煤焦油加氫壓縮機

1、一.加氫循環(huán)氫壓縮機 前言n1、前言n在加氫裝置中循環(huán)氫的作用是保持反應系統(tǒng)氫分壓、帶走反應熱以及控制反應床層溫度，從而保證加氫反應的順利進行。加氫裝置的循環(huán)氫是靠壓縮機來保證在系統(tǒng)中的循環(huán)的。因此加氫循環(huán)氫壓縮機是加氫裝置中最關鍵的動力設備，循環(huán)氫壓縮機的運行可靠與否關系到加氫裝置的正常運行。目前，隨著加氫裝置規(guī)模的不斷大型化,循環(huán)氫需求也在不斷增多 ，循環(huán)氫壓縮機大多選擇離心式壓縮機。離心式壓縮機的特點n2、離心式壓縮機特點、離心式壓縮機特點n如果將往復式壓縮機與離心式壓縮機相比較，則顯示出離心式壓縮機有以下特點。n2.1 離心壓縮機的優(yōu)點n（1）流量大離心式壓縮機是連續(xù)運轉的，汽缸流通截

2、面的面積較大，葉輪轉速很高，故氣體流量很大。n（2）轉速高由于離心式壓縮機轉子只做旋轉運動，轉動慣量較小，運動件與靜止件保持一定的間隙，因而轉速較高。一般離心式壓縮機的轉速為5000-20000r/min。離心式壓縮機的特點n（3）結構緊湊機組重量和占地面積比同一流量的往復式壓縮機小得多。n（4）運行可靠離心式壓縮機運轉平穩(wěn)一般可連續(xù)一至三年不需停機檢修，亦可不用備機。排氣均勻穩(wěn)定，故運轉可靠，維修簡單，操作費用低。n2.2離心式壓縮機的缺點n（1）單級壓力比不高。n（2）由于轉速高和要求一定的通道截面，故不能適應太小的流量(主要是避免壓縮機發(fā)生喘振,如圖 2-1壓縮機特性曲線所示)。離心式壓

3、縮機的特點n圖 2-1壓縮機特性曲線離心式壓縮機的特點n（3 3）效率較低，由于離心式壓縮機中的氣流速度較大）效率較低，由于離心式壓縮機中的氣流速度較大等原因，造成能量損失較大，故效率比往復式壓縮機等原因，造成能量損失較大，故效率比往復式壓縮機稍低一些。稍低一些。n（4 4）由于轉速高、功率大，一旦發(fā)生故障其破壞性較）由于轉速高、功率大，一旦發(fā)生故障其破壞性較大。大。離心式循環(huán)氫壓縮機工作原理及結構類型3、離心式循環(huán)氫壓縮機工作原理及結構類型3.1離心式循環(huán)氫壓縮機的工作原理n離心式壓縮機是一種葉片旋轉式壓縮機（即透平式壓縮機）。循環(huán)氫壓縮機的工作原理與離心泵的工作原理基本相同，不同之處是離心

4、泵的工作介質是液體，而循環(huán)氫壓縮機的工作介質為加氫反應所需的氫氣。工作時啟動原動機使葉輪旋轉，葉輪的葉片驅使氣體一起旋轉從而產生離心力，在此離心力的作用下，氣體沿葉片流道被甩向葉輪出口，經蝸殼送入排出管。氣體從葉輪處獲得能量使壓力能和動能增加，并依靠此能量到達工作地點。在氣體不斷地被甩向葉輪出口的同時，葉輪入口處就形成了低壓區(qū)。離心式循環(huán)氫壓縮機工作原理及結構類型 輸送氣體在吸入管和葉輪之間就產生了壓差，吸入管中的氣體在這個壓差的作用下不斷地被吸入吸入室并進入葉輪中，致使循環(huán)氫壓縮機能夠連續(xù)工作。3.2氫氣在離心式壓縮機內的壓縮n在離心式循環(huán)氫壓縮機中，高速旋轉的葉輪向氫氣所提供的能量主要取決

5、于葉輪的圓周速度，受材料強度的限制，在循環(huán)氫壓縮機中葉輪圓周速度一般按小于250270m/s進行設計計算,每級葉輪所能提供的能量頭約為3000Kgm/Kg。在循環(huán)氫壓縮機中通常用下式進行估算葉輪數量：離心式循環(huán)氫壓縮機工作原理及結構類型nHpol=RT1kpol/(k-1)(P2/P1)(k-1)/(kpol) -1 Kgm/Kg n式中 H pol壓縮機需要提供的能量頭， Kgm/Kg；nR氣體常數，R=848/MW MW為氣體分子量，對于循環(huán)氫來講一般為2.015；nP2出口壓力，MPa；nP1入口壓力，MPa；nT1入口溫度，K；nK絕熱指數，循環(huán)氫一般取K=1.4；npol多變效率；離

6、心式循環(huán)氫壓縮機工作原理及結構類型n由上式可知，當氣體分子量越小時，壓縮氣體所需的能量頭越大、氣體越難于壓縮。對于離心式壓縮機來講每一殼體最大安裝的葉輪數為10（對于循環(huán)氫壓縮機最大葉輪數為6-8），所以循環(huán)氫壓縮機壓縮比一般不超過1.3；另外，加氫循環(huán)氫壓縮機從開工初期的反應系統(tǒng)氣密（介質為氮氣N2），反應系統(tǒng)干燥，催化劑的預硫化（采用以循環(huán)氫為載硫介質的氣相干法硫化方法）離心式循環(huán)氫壓縮機工作原理及結構類型n正常操作中的不同階段（指因催化劑積炭活性降低引起循環(huán)氫流量改變，以及反應器床層積垢造成壓力降加大）直到停工后在需要時催化劑采用氮氣為熱載體的器內再生階段，循環(huán)氫壓縮機所壓縮氣體分子量變

7、化極大，循環(huán)氫壓縮機是通過改變轉數來適應各類不同工況要求（壓縮機葉輪提供給介質的能量頭理論計算為H=2U22/g,其中2稱為能量頭系數對于同一壓縮機來講是一常數；U2為葉輪出口圓周速度, m/s;g為重力加速度，9.8m/s2）。離心式循環(huán)氫壓縮機工作原理及結構類型n3.3離心式壓縮機的類型n 離心式壓縮機可分為水平剖分型離心壓縮機（如MCL型）、垂直剖分型離心壓縮機（如BCL型）及多軸型離心壓縮機等。n水平剖分型離心壓縮機是指汽缸被剖分為上下兩部分，通常被稱為上下機殼，上下機殼用螺栓連接，便于檢修（如圖 3-1 所示為水平剖分的壓縮機簡圖）。該結構的壓縮機一般適用于中低壓（低于5.0MPa）

8、環(huán)境下。離心式循環(huán)氫壓縮機工作原理及結構類型n圖3-1 水平剖分離心式壓縮機示意圖n 離心式循環(huán)氫壓縮機工作原理及結構類型n垂直剖分型離心壓縮機也就是筒形壓縮機，上下剖分的隔板（用螺栓連成一個整體）和轉子裝在筒形汽缸內（如圖3-2 所示為筒形壓縮機簡圖），汽缸兩側端蓋用螺栓緊固。隔板與轉子組裝后，用專用工具送入筒形缸體內。檢修時需要打開端蓋，抽出轉子與隔板，以便進一步分解檢修。由于筒形汽缸的內壓能力好、密封性及剛性好，對溫度和壓力所引起的變形比較均勻，因此適用于壓力較高或易泄漏的循環(huán)氫壓縮機。離心式循環(huán)氫壓縮機工作原理及結構類型n圖 3-2 筒形壓縮機結構簡圖n 圖 3-2筒形壓縮機及其外殼示

9、意圖離心式循環(huán)氫壓縮機工作原理及結構類型n多軸式離心壓縮機是指一個齒輪箱中由一個大齒輪驅動幾個小齒輪軸，每個軸的一端或兩端安裝一級葉輪。這種壓縮機軸向進氣、徑向排氣，通過管道將各級葉輪連接在一起。通過不同齒數的齒輪，使從動軸獲得不同的轉速，從而使不同級的葉輪均能在最佳狀態(tài)下運行，中間冷卻器設在機體下面，每級壓縮后的氣體經過一次冷卻經過一次冷卻后進入下一級，機組效率較高。這種結構的壓縮機結構簡單、體積小，僅適用與中低壓的空氣、蒸汽或者惰性氣體的介質。循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用n循環(huán)氫壓縮機的結構應按照API617的規(guī)定條款進行設計、制造。循環(huán)氫壓縮機主要部件有殼體和轉子。3.3.1 循環(huán)氫壓縮

10、機殼體n按照API617的規(guī)定，當壓縮介質中氫分壓大于1.38MPa時，其殼體應采用垂直剖分結構，即筒形設計。對于加氫循環(huán)氫壓縮機設計規(guī)定要采用雙殼體筒形結構。循環(huán)氫壓縮機的殼體是由外殼、內殼及頭蓋組成。殼體具有承受介質壓力，保證密封性能，對軸承、軸封及轉子等支撐和定位，提供平滑的氣體通道等作用。循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用1、外殼n循環(huán)氫壓縮機的外殼通常為整體鍛件或者鋼板卷焊件，或者部分鍛件和卷焊件結合使用。而對于加氫裂化循環(huán)氫壓縮機的設計壓力都在10MPa以上，其外殼一般都是使用鍛鋼。根據工藝的要求外殼上上除進出口外還可以加上抽出口或補入口，所有開口必須焊接在外殼上。目前大多數制造企業(yè)按照

11、葉輪標準化的結構尺寸，確定外殼的尺寸，并相應標準化、形成系列。循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用n2、內殼n循環(huán)氫壓縮機內殼一般為軸向剖分，轉子在內殼抽出后可以整體吊裝，內殼僅承受內外殼體的壓差。內殼和轉子也可以完全在外部整體裝配、調整。內殼的兩部分通常整體鍛造也可以分段鍛造，各段間的垂直剖分面上用螺栓進行緊固。所有靜止原件（如回流器、彎道及擴壓器等）全部安裝在內殼上。n內殼與外殼內表面間采用O形密封，也有采用類似活塞環(huán)的金屬密封圈。循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用n3、頭蓋n外殼兩端應與頭蓋連接，連接要考慮操作壓力下的氣密性、裝入和抽出轉子的方便性以及在抽出內殼時盡可能減少拆卸輔助管線等因素。如圖3-

12、1所示為目前循環(huán)氫壓縮機頭蓋的3種主要形式，即兩端頭蓋式，一端頭蓋式及一端大蓋、一端小蓋的結構，最廣泛的使用是兩端頭蓋式。循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用 兩端頭蓋式 一端頭蓋式 一端大頭蓋、一端小頭蓋n圖3-1 循環(huán)氫壓縮機外殼3種頭蓋形式循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用n頭蓋與殼體的密封結構主要是傳統(tǒng)的螺栓加O型圈的連接方式（如圖3-2所示）和剪切環(huán)結構（如圖3-3所示）。采用螺栓加O型圈連接的頭蓋而不使用金屬墊片密封主要因為金屬墊片的密封預緊力較難控制。剪切環(huán)結構是美國D-R公司專利。剪切環(huán)通常由4段組成，裝入殼體上的槽內，壓力側通過頭蓋的作用力和保持環(huán)的反作用力組成的力矩被反力矩平衡，兩者互相

13、垂直，分段的剪切環(huán)均勻受力不會彎曲，同時剪切環(huán)不會因彈性變形而使頭蓋沿軸向運動。剪切環(huán)還具有拆裝方便、減少螺栓連接中對緊固扭矩的控制要求。循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用 圖 3-2 O型圈密封 圖 3-3 剪切環(huán)結構循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用3.3.2循環(huán)氫壓縮機轉子 循環(huán)氫壓縮機轉子包括葉輪、軸、推力盤、軸套平衡活塞及半連軸節(jié)等。轉子是壓縮機的核心部件，壓縮機的性能主要取決于轉子上葉輪的形式、數量和轉速，壓縮機操作的平穩(wěn)和可靠則取決于轉子動力學的計算及參數的合理選擇。循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用n（1）葉輪n葉輪是離心式壓縮機中唯一的作功部件。氣體進入葉輪后，在葉片的推動下跟著葉輪旋轉，由于

14、葉輪對氣流作功，增加了氣流的能量，因此氣體流出葉輪時的壓力和速度均有所增加。n循環(huán)氫壓縮機采用的是閉式葉輪，流量系數一般在0.010.05左右，屬于低比轉速葉輪。對于大型循環(huán)氫壓縮機葉輪通常采用焊接或鑄造方式，目前國內（沈鼓）一般采用焊接方式。葉輪的直徑、流量系數、葉片形狀三者的組合可以達到理想的性能和效率。循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用n葉輪還應進行三維的有限元應力和應變分析，并計算和分析在最大圓周速度下葉輪應力和變形。為保證葉輪的氣動通道及詳細尺寸和性能，所有葉輪均在數控機床上進行加工，葉輪形狀均按計算機優(yōu)化設計的結果精密制造成型，制造過程中對葉輪材料進行嚴格的檢查，每次焊接后要進行磁粉探傷

15、檢查，每次熱處理后也要進行磁粉探傷，在最終安裝在轉子上以前、經過動平衡及超速試驗后還要進行磁粉探傷。循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用 n葉輪在軸上的安裝，通常為熱壓配合和鍵或徑向銷的組合。為保證葉輪在任何速度下不至于松動，通常在葉輪背部的過贏量為0.0025D、入口處為0.002D（安裝處直徑），這是考慮到葉輪孔的冷卻速度不同以及和軸肩處固緊不產生間隙，如圖3-4所示。循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用圖 3-4 葉輪在軸上的安裝循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用n（2）主軸n主軸是壓縮機主要傳動部件。主軸應為整體鍛件，經嚴格的熱處理及精密加工，達到要求的尺寸精度和表面光潔度，在安裝軸振動及軸位移探頭處應按照

16、要求進行去磁處理，以限制該處的磁跳動。由于循環(huán)氫壓縮機介質的分子量較小，要求的壓縮比一般不大于1.3，因而正常不采用背靠背的葉輪布置來平衡軸向力，而是用平衡盤或平衡活塞。如果平衡盤或平衡活塞與軸不做成整體，應對其固定方式認真復核。循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用n（3）半連軸節(jié)和軸套n半連軸節(jié)的形式通常為撓性齒式或無潤滑膜片連軸節(jié)。n軸套是為保護軸不受磨損和腐蝕，在中間級密封處、軸端密封處應裝設可拆換的軸套，軸套和軸組裝時不應使轉子發(fā)生暫時和永久變形。循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用n（4）推力盤和軸承n推力盤n葉輪一開始旋轉，就受到指向吸入側的力，這主要是因為輪蓋和輪盤上作用的壓力不同造成推力不等的

17、原因。作用在葉輪上的軸向推力，將軸和葉輪沿軸向推移。一般壓縮機的總推力指向壓縮機進口，為了平衡這一推力，安裝了平衡盤和推力軸承，平衡盤平衡后的殘余推力，通過推力盤作用在推力軸承上。推力盤采用鍛鋼制造而成。n推力盤的作用是將平衡盤剩余的軸向力傳遞給止推軸承。通常推力盤與軸采用過盈配合并用鍵固定（如圖 3-5 所示）。n圖 3-5 推力盤簡圖循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用n軸承n軸承是壓縮機機一個重要的部件，分為徑向支持軸承和推力軸承兩種類型，它們用來承受轉子的全部重力并且確定轉子在汽缸中的正確位置。n支撐軸承也叫徑向軸承，徑向軸承承受壓縮機轉子的重力及其它徑向力，為了保證其在軸承中能形成理想的油膜

18、，一般采用可頃瓦。可頃瓦軸承是利用瓦塊在其支點附近作輕微搖擺以形成多油楔，使高速轉軸軸徑得到及時的足夠的油潤滑，并且運轉穩(wěn)定。 n（如圖 3-6所示）循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用n圖 3-6 支撐軸承n圖 3-7 止推軸承循環(huán)氫壓縮機的主要部件及作用n止推軸承止推軸承 n壓縮機的止推軸承多采用雙向多塊瓦式軸承。n止推軸承的作用是承受壓縮機沒有完全抵消的殘余的軸向推力，以及承受膜片聯軸器產生的軸向推力。n軸承體水平剖分為上、下兩半，有兩組止推元件置于旋轉推力盤兩側。推力瓦塊能繞其支點傾斜，使推力瓦塊能夠承受軸上變化的軸向推力。推力軸承一般在非驅動端，特別是采用撓性聯軸器的場合，避免懸臂重量的影響

19、。n非驅動端通常也是壓縮機的入口端。軸承一般需要預埋測溫元件以便能夠準確測量軸瓦溫度。測溫元件通常為Pt100熱電阻。一般要求每組徑向軸承埋2塊，止推軸承主推面埋3塊，副推面埋2塊。備用瓦塊也應預埋同樣數量。循環(huán)氫壓縮機的驅動機n4、循環(huán)氫壓縮機的驅動機、循環(huán)氫壓縮機的驅動機n循環(huán)氫壓縮機制多工況、介質分子量變化范圍大以及爆炸性環(huán)境場所的要求，使可以改變轉速的蒸汽輪機被廣泛采用。n用于驅動循環(huán)氫壓縮機的蒸汽輪機應嚴格按照API612的要求，對汽輪機的參數、材料選擇、結構、試驗、檢查、儀表及調速器等項制定詳細的技術協(xié)議，并根據循環(huán)氫壓縮機的各個工況要求對整機的總體性能及操作范圍進行復核。目前廣泛

20、應用于加氫循環(huán)氫壓縮機驅動的汽輪機主要有背壓式和凝汽式兩種形式，在蒸汽輪機的選擇上應根據我們蒸汽條件、平衡情況、裝置能耗要求及操作運轉的可靠性和經濟性等多方面進行選擇和比較。凝汽式和背壓式汽輪機比較，凝汽式汽輪機結構復雜、操作變量多，同時體積大，占地大。循環(huán)氫壓縮機的驅動機n4.1汽輪機的工作原理及特點n高溫高壓蒸氣，經入口管進汽輪機內，在機內葉輪處膨脹做功，焓值下降，溫度壓力下降，把蒸汽的熱能、壓力能轉化為汽輪機轉子轉動的機械能，通過聯軸器，帶動被動機旋轉。n汽輪機的轉速可在一定的范圍內變動，增加了調節(jié)手段和操作的靈活性；適用輸送易燃易爆的氣體，即使泄漏也不易引起事故；蒸汽的來源比較穩(wěn)定。與

21、其它原動機相比，汽輪機具有單機功率大、效率高、運行安全可靠、使用壽命長等優(yōu)點。循環(huán)氫壓縮機的驅動機n4.2汽輪機的分類n汽輪機的種類很多，并有不同的分類方法。n按結構可以分為單級汽輪機和多級汽輪機。各級裝在一個汽缸內的單缸汽輪機，和各級分裝在幾個汽缸內的多缸汽輪機；各級裝在一根軸上的單軸汽輪機，和各級裝在兩根平行軸上的雙軸汽輪機等。 n按工作原理分為沖動式和反動式。有蒸汽主要在各級噴嘴(或靜葉)中膨脹的沖動式汽輪機；蒸汽在靜葉和動葉中都膨脹的反動式汽輪機；以及蒸汽在噴嘴中膨脹后的動能在幾列動葉上加以利用的速度級汽輪機。 循環(huán)氫壓縮機的驅動機n按熱力特性分為凝汽式、供熱式、背壓式、抽汽式和飽和蒸

22、汽汽輪機等類型。凝汽式汽輪機排出的蒸汽流入凝汽器，排汽壓力低于大氣壓力，因此具有良好的熱力性能，是最為常用的一種汽輪機；供熱式汽輪機既提供動力驅動發(fā)電機或其他機械，又提供生產或生活用熱，具有較高的熱能利用率；背壓式汽輪機的排汽壓力大于大氣壓力的汽輪機；抽汽式汽輪機是能從中間級抽出蒸汽供熱的汽輪機；飽和蒸汽輪機是以飽和狀態(tài)的蒸汽作為新蒸汽的汽輪機。 n按用途可分為為電站汽輪機（用于發(fā)電）、工業(yè)汽輪機（用于帶動泵、壓縮機等）、船用汽輪機（作為船舶動力裝置）等。 循環(huán)氫壓縮機的驅動機n按汽缸數目可分為單缸汽輪機、雙缸汽輪機和多缸汽輪機。 n按照蒸汽進汽壓力可分為低壓（1.2-1.5MPa）汽輪機、中

23、壓（2.0-4.0MPa）汽輪機、高壓（6.0-12.0MPa）汽輪機以及超高壓（12.0-14.0MPa）汽輪機以及超高壓、亞臨界壓力、超臨界壓力等等。n按汽輪機的轉速可以分為低速（小于3000轉/分）汽輪機、中速（3000轉/分）汽輪機、高速（大于3000轉/分）汽輪機等等。循環(huán)氫壓縮機的驅動機4.2汽輪機的調速系統(tǒng)汽輪機的調速系統(tǒng) 在煉油化工行業(yè)中，汽輪機大多用作原動機驅動壓縮機、機泵等，為了節(jié)約能源，汽輪機的效率都是根據在一定轉速下進行設計。當轉速變化很大時，會使汽輪機嚴重地偏離設計工況，使效率降低。為此需要將汽輪機穩(wěn)定在一定轉速，汽輪機控制調速系統(tǒng)的目的是為了滿足這個要求。它根據汽輪

24、機的轉矩和轉速相應變化的關系，利用轉速變化作為訊號來進行調節(jié)。當轉速有一個很小的變化時，調速系統(tǒng)能自動地改變汽輪機的進汽量，使汽輪機的功率和負荷相適應，從而使轉速不發(fā)生很大的變化。汽輪機的調速控制系統(tǒng)由起動裝置、安全裝置、保安裝置、調速器、監(jiān)視裝置組成（如圖 4-1所示）。 循環(huán)氫壓縮機的驅動機n圖 4-1 汽輪機調速系統(tǒng)簡圖循環(huán)氫壓縮機的驅動機n4.2.1啟動裝置n啟動裝置的作用就是打開速關閥，啟動裝置由危急保安裝置來的壓力油，作為啟動油進入啟動裝置，隨著操縱桿的移動，滑閥也隨之移動，依次接通啟動油壓和速關油壓，將速關閥打開。n4.2.2 速關閥即保安裝置n速關閥是水平安裝在汽輪機的進汽管路

25、上，由閥體、濾網和油缸等部分組成（如圖 4-1所示）。n速關閥是新蒸汽管網和汽輪機的主要關閉機構，在進行中當出現事故時，它能在最短的時間內切斷進入汽輪機的蒸汽。循環(huán)氫壓縮機的驅動機n速關閥的工作原理：速關閥的工作原理： 啟動油F通至活塞（13）右端，活塞在油壓作用下克服彈簧（14）力被壓向活塞盤（16），使活塞與活塞盤的密封面相接觸，之后速關油E通入活塞盤左側，隨著活塞盤后速關油壓的建立，啟動油開始有控制的泄放，于是活塞盤和活塞如同一個整體構件在兩側油壓差作用下，持續(xù)向右移動直至被試驗活塞（12）限位，由于閥桿右端是與活塞盤連接在一起，所以在活塞盤移動的同時速關閥也就隨之開啟。循環(huán)氫壓縮機的驅

26、動機 圖 4-2 速關閥結構示意圖 1 主閥碟 2 卸載閥 3 蒸汽濾網 4 導向套筒 5 閥蓋 6 汽封套筒 7 閥桿 8 專用螺栓 9 螺母 10 油缸 11 壓力表接口 12 試驗活塞 13 活塞 14 彈簧 15 彈簧座16 活塞盤 17 擋盤 18 閥座 D 蒸汽入口 E 速關油 F 啟動油 H 試驗油 K 漏汽 T1 回油 T2 漏油循環(huán)氫壓縮機的驅動機n速關閥打開過程速關閥打開過程n1、 按汽輪機啟動與調速畫面“系統(tǒng)復位”按鈕（現場手動復位）。n2、 選定“中控或現場”啟動位置中的“中控”位置n3、 把速關手輪旋到下位，向上方向旋轉啟動手輪，建立啟動油。n4、 旋上速關手輪，建立

27、速關油。n5、 速關油壓力建立后，然后緩慢擰下啟動手輪，速關閥即開始打開。n6、 確認啟動油壓回零n7、 按汽輪機啟動與調速畫面“允許啟動”按鈕循環(huán)氫壓縮機的驅動機n4.2.3實驗油實驗過程實驗油實驗過程n1、扳動實驗手柄向一個方向運動。n2、觀察速關發(fā)端部實驗油壓力表建立。n3、同時觀察速關閥指示桿向內部運動，證明速關閥靈活好用（注意不要移動較大距離）。n4、用同樣的方法將實驗手柄扳向另一方向檢查另一個速關閥靈活度。n4.2.4油動機油動機 油動機是調節(jié)汽閥的執(zhí)行機構，它將由放大器或電液轉換器輸入的二次油信號轉換為有足夠作功能力的行程輸出以操縱調節(jié)閥，控制汽輪機進汽。 油動機主要由油缸、錯油

28、門、連接體和反饋機構組成。循環(huán)氫壓縮機的驅動機n圖 4-3 油動機結構示意圖n油動機錯油門示意圖循環(huán)氫壓縮機的驅動機n油動機工作原理油動機工作原理 當電液轉換器接到調速信號時，將電信號轉換成二次油壓信號，二次油由C孔進入錯油門，驅動錯油門活塞上下運動，活塞運動將動力油孔打開，動力油進入到油動機，動力油推動油動機活塞上下運動，活塞桿帶動杠桿運動，配汽閥動作。 油動機活塞桿上下運動帶動錯油門杠桿旋轉，錯油門杠桿旋轉改變彈簧的壓縮量，彈簧的彈力和二次油壓平衡后，錯油門活塞回到原位，錯油門動力油進出口孔封閉。調速結束。循環(huán)氫壓縮機的驅動機n調節(jié)系統(tǒng)工作流程調節(jié)系統(tǒng)工作流程n 轉速傳感器A/B根據汽輪機

29、轉速向調速器發(fā)出信號，或者外部向調速器發(fā)出改變速度信號。調速器根據接到的信號向電液轉換器發(fā)出4-20mA信號，電液轉換器把接到的信號轉變成二次油壓。油動機在二次油壓的做用下上、下運動，從而帶動調節(jié)閥開度變化。調節(jié)閥開度變化，使汽輪機進汽量發(fā)生變化，由此來改變轉速。同時調速器根據接到的信號后，如果轉速超過極限則向危安保護器停機信號，使機組停車。 啟機注意事項啟機注意事項：油運后，先進潤滑油一天，然后投用速關油進行速關調試，調試合格后，再投用電液轉換器及油動機，暖機時最好放空。循環(huán)氫壓縮機的驅動機n4.3汽輪機本體n蒸汽輪機本體包括：靜體（固定部分）-汽缸、噴嘴、隔板、汽封等；轉子（轉動部分）-軸

30、、葉輪、葉片等；軸承（支承部分）-徑向軸承和止推軸承。n4.3.1靜體部分n (1)汽缸汽缸本身是水平剖分為上下部分，上下缸又各分有前后缸。前缸因溫度高用鑄鋼制造，后缸溫度低用鑄鐵制造。汽輪機組在起動或停機、增減負荷時，缸體溫度均會上升或下降，會產生熱脹和冷縮現象。由于溫差變化，熱膨脹幅度可由幾毫米至十幾毫米。循環(huán)氫壓縮機的驅動機n但與汽缸連接的臺板溫度變化很小，為保證汽缸與轉子的相對位置，在汽缸作為臺板間裝有適當間隙的滑銷系統(tǒng)。n其作用是：（1）保證汽缸和轉子的中心一致，避免因機體膨脹造成中心變化，引起機組振動或動、靜之間的摩擦；（2）保證汽缸能自由膨脹，以免發(fā)生過大應力而引起變形；（3）使

31、靜子和轉子軸向與徑向間隙符合要求。根據滑銷的構造，安裝位置和不同的作用，滑銷可分為：nA、橫銷：其作用是允許汽缸在橫向能自由膨脹，一般裝在低壓缸排氣室的橫向中心線上或排氣室的尾部，左、右各裝一個。nb、縱銷：其作用是允許汽缸沿縱向中心能自由膨脹，限制汽缸縱向中心的橫向移動。縱銷中心線與橫銷中心線的交點稱為“死點”汽缸膨脹時這點始終保持不動?？v銷安裝在后軸承座、前軸承座的底部。nC、立銷：其作用是保證汽缸在垂直方向能自由膨脹，并與縱銷共同保持機組的縱向中心不變。立銷安裝在低壓汽缸排氣室尾部與臺板之間、高壓汽缸的前端與前軸承座之間以及雙缸汽輪機的低壓汽缸前端和高壓汽缸端與中心軸承座之間。所有的立銷

32、均在機組的縱向中心線上。nd、貓爪橫銷：其作用是保證汽缸能橫向膨脹，同時隨著汽缸在軸向的膨脹和收縮，推動軸承座向前或向后移動，以保持轉子與汽缸的軸向相對位置。貓爪橫銷安裝在前軸承座及雙氣缸汽輪機中間軸承座的水平結合面上。貓爪橫銷和立銷共同保持汽缸的中心和軸承座的中心一致。 e、角銷：裝在前部軸承座及雙缸汽輪機中間軸承座底部的左右兩側，以代替連接軸承座與臺板的螺栓，但允許軸承座縱向移動。 f、斜銷：它是一種輔助滑銷，起縱銷和橫銷的雙重導向作用。裝在排汽室前部左右兩側撐腳與臺板之間。 循環(huán)氫壓縮機的驅動機n前軸承箱座落在前座架上，前座架由地腳螺栓固定在基礎上，前軸承箱與前座架之間有縱向鍵導向允許前

33、軸承箱沿前座架沿縱向滑動。前汽缸靠貓爪與緊固在前軸承箱上的滑塊連接，前汽缸與前軸承箱之間有垂直鍵定位保證兩者縱向中心一致。后汽缸座落在后座架上，后座架由地腳螺栓固定在基礎上，后汽缸導板保證后汽缸與縱向中心一致。n每臺汽輪機的滑銷系統(tǒng)而言，都有一個點，不管汽輪機的汽缸怎么前后左右膨脹，這個點的相對位置都不變，這個點叫汽缸膨脹的死點。為保證汽缸能向前、后、左、右自由膨脹，為此各滑銷與其槽的配合上，要求有一定的間隙，并且在精密加工之后，由鉗工精心配制，滑動面要求光潔，無銹斑及毛刺，滑銷系統(tǒng)發(fā)生故障，會妨礙機組的正常膨脹，嚴重時會引起機組的振動，甚至使機組無法正常運行。循環(huán)氫壓縮機的驅動機n(2)噴嘴

34、組和隔板噴嘴組和隔板在沖動式汽輪機中，蒸汽熱能轉變?yōu)閯幽艿倪^程是在噴嘴中發(fā)生的。蒸汽流過變截面的噴嘴汽道之后，體積膨脹，壓力降低，流速增加，然后按一定的噴射角度進入動葉片中做功。汽輪機汽缸中的隔板是由隔板外緣、噴嘴、隔板體構成的圓形板狀組合件，汽缸內的一級隔板與其后的一級葉輪組成一個壓力級。隔板分為上下兩個半圓，在中分面上有定位鍵，以保證上下隔板組成一體。在汽輪機中，通常將裝在調節(jié)汽室上的噴嘴組合體簡稱為噴嘴組，它是由噴嘴組外緣、噴嘴及噴嘴組內緣所組成。汽輪機隔板按制造方法來分，可分為鑄造隔板、焊接隔板、組合隔板三種。 循環(huán)氫壓縮機的驅動機n(3)汽封汽輪機高壓端軸封稱為高壓軸封，在單缸汽輪機

35、中又稱為前軸封。低壓端軸封稱為低壓軸封，在單缸汽輪機中又稱為后軸封。裝在隔板汽封槽中的汽封稱為隔板汽封。另外裝在隔板上與圍帶配合防止漏汽的又稱為圍帶汽封。不論是軸封還是隔板汽封、圍帶汽封，其構造及外形均大同小異，阻汽原理一致，統(tǒng)稱為汽封。n汽封的作用汽輪機汽缸兩端軸孔處與轉軸間有一定間隙，這樣在工作時，汽缸內進汽端將發(fā)生高壓蒸汽大量泄露。再看排汽端，一般凝汽式汽輪機的排汽壓力在循環(huán)氫壓縮機的驅動機n0.02Kg/cm2(絕對)左右,即排汽端處于高真空狀態(tài),大氣中的空氣將沿后軸孔大量漏入排汽管和凝汽器，就會破壞汽輪機的真空。因此，為了減少高壓端的向外漏汽和排汽端往里漏空氣，要求在汽缸兩端軸孔處配

36、備汽封裝置（又稱軸封）。n汽封的結構目前廣泛采用的是高低齒型的梳齒結構，軸封片直接在軸封環(huán)上車出，或將軸封片壓緊在軸封環(huán)的槽道里，軸封環(huán)一般由四個或六個弧段組成。齒尖最薄處厚度為0.1毫米。有彈簧片壓住軸封環(huán)，使其緊貼隔板或汽封體，彈簧片的作用是箍緊軸封環(huán)，當軸封片與主軸相碰時，可自動退讓，防止軸封受損。循環(huán)氫壓縮機的驅動機n當壓差較小時，可以不用高低齒，而用平齒。為了減少漏汽，要求軸封間隙盡量小，但為了保證機組的安全運行，要求軸封不發(fā)生碰擦現象，所以軸封間隙有一定的要求。除了汽輪機兩端有軸封外，每一級隔板軸孔也需要安裝汽封片，以減少級間漏汽 。隔板汽封的結構與軸端汽封相同，只是壓差較小，所需

37、要汽封片數目較少而已。此外，有的汽輪機葉片上也設有汽封裝置。n 汽封環(huán)和汽封片的材料高溫工作區(qū)汽封環(huán)用鉻不銹鋼1Cr13，或鉻鉬釩不銹鋼Cr11MoV，汽封片用鉻鎳鈦不銹鋼1Cr18Ni9Ti。低溫工作區(qū)汽封環(huán)用錫青銅，汽封片用鉛黃銅。 端部軸封系統(tǒng)為了確保汽輪機的安全工作，合理地利用端部軸封的漏汽，提高汽輪機的經濟性。汽輪機端部軸封都有一套專門的軸封管路系統(tǒng)。 循環(huán)氫壓縮機的驅動機n高壓端雖裝有軸封，但仍不能避免蒸汽經過軸封向外漏，為了盡量減少這一損失，把高壓端軸封分成若干段，每端之間留一定的空室，將這些空間的漏汽合理地引至不同的地方加以利用，以提高汽輪機的經濟性。小型汽輪機的高壓漏汽經管道

38、可引至低壓端軸封內作為密封用汽，其余少量漏汽再經幾道軸封片，由信號管排至大氣。運行人員可通過觀察信號管的冒汽情況來判斷端部軸封工作的好壞。低壓端為了防止空氣經軸封片漏入汽缸，必須引用壓力稍高于大氣壓力的蒸汽來封住軸封通道。這部分蒸汽是由高壓端軸封引來的，在軸封室中一部分經部分軸封片后流如低壓汽缸中，另一部分則沿軸封間隙外流，最后經信號管排至大氣。汽輪機正常工作時，高壓端軸封漏汽除引入低壓端軸封外，多余的部分可以經管道引入凝汽器。汽輪機起動和停機時，高壓端軸封沒有蒸汽，則應引用經過節(jié)流降壓的新蒸汽同時送入高、低壓端軸封中去。循環(huán)氫壓縮機的驅動機n(4)轉子汽輪機所有轉動部件的組合體稱為轉子。它主

39、要包括：主軸、葉輪、葉片等部件。汽輪機轉子除了受高溫高壓蒸汽的作用外，更主要的是由于它在高速下工作，受離心力的作用，還必須考慮振動的問題。我國國產機組主要采用的轉子形式：套裝式轉子；整鍛式轉子；組合轉子；焊接式轉子。國產中小型、中等參數以下的機組的轉子都采用套裝式結構。套裝式葉輪在套裝前葉輪內孔應比軸徑小0.050.15%，套裝時將葉輪內孔周緣加熱，直至葉輪內孔比軸徑大0.100.20毫米，或控制紅套溫度250270，將葉輪紅套在軸上，待葉輪冷卻后內孔對軸就產生了很大的壓緊力，保證葉輪高速旋轉時的安全可靠。 循環(huán)氫壓縮機的驅動機n套裝式葉輪的優(yōu)點是加工制造方便，但是它在高溫條件下工作時，葉輪與

40、主軸之間容易發(fā)生松動，所以高溫機組的轉子常用整鍛式結構。n4.1葉輪n葉輪的結構分為三個部分：（1）輪緣部分是安裝葉片的部分，具有與葉根結構相配合的形狀。（2）輪轂部分通過它葉輪紅套在軸上。（3）輪體部分是把輪緣與輪轂聯成一體的中間部分。n由于速度很高，它的受力與變形主要取決于葉輪本身旋轉時產生的離心力，以等強度的型式為好，但是制造困難。一般常用錐形。材料低壓時用45鋼，中壓用35CrMoA或34CrMoA.一般輪體上還鉆有七個平衡孔，這是為了減少葉輪前后壓差所造成的作用在轉子上的軸向推力。 循環(huán)氫壓縮機的驅動機n(2)葉片的結構與固定葉片的結構與固定葉片由葉根、工作部分和頂部組成。葉根用來將

41、葉片固定在葉輪上。常用的葉根有：T型、菌型葉根、叉形葉根、樅樹型葉根。工作部分蒸汽從這里通過，將動能轉化為機械功，工作部分是葉片的主要部分。葉片的安裝有以下幾種： 周向埋入法：將葉片從圓周方向依次嵌裝在葉輪輪緣的相應槽內，最后一個葉片（末葉）封住缺口再用鉚釘鉚死，T型葉根和菌型葉根均采用此法。 軸向埋入法：將葉片從軸向單個裝入葉輪輪緣的相應槽內。樅樹型葉根常采用此法安裝。 徑向跨裝法：將葉片的叉型葉根徑向插入葉輪輪緣的叉形槽內，然后用鉚釘固定。此法僅適用于叉型葉根的安裝。循環(huán)氫壓縮機的驅動機n(3)軸承目前大多數汽輪機都采用滑動軸承。汽輪機除了有徑向軸承外，還有止推軸承。因為，汽輪機在工作時，

42、轉子上產生一個由高壓端推向低壓端的軸向推力。因此，通常在轉子前端設有推力軸承，以承受軸向推力，并對保持通流部分的軸向間隙起了定位作用。目前我國國產機組的前軸承大多數都采用徑向推力聯合軸承。 壓縮機的輔助系統(tǒng)n5、壓縮機的輔助系統(tǒng)n5.1潤滑系統(tǒng)n循環(huán)氫壓縮機的潤滑、控制油系統(tǒng)應對系統(tǒng)組成、主要部件技術要求及系統(tǒng)的操作參數進行合理配置。n潤滑油系統(tǒng)的特點：n潤滑油泵選擇螺桿泵（三螺桿），主油泵由汽輪機驅動，備用泵由電動機驅動，可以保證在停電后，壓縮機可保持運轉。備用泵設聯鎖自啟動，當主油管油壓低或主泵停車時，備用泵能自動啟動。潤滑油泵出口壓力按汽輪機控制油壓力確定，流量則應考慮所有軸承的耗油量，

43、控制油在調節(jié)過渡狀態(tài)下的最大量以及一定的裕量。n在控制油路上加蓄能器以穩(wěn)定油壓。壓縮機的輔助系統(tǒng)n一般壓縮機的潤滑系統(tǒng)由潤滑油箱、主油泵、輔助油泵、油冷卻器、油過濾器、高位油箱、閥門以及管路等部分組成。(1)潤滑油箱潤滑油箱 潤滑油箱是潤滑油供給、回收、沉降和儲存設備，內部設有加熱器，用以開車前潤滑油加熱升溫，保證機組啟動時潤滑油溫度能升至3545的范圍，以滿足機組啟動運行的需要；回油口與泵的吸入口設在油箱的兩側，中間設有過濾擋板，使流回油箱的潤滑油有雜質沉降和氣體釋放的時間，從而保證潤滑油的品質。油箱側壁設有液位指示器，以監(jiān)視油箱內潤滑油的變化情況，防止機組運行中潤滑油油位出現突變，影響機組

44、的安全運行。(2)潤滑油泵潤滑油泵 潤滑油泵一般均配置兩臺，一臺主油泵，一臺輔助油泵，機組運行所需潤滑油，由主油泵供給；輔助油泵系主油泵發(fā)生故障或油系統(tǒng)出現故障，使系統(tǒng)油壓降低時自動啟動投入運行，為機組各潤滑點提供適量的潤滑油品，所配油泵流量一般為200350L/min，出口壓力應不小于0.5MPa，潤滑油經減壓，以0.080.15 MPa的壓力進入軸承。壓縮機的輔助系統(tǒng)n(3)潤滑油冷卻器潤滑油冷卻器 潤滑油冷卻器用于對出油泵后潤滑油的冷卻，以控制進入軸承內的油溫。 為始終保持供油溫度在3545的范圍，油冷卻器一般均配置兩臺，一臺使用，另一臺備用（特殊情況下可兩臺同時使用）。當投入使用的冷卻

45、器的冷卻效果不能滿足生產要求時，切換至備用冷卻器維持生產運行，并將停用冷卻器解體檢查，清除污垢后組裝備用。(4)潤滑油過濾器潤滑油過濾器 潤滑油過濾器裝于泵的出口，用于對進壓縮機潤滑油的過濾，是保證潤滑油質量的有效措施。為了確保機組的安全運行，過濾器均配置兩臺，運行一臺，備用一臺。(5)高位油箱高位油箱 高位油箱是一種保護性設施，當主、輔油泵供潤滑油中斷時，高位油箱的潤滑油將沿進油管，靠重力作用流入各潤滑點，以維持機組惰走過程的潤滑需要。高位油箱的儲油量，一般應維持不小于5 min的供油時間。壓縮機的輔助系統(tǒng)n5.2軸端密封軸端密封n高壓循環(huán)氫壓縮機的軸端密封是安全運轉的關鍵，目前工業(yè)上已成功運用的密封形式有以下幾類：n油膜密封油膜密封 利用密封油在動靜部分極小的間隙處形成的油膜進行密封； n機械密封機械密封 利用動靜環(huán)端面的接觸形成密封，通過密封油在接觸面上形成油膜。n干氣密封（干氣密封（Dry gas Seal） 近年來發(fā)展的一種無密封油系統(tǒng)，利用注入氣在動靜接觸端面形成極小間隙處的氣膜密封。壓縮機的輔助系統(tǒng)n干氣密封是