同廠規(guī)定的合格標(biāo)準(zhǔn)不一樣,但一般來(lái)說(shuō),試驗(yàn)在同一
52、情況下要做三次,實(shí)測(cè)跳閘轉(zhuǎn)速和規(guī)定的跳閘轉(zhuǎn)速的差值在規(guī)定的跳閘轉(zhuǎn)速的1%以內(nèi)即為合格。若超過(guò)此值必須進(jìn)行調(diào)整,直到合格為止。 在試驗(yàn)過(guò)程中,若轉(zhuǎn)速達(dá)到跳閘轉(zhuǎn)速的上限但危急保安器未動(dòng)作,應(yīng)立即手動(dòng)打閘停機(jī),防止轉(zhuǎn)速過(guò)高,損壞轉(zhuǎn)子。 9 9、汽輪機(jī)帶負(fù)荷、汽輪機(jī)帶負(fù)荷 汽輪機(jī)單機(jī)試車(chē)時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),在危急保安器試驗(yàn)合格后,即可降速、停機(jī)。停機(jī)達(dá)規(guī)定時(shí)間后,即可連上汽輪機(jī)同壓縮機(jī)間聯(lián)軸器,重新開(kāi)車(chē),對(duì)機(jī)組加負(fù)荷,即壓縮機(jī)升壓。 對(duì)工業(yè)汽輪機(jī)來(lái)說(shuō)不宜長(zhǎng)期作空負(fù)荷或過(guò)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn)或低負(fù)荷運(yùn)行會(huì)造成以下不良影響。(1)長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn)或低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),調(diào)節(jié)汽閥在開(kāi)度很小的范圍內(nèi)工作,蒸汽節(jié)流現(xiàn)象嚴(yán)重、壓力
53、降落大,流速也大。其后果是使調(diào)節(jié)汽閥的閥座和閥體磨損加劇。 (2)在空負(fù)荷或低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),通過(guò)工業(yè)汽輪機(jī)的蒸汽流量很小,不足以把轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦鼓風(fēng)損失所產(chǎn)生的熱量帶走,這將導(dǎo)致排汽溫度高于正常值,會(huì)造成排汽缸或凝汽器溫度過(guò)高。在汽輪機(jī)的加負(fù)荷過(guò)程中,蒸汽流量不斷增加,機(jī)組的振動(dòng)、位移也隨之變化。因此,在加負(fù)荷過(guò)程中,應(yīng)對(duì)機(jī)組的振動(dòng)、位移、熱膨脹、軸承溫度、油溫及壓縮機(jī)有無(wú)喘振跡象等進(jìn)行認(rèn)真檢查和記錄,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)查找原因,及時(shí)處理。機(jī)組的正常停機(jī)機(jī)組的正常停機(jī) 機(jī)組正常停機(jī)的順序和啟動(dòng)相反。機(jī)組正常停機(jī)必須按運(yùn)行規(guī)程操作。首先應(yīng)將壓縮負(fù)荷逐階段減至零,與工藝系統(tǒng)斷開(kāi),正常停機(jī)不允許帶負(fù)荷打閘停
54、機(jī)。當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)子完全靜止后,應(yīng)立即投用盤(pán)車(chē)裝置,應(yīng)使機(jī)組處于連續(xù)盤(pán)車(chē)狀態(tài)。 透平在降速、減負(fù)荷過(guò)程中,應(yīng)注意汽封供汽壓力變化,及時(shí)調(diào)整軸封系統(tǒng)壓力在規(guī)定范圍內(nèi),機(jī)組如系外部原因短期停車(chē),則油系統(tǒng),真空系統(tǒng),軸封汽系統(tǒng),壓機(jī)密封油系統(tǒng)均應(yīng)維持正常運(yùn)行,壓機(jī)進(jìn)氣閥應(yīng)全開(kāi)待命。如果停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng),在轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)時(shí),就可使真空接近于零,即停真空系統(tǒng)。待真空系統(tǒng)停止工作,真空為零后,可停供軸封蒸汽。注意嚴(yán)禁在真空為零前停軸封蒸汽,使冷空氣漏人缸內(nèi)。抽汽器停止工作后,可停冷凝水泵。 停機(jī)后,還會(huì)有疏水繼續(xù)進(jìn)入冷凝器,只有確認(rèn)已無(wú)疏水進(jìn)入時(shí),才能停止冷凝泵的運(yùn)行,一定要防止過(guò)早停泵,引起冷凝器液位高報(bào)警、甚至滿水,
55、使冷凝水進(jìn)入缸內(nèi)造成轉(zhuǎn)子、缸體的損壞。還應(yīng)注意檢查一切與缸體相通的蒸汽閥,必須確認(rèn)不漏,停機(jī)后蒸汽漏人缸內(nèi),冷凝成水后會(huì)使上、下缸溫差過(guò)大,轉(zhuǎn)子彎曲的事故。冬季停機(jī),應(yīng)認(rèn)真做好設(shè)備、管道、儀表管道的防凍工作,注意放盡一切可能積水的部位的水,停機(jī)后立即檢查各排放閥,各導(dǎo)淋的排放情況。汽輪機(jī)常見(jiàn)操作事故及防止汽輪機(jī)常見(jiàn)操作事故及防止 蒸汽透平離心式壓縮機(jī)組,只要設(shè)計(jì)合理,安裝規(guī)范,運(yùn)行操作精心,維護(hù)適度一般都能長(zhǎng)期安全運(yùn)行。美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API-611、612、617,國(guó)內(nèi)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定,透平和壓縮機(jī)能不間斷連續(xù)運(yùn)行3年,設(shè)計(jì)壽命不少于20年。從大量運(yùn)行實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),無(wú)論是設(shè)計(jì)、制造、檢修、運(yùn)行,
56、還是安裝工作方面的缺陷,如果不得到及時(shí)糾正,消缺,最后都會(huì)在日常運(yùn)行中暴露出來(lái),或是故障,或是事故。因此,運(yùn)行操作人員應(yīng)善于分析,判斷故障或事故的原因,學(xué)會(huì)果斷處置的能力。一旦發(fā)生故障或事故,就不會(huì)驚慌失措。一、故障、事故處理原則一、故障、事故處理原則 機(jī)組發(fā)生故障或事故時(shí),應(yīng)本著下列原則進(jìn)行處理。 1、根據(jù)儀表指示值,報(bào)警信號(hào)顯示以及設(shè)備的聲音振動(dòng)等征候確定其范圍及嚴(yán)重程度,預(yù)測(cè)其發(fā)展及可能波及的范圍。 2、應(yīng)迅速消除對(duì)人身和設(shè)備構(gòu)成威脅的危險(xiǎn),必要時(shí)可按規(guī)程規(guī)定采取緊急停車(chē),并退出系統(tǒng)。 3、應(yīng)盡量保證未受波及的設(shè)備和暫不需停運(yùn)的機(jī)組正常或減負(fù)荷繼續(xù)運(yùn)行。 4、處理事故或故障中,或處理后,
57、應(yīng)盡快通知總控室及調(diào)度,力爭(zhēng)與相關(guān)崗協(xié)調(diào)一致。 5、事故或故障處理必須果斷,迅速,接到指令應(yīng)準(zhǔn)確執(zhí)行,執(zhí)行后應(yīng)立即報(bào)告命令者執(zhí)行情況。 6、從故障發(fā)生時(shí)起至消滅,機(jī)組恢復(fù)正常。值班者不得擅自離崗。遇交接班,應(yīng)延遲交班,接班者應(yīng)協(xié)助上班人員處理故障,直到交班令下達(dá)為止。 二、主蒸汽壓力、溫度不符合額定規(guī)范二、主蒸汽壓力、溫度不符合額定規(guī)范 對(duì)中壓中溫透平,主蒸汽參數(shù)規(guī)定如下:1、主蒸汽壓力允許在規(guī)定值壓力0.05MPa范圍內(nèi)變化。2、主蒸汽溫度允許在規(guī)定值5 范圍內(nèi)變化。 運(yùn)行中如遇蒸汽溫度突然急劇降低時(shí),可能是發(fā)生水擊的征兆,如果還伴有其他水擊征兆時(shí),應(yīng)立即實(shí)施緊急停機(jī),保護(hù)機(jī)組安全。 之所以
58、對(duì)蒸汽參數(shù)作出如此詳盡嚴(yán)格規(guī)定的原因是由于溫度升高到制造廠允許的限制值時(shí),缸體、前幾級(jí)噴嘴、動(dòng)葉片、汽閥和高壓汽封等重要零部件強(qiáng)度大大降低,會(huì)招致設(shè)備損壞和縮短其使用年限。而當(dāng)汽溫降低時(shí),仍保持負(fù)荷不變,進(jìn)汽量必須增加,這會(huì)使末級(jí)動(dòng)葉片超負(fù)荷,隨溫度下降,末幾級(jí)的蒸汽濕度增加,濕汽損失上升,還會(huì)引起葉片的沖蝕及轉(zhuǎn)子軸向力增加。必須給予極大的關(guān)注,其實(shí)很多故障就是疏于此而發(fā)生。 三、透平排汽壓力(冷凝透平真空度)變化三、透平排汽壓力(冷凝透平真空度)變化 排汽壓力變化對(duì)透平運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性影響很大。排汽壓力降低(真空提高),使透平的有效焓降增大,功率相同汽耗率減小,熱效率提高。 冷凝式透平應(yīng)盡量維持在
59、規(guī)程或制造廠規(guī)定的最低排汽壓力(最高真空或經(jīng)濟(jì)真空)運(yùn)行,以求實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)性。但應(yīng)知道,過(guò)低排汽壓(過(guò)高真空)會(huì)使?jié)穸仍龃?,引起末?jí)或后幾級(jí)葉片的水沖蝕,同時(shí)也會(huì)使轉(zhuǎn)子的軸向推力增大,嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞葉片、轉(zhuǎn)子、止推軸承。 冷凝式、背壓式透平排汽壓力升高,使透平焓降減小,當(dāng)進(jìn)汽量不變時(shí),機(jī)組負(fù)荷減少,使機(jī)組效率降低。同時(shí)排汽溫度也因排汽壓力上升而上升,使后缸溫度上升,熱膨脹增加,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響缸體中心,使機(jī)組對(duì)中破壞,還會(huì)影響汽封間隙值。這些異常變化都是引起機(jī)組振動(dòng)的原因,嚴(yán)重時(shí)會(huì)因動(dòng)靜擦碰導(dǎo)致大軸彎曲的事故。另外高溫引起冷凝器嚴(yán)密性破壞,脹接管口處泄漏,使冷卻水漏汽側(cè),惡化凝水質(zhì)量,遇高排汽溫
60、度時(shí),應(yīng)加強(qiáng)對(duì)凝水系統(tǒng)的監(jiān)視。 排汽壓力過(guò)高的原因主要有:抽氣器工作失常,負(fù)壓管道漏人空氣,冷凝器水位控制失準(zhǔn)、失靈,使其水位超高,甚至超過(guò)空氣抽出口,并浸沒(méi)部分管束使真空下跌,另外軸封供汽壓力偏低、冷凝水泵工作失常、冷卻水量不足或中斷、冷凝器管束積垢、管板堵塞等。運(yùn)行人員一旦發(fā)現(xiàn)排汽壓力上升(真空跌落)應(yīng)立即查明原因,消除故障。當(dāng)排汽壓力降至制造廠規(guī)定上限或排汽缸溫度上限時(shí),應(yīng)聯(lián)系故障停機(jī)。現(xiàn)在很多大型機(jī)組沒(méi)有排汽缸溫度聯(lián)鎖,一旦超限,聯(lián)鎖保護(hù)動(dòng)作,而自動(dòng)停機(jī)。 為確保冷凝系統(tǒng)正常,運(yùn)行期間應(yīng)定期試驗(yàn)和輪換使用主抽氣器,冷凝水泵。務(wù)必使備用設(shè)備完好備用。運(yùn)行期間,遇有停機(jī)機(jī)會(huì)時(shí),應(yīng)定期作真空
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