汽轮机基础知识

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,汽轮机基础知识,一 汽轮机工作原理,汽轮机是把蒸汽的热能转换成机械能的一种动力装置。,具有一定压力、温度的蒸汽进入汽轮机，流经喷嘴（静叶轮）,并在喷嘴内膨胀获得很高的速度，高速流动的蒸汽流经汽轮,机转子上的动叶片做功，动叶片带动汽轮机的转子以一定的,速度均匀转动。这就是汽轮机基本的工作原理。,能量转换：,蒸汽的热能,动能,机械能,二 汽轮机分类,汽轮机按工作原理可分为：,（1）冲动式汽轮机,（2）反动式汽轮机,（3）冲动反动联合式汽轮机,冲动式汽轮机指蒸汽主要在喷嘴中进行膨胀获得很高的速,度，在动叶片中蒸汽不再膨胀，而主要是改变流动方向。,反动式汽轮机指蒸汽在喷嘴和动叶片中都进行膨胀。,汽轮机按蒸汽压力可分为：,（1）低压汽轮机 进汽压力为1.181.47MPa,（2）中压汽轮机,进汽压力为1.963.92MPa,（3）高压汽轮机 进汽压力为5.889.81MPa,（4）超高压汽轮机 进汽压力为11.7713.75MPa,（5）亚临界压力汽轮机 进汽压力为15.6917.65MPa,（6）超临界压力汽轮机 进汽压力为22.16MPa,汽轮机按热力过程可分为：,（1）抽汽式汽轮机（代号为C）,（2）背压式汽轮机（代号为B）,（3）凝汽式汽轮机（代号为N）,汽轮机按蒸汽流动方向可分为：,（1）轴流式汽轮机,（2）辐流式汽轮机,（3）周流式汽轮机,进入汽轮机的蒸汽在做功后全部排入凝汽器，凝结成水后全部送往锅炉。,绝大多数汽轮机都采用轴流式，轴流式汽流方向基本上沿轴向流动。,三 汽轮机概述,28000Nm3/h空分装置采用汽轮机驱动空压机及空气增压,机。,汽轮机型号NKS50/71/0，单缸冷凝式。汽轮机进汽压力,为3.6MPa(A)，进汽温度为400，排汽压力为84.8KPa(G)。,功率KW,转速rpm,蒸汽流量 t/h,额定,33946,5665,153.54,正常,30610,5547,135.86,汽轮机,跳,闸转速5900rpm,一阶临界转速12002200rpm,二阶临界转速,34505100rpm,汽轮机带动空压机和增压机运行时，,必须避开这两个临界转速区域。,四 汽轮机流程,压力为3.6MPa(A)温度为400的蒸汽流经隔离大阀、,速关阀、调节汽阀进入汽轮机，做功后排入凝汽器，被循环,水冷凝后，凝结水汇入热井，由凝结水泵抽出，一部分去排,气安全阀做水封，一部分去主抽汽器一级、二级冷却器做冷,源，吸收热量后一部分送往锅炉，做为锅炉的给水；一部分,返回凝汽器，维持热井液位；还有一部分去冲洗水箱（当冲,洗空压机叶轮时需打开冲洗水箱进水阀建立水箱液位）。,为维持凝汽器的真空，抽汽器不断地将漏入的空气和其,它不凝结的气体抽走。空气蒸汽混合物从凝汽器中被级射,汽抽汽器吸入其混合室，在混合室内与喷嘴射出的高速蒸汽,混合进入扩压器，经过压缩后排入中间冷却器。蒸汽空气混,合物在中间冷却器中经过冷却后，一部分蒸汽被冷却成凝结,水经疏水阀去疏水膨胀箱返回凝汽器，空气和部分未被冷凝,的蒸汽再被级射汽抽汽器吸入其混合室，在混合室内与喷,嘴射出的高速蒸汽混合进入扩压器，经过压缩后排入后冷却,器。蒸汽空气混合物在后冷却器中经过冷却后，大部分蒸汽,被冷却成凝结水经疏水阀去疏水膨胀箱返回凝汽器，空气和,少量的蒸汽经后冷却器上方的放空管排到大气中。,下述各疏水接至疏水膨胀箱（现场从南向北看）,1 汽封气平衡管疏水,2 汽封气减压后入平衡管前疏水,3 轮室疏水,4 汽缸疏水,5 汽轮机平衡管疏水,6 排汽安全阀冷凝水回水,疏水膨胀箱的积水排至凝汽器的水侧，,气体与凝汽器的汽侧相连通。,汽轮机,热井,中间冷却器,后冷却器,疏,水,膨,胀,箱,3.6MPa(A)蒸汽,1.3MPa轴封蒸汽,补水阀,凝结水泵,放空,去锅炉,去冲洗水箱,排汽安全阀,调节气阀,速关阀,隔离大阀,一级抽汽器,二级抽汽器,起动抽汽器,抽汽器,蒸汽总阀,五 速关阀,28000Nm3/h空分装置汽轮机配置两只速关阀，速关阀水,平装配在汽轮机进汽室两侧。（汽轮机东侧一只西侧一只）,汽轮机启动和正常运行时，速关阀是全开的；汽轮机停,机时，速关阀是关闭的。,速关阀也称为主汽门，它是主蒸汽管路与汽轮机之间的,主要关闭机构。在紧急状态时能立即隔断汽轮机的进汽，使,机组快速停机。,速关阀主要是由阀和油缸两部分构成的。油缸部分是速,关阀开启和关闭的执行机构。速关阀正常工作时是依靠油缸,中油压克服其弹簧力而开启的；当汽轮机发生故障时，油压,下降，此时油缸中油压不能再克服其弹簧力，油缸中的弹簧,就会立即将阀门切断，从而切断汽轮机的进汽，保护汽轮机,装置的安全。,六 调节汽阀,调节汽阀的作用是按照控制单元的指令改变进入汽轮机,的蒸汽流量，以使机组受控参数（功率、转速等）符合运行,要求。也就是说当外界条件发生变化时，能够改变进入汽轮,机的蒸汽量，以维持汽轮机转速5547rpm。当其它条件一定,时，调节汽阀的开度是随着蒸汽压力的下降而逐渐开大的。,这是因为蒸汽压力下降，则蒸汽所做功减少，为维持汽轮机,转速5547rpm，则蒸汽流量必然增加，调节汽阀的开度就会,增大。蒸汽压力降低愈多，则蒸汽所做功就愈少，蒸汽流量,就愈大，调节汽阀的开度就愈大。当蒸汽压力降低较多，调,节气阀又已全开，而汽轮机转速还在降低时，此时应视情况,减负荷运行。如果汽轮机转速降到临界转速范围内，那是十,分危险的，必要时应打闸停机。,调节汽阀主要是由调节阀、传动机构和油动机三部分组成。,调节阀包括阀杆、阀梁、阀碟和阀座等。,传动机构由支架和杠杆组成。,油动机是调节汽阀的执行机构，它将从电液转换器输入的二,次油压信号转换成具有做功能力的行程输出以操纵调节阀，,控制汽轮机的进汽。输入油动机二次油压的变化范围是,0.15MPa-0.45MPa。当二次油压是0.15MPa时，对应调节阀的,开度是0；当二次油压是0.45MPa时，对应调节阀全开。,油动机,调节汽阀,电液转换器在速关组件上。电液转换器实际上是在505,调速器的配合下工作的。电液转换器是将505输出的电信号,转换成二次油压信号。汽轮机正常运行时，505调速器上设,定的转速为5547rpm。当外界条件（如蒸汽压力、真空度、,空压机及空气增压机负荷等）发生变化时，505为维持转速,5547rpm不变，505输出的电信号会发生变化，经电液转换器,转换成二次油压信号就会发生变化，经油动机转换成具有做,功能力的行程就会发生变化，调节阀的开度就会发生变化。,电液转换器,启动油转向阀,1843,速关油转向阀,1842,手动停机阀,试验阀,速关组件,七 排汽安全阀,本凝汽器配有两只排汽安全阀，安全阀采用水封式。机,组正常运行时，安全阀关闭，为了密封可靠，安全阀输入凝,结水进行水封；当凝汽器压力超出大气压力时，安全阀动,作，并迅速将安全阀内的凝结水排放，将进入凝汽器的蒸汽,排出，以保护汽轮机装置的安全。,每周三白班对排汽安全阀进行补水。,打开排气安全阀的进水阀，,当排气口有水冒出时，,关闭排气安全阀的进水阀。,八 抽汽器,抽汽器的任务是将凝汽器内的空气及其他不凝结的气体,抽出，以维持凝汽器内的真空。,凝汽器所用的抽汽器采用射汽抽汽器。抽汽器有单级起,动抽汽器和两级主抽汽器。,（1）起动抽汽器,起动抽汽器是在汽轮机启动之前时，凝汽器很快建立足,以启动汽轮机的真空而用的。起动抽汽器是一个单级射汽抽,汽器，不带冷却器。工作时直接将全部蒸汽空气混合物排入,大气。,起动抽汽器耗蒸汽量,0.7t/h,；一级抽汽器耗蒸汽量,0.12t/h；,二级抽汽器耗蒸汽量,0.1t/h,。,由于起动抽汽器耗蒸汽量较大，因此不宜作为正常运行,时的抽汽器使用。,（2）主抽汽器,主抽汽器是在汽轮机正常工作时伴同凝汽器,的运行而工作的。,主抽汽器由两个射汽抽汽器（级和级）,及两个表面式冷却器（中间冷却器和后冷却器）,串联组成。,级射汽抽汽器由级喷嘴和级扩压管组成；,级射汽抽汽器由级喷嘴和级扩压管组成。,九 汽轮机开车步骤,1,接通空压机及空气增压机密封气（开V32011），空压机密,封气压力0.05MPa，空气增压机的排气口有气即可。,2,启动1#（2#）排烟风机。（如启动1#排烟风机，应先打开,1#排烟风机进口阀，确认2#排烟风机进口阀关闭，再启动1#,排烟风机；如启动2#排烟风机按相同步骤。现场油箱上南边,是1#排烟风机，北边是2#排烟风机。）,3,1#（2#）油泵盘车正常后，将油泵选择开关打到中间位,置，启动1#（2#）油泵。润滑油压控制在0.25MPa左右，调,节油压控制在0.85MPa左右。如油压低，可缓慢关小油泵出,口总回流阀（油箱西侧）。如油冷却器出油温度低，可关油,冷却器循环水回水阀，如油温仍低，可开启油箱加热器。,1#（2#）油泵运行正常后，2#（1#）油泵投自控。,V32011,V32010,V31335,V31335后截止阀,V32001,V32003,自密封,自密封,排气口,0.05,0.1MPa,空气增压机密封气阀,排气口,排气口,4,开高位油箱充油阀（厂房二楼西南侧），向高位油箱充油。,5,开蓄能器进口阀，向蓄能器充油。,6,启动顶轴油泵，盘车电机。在现场汽轮机排气端确认轴转,动，然后停顶轴油泵。,7,开凝汽器补水阀（厂房二楼东墙），确认1#、2#凝结水泵,出口阀全开，确认凝结水去锅炉阀的前后截止阀全开以及凝,结水回凝汽器阀的前后截止阀全开，联系调度确认热电锅炉,给水阀打开，现场启动1#（2#）凝结水泵，控制室调节热井,液位，维持热井液位在50,70，热井液位稳定后，然后,投入自动控制。1#（2）凝结水泵运行正常后，2#（1#）凝,结水泵投自控。,8,向两只排气安全阀输入凝结水进行水封。打开排气安全阀,的进水阀，当排气口有水冒出时，关闭排气安全阀的进水阀。,9,对隔离阀前的管道进行暖管。打开3.8MPa蒸汽入C#空分总,阀（出热电分厂东西管廊顶），打开3.8MPa蒸汽入C#空分沿,途4只倒淋阀（C#空分北管廊）和汽轮机厂房1楼1只倒淋阀。,10,当控制室隔离阀前蒸汽温度达到,300时，可以对隔离,阀和速关阀之间的管道进行暖管。关小3.8MPa蒸汽入C#空分,沿途4只倒淋阀。,11,全开隔离阀后蒸汽放空阀和速关阀前2只倒淋阀，缓慢打,开去抽汽器的蒸汽总阀（竖着）和隔离阀的旁通阀（横着）,进行暖管。当速关阀前蒸汽温度达到180,时，,应逐渐关,小蒸汽放空阀提压力以提高速关阀前蒸汽温度。具体做法是：,（1）当管内压力0.30.4MPa时，升温速率510/min。,（2）当管道温度达到120 130 时，按0.1MPa/min的,速率进行提压力，升温速率控制在5/min。,12,当速关阀前蒸汽温度达到260,时，投轴封气（采用,1.3MPa蒸汽）。,轴封送气前应先对,轴封,管道进行暖管，打开1.3MPa轴封,蒸汽阀和2只倒淋阀（厂房外1只，厂房内1楼1只）将疏水排,尽。然后打开气动汽封压力调节阀前后截止阀，由气动汽封,压力调节器进行调节调节阀开度（黑钮逆时针方向旋转则阀,门开度增大），从汽轮机冒汽管上看到逸出微量的蒸汽即可。,此外，严禁在转子静止时向轴封送气，必须保证在连续盘车,的状态下向轴封送气。向轴封送气的时间必须恰当，冲转前,不可过早向轴封送气，否则会使上下缸温差增大。,13,启动起动抽汽器，使凝汽器内迅速建立真空。启动起动,抽汽器时，应先开蒸汽阀，再开起动抽汽器管路上的抽汽阀,。,14,当凝汽器内真空度达到-65KPa(G)左右时，倒换抽汽器。,15,启动二级抽汽器（先开蒸汽阀，再开抽汽阀）,16,启动一级抽汽器（先开蒸汽阀，再开抽汽阀）,17,当主抽汽器运行正常后，停起动抽汽器，先关闭起动抽,汽器管路上的抽汽阀，再停止蒸汽供应，防止大气经过起动,抽汽器倒流入凝汽器而破坏真空度。,18,当速关阀前蒸汽温度达到290时，即可开启速关阀。,19,联系208控制室启动螺杆压缩机，开空气增压机临时入口,阀（汽轮机厂房1楼