設(shè)備技術(shù) 汽輪機(jī)
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1、第七章 蒸汽輪機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) 第一節(jié) 概述 一、概述 汽輪機(jī)是用蒸汽做功的一種旋轉(zhuǎn)式熱力原動(dòng)機(jī),它的優(yōu)點(diǎn)是功率大、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易損件少,運(yùn)行安全可靠,調(diào)速方便、振動(dòng)小、噪音 分類(lèi) 名稱(chēng) 說(shuō)明 按工作原理分 沖動(dòng)式汽輪機(jī) 蒸汽主要在噴嘴葉柵內(nèi)膨脹 反動(dòng)式汽輪機(jī) 蒸汽在靜葉柵與動(dòng)葉柵內(nèi)膨脹 按所具的級(jí)數(shù)分 單級(jí)汽輪機(jī) 通流部分只有一個(gè)級(jí) 多級(jí)汽輪機(jī) 通流部分有兩個(gè)以上的級(jí) 按蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)流動(dòng)的方向分 軸流式汽輪機(jī) 蒸汽流動(dòng)方向與軸平行 輻流式汽輪機(jī) 蒸汽流動(dòng)方向與軸垂直 周流式汽輪機(jī) 蒸汽流動(dòng)方向沿圓周流動(dòng) 按汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)特征分類(lèi) 凝汽
2、式汽輪機(jī) 排汽壓力低于大氣壓力 抽汽背壓式汽輪機(jī) 排汽壓力高于大氣壓力,中間有抽汽 背壓式汽輪機(jī) 排汽壓力高于大氣壓力 按用途分 電站汽輪機(jī) 用于發(fā)電 工業(yè)汽輪機(jī) 用于帶動(dòng)泵、壓縮機(jī)泵 船用汽輪機(jī) 作為船舶的動(dòng)力裝置 按汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力分 低壓汽輪機(jī) 1.2~1.5MPa 中壓汽輪機(jī) 2~4 MPa 次高壓汽輪機(jī) 5~6 MPa 高壓汽輪機(jī) 6~12 MPa 超高壓汽輪機(jī) 12~14 MPa 按轉(zhuǎn)速分 低速汽輪機(jī) n<3000轉(zhuǎn)/分 中速汽輪機(jī) n=3000轉(zhuǎn)/分 高速汽輪機(jī) n>3000轉(zhuǎn)/分 小、防爆等,在煉油廠還可以充分利用煉油
3、過(guò)程的余熱生產(chǎn)蒸汽作為機(jī)泵的動(dòng)力,這樣可以綜合利用熱能。正因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn),蒸汽輪機(jī)在煉油廠得到了廣泛的應(yīng)用。 二、汽輪機(jī)的種類(lèi) 蒸汽輪機(jī)的種類(lèi)繁多,根據(jù)其工作原理、性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等,可按如下幾方面進(jìn)行分類(lèi)。 第二節(jié) 汽輪機(jī)的工作原理 汽輪機(jī)的主要元件是由噴嘴(也稱(chēng)靜葉)與動(dòng)葉(也稱(chēng)葉片)兩個(gè)部件組成。噴嘴固定在機(jī)殼或隔板上,動(dòng)葉固定在輪盤(pán)上。 蒸汽通過(guò)噴嘴時(shí),壓力下降,體積膨脹形成高速汽流,推動(dòng)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(duì)速度)不變化,只是依靠汽流對(duì)葉片的沖擊力量而推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),這類(lèi)汽輪機(jī)稱(chēng)為沖動(dòng)式,也稱(chēng)壓力級(jí),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(jiǎn)稱(chēng)相對(duì)速度)比進(jìn)口時(shí)要大,這種汽輪機(jī)的作功不僅由于蒸汽對(duì)葉片的沖擊力,而且還有由于蒸汽相對(duì)速度的變化而產(chǎn)生的巨大的反作用力,因此這類(lèi)汽輪機(jī)稱(chēng)為反動(dòng)式汽輪機(jī),在煉廠中應(yīng)用較少。 只有一列噴嘴和一列動(dòng)葉片組成的汽輪機(jī)叫單級(jí)汽輪機(jī)。由幾個(gè)單級(jí)串聯(lián)起來(lái)叫多級(jí)汽輪機(jī)。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(guò)目前材料允許的強(qiáng)度。因此采用壓力分級(jí)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(jí)葉輪后能量既充分得到利用而葉輪轉(zhuǎn)速也不超過(guò)材料強(qiáng)度許可范圍。這就是采用多級(jí)汽輪機(jī)的原因。 如果由于蒸汽離開(kāi)每一級(jí)葉片的流速仍高,為了充分利用汽流的動(dòng)能
5、,可用導(dǎo)向葉片將汽流引入第二排葉片中(每一個(gè)葉輪可安裝二排葉片)進(jìn)一步推動(dòng)轉(zhuǎn)軸做功,這稱(chēng)為速度分級(jí),簡(jiǎn)稱(chēng)速度級(jí)(又稱(chēng)復(fù)速級(jí))。速度級(jí)常用于小型汽輪機(jī),或汽輪機(jī)的第一級(jí)。 第三節(jié) 蒸汽輪機(jī)本體構(gòu)成 汽輪機(jī)包括汽輪機(jī)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(jī)本體 蒸汽輪機(jī)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(dòng)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(jī)組在起動(dòng)或停機(jī)、增減負(fù)荷時(shí),缸體溫度均會(huì)上升或下降,會(huì)
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(tái)板溫度變化很小,為保證汽缸與轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置,在汽缸作為臺(tái)板間裝有適當(dāng)間隙的滑銷(xiāo)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(jī)體膨脹造成中心變化,引起機(jī)組振動(dòng)或動(dòng)、靜之間的摩擦; b、保證汽缸能自由膨脹,以免發(fā)生過(guò)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(xiāo)的構(gòu)造,安裝位置和不同的作用,滑銷(xiāo)可分為: a、 橫銷(xiāo)(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(gè)。 圖7-1 縱橫銷(xiāo)
7、 b、 縱銷(xiāo)(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(dòng)??v銷(xiāo)中心線與橫銷(xiāo)中心線的交點(diǎn)稱(chēng)為“死點(diǎn)”汽缸膨脹時(shí)這點(diǎn)始終保持不動(dòng)。縱銷(xiāo)安裝在后軸承座、前軸承座的底部。 c、立銷(xiāo)(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(xiāo)共同保持機(jī)組的縱向中心不變。立銷(xiāo)安裝在低壓汽缸排氣室尾部與臺(tái)板之間、高壓汽缸的前端與前軸承座之間以及雙缸汽輪機(jī)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(xiāo)均在機(jī)組的縱向中心線上。 圖7-2 立銷(xiāo) d、貓爪橫銷(xiāo)(圖7-3):其作用是保證汽缸能橫向膨脹,同時(shí)隨著汽缸
8、在軸向的膨脹和收縮,推動(dòng)軸承座向前或向后移動(dòng),以保持轉(zhuǎn)子與汽缸的軸向相對(duì)位置。貓爪橫銷(xiāo)安裝在前軸承座及雙氣缸汽輪機(jī)中間軸承座的水平結(jié)合面上。貓爪橫銷(xiāo)和立銷(xiāo)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(xiāo) e、角銷(xiāo)(圖7-4):裝在前部軸承座及雙缸汽輪機(jī)中間軸承座底部的左右兩側(cè),以代替連接軸承座與臺(tái)板的螺栓,但允許軸承座縱向移動(dòng)。 圖5-7-5 斜銷(xiāo)圖7-4 角銷(xiāo) f、斜銷(xiāo)(圖7-5):它是一種輔助滑銷(xiāo),起縱銷(xiāo)和橫銷(xiāo)的雙重導(dǎo)向作用。裝在排汽室前部左右兩側(cè)撐腳與臺(tái)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(dòng)。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(tái)汽輪機(jī)的滑銷(xiāo)系統(tǒng)而言,都有一個(gè)點(diǎn),不管汽輪機(jī)的汽缸怎么前后左右膨脹,這個(gè)點(diǎn)的相對(duì)位置都不變,這個(gè)點(diǎn)叫汽缸膨脹的死點(diǎn)。為保證汽缸能向前、后、左、右自由膨脹,為此各滑銷(xiāo)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(dòng)面要求光潔,無(wú)銹斑及毛刺,滑銷(xiāo)系統(tǒng)發(fā)生故障,會(huì)妨礙機(jī)組的正常膨脹,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起機(jī)組的振動(dòng),甚至
10、使機(jī)組無(wú)法正常運(yùn)行。 2、噴嘴組和隔板 在沖動(dòng)式汽輪機(jī)中,蒸汽熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能的過(guò)程是在噴嘴中發(fā)生的。蒸汽流過(guò)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(jìn)入動(dòng)葉片中做功。 汽輪機(jī)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(jí)隔板與其后的一級(jí)葉輪組成一個(gè)壓力級(jí)。隔板分為上下兩個(gè)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(jī)中,通常將裝在調(diào)節(jié)汽室上的噴嘴組合體簡(jiǎn)稱(chēng)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(jī)隔板按制造方法來(lái)分,可分為鑄造隔板、焊接隔板、組合隔板三種。 3、汽封 汽輪機(jī)高壓端軸封稱(chēng)為高壓
11、軸封,在單缸汽輪機(jī)中又稱(chēng)為前軸封。低壓端軸封稱(chēng)為低壓軸封,在單缸汽輪機(jī)中又稱(chēng)為后軸封。裝在隔板汽封槽中的汽封稱(chēng)為隔板汽封。另外裝在隔板上與圍帶配合防止漏汽的又稱(chēng)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(chēng)為汽封。 (1) 汽封的作用 汽輪機(jī)汽缸兩端軸孔處與轉(zhuǎn)軸間有一定間隙,這樣在工作時(shí),汽缸內(nèi)進(jìn)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(jī)的排汽壓力在0.02公斤/厘米2(絕對(duì))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(huì)破壞汽輪機(jī)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(chēng)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(chē)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(gè)或六個(gè)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(shí),可自動(dòng)退讓?zhuān)乐馆S封受損。當(dāng)壓差較小時(shí),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(jī)組的安全運(yùn)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(jī)兩端有軸封外,每一級(jí)隔板軸孔也需要安裝汽封片,以減少級(jí)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(jī)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(jī)的安全工作,合理地利用端部軸封的漏汽,提高汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。汽輪機(jī)端部軸封都有一套專(zhuān)門(mén)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(guò)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(jī)的經(jīng)濟(jì)性。小型汽輪機(jī)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(hào)管排至大氣。運(yùn)行人員可通過(guò)觀察信號(hào)管的冒汽情況來(lái)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(lái)封住軸封通道。這部分蒸汽是由高壓端軸封引來(lái)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(hào)管排至大氣。 汽輪機(jī)正常工作時(shí),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(jī)起動(dòng)和停機(jī)時(shí),高壓端軸封沒(méi)有蒸汽,則應(yīng)引用經(jīng)過(guò)節(jié)流降壓的新蒸汽同時(shí)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(pán) 4、前徑向軸承 5、前汽封 6、內(nèi)汽封 7、調(diào)節(jié)級(jí) 8、轉(zhuǎn)鼓段 9、低壓段 10、后汽封 11、后徑向軸承擋 12、盤(pán)車(chē)棘輪 13、盤(pán)車(chē)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(jī)轉(zhuǎn)子圖 汽輪機(jī)所有轉(zhuǎn)動(dòng)部件的組合體稱(chēng)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(jī)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(dòng)的問(wèn)題。我國(guó)國(guó)產(chǎn)機(jī)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(guó)產(chǎn)中小型、中等參數(shù)以下的機(jī)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(shí)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(duì)軸就產(chǎn)生了很大的壓緊力,保證葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的安全可靠。套裝式葉輪的優(yōu)點(diǎn)是加工制造方便,但是
17、它在高溫條件下工作時(shí),葉輪與主軸之間容易發(fā)生松動(dòng),所以高溫機(jī)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(gè)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(guò)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(shí)產(chǎn)生的離心力,以等強(qiáng)度的型式為好,但是制造困難。一般常用錐形。材料低壓時(shí)用45鋼,中壓用35CrMoA或34CrMoA.一般輪體上還鉆有七個(gè)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(lái)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(yùn)行條件下都不會(huì)松動(dòng),同時(shí)葉根的結(jié)構(gòu)應(yīng)在滿足強(qiáng)度的條件下盡量簡(jiǎn)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(shù)型葉根。 工作部分 蒸汽從這里通過(guò),將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功,工作部分是葉片的主要部分。葉片的凹入部分稱(chēng)為葉面,凸出部分稱(chēng)為葉背,一般汽輪機(jī)的葉片型線沿葉高是相同的,當(dāng)葉高很長(zhǎng)時(shí),而葉高與直徑之比大于1/10時(shí),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(qiáng)了葉片強(qiáng)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(shí)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(zhǎng)時(shí),還裝有拉金,將葉片聯(lián)接成葉片組,以增強(qiáng)葉片強(qiáng)度并改善葉片的振動(dòng)特性。拉金通常做成棒狀或管狀,在一級(jí)葉片中一般有1~2圈拉金,最多不超過(guò)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(gè)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(gè)裝入葉輪輪緣的相應(yīng)槽內(nèi)。樅樹(shù)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(jī)都采用滑動(dòng)軸承。汽輪機(jī)除了有徑向軸承外,還有止推軸承。因?yàn)椋啓C(jī)在工作時(shí),轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生一個(gè)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(duì)保持通流部分的軸向間隙起了定位作用。目前我國(guó)國(guó)產(chǎn)機(jī)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(jī)大多用作原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)、機(jī)泵等,為了節(jié)約能源,汽輪機(jī)的效率都是根據(jù)在一定轉(zhuǎn)
21、速下進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)轉(zhuǎn)速變化很大時(shí),會(huì)使汽輪機(jī)嚴(yán)重地偏離設(shè)計(jì)工況,使效率降低。為此需要將汽輪機(jī)穩(wěn)定在一定轉(zhuǎn)速,汽輪機(jī)控制調(diào)速系統(tǒng)的目的是為了滿足這個(gè)要求。它根據(jù)汽輪機(jī)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(hào)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)轉(zhuǎn)速有一個(gè)很小的變化時(shí),調(diào)速系統(tǒng)能自動(dòng)地改變汽輪機(jī)的進(jìn)汽量,使汽輪機(jī)的功率和負(fù)荷相適應(yīng),從而使轉(zhuǎn)速不發(fā)生很大的變化。汽輪機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng)由起動(dòng)裝置、安全裝置、保安裝置、調(diào)速器、監(jiān)視裝置組成。 一、 起動(dòng)裝置 起動(dòng)裝置的作用是打開(kāi)速關(guān)閥,起動(dòng)裝置由危急保安裝置來(lái)的壓力油,作為起動(dòng)油進(jìn)入起動(dòng)裝置,隨著操縱桿的移動(dòng),滑閥也隨之移動(dòng),依次接通起動(dòng)油壓和速關(guān)油壓,將速關(guān)閥打開(kāi)。
22、 二、 安全裝置--速關(guān)閥 速關(guān)閥是水平安裝在汽輪機(jī)汽缸的進(jìn)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(jī)之間的主要關(guān)閉機(jī)構(gòu),在運(yùn)行中當(dāng)出現(xiàn)事故時(shí),它能在最短時(shí)間內(nèi)切斷進(jìn)入汽輪機(jī)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(guò)蒸汽濾網(wǎng)閥錐,在這個(gè)閥錐中裝有一只卸荷錐,由于它的面積相對(duì)閥錐要小得多,所以在速關(guān)閥開(kāi)啟時(shí)能夠減少提升力。在卸荷閥開(kāi)啟后,閥錐后的壓差減小,容易被開(kāi)啟。閥套中的襯套有一個(gè)軸向密封面,當(dāng)速關(guān)閥全開(kāi)后,閥桿和襯套之間就不會(huì)有漏汽,而閥門(mén)關(guān)閉時(shí),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(shí)驗(yàn)滑閥來(lái)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(jìn)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(kāi)啟過(guò)程是通過(guò)啟動(dòng)裝置來(lái)操作的,壓力油經(jīng)過(guò)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(pán),而由啟動(dòng)裝置的速關(guān)閥油通過(guò)內(nèi)側(cè)的接口進(jìn)入活塞盤(pán)后面,速關(guān)油壓力將活塞盤(pán)和活塞一起推到終點(diǎn)位置,閥門(mén)也由閥桿提升而開(kāi)啟,這時(shí)活塞前的空間和啟動(dòng)裝置中的回油口相通。如果危急保安裝置動(dòng)作,速關(guān)油路中壓力迅速下降,彈簧力大于活塞盤(pán)
24、后油壓力,于是活塞盤(pán)和閥桿、閥錐被迅速推向關(guān)閉位置,活塞盤(pán)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(xiāo) 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(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí),危急保安裝置動(dòng)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(jī)進(jìn)汽。(見(jiàn)圖7-9) 危急遮斷滑閥及其殼體(9)通過(guò)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(dòng)。
25、滑閥上有兩個(gè)控制凸肩(11、12),襯套(8,13)與滑閥凸肩相應(yīng)的端面起對(duì)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(shí),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(jī)轉(zhuǎn)子的兩個(gè)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(shí),壓力油從接口(14)流經(jīng)節(jié)流孔板(15)形成速關(guān)油進(jìn)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(guò)啟動(dòng)裝置進(jìn)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(jìn)油,同時(shí)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(cuò)油門(mén)滑閥 9、錯(cuò)油門(mén) 10、杠桿 11、調(diào)整螺栓 12、彎角杠桿 13、滾針軸承 圖7-11 油動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖 危急保安裝置可以通過(guò)以下途徑動(dòng)作: ①手動(dòng):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(dòng)作 上述情況均是切斷壓力油,同時(shí)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(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)最高連續(xù)運(yùn)行轉(zhuǎn)速的9-11%時(shí),通過(guò)危急保安裝置使汽輪機(jī)停機(jī)。 危機(jī)遮斷器的結(jié)構(gòu)如圖7-10所示,在汽輪機(jī)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(xiāo)(6),旋入螺紋套筒內(nèi)的螺栓(1)使銷(xiāo)不致落到另一側(cè)。 若汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升高到規(guī)定的動(dòng)作轉(zhuǎn)速時(shí),飛錘和銷(xiāo)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(jī)立即停機(jī)
28、。 四、電磁閥 兩位三通電磁閥裝在進(jìn)入保安系統(tǒng)的壓力油管路上。它可以切斷進(jìn)入危急保安裝置的壓力油,同時(shí)引起危急保安裝置動(dòng)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(hù)裝置來(lái)操縱(視需要通過(guò)一定的保護(hù)裝置將要求保護(hù)的物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)與電磁閥聯(lián)鎖)。 五、錯(cuò)油門(mén)與油動(dòng)機(jī) 1、油動(dòng)機(jī)與錯(cuò)油門(mén)的作用 油動(dòng)機(jī)通過(guò)錯(cuò)油門(mén)將由調(diào)速器輸出的二次油壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成油缸活塞的行程,并通過(guò)杠桿系統(tǒng)操縱調(diào)節(jié)汽閥的開(kāi)度,使進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量與所要求的流量或功率相適應(yīng)。錯(cuò)油門(mén)從二次油路中得到信號(hào),并控制作為動(dòng)力的壓力油進(jìn)入油缸活塞的上腔或下腔。 2、油動(dòng)機(jī)與錯(cuò)油門(mén)的結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖7-11、
29、圖7-12) 油動(dòng)機(jī)主要由錯(cuò)油門(mén)(件9),連接體(件6),油缸(件4)和反饋系統(tǒng)組成。雙作用油動(dòng)機(jī)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(cuò)油門(mén)的滑閥(件8)和套筒(件7)裝在其殼體中,錯(cuò)油門(mén)滑閥的上端是轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)(件16),轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)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(cuò)油門(mén)工作原理 14、反饋彈簧 15、推力軸承 16、轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán) 17、錯(cuò)油門(mén)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(jìn)油孔 26、螺栓套 27、徑向油孔 圖7-12 錯(cuò)油門(mén)結(jié)構(gòu)圖 二次油壓的變化使錯(cuò)油門(mén)滑閥產(chǎn)生上、下運(yùn)動(dòng),當(dāng)二次油壓升高時(shí),滑閥上移,由接口(23)通入的壓力油進(jìn)入油缸活塞上腔,而下腔與回油口相通,于是活塞向下移動(dòng),并通過(guò)調(diào)節(jié)汽閥杠桿使調(diào)節(jié)汽閥開(kāi)度增大。與此同時(shí),反饋導(dǎo)板,彎曲杠桿(件12)將活塞的運(yùn)動(dòng)傳遞給杠桿(件10),杠桿便產(chǎn)生與滑閥反方向的運(yùn)動(dòng)使反饋彈簧力增加,于是錯(cuò)油門(mén)滑閥返回到中間位置。通過(guò)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(dòng)機(jī)的動(dòng)作過(guò)程穩(wěn)定,它通過(guò)彎曲杠桿、杠桿、活塞桿及錯(cuò)油門(mén)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(duì)兩個(gè)問(wèn)題需詳細(xì)介紹,錯(cuò)油門(mén)滑閥的旋轉(zhuǎn)與振動(dòng)。 壓力油從接口(23)進(jìn)入錯(cuò)油門(mén),并經(jīng)其殼體內(nèi)的通道,由進(jìn)油口(25)進(jìn)入滑閥中心,而后從轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)中的徑向、切向孔噴出,由于壓力油從轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)的切線方向連續(xù)噴出,所以使錯(cuò)油門(mén)滑閥產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),
32、通過(guò)螺釘(24)調(diào)節(jié)噴油量的大小,可改變滑閥的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率,這一頻率可用專(zhuān)門(mén)的測(cè)量?jī)x表在螺栓套(26)中測(cè)出。 為提高油動(dòng)機(jī)動(dòng)作的靈敏度。在錯(cuò)油門(mén)滑閥旋轉(zhuǎn)的同時(shí),又使其產(chǎn)生軸向振動(dòng),這是通過(guò)在滑閥下部的一只小孔(22)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,滑閥每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈該孔便與回油孔(20)接通一次。這時(shí)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(shí),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(dòng)作,這時(shí),就有微量壓力油反復(fù)進(jìn)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(dòng),從而使油動(dòng)機(jī)對(duì)調(diào)節(jié)信號(hào)的響應(yīng)不會(huì)遲緩,錯(cuò)油門(mén)滑閥的振幅可由螺釘(21)來(lái)調(diào)節(jié)。 六、調(diào)速器 常
33、見(jiàn)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(chē)間用的是WOODWARD505電子調(diào)速器,故只對(duì)該型式的調(diào)速器進(jìn)行詳細(xì)的介紹。 1、 Woodward 505調(diào)速器介紹 Woodward 505是美國(guó)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(tái)汽輪機(jī)的特性和參數(shù)對(duì)505進(jìn)行組態(tài)。 505接受轉(zhuǎn)速探頭送來(lái)的頻率信號(hào),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(hào),輸出至電液轉(zhuǎn)換器(I/H),I/H把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二次油壓1.5~4.5bar,二次油壓控制錯(cuò)油門(mén),進(jìn)而控制
34、調(diào)閥開(kāi)度,控制蒸汽流量,調(diào)整汽機(jī)出力,使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在設(shè)定值。 圖7-13是驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的汽輪機(jī)的控制回路。壓縮機(jī)的入口或出口壓力可轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)4~20mA給WOODWARD505,以遙控信號(hào)改變505的設(shè)定值來(lái)控制轉(zhuǎn)速。 圖7-13 控制總圖 汽機(jī)的啟動(dòng)、暖機(jī),升/降速可以在505面板上完成。安裝在汽機(jī)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(jìn)行汽機(jī)的超速試驗(yàn),505面板上會(huì)顯現(xiàn)報(bào)警信號(hào)。505出現(xiàn)跳閘信號(hào)給保護(hù)系統(tǒng),切斷油路,關(guān)閉速關(guān)閥,可以保證汽機(jī)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(gè)按鍵組成。LED可同時(shí)顯示兩行,每行24個(gè)字符,可在組態(tài)和運(yùn)行時(shí)顯示和監(jiān)視參數(shù)。30個(gè)按鍵的功能介紹如下: 向左或向右移動(dòng)功能模塊 在某一功能模塊中向上或向下移動(dòng)子模塊 ADJ↑ADJ↓ 在運(yùn)行方式中增大或減少某一可調(diào)參數(shù) PRG 按此鍵,停機(jī)時(shí)調(diào)節(jié)器由CONTROLLING PARAMETER PUSH RUN OR PRGM狀態(tài)轉(zhuǎn)入程序狀態(tài);運(yùn)行時(shí),進(jìn)入菜單。(只能監(jiān)測(cè),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(yùn)行狀態(tài)
36、STOP 運(yùn)行方式中,按此鍵可使汽輪機(jī)可控停機(jī) RESET 清除運(yùn)行方式中出現(xiàn)的報(bào)警和停機(jī),停機(jī)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(yùn)行方式中,執(zhí)行NO 1/YES 在程序方式中,輸入1或YES;在運(yùn)行方式中,執(zhí)行YES 2/ACTR 在程序方式中,輸入2;在運(yùn)行方式中顯示執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置 3/CONT 在程序方式中,輸入3;在運(yùn)行方式中顯示控制參數(shù) 4/CAS 在程序方式中,輸入4;在運(yùn)行方式中顯示串級(jí)調(diào)節(jié)信息 5/RMT
37、 在程序方式中,輸入5;在運(yùn)行方式中顯示遙控信息 6/LMTR 在程序方式中,輸入6;在運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(fù)號(hào);在運(yùn)行方式中,顯示動(dòng)態(tài)參數(shù) EXT 在程序方式中,輸入小數(shù)點(diǎn) ALARM(F1) 當(dāng)鍵上的指示燈量時(shí),按此鍵顯示報(bào)警原因 OVERSPEED TEST ENBL(
38、F2) 與ADJ↑同時(shí)操作,允許提升轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)超越調(diào)節(jié)器上限轉(zhuǎn)速,以進(jìn)行超速試驗(yàn) F3 可組態(tài)的功能鍵 F4 可組態(tài)的功能鍵 EMERGENCY STOP 緊急停機(jī)鍵 3、調(diào)節(jié)系統(tǒng)概述 該調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的汽輪機(jī)。它的主要功能是對(duì)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速/壓縮機(jī)壓力控制。對(duì)轉(zhuǎn)速作無(wú)差調(diào)節(jié)。與DCS進(jìn)行直接連接,實(shí)現(xiàn)中控啟動(dòng)和運(yùn)行監(jiān)控。WOODWARD505具有網(wǎng)絡(luò)通訊口,可以與管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連網(wǎng)。 調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要構(gòu)成:二個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器、數(shù)字式調(diào)節(jié)器WOODWARD505,電液轉(zhuǎn)換器,錯(cuò)油門(mén)/油動(dòng)機(jī)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(jī)電磁閥,是保護(hù)系統(tǒng)的主要部份。 WOOD
39、WARD505同時(shí)接受轉(zhuǎn)速傳感器的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和來(lái)自壓縮機(jī)控制信號(hào),轉(zhuǎn)速設(shè)定值和轉(zhuǎn)速實(shí)際值進(jìn)行比較后505輸出執(zhí)行信號(hào)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(cuò)油門(mén)/油動(dòng)機(jī),操縱調(diào)節(jié)汽閥。實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速/功率調(diào)節(jié)。 汽輪機(jī)超速時(shí),505電超速保護(hù)動(dòng)作,停機(jī)電磁閥相應(yīng)動(dòng)作,切斷速關(guān)油,關(guān)閉速關(guān)閥,同時(shí)關(guān)閉調(diào)門(mén),機(jī)組停機(jī)。 汽輪機(jī)超速時(shí),危急遮斷器動(dòng)作,危急保安裝置切斷速關(guān)油,則速關(guān)閥關(guān)閉,同時(shí)關(guān)閉調(diào)閥,機(jī)組停機(jī)。 第六節(jié) 輔助設(shè)備 一、沖擊式盤(pán)車(chē)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(xiāo)軸 9框架 圖7-15 沖擊式盤(pán)車(chē)裝置的結(jié)構(gòu) 沖擊式盤(pán)車(chē)裝置的結(jié)構(gòu)及作用原理(見(jiàn)圖7-15、圖7-16、圖7-17) 如果汽輪機(jī)熱態(tài)停機(jī)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子不再轉(zhuǎn)動(dòng),在冷卻的時(shí)候,經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間間隔。會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子彎曲,這種彎曲在立即重新起動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的影響。由于轉(zhuǎn)子偏心,通過(guò)摩擦可以引起葉片汽封或者葉片的嚴(yán)重?fù)p壞。此外,由于轉(zhuǎn)子的不平衡就會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的振動(dòng),這樣可能引起軸承過(guò)早的磨損。 如果在這個(gè)停車(chē)?yán)鋮s階段中,讓轉(zhuǎn)子連續(xù)而有節(jié)奏的轉(zhuǎn)動(dòng)就不會(huì)引起危及汽輪機(jī)的再運(yùn)行。沖擊式盤(pán)車(chē)裝置在每次運(yùn)動(dòng)中都使汽輪機(jī)
41、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一定的角度,以滿足這個(gè)條件。CCR裝置循環(huán)氫和新氫壓縮機(jī)使用的就是沖擊式盤(pán)車(chē)裝置。 圖7-17 原理圖:電磁閥被激磁 圖7-16 原理圖:電磁閥沒(méi)有激磁 沖擊式盤(pán)車(chē)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(gè)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(dòng)的框架(9)。 連接板帶有多個(gè)油孔。壓力油經(jīng)過(guò)接口P引向電磁閥的滑閥殼體。如果電磁閥沒(méi)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(jiàn)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(shí)打開(kāi)油路B的通道(見(jiàn)圖7-17)。壓力油流到活塞下面,活塞帶動(dòng)拉桿和框架一起向上壓,框架中的銷(xiāo)軸(8)作用在紅套于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上的棘輪(7),使汽輪機(jī)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(wú)壓力,壓力油P向A換向,則活塞又向下滑動(dòng)。 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(shí),該針閥使活塞的向上運(yùn)動(dòng)減慢到使框架中的銷(xiāo)軸(8)能與棘輪很好嚙合。針閥不能全關(guān)。沖擊式盤(pán)車(chē)裝置停止工作時(shí),首先不讓電磁閥投入運(yùn)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(jī)轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才可以操作沖擊式盤(pán)車(chē)裝置。 二、油系統(tǒng)設(shè)備 汽輪機(jī)必須設(shè)置油系統(tǒng),為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)往往與壓縮機(jī)的油系統(tǒng)組合在一起,形成整個(gè)機(jī)組的統(tǒng)一油系統(tǒng)。其作用主要是供給機(jī)組各軸承潤(rùn)滑油,使軸頸和軸瓦之間形成油膜,以減少摩擦損失,同時(shí)帶走由摩擦產(chǎn)生的熱量和由轉(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;供給油密封裝置密封油以及大型機(jī)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(huì)引起軸瓦烏金的損壞或熔化,影響動(dòng)力控制,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備的損壞事故。 汽輪機(jī)組的油系統(tǒng)是由貯油箱、油泵、油冷卻器、油過(guò)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(chǔ)油任務(wù)之外,還擔(dān)負(fù)著分離空氣、水分和各種機(jī)械雜質(zhì)及氣泡的任務(wù)?;赜蛷囊粋?cè)進(jìn)入油箱,吸油在另一側(cè),中間有垂直的隔板隔開(kāi)。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(jì),指示油箱的油位。為了使油中機(jī)械雜質(zhì)能沉淀下來(lái),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(lái)排除油箱中的空氣和其他氣體。容量較大的汽輪機(jī),在油箱上還裝有排煙風(fēng)機(jī),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(fù)壓,以使回油暢通。負(fù)壓不宜過(guò)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(chǎng)布置帶來(lái)困難,而且還要多消耗鋼材。通常用循環(huán)倍率K來(lái)表示油系統(tǒng)的相對(duì)情況,他表明所有油量每小時(shí)通過(guò)油系統(tǒng)的次數(shù),若以Q表示系統(tǒng)每小時(shí)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(shuō)明油每小時(shí)通過(guò)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(kāi)車(chē)時(shí)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(pán)管或夾套)。 2、油泵 工業(yè)汽輪機(jī)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(dú)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(jī)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(lái)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(dòng)管板上,油在管外流動(dòng),冷卻水在管內(nèi)流動(dòng),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(huì)發(fā)生冷卻水漏入油中使油質(zhì)惡化的現(xiàn)象。一臺(tái)機(jī)組中常備有兩臺(tái)以上的油冷卻器,即可保證冷卻效果,又可輪換進(jìn)行檢修。 4、油過(guò)濾器 汽輪機(jī)油系統(tǒng)要求清潔度很高,一般過(guò)濾精度為20~40μm左右,因此在油泵進(jìn)口處設(shè)有粗過(guò)濾網(wǎng)外,經(jīng)過(guò)油冷卻器之后,還要經(jīng)過(guò)精細(xì)的過(guò)濾器,常用的
47、過(guò)濾器為網(wǎng)式或紙制濾芯,一般設(shè)置兩臺(tái)。每臺(tái)都可單獨(dú)處理全部流量,一臺(tái)運(yùn)行,另一臺(tái)備用或清洗。過(guò)濾器前后有測(cè)壓儀器,當(dāng)過(guò)濾器的壓差上升到一定程度時(shí)會(huì)報(bào)警,說(shuō)明過(guò)濾器較臟,需要清洗。 5、高位油箱(事故油箱) 安裝在機(jī)組高5~8m處,確保機(jī)組在發(fā)生停電或停車(chē)事故時(shí),機(jī)器每個(gè)潤(rùn)滑油部位具有必要的潤(rùn)滑油,其容量應(yīng)保證供油時(shí)間不少于3分鐘,對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的機(jī)組,應(yīng)適當(dāng)?shù)卦龃笥拖涞娜萘俊? 6、油蓄壓器 在潤(rùn)滑油系統(tǒng)中設(shè)有油蓄能器用來(lái)穩(wěn)定潤(rùn)滑油壓力,在主油泵停車(chē),備用油泵啟動(dòng)的瞬間,能夠維持一定的潤(rùn)滑油壓,而使機(jī)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?dú)猓脕?lái)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(yùn)行。抽氣器運(yùn)行狀況的優(yōu)劣,影響著凝汽器內(nèi)真空度的大小,對(duì)機(jī)組的安全,經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著重要的作用。 A—工作噴嘴 B—混合室 C—擴(kuò)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(kuò)壓管C組成,工作介質(zhì)通過(guò)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(dá)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(kuò)壓管C,把工質(zhì)的速度能再轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?,以略高于大氣壓力將混合物排入大氣。抽氣器的整個(gè)工作過(guò)程可分為三個(gè)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(dòng)的壓縮階段;斷面3-3為超音速流動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閬喴羲倭鲃?dòng)的過(guò)渡斷面;3-3與4-4斷面為亞音速流動(dòng)的擴(kuò)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(guò)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(chēng)為射水式抽氣器。 1、啟動(dòng)抽氣器 啟
50、動(dòng)抽氣器的任務(wù),是在汽輪機(jī)啟動(dòng)前抽出汽輪機(jī)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(jī)組的啟動(dòng)時(shí)間。另外,在運(yùn)行中當(dāng)汽輪機(jī)真空系統(tǒng)嚴(yán)重漏汽,凝汽器內(nèi)真空度下降至80KPa以下時(shí),可臨時(shí)投入啟動(dòng)抽氣器,維持機(jī)組的運(yùn)行,待漏汽消除后再將其停止。 1— 第I級(jí)抽氣器 2—中間冷卻器 3—第II級(jí)抽氣器 4—外冷卻器 5—排空氣口 圖7-19 兩級(jí)抽氣器簡(jiǎn)圖 2— ltu : 圖5-7-19 兩級(jí)抽氣器簡(jiǎn)圖 啟動(dòng)抽氣器的特點(diǎn)是抽氣量大,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。其缺點(diǎn)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(jì),所以
51、,在運(yùn)行中一般情況下不使用啟動(dòng)抽氣器,只將它作為一種備用設(shè)備。啟動(dòng)抽氣器能夠達(dá)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(shí)才可投入啟動(dòng)抽氣器。若凝汽器內(nèi)真空高于啟動(dòng)抽氣器的最高真空時(shí),不得投入啟動(dòng)抽氣器。啟動(dòng)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(gè)冷卻器組成的,稱(chēng)為二級(jí)抽氣器。在大機(jī)組中一般都使用三級(jí)抽氣器,其工作原理與二級(jí)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?,將蒸汽引至抽氣器噴嘴,蒸汽進(jìn)入噴嘴后開(kāi)始膨脹加速而進(jìn)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(lái),在混合室內(nèi)與高速汽流摻混后進(jìn)入擴(kuò)壓管中。氣、汽混合物在擴(kuò)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(shí),便排入第一級(jí)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(jìn)入第二級(jí),被第二級(jí)抽氣器的擴(kuò)壓管壓縮至比大氣壓力稍高的壓力,再排入第二級(jí)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(jī)啟動(dòng)
53、、停機(jī)或低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),由于凝汽器內(nèi)的凝結(jié)水量過(guò)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(guò)的冷卻水量不足時(shí),即可開(kāi)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(jí)擴(kuò)壓管的壓力升高不能過(guò)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(jī)組,除輔助抽氣器外,主抽氣器一般都采用兩級(jí)抽氣器。大型高高壓機(jī)組多采用三級(jí)抽氣器,其目的是為了提高抽氣器的效率。為了配合多級(jí)抽氣器氣、汽混合物在擴(kuò)壓管中逐級(jí)增壓原則,冷卻水在冷卻器內(nèi)的冷卻順序,先由一級(jí)開(kāi)始逐級(jí)冷卻。在汽輪機(jī)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(jī)組可達(dá)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(guò)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(duì)于高壓機(jī)組,抽氣器的工作壓力采用1.5~2.0Mpa,中小機(jī)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(jiǎn)單,能回收工作蒸汽的熱量和凝結(jié)水,這是比較經(jīng)濟(jì)的,因而在很多機(jī)組中被廣泛應(yīng)用。 多級(jí)抽氣器比同樣抽氣能力的單級(jí)抽氣器消耗的蒸汽量少。三級(jí)抽氣器的汽耗量約比兩級(jí)抽氣器少10%。 第七節(jié) 汽輪機(jī)的起動(dòng)、停機(jī)和運(yùn)行 一、起動(dòng)前的檢查 工業(yè)汽輪機(jī)組是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)組
55、,這里以汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)離心式壓縮機(jī)為例,說(shuō)明機(jī)組的起動(dòng)與準(zhǔn)備。 汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)離心式壓縮機(jī)的起動(dòng)過(guò)程中,汽輪機(jī)和壓縮機(jī)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(jī)出口壓力從低壓上升到額定壓力,機(jī)器的各個(gè)零部件的工作條件都處于劇烈的變化之中。起動(dòng)前的準(zhǔn)備工作是運(yùn)行的首要環(huán)節(jié),它是關(guān)系到起動(dòng)工作能否順利,安全進(jìn)行的重要條件,準(zhǔn)備工作的疏忽可能使機(jī)組起動(dòng)時(shí)間拖長(zhǎng),不能按時(shí)投產(chǎn),嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成設(shè)備的損壞。起動(dòng)前,首先應(yīng)當(dāng)檢查所有曾經(jīng)進(jìn)行過(guò)檢修的地方,肯定檢修工作已經(jīng)全部結(jié)束,確認(rèn)機(jī)組各個(gè)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(jī)組清潔工作,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下列檢查與
56、準(zhǔn)備工作。 1、汽輪機(jī)的檢查與準(zhǔn)備 認(rèn)真檢查主汽閥、調(diào)節(jié)汽閥和其他安全保護(hù)裝置,要求其動(dòng)作靈活、準(zhǔn)確;調(diào)節(jié)系統(tǒng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)加以潤(rùn)滑,螺絲、銷(xiāo)子、防松螺帽應(yīng)裝配齊全、完好,油動(dòng)機(jī)與調(diào)節(jié)閥的行程應(yīng)符合規(guī)定,汽輪機(jī)與聯(lián)軸器、變速器、壓縮機(jī)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(kāi);其他在起動(dòng)時(shí)影響真空的閥門(mén),以及汽、水可以倒回汽缸的閥門(mén),均應(yīng)處在關(guān)閉位置。汽缸、高溫管道及其閥門(mén)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(dòng)前記錄汽輪機(jī)冷態(tài)時(shí)的汽缸膨脹、相對(duì)膨脹、軸向位移、上下汽缸溫度等原始數(shù)值。對(duì)某些工業(yè)汽輪機(jī)應(yīng)當(dāng)校正汽缸膨脹的零點(diǎn)讀數(shù),當(dāng)汽缸完全處于冷態(tài)時(shí),指示值
57、應(yīng)為零。在推力軸承無(wú)磨損時(shí),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(jì)和振動(dòng)計(jì)的讀數(shù),盤(pán)動(dòng)冷凝水泵的轉(zhuǎn)子,檢查有無(wú)卡澀現(xiàn)象;打開(kāi)即將投用的泵的吸入閥;打開(kāi)排氣閥;進(jìn)行冷凝水泵的聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)。檢查冷凝器的水位,冷凝器氣側(cè)應(yīng)補(bǔ)水至水位計(jì)的3/4位置:打開(kāi)水位計(jì)的閥門(mén);打開(kāi)水室放空閥;檢查水位控制器,打開(kāi)水位報(bào)警器上的閥門(mén)。檢查抽氣器上蒸汽濾網(wǎng),清除阻塞。檢查起動(dòng)抽氣器與主抽氣器的各個(gè)閥門(mén)。檢查密封蒸汽管線上的各個(gè)閥門(mén)。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(yán)密。主蒸汽截止閥門(mén)應(yīng)關(guān)閉,疏水閥應(yīng)打開(kāi)。 2、 壓縮機(jī)的檢查與準(zhǔn)備 檢查汽輪機(jī)、聯(lián)軸器、變速器及壓縮機(jī)各缸之
58、間的軸對(duì)中是否符合要求,聯(lián)接可靠。盤(pán)車(chē)檢查壓縮機(jī)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(kāi)各段中冷器的殼體疏水閥,排除積水,使疏水閥處于自動(dòng)排放狀態(tài);對(duì)中間冷器管側(cè)通水、排氣。各段缸體疏水閥應(yīng)打開(kāi),進(jìn)行排水,各管道低處的排放閥打開(kāi)排水,排水后關(guān)上。檢查壓縮機(jī)防喘閥門(mén)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(jìn)行壓縮機(jī)段中間冷器高液位報(bào)警試驗(yàn),當(dāng)各段的中間冷卻器、氣水分離器的液面超過(guò)上限值時(shí),應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 3、 測(cè)量?jī)x表、信號(hào)的檢查與準(zhǔn)備 檢查各監(jiān)測(cè)部位的儀表、信號(hào)是否配全;儀表的指示
59、讀數(shù)應(yīng)經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)、校準(zhǔn);遙控儀表與總控制室配合試驗(yàn),確認(rèn)動(dòng)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(kāi)儀表風(fēng)壓管閥門(mén);記錄儀表應(yīng)調(diào)整記錄紙上的時(shí)間。檢查和試驗(yàn)通訊設(shè)備和聯(lián)絡(luò)信號(hào)。要特別注意對(duì)儀表、信號(hào)的檢查與試驗(yàn),不準(zhǔn)確和不可靠的儀表和信號(hào),會(huì)使我們判斷錯(cuò)誤、喪失警惕,有時(shí)會(huì)造成比沒(méi)有這些儀表還要大的損失。 4、 油系統(tǒng)檢查、試驗(yàn)與調(diào)整 檢查油箱油位,不足則應(yīng)加油,檢查油位計(jì),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(guò)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(guò)濾器的切換閥位置不得弄錯(cuò),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(jìn)行檢查和試運(yùn)轉(zhuǎn),并做聯(lián)動(dòng)試驗(yàn),確認(rèn)工作正常且轉(zhuǎn)向正確后,輔助油泵可首先投運(yùn),進(jìn)行油循環(huán)。溫度計(jì)、壓力表應(yīng)當(dāng)配全,量程合格,工作正常。通過(guò)油流窺視鏡觀察油的流動(dòng)情況。向蓄壓器充氮,用干燥的氮?dú)獬涞叫顗浩髦校剐顗浩鲀?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(kāi)動(dòng)輔助油泵進(jìn)行油循環(huán),當(dāng)油溫循環(huán)至24℃以上時(shí)停輔助油泵,并把開(kāi)關(guān)撥到自動(dòng)起動(dòng)位置。開(kāi)動(dòng)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(dá)到規(guī)定值。調(diào)速油壓達(dá)到要求后,應(yīng)對(duì)潤(rùn)滑油壓進(jìn)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(mén),使?jié)櫥蛪毫_(dá)到規(guī)定值。但要注意,絕對(duì)不允許手調(diào)潤(rùn)滑油出口總閥,此閥
61、在運(yùn)行時(shí)應(yīng)處于常開(kāi)位置,對(duì)此閥應(yīng)采取防動(dòng)措施。調(diào)速油低油壓試驗(yàn),其試驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證主油泵停機(jī)時(shí),或因其他原因調(diào)速系統(tǒng)油壓過(guò)低時(shí),輔泵能否自動(dòng)起動(dòng)。常用的試驗(yàn)方法有兩個(gè),一是當(dāng)主油泵工作正常時(shí),將主油泵停運(yùn),使油壓下降,到整定值時(shí)應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào),觀察輔泵能否立即自動(dòng)起動(dòng)。二是主泵正常工作時(shí),將泵出口至回油箱的旁通閥全開(kāi),或手動(dòng)調(diào)潤(rùn)滑油進(jìn)口閥門(mén),讓油壓下降到整定值時(shí),應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào),輔泵應(yīng)自動(dòng)起動(dòng)。潤(rùn)滑油低壓試驗(yàn),其試驗(yàn)?zāi)康氖菫榱蓑?yàn)證,當(dāng)潤(rùn)滑油壓力下降至整定值時(shí),應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào),并使輔泵起動(dòng);并驗(yàn)證壓力開(kāi)關(guān)性能及停車(chē)信號(hào)系統(tǒng)。試驗(yàn)方法可通過(guò)改變滑油管線上的閥門(mén)開(kāi)度,使?jié)櫥蛪毫ο陆?。在初次投運(yùn)時(shí),應(yīng)
62、當(dāng)進(jìn)行油箱油位高、低報(bào)警試驗(yàn),采用向油箱放油或加油的方法改變油位,達(dá)到整定值時(shí)應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào),加油時(shí)應(yīng)當(dāng)將油過(guò)濾。對(duì)具有密封油系統(tǒng)的機(jī)組應(yīng)進(jìn)行密封油系統(tǒng)試驗(yàn),通過(guò)調(diào)整密封油槽的液位控制器的儀表氣源壓力,當(dāng)達(dá)到各整定的極限值時(shí),應(yīng)分別發(fā)出“高液位報(bào)警”或“低液位報(bào)警”,輔助油泵起動(dòng),主汽閥跳閘。 5、主汽閥跳閘試驗(yàn)、電磁閥試驗(yàn) 為了確保安全,每次從完全停機(jī)狀態(tài)準(zhǔn)備起動(dòng)時(shí),都應(yīng)進(jìn)行主汽閥跳閘關(guān)閉試驗(yàn)和電磁閥試驗(yàn)。這種試驗(yàn)不僅在起動(dòng)前進(jìn)行,在起動(dòng)之后低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也可進(jìn)行一次。進(jìn)行試驗(yàn)前必須使油系統(tǒng)運(yùn)行,建立正常油壓。主汽閥試驗(yàn)時(shí),關(guān)閉蒸汽總截止閥,主汽閥掛閘,將手動(dòng)緊急停機(jī)手柄復(fù)位。操作緊急停機(jī)手
63、柄,觀察主汽閥動(dòng)作,主汽閥應(yīng)當(dāng)迅速脫扣關(guān)閉。電磁閥試驗(yàn)時(shí),用儀表室或控制室的手動(dòng)電磁閥按鈕,使電磁閥通電;保安油系統(tǒng)卸壓,確認(rèn)主汽閥能迅速跳閘關(guān)閉:試驗(yàn)后將主汽閥掛閘復(fù)位。 二、汽輪機(jī)冷態(tài)起動(dòng) 工業(yè)汽輪機(jī)組的冷態(tài)起動(dòng)是操作中最復(fù)雜、最全面的過(guò)程,機(jī)器要經(jīng)歷從靜止到額定轉(zhuǎn)速,從室溫到高溫,從零負(fù)荷到額定負(fù)荷,從小流量到大流量,從低壓到高壓等全部變化過(guò)程,各部件須經(jīng)受加熱、加速和加力的變化。 1、起動(dòng)油系統(tǒng) 調(diào)整油溫、油壓,檢查過(guò)濾器的壓力降、高位油箱油位,通過(guò)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(dòng)力油和密封油系統(tǒng),起動(dòng)輔助油泵停主油泵,交替開(kāi)停。 2、暖管 汽輪機(jī)冷態(tài)起動(dòng)時(shí),
64、當(dāng)蒸汽進(jìn)入冷態(tài)的蒸汽管道時(shí),將使管壁受熱而溫度升高,同時(shí)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(shí)疏出而不產(chǎn)生管道的水沖擊。水沖擊嚴(yán)重時(shí)會(huì)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(jī)時(shí),會(huì)使汽輪機(jī)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(shuō)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(dòng)暖機(jī)同時(shí)進(jìn)行。暖管所需要的時(shí)間取決于管道長(zhǎng)度,管徑尺寸和蒸汽參數(shù)以及管道強(qiáng)度所允許的溫升速度。當(dāng)溫升太快時(shí),管道內(nèi)外壁溫差很大,會(huì)引起很大的熱應(yīng)力。一
65、般中參數(shù)機(jī)組暖管時(shí)間為20~30分鐘,高壓機(jī)組為40~60分鐘左右。 暖管過(guò)程分兩步進(jìn)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(jìn)行暖管,汽壓一般維持在0.25~0.3 MPa,而對(duì)高參數(shù)大功率機(jī)組則保持在0.5~0.6MPa。對(duì)金屬加熱要均勻,對(duì)管道較為安全。暖管時(shí)可通過(guò)開(kāi)啟總汽閥的旁通閥來(lái)進(jìn)行,但速關(guān)閥必須關(guān)閉。暖管同時(shí)與疏水配合,應(yīng)打開(kāi)疏水閥。低壓暖管剛開(kāi)始時(shí)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(jìn)管后在管壁上急劇凝結(jié),此時(shí)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(yán)格控制管內(nèi)蒸汽壓力,不使之過(guò)高,控制進(jìn)汽閥門(mén)和疏水閥
66、門(mén)的開(kāi)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(shí),而且管壁內(nèi)外溫差不大,便可以升壓暖管。逐漸開(kāi)大進(jìn)汽閥門(mén),將壓力逐漸升到額定壓力。升壓速度取決于管道強(qiáng)度所允許的溫升速度,一般中參數(shù)汽輪機(jī)組升壓時(shí)允許管道溫升速度為5~lO℃/min,高壓汽輪機(jī)升壓速度為0.1~0.2MPa/min,溫升速度不得超過(guò)3~5℃/min。暖管時(shí)應(yīng)注意防止蒸汽漏入汽輪機(jī)內(nèi),注意調(diào)節(jié)汽閥的關(guān)閉,以防止上下汽缸溫差過(guò)大,轉(zhuǎn)子熱彎曲。在暖管期間可以啟動(dòng)抽氣器及油泵,使?jié)櫥拖到y(tǒng)開(kāi)始循環(huán),凝汽設(shè)備投入運(yùn)行,這樣可以加速暖機(jī)過(guò)程,并減少建立真空的時(shí)間。此時(shí),盤(pán)車(chē)裝置也可以投入運(yùn)行。 3、 疏水 在暖管和起動(dòng)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(jī)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(jī)內(nèi)任何部分都不應(yīng)當(dāng)有凝結(jié)水積聚。因此,在起動(dòng)時(shí)必須將各個(gè)疏水閥全部打開(kāi),直到噴出的蒸汽不帶顏色為止。一般當(dāng)汽輪機(jī)所帶的負(fù)荷達(dá)到正常負(fù)荷的10%~15%左右時(shí),才可以將疏水閥完全關(guān)上,這時(shí)疏水可通向疏水器。剛起動(dòng)時(shí)管路、閥門(mén)和汽缸的疏水容易混有雜質(zhì),水質(zhì)不純
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