設(shè)備技術(shù) 汽輪機

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1、第七章 蒸汽輪機基礎(chǔ)知識 第一節(jié) 概述 一、概述 汽輪機是用蒸汽做功的一種旋轉(zhuǎn)式熱力原動機，它的優(yōu)點是功率大、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、易損件少，運行安全可靠，調(diào)速方便、振動小、噪音 分類 名稱 說明 按工作原理分 沖動式汽輪機 蒸汽主要在噴嘴葉柵內(nèi)膨脹 反動式汽輪機 蒸汽在靜葉柵與動葉柵內(nèi)膨脹 按所具的級數(shù)分 單級汽輪機 通流部分只有一個級 多級汽輪機 通流部分有兩個以上的級 按蒸汽在汽輪機內(nèi)流動的方向分 軸流式汽輪機 蒸汽流動方向與軸平行 輻流式汽輪機 蒸汽流動方向與軸垂直 周流式汽輪機 蒸汽流動方向沿圓周流動 按汽輪機熱力系統(tǒng)特征分類 凝汽

2、式汽輪機 排汽壓力低于大氣壓力 抽汽背壓式汽輪機 排汽壓力高于大氣壓力，中間有抽汽 背壓式汽輪機 排汽壓力高于大氣壓力 按用途分 電站汽輪機 用于發(fā)電 工業(yè)汽輪機 用于帶動泵、壓縮機泵 船用汽輪機 作為船舶的動力裝置 按汽輪機進汽壓力分 低壓汽輪機 1.2~1.5MPa 中壓汽輪機 2~4 MPa 次高壓汽輪機 5~6 MPa 高壓汽輪機 6~12 MPa 超高壓汽輪機 12~14 MPa 按轉(zhuǎn)速分 低速汽輪機 n＜3000轉(zhuǎn)/分 中速汽輪機 n＝3000轉(zhuǎn)/分 高速汽輪機 n＞3000轉(zhuǎn)/分 小、防爆等，在煉油廠還可以充分利用煉油

3、過程的余熱生產(chǎn)蒸汽作為機泵的動力，這樣可以綜合利用熱能。正因為這些優(yōu)點，蒸汽輪機在煉油廠得到了廣泛的應(yīng)用。 二、汽輪機的種類 蒸汽輪機的種類繁多，根據(jù)其工作原理、性能、結(jié)構(gòu)特點等，可按如下幾方面進行分類。 第二節(jié) 汽輪機的工作原理 汽輪機的主要元件是由噴嘴（也稱靜葉）與動葉（也稱葉片）兩個部件組成。噴嘴固定在機殼或隔板上，動葉固定在輪盤上。 蒸汽通過噴嘴時，壓力下降，體積膨脹形成高速汽流，推動葉輪旋轉(zhuǎn)而作功。如果蒸汽在葉片中壓力不再降低，也就是蒸汽在葉片通道中的流速（即相對速度）不變化，只是依靠汽流對葉片的沖擊力量而推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，這類汽輪機稱為沖動式，也稱壓力級，在工業(yè)中應(yīng)用廣泛。

4、如果蒸汽在葉片中繼續(xù)膨脹（簡稱相對速度）比進口時要大，這種汽輪機的作功不僅由于蒸汽對葉片的沖擊力，而且還有由于蒸汽相對速度的變化而產(chǎn)生的巨大的反作用力，因此這類汽輪機稱為反動式汽輪機，在煉廠中應(yīng)用較少。 只有一列噴嘴和一列動葉片組成的汽輪機叫單級汽輪機。由幾個單級串聯(lián)起來叫多級汽輪機。由于高壓蒸汽一次降壓后汽流速度極高，因而葉輪轉(zhuǎn)速極高，將超過目前材料允許的強度。因此采用壓力分級法，每次在噴嘴中壓力降都不大，因而汽流速度也不高，高壓蒸汽經(jīng)多級葉輪后能量既充分得到利用而葉輪轉(zhuǎn)速也不超過材料強度許可范圍。這就是采用多級汽輪機的原因。 如果由于蒸汽離開每一級葉片的流速仍高，為了充分利用汽流的動能

5、，可用導(dǎo)向葉片將汽流引入第二排葉片中（每一個葉輪可安裝二排葉片）進一步推動轉(zhuǎn)軸做功，這稱為速度分級，簡稱速度級（又稱復(fù)速級）。速度級常用于小型汽輪機，或汽輪機的第一級。 第三節(jié) 蒸汽輪機本體構(gòu)成 汽輪機包括汽輪機本體、調(diào)節(jié)保安裝置及輔助設(shè)備三大部分。 一、蒸汽輪機本體 蒸汽輪機本體包括：靜體（固定部分）--汽缸、噴嘴、隔板、汽封等；轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動部分）--軸、葉輪、葉片等；軸承（支承部分）--徑向軸承和止推軸承。 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

6、產(chǎn)生熱脹和冷縮現(xiàn)象。由于溫差變化，熱膨脹幅度可由幾毫米至十幾毫米。但與汽缸連接的臺板溫度變化很小，為保證汽缸與轉(zhuǎn)子的相對位置，在汽缸作為臺板間裝有適當(dāng)間隙的滑銷系統(tǒng)，其作用是： a、保證汽缸和轉(zhuǎn)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； b、保證汽缸能自由膨脹，以免發(fā)生過大應(yīng)力而引起變形； c、使靜子和轉(zhuǎn)子軸向與徑向間隙符合要求。 根據(jù)滑銷的構(gòu)造，安裝位置和不同的作用，滑銷可分為： a、 橫銷(圖7-1)：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。 圖7-1 縱橫銷

7、 b、 縱銷(圖7-1)：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?？v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。縱銷安裝在后軸承座、前軸承座的底部。 c、立銷(圖7-2)：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。所有的立銷均在機組的縱向中心線上。 圖7-2 立銷 d、貓爪橫銷(圖7-3)：其作用是保證汽缸能橫向膨脹，同時隨著汽缸

8、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(zhuǎn)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(jié)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。 圖7-3 貓爪橫銷 e、角銷(圖7-4)：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(cè)，以代替連接軸承座與臺板的螺栓，但允許軸承座縱向移動。 圖5-7-5 斜銷圖7-4 角銷 f、斜銷(圖7-5)：它是一種輔助滑銷，起縱銷和橫銷的雙重導(dǎo)向作用。裝在排汽室前部左右兩側(cè)撐腳與臺板之間。 前軸承箱座落在前座架上，前座架由地腳螺栓固定

9、在基礎(chǔ)上，前軸承箱與前座架之間有縱向鍵導(dǎo)向允許前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(chǔ)上，后汽缸導(dǎo)板保證后汽缸與縱向中心一致。 就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

10、使機組無法正常運行。 2、噴嘴組和隔板 在沖動式汽輪機中，蒸汽熱能轉(zhuǎn)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(gòu)成的圓形板狀組合件，汽缸內(nèi)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(diào)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(nèi)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。 3、汽封 汽輪機高壓端軸封稱為高壓

11、軸封，在單缸汽輪機中又稱為前軸封。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(gòu)造及外形均大同小異，阻汽原理一致，統(tǒng)稱為汽封。 （1） 汽封的作用 汽輪機汽缸兩端軸孔處與轉(zhuǎn)軸間有一定間隙，這樣在工作時，汽缸內(nèi)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0.02公斤/厘米2(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

12、端軸孔處配備汽封裝置（又稱軸封）。 （2） 汽封的結(jié)構(gòu) 目前廣泛采用的是高低齒型的梳齒結(jié)構(gòu)，如圖7-6所示 軸封片直接在軸封環(huán)上車出，或?qū)⑤S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(dāng)軸封片與主軸相碰時，可自動退讓，防止軸封受損。當(dāng)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(xiàn)象，所以軸封間隙有一定的要求。 1-彈簧片 2-軸封套 3-軸封環(huán) 4-軸

13、 圖7-6 高低齒型軸封 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(jié)構(gòu)與軸端汽封相同，只是壓差較小，所需要汽封片數(shù)目較少而已。此外，有的汽輪機葉片上也設(shè)有汽封裝置。 （3） 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。 （4）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(jīng)濟性。汽輪機端部軸封都有一套專門的軸封管路系統(tǒng)。 高壓端雖裝有軸封，但仍不能避免蒸

14、汽經(jīng)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(jīng)濟性。小型汽輪機的高壓漏汽經(jīng)管道可引至低壓端軸封內(nèi)作為密封用汽，其余少量漏汽再經(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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

15、以經(jīng)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(yīng)引用經(jīng)過節(jié)流降壓的新蒸汽同時送入高、低壓端軸封中去。 4、轉(zhuǎn)子 1、危急遮斷器孔 2、軸位移凸肩 3、推力盤 4、前徑向軸承 5、前汽封 6、內(nèi)汽封 7、調(diào)節(jié)級 8、轉(zhuǎn)鼓段 9、低壓段 10、后汽封 11、后徑向軸承擋 12、盤車棘輪 13、盤車油輪 14、聯(lián)軸器擋 15、后端平衡面 16、主平衡面 17、前端平衡面 圖7-7 汽輪機轉(zhuǎn)子圖 汽輪機所有轉(zhuǎn)動部件的組合體稱為轉(zhuǎn)子。它主

16、要包括：主軸、葉輪、葉片等部件(圖7-7)。 汽輪機轉(zhuǎn)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(chǎn)機組主要采用的轉(zhuǎn)子形式：（1）套裝式轉(zhuǎn)子；（2）整鍛式轉(zhuǎn)子；（3）組合轉(zhuǎn)子；（4）焊接式轉(zhuǎn)子。國產(chǎn)中小型、中等參數(shù)以下的機組的轉(zhuǎn)子都采用套裝式結(jié)構(gòu)。 套裝式葉輪在套裝前葉輪內(nèi)孔應(yīng)比軸徑小0.05～0.15%，套裝時將葉輪內(nèi)孔周緣加熱，直至葉輪內(nèi)孔比軸徑大0.10～0.20毫米，或控制紅套溫度250～270℃，將葉輪紅套在軸上，待葉輪冷卻后內(nèi)孔對軸就產(chǎn)生了很大的壓緊力，保證葉輪高速旋轉(zhuǎn)時的安全可靠。套裝式葉輪的優(yōu)點是加工制造方便，但是

17、它在高溫條件下工作時，葉輪與主軸之間容易發(fā)生松動，所以高溫機組的轉(zhuǎn)子常用整鍛式結(jié)構(gòu)。 1、葉輪的結(jié)構(gòu) 葉輪的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(lián)成一體的中間部分。由于速度很高， ④ 它的受力與變形主要取決于葉輪本身旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)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(zhuǎn)子上的軸向推力。 2、葉片的結(jié)構(gòu)與固定　　 葉片由葉根、工作部

18、分和頂部組成。 葉根　用來將葉片固定在葉輪上，葉根與葉輪的連接應(yīng)牢固可靠，而且要保證葉片在任何運行條件下都不會松動，同時葉根的結(jié)構(gòu)應(yīng)在滿足強度的條件下盡量簡單，使制造、安裝方便，并使葉輪緣的軸向尺寸為最小。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(zhuǎn)化為機械功，工作部分是葉片的主要部分。葉片的凹入部分稱為葉面，凸出部分稱為葉背，一般汽輪機的葉片型線沿葉高是相同的，當(dāng)葉高很長時，而葉高與直徑之比大于１／１０時，則用扭曲葉片。 葉頂一般做成鉚釘狀，上面有套裝圍帶，它加強了葉片強度又減少了漏汽。圍帶有以下幾種形式： ①鉚接圍帶：圍帶由扁鋼制成，然后

19、用鉚接法固定在葉片的頂部。 ②整體圍帶：圍帶與葉片同為一整體，在加工葉片時一起銑出，待葉片組裝后，再將圍帶焊在一起。 ③彈性拱型圍帶：它是將彈簧鋼片彎成拱型，用鉚釘固定在葉片頂部，采用互圈環(huán)狀聯(lián)接。 當(dāng)葉片很長時，還裝有拉金，將葉片聯(lián)接成葉片組，以增強葉片強度并改善葉片的振動特性。拉金通常做成棒狀或管狀，在一級葉片中一般有1~2圈拉金，最多不超過3圈，用拉金連接的方法有，分組聯(lián)接、整圈連接及組間聯(lián)接。 葉片的安裝有以下幾種： ① 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(yīng)槽內(nèi)，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。 ② 軸向埋入法：將葉片

20、從軸向單個裝入葉輪輪緣的相應(yīng)槽內(nèi)。樅樹型葉根常采用此法安裝。 ③ 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(nèi)，然后用鉚釘固定。此法僅適用于叉型葉根的安裝。 5、軸承 目前大多數(shù)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，轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生一個由高壓端推向低壓端的軸向推力。因此，通常在轉(zhuǎn)子前端設(shè)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(chǎn)機組的前軸承大多數(shù)都采用徑向推力聯(lián)合軸承。 第五節(jié) 調(diào)速控制系統(tǒng) 在煉油化工行業(yè)中，汽輪機大多用作原動機驅(qū)動壓縮機、機泵等，為了節(jié)約能源，汽輪機的效率都是根據(jù)在一定轉(zhuǎn)

21、速下進行設(shè)計。當(dāng)轉(zhuǎn)速變化很大時，會使汽輪機嚴重地偏離設(shè)計工況，使效率降低。為此需要將汽輪機穩(wěn)定在一定轉(zhuǎn)速，汽輪機控制調(diào)速系統(tǒng)的目的是為了滿足這個要求。它根據(jù)汽輪機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速相應(yīng)變化的關(guān)系，利用轉(zhuǎn)速變化作為訊號來進行調(diào)節(jié)。當(dāng)轉(zhuǎn)速有一個很小的變化時，調(diào)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(yīng)，從而使轉(zhuǎn)速不發(fā)生很大的變化。汽輪機的調(diào)速控制系統(tǒng)由起動裝置、安全裝置、保安裝置、調(diào)速器、監(jiān)視裝置組成。 一、 起動裝置 起動裝置的作用是打開速關(guān)閥，起動裝置由危急保安裝置來的壓力油，作為起動油進入起動裝置，隨著操縱桿的移動，滑閥也隨之移動，依次接通起動油壓和速關(guān)油壓，將速關(guān)閥打開。

22、 二、 安全裝置--速關(guān)閥 速關(guān)閥是水平安裝在汽輪機汽缸的進汽管路上，由閥體、濾網(wǎng)和油缸等部分組成（圖7-8）。速關(guān)閥是新蒸汽管網(wǎng)和汽輪機之間的主要關(guān)閉機構(gòu)，在運行中當(dāng)出現(xiàn)事故時，它能在最短時間內(nèi)切斷進入汽輪機的蒸汽。 閥體部分：圖7-8 速關(guān)閥結(jié)構(gòu)圖 新蒸汽經(jīng)過蒸汽濾網(wǎng)閥錐，在這個閥錐中裝有一只卸荷錐，由于它的面積相對閥錐要小得多，所以在速關(guān)閥開啟時能夠減少提升力。在卸荷閥開啟后，閥錐后的壓差減小，容易被開啟。閥套中的襯套有一個軸向密封面，當(dāng)速關(guān)閥全開后，閥桿和襯套之間就不會有漏汽，而閥門關(guān)閉時，閥桿和襯套之間的漏汽經(jīng)排凝口排出。 1、杠桿 2、托架 3、通向速關(guān)閥的油口 4、回油

23、口 5、滑閥 6、從實驗滑閥來的壓力油 7、活塞 8襯套 9、滑閥殼體 10、彈簧 11、控制凸肩 12、控制凸肩13、襯套 14、壓力油進口 15、節(jié)流孔板 16、活塞 17、鉤 圖7-9 危急保安裝置結(jié)構(gòu)圖 油缸部分：速關(guān)閥是由油壓控制的，開啟過程是通過啟動裝置來操作的，壓力油經(jīng)過外側(cè)接口通到活塞前面，使活塞克服彈簧力并將其壓向活塞盤，而由啟動裝置的速關(guān)閥油通過內(nèi)側(cè)的接口進入活塞盤后面，速關(guān)油壓力將活塞盤和活塞一起推到終點位置，閥門也由閥桿提升而開啟，這時活塞前的空間和啟動裝置中的回油口相通。如果危急保安裝置動作，速關(guān)油路中壓力迅速下降，彈簧力大于活塞盤

24、后油壓力，于是活塞盤和閥桿、閥錐被迅速推向關(guān)閉位置，活塞盤后殘留的部分速關(guān)油流入活塞和彈簧空間并經(jīng)卸壓口排1、螺栓 2、螺紋套筒 3、導(dǎo)向片 4、導(dǎo)向環(huán) 5、飛錘 6、銷 7、導(dǎo)向片 8、導(dǎo)向環(huán) 9、彈簧 10、螺釘 圖7-10 危急遮斷器 出。 三、保安裝置 1、 危急保安裝置危急保安裝置的作用是當(dāng)汽輪機在運行中出現(xiàn)故障時，危急保安裝置動作，將速關(guān)閥的速關(guān)油泄掉，使速關(guān)閥迅速關(guān)閉，切斷汽輪機進汽。（見圖7-9） 危急遮斷滑閥及其殼體（9）通過托架（2）裝在前軸承座上，殼體內(nèi)裝有襯套（8、13），滑閥（5）可以在襯套中沿水平方向滑動。

25、滑閥上有兩個控制凸肩（11、12），襯套（8，13）與滑閥凸肩相應(yīng)的端面起對凸肩的限位和油路的密封作用。在危急保安裝置未投入工作時，彈簧（10）使滑閥處于與襯套（13）端面接觸的位置?；y的另一端是活塞（16），它的端部有一扁司和鉤（17）的一端相連接，而鉤的另一端插在汽輪機轉(zhuǎn)子的兩個凸肩之間。 在危急保安裝置的滑閥處于工作位置（如圖7-15所示）時，壓力油從接口（14）流經(jīng)節(jié)流孔板（15）形成速關(guān)油進入危急保安裝置。由于活塞（16）的環(huán)形面積比凸肩（12）的環(huán)形面積小，使得速關(guān)油作用在滑閥上的力大于彈簧的作用力。因此，控制凸肩（12）被緊密地壓在襯套（8）的端面上，這樣，回油口（4）被切斷

26、，速關(guān)油經(jīng)油口流出殼體，通過啟動裝置進入速關(guān)閥。如果危急保安裝置的油壓下降，滑閥將被彈簧推向襯套（13）的端面，切斷進油，同時將速關(guān)油與回油口接通，泄去速關(guān)油，使速關(guān)閥迅速關(guān)閉。 1、關(guān)節(jié)軸承 2、反饋導(dǎo)板 3、活塞桿 4、油缸 5、活塞 6、連接體 7、套筒 8、錯油門滑閥 9、錯油門 10、杠桿 11、調(diào)整螺栓 12、彎角杠桿 13、滾針軸承 圖7-11 油動機結(jié)構(gòu)圖 危急保安裝置可以通過以下途徑動作： ①手動：將杠桿（1）向下壓 ②轉(zhuǎn)子軸向位移：鉤被轉(zhuǎn)子的凸肩抬起 ③危

27、急遮斷器動作 上述情況均是切斷壓力油，同時泄掉速關(guān)油。 2、 危急遮斷器 危急遮斷器的作用是當(dāng)汽輪機轉(zhuǎn)速超過最高連續(xù)運行轉(zhuǎn)速的9-11％時，通過危急保安裝置使汽輪機停機。 危機遮斷器的結(jié)構(gòu)如圖7-10所示，在汽輪機轉(zhuǎn)子前軸端部分按要求加工的徑向孔中，裝配有兩只導(dǎo)向環(huán)（4、8），上面一只用螺紋套筒（2）壓在轉(zhuǎn)子裝配孔中的接觸面上；下面一只由彈簧（9）壓住，兩只導(dǎo)向環(huán)中裝入被彈簧壓著的飛錘，飛錘中裝有銷（6），旋入螺紋套筒內(nèi)的螺栓（1）使銷不致落到另一側(cè)。 若汽輪機轉(zhuǎn)速升高到規(guī)定的動作轉(zhuǎn)速時，飛錘和銷的離心力克服彈簧力而使飛錘擊出打在危急保安裝置的拉鉤上，引起速關(guān)閥關(guān)閉，汽輪機立即停機

28、。 四、電磁閥 兩位三通電磁閥裝在進入保安系統(tǒng)的壓力油管路上。它可以切斷進入危急保安裝置的壓力油，同時引起危急保安裝置動作而將速關(guān)油泄掉，最終使速關(guān)油快速關(guān)閉。電磁閥可以由控制室或某一保護裝置來操縱（視需要通過一定的保護裝置將要求保護的物理量轉(zhuǎn)換成電信號與電磁閥聯(lián)鎖）。 五、錯油門與油動機 1、油動機與錯油門的作用 油動機通過錯油門將由調(diào)速器輸出的二次油壓信號轉(zhuǎn)換成油缸活塞的行程，并通過杠桿系統(tǒng)操縱調(diào)節(jié)汽閥的開度，使進入汽輪機的蒸汽流量與所要求的流量或功率相適應(yīng)。錯油門從二次油路中得到信號，并控制作為動力的壓力油進入油缸活塞的上腔或下腔。 2、油動機與錯油門的結(jié)構(gòu)（見圖7-11、

29、圖7-12） 油動機主要由錯油門（件9），連接體（件6），油缸（件4）和反饋系統(tǒng)組成。雙作用油動機由油缸體、活塞（件5），活塞桿（件3）及密封體組成，活塞桿上裝有反饋導(dǎo)板（件2）及與調(diào)節(jié)汽閥杠桿相接的關(guān)節(jié)軸承（件1）。錯油門的滑閥（件8）和套筒（件7）裝在其殼體中，錯油門滑閥的上端是轉(zhuǎn)動盤（件16），轉(zhuǎn)動盤與彈簧座之間裝有推力球軸承（件15），彈簧（件14）的作用力取決于與調(diào)節(jié)螺栓（件11）及杠桿（件10）的位置。 3、錯油門工作原理 14、反饋彈簧 15、推力軸承 16、轉(zhuǎn)動盤 17、錯油門滑閥 18、二次油 19、回油 20、回油孔 21

30、、螺釘 22、回油孔 23、壓力油 24、螺釘 25、進油孔 26、螺栓套 27、徑向油孔 圖7-12 錯油門結(jié)構(gòu)圖 二次油壓的變化使錯油門滑閥產(chǎn)生上、下運動，當(dāng)二次油壓升高時，滑閥上移，由接口（23）通入的壓力油進入油缸活塞上腔，而下腔與回油口相通，于是活塞向下移動，并通過調(diào)節(jié)汽閥杠桿使調(diào)節(jié)汽閥開度增大。與此同時，反饋導(dǎo)板，彎曲杠桿（件12）將活塞的運動傳遞給杠桿（件10），杠桿便產(chǎn)生與滑閥反方向的運動使反饋彈簧力增加,于是錯油門滑閥返回到中間位置。通過活塞桿上調(diào)節(jié)

31、螺栓調(diào)整反饋導(dǎo)板的斜度，可改變二次油壓與活塞桿行程之間的比例關(guān)系。圖示的反饋導(dǎo)板是直線，二次油壓與活塞行程是線性關(guān)系。若反饋導(dǎo)板是特殊型線，則兩者也可以是非線性關(guān)系。 反饋系統(tǒng)的作用是是油動機的動作過程穩(wěn)定，它通過彎曲杠桿、杠桿、活塞桿及錯油門滑閥構(gòu)成反饋環(huán)節(jié)。彎曲杠桿一端的滾針軸承（件13）頂在反饋導(dǎo)板上，另一端和受彈簧作用的杠桿，調(diào)節(jié)螺栓連接。 在這里還要對兩個問題需詳細介紹，錯油門滑閥的旋轉(zhuǎn)與振動。 壓力油從接口（23）進入錯油門，并經(jīng)其殼體內(nèi)的通道，由進油口（25）進入滑閥中心，而后從轉(zhuǎn)動盤中的徑向、切向孔噴出，由于壓力油從轉(zhuǎn)動盤的切線方向連續(xù)噴出，所以使錯油門滑閥產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，

32、通過螺釘（24）調(diào)節(jié)噴油量的大小，可改變滑閥的轉(zhuǎn)動頻率，這一頻率可用專門的測量儀表在螺栓套（26）中測出。 為提高油動機動作的靈敏度。在錯油門滑閥旋轉(zhuǎn)的同時，又使其產(chǎn)生軸向振動，這是通過在滑閥下部的一只小孔（22）來實現(xiàn)的，滑閥每轉(zhuǎn)動一圈該孔便與回油孔（20）接通一次。這時就有一部分二次油壓排出，于是引起二次油壓下降并導(dǎo)致滑閥下移，當(dāng)滑閥繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，小孔被封閉時，則滑閥又上移，因此隨著滑閥旋轉(zhuǎn)，滑閥一直重復(fù)上述動作，這時，就有微量壓力油反復(fù)進入油缸活塞上腔或下腔，使活塞及調(diào)節(jié)汽閥閥桿出現(xiàn)微小振動，從而使油動機對調(diào)節(jié)信號的響應(yīng)不會遲緩，錯油門滑閥的振幅可由螺釘（21）來調(diào)節(jié)。 六、調(diào)速器 常

33、見的調(diào)速器型式有： 雙脈沖式、SRIV型、Woodward PG-PL型、WOODWARD505電子調(diào)速器，我車間用的是WOODWARD505電子調(diào)速器，故只對該型式的調(diào)速器進行詳細的介紹。 1、 Woodward 505調(diào)速器介紹 Woodward 505是美國Woodward 公司生產(chǎn)的以微處理器為基礎(chǔ)的數(shù)字式調(diào)節(jié)器。根據(jù)每一臺汽輪機的特性和參數(shù)對505進行組態(tài)。 505接受轉(zhuǎn)速探頭送來的頻率信號，經(jīng)內(nèi)部頻率/電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后與設(shè)定值比較，產(chǎn)生相應(yīng)的4~20mA模擬信號，輸出至電液轉(zhuǎn)換器（I/H），I/H把模擬信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二次油壓1.5~4.5bar，二次油壓控制錯油門，進而控制

34、調(diào)閥開度，控制蒸汽流量，調(diào)整汽機出力，使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在設(shè)定值。 圖7-13是驅(qū)動壓縮機的汽輪機的控制回路。壓縮機的入口或出口壓力可轉(zhuǎn)換成模擬信號4~20mA給WOODWARD505，以遙控信號改變505的設(shè)定值來控制轉(zhuǎn)速。 圖7-13 控制總圖 汽機的啟動、暖機，升/降速可以在505面板上完成。安裝在汽機旁的就地柜上一般設(shè)置必要的按鈕，也可以完成上述功能。但505面板操作有優(yōu)先權(quán)。 利用505可以進行汽機的超速試驗，505面板上會顯現(xiàn)報警信號。505出現(xiàn)跳閘信號給保護系統(tǒng)，切斷油路，關(guān)閉速關(guān)閥，可以保證汽機安全。 2、 WOODWARD505 面板介紹 圖7-14是505控制面板，由L

35、ED顯示屏和30個按鍵組成。LED可同時顯示兩行，每行24個字符，可在組態(tài)和運行時顯示和監(jiān)視參數(shù)。30個按鍵的功能介紹如下： 向左或向右移動功能模塊 在某一功能模塊中向上或向下移動子模塊 ADJ↑ADJ↓ 在運行方式中增大或減少某一可調(diào)參數(shù) PRG 按此鍵，停機時調(diào)節(jié)器由CONTROLLING PARAMETER PUSH RUN OR PRGM狀態(tài)轉(zhuǎn)入程序狀態(tài)；運行時，進入菜單。（只能監(jiān)測，不能修改） 圖7-14 505控制面板 RUN 按此鍵，調(diào)節(jié)器由CONTROLLING PARAMETER PUSH RUN OR PRGM狀態(tài)轉(zhuǎn)入運行狀態(tài)

36、STOP 運行方式中，按此鍵可使汽輪機可控停機 RESET 清除運行方式中出現(xiàn)的報警和停機，停機后，按此鍵是調(diào)節(jié)器回到CONTROLLING PARAMETER PUSH RUN OR PRGM RUN OR PRGM 0/NO 在程序方式中，輸入0或NO；在運行方式中，執(zhí)行NO 1/YES 在程序方式中，輸入1或YES；在運行方式中，執(zhí)行YES 2/ACTR 在程序方式中，輸入2；在運行方式中顯示執(zhí)行機構(gòu)的位置 3/CONT 在程序方式中，輸入3；在運行方式中顯示控制參數(shù) 4/CAS 在程序方式中，輸入4；在運行方式中顯示串級調(diào)節(jié)信息 5/RMT

37、 在程序方式中，輸入5；在運行方式中顯示遙控信息 6/LMTR 在程序方式中，輸入6；在運行方式中顯示閥位控制信息 7/SPD 在程序方式中，輸入7；在運行方式中顯示轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信息 8/AUX 在程序方式中，輸入8；在運行方式中顯示輔助調(diào)節(jié)信息 9/KW 在程序方式中，輸入9；在運行方式中顯示功率信息 CLEAR 退出功能模塊 ENTER 用于輸入新數(shù)值 DYN/＋－ 在程序方式中，輸入正負號；在運行方式中，顯示動態(tài)參數(shù) EXT 在程序方式中，輸入小數(shù)點 ALARM（F1） 當(dāng)鍵上的指示燈量時，按此鍵顯示報警原因 OVERSPEED TEST ENBL（

38、F2） 與ADJ↑同時操作，允許提升轉(zhuǎn)速基準超越調(diào)節(jié)器上限轉(zhuǎn)速，以進行超速試驗 F3 可組態(tài)的功能鍵 F4 可組態(tài)的功能鍵 EMERGENCY STOP 緊急停機鍵 3、調(diào)節(jié)系統(tǒng)概述 該調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于驅(qū)動壓縮機的汽輪機。它的主要功能是對汽輪機的轉(zhuǎn)速/壓縮機壓力控制。對轉(zhuǎn)速作無差調(diào)節(jié)。與DCS進行直接連接，實現(xiàn)中控啟動和運行監(jiān)控。WOODWARD505具有網(wǎng)絡(luò)通訊口，可以與管理系統(tǒng)實現(xiàn)連網(wǎng)。 調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要構(gòu)成：二個轉(zhuǎn)速傳感器、數(shù)字式調(diào)節(jié)器WOODWARD505，電液轉(zhuǎn)換器，錯油門/油動機和調(diào)節(jié)汽閥組成。速關(guān)組合件上裝有電液轉(zhuǎn)換器和停機電磁閥，是保護系統(tǒng)的主要部份。 WOOD

39、WARD505同時接受轉(zhuǎn)速傳感器的汽輪機轉(zhuǎn)速信號和來自壓縮機控制信號，轉(zhuǎn)速設(shè)定值和轉(zhuǎn)速實際值進行比較后505輸出執(zhí)行信號4~20mA給電液轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二次脈沖油壓給錯油門/油動機，操縱調(diào)節(jié)汽閥。實現(xiàn)轉(zhuǎn)速/功率調(diào)節(jié)。 汽輪機超速時，505電超速保護動作，停機電磁閥相應(yīng)動作，切斷速關(guān)油，關(guān)閉速關(guān)閥，同時關(guān)閉調(diào)門，機組停機。 汽輪機超速時，危急遮斷器動作，危急保安裝置切斷速關(guān)油，則速關(guān)閥關(guān)閉，同時關(guān)閉調(diào)閥，機組停機。 第六節(jié) 輔助設(shè)備 一、沖擊式盤車裝置 8 1、 電磁閥 2、 連接板 3、壓力油缸 4、活塞 5、拉桿 6、導(dǎo)向

40、桿 7、棘輪 8、銷軸 9框架 圖7-15 沖擊式盤車裝置的結(jié)構(gòu) 沖擊式盤車裝置的結(jié)構(gòu)及作用原理（見圖7-15、圖7-16、圖7-17） 如果汽輪機熱態(tài)停機汽輪機轉(zhuǎn)子不再轉(zhuǎn)動，在冷卻的時候，經(jīng)過一定的時間間隔。會出現(xiàn)轉(zhuǎn)子彎曲，這種彎曲在立即重新起動時會產(chǎn)生明顯的影響。由于轉(zhuǎn)子偏心，通過摩擦可以引起葉片汽封或者葉片的嚴重損壞。此外，由于轉(zhuǎn)子的不平衡就會產(chǎn)生過大的振動，這樣可能引起軸承過早的磨損。 如果在這個停車冷卻階段中，讓轉(zhuǎn)子連續(xù)而有節(jié)奏的轉(zhuǎn)動就不會引起危及汽輪機的再運行。沖擊式盤車裝置在每次運動中都使汽輪機

41、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一定的角度，以滿足這個條件。CCR裝置循環(huán)氫和新氫壓縮機使用的就是沖擊式盤車裝置。 圖7-17 原理圖：電磁閥被激磁 圖7-16 原理圖：電磁閥沒有激磁 沖擊式盤車裝置主要由電磁閥（1），壓力油缸（3）和活塞（4），框架（9）所組成，連接板（2）把電磁閥和裝在后軸座上的壓力油缸連接在一起。在壓力油缸中有活塞（4）及活塞拉桿（5）。在壓力油缸上有一個導(dǎo)向桿（6），它起引導(dǎo)活塞拉桿的作用。在活塞拉桿上固定著可擺動的框架（9）。 連接板帶有多個油孔。壓力油經(jīng)過接口P引向電磁閥的滑閥殼體。如果電磁閥沒有激磁，則壓力油要流向接口A，使活塞（4）上端的空間形成壓力（見圖7-16

42、）。 如果電磁閥被激磁，滑閥移向另一末端，關(guān)閉通向接口A的壓力油通道，同時打開油路B的通道（見圖7-17）。壓力油流到活塞下面，活塞帶動拉桿和框架一起向上壓，框架中的銷軸（8）作用在紅套于汽輪機轉(zhuǎn)子上的棘輪（7），使汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一定的角度。 若切斷電磁閥，則彈簧又把滑閥壓向它原先的位置上，油路B無壓力，壓力油P向A換向，則活塞又向下滑動。 在回油管T上裝有帶位置指示的針閥作為節(jié)流用。在裝置投入時，該針閥使活塞的向上運動減慢到使框架中的銷軸（8）能與棘輪很好嚙合。針閥不能全關(guān)。沖擊式盤車裝置停止工作時，首先不讓電磁閥投入運行。這可以保證活塞處于最下面的位置，而只有在等了15秒鐘以后才能切

43、斷壓力油。 只有當(dāng)汽輪機轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動時才可以操作沖擊式盤車裝置。 二、油系統(tǒng)設(shè)備 汽輪機必須設(shè)置油系統(tǒng)，為了簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)往往與壓縮機的油系統(tǒng)組合在一起，形成整個機組的統(tǒng)一油系統(tǒng)。其作用主要是供給機組各軸承潤滑油，使軸頸和軸瓦之間形成油膜，以減少摩擦損失，同時帶走由摩擦產(chǎn)生的熱量和由轉(zhuǎn)子傳來的熱量；供給動力驅(qū)動、調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保安裝置用油；供給油密封裝置密封油以及大型機組的頂油裝置用油。供油系統(tǒng)必須在任何情況下都能保證可靠用油，否則會引起軸瓦烏金的損壞或熔化，影響動力控制，嚴重時會造成設(shè)備的損壞事故。 汽輪機組的油系統(tǒng)是由貯油箱、油泵、油冷卻器、油過濾器、安全閥、止回閥、調(diào)壓閥、控制閥以及高

44、位油箱、蓄壓器、油管路等組成。 1、油箱 油箱除具有儲油任務(wù)之外，還擔(dān)負著分離空氣、水分和各種機械雜質(zhì)及氣泡的任務(wù)?；赜蛷囊粋?cè)進入油箱，吸油在另一側(cè)，中間有垂直的隔板隔開。油箱的底部具有一定的坡度或做成圓弧形，并在最低處設(shè)有排污管、以便定期排除油箱中的水分和沉淀物。在油箱的吸油管側(cè)裝有油位計，指示油箱的油位。為了使油中機械雜質(zhì)能沉淀下來，油箱中的油流速度應(yīng)盡量緩慢，回油管盡量布置在接近油箱的油面，以利于氣泡的逸出。油箱上均裝有排煙管，用來排除油箱中的空氣和其他氣體。容量較大的汽輪機，在油箱上還裝有排煙風(fēng)機，除了排出油箱中空氣和其他氣體外，還可使油箱保持一定的負壓，以使回油暢通。負壓不宜過大

45、，以免吸入灰塵和雜質(zhì)。油箱的容積越大，油箱中的油流速度越小，有利于空氣、水分及雜質(zhì)的分離。但油箱的容積太大，不僅給現(xiàn)場布置帶來困難，而且還要多消耗鋼材。通常用循環(huán)倍率K來表示油系統(tǒng)的相對情況，他表明所有油量每小時通過油系統(tǒng)的次數(shù)，若以Q表示系統(tǒng)每小時的油流量，V表示油系統(tǒng)的容積，則循環(huán)倍率K=Q/V，通常規(guī)定K=8~10，K值越大，說明油每小時通過油系統(tǒng)的次數(shù)越多，油在油箱中分離效果差，油容易劣化。為了便于冬季開車時有利于油溫的控制，有的油箱下部還設(shè)有加熱裝置（如蒸汽加熱盤管或夾套）。 2、油泵 工業(yè)汽輪機油系統(tǒng)設(shè)有多種油泵，如主油泵、輔助油泵和事故油泵等。有的主油泵與主軸相連，有的單獨設(shè)

46、置，常用的油泵型式有齒輪泵、螺桿泵和離心泵，某些機組還采用注油器。 3、油冷卻器 油冷卻器是一種表面式熱交換器，油走管外，冷卻水走管內(nèi)，用來降低油質(zhì)的溫度，使油溫保持在35~40℃之間。管束脹接在固定管板和活動管板上，油在管外流動，冷卻水在管內(nèi)流動，產(chǎn)生熱交換，將油的熱量帶走。油側(cè)壓力要高于水側(cè)壓力，以保證即使管束泄露，也不會發(fā)生冷卻水漏入油中使油質(zhì)惡化的現(xiàn)象。一臺機組中常備有兩臺以上的油冷卻器，即可保證冷卻效果，又可輪換進行檢修。 4、油過濾器 汽輪機油系統(tǒng)要求清潔度很高，一般過濾精度為20~40μm左右，因此在油泵進口處設(shè)有粗過濾網(wǎng)外，經(jīng)過油冷卻器之后，還要經(jīng)過精細的過濾器，常用的

47、過濾器為網(wǎng)式或紙制濾芯，一般設(shè)置兩臺。每臺都可單獨處理全部流量，一臺運行，另一臺備用或清洗。過濾器前后有測壓儀器，當(dāng)過濾器的壓差上升到一定程度時會報警，說明過濾器較臟，需要清洗。 5、高位油箱（事故油箱） 安裝在機組高5~8m處，確保機組在發(fā)生停電或停車事故時，機器每個潤滑油部位具有必要的潤滑油，其容量應(yīng)保證供油時間不少于3分鐘，對轉(zhuǎn)動慣量較大的機組，應(yīng)適當(dāng)?shù)卦龃笥拖涞娜萘俊? 6、油蓄壓器 在潤滑油系統(tǒng)中設(shè)有油蓄能器用來穩(wěn)定潤滑油壓力，在主油泵停車，備用油泵啟動的瞬間，能夠維持一定的潤滑油壓，而使機組不因正常的油泵切換而誤停。油蓄壓器內(nèi)有蓄壓器球囊，球囊內(nèi)按規(guī)定壓力充上氮氣，用來穩(wěn)定油

48、的壓力。 三、抽氣器 抽氣器的任務(wù)是將漏入凝汽器內(nèi)的空氣和蒸汽中所含的不凝汽氣體連續(xù)不斷地抽出，保持凝汽器始終在高度真空下運行。抽氣器運行狀況的優(yōu)劣，影響著凝汽器內(nèi)真空度的大小，對機組的安全，經(jīng)濟運行起著重要的作用。 A—工作噴嘴 B—混合室 C—擴散管 圖7-18 噴射式抽氣器示意圖 抽氣器的工作原理：圖7-18為噴射式抽氣器的示意圖，它由噴嘴A，混合室B，擴壓管C組成，工作介質(zhì)通過噴嘴A，由壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣饶?，便在混合室中形成了高于凝汽器?nèi)的真空，達到把氣、汽混合物從凝汽器中抽出的目的。為了把從凝汽器中抽出的氣、汽混合物排入大氣，在混

49、合室之后設(shè)有擴壓管C，把工質(zhì)的速度能再轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ埽月愿哂诖髿鈮毫⒒旌衔锱湃氪髿?。抽氣器的整個工作過程可分為三個階段，如圖7-18所示的1-1斷面以前為介質(zhì)在噴嘴內(nèi)的膨脹增速階段；在1-1與2-2斷面之間是工質(zhì)與混合室內(nèi)的汽、氣混合物相混合階段；在2-2與4-4斷面之間是超音速流動的壓縮階段；斷面3-3為超音速流動轉(zhuǎn)變?yōu)閬喴羲倭鲃拥倪^渡斷面；3-3與4-4斷面為亞音速流動的擴壓段。當(dāng)工質(zhì)流至4-4斷面以外，其壓力上升至略高于大氣壓力而排入大氣。 抽氣器分射汽抽氣器和射水抽氣器，以過熱蒸汽為工作介質(zhì)的抽氣器叫射汽抽氣器，以水作為工作介質(zhì)的抽氣器稱為射水式抽氣器。 1、啟動抽氣器 啟

50、動抽氣器的任務(wù)，是在汽輪機啟動前抽出汽輪機和凝汽器內(nèi)的大量空氣，使凝汽器內(nèi)加快建立真空的速度，縮短機組的啟動時間。另外，在運行中當(dāng)汽輪機真空系統(tǒng)嚴重漏汽，凝汽器內(nèi)真空度下降至80KPa以下時，可臨時投入啟動抽氣器，維持機組的運行，待漏汽消除后再將其停止。 1— 第I級抽氣器 2—中間冷卻器 3—第II級抽氣器 4—外冷卻器 5—排空氣口 圖7-19 兩級抽氣器簡圖 2— ltu : 圖5-7-19 兩級抽氣器簡圖 啟動抽氣器的特點是抽氣量大，結(jié)構(gòu)簡單。其缺點是建立的真空較低，工質(zhì)不能回收，直接排入大氣，熱損失大，不經(jīng)濟，所以

51、，在運行中一般情況下不使用啟動抽氣器，只將它作為一種備用設(shè)備。啟動抽氣器能夠達到的真空度一般只有80KPa左右，只有當(dāng)凝汽器內(nèi)的真空低于80KPa時才可投入啟動抽氣器。若凝汽器內(nèi)真空高于啟動抽氣器的最高真空時，不得投入啟動抽氣器。啟動抽氣器的工作原理和構(gòu)造與圖7-18所示的噴射式抽氣器基本相同。 2、主抽氣器 主抽氣器一般是由兩只射汽抽氣器和兩個冷卻器組成的，稱為二級抽氣器。在大機組中一般都使用三級抽氣器，其工作原理與二級抽氣器相同。如圖7-19所示，由新蒸汽管或壓力適當(dāng)?shù)某槠埽瑢⒄羝脸闅馄鲊娮?，蒸汽進入噴嘴后開始膨脹加速而進入混合室中，在混合室中形成了高度的真空，從而把凝汽器內(nèi)的氣

52、、汽混合物抽了出來，在混合室內(nèi)與高速汽流摻混后進入擴壓管中。氣、汽混合物在擴壓管中流速降低，壓力逐漸升高，當(dāng)壓力升至凝汽器壓力與大氣壓力中間的某一數(shù)值時，便排入第一級抽氣器的冷卻器中，蒸汽在冷卻器中絕大部分被冷卻凝結(jié)成疏水，未凝結(jié)成疏水的氣、汽混合物混合物經(jīng)連通管進入第二級，被第二級抽氣器的擴壓管壓縮至比大氣壓力稍高的壓力，再排入第二級的蒸汽冷卻器，在冷卻器中絕大部分蒸汽被冷卻凝結(jié)成疏水，剩余的少量氣、汽混合物排入大氣中。 主抽氣器冷卻器是采用凝結(jié)水泵出口管的凝結(jié)水作冷卻水的，吸收工作蒸汽的凝結(jié)潛熱和回收工質(zhì)，使從凝汽器中抽出的氣、汽混合物還能得到再冷卻，保證抽氣器在高效率下工作。汽輪機啟動

53、、停機或低負荷運行時，由于凝汽器內(nèi)的凝結(jié)水量過少，不能滿足抽氣冷卻器的需要，因此，在抽氣冷卻器出口管上增設(shè)了凝結(jié)水再循環(huán)管。當(dāng)抽氣冷卻器通過的冷卻水量不足時，即可開放凝結(jié)水再循環(huán)閥，使部分或全部凝結(jié)水再回至凝汽器中冷卻、循環(huán)使用。 在射汽式抽氣器中，氣、汽混合物在一級擴壓管的壓力升高不能過大，否則其效率將下降。因而現(xiàn)代發(fā)電廠使用射汽抽氣器的機組，除輔助抽氣器外，主抽氣器一般都采用兩級抽氣器。大型高高壓機組多采用三級抽氣器，其目的是為了提高抽氣器的效率。為了配合多級抽氣器氣、汽混合物在擴壓管中逐級增壓原則，冷卻水在冷卻器內(nèi)的冷卻順序，先由一級開始逐級冷卻。在汽輪機設(shè)備中，抽氣器的蒸汽消耗量平均

54、為新蒸汽總消耗量的0.5%~0.8%，小機組可達到1.5%。 為了保證抽氣器在新蒸汽壓力偏低的條件下仍能穩(wěn)定地工作，一般采用經(jīng)過節(jié)流的新蒸汽作為抽氣器的工作蒸汽，即在噴嘴入口管處設(shè)一節(jié)流孔板。對于高壓機組，抽氣器的工作壓力采用1.5~2.0Mpa，中小機組采用0.5~1.5 Mpa。 雖然射汽抽氣器抽氣效率低，但其結(jié)構(gòu)簡單，能回收工作蒸汽的熱量和凝結(jié)水，這是比較經(jīng)濟的，因而在很多機組中被廣泛應(yīng)用。 多級抽氣器比同樣抽氣能力的單級抽氣器消耗的蒸汽量少。三級抽氣器的汽耗量約比兩級抽氣器少10%。 第七節(jié) 汽輪機的起動、停機和運行 一、起動前的檢查 工業(yè)汽輪機組是一個復(fù)雜的機組

55、，這里以汽輪機驅(qū)動離心式壓縮機為例，說明機組的起動與準備。 汽輪機驅(qū)動離心式壓縮機的起動過程中，汽輪機和壓縮機從靜止?fàn)顟B(tài)加速至額定轉(zhuǎn)速，從室溫加熱到額定功率下溫度，壓縮機出口壓力從低壓上升到額定壓力，機器的各個零部件的工作條件都處于劇烈的變化之中。起動前的準備工作是運行的首要環(huán)節(jié)，它是關(guān)系到起動工作能否順利，安全進行的重要條件，準備工作的疏忽可能使機組起動時間拖長，不能按時投產(chǎn)，嚴重時還會造成設(shè)備的損壞。起動前，首先應(yīng)當(dāng)檢查所有曾經(jīng)進行過檢修的地方，肯定檢修工作已經(jīng)全部結(jié)束，確認機組各個部分均已處于正常狀態(tài)。影響操作的雜物、易燃物品應(yīng)當(dāng)清除干凈，并應(yīng)做好機組清潔工作，在此基礎(chǔ)上進行下列檢查與

56、準備工作。 1、汽輪機的檢查與準備 認真檢查主汽閥、調(diào)節(jié)汽閥和其他安全保護裝置，要求其動作靈活、準確；調(diào)節(jié)系統(tǒng)傳動機構(gòu)應(yīng)當(dāng)加以潤滑，螺絲、銷子、防松螺帽應(yīng)裝配齊全、完好，油動機與調(diào)節(jié)閥的行程應(yīng)符合規(guī)定，汽輪機與聯(lián)軸器、變速器、壓縮機都應(yīng)處于完好狀態(tài)，汽缸和新蒸汽管道上的通大氣疏水閥應(yīng)當(dāng)打開；其他在起動時影響真空的閥門，以及汽、水可以倒回汽缸的閥門，均應(yīng)處在關(guān)閉位置。汽缸、高溫管道及其閥門保溫裝置應(yīng)該良好。校正位移、膨脹指示值，如有可能，應(yīng)當(dāng)在起動前記錄汽輪機冷態(tài)時的汽缸膨脹、相對膨脹、軸向位移、上下汽缸溫度等原始數(shù)值。對某些工業(yè)汽輪機應(yīng)當(dāng)校正汽缸膨脹的零點讀數(shù)，當(dāng)汽缸完全處于冷態(tài)時，指示值

57、應(yīng)為零。在推力軸承無磨損時，應(yīng)當(dāng)校正推力軸承磨損的指示讀數(shù)。校正軸向位移指示計和振動計的讀數(shù)，盤動冷凝水泵的轉(zhuǎn)子，檢查有無卡澀現(xiàn)象；打開即將投用的泵的吸入閥；打開排氣閥；進行冷凝水泵的聯(lián)動試驗。檢查冷凝器的水位，冷凝器氣側(cè)應(yīng)補水至水位計的3／4位置：打開水位計的閥門；打開水室放空閥；檢查水位控制器，打開水位報警器上的閥門。檢查抽氣器上蒸汽濾網(wǎng)，清除阻塞。檢查起動抽氣器與主抽氣器的各個閥門。檢查密封蒸汽管線上的各個閥門。檢查密封蒸汽壓力控制器和儀表。檢查主蒸汽管路各接頭法蘭是否裝好，嚴密。主蒸汽截止閥門應(yīng)關(guān)閉，疏水閥應(yīng)打開。 2、 壓縮機的檢查與準備 檢查汽輪機、聯(lián)軸器、變速器及壓縮機各缸之

58、間的軸對中是否符合要求，聯(lián)接可靠。盤車檢查壓縮機轉(zhuǎn)子與靜子是否有碰擦，變速器齒輪嚙合是否良好。檢查氣體管線安裝、支承及各彈簧支座是否合適，膨脹節(jié)是否能自由伸縮。檢查中間冷卻器，打開各段中冷器的殼體疏水閥，排除積水，使疏水閥處于自動排放狀態(tài)；對中間冷器管側(cè)通水、排氣。各段缸體疏水閥應(yīng)打開，進行排水，各管道低處的排放閥打開排水，排水后關(guān)上。檢查壓縮機防喘閥門并定位，以免發(fā)生喘振。防喘振調(diào)節(jié)閥應(yīng)調(diào)整在最小允許流量。進行壓縮機段中間冷器高液位報警試驗，當(dāng)各段的中間冷卻器、氣水分離器的液面超過上限值時，應(yīng)發(fā)出報警信號。 3、 測量儀表、信號的檢查與準備 檢查各監(jiān)測部位的儀表、信號是否配全；儀表的指示

59、讀數(shù)應(yīng)經(jīng)過檢驗、校準；遙控儀表與總控制室配合試驗，確認動作正常。檢查儀表空氣系統(tǒng)，檢查控制儀表的整定值；接通儀表電源；打開儀表風(fēng)壓管閥門；記錄儀表應(yīng)調(diào)整記錄紙上的時間。檢查和試驗通訊設(shè)備和聯(lián)絡(luò)信號。要特別注意對儀表、信號的檢查與試驗，不準確和不可靠的儀表和信號，會使我們判斷錯誤、喪失警惕，有時會造成比沒有這些儀表還要大的損失。 4、 油系統(tǒng)檢查、試驗與調(diào)整 檢查油箱油位，不足則應(yīng)加油，檢查油位計，檢查油溫，若低于23℃則應(yīng)使用加熱器，使油溫在23℃以上。油冷器，油過濾器應(yīng)充滿油，放出空氣，檢查油冷器的冷卻水系統(tǒng)，油冷器與過濾器的切換閥位置不得弄錯，應(yīng)切換到需要投用的一側(cè)。主油泵和輔助油泵都

60、應(yīng)進行檢查和試運轉(zhuǎn)，并做聯(lián)動試驗，確認工作正常且轉(zhuǎn)向正確后，輔助油泵可首先投運，進行油循環(huán)。溫度計、壓力表應(yīng)當(dāng)配全，量程合格，工作正常。通過油流窺視鏡觀察油的流動情況。向蓄壓器充氮，用干燥的氮氣充到蓄壓器中，使蓄壓器內(nèi)氣體壓力保持在規(guī)定數(shù)值。調(diào)速系統(tǒng)油壓調(diào)整，首先開動輔助油泵進行油循環(huán)，當(dāng)油溫循環(huán)至24℃以上時停輔助油泵，并把開關(guān)撥到自動起動位置。開動主油泵調(diào)整油壓，采用調(diào)節(jié)泵的出口管線至回油箱的壓力調(diào)節(jié)旁通閘閥，使調(diào)速系統(tǒng)油壓達到規(guī)定值。調(diào)速油壓達到要求后，應(yīng)對潤滑油壓進行調(diào)試，采用調(diào)節(jié)濾油器出口管線減壓閥，或手調(diào)旁通閥門，使?jié)櫥蛪毫_到規(guī)定值。但要注意，絕對不允許手調(diào)潤滑油出口總閥，此閥

61、在運行時應(yīng)處于常開位置，對此閥應(yīng)采取防動措施。調(diào)速油低油壓試驗，其試驗?zāi)康氖球炞C主油泵停機時，或因其他原因調(diào)速系統(tǒng)油壓過低時，輔泵能否自動起動。常用的試驗方法有兩個，一是當(dāng)主油泵工作正常時，將主油泵停運，使油壓下降，到整定值時應(yīng)發(fā)出報警信號，觀察輔泵能否立即自動起動。二是主泵正常工作時，將泵出口至回油箱的旁通閥全開，或手動調(diào)潤滑油進口閥門，讓油壓下降到整定值時，應(yīng)發(fā)出報警信號，輔泵應(yīng)自動起動。潤滑油低壓試驗，其試驗?zāi)康氖菫榱蓑炞C，當(dāng)潤滑油壓力下降至整定值時，應(yīng)發(fā)出報警信號，并使輔泵起動；并驗證壓力開關(guān)性能及停車信號系統(tǒng)。試驗方法可通過改變滑油管線上的閥門開度，使?jié)櫥蛪毫ο陆?。在初次投運時，應(yīng)

62、當(dāng)進行油箱油位高、低報警試驗，采用向油箱放油或加油的方法改變油位，達到整定值時應(yīng)發(fā)出報警信號，加油時應(yīng)當(dāng)將油過濾。對具有密封油系統(tǒng)的機組應(yīng)進行密封油系統(tǒng)試驗，通過調(diào)整密封油槽的液位控制器的儀表氣源壓力，當(dāng)達到各整定的極限值時，應(yīng)分別發(fā)出“高液位報警”或“低液位報警”，輔助油泵起動，主汽閥跳閘。 5、主汽閥跳閘試驗、電磁閥試驗 為了確保安全，每次從完全停機狀態(tài)準備起動時，都應(yīng)進行主汽閥跳閘關(guān)閉試驗和電磁閥試驗。這種試驗不僅在起動前進行，在起動之后低速運轉(zhuǎn)時也可進行一次。進行試驗前必須使油系統(tǒng)運行，建立正常油壓。主汽閥試驗時，關(guān)閉蒸汽總截止閥，主汽閥掛閘，將手動緊急停機手柄復(fù)位。操作緊急停機手

63、柄，觀察主汽閥動作，主汽閥應(yīng)當(dāng)迅速脫扣關(guān)閉。電磁閥試驗時，用儀表室或控制室的手動電磁閥按鈕，使電磁閥通電；保安油系統(tǒng)卸壓，確認主汽閥能迅速跳閘關(guān)閉：試驗后將主汽閥掛閘復(fù)位。 二、汽輪機冷態(tài)起動 工業(yè)汽輪機組的冷態(tài)起動是操作中最復(fù)雜、最全面的過程，機器要經(jīng)歷從靜止到額定轉(zhuǎn)速，從室溫到高溫，從零負荷到額定負荷，從小流量到大流量，從低壓到高壓等全部變化過程，各部件須經(jīng)受加熱、加速和加力的變化。 1、起動油系統(tǒng) 調(diào)整油溫、油壓，檢查過濾器的壓力降、高位油箱油位，通過窺鏡檢查徑向軸承和止推軸承的回油情況，檢查調(diào)節(jié)動力油和密封油系統(tǒng)，起動輔助油泵停主油泵，交替開停。 2、暖管 汽輪機冷態(tài)起動時，

64、當(dāng)蒸汽進入冷態(tài)的蒸汽管道時，將使管壁受熱而溫度升高，同時蒸汽急劇握結(jié)變成水。因此，暖管必須與管道的疏水密切配合，使積聚在管中的凝結(jié)水能及時疏出而不產(chǎn)生管道的水沖擊。水沖擊嚴重時會造成汽閥或汽管的聯(lián)接法蘭的破裂。當(dāng)這些水被高速蒸汽流帶入汽輪機時，會使汽輪機內(nèi)部產(chǎn)生水沖擊而使軸向力大增，并可能損傷轉(zhuǎn)子和葉片。 —般所說的暖管是指主汽閥前蒸汽管道的暖管，預(yù)熱主汽閥前的管線和汽室，檢查鍋爐供汽的溫度和壓力。主汽閥至調(diào)節(jié)汽閥一段管路的暖管，一般與起動暖機同時進行。暖管所需要的時間取決于管道長度，管徑尺寸和蒸汽參數(shù)以及管道強度所允許的溫升速度。當(dāng)溫升太快時，管道內(nèi)外壁溫差很大，會引起很大的熱應(yīng)力。一

65、般中參數(shù)機組暖管時間為20~30分鐘，高壓機組為40～60分鐘左右。 暖管過程分兩步進行，即分低壓暖管和高壓暖管。低壓暖管是用低壓力大流量的蒸汽進行暖管，汽壓一般維持在0.25～0.3 MPa，而對高參數(shù)大功率機組則保持在0.5～0.6MPa。對金屬加熱要均勻，對管道較為安全。暖管時可通過開啟總汽閥的旁通閥來進行，但速關(guān)閥必須關(guān)閉。暖管同時與疏水配合，應(yīng)打開疏水閥。低壓暖管剛開始時蒸汽管道的壁溫約為室溫，比低壓暖管壓力的飽和溫度(約150℃左右)要低很多，蒸汽進管后在管壁上急劇凝結(jié)，此時蒸汽放熱是以凝結(jié)放熱為主，金屬溫度升高很快。因此必須嚴格控制管內(nèi)蒸汽壓力，不使之過高，控制進汽閥門和疏水閥

66、門的開度，以控制新汽流量。當(dāng)管壁溫度已升高到低壓暖管壓力下的蒸汽飽和溫度150℃左右時，而且管壁內(nèi)外溫差不大，便可以升壓暖管。逐漸開大進汽閥門，將壓力逐漸升到額定壓力。升壓速度取決于管道強度所允許的溫升速度，一般中參數(shù)汽輪機組升壓時允許管道溫升速度為5～lO℃／min，高壓汽輪機升壓速度為0.1～0.2MPa／min，溫升速度不得超過3～5℃／min。暖管時應(yīng)注意防止蒸汽漏入汽輪機內(nèi)，注意調(diào)節(jié)汽閥的關(guān)閉，以防止上下汽缸溫差過大，轉(zhuǎn)子熱彎曲。在暖管期間可以啟動抽氣器及油泵，使?jié)櫥拖到y(tǒng)開始循環(huán)，凝汽設(shè)備投入運行，這樣可以加速暖機過程，并減少建立真空的時間。此時，盤車裝置也可以投入運行。 3、 疏水 在暖管和起動之前要觀察疏水系統(tǒng)工作是否正常，主汽管、主汽閥上、下部以及汽輪機本體的疏水閥、疏水器都應(yīng)工作可靠。通入蒸汽之后，管路和汽輪機內(nèi)任何部分都不應(yīng)當(dāng)有凝結(jié)水積聚。因此，在起動時必須將各個疏水閥全部打開，直到噴出的蒸汽不帶顏色為止。一般當(dāng)汽輪機所帶的負荷達到正常負荷的10％~15％左右時，才可以將疏水閥完全關(guān)上，這時疏水可通向疏水器。剛起動時管路、閥門和汽缸的疏水容易混有雜質(zhì)，水質(zhì)不純