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第七章 蒸汽轮机基础知识


第七章 蒸汽轮机基础知识
第一节
一、概述 汽轮机是用蒸汽做功的一种旋转式热力原动机,它的优点是功率大、效率高、结构 简单、易损件少,运行安全可靠,调速方便、振动小、噪音 分类 按工作原理分 按所具的级数分 按蒸汽在汽轮机 内流动的方向分 名称 冲动式汽轮机 反动式汽轮机 单级汽轮机 多级汽轮机 轴流式汽轮机 辐流式汽轮机 周流式汽轮机 凝汽式汽轮机 背压式汽

轮机 电站汽轮机 按用途分 工业汽轮机 船用汽轮机 低压汽轮机 按汽轮机进汽压 力分 中压汽轮机 次高压汽轮机 高压汽轮机 超高压汽轮机 按转速分 低速汽轮机 中速汽轮机 说明 蒸汽主要在喷嘴叶栅内膨胀 蒸汽在静叶栅与动叶栅内膨胀 通流部分只有一个级 通流部分有两个以上的级 蒸汽流动方向与轴平行 蒸汽流动方向与轴垂直 蒸汽流动方向沿圆周流动 排汽压力低于大气压力 排汽压力高于大气压力 用于发电 用于带动泵、压缩机泵 作为船舶的动力装置 1.2~1.5MPa 2~4 MPa 5~6 MPa 6~12 MPa 12~14 MPa n<3000 转/分 n=3000 转/分
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概述

按汽轮机热力系 统特征分类

抽汽背压式汽轮机 排汽压力高于大气压力,中间有抽汽

高速汽轮机

n>3000 转/分

小、防爆等,在炼油厂还可以充分利用炼油过程的余热生产蒸汽作为机泵的动力,这样 可以综合利用热能。正因为这些优点,蒸汽轮机在炼油厂得到了广泛的应用。 二、汽轮机的种类 蒸汽轮机的种类繁多,根据其工作原理、性能、结构特点等,可按如下几方面进行 分类。

第二节

汽轮机的工作原理

汽轮机的主要元件是由喷嘴(也称静叶)与动叶(也称叶片)两个部件组成。喷嘴 固定在机壳或隔板上,动叶固定在轮盘上。 蒸汽通过喷嘴时,压力下降,体积膨胀形成高速汽流,推动叶轮旋转而作功。如果 蒸汽在叶片中压力不再降低,也就是蒸汽在叶片通道中的流速(即相对速度)不变化, 只是依靠汽流对叶片的冲击力量而推动转子转动, 这类汽轮机称为冲动式, 也称压力级, 在工业中应用广泛。如果蒸汽在叶片中继续膨胀(简称相对速度)比进口时要大,这种 汽轮机的作功不仅由于蒸汽对叶片的冲击力, 而且还有由于蒸汽相对速度的变化而产生 的巨大的反作用力,因此这类汽轮机称为反动式汽轮机。 只有一列喷嘴和一列动叶片组成的汽轮机叫单级汽轮机。由几个单级串联起来叫多 级汽轮机。由于高压蒸汽一次降压后汽流速度极高,因而叶轮转速极高,将超过目前材 料允许的强度。因此采用压力分级法,每次在喷嘴中压力降都不大,因而汽流速度也不 高,高压蒸汽经多级叶轮后能量既充分得到利用而叶轮转速也不超过材料强度许可范 围。这就是采用多级汽轮机的原因。 如果由于蒸汽离开每一级叶片的流速仍高,为了充分利用汽流的动能,可用导向叶 片将汽流引入第二排叶片中(每一个叶轮可安装二排叶片)进一步推动转轴做功,这称 为速度分级,简称速度级(又称复速级) 。速度级常用于小型汽轮机,或汽轮机的第一 级。

第三节

蒸汽轮机本体构成

汽轮机包括汽轮机本体、调节保安装置及辅助设备三大部分。
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一、蒸汽轮机本体 蒸汽轮机本体包括:静体(固定部分)--汽缸、喷嘴、隔板、汽封等;转子(转动 部分)--轴、叶轮、叶片等;轴承(支承部分)--径向轴承和止推轴承。 1、汽缸 汽缸本身是水平剖分为上下部分,上下缸又各分有前后缸。前缸因温度高用铸钢制 造,后缸温度低用铸铁制造。 汽轮机组在起动或停机、增减负荷时,缸体温度均会上升或下降,会产生热胀和冷 缩现象。由于温差变化,热膨胀幅度可由几毫米至十几毫米。但与汽缸连接的台板温度 变化很小, 为保证汽缸与转子的相对位置, 在汽缸作为台板间装有适当间隙的滑销系统, 其作用是: a、保证汽缸和转子的中心一致,避免因机体膨胀造成中心变化,引起机组振动或 动、静之间的摩擦; b、保证汽缸能自由膨胀,以免发生过大应力而引起变形; c、使静子和转子轴向与径向间隙符合要求。 根据滑销的构造,安装位置和不同的作用,滑销可分为: a、 横销(图7-1):其作用是允许汽缸在横向能自由膨胀,一般装在低压缸排气室 的横向中心线上或排气室的尾部,左、右各装一个。

图7-1 纵横销 b、 纵销(图7-1):其作用是允许汽缸沿纵向中心能自由膨胀,限制汽缸纵向中心 的横向移动。纵销中心线与横销中心线的交点称为“死点”汽缸膨胀时这点始终保持不 动。纵销安装在后轴承座、前轴承座的底部。

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c、立销(图7-2):其作用是保证汽缸在垂直方向能自由膨胀,并与纵销共同保持机 组的纵向中心不变。 立销安装在低压汽缸排气室尾部与台板之间、 高压汽缸的前端与前 轴承座之间以及双缸汽轮机的低压汽缸前端和高压汽缸端与中心轴承座之间。 所有的立 销均在机组的纵向中心线上。

图7-2

立销

d、猫爪横销(图7-3):其作用是保证汽缸能横向膨胀,同时随着汽缸在轴向的膨 胀和收缩,推动轴承座向前或向后移动,以保持转子与汽缸的轴向相对位置。猫爪横销 安装在前轴承座及双气缸汽轮机中间轴承座的水平结合面上。 猫爪横销和立销共同保持 汽缸的中心和轴承座的中心一致。

图7-3 猫爪横销 e、角销(图7-4):装在前部轴承座及双缸汽轮机中间轴承座底部的左右两侧,以 代替连接轴承座与台板的螺栓, 但允许轴承座纵向 移动。

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图5-7-5

斜销

图7-4

角销

f、斜销(图7-5):它是一种辅助滑销,起纵销和横销的双重导向作用。装在排汽 室前部左右两侧撑脚与台板之间。 前轴承箱座落在前座架上,前座架由地脚螺栓固定在基础上,前轴承箱与前座架之 间有纵向键导向允许前轴承箱沿前座架沿纵向滑动。 前汽缸靠猫爪与紧固在前轴承箱上 的滑块连接, 前汽缸与前轴承箱之间有垂直键定位保证两者纵向中心一致。 后汽缸座落 在后座架上, 后座架由地脚螺栓固定在基础上, 后汽缸导板保证后汽缸与纵向中心一致。 就每台汽轮机的滑销系统而言,都有一个点,不管汽轮机的汽缸怎么前后左右膨 胀,这个点的相对位置都不变,这个点叫汽缸膨胀的死点。为保证汽缸能向前、后、左、 右自由膨胀,为此各滑销与其槽的配合上,要求有一定的间隙,并且在精密加工之后, 由钳工精心配制,滑动面要求光洁,无锈斑及毛刺,滑销系统发生故障,会妨碍机组的 正常膨胀,严重时会引起机组的振动,甚至使机组无法正常运行。 2、喷嘴组和隔板 在冲动式汽轮机中,蒸汽热能转变为动能的过程是在喷嘴中发生的。蒸汽流过变截 面的喷嘴汽道之后,体积膨胀,压力降低,流速增加,然后按一定的喷射角度进入动叶 片中做功。 汽轮机汽缸中的隔板是由隔板外缘、喷嘴、隔板体构成的圆形板状组合件,汽缸内 的一级隔板与其后的一级叶轮组成一个压力级。 隔板分为上下两个半圆, 在中分面上有 定位键,以保证上下隔板组成一体。 在汽轮机中,通常将装在调节汽室上的喷嘴组合体简称为喷嘴组,它是由喷嘴组外 缘、喷嘴及喷嘴组内缘所组成。 汽轮机隔板按制造方法来分,可分为铸造隔板、焊接隔板、组合隔板三种。 3、汽封 汽轮机高压端轴封称为高压轴封,在单缸汽轮机中又称为前轴封。低压端轴封称为 低压轴封,在单缸汽轮机中又称为后轴封。装在隔板汽封槽中的汽封称为隔板汽封。另
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外装在隔板上与围带配合防止漏汽的又称为围带汽封。 不论是轴封还是隔板汽封、 围带 汽封,其构造及外形均大同小异,阻汽原理一致,统称为汽封。 (1) 汽封的作用 汽轮机汽缸两端轴孔处与转轴间有一定间隙,这样在工作时,汽缸内进汽端将发生 高压蒸汽大量泄露。再看排汽端,一般凝汽式汽轮机的排汽压力在0.02公斤/厘米2(绝 对)左右,即排汽端处于高真空状态,大气中的空气将沿后轴孔大量漏入排汽管和凝汽 器,就会破坏汽轮机的真空。因此,为了减少高压端的向外漏汽和排汽端往里漏空气, 要求在汽缸两端轴孔处配备汽封装置(又称轴封) 。 (2) 汽封的结构 目前广泛采用的是高低齿型的梳齿结构,如图7-6所示 轴封片直接在轴封环上车出,或将轴封片压紧在轴封环的槽道里,轴封环一般由四 个或六个弧段组成。齿尖最薄处厚度为0.1毫米。有弹簧片压住轴封环,使其紧贴隔板 或汽封体,弹簧片的作用是箍紧轴封环,当轴封片与主轴相碰时,可自动退让,防止轴 封受损。当压差较小时,可以不用高低齿,而用平齿。为了减少漏汽,要求轴封间隙尽 量小,但为了保证机组的安全运行,要求轴封不发生碰擦现象,所以轴封间隙有一定的 要求。

1-弹簧片

2-轴封套 图7-6

3-轴封环

4-轴

高低齿型轴封

除了汽轮机两端有轴封外,每一级隔板轴孔也需要安装汽封片,以减少级间漏汽 。
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隔板汽封的结构与轴端汽封相同,只是压差较小,所需要汽封片数目较少而已。此外, 有的汽轮机叶片上也设有汽封装置。 (3) 汽封环和汽封片的材料 高温工作区汽封环用铬不锈钢1Cr13,或铬钼钒不锈钢Cr11MoV,汽封片用铬镍钛不 锈钢1Cr18Ni9Ti。低温工作区汽封环用锡青铜,汽封片用铅黄铜。 (4)端部轴封系统 为了确保汽轮机的安全工作,合理地利用端部轴封的漏汽,提高汽轮机的经济性。 汽轮机端部轴封都有一套专门的轴封管路系统。 高压端虽装有轴封,但仍不能避免蒸汽经过轴封向外漏,为了尽量减少这一损失, 把高压端轴封分成若干段, 每端之间留一定的空室, 将这些空间的漏汽合理地引至不同 的地方加以利用, 以提高汽轮机的经济性。 小型汽轮机的高压漏汽经管道可引至低压端 轴封内作为密封用汽,其余少量漏汽再经几道轴封片,由信号管排至大气。运行人员可 通过观察信号管的冒汽情况来判断端部轴封工作的好坏。 低压端为了防止空气经轴封片漏入汽缸,必须引用压力稍高于大气压力的蒸汽来封 住轴封通道。 这部分蒸汽是由高压端轴封引来的, 在轴封室中一部分经部分轴封片后流 如低压汽缸中,另一部分则沿轴封间隙外流,最后经信号管排至大气。 汽轮机正常工作时,高压端轴封漏汽除引入低压端轴封外,多余的部分可以经管道 引入凝汽器。汽轮机起动和停机时,高压端轴封没有蒸汽,则应引用经过节流降压的新 蒸汽同时送入高、低压端轴封中去。

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4、转子 汽轮机所有转动部件的组合体称为转子。它主要包括:主轴、叶轮、叶片等部件(图 7-7)。 汽轮机转子除了受高温高压蒸汽的作用外,更主要的是由于它在高速下工作,受离 心力的作用,还必须考虑振动的问题。我国国产机组主要采用的转子形式: (1)套装式 转子; (2)整锻式转子; (3)组合转子; (4)焊接式转子。国产中小型、中等参数以下 的机组的转子都采用套装式结构。 套装式叶轮在套装前叶轮内孔应比轴径小 0.05~0.15%,套装时将叶轮内孔周缘加 热,直至叶轮内孔比轴径大 0.10~0.20 毫米,或控制红套温度 250~270℃,将叶轮红 套在轴上, 待叶轮冷却后内孔对轴就产生了很大的压紧力, 保证叶轮高速旋转时的安全 可靠。套装式叶轮的优点是加工制造方便,但是它在高温条件下工作时,叶轮与主轴之 间容易发生松动,所以高温机组的转子常用整锻式结构。 1、叶轮的结构 叶 轮
1、危急遮断器孔 6、内汽封 11、后径向轴承挡 16、主平衡面 2、轴位移凸肩 3、推力盘 4、前径向轴承 5、前汽封 7、调节级 8、转鼓段 9、低压段 10、后汽封 12、盘车棘轮 13、盘车油轮 14、联轴器挡 15、后端平衡面 17、前端平衡面 图7-7 汽轮机转子图
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的结构分为三个部分: ① 轮缘部分 是安装叶片的部分,具有与叶根结构相配合的形状。 ② 轮毂部分 通过它叶轮红套在轴上。 ③ 轮体部分 是把轮缘与轮毂联成一体的中间部分。由于速度很高, ④ 它的受力与变形主要取决于叶轮本身旋转时产生的离心力,以等强度的型式为 好,但是制造困难。一般常用锥形。材料低压时用45钢,中压用 35CrMoA 或 34CrMoA. 一般轮体上还钻有七个平衡孔, 这是为了减少叶轮前后压差所造成的作用在转子上的轴 向推力。 2、叶片的结构与固定 叶片由叶根、工作部分和顶部组成。 叶根 用来将叶片固定在叶轮上,叶根与叶轮的连接应牢固可靠,而且要保证叶片 在任何运行条件下都不会松动, 同时叶根的结构应在满足强度的条件下尽量简单, 使制 造、安装方便,并使叶轮缘的轴向尺寸为最小。常用的叶根有:T 型、菌型叶根、叉形 叶根、枞树型叶根。 工作部分 蒸汽从这里通过,将动能转化为机械功,工作部分是叶片的主要部分。 叶片的凹入部分称为叶面, 凸出部分称为叶背, 一般汽轮机的叶片型线沿叶高是相同的, 当叶高很长时,而叶高与直径之比大于1/10时,则用扭曲叶片。 叶顶 一般做成铆钉状,上面有套装围带,它加强了叶片强度又减少了漏汽。围带 有以下几种形式: ①铆接围带:围带由扁钢制成,然后用铆接法固定在叶片的顶部。 ②整体围带:围带与叶片同为一整体,在加工叶片时一起铣出,待叶片组装后,再 将围带焊在一起。 ③弹性拱型围带:它是将弹簧钢片弯成拱型,用铆钉固定在叶片顶部,采用互圈环 状联接。 当叶片很长时,还装有拉金,将叶片联接成叶片组,以增强叶片强度并改善叶片的 振动特性。拉金通常做成棒状或管状,在一级叶片中一般有 1~2 圈拉金,最多不超过 3 圈,用拉金连接的方法有,分组联接、整圈连接及组间联接。 叶片的安装有以下几种: ① 周向埋入法:将叶片从圆周方向依次嵌装在叶轮轮缘的相应槽内,最后一个叶 片(末叶)封住缺口再用铆钉铆死,T 型叶根和菌型叶根均采用此法。
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② 轴向埋入法:将叶片从轴向单个装入叶轮轮缘的相应槽内。枞树型叶根常采用 此法安装。 ③ 径向跨装法:将叶片的叉型叶根径向插入叶轮轮缘的叉形槽内,然后用铆钉固 定。此法仅适用于叉型叶根的安装。 5、轴承 目前大多数汽轮机都采用滑动轴承。汽轮机除了有径向轴承外,还有止推轴承。因 为,汽轮机在工作时,转子上产生一个由高压端推向低压端的轴向推力。因此,通常在 转子前端设有推力轴承, 以承受轴向推力, 并对保持通流部分的轴向间隙起了定位作用。 目前我国国产机组的前轴承大多数都采用径向推力联合轴承。

第五节

调速控制系统

在炼油化工行业中,汽轮机大多用作原动机驱动压缩机、机泵等,为了节约能源, 汽轮机的效率都是根据在一定转速下进行设计。 当转速变化很大时, 会使汽轮机严重地 偏离设计工况,使效率降低。为此需要将汽轮机稳定在一定转速,汽轮机控制调速系统 的目的是为了满足这个要求。 它根据汽轮机的转矩和转速相应变化的关系, 利用转速变 化作为讯号来进行调节。 当转速有一个很小的变化时, 调速系统能自动地改变汽轮机的 进汽量,使汽轮机的功率和负荷相适应,从而使转速不发生很大的变化。汽轮机的调速 控制系统由起动装置、安全装置、保安装置、调速器、监视装置组成。 一、 起动装置 起动装置的作用是打开速关阀,起动装置由危急保安装置来的压力油,作为起动油 进入起动装置,随着操纵杆的移动,滑阀也随之移动,依次接通起动油压和速关油压, 将速关阀打开。 二、 安全装置--速关阀 速关阀是水平安装在汽轮机汽缸的进汽管路上, 由阀体、 滤网和油缸等部分组成 (图
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7-8) 。速关阀是新蒸汽管网和汽轮机之间的主要关闭机构,在运行中当出现事故时,它 能在最短时间内切断进入汽轮机的蒸汽。 阀体部分:
图7-8 速关阀结构图

新蒸汽经过蒸汽滤网阀锥, 在这个阀锥中装有一只卸荷锥, 由于它的面积相对阀锥要小 得多,所以在速关阀开启时能够减少提升力。在卸荷阀开启后,阀锥后的压差减小,容 易被开启。阀套中的衬套有一个轴向密封面,当速关阀全开后,阀杆和衬套之间就不会 有漏汽,而阀门关闭时,阀杆和衬套之间的漏汽经排凝口排出。

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油缸部分:速关阀是由油压控制的,开启过程是通过启动装置来操作的,压力油经

1、杠杆 2、托架 3、通向速关阀的油口 4、回油口 5、滑阀 6、从实验滑阀来的压力油 7、 活塞 8衬套 9、滑阀壳体 10、弹簧 11、控制凸肩 12、控制凸肩13、衬套 14、压力 油进口 15、节流孔板 16、活塞 17、钩 图7-9 危急保安装置结构图

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过外侧接口通到活塞前面, 使活塞克服弹簧力并将其压向活塞盘, 而由启动装置的速关 阀油通过内侧的接口进入活塞盘后面,速关油压力将活塞盘和活塞一起推到终点位置, 阀门也由阀杆提升而开启, 这时活塞前的空间和启动装置中的回油口相通。 如果危急保 安装置动作,速关油路中压力迅速下降,弹簧力大于活塞盘后油压力,于是活塞盘和阀 杆、 阀锥被迅速推向关闭位置, 活塞盘后残留的部分速关油流入活塞和弹簧空间并经卸 压口排出。 三、保安装置 1、 危急保安装 置危急保安装置的 作用是当汽轮机在 运行中出现故障时, 危急保安装置动作, 将速关阀的速关油 泄掉,使速关阀迅速 关闭,切断汽轮机进 汽。 (见图 7-9) 危急遮断滑阀及 其壳体(9)通过托 架(2)装在前轴承 座上,壳体内装有衬 套 (8、 , (5) 13) 滑阀 可以在衬套中沿水 平方向滑动。滑阀上有两个控制凸肩(11、12) ,衬套(8,13)与滑阀凸肩相应的端面 起对凸肩的限位和油路的密封作用。在危急保安装置未投入工作时,弹簧(10)使滑阀 处于与衬套(13)端面接触的位置。滑阀的另一端是活塞(16) ,它的端部有一扁司和 钩(17)的一端相连接,而钩的另一端插在汽轮机转子的两个凸肩之间。 在危急保安装置的滑阀处于工作位置(如图 7-15 所示)时,压力油从接口(14) 流经节流孔板(15)形成速关油进入危急保安装置。由于活塞(16)的环形面积比凸肩 (12)的环形面积小,使得速关油作用在滑阀上的力大于弹簧的作用力。因此,控制凸
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1、螺栓 2、螺纹套筒 3、导向片 4、导向环 5、飞锤 6、销 7、导向片 8、导向环 9、弹簧 10、螺钉 图 7-10 危急遮断器

肩(12)被紧密地压在衬套(8)的端面上,这样,回油口(4)被切断,速关油经油口 流出壳体,通过启动装置进入速关阀。如果危急保安装置的油压下降,滑阀将被弹簧推 向衬套(13)的端面,切断进油,同时将速关油与回油口接通,泄去速关油,使速关阀 迅速关闭。 危急保安装置可以通过以下途径动作:

1、关节轴承 6、连接体 11、调整螺栓

2、反馈导板 3、活塞杆 7、套筒 8、错油门滑阀 12、弯角杠杆 13、滚针轴承 图 7-11 油动机结构图

4、油缸 5、活塞 9、错油门 10、杠杆

①手动:将杠杆(1)向下压 ②转子轴向位移:钩被转子的凸肩抬起
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③危急遮断器动作 上述情况均是切断压力油,同时泄掉速关油。 2、 危急遮断器 危急遮断器的作用是当汽轮机转速超过最高连续运行转速的 9-11%时, 通过危急保 安装置使汽轮机停机。 危机遮断器的结构如图 7-10 所示,在汽轮机转子前轴端部分按要求加工的径向孔 中,装配有两只导向环(4、8) ,上面一只用螺纹套筒(2)压在转子装配孔中的接触面 上;下面一只由弹簧(9)压住,两只导向环中装入被弹簧压着的飞锤,飞锤中装有销 (6) ,旋入螺纹套筒内的螺栓(1)使销不致落到另一侧。 若汽轮机转速升高到规定的动作转速时,飞锤和销的离心力克服弹簧力而使飞锤击 出打在危急保安装置的拉钩上,引起速关阀关闭,汽轮机立即停机。 四、电磁阀 两位三通电磁阀装在进入保安系统的压力油管路上。它可以切断进入危急保安装置 的压力油,同时引起危急保安装置动作而将速关油泄掉,最终使速关油快速关闭。电磁 阀可以由控制室或某一保护装置来操纵 (视需要通过一定的保护装置将要求保护的物理 量转换成电信号与电磁阀联锁) 。 五、错油门与油动机 1、油动机与错油门的作用 油动机通过错油门将由调速器输出的二次油压信号转换成油缸活塞的行程,并通过 杠杆系统操纵调节汽阀的开度,使进入汽轮机的蒸汽流量与所要求的流量或功率相适 应。 错油门从二次油路中得到信号, 并控制作为动力的压力油进入油缸活塞的上腔或下 腔。 2、油动机与错油门的结构(见图 7-11、图 7-12)

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油动机主要由错油门(件 9) ,连接体(件 6) ,油缸(件 4)和反馈系统组成。双作 用油动机由油缸体、活塞(件 5) ,活塞杆(件 3)及密封体组成,活塞杆上装有反馈导 板(件 2)及与调节汽阀杠杆相接的关节轴承(件 1) 。错油门的滑阀(件 8)和套筒(件 7)装在其壳体中,错油门滑阀的上端是转动盘(件 16) ,转动盘与弹簧座之间装有推 力球轴承(件 15) ,弹簧(件 14)的作用力取决于与调节螺栓(件 11)及杠杆(件 10) 的位置。 3、错油门工作原理

14、反馈弹簧 15、推力轴承 16、转动盘 17、错油门滑阀 18、二次油 19、回油 20、回油孔 21、螺钉 22、回油孔 23、压力油 24、螺钉 25、进油孔 26、螺栓套 27、径向油孔 图 7-12 错油门结构图

二次 油 压 的 变 化 使
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错油门滑阀产生上、下运动,当二次油压升高时,滑阀上移,由接口(23)通入的压力 油进入油缸活塞上腔,而下腔与回油口相通,于是活塞向下移动,并通过调节汽阀杠杆 使调节汽阀开度增大。与此同时,反馈导板,弯曲杠杆(件 12)将活塞的运动传递给 杠杆(件 10) ,杠杆便产生与滑阀反方向的运动使反馈弹簧力增加,于是错油门滑阀返 回到中间位置。 通过活塞杆上调节螺栓调整反馈导板的斜度, 可改变二次油压与活塞杆 行程之间的比例关系。图示的反馈导板是直线,二次油压与活塞行程是线性关系。若反 馈导板是特殊型线,则两者也可以是非线性关系。 反馈系统的作用是是油动机的动作过程稳定,它通过弯曲杠杆、杠杆、活塞杆及错 油门滑阀构成反馈环节。弯曲杠杆一端的滚针轴承(件 13)顶在反馈导板上,另一端 和受弹簧作用的杠杆,调节螺栓连接。 在这里还要对两个问题需详细介绍,错油门滑阀的旋转与振动。 压力油从接口(23)进入错油门,并经其壳体内的通道,由进油口(25)进入滑阀 中心, 而后从转动盘中的径向、 切向孔喷出, 由于压力油从转动盘的切线方向连续喷出, 所以使错油门滑阀产生旋转运动,通过螺钉(24)调节喷油量的大小,可改变滑阀的转 动频率,这一频率可用专门的测量仪表在螺栓套(26)中测出。 为提高油动机动作的灵敏度。在错油门滑阀旋转的同时,又使其产生轴向振动,这 是通过在滑阀下部的一只小孔(22)来实现的,滑阀每转动一圈该孔便与回油孔(20) 接通一次。这时就有一部分二次油压排出,于是引起二次油压下降并导致滑阀下移,当 滑阀继续旋转,小孔被封闭时,则滑阀又上移,因此随着滑阀旋转,滑阀一直重复上述 动作,这时,就有微量压力油反复进入油缸活塞上腔或下腔,使活塞及调节汽阀阀杆出 现微小振动,从而使油动机对调节信号的响应不会迟缓,错油门滑阀的振幅可由螺钉 (21)来调节。 六、调速器 常见的调速器型式有: 双脉冲式、SRIV 型、Woodward PG-PL 型、WOODWARD505 电 子调速器, 我车间用的是 WOODWARD505 电子调速器, 故只对该型式的调速器进行详细的 介绍。 1、 Woodward 505 调速器介绍 Woodward 505 是美国 Woodward 公司生产的以微处理器为基础的数字式调节器。根 据每一台汽轮机的特性和参数对 505 进行组态。 505 接受转速探头送来的频率信号,经内部频率/电压转换器转换后与设定值比较,
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产生相应的 4~20mA 模拟信号,输出至电液转换器(I/H) ,I/H 把模拟信号转换成相应 的二次油压 1.5~4.5bar,二次油压控制错油门,进而控制调阀开度,控制蒸汽流量, 调整汽机出力,使转速稳定在设定值。 图 7-13 是驱动压缩机的汽轮机的控制回路。压缩机的入口或出口压力可转换成模 拟信号 4~20mA 给 WOODWARD505,以遥控信号改变 505 的设定值来控制转速。
电源

调速器
保 护 系 统 遥控信号

控制室 现场

电液转换器

速关阀 调阀 清除 启动 升速 降速 停机

就 地 柜

转 速 探 头

汽轮机

压缩机

图 7-13 控制总图

汽机的启动、暖机,升/降速可以在 505 面板上完成。安装在汽机旁的就地柜上一 般设置必要的按钮,也可以完成上述功能。但 505 面板操作有优先权。 利用 505 可以进行汽机的超速试验,505 面板上会显现报警信号。505 出现跳闸信 号给保护系统,切断油路,关闭速关阀,可以保证汽机安全。 2、 WOODWARD505 面板介绍 图 7-14 是 505 控制面板,由 LED 显示屏和 30 个按键组成。LED 可同时显示两 行,每行 24 个字符,可在组态和运行时显示和监视参数。30 个按键的功能介绍如 下: 向左或向右移动功能模块
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在某一功能模块中向上或向下移动子模块 ADJ↑ADJ↓ 在运行方式中增大或减少某一可调参数 PRG 按此键,停机时调节器由 CONTROLLING PARAMETER PUSH RUN OR PRGM 状态转 入程序状态;运行时,进入菜单。 (只能监测,不能修改) RUN

图 7-14 505 控制面板

按此键,调节器由 CONTROLLING PARAMETER PUSH RUN OR PRGM 状态转入运行 状态 STOP 运行方式中,按此键可使汽轮机可控停机 RESET 清除运行方式中出现的报警和停机,停机后,按此键是调节器回到 CONTROLLING
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PARAMETER RUN 0/NO OR

PUSH PRGM

RUN

OR

PRGM

在程序方式中,输入 0 或 NO;在运行方式中,执行 NO 1/YES 在程序方式中,输入 1 或 YES;在运行方式中,执行 YES 2/ACTR 在程序方式中,输入 2;在运行方式中显示执行机构的位置 3/CONT 在程序方式中,输入 3;在运行方式中显示控制参数 4/CAS 在程序方式中,输入 4;在运行方式中显示串级调节信息 5/RMT 在程序方式中,输入 5;在运行方式中显示遥控信息 6/LMTR 在程序方式中,输入 6;在运行方式中显示阀位控制信息 7/SPD 在程序方式中,输入 7;在运行方式中显示转速调节信息 8/AUX 在程序方式中,输入 8;在运行方式中显示辅助调节信息 9/KW 在程序方式中,输入 9;在运行方式中显示功率信息 CLEAR 退出功能模块 ENTER 用于输入新数值 DYN/+- 在程序方式中,输入正负号;在运行方式中,显示动态参数 EXT 在程序方式中,输入小数点
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ALARM(F1) 当键上的指示灯量时,按此键显示报警原因 OVERSPEED F3 可组态的功能键 F4 可组态的功能键 EMERGENCY 紧急停机键 3、调节系统概述 该调节系统用于驱动压缩机的汽轮机。它的主要功能是对汽轮机的转速/压缩机压 力控制。对转速作无差调节。与 DCS 进行直接连接,实现中控启动和运行监控。 WOODWARD505 具有网络通讯口,可以与管理系统实现连网。 调节系统主要构成:二个转速传感器、数字式调节器 WOODWARD505,电液转换器, 错油门/油动机和调节汽阀组成。速关组合件上装有电液转换器和停机电磁阀,是保护 系统的主要部份。 WOODWARD505 同时接受转速传感器的汽轮机转速信号和来自压缩机控制信号,转速 设定值和转速实际值进行比较后 505 输出执行信号 4~20mA 给电液转换器,转换成相应 的二次脉冲油压给错油门/油动机,操纵调节汽阀。实现转速/功率调节。 汽轮机超速时,505 电超速保护动作,停机电磁阀相应动作,切断速关油,关闭速 关阀,同时关闭调门,机组停机。 关闭调阀,机组停机。 1、电磁阀 3、压力油缸 4、活塞 5、拉杆 汽轮机超速时,危急遮断器动作,危急保安装置切断速关油,则速关阀关闭,同时 2、连接板 STOP TEST ENBL(F2) 与 ADJ↑同时操作,允许提升转速基准超越调节器上限转速,以进行超速试验

第六节
一、冲击式盘车装置

辅助设备 6、导向杆
7、棘轮

8、销轴 冲击式盘车装置的结构及作用原理(见图 7-15、图框架 9 7-16、图 7-17) 图 7-15 冲击式盘车装置的结构
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如果汽轮机热态停机汽轮机转子不再转动,在冷却的时候,经过一定的时间间隔。 会出现转子弯曲,这种弯曲在立即重新起动时会产生明显的影响。由于转子偏心,通过 摩擦可以引起叶片汽封或者叶片的严重损坏。 此外, 由于转子的不平衡就会产生过大的 振动,这样可能引起轴承过早的磨损。 如果在这个停车冷却阶段中, 让转子连续而有节奏的转动就不会引起危及汽轮机的 再运行。 冲击式盘车装置在每次运动中都使汽轮机转子旋转一定的角度, 以满足这个条 件。CCR 装置循环氢和新氢压缩机使用的就是冲击式盘车装置。 冲击式盘车装置主要由电磁阀(1) ,压力油缸(3)和活塞(4) ,框架(9)所组成, 连接板 (2) 把电磁阀和装在后轴座上的压力油缸连接在一起。 在压力油缸中有活塞 (4) 及活塞拉杆(5) 。 在压力油缸上有 一个导向杆(6) , 它起引导活塞拉 杆的作用。 在活塞 拉杆上固定着可 摆动的框架(9) 。 连接板带有 多个油孔。 压力油 经过接口P引向电 磁阀的滑阀壳体。 如果电磁阀没有 激磁,则压力油要 流向接口A,使活 塞(4)上端的空 间形成压力(见图 7-16) 。 如果电磁阀 被激磁,滑阀移向 另一末端,关闭通
图7-17 原理图:电磁阀被激磁 图7-16 原理图:电磁阀没有激磁

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向接口A的压力油通道,同时打开油路B的通道(见图7-17) 。压力油流到活塞下面,活 塞带动拉杆和框架一起向上压,框架中的销轴(8)作用在红套于汽轮机转子上的棘轮 (7) ,使汽轮机转子旋转一定的角度。 若切断电磁阀,则弹簧又把滑阀压向它原先的位置上,油路B无压力,压力油P向A 换向,则活塞又向下滑动。 在回油管T上装有带位置指示的针阀作为节流用。在装置投入时,该针阀使活塞的 向上运动减慢到使框架中的销轴(8)能与棘轮很好啮合。针阀不能全关。冲击式盘车 装置停止工作时,首先不让电磁阀投入运行。这可以保证活塞处于最下面的位置,而只 有在等了15秒钟以后才能切断压力油。 只有当汽轮机转子停止转动时才可以操作冲击式盘车装置。 二、油系统设备 汽轮机必须设置油系统,为了简化系统结构往往与压缩机的油系统组合在一起,形 成整个机组的统一油系统。 其作用主要是供给机组各轴承润滑油, 使轴颈和轴瓦之间形 成油膜,以减少摩擦损失,同时带走由摩擦产生的热量和由转子传来的热量;供给动力 驱动、 调节系统和保安装置用油; 供给油密封装置密封油以及大型机组的顶油装置用油。 供油系统必须在任何情况下都能保证可靠用油, 否则会引起轴瓦乌金的损坏或熔化, 影 响动力控制,严重时会造成设备的损坏事故。 汽轮机组的油系统是由贮油箱、油泵、油冷却器、油过滤器、安全阀、止回阀、调 压阀、控制阀以及高位油箱、蓄压器、油管路等组成。 1、油箱 油箱除具有储油任务之外, 还担负着分离空气、 水分和各种机械杂质及气泡的任务。 回油从一侧进入油箱,吸油在另一侧,中间有垂直的隔板隔开。油箱的底部具有一定的 坡度或做成圆弧形,并在最低处设有排污管、以便定期排除油箱中的水分和沉淀物。在 油箱的吸油管侧装有油位计,指示油箱的油位。为了使油中机械杂质能沉淀下来,油箱 中的油流速度应尽量缓慢,回油管尽量布置在接近油箱的油面,以利于气泡的逸出。油 箱上均装有排烟管,用来排除油箱中的空气和其他气体。容量较大的汽轮机,在油箱上 还装有排烟风机,除了排出油箱中空气和其他气体外,还可使油箱保持一定的负压,以 使回油畅通。负压不宜过大,以免吸入灰尘和杂质。油箱的容积越大,油箱中的油流速 度越小,有利于空气、水分及杂质的分离。但油箱的容积太大,不仅给现场布置带来困 难,而且还要多消耗钢材。通常用循环倍率 K 来表示油系统的相对情况,他表明所有油
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量每小时通过油系统的次数,若以 Q 表示系统每小时的油流量,V 表示油系统的容积, 则循环倍率 K=Q/V, 通常规定 K=8~10, 值越大, K 说明油每小时通过油系统的次数越多, 油在油箱中分离效果差,油容易劣化。为了便于冬季开车时有利于油温的控制,有的油 箱下部还设有加热装置(如蒸汽加热盘管或夹套) 。 2、油泵 工业汽轮机油系统设有多种油泵,如主油泵、辅助油泵和事故油泵等。有的主油泵 与主轴相连,有的单独设置,常用的油泵型式有齿轮泵、螺杆泵和离心泵,某些机组还 采用注油器。 3、油冷却器 油冷却器是一种表面式热交换器, 油走管外, 冷却水走管内, 用来降低油质的温度, 使油温保持在 35~40℃之间。管束胀接在固定管板和活动管板上,油在管外流动,冷却 水在管内流动,产生热交换,将油的热量带走。油侧压力要高于水侧压力,以保证即使 管束泄露, 也不会发生冷却水漏入油中使油质恶化的现象。 一台机组中常备有两台以上 的油冷却器,即可保证冷却效果,又可轮换进行检修。 4、油过滤器 汽轮机油系统要求清洁度很高,一般过滤精度为 20~40μ m 左右,因此在油泵进口 处设有粗过滤网外,经过油冷却器之后,还要经过精细的过滤器,常用的过滤器为网式 或纸制滤芯,一般设置两台。每台都可单独处理全部流量,一台运行,另一台备用或清 洗。过滤器前后有测压仪器,当过滤器的压差上升到一定程度时会报警,说明过滤器较 脏,需要清洗。 5、高位油箱(事故油箱) 安装在机组高 5~8m 处,确保机组在发生停电或停车事故时,机器每个润滑油部位 具有必要的润滑油,其容量应保证供油时间不少于 3 分钟,对转动惯量较大的机组,应 适当地增大油箱的容量。 6、油蓄压器 在润滑油系统中设有油蓄能器用来稳定润滑油压力,在主油泵停车,备用油泵启动 的瞬间,能够维持一定的润滑油压,而使机组不因正常的油泵切换而误停。油蓄压器内 有蓄压器球囊,球囊内按规定压力充上氮气,用来稳定油的压力。 三、抽气器
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抽气器的任务是将漏入凝汽器内的空气和蒸汽中所含的不凝汽气体连续不断地抽 出,保持凝汽器始终在高度真空下运行。抽气器运行状况的优劣,影响着凝汽器内真空 度的大小,对机组的安全,经济运行起着重要的作用。 抽气器的工作原理:图 7-18 为喷射式抽气器的示意图,它由喷嘴 A,混合室 B,

工作蒸汽

空气入口

A—工作喷嘴

B—混合室

C—扩散管

图 7-18 喷射式抽气器示意图

扩压管 C 组 成,工作介

质通过喷嘴 A,由压力能转变为速度能,便在混合室中形成了高于凝汽器内的真空,达 到把气、汽混合物从凝汽器中抽出的目的。为了把从凝汽器中抽出的气、汽混合物排入 大气,在混合室之后设有扩压管 C,把工质的速度能再转变为压力能,以略高于大气压 力将混合物排入大气。抽气器的整个工作过程可分为三个阶段,如图 7-18 所示的 1-1 断面以前为介质在喷嘴内的膨胀增速阶段; 1-1 与 2-2 断面之间是工质与混合室内的 在 汽、气混合物相混合阶段;在 2-2 与 4-4 断面之间是超音速流动的压缩阶段;断面 3-3 为超音速流动转变为亚音速流动的过渡断面;3-3 与 4-4 断面为亚音速流动的扩压段。 当工质流至 4-4 断面以外,其压力上升至略高于大气压力而排入大气。 抽气器分射汽抽气器和射水抽气器,以过热蒸汽为工作介质的抽气器叫射汽抽气 器,以水作为工作介质的抽气器称为射水式抽气器。 1、启动抽气器 启动抽气器的任务,是在汽轮机启动前抽出汽轮机和凝汽器内的大量空气,使凝汽 器内加快建立真空的速度,缩短机组的启动时间。另外,在运行中当汽轮机真空系统严 重漏汽,凝汽器内真空度下降至 80KPa 以下时,可临时投入启动抽气器,维持机组的运
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行,待漏汽消除后再将其停止。 启动抽气器的特点是抽气量大,结构简单。其缺点是建立的真空较低,工质不能回 收,直接排入大气,热损失大,不经济,所以,在运行中一般情况下不使用启动抽气器, 只将它作为一种备用设备。 启动抽气器能够达到的真空度一般只有 80KPa 左右, 只有当 凝汽器内的真空低于 80KPa 时才可投入启动抽气器。 若凝汽器内真空高于启动抽气器的 最高真空时,不得投入启动抽气器。启动抽气器的工作原理和构造与图 7-18 所示的喷 射式抽气器基本相同。 2、主抽气器 主抽气器一般是由 两只射汽抽气器和两个 冷却器组成的,称为二 级抽气器。在大机组中 一般都使用三级抽气 器,其工作原理与二级 抽气器相同。如图 7-19 所示,由新蒸汽管或压 力适当的抽汽管,将蒸 汽引至抽气器喷嘴,蒸 汽进入喷嘴后开始膨胀
1— 第 I 级抽气器 4—外冷却器 2—中间冷却器 5—排空气口 3—第 II 级抽气器 图 7-19 两级抽气器简图
凝汽器 来空气


工作蒸汽 工作蒸汽

蒸汽空气混合物 排大气口

2— ltu :

加速而进入混合室中,在混合室中形成了高度的真空,从而把凝汽器内的气、汽混合物 图 5-7-19 两级抽气器简图 抽了出来,在混合室内与高速汽流掺混后进入扩压管中。气、汽混合物在扩压管中流速 降低,压力逐渐升高,当压力升至凝汽器压力与大气压力中间的某一数值时,便排入第 一级抽气器的冷却器中, 蒸汽在冷却器中绝大部分被冷却凝结成疏水, 未凝结成疏水的 气、 汽混合物混合物经连通管进入第二级, 被第二级抽气器的扩压管压缩至比大气压力 稍高的压力, 再排入第二级的蒸汽冷却器, 在冷却器中绝大部分蒸汽被冷却凝结成疏水, 剩余的少量气、汽混合物排入大气中。 主抽气器冷却器是采用凝结水泵出口管的凝结水作冷却水的,吸收工作蒸汽的凝结 潜热和回收工质,使从凝汽器中抽出的气、汽混合物还能得到再冷却,保证抽气器在高 效率下工作。汽轮机启动、停机或低负荷运行时,由于凝汽器内的凝结水量过少,不能 满足抽气冷却器的需要,因此,在抽气冷却器出口管上增设了凝结水再循环管。当抽气
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冷却器通过的冷却水量不足时, 即可开放凝结水再循环阀, 使部分或全部凝结水再回至 凝汽器中冷却、循环使用。 在射汽式抽气器中,气、汽混合物在一级扩压管的压力升高不能过大,否则其效率 将下降。因而现代发电厂使用射汽抽气器的机组,除辅助抽气器外,主抽气器一般都采 用两级抽气器。大型高高压机组多采用三级抽气器,其目的是为了提高抽气器的效率。 为了配合多级抽气器气、 汽混合物在扩压管中逐级增压原则, 冷却水在冷却器内的冷却 顺序,先由一级开始逐级冷却。在汽轮机设备中,抽气器的蒸汽消耗量平均为新蒸汽总 消耗量的 0.5%~0.8%,小机组可达到 1.5%。 为了保证抽气器在新蒸汽压力偏低的条件下仍能稳定地工作,一般采用经过节流的 新蒸汽作为抽气器的工作蒸汽,即在喷嘴入口管处设一节流孔板。对于高压机组,抽气 器的工作压力采用 1.5~2.0Mpa,中小机组采用 0.5~1.5 Mpa。 虽然射汽抽气器抽气效率低,但其结构简单,能回收工作蒸汽的热量和凝结水,这 是比较经济的,因而在很多机组中被广泛应用。 多级抽气器比同样抽气能力的单级抽气器消耗的蒸汽量少。三级抽气器的汽耗量约 比两级抽气器少 10%。

第七节
一、起动前的检查

汽轮机的起动、停机和运行

工业汽轮机组是一个复杂的机组,这里以汽轮机驱动离心式压缩机为例,说明机组 的起动与准备。 汽轮机驱动离心式压缩机的起动过程中,汽轮机和压缩机从静止状态加速至额定转 速,从室温加热到额定功率下温度,压缩机出口压力从低压上升到额定压力,机器的各 个零部件的工作条件都处于剧烈的变化之中。 起动前的准备工作是运行的首要环节, 它 是关系到起动工作能否顺利, 安全进行的重要条件, 准备工作的疏忽可能使机组起动时 间拖长,不能按时投产,严重时还会造成设备的损坏。起动前,首先应当检查所有曾经 进行过检修的地方, 肯定检修工作已经全部结束, 确认机组各个部分均已处于正常状态。 影响操作的杂物、易燃物品应当清除干净,并应做好机组清洁工作,在此基础上进行下 列检查与准备工作。
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1、汽轮机的检查与准备 认真检查主汽阀、调节汽阀和其他安全保护装置,要求其动作灵活、准确;调节系 统传动机构应当加以润滑,螺丝、销子、防松螺帽应装配齐全、完好,油动机与调节阀 的行程应符合规定,汽轮机与联轴器、变速器、压缩机都应处于完好状态,汽缸和新蒸 汽管道上的通大气疏水阀应当打开;其他在起动时影响真空的阀门,以及汽、水可以倒 回汽缸的阀门,均应处在关闭位置。汽缸、高温管道及其阀门保温装置应该良好。校正 位移、 膨胀指示值, 如有可能, 应当在起动前记录汽轮机冷态时的汽缸膨胀、 相对膨胀、 轴向位移、 上下汽缸温度等原始数值。 对某些工业汽轮机应当校正汽缸膨胀的零点读数, 当汽缸完全处于冷态时,指示值应为零。在推力轴承无磨损时,应当校正推力轴承磨损 的指示读数。校正轴向位移指示计和振动计的读数,盘动冷凝水泵的转子,检查有无卡 涩现象;打开即将投用的泵的吸入阀;打开排气阀;进行冷凝水泵的联动试验。检查冷 凝器的水位,冷凝器气侧应补水至水位计的 3/4 位置:打开水位计的阀门;打开水室 放空阀;检查水位控制器,打开水位报警器上的阀门。检查抽气器上蒸汽滤网,清除阻 塞。检查起动抽气器与主抽气器的各个阀门。检查密封蒸汽管线上的各个阀门。检查密 封蒸汽压力控制器和仪表。检查主蒸汽管路各接头法兰是否装好,严密。主蒸汽截止阀 门应关闭,疏水阀应打开。 2、 压缩机的检查与准备 检查汽轮机、 联轴器、 变速器及压缩机各缸之间的轴对中是否符合要求, 联接可靠。 盘车检查压缩机转子与静子是否有碰擦, 变速器齿轮啮合是否良好。 检查气体管线安装、 支承及各弹簧支座是否合适,膨胀节是否能自由伸缩。检查中间冷却器,打开各段中冷 器的壳体疏水阀, 排除积水, 使疏水阀处于自动排放状态; 对中间冷器管侧通水、 排气。 各段缸体疏水阀应打开,进行排水,各管道低处的排放阀打开排水,排水后关上。检查 压缩机防喘阀门并定位,以免发生喘振。防喘振调节阀应调整在最小允许流量。进行压 缩机段中间冷器高液位报警试验, 当各段的中间冷却器、 气水分离器的液面超过上限值 时,应发出报警信号。 3、 测量仪表、信号的检查与准备 检查各监测部位的仪表、信号是否配全;仪表的指示读数应经过检验、校准;遥控
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仪表与总控制室配合试验, 确认动作正常。 检查仪表空气系统, 检查控制仪表的整定值; 接通仪表电源;打开仪表风压管阀门;记录仪表应调整记录纸上的时间。检查和试验通 讯设备和联络信号。要特别注意对仪表、信号的检查与试验,不准确和不可靠的仪表和 信号,会使我们判断错误、丧失警惕,有时会造成比没有这些仪表还要大的损失。 4、 油系统检查、试验与调整 检查油箱油位,不足则应加油,检查油位计,检查油温,若低于 23℃则应使用加 热器,使油温在 23℃以上。油冷器,油过滤器应充满油,放出空气,检查油冷器的冷 却水系统,油冷器与过滤器的切换阀位置不得弄错,应切换到需要投用的一侧。主油泵 和辅助油泵都应进行检查和试运转,并做联动试验,确认工作正常且转向正确后,辅助 油泵可首先投运,进行油循环。温度计、压力表应当配全,量程合格,工作正常。通过 油流窥视镜观察油的流动情况。向蓄压器充氮,用干燥的氮气充到蓄压器中,使蓄压器 内气体压力保持在规定数值。调速系统油压调整,首先开动辅助油泵进行油循环,当油 温循环至 24℃以上时停辅助油泵,并把开关拨到自动起动位置。开动主油泵调整油压, 采用调节泵的出口管线至回油箱的压力调节旁通闸阀, 使调速系统油压达到规定值。 调 速油压达到要求后,应对润滑油压进行调试,采用调节滤油器出口管线减压阀,或手调 旁通阀门,使润滑油压力达到规定值。但要注意,绝对不允许手调润滑油出口总阀,此 阀在运行时应处于常开位置,对此阀应采取防动措施。调速油低油压试验,其试验目的 是验证主油泵停机时,或因其他原因调速系统油压过低时,辅泵能否自动起动。常用的 试验方法有两个,一是当主油泵工作正常时,将主油泵停运,使油压下降,到整定值时 应发出报警信号,观察辅泵能否立即自动起动。二是主泵正常工作时,将泵出口至回油 箱的旁通阀全开, 或手动调润滑油进口阀门, 让油压下降到整定值时, 应发出报警信号, 辅泵应自动起动。润滑油低压试验,其试验目的是为了验证,当润滑油压力下降至整定 值时,应发出报警信号,并使辅泵起动;并验证压力开关性能及停车信号系统。试验方 法可通过改变滑油管线上的阀门开度,使润滑油压力下降。在初次投运时,应当进行油 箱油位高、低报警试验,采用向油箱放油或加油的方法改变油位,达到整定值时应发出 报警信号,加油时应当将油过滤。对具有密封油系统的机组应进行密封油系统试验,通 过调整密封油槽的液位控制器的仪表气源压力, 当达到各整定的极限值时, 应分别发出
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“高液位报警”或“低液位报警” ,辅助油泵起动,主汽阀跳闸。 5、主汽阀跳闸试验、电磁阀试验 为了确保安全,每次从完全停机状态准备起动时,都应进行主汽阀跳闸关闭试验和 电磁阀试验。这种试验不仅在起动前进行,在起动之后低速运转时也可进行一次。进行 试验前必须使油系统运行,建立正常油压。主汽阀试验时,关闭蒸汽总截止阀,主汽阀 挂闸,将手动紧急停机手柄复位。操作紧急停机手柄,观察主汽阀动作,主汽阀应当迅 速脱扣关闭。电磁阀试验时,用仪表室或控制室的手动电磁阀按钮,使电磁阀通电;保 安油系统卸压,确认主汽阀能迅速跳闸关闭:试验后将主汽阀挂闸复位。 二、汽轮机冷态起动 工业汽轮机组的冷态起动是操作中最复杂、最全面的过程,机器要经历从静止到额 定转速,从室温到高温,从零负荷到额定负荷,从小流量到大流量,从低压到高压等全 部变化过程,各部件须经受加热、加速和加力的变化。 1、起动油系统 调整油温、油压,检查过滤器的压力降、高位油箱油位,通过窥镜检查径向轴承和 止推轴承的回油情况,检查调节动力油和密封油系统,起动辅助油泵停主油泵,交替开 停。 2、暖管 汽轮机冷态起动时,当蒸汽进入冷态的蒸汽管道时,将使管壁受热而温度升高,同 时蒸汽急剧握结变成水。因此,暖管必须与管道的疏水密切配合,使积聚在管中的凝结 水能及时疏出而不产生管道的水冲击。 水冲击严重时会造成汽阀或汽管的联接法兰的破 裂。 当这些水被高速蒸汽流带入汽轮机时, 会使汽轮机内部产生水冲击而使轴向力大增, 并可能损伤转子和叶片。 —般所说的暖管是指主汽阀前蒸汽管道的暖管,预热主汽阀前的管线和汽室,检查 锅炉供汽的温度和压力。 主汽阀至调节汽阀一段管路的暖管, 一般与起动暖机同时进行。 暖管所需要的时间取决于管道长度, 管径尺寸和蒸汽参数以及管道强度所允许的温升速 度。当温升太快时,管道内外壁温差很大,会引起很大的热应力。一般中参数机组暖管 时间为 20~30 分钟,高压机组为 40~60 分钟左右。
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暖管过程分两步进行,即分低压暖管和高压暖管。低压暖管是用低压力大流量的蒸 汽进行暖管, 汽压一般维持在 0.25~0.3 MPa, 而对高参数大功率机组则保持在 0.5~ 0.6MPa。对金属加热要均匀,对管道较为安全。暖管时可通过开启总汽阀的旁通阀来 进行,但速关阀必须关闭。暖管同时与疏水配合,应打开疏水阀。低压暖管刚开始时蒸 汽管道的壁温约为室温,比低压暖管压力的饱和温度(约 150℃左右)要低很多,蒸汽 进管后在管壁上急剧凝结,此时蒸汽放热是以凝结放热为主,金属温度升高很快。因此 必须严格控制管内蒸汽压力,不使之过高,控制进汽阀门和疏水阀门的开度,以控制新 汽流量。 当管壁温度已升高到低压暖管压力下的蒸汽饱和温度 150℃左右时, 而且管壁 内外温差不大,便可以升压暖管。逐渐开大进汽阀门,将压力逐渐升到额定压力。升压 速度取决于管道强度所允许的温升速度, 一般中参数汽轮机组升压时允许管道温升速度 为 5~lO℃/min,高压汽轮机升压速度为 0.1~0.2MPa/min,温升速度不得超过 3~5℃/min。暖管时应注意防止蒸汽漏入汽轮机内,注意调节汽阀的关闭,以防止上 下汽缸温差过大,转子热弯曲。在暖管期间可以启动抽气器及油泵,使润滑油系统开始 循环,凝汽设备投入运行,这样可以加速暖机过程,并减少建立真空的时间。此时,盘 车装置也可以投入运行。 3、 疏水 在暖管和起动之前要观察疏水系统工作是否正常,主汽管、主汽阀上、下部以及汽 轮机本体的疏水阀、疏水器都应工作可靠。通入蒸汽之后,管路和汽轮机内任何部分都 不应当有凝结水积聚。因此,在起动时必须将各个疏水阀全部打开,直到喷出的蒸汽不 带颜色为止。一般当汽轮机所带的负荷达到正常负荷的 10%~15%左右时,才可以将 疏水阀完全关上,这时疏水可通向疏水器。刚起动时管路、阀门和汽缸的疏水容易混有 杂质,水质不纯,没有回收的必要。在正常运行时应当定时检查疏水阀,将水放尽冒出 无色蒸汽后再马上关上。 4、盘车 在机组起动时,如果转子不是在运动状态下加热,而是在静止状态下通入蒸汽,则
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转子会发生不均匀的热变形,使得转子向上产生弯曲,影响径向间隙,产生振动,甚至 产生事故。因此在起动冲转之前,在暖管时可以起动润滑油系统;并使盘车装置投入运 行,使转子缓慢转动后,才可以向轴封供汽,加速抽真空。 汽轮机在停机后,它的零部件逐渐冷却,这个过程的进行要经过若干小时,对大型 工业汽轮机来说它的轴要经过大约 30~40 小时以后才能达到周围环境温度。 如果轴不 是在运动中逐渐冷却的话,就会产生变形和弯曲。转子上部温度较高,因为热空气向上 升,处在热的环境中,而轴的下半部处在较冷的环境中,因为冷空气积聚在下部。转子 上、下部的温度差竟可以达到 50~60℃,因此转子(主要是轴)下面的金属材料较上部 先发生收缩,以致使轴产生向上弯曲。弯曲程度开始时逐渐增大,以致使汽轮机某一段 时间内不允许再起动。此段时间内如果起动,由于轴的弯曲最大,容易造成转子和静子 的碰撞和强烈的振动,以致发生事故。超过—定时间之后,机内温度趋于平衡,轴的温 度也趋于一致。轴开始逐渐伸直。因此,对于每台汽轮机在停机之后都有一段时间不准 机组再起动。这段时间的长短因机、因地而异,可以通过实验的方法来测定。可用千分 表准确测出轴的变形与时间的关系曲线, 此曲线可作为开车的参考, 有的制造厂说明书 有所规定。 盘车是减少轴弯曲变形的良好方法,根据各机组情况盘车可有两种:一种是手动盘 车(定期盘车),对没有盘车设备的机组只好用手动盘车,即定期的将转子转动 180° 角,这样原来向上弯曲的部分,转动后便逐渐开始变直,然后再向相反的方向弯曲。但 必须注意, 要准确地转动 180°角, 否则这种措施会收不到效果。 如果需要再起动的话, 最好选在两个转动时间间隔的中间,这时转子正好接近伸直状态。 盘车间隔时间随机组不同和停机以后时间不同而不同,这取决于转子弯曲变形速 度,而变形速度又与转子结构、尺寸和汽轮机转子的上下部分温差有关。若结构尺寸一 定,则只与上下部分温差有关。因此每次盘车间隔时间也该相应地变化,即刚停机时上 下部分温差小,盘车的间隔时间可稍长,此后由于转子上下部分温差增加,盘车间隔时 间可以适当缩短。再以后机内温度又趋向均匀,转子上下部分温差又少,盘车间隔时间 又可延长,当转子变形小到一定数值时即可停止盘车。在实际过程中,为了操作上的方 便,将盘车过程作了适当的简化,—般在停机初期(如 4~8 小时之内)每隔 15~30 分
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钟盘车一次,此后将盘车间隔时间逐渐延长,甚至每隔 1~2 小时盘车一次;一般先每 隔 30 分钟,过 4 个小时每隔 60 分钟将转子盘转 180°角。总之,只要保证在每次盘 车时,转子的挠度不超过安全起动所允许的最大挠度(0.03~0.05cm),就可以使汽 轮机安全起动,具体盘车时间要遵照各机组制造厂的规定。 另一种盘车方法是电动盘车(连续盘车), 在汽轮机停机后冷却的全部阶段内, 或者 起动前一定时间内,利用电动盘车设备不断地慢慢转动转子,使转子均匀受热,均匀变 形以达到安全运转目的。 这种装置在一般工业汽轮机组上都有。 停机时汽轮机转子完全 静止以后, 必须立即投入盘车装置, 在起动时, 必须先开动盘车, 然后才可向轴封供汽。 各机组应当按照制造厂规定的盘车时间和盘车方式进行盘车。 当然, 在盘车之前必须将 润滑油系统投运。如果当停机时,打算不久即将再次起动,应当在转子静止到下次转子 冲动前的一段时间内进行连续盘车。 连续盘车时间对高压机组一般不应少于 3~8 小时, 中压机组不应少 1~2 小时, 在此之后可改为定期盘车。 在起动之前应再改为连续盘车, 一般机组应在转子冲动前两小时进行连续盘车。 应当注意,在盘车时应尽可能地保证轴承的必要的润滑条件,以免损坏轴瓦。在盘 车时转子以低速转动,在轴颈处不能形成正常的油膜,可能形成半干摩擦,轴承的轴瓦 会发生额外的磨损,因此盘车时间也不要太长。 对于没有盘车设备的机组在转子冲动前暖管阶段,最好定期手动盘车,使转子上下 部分均匀受热。转子冲动后,应当在低速下充分进行暖机,低速暖机时间不应太短,以 弥补没有连续盘车的缺欠。 停机后最好设法手动盘车, 停机到下次再起动时间相隔不应 太近,以消除转子变形,使转子恢复正常。 没有盘车设备,手动盘车也相当困难的话,不盘车进行起动时,最好在转子冲转后 再向轴封供汽, 以免转子在静止时受热变形。 如果轴封不供汽不能建立必要的起重力真 空的话,在轴封供汽后,要马上冲动转子,中间时间不要拖得太长,以免转子静止受热 时间太长产生变形。 5、 建立真空 冷凝式汽轮机在转子冲动前,循环水泵、冷凝水泵和抽气器等设备都已投入运行,
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目的就是为了建立必要的起动真空。起动真空度高,也就是冷凝器内绝对压力低,从而 汽缸内压力低, 则机内空气密度小, 转子转动时摩擦鼓风损失就小, 转子冲动时阻力小, 可以减少冲动转子所需要的蒸汽量。这样做一方面减少蒸汽消耗,提高经济性,另一方 面又可以减少叶片所受的力, 因为叶片所受的力与蒸汽流量成正比, 这对提高安全性是 有好处的。另外,真空度高亦即排汽压力低,相应的排汽温度也低,对冷凝器来说也是 安全的。如果起动真空度低,则转子冲动时阻力大,起动汽量大。除了不经济之外,叶 片受力也大,冷凝器所承受的排汽温度高,这对叶片和冷凝器的安全都是不利的。如果 真空度太低,阻力大,若主汽阀开度不足,则可能造成转子一时冲动不起来,而蒸汽又 已进入机内,会形成“静止暖”现象。转子在静止状态一般说来是严禁通入蒸汽,因为 这会造成轴的弯曲。如果转子是处于盘车状态,情况可能稍好一些。所以除制造厂有特 殊规定的机组外,一般不允许在过低的真空下冲动转子。 一 般 工 业 汽 轮 机 冲 动 转 子 时 真 空 要 求 达 到 450 ~ 500mmHg , 最 低 不 应 小 于 300mmHg。在这样的真空下冲动转子,在转子转动后真空不会降到 l00mmHg 以下,大 气安全阀不致于动作, 有的机组应用的单管真空计也不致于被吹掉, 同时在这样真空下 冲动转子排汽温度不太高,可减缓排汽缸的膨胀速度,对减少汽缸热应力也是有利的。 一般中压机组起动真空为正常真空的 60%~70%左右,随着转速的增加,真空也应随 之上升。有的工业汽轮机要求起动时真空应达到 600mmHg,而升速时真空应在 650mmHg 以上。没有明确规定的机组,在起动时真空至少应当达到 350mmHg 以上。 6、 轴封供汽 当汽轮机转子冲动前, 抽气器已经投入工作, 如果它所建立的真空值能够达到要求, 就可以在不向轴封供汽条件下冲动转子, 在冲动后立即向轴封供汽, 使真空随转速不断 升高。抽汽装置所能建立的真空值与抽气器的性能及轴封间隙的安装、调整质量有关, 如果抽气装置不能达到 300mmHg 以上的真空或者汽轮机要求在较高的真空下冲动,就 应首先向轴封供汽。 向轴封供汽的目的是为了防止空气沿轴流入汽缸, 较快地建立有效 的真空,并减少叶片受力。如在冲转前向汽轮机轴封送汽,应当在机组连续盘车状态下 进行。
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汽轮机转子在静止状态下一般禁止向轴封供汽。对于制造厂有特别规定的汽轮机, 以及轴封不供汽不能达到起动所需真空的汽轮机, 在短时间内向轴封送汽又不至于引起 不正常情况发生时,则可以考虑提前向轴封供汽,但应严格遵守供汽时间,转子转动前 供汽时间不能太长,并按制造厂说明书严格执行。因为转子静止时向轴封供汽,轴封处 局部温度升高很快, 并会从轴封处向汽缸内部漏汽, 引起轴颈和转子受热不均匀而发生 弯曲,甚至使转子和静子在起动过程中发生碰撞,引起振动,严重的会导致汽轮机的损 坏。 对有盘车设备的机组,一般可以在连续盘车状态下先向轴封供汽,如果需要的话, 对于没有盘车设备的机组, 也可在每隔几分钟将转子转动 180°的情况下, 向轴封供汽。 对于不能进行盘车的机组,从安全的角度来说最好在转子冲动后,再向轴封供汽。如果 不供汽起动真空建立不起来的话, 也可以在冲动转子之前向轴封供汽, 但是在转子静止 时轴封供汽时间—定不能太长。轴封供汽后,争取尽快冲动转子。 7、冲动转子 冲动转子是起动操作的关键,真正的起动从这里开始,以前的工作都是属于准备工 作。冲动转子是汽轮机由冷态变到热态,由静止到转动的开始。操作关键是控制汽轮机 金属温度的升高和转子转速的升高。 转子刚转动时,接近额定温度的新蒸汽进入金属温度较低的汽轮机,这时蒸汽对金 属进行剧烈凝结放热, 因此汽轮机金属温度变化剧烈容易造成很大的热应力。 随着转速 的升高,汽轮机温度也将升高,汽缸内蒸汽对金属对流放热的成分逐渐增大,金属温升 速度才放慢。 新蒸汽在进入汽轮机之前应达到 50℃的过热度。为了减少热应力,在额定参数下 冷态起动的机组, 采用限制新蒸汽流量、 延长暖机升速时间的办法来控制金属加热速度。 当蒸汽进入汽轮机后,第—级前的压力已升高到规定的冲转数值(一般为额定压力 的 l0%~15%)以上时,应注视转子是否转动,尤其对没有盘车设备的机组更要特别注 意,因为蒸汽流量很小,刚起动时转速很低,压力表与转速表量程又很大,压力与转速 变化不易发现。如果此时转子没有转动,应当停止冲转,待消除不能冲转的原因后再行 起动。
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具有连续盘车装置的机组,应当在冲转后自行脱扣。盘车中转子摩擦力已有减少, 不需要冲动静止转子那样大的蒸汽流量。 转子转动后,注意转子转动情况,监视转子并判断转子转动是否正常。用听棒监听 机组内部有无金属碰擦声,检查各轴瓦的振动。如轴承箱有明显的晃动,说明转子存在 暂时弯曲或发生碰擦。 如果发现有碰擦声应当紧急停机, 并找出原因。 因为此时转速低, 又无汽流声,有问题容易发现。冲转后应当检查冷凝器的真空值,由于一定数量的蒸汽 突然进入冷凝器,真空可能降低很多。当蒸汽正常凝结后,真空又要上升。要注意调整 冷疑器的水位,防止冷凝器无水和满水情况。要检查各轴瓦的回油、油温情况。 冲转后一切正常后,使转速维持在低于额定转速的某一转速下进行暖机。暖机转速 应根据起动升速曲线或操作规程确定。 8、暖机与升速 转子冲转之后,在转速升到额定转速之前,需要有一个暖机和升速过程。暖机的目 的在于使汽轮机部件受热均匀,减少温差,避免产生过大的热变形和热应力。暖机的转 速和时间随着机组参数、功率和结构的不同而不同。冲动式汽轮机,级数不多,间隙较 大,为叶轮式转子,因而所需暖机时间相对较少;级数多,间隙小的反动式汽轮机,暖 机所需的时间就要很长。中参数汽轮机暖机时间较短,高参数机组暖机时间则较长。带 动辅助设备的冲动式小汽轮机, 甚至可以不经过暖机阶段。 因此暖机时间因机组而不同, 可以从几十分钟到几小时,根据制造厂的规定进行。 目前多采用分段升速暖机,即在不同的转速阶段进行暖机。这种暖机方式要比稳定 在一个低转速下进行暖机效果为好。一般分为低速暖机、中速暖机和高速暖机。低速暖 机转速约为额定转速的 10%~15%;中速暖机转速为额定转速的 30%~40%;高速 暖机转速为额定转速的 80%左右。在各个转速阶段暖机的持续时间视机组而异,低速 暖机时间对中压机组约为 20~30 分钟,高参数机组则要长些,约为 1~2 小时,低速 暖机的作用除了减少热变形与热应力外, 主要的给运行人员提供一个全面检查机组在起 动后工作情况的机会。对没有盘车装置的机组低速暖机时间可稍长一些。 中速暖机是中、高压汽轮机起动的重要环节,中速暖机必须充分,因为中速暖机后 升速时,将要通过临界转速,进入高速暖机。如果中速暖机不充分,则在通过临界转速
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和进入高速暖机时金属温升速度可能加快。 中速暖机一定要避开转子的临界转速, 要在 70%临界转速以下。因为起动时蒸汽参数和真空都不稳定,因此转速受到干扰,也不 稳定。如暖机转速离临界转速太近,转速波动时很容易落到临界转速区内,引起机组剧 烈振动,可能造成事故。带动离心式压缩机的工业汽轮机额定转速都很高,从低速暖机 到临界转速之间的中速暖机可分成两段或三段进行, 以免每段转速上升太多, 金属温升 太快。一般在中速暖机前后,法兰内、外壁金属温差显著增加,法兰与螺栓的温差也显 著增加。因此这时要严格控制法兰内、外壁温差,法兰与螺栓温差和左、右两侧法兰温 差, 注意检查汽轮机金属温度、 汽缸膨胀, 相对膨胀和汽缸左、 右两侧的对称膨胀情况。 高速暖机是过临界转速后到接近调速器工作最低转速这一段,一般可分成两个或三 个转速阶段进行。 高速暖机是升速过程中汽轮机加热速度最大的阶段。 此时由于进汽量 大,金属膨胀比较严重。高速暖机阶段需 30 分钟以上。高速暖机阶段也需要对机组进 行全面的检查。 如果机组振动值过大,则不许强行升速。当一切正常,充分进行高速暖机后,可继 续升速到调速器工作转速。调速器开始动作时,一定要检查调速器工作情况,此时汽轮 机进入自动调节。转速升高后润滑油温度将升高,冷凝器真空也将发生变化,因此应当 注意调整。 机组投入自动调节后,再运行暖机一段时间便可以上升到额定转速。在额定转速下 要稳定运行一段时间,对机组进行全面检查,并进行保安系统试验。—切正常后便可准 备加负荷。在到达额定转速前的升速过程中,应当注意排汽温度的变化。冷凝式汽轮机 的排汽温度将有所提高,这是因为汽轮机没有负荷,流经汽轮机的蒸汽流量很小,排汽 缸的热量不能被蒸汽全部带走, 使排汽室得不到充分的冷却, 因而排汽温度升高。 另外, 新蒸汽严重节流,根据节流原理和蒸汽性质,蒸汽节流后焓值不变、压力降低,蒸汽焓 降膨胀线在焓熵图上向右移,而排汽压力一定,终点温度便提高,可能提高到过热区, 因此排汽温度升高。再者起动时一般真空度都较低,排汽压力高,因而排汽温度也随之 提高。最后,靠近末级叶片尺寸大,鼓风摩擦损失大,使蒸汽加热。由于以上的原因使 排汽温度升高,与冷凝器中的蒸汽压力值不对应,这是起动中的特殊现象,应当加以注 意。排汽温度过高,能使汽缸受热和嘭胀不均匀,使机组中心变动,引起振动。我国电 站高压汽轮机在起动时控制排汽温度在 60℃以下,有的机组专门设有冷凝器低负荷时
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的喷水装置,在排汽温度高于 60℃时投入使用,以降低排汽温度。减少空负荷运行时 间,维持适当的真空和适当的蒸汽流量,对控制排汽温度有一定作用。 升速时暖机是密切相联的,从冲转后低速暖机到额定转速,整个过程就是暖机和升 速过程, 也是汽轮机各部件的升温过程。 升速的速度决定允许温升速度, 根据运行经验, 低中参数机组可按每分钟 5%~10%额定转速的速度提升转速,对高压机组可用每分钟 2%~3%额定转速提升转速。 升速过快, 会引起金属过大的热变形与热应力; 升速过慢, 会引起起动时间不必要的延长, 也无好处。 具体机组的升速和各阶段暖机时间应严格按 照各机组的升速曲线执行。 在操作上要注意,在升速之前应当对机组进行全面检查,并做好升速的各项准备, 机组应一切正常,蒸汽参数、真空、油系统、保安系统、机组振动值和轴弯曲度等都应 合乎要求,上下汽缸之间、汽缸结合面法兰与螺栓之间的温差不应太大。对高压机组应 当测量调节段上下汽缸之间温差,升速之前不应大于 35℃,最大不应超过 50℃。温差 太高时,应检查附近汽缸上的疏水阀是否正常,疏水是否通畅。升速之前油温不应低于 30℃,油压应正常否则不应升速。汽轮机各部件膨胀应均匀、正常;转子和汽缸的差 胀值不应超过规定,当发现两侧热膨胀不对称以及和规定数值不符时,应停止升速。升 速时真空应达到规定值,当转速达到调速器工作转速时,真空应当达到正常数值。 汽轮机的振动值是升速中重要的监视指标,要特别注意各轴承处振动值的变化,当 发生不正常的振动时, 表明暖机不良或升速过快, 会造成汽轮机主要部件的变形或中心 线变动,甚至引起摩擦。此时应将转速降低,再暖机 10~30 分钟,直到振动达允许值 后,才可继续升速。如果是转子暂时性热弯曲引起的振动,则经过降速暖机后,振动可 以消除,然后再升速。如升速后仍然出现过大的振动值则应立即打闸停机,查明原因, 予以消除。振动过大时,绝不允许强行升速!否则会造成转子永久性弯曲等恶性事故。 9、通过临界转速 汽轮机组转速与汽轮机转子自振频率相重合时,便引起共振,结果导致机组轴系振 动幅度加大,机组振动加剧,长时间在临界转速下运转,就会造成破坏事故。临界转速 对汽轮机的柔性转子来说是客观存在的,是不可避免的。我们应当掌握它的规律,在升
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速中加以控制迅速、安全地渡过临界转速这一关。 目前大的汽轮机组几乎都采用柔性轴,它的工作转速大于第一阶临界转速,第二临 界转速由于转速太高,在工业转速范围内—般碰不上。—般要求 1.4nc1<n<0.7nc2。 汽轮机与工作机械所组成的机组, 其临界转速不只是一个, 一般汽轮机每个转子有—个, 驱动的工作机械的每个缸也各有一个(柔性轴结构),这些临界转速凑在一起便构成机 组的一个临界转速区域, 升速时要迅速通过临界转速区。 在通过之前应当稳定运行一段 时间,一般为 15~30 分钟右右,在此期间主要进行机组的全面检查并充分暖机,为通 过临界转速做好充分准备,要检查蒸汽参数、真空、油系统、保安系统、喘振系统、轴 承、阀门和振动及机内声音,并做好记录。通过检查,证明一切都合乎规定,具备通过 临界转速条件时, 及时向主控室报告。 快速通过临界转速区时, 一般要以 1000~1500r /min 的升速速度通过,在临界转速区内不得停留,要在 2~3 分钟之内通过。主控室 要密切配合现场,监视机组通过临界转速时各种参数的变化,特别要监视转速、振动和 轴向位移。预先向锅炉岗位通知,做好供汽工作,保证汽压和汽温。现场人员应当合理 分工,密切监视转速、油温、油压、振动,用听棒监听机组内部,并实测转子的临界转 速。 通过临界转速区之后,机组要稳定运行一段时间,—般为 15~30 分钟,便于对机 组进行全面检查。特别要注意检查轴承、轴封和监听设备内部声音,观察在临界转速时 是否由于振动加大造成异常或破坏。如果振动造成异常,应当暂停升速,采取措施加以 消除。另外,通过临界转速区时,因升速较快,汽量有较大增加,金属部件也产生较大 的温差。为了避免温差过大,膨胀不均,产生热应力和振动,通过临界转速后还应再稳 定暖机一段时间。 小型工业汽轮机一般都是刚性轴工作转速低于临界转速,升速时碰不上临界转速。 10、调速器投入工作 手动主汽阀或起动器提升汽轮机转速到调速器最低工作转速后,调速开始动作,便 进行自动控制。汽轮机转速由调速器控制由风压信号控制,也可以由主控制室控制。
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一般规定,调速器最低工作转速为额定转速的 85%,而跳闸停机转速为额定转速 的 110%。当转速靠近调速器最低工作转速时,特别要注意观察调节汽阀的动作。调速 器工作后,机组便进入自调空转运行,应当报告主控室,并稳定运行一段时间,对机组 进行全面检查,不允许有异常现象。 11、 跳闸试验与超速试验 当汽轮机暖机升速完成调速器投入工作,稳定运行 10~15 分钟后,在额定转速下 对机组进行全面检查,确认一切正常,则可进行危急保安器试验和超速试验。 机组在第一次试运或大修后,以及停机一个月以上,或者运行 2000 小时以后,必 须进行危急保安器的动作试验。 可以用手动打闸危急保安器使机组停机, 或用停机按钮 或电磁跳闸阀使机组停机, 也可以由控制室操作停机按钮停机。 进行试验时要特别注意 跳闸时主汽阀的动作,是否迅速灵敏,最好用秒表精确记录一下从打闸到停机的时间, 绘出汽轮机惰走曲线。 超速跳闸试验时,由主控制室或手动调速器使机组升速,并用准确的转速表测量转 速,记录机组超过额定转速后的跳闸实际转速。跳闸转速一般为额定转速的 1l0%。如 果转速超过额定转速的 110%之后,机组未能跳闸,必须降速,或用手动危急保安器停 机,不准再继续升速。每次试验均应连续进行两三次检查,两次跳闸动作的最大转速差 不应超过 0.6%。如果超速跳闸转速不符合规定,则应停机检查,并作调整,调整完成 之后,再进行试验。 超速跳闸后,重新起动汽轮机,除临界转速外,以每分钟 1000~1200r/min 的 升速速度, 升到调速器动作转速, 然后再用手动调速器, 作超速跳闸试验。 跳闸停机后, 待到转速降到额定转速 90%以下时,方可将手动危急保安器复位,将主汽阀挂扣。 每台汽轮机都有自己的起动、升速曲线,试车和起动时必须遵守。 12、 汽轮机带负荷 对于驱动工业机械的汽轮机,如驱动压缩机,离心泵及鼓风机等,汽轮机是带动被
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驱动机械一起起动、升速的,因此升速和加负荷是分不开的。驱动压缩机的汽轮机是带 着负荷起动,由于起动时压缩机的气体回流或放空,因此是低负荷或者称为“空负荷” , 当压缩机升压时,则为加负荷。 汽轮机不宜长时期作空负荷或低负荷运转,除了有特殊需要,如拖动发电机的汽轮 机用于干燥发电机,汽轮机单机试验,压缩机进行气体循环或压缩机试验等,除此之外 汽轮机不应长时间空转或低负荷运行。长时间空转或低负荷运行会造成—些不良后果, 如调节气阀在开度很小的范围内工作,蒸汽节流现象严重,压力降落大,流速也大,使 调节汽阀的阀座和阀体磨损加剧。另外,在空负荷或低负荷运行时,通过汽轮机的蒸汽 流量很小, 不足以把转子转动时的摩擦鼓风损失所产生的热量带走, 这就导致排汽温度 高于正常值, 会造成排汽缸或冷凝器温度过高。 一般汽轮机允许的长期运行最低负荷的 10%~15%额定出力,尽量减少汽轮机空转时间,尤其当压缩机与汽轮机脱开,汽轮 机单独运转时, 运转时间不要太长。 在空负荷或低负荷运行时, 特别要注意排汽缸温度, 不要超过规定值,一般中压冷凝式机组控制在 120℃以下,短时间运行可以允许到 150℃。 汽轮机带动压缩机联合运转,在压缩机升压、并入系统送气之前,应属于低负荷运 行。汽轮机加负荷是指压缩机升压、并入管网系统送气。压缩机升压并网前要运转一段 时间,这段运转为低负荷暖机。低负荷暖机时间不应太长,此时应对汽轮机和压缩机进 行全面检查,并与有关部门联系,做好加负荷,即压缩机升压并网的准备工作。 汽轮机从空负荷或低负荷过渡到满负荷的加负荷过程,也是汽轮机温度的上升过 程, 增加负荷意味着增加蒸汽流量, 因此汽轮机各级的压力和温度将随着流量的增加而 提高, 温度上升速度与负荷增加的速度成正比。 为了将金属的热应力和热膨胀控制在允 许的范围之内,必须控制加负荷的速度,该速度取决于最危险区域(通常为调节级处) 金属允许的加热速度。 加负荷速度的具体数值应根据每台机组的特点来确定, 主要是监 视调节级处汽缸法兰金属温升速度及差胀值。 国内电站用汽轮机的允许加负荷速度, 中 压机组约为每分钟升高 4%~5%额定负荷,高压机组为每分钟升高 1%~2%额定负荷。 当负荷升至 30%~40%额定负荷时,为了控制汽缸沿横断面的金属温差不超过允许值,
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需要停留—段时间进行暖机,然后再继续升高至额定负荷。 在加负荷过程中,必须密切监视汽缸膨胀、轴承振动、差胀、轴向位移、新汽参数、 控制点金属温差、油系统状态等;要特别注意监视振动情况,加负荷引起振动,说明机 组加热不均匀,可能改变了机组中心,或因轴向、径向间隙消失引起动静部分摩擦。无 论是几个轴承,或者是—个轴承的某个方向(垂直、水平或轴向)的振动逐渐增大,都 必须停止加负荷,使机组在原负荷下继续运行一段时间。如果振动没有消除,可再降低 10%负荷再运行一段时间。当振动减小后可以继续增加负荷。如果停止加负荷后振动 仍然较大,或再次加负荷时振动重新出现,这就要仔细分析原因,采取措施和决定汽轮 机组是否可以继续运行。负荷增加时,蒸汽流量增加,轴向推力要增大,因此要对转于 轴向位移、推力轴承温度、推力轴承的回油温度等进行认真的检查和记录,发现异常应 停止加负荷,并分析原因,予以处理。检查调节系统动作是否正常,油动机、调速器手 轮(同步器)、调节汽阀等动作应当灵活、不卡涩,气动控制系统应正常。当转动调速 手轮(同步器)而负荷不增加时,应停止旋转,在没有查明原因之前,应将手轮先向减 负荷方向退回几转。 根据负荷增加的程度,调整轴封蒸汽压力,保持规定值。注意监视和调整冷凝器的 状态,如调整不当会造成冷凝器满水或凝结水泵失水现象。 汽轮机加负荷后,应关闭汽管和汽缸上的直接疏水阀,蒸汽室上的疏水阀一般应在 最后一个调整汽阀开启以后再关闭。 工业汽轮机带负荷运行规程可参见离心式压缩机、发电机和离心泵等工作机械的运 行规程。 离心式压缩机的升压(加负荷)可以通过增加转速和关小放空阀或回流阀来实现, 但 操作要缓慢稳妥。 为了升高压缩机的出口压力必须逐渐打开出口阀门, 并缓慢地关小放 空阀或回流阀,直至全关,以使压缩机出口有合乎要求的流量和压力,如果通过流量调 节还不能达到规定出口压力, 此时必将汽轮机升速。 切记加负荷中要防止压缩机发生喘 振。 当压缩机通过检查确认一切正常, 工作平稳, 其出口压力比管网系统压力高出 0.1~ 0.2MPa,就可将压缩机出口阀门逐渐打开,向系统输送气体,并入管网并保持出口压
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力的稳定。 不同用途的汽轮机组的加负荷的概念不同。对驱动发电机的汽轮机组加负荷是指并 入电网,即并列。并列后汽轮机开始带负荷,负荷可逐渐加大,即输电量逐渐增加。工 业汽轮机带动发电机组进行起动后, 长期处于空负荷或低负荷运行状况。 当汽轮机升速 到额定工作转速定速后, 经全面检查各项监视指标均已在正常范围之内并且空转试验合 格后,即应使机组迅速与电网并列,带规定的低负荷。并列后的汽轮机不宜长时间在空 负荷或低负荷下运行,因为空负荷或低负荷时,进入汽轮机的蒸汽量较少,不足以将转 子转动时摩擦鼓风所产生的热量带走, 导致排汽缸温度升高超过允许值。 汽轮机接带负 荷的过程,实际上是继续对汽轮机各部件加热的过程,增加负荷必然要增大进汽量,使 汽轮机各部件金属又受到一次剧烈加热,因此,需在低负荷下进行暖机。 随着负荷增加,进汽量增大,汽轮机各级压力和温度随之升高,汽轮机金属温度也 随之升高, 为了把金属的热膨胀和热应力控制在允许的范围内, 必须严格控制加负荷的 速度。 加负荷速度一般取决于调节级汽室金属的允许温升速度。 根据汽轮机参数和结构 不同,加负荷速度亦不同,中参数汽轮机大约每分钟增加 4%~5%额定负荷,高参数汽 轮机大约为海分钟增加 1%~2%额定负荷。加负荷过程中,金属的温升速度、汽缸膨 胀和胀差都变化较大, 故需分别在几个负荷点停留进行暖机, 并适当调整法兰螺栓加热 装置,以保持汽轮机各部金属温度均匀上升,使各项控制指标始终在允许范围之内。 加负荷时要相应的调整轴封蒸汽, 根据凝结水质情况回收凝结水, 调整冷凝器水位。 随着负荷的增大,相应增大循环水量,维持合理真空运行。 在一些特殊情况下,应合理地限制机组的负荷,如汽轮机通流部分结垢;机组缺少 一级或数组叶片;冷凝器真空过低达到报警值,又无法迅速恢复到正常值,轴向位移或 轴振动值突然上升到接近报警值。 13、汽轮机运行中的检查与维护 汽轮机在运行中应监视蒸汽的温度和压力、冷凝器真空,水、气、油的温度、压力 和流量,机组的振动和轴位移等。 蒸汽温度应经常维持在额定值,其变化范围不应超过规定值。当蒸汽温度超过允许 范围时,应联系有关部门迅速恢复汽温,并对机组运行情况做全面检查,记录汽轮机超 温时间和蒸汽温度。 当蒸汽温度继续缓慢下降或急剧下降时, 应及时打开主蒸汽管道和
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汽缸的疏水阀,按制造厂或有关规定减负荷或停机。—般当急剧下降 50℃以上时,为 避免水冲击确保机组安全,应立即拉闸停机。严禁汽轮机在超过设计温度极限下运行。 蒸汽压力应经常维持在额定值,其变化范围不应超过规定值。蒸汽压力降低或超过 允许值对机组的安全、经济运行都不利。超出规定范围时应与有关部门联系迅速恢复, 汽压降低超过 0.5MPa(表)时应按制造厂规定降低负荷, 如汽压继续下降应根据具体情 况打闸停机。 冷凝器真空应维持在规定范围内,真空下降时应根据情况按制造厂或有关规定减负 荷,同时立即查明原因设法消除。正常运行中,当机组振动、轴位移、止推轴承温度正 常,监视段压力不超过规定值时,一般主冷凝器真空不应低于 550mmHg(表压)。 机组运行中要密切监视各转子轴位移变化,其轴位移正常值范围和报警值应按制造 厂有关规定正确整定好。当轴位移逐渐增大,出现“高”报警而不再持续增加时,应加 强监视并检查转子止推轴承油温或止推瓦块乌金温度、 润滑油温和油压; 检查汽轮机蒸 汽参数、排汽压力、压缩机气体成分和进出口压力及出口流量;检视汽轮机及工作机械 的振动情况, 注意倾听汽轮机或压缩机内及轴封处有无不正常声音: 检查压缩机有无喘 振现象,发现异常应立即报告上级。在轴位移“高”报警期间,应注意避免机组负荷发 生大幅度或剧烈波动。当轴位移逐渐增大,出现“高高”报警或轴位移急剧增加时,应 立即拉闸停机。 汽轮机组振动值应不超过允许范围,运行中应经常监视机组振动值和振动的变化情 况,当机组振动值达到“高高”停机值时,应拉闸停机。对于具有转子振动信号动态分 析装置的机组,应根据振动情况进行定期或不定期的全面分析。 机组运行中油过滤器前后压差值达到制造厂规定值,或油冷却器出口油温超过规定 值, 应将油过滤器或油冷却器切换使用备用设备, 为此应检查和确认备用油冷却器油侧 应没有积水, 备用油过滤器滤芯等安装正常, 缓慢打开油过滤器或油冷却器之间的连通 阀,同时打开油过滤器或油冷却器顶部的排气阀,放出空气直至油溢出。空气全部放净 后关闭,密切注意不使润滑油压和调速油压发生波动。油冷却器水侧排气和通水,开启 冷却水阀。检查油路上的蓄压器,确认氮气压力符合规定。 机组运行中,主油泵切换至辅油泵时应检查蓄压器氮气压力是否正常。 三、汽轮机热态起动
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工业汽轮机的热态起动,是指汽轮机在未完全冷却的状态下再行起动。热态和冷态 的划分, 视不同机组而异, 一般用汽轮机冷态起动时在额定转速下的金属温度做为界限, 下汽缸的外壁温度高于它的叫热态, 低于它的叫冷态。 不同机组的冷态起动额定转速下 的金属温度不同,一般约在 150~200℃之间。因此,一般规定下汽缸外壁温度在 150~200℃以上属于热态。工业汽轮机一般常用停机的时间长短来区分冷态与热态, 这个时间—般按制造厂家的规定。 一般认为,汽轮机停机后 2~12 小时,特别在停机后 5 小时以内,转子的热弯曲 最大,有些机组把这段时间规定为禁止重新起动时间,因此对热态起动应特别注意,必 须确保汽轮机的安全。各机组热态起动条件应按制造厂规定。当制造厂无规定时,下述 状态可作为热态起动, 即汽轮机因连锁误动作跳闸等原因汽轮机停机后立即或很快地恢 复运转;汽轮机停运 2 小时以内(此时下汽缸的汽室附近外壁温度大约在 150~200℃ 左右),盘车未中断准备很快起动以及因工艺或其他系统故障,汽轮机短时间低速暖机 运转而重新起动升速。有的机组热态起动的条件控制较严,起动前需测量转子晃动值, 一般转子的最大弯曲值不允许超过 0.03~0.04mm,上、下汽缸温差和胀差不允许超 过允许值,进汽参数应高于汽缸金属温度 50~l00℃,否则不允许热态起动。 热态起动的汽轮机应按热态升速曲线升速,以较快速度升速到调速器最低工作转 速,并将负荷加至停机前水平,升速中应严密监视振动情况。在振动值正常情况下,机 组尽量不做或少做速度停留, 逐步连续将转速升至调速器最低工作转速, 然后按上艺需 要提升转速和加负荷,汽轮机升速至额定转速后,经确认机组运转一切正常之后,就可 以按冷态起动要求带负荷。 热态起动具有一系列的特点,首先就是在起动之前机组金属部件已具有较高的温 度,其二就是起动升速过程中,不需要暖机,只要操作跟得上,就应尽快起动。但是, 由于汽轮机经过短时间停机各部件的金属温度都还比较高, 而且由于停机后各部件的冷 却速度不同而存在温差, 因此处于热态的汽轮机在起动前就存在着—定的热变形, 动静 部件间的间隙已经发生变化。 当起动前热变形超过允许值或起动过程中操作不当时, 将 造成动静部件的严重磨和大轴弯曲事故, 因此热起动时必须注意。 热态起动还有一个特
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点, 就是在起动之前汽缸和转子就已存在着一定的热弯曲变形, 汽轮机在停机中各部件 的冷却是不均匀的,汽轮机下部冷却的快,形成上下的温差,使汽缸和转子向上弯曲。 汽缸由于结构厚,保温良好,停机后只靠内部冷却,一般经 2~3 天或更长时间,上下 汽缸温度才能趋于一致。 转子的热弯曲自汽轮机停住时开始, 随着上下部温差的增大而 逐渐增加,经过一定时间后转子弯曲达到最大值,继续冷却后,又逐渐缩小。当经过一 定时间汽轮机完全冷却后,上下部温差消失,弯曲值也逐渐消失。汽缸上下部温差最大 时为 60℃甚至到 100℃,由此而产生的转子最大弯曲值可达到 0.1~0.3mm,此值大 于安全起动时所允许的最大弯曲。 每台机组在停机后达到最大热弯曲的时间 tmax, 。对安全起动具有重要意义,这个 时间应由运行经验加以确定,对于小型机组为停机后 1.5~2 小时,对于中等容量或较 大容量机组为 5~12 小时,对于更大容量和更高参数的机组时间更长,有的将近 30 小 时。 当转子处于最大弯曲时起动最为危险,这是因为:①转子转动可能引起动静部分的 碰擦, 产生大量热量, 使轴的两侧温差增大, 更加加大轴的弯曲, 弯曲加大又加剧碰擦, 形成恶性循环,将使转子在发热处产生塑性变形和永久性弯曲,造成事故。②由于转子 弯曲,转子重心偏离回转中心,使转子产生不平衡离心力,造成机组的强烈振动。振幅 的大小与转速的平方成正比,当汽轮机升速时,振幅增加很大,严重时会使汽轮机无法 继续升速。③造成汽封的磨损或损坏,增加漏汽量和轴向推力,可能发生转子轴位移过 大或推力轴承毁坏。 为了保证汽轮机在热态下安全起动,必须注意下列事项: ①严格遵守规定的再起动时间,避免在转子最大弯曲时起动,没有盘车装置或未按 规定投运盘车的机组, 不准在禁止起动时间内起动, 具体再起动时间按制造厂说明书规 定。 ②注意盘车。在停机后立即连续盘动转子,是缩短禁止起动时间,消除转子热弯曲 的有效方法。 定期盘车效果较连续盘车效果差, 它只能减少热弯曲, 而不能消除热弯曲。 定期盘车要定时地将转子盘转 180°。 如果有加热装置的话, 可用人为加热下汽缸的方
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法,来减少汽缸温差。热态起动前机组必须处于盘车状态,如果汽轮机跳闸停机后,不 能进行盘车,而又需要热态起动,则必须在跳闸后 5 分钟之内起动。如果当停机时, 打算不久即将再次起动,应当在转子静止到下次转子冲动前的一段时间内进行连续盘 车。 连续盘车时间对高压机组—般不应少于 3~8 小时, 中压机组不应小于 1~2 小时。 在此之后可改为定期盘车,在起动之前应再改为连续盘车。一般机组应在转子冲动前 2 小时进行连续盘车。如果跳闸停机后未盘车时间超过 2 小时,则汽轮机不得按热态方 式进行起动。 ③控制进汽温度必须符合要求,同时保证蒸汽量和主蒸汽管温度必须超出蒸汽饱和 温度 50℃以上。冲转汽轮机的温度,应当比当时汽轮机进汽部分的金属温度高出 30~ 55℃以上,这样可以避免由于汽温低于金属温度而使汽轮机产生冷却现象。这样既可 以缩短起动时间,也可以避免转子产生急剧收缩,以免造成通汽部分轴向动、静部分间 隙消失。 为了使蒸汽温度达到要求, 热态起动时暖管必须充分, 这样新汽进入汽轮机时, 温度不会下降很多。 ④高压汽轮机热态起动时,应严格监督调节段附近上下汽缸的温差,在冲动转子前 不应超过 50℃。 ⑤对热态起动的机组,应在盘车状态下先向轴封送汽,然后再起动抽气器抽真空。 这样轴封段转子不致被冷空气所冷却, 免得局部收缩, 引起前几级动叶片进汽侧轴向间 隙减小。对盘转中的转子,提前供给轴封蒸汽,还可以迅速建立真空,缩短起动时间, 转子又不会产生热弯曲。 但要注意, 送往前轴封的蒸汽温度应当采用制造厂规定的上限 数值,以免蒸汽温度比金属温度低的过多,导致转子收缩太大。 ⑥冲转后,当检查机组—切正常时,应在起动过程中适当加快升速和带负荷速度, 避免使原来在较高温度状态下的部件急剧冷却。 热态起动时, 从金属温差和汽轮机轴向 间隙的观点出发,快速起动和快速带负荷,对汽轮机来说是安全的,采取较慢的速度对 机组反而不利。 热态机组再起动时, 为了防止汽缸金属温度下降, 部件冷却收缩而使机组产生振动, 应当根据再起动前汽缸温度, 在同一机组的冷态起动曲线上找出与此温度相对应的工况
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点,这个工况就是该次热态起动的起始工况。冲动转子后,升速、加负荷时,减少在这 工况点之前的一切不必要的停留,除作必要的检查工作必须停留之外,快速地以 200~300r/min 的升速速度,把转速升到起始工况。到起始工况后,汽轮机的加热已 符合金属温度变化的要求, 因此下步继续升速、 加负荷就可以完全按冷态起动的要求进 行。即达到起始工况点后,继续升速,加负荷便可按冷态升速曲线进行了。根据上述道 理, —般制造厂家都给出停机后再起动的升速曲线, 往往与冷态起动升速曲线同时给在 同—图表之中。 ⑦加强监视机组振动和轴位移。振动是由转子弯曲,轴向、径向间隙消失,动静部 分碰擦,机组中心偏斜等原因所引起的。在热态起动中,这些问题发生的可能要比冷态 起动为多。如果发现较大的振动,应立即降速,查清原因并消除后方可升速,如果振动 过大达到“高高”报警值,则应拉闸停机,待重新检查转子弯曲,采取措施,消除振动 原因后,才可以重新起动机组。 热态起动时机组很快就可以达到额定转速,油温如果低于正常运行的温度,则可能 由于油膜不稳引起振动,引起动静间隙变化,转子弯曲,机组中心偏斜,从而导致严重 后果。所以在冲转前,将油温加热到正常运行的油温,达到 35~45℃。 ⑧加强准备工作。 热态起动过程快, 要求机组保温良好, 不使转子及汽缸温差过大, 要求操作熟练、准确和迅速。起动前尽量做好一切准备工作,在起动过程中,系统的切 换操作减到最少,与其他单位加强联系配合好。 四、运行 蒸汽品质 由于蒸汽中含有杂质而引起的积垢在汽轮机中不仅造成热力方面和机械方面的损 失,而且在含有氯化物时还可能造成叶片的折断。为此在蒸汽中不得含有氯和氯化物, 氯的含量达到 0.0025%时已能产生有害的作用, 特别是对制造叶片用的耐高温钢产生显 著的有害作用, 侵蚀性的积垢所引起的腐蚀应力首先在蒸汽湿度开始形成的范围内对叶 片材料的弯曲交变强度产生不利的影响。 我国水电部对锅炉给水和蒸汽品质制订了有关 的标准。 蒸汽温度 在较长时间蒸汽超温的影响下,会造成汽轮机各部件材料强度下降。同时,减少了 部件的寿命。 蒸汽温度的变化速度对汽轮机部件的寿命也同样有很大的影响。 蒸汽温度
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变化速度及绝对值越大, 瞬时叠加到基本应力上去的附加应力越大。 由蒸汽温度变化引 起的附加热应力和基本应力一起,会导致机组部件,特别是汽缸的弹性变形,常常也会 出现塑性变形和裂纹。将严重威胁汽轮机的安全运行。 汽轮机油 汽轮机油包含各种附加成分,如防老化剂,防腐蚀剂和除泡沫剂等,添加这些成分 不得影响油的空气分离能力。 因为当油内细微分布的空气超过一定程度时将会导致油泵 运行、润滑和液压调节的困难。汽轮机油需定期化验,如油质出现不合格,需立即采取 相应的措施。由于汽轮机蒸汽易漏入润滑油中,所以油箱要加强脱水。 五、汽轮机的停机 工业汽轮机的停机,是一个复杂的变化过程,如果操作不当会引起一些严重后果, 因此制造厂和运行厂都对停机操作制订明确的规程,必须严格遵守。 停机一般有两种, 一种是根据生产计划, 事先已做好准备, 或者根据机组运行情况, 需要停机处理,已经与有关部门联系并得到批准。这种有计划、有目的,有准备的停机 叫做“正常停机”或“计划停机” 。另一种是在机组运行中,根据设备状态,因设备故 障或发生事故不能继续运转,需要强迫停机;或者工艺系统发现问题,上级指示主机马 上停机,以确保生产安全。这种无计划,无准备的停机,叫做“紧急停机” 。 汽轮机的停机过程是一个降温过程、冷却过程,随着机组温度的下降,各部件受到 不均匀的冷却,也将产生热变形和热应力,但与起动过程所产生的情况相反,因此停机 时降速、减负荷速度应当比升速、升负荷速度为小。停机的降速、减负荷过程中,新蒸 汽参数可以维持额定值保持不变,而用减小进汽量的办法来降速、减负荷,—般的常规 停机都是这样。另外一种方法可以随着负荷的减少,而逐渐降低新汽的压力和温度,这 种叫“滑参数停机” 。从热变形和热应力的角度出发,滑参数停机对机组有利,但给锅 炉供汽带来不少麻烦,紧急停机时根本无法实现这种方式。 在正常停机中,根据不同的停机目的,在运行操作上也应有所不同,停机后所保持 的汽缸金属温度水平也不同。如果只需要短时间停机,很快需要再起动的话,这时要求 汽缸金属温度维持在较高水平,停机时可以用较快的速度减负荷,降速,大多数汽轮机 可以在 30 分钟内均匀地降速、减负荷,安全停机,不会产生过大的热应力。如果机组 停机后,需要长时间停运或者属于计划大修停机,一般要求停机后汽缸金属温度较低, 以便及早开工检修,缩短工期,这时可以采用滑参数停机,也可以采用额定参数停机。
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在这种停机过程中应在不同的转速负荷下适当的停留运转, 也可把汽缸金属温度降低一 些。 为了保证机组的安全,减负荷速度应有—定的控制,控制数值主要取决于汽缸金属 允许的温度下降速度,一般要求每分钟下降不得超过 1.5℃。为了保证这个降温速度, 在下降一定转速后必须停留一段时间, 使汽缸和转子的温度均匀降低。 在各个转速阶段 的运行时间和降速速度, 原则上可以按升速曲线的逆过程进行。 在不同的转速阶段运行 —段时间, 逐渐分阶段降速, 直至停机, 这对机组的安全是有好处的。 在减负荷过程中, 不宜在低负荷或空负荷低转速下维持长时间的运行。 对柔性转子降速过程与升速过程一样,都要通过临界转速区,通过前应做好准备, 通过后要认真检查,在临界转速区不得停留,应快速通过。 在减负荷降速过程中, 应当做好压缩机的防喘振准备工作, 应当采取 “降速先降压” 的原则。即在降速之前,根据压缩机的特性曲线,校对下个转速下对应的喘振流量极限 值,降速后运行点不要落在喘振区内。根据每个压缩机的特点,降速前采取卸压、防喘 措施,如打开旁通阀使气体打循环或打开放空阀等。在紧急停机时要注意,应首先安排 好压缩机的防喘工作, 切断工艺系统, 然后再打闸停机, 否则系统内的高压气体会倒流, 引起压缩机的喘振和轴承的烧毁。 减负荷过程中要注意调整冷凝器的水位,一般应开大凝结水再循环阀,当转速下降 到大约为正常转速的 1/2 时,开始逐渐降低真空。可关小抽气器,当转速降至大约为 正常转速的 l/3 左右时, 可停用抽气器, 以使当转速降至零时, 真空也正常降至为零。 轴封供汽不可过早停供,以防大量冷空气漏入汽轮机汽缸内,发生转子轴封段局部 急速冷却,严重时会造成轴封磨损。—般当真空降至为零时,才停供轴封供汽,这样可 使汽缸内外压力相当,冷空气不会进入汽缸。 降速过程中要保证一定的真空,目的是为了将机内湿汽抽出,保持机内的干燥,防 止停机期间发生腐蚀。短期停机的保养要求不高,可以在转速降至为零之前,就可以使 真空降至为零以加速停机。 在停机时,转子的摩擦鼓风产生热量,但此时已停上供汽,汽缸内部得不到蒸汽的 冷却,因此停机过程中,排汽缸温度反而会上升,甚至可达到 120℃以上。有的机组在
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排汽口装有喷水减温装置供停机时使用, 以防排汽口及冷凝器温度过高。 当转子完全停 止转动后, 盘车装置应当立即起动进行盘车, 以减少或消除转子在静止后由于汽缸本体 上下部冷却速度不同而引起的转子热弯曲,为下一次起动创造良好的条件。 停机后辅助油泵需要继续运行,以保证盘车时轴承润滑油的供应,同时也为了带走 高温的汽缸沿轴颈向轴承箱中部件散发的热量, 以防轴承乌金过热。 直到轴承出口油温 达到规定数值,并不再升高时,才能停用辅助油泵。对于高压汽轮机,油系统运行时间 不应少于 8 小时;对中低压、中小容量汽轮机,油系统运行时间一般不少于 4 小时。 一般当机组轴承温度低于 43℃,轴承出口油温降到 38℃以下时,才可以停运油系统。 停机后系统中仍有疏水排向冷凝器,因此停机后一段时间内,仍要维持凝结水泵的 继续运行,继续使冷却水通过冷凝器。在短时间内即需起动的机组,凝结水泵和冷却水 泵没有必要停运。对短时间内不再起动的机组,当确认冷凝器无任何水源进入后,才可 以停止凝结水泵的运行。 停机后应严防高温蒸汽从各管道漏入汽轮机内部,否则可以使上下汽缸温差过大, 可能造成轴的弯曲。 停机后要严防设备发生腐蚀,必须保证关严各汽,水系统阀门,全开防腐蚀阀门、 导管和排大气疏水阀,排除与汽轮机和压缩机缸体相联结的管道和缸体低洼处的积水。 根据各机组的实际情况,有时还要堵塞某些蒸汽和疏水管路,某些部件还要涂抹油层。 气温较低的北方各厂, 冬季停机后应做好防冻工作, 对室外设备和管道应特别注意, 如所有设备和管道的放水阀,如冷油器、中间冷却器,冷凝器和汽水管道等。 1、正常停机主要程序 a、停机前准备 ①与主控制室及有关部门联系。 ②盘车电动机空转试验,转动正常,以便转子静止时立即投入连续盘车,避免转子 发生热弯曲。 ③检查主汽阀,向关闭方向稍微活动一下,主汽阀动作灵活不卡涩。 ④检查压缩机各段及管线阀门开度状况,各放空阀或回流阀量控制阀及防喘振装置 等,确认处于正常状态。
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b、减负荷 ①与主控制室联系,做好工艺系统方面的减负荷准备。 ②接到停车通知后, 关闭压缩机送气阀, 同时缓慢打开有关的回流控制阀或放空阀, 使气体全部进行循环或放空,使压缩机与工艺系统切断。 ③由主控制室或现场用手动汽轮机调速器或起动器将汽轮机降速到调速器最低工 作转速,降速缓慢均匀,打开所有的防喘振阀和回流阀。开阀顺序与关阀顺序相反,应 先开高压后开低压。 阀的开关都必须缓慢进行, 防止因关得太快而使压升比超高造成喘 振, 也要防止因回流阀打开过快而引起前一段入口压强在短时间内过高而造成转产轴向 力过大,使止推轴承损坏。整个降速、停机过程应按升速曲线的逆过程进行,在各转速 阶段停留一定时间。 ④准备通过临界转速区和共振区,对机组各部分状况进行一次全面检查,倾听内部 声音。 ⑤快速通过临界转速区,在临界转速区和共振区附近不得停留。转速低于 70%临 界转速区时,可停留运行一段时间,对机组进行全面检查,尤其注意机组的振动、轴向 位移和差胀。 ⑥用起动器或主汽阀手动降速,降到 500r/min 左右再运行 30 分钟左右,低速 运行时间不应太长。 c、调整汽轮机轴封密封蒸汽压力 随着负荷的变化,要调整密封蒸汽压力,以维

持轴封的正常工作,防止冷空气进入轴封。 d、检查冷凝器 再循环管阀门。 e、停机 ①在 500r/min 左右运行 30 分钟后,用手打闸停机或迅速关闭主汽阀停机,要 注意主汽阀—定要关严。 注意记录从打闸到转子全停的惰走时间, 惰走时注意倾听机内 声音。 惰走曲线的形状或悄走时间标志着转子转速的下降速度, 它与机组转子的惯性力 矩、摩擦鼓风损失以及机组的机械损失有关。如果惰走时间急剧缩短,则说明转子发生
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检查冷凝器水位和水位控制器,当负荷降到—定程度之后,稍开

碰擦或卡涩,必须迅速处理;如果惰走时间显著增加,则说明新汽管道或抽汽管道阀门 不严,有蒸汽漏入汽缸。为了简化操作,在一般情况下只记录惰走时间,但在大、小修 前停机时,应做惰走曲线,在大、小修之后停机时,也应当做惰走曲线,以便比较判定 机组的技术状态。 ②停止抽气器运行。应先关空气阀,后关蒸汽阀,停止轴封供汽,停止轴封蒸汽器, 当转子完全静止时,真空应当大致低到零。 ③如果要求加速停机, 应破坏真空, 为此应打开真空破坏阀, 并停止向抽气器送汽。 f、盘车装置运转 转子刚停就应盘车。没有盘车装置的汽轮机停机 4 小时内每 30 分钟应人工盘转 90°,保持间断盘车,4 小时以后,可以每隔 1 小时盘转 1 次。停车 后盘车,由于润滑条件不良,不利于保护轴颈和轴承,故停机后盘车时间不宜过长,停 机后连续盘车时间一般以 8~16 小时为宜。盘车时注意润滑油温度,在冷却后油温应 为 30~40℃。如果油温过低,则应当调整油冷器的冷却水量。 g、停辅助水泵 停凝结水泵后,在转子停止约 1 小时,排汽缸的温度降到 50℃

以下,可停复水器或凝汽空冷。如果暂时停机,复水器或凝汽空冷可不停。如果转子静 止后,通过轴承的油温已降到 40℃,可停供冷油器的冷却水。 h、停运压缩机各中间冷却器 i、打开各疏水阀 j、盘车装置停运 器可以不停。 k、油系统停运 转子静止后,辅助油泵应连续运转一段时间,以便冷却轴颈、轴 —般停机后 48 小时才可停止盘车。如果是暂时停车,则盘车

承和供盘车润滑,—般当油温降到 30℃以下可停运辅助油泵。如果发现轴承温度上升 可再起动油系统。如果暂时停机,油系统可以不停。 l、压缩机卸压、排放 如果机组要长期停机,在把进出口阀都关闭以后,应使机
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内气体降至常压,并用氮气进一步再用空气置换后,才能停油系统。关闭与汽轮机相通 的所有汽、水系统管路上的切断阀,防止汽、水进入汽轮机,特别注意关闭主汽阀前面 的蒸汽截上阀。 m、关闭所有控制器、警报器及保安跳闸系统 n、防腐、防冻 2、紧急停机 根据现场生产情况和机组运行情况,在发生特殊非常情况或接到上级指示后,需要 立即停机,以确保机组的安全或生产安全,这时操作人员应当沉着冷静,迅速地采取措 施,实行紧急停机。 a、紧急停机的条件 究竟在什么情况下紧急停机,这需要根据各机组的用途、生 较长期停止运行的机组,应进一步考虑防腐、防冻等保护措施。

产中所处的位置和各使用部门的具体规定执行。 但对一般汽轮机压缩机组而言, 在下述 情况下应当采取紧急停车措施,立即打闸停机,破坏真空,并向主控制室和有关部门联 系。 ①蒸汽、电、冷却气和仪表气源以及压缩工艺气体等突然中断。 ②汽轮机超速,转速升到危急保安器动作转速而保安跳闸系统不动作。 ③抽汽管线上安全阀启跳后不能自动复位,处理有危险。 ④机组发生强烈振动,超过极限值,保安系统不动作。 ⑤能明显地听到从设备中发出金属响声。 ⑥发生水冲击。 ⑦轴封内发生火花。 ⑧油箱内油位突然降低到最低油位以下。 ⑨油系统着火,并不能很快扑灭。 ⑩油压过低,而保安系统不动作。 ⑾机组任何一个轴承或轴承出口油温急剧升高,超过极限值,而保安系统不动作。 ⑿轴承内冒烟。 ⒀主蒸汽管道破裂。 ⒁转子轴向位移突然超过规定极限值,而保安系统不动作。
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⒂冷凝器真空下降到规定值以下而不能恢复。 ⒃压缩机发生严重喘振而不能消除。 ⒄压缩机密封系统突然漏气,密封油系统故障不能排除。 ⒅压缩机系统和控制仪表系统发生严重故障而不能继续运行。 ⒆主蒸汽中断或温度、压力超过规定极限数值,通知锅炉岗位采取措施无效。 ⒇机组调节控制系统发生严重故障,机组失控而不能继续运行。 (21)机组断轴或断联轴器。 (22)油管、主蒸汽管、工艺管道破裂或法兰弛开而不能堵住泄漏处,又无法消除。 (23)各使用单位、工艺系统发生规定紧急停机情况,工艺系统发生事故。 (24)机组及其附属管道发生着火、爆炸等恶性事故。 (25)出现威胁机组和运行人员人身安全的意外情况等。 b、紧急停机的操作 在机组发生故障,自动保安系统又不起作用,机组不能继续

运行,或接上级指示需要立即停机时,操作要点如: ①手打危急保安器或其他跳闸机构,切断蒸汽进入汽轮机的一切通路,必要时应当 迅速破坏真空(打开真空破坏阀)。 ②打闸同时,要检查自动主汽阀、调节汽阀和抽汽逆止阀是否关闭,检查压缩机回 流旁通阀、放空阀足否全开。如果防喘振控制阀不能自动打开,需要迅速打开旁通阀或 放空阀以防止喘振。检查送气管线上的逆止阀是否关闭,以防止气体的倒流。 ③有备用机时,在汽轮机组拉闸之前,应将备用机组起动开关拨到“自动起动”位 置,以便汽轮机打闸停机后,备用机组立即投运。 ④向上控制室及有关上级和其他岗位迅速报告机组停机。 ⑥根据需要起动辅助油泵。 ⑥完成操作规程所规定的其他操作。

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第八节

工业汽轮机的故障处理

在实际运行中,由于各种因素的影响,机器永久完全正常运转是不可能的,要求绝 对不出故障也是难以作到的。有些故障的出现,不是运行操作方面的原因,而是由其他 原因造成的,诸如设备本身的质量、外界的影响、自然条件、偶然原因等。但是应当做 到少出故障,不出大故障;即使出现故障后,也能采取措施,使故障所造成的损失减少 到最小程度。 更主要的是我们应当尽量做到预先防止故障的发生, 将故障消灭在萌芽状 态,防患于未然。 在机组发生故障或事故时,特别应当注意下述问题: 发生故障时,运行人员应迅速解除对人身和设备的危险,找出发生故障的原因,消 除故障,同时注意保持非故障设备的运行。 在处理故障时, 运行人员必须坚守岗位, 集中全部精力来力争保持机组的正常运行, 消除所有的不正常情况,正确、迅速地向上级报告,并迅速准确地执行命令。 消灭事故时,动作应当迅速、正确,不应急躁、慌张,否则不但不能消除故障,反 而更会使故障扩大。 一、主蒸汽参数不符合规定 主蒸汽(也叫新汽)的温度和压力不符合规定,对汽轮机组对性能、强度和安全可靠 性以及使用寿命等,都具有很大的影响,甚至可能造成事故,因此必须严格控制。关于 工业汽轮机主蒸汽参数偏离额定规范时的处理方法, 目前尚未现行规范, 但可参考我国 电力部制定的电站汽轮机的规定。 1.中温中压机组 蒸汽压力允许在规定压力土 0.5 表压范围内变化。比规定汽压超过 0.5~2.0 表压 时,通知锅炉迅速降压。超过 2.0 表压后,应关小主汽阀或总汽阀节流降压,以保持汽 轮机前的蒸汽压力正常。如果节流无效,则应和主控制室联系故障停机。比规定压力降 低 0.5~3.0 表压时,应通知锅炉升压。降低 5.0 表压后应根据制造厂规定及具体情况 降低负荷。当继续降低到制造厂规定停机的数值时,应联系故障停机。 蒸汽温度允许在规定汽温±5℃范围内变化。 比规定温度超过 5~10℃时, 通知锅炉 降温;超过 10~25℃以上,或在这一温度下连续运行 30 分钟以后仍不能降低时,可通 知故障停机;超过极限温度运行时间全年不应超过 20 小时。比规定汽温降低 5~20℃
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时,通知锅炉升高温度;降低 20℃后,根据制造厂规定及具体情况减负荷;根据汽温 下降温度及时打开主蒸汽管上的疏水阀和汽室上的疏水阀。 温度和压力同时达到高限时,每次连续运行时间不应超过 15~30 分钟,全年不应 超过 20 分钟。 2.高温高压机组 蒸汽压力允许在规定汽压±2 表压范围内变化。 比规定汽压超过 2~5 表压时, 通知 锅炉降压;超过 5 个表压以上,关小主汽阀或总汽阀进行节流降压,保持汽轮机前压力 正常;当节流无效时,应和主控制室联系故障停机。比规定压力降低 2~5 表压,通知 锅炉升压; 降低 5 表压以下时根据具体情况和制造厂规定减负荷; 汽压继续降低到制造 厂规定停机数值或降低到保证用汽设备正常运行的最低汽压以下时,联系故障停机。 蒸汽温度允许在规定温度±5℃(或 ?10 ℃)范围以内变化。比规定温度超过 5~10℃ 时通知锅炉降温;超过 10℃以上,或在这一温度下运行 15~30 分钟后(全年不应超过 20 小时)仍不能降低时,联系故障停机。比规定温度降低 5~20℃时通知锅炉升温,继 续降低超过 25℃后根据具体情况及制造厂规定减负荷;根据下降温度应及时打开主蒸 汽管上和汽缸上的疏水阀门。 温度和压力同时到达高限时,每次连续运行时间不应超过 15~30 分钟,全年不应超 过 20 分钟。 二、冷凝器中真空降落 冷凝式汽轮机组真空下降常有发生,不仅会使机组效率降低,而且会使机组输出功 率下降,影响驱动的压缩机和泵等设备的工作性能,真空降落常会造成机组停机事故。 1. 冷凝器中真空允许变化数值 我国电站用冷凝式汽轮机规定的真空值比较高,一般都在 650mmHg 以上,要求也比 较严格, 在额定负荷的 40%以上时, 650mmHg; 为 额定负荷的 20%~40%, 600mmHg; 为 额定负荷 0%~20%,为 540mmHg;无负荷,为 450mmHg,在上述真空下,汽轮机运行 时间不应超过 30 分钟,如果超过 30 分钟真空并不升高,应继续降低负荷。 有时虽然真空下降,运行—段时间后也不见升高,但在下述情况下也允许机组暂时 维持原负荷运行,并应在最短时间内迅速检查,力求尽快消除真空降低的故障;①真空 可以维持在一定程度不继续下降,②振动值正常,③推力轴承瓦块乌金温度正常,④监 视段压力不超过规定数值,⑤真空下降,排汽温度升高后轴封径向不致发生摩擦。冷凝
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式工业汽轮机额定的真空值较电站汽轮机为低,其真空允许变化数值目前尚无严格规 定,可参照制造厂说明执行。 汽轮机的排汽室温度,在真空下降、负荷降低时应当予以注意。我国电力部规定在 空负荷运行时排汽室温度不应超过 100~120℃;带负荷时,不应超过 60~70℃。 2.真空急剧下降 经过迅速查对,发现真空确实急剧下降时,应采取的措施是:①迅速检查冷凝器循 环水入口压力和出口压力,检查循环水泵是否有故障;采用空冷冷凝时,需检查空冷的 运行情况是否良好。②检查轴封蒸汽压力,若有不足则可能引起空气漏入,造成真空下 降;⑧检查凝结水管路上的压力,查清凝结水泵是否发生故障;④设法降低负荷,使被 驱动机负荷下降或降低转速, 如果负荷已经减到最低, 而真空继续降低到制造厂规定数 值或 450mmHg 以下时,没有恢复好转趋势时,应及时联系故障停机,处理应当及时,防 止排大气安全阀动作。 3.真空缓慢下降 经过查对核实冷凝器真空在逐渐缓慢下降时, 一般应采取的措施是: ①起动备用(辅 助)抽气器,②根据具体情况减低负荷,⑧当真空降到 600mmHg 时,投入起动抽气器, ④检查冷凝器循环水情况,或空冷运行情况,⑤检查轴封蒸汽压力,⑥检查凝结水泵出 口压力,⑦检查主抽气器各段蒸汽压力,⑧查看水封供水情况,⑨检查大气安全阀和真 空破坏阀门情况,水封是否中断,⑩检查冷凝器水位和疏水箱水位。在检查真空降落时 应注意, 真空逐渐下降是不易发现的, 运行人员从任一表计上发现真空比规定数值降低 10mmHg,应马上用不同表计进行核对,最好将水银真空计或排汽压力表与排汽温度表 进行核对,如核对结果确属真空下降,则应报告有关部门并采取措施。 4、真空降落的主要原因 (1)循环水中断 循环冷却水中断可以引起真空急剧下降,此时真空表指示回零,循 环水泵出口侧压力急剧下降, 凉水塔无水流落, 查其原因可能是循环水泵或其驱动机故 障造成,因此应当检查水泵及其,驱动机,并设法排除其故障。 当循环水中断时,应迅速去掉汽轮机的负荷,并做好被驱动机方面的工作。如果有 备用水源,应及时向冷油器供水。当真空降到允许的极限值时,应进行故障停机。如果 循环水中断使冷凝器超过正常温度, 应及时停机并关闭循环水入口阀门; 如果恢复循环 水供应的话,一般应等到冷凝器冷却到 50℃左右时,再往冷凝器送循环水,否则将使 冷凝器受到急剧冷却,造成铜管胀口松漏。
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(2)循环水量不足 循环水量不足,将引起真空逐渐降落,循环水出口和入口温度增 大,造成循环水量不足的原因主要是循环水泵或驱动机出现故障。冷凝器阻塞,流动阻 力增大,应进行清扫。此外还可能是循环水出水管堵塞。 (3)冷凝器满水 冷凝器汽侧空间水位过高或满水,主要是水位升高后,淹没下边一 部铜管,减少了凝汽器的冷却面积,使汽轮机排汽压力升高。造成冷凝器满水的主要原 因是凝结水泵故障或冷凝器铜管破裂、 备用凝结水泵的逆止阀门损坏或不严, 水从备用 泵倒流回到冷却器。 (4)冷凝器冷却表面积垢 冷凝器冷却表面积垢,对真空的影响是逐渐积累和增加, 查其原因主要是循环水水质不良, 在铜管内壁或管板上沉积一层软质的有机垢或硬质的 无机垢。这些垢层严重地降低铜管的传热能力,影响冷却效果,此外还减少了铜管的通 流面积,增加了流动阻力,减少了冷却水的流量,降低冷却效果。改进的基本措施是改 善水质,严格控制水质指标。当积垢过多,真空下降过大时,应进行清洗。 (5)采用空冷的凝汽系统中,空冷风机的皮带变松,导致转速变慢,冷却风量不足, 也将导致真空下降。 (6)真空系统及冷凝设备不严密 真空系统与凝汽设备不严密会使漏气量增多,真空 下降。在运行中要查找漏气原因和地点,并设法予以消除。 三、转子轴向位移过大 汽轮机与被驱动的工作机械的转子轴向位置直接影响推力轴承工作的安全和转子 与静子之间的轴向间隙。 当发现轴向位移逐渐增大时, 应特别注意检查推力轴承推力瓦 乌金温度和推力轴承的出口油温, 经常检查汽轮机运行情况和倾听机组有无异音, 注意 有无振动。 当轴向位移超过正常数值时,应迅速减少负荷,使轴向位移降低到额定数值以下。 在降负荷时,如果驱动的是离心式压缩机,则一定要避免压缩机发生喘振,也要注意不 要使转速靠近临界转速; 认真检查推力轴承出口油温和推力瓦乌金温度; 检查汽轮机有 无振动, 并倾听汽轮机内部及轴封处有无不正常的声音; 测定汽轮机及工作机械各轴承 的振动。采取措施后,如轴向位移继续增大,并伴有不正常的声响、噪音和振动,或者 机组已在空负荷运行,轴向位移仍然超过极限数值时,应当迅速紧急停机,破坏真空, 并事先做好压缩机方面工作。 四、水冲击 当汽轮机进汽温度过低时,汽轮机末几级将进入湿蒸汽区工作,此时蒸汽中含的水
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滴将加剧对叶片的侵蚀和腐蚀, 使机组的经济性和安全性都有所降低。 如果进汽温度急 剧下降达到某一程度,汽轮机进汽将大量带水,就会发生“水冲击” ,使大量水滴撞击 叶背,对汽轮机产生制动作用,使转速下降,出力显著减少,使叶片所受应力增大,严 重时会发生折断;轴向推力增大,严重时会使推力轴承的轴瓦乌金熔化,可能造成通流 部分的严重磨损和碰撞。由于水冲击事故的危害极大,而且事故发展很快,因此处理必 须迅速果断,并且熟悉和正确判断水冲击事故的征象和预兆。 水冲击的主要征象是:①进汽温度急剧降低,②从汽管法兰盘、轴封冒汽信号管、 轴封、 汽缸接合面等处冒出白色湿蒸汽或溅出水滴, ③可以清楚地听到蒸汽管内有水击 声,④机组振动加剧,⑤转子轴向位移增大,⑥机内有水滴撞击金属响声,⑦推力轴承 推力瓦块乌金温度增高,⑧推力轴承出油温度升高,⑨冷凝器内压力升高,真空恶化。 以上征象不一定同时出现,当发现水冲击征象时,必须采取迅速而果断的措施,否则将 会引起严重的设备损坏,如推力轴承轴瓦熔化、迷宫式轴封破损、叶片碰坏等。 确认发生水冲击时,应采取下列措施:①立即紧急停机,迅速破坏真空,②将汽轮 机蒸汽管道和汽轮机本体的疏水阀门全部打开, ③正确记录转子的惰走时间及惰走时真 空的变化,以判定汽轮机内部有无损坏,④在惰走时仔细倾听汽轮机内部声响,⑤检查 推力轴承乌金温度和润滑油回油温度, 以判定推力轴承是否熔化, ⑥测量轴向位移数值。 如果在汽轮机隋走时间并未听出异音和发现转动部分有摩擦情况,同时汽轮机隋走 情况正常,推力轴承乌金温度和出口油温正常,轴向位移也正常时,则可继续起动汽轮 机,但需要开大蒸汽管的直接疏水。重新提升转速时,应当特别小心,仔细倾听内部声 音。如果汽轮机起动正常,可以带上负荷。带负荷时,应当随时检视轴向位移和推力轴 承乌金温度、出口油温和转子、汽缸差胀数值。当重新起动汽轮机时,如果发现汽轮机 内部有异声和转动部分发生摩擦,应当立即停止起动,停机检查内部。 如果在水冲击时,推力轴承乌金温度和出口油温升高,轴向位移超过规定的极限数 值,或隋走时间较正常缩短,则必须停机检查推力轴承,并根据推力轴承的状态,决定 汽轮机是否需要打开检修。 当事故停机时, 如发现汽轮机内部有异音和转动部分发生摩 擦,应当打开汽轮机,进行检查。 引起水冲击的原因, 一般多是由于锅炉方面运行不正常, 如锅炉负荷突然增加过多, 锅炉给水过多,锅炉内水位超过正常,炉水品质不良引起“汽水共腾” ,锅炉及汽包和 过热器操作不当,减温器操作不当等等。此外,汽轮机水冲击的重要原因是疏水系统不 良或疏水操作不当,或者暖管工作未按要求进行,都会造成水冲击。
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防止水冲击的主要措施:①当蒸汽温度和压力不稳定时,尽量不起动汽轮机,如果 在运行中发生蒸汽温度和压力波动, 必须监视机组的运行情况; ②当锅炉并入运行或者 把蒸汽母管从一根更换为另一根时, 锅炉方面应当事先通知汽轮机操作人员, 汽轮机操 作人员应密切注视机组运行状况;③除了在暖机、暖管时注意疏水外,在每次新蒸汽温 度显著降低,或者发现有水冲击迹象时,都应打开直接疏水阀;④汽轮机和管路应当设 有汽水分离器或其他疏水设备,并经常检查它们的工作性能,如发现动作不灵,应及时 修理;⑤在汽轮机停用后开始起动之前,应当开放所有疏水阀门,当汽轮机已经升速并 带上负荷后再关闭。 五、异常振动 汽轮机的正常振动(微量振动)是不可避免的,尤其是转子通过临界转速区时,振动 将会加剧, 这些振动如果没有超出允许范围都认为是正常的。 如果运行中振动超过正常 范围,则说明机器出了毛病,因此振动是判断机组运行状态的一个标志,在运行中应当 通过各种手段(听棒、测振仪表)来监视、判断。 1、振动的原因 判断异常振动因素比较复杂,但从形成原因方面来看可分成三大类。 (1)结构方面的原因 与机器的设计、结构方面的缺点有关。这部分原因是由制造厂 带来的,应从结构设计方面进行改进,才能克服。 (2)安装方面的原因 这种原因造成的振动会随着运行继续而加剧,诸如转动部分平 衡的不正确或运行中遭到破坏; 汽轮机与工作机械等对中不良, 机组附属转动件如调速 器、主轴带动的油泵和危急保安器等部件平衡不良,安装不佳;受热的机件安装不当, 热态时热膨胀、热变形受阻,破坏平衡;某些机件配合不符合要求,如轴封片与轴颈配 合过紧,受热时摩擦发热,轴弯曲;轴承安装不当,间隙不合适,油膜易破坏;基础不 良或下沉。 (3)运行方面的原因 汽轮机在起动前预热不充分或者不正确,因而造成汽轮机在起 动时转子处于弯曲状态, 或者中心不对; 固定在汽轮机和工作机械及联轴器上的某些转 动零部件松弛、变形或者位置移动,引起回转体的重心位置改变,加剧振动,如叶轮和 轴结合松动、 变形以及某些对重量要求严格的回转件更换而又未做平衡试验, 回转部件 的原有平衡被破坏,如叶片飞脱及叶片和叶轮的严重腐蚀,叶轮破损,轴封损坏,叶片 积垢,个别零件脱落以及静止和转动部分的摩擦;机壳的变形、起动前预热不均匀;轴 承润滑不够或不适当,油泵工作不稳定,或油膜不稳定;蒸汽管路对机组的作用力,使
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机组变形、移位;管路与机组联接不合要求;蒸汽温度过高;回转部分与固定部分之间 落入杂物。 2、采取的措施 当机组突然发生强烈振动应立即破坏真空,紧急停机。 在负荷变动的情况下,机组发生不大强烈的振动,需要降低负荷或转速,直到振动 消除为止,同时应当研究振动的原因,检查润滑油压是否下降,轴承进口油温是否过高 或过低,轴承出口油温是否过高,主蒸汽温度是否过高,主蒸汽温度是否降低到使湿蒸 汽进入汽轮机的程度;汽轮机汽缸膨胀情况是否正常。 汽轮机在起动时发现不太严重的振动时,需要急速降低转速,直到消除振动为止。 在此转速下中压机组可暖机 5~15 分钟, 高压机组可暖机 15~30 分钟, 然后再继续提升 转速。如果振动仍高则需要再度降低转速,重复同样操作,但最多不得多于 3 次,如仍 不能消除振动,则应停机检查。 运行人员如果不能弄清振动原因,其他一切正常,而振动不能消除时,应及时报告 上级,共同研究原因。 3、常见振动类型与处理 整台汽轮机发生单一的均匀振动。本原因是回转部分质量分布不均衡。振动的大小 与不平衡的程度有关,而且成正比。 ① 汽轮机、联轴器、齿轮变速箱对中不正确,应复查对中情况,进行热态找正。 ② 转子或其他转动件的弯曲值超标,造成动不平衡,需复查转子的弯曲值。 ③叶片积垢,破坏动平衡,需去除积垢。 ④叶片严重腐蚀或磨损,需更换叶片。 ⑤转子在起动时预热不均匀,不充分。这种振动往往发生在刚起动,转子处在弯曲 状态时。应当降低转速,加长低速暖机时间。 ⑥某些部件受力不合理,受到过大的应力或变形,产生不平衡的力,在检修时应当 检查各部件,看是否有变形,并设法矫正。 不是单一的均匀的振动,而是变化的周期性振动,空负荷时较轻,随着负荷的增加 而振动加剧。造成这种振动的原因主要是轴装的不合要求,联轴器联结偏心,底座、基 础和地基变形、 下沉的不均匀, 蒸汽管路由于受热变形, 管路压向汽轮机, 使机器受压。 此时针对各种情况进行处理,若属管路问题,则应使管路有充分的热膨胀措施。 振动频率和汽轮机或工作机械转速相同,转子轴向推力增大,推力轴承温度升高。
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造成这种振动的主要原因是由于转子、叶片或叶轮部分的问题,诸如叶片流道积垢,破 坏了叶片的质量平衡和转子的平衡;由于通道积垢,汽流通道变窄,因而使轴向推力加 大。针对这些现象,应当对汽轮机叶片表面进行清洗,可以不停机清洗,也可以停机揭 盖对叶片进行清洗;应当保证锅炉给水的质量使水质合乎标准,并注意锅炉运行情况。 当向汽轮机送入蒸汽时,有不正常声音,蒸汽温度急剧下降,汽轮机发生强烈的振 动。这种征象要特别注意,很可能是水被蒸汽带入汽轮机内发生水冲击;也可能是锅炉 或管道的结垢物、硬质颗粒被蒸汽带入汽轮机;也可能是汽轮机的进汽不均匀,调节系 统和调节阀门发生问题。发生这种征象时应当停机检查,查明原因,检查蒸汽过滤器, 此外还应利用检修机会把调节系统、配汽机构(如调节汽阀、提升杆等)调整好,对各个 尺寸及间隙应当进行校正。 当蒸汽达到一定温度时才产生振动,这种振动的原因主要是蒸汽管道安装不当。当 蒸汽温度达到一定值时,蒸汽管道发生高温变形,有作用力施加在汽轮机本体上。处理 这种振动的方法是要调整管路安装,消除蒸汽管路的热变形而产生的对机体的作用力。 当蒸汽温度超过设计规定的数值时,汽轮机产生强烈振动,造成这种现象的原因是 由于新蒸汽的过热度超过了设计规定值, 使机器许多部件所受的温度超过了设计所允许 达到的温度。蒸汽过热温度长时间超过设计允许值是非常危险的,应当严格监督控制。 如果发现上述征象,应当及时通知有关单位,将新蒸汽降温。 工作机械方面的原因也会给机组造成振动。汽轮机与工作机械同时串联在一起,有 时连地基、底座都成一整体,其工作机械方面的振动也影响汽轮机的振动,诸如机组各 缸不对中或对中质量不良, 工作机械转子不平衡, 联轴器平衡破坏以及机组管道安装不 好,形成应力,管道将力传给机组使机组发生位移,造成对中不良,特别是驱动机械为 压缩机时,压缩机发生喘振,更会影响机组发生强烈的振动。 六、叶片的损坏 叶片的损坏包括叶片的断落、裂纹、围带飞脱、拉筋开焊或断裂以及叶片冲蚀等。 运行中发生叶片及围带断落的一般征象是:①单个叶片或围带飞脱时,可能在汽轮 机通流部分发出尖锐而清晰的金属碰击声。 ②在叶片断落的同时, 伴随着机组突然发生 振动,但有时振动会很快消失。③当调节级叶片及围带飞脱堵在下一级静叶片时,将引 起调节级汽量压力升高, 同时推力轴承温度也略有升高。 ④当低压末级叶片脱落飞入冷 凝器内时,在冷凝器内将有较强的敲击响声,若打损铜管,循环水漏入凝结水中会引起 凝结水质恶化, 热水井水位增高, 凝结水过冷却度伴随增大。 ⑤叶片不对称脱落较多时,
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造成转子产生不平衡, 从而使机组振动明显增大。 ⑥某监视段后的某级叶片断裂脱落时, 可能使通流部分堵塞,造成监视段压力的升高。 造成叶片损伤断裂的原因很多,主要的有:①叶片或叶片组的振动特性不良,发生 共振现象,造成叶片或围带材料的疲劳断裂。②叶片制造质量不合格,诸如叶片上有凹 痕或裂纹,叶片厚度不规则的突变,叶片卷边,突变部分的过渡圆弧曲率半径不够而产 生应力集中。 ⑧新蒸汽温度经常过高或过低, 经常过低则使最末级叶片因湿度过大而受 水珠严重冲刷,机械强度降低;经常过高则使叶片产生蠕变,许用应力降低。④汽轮机 超负荷运行,将使最末一、二级叶片焓降增大而严重过负荷。⑤变转速运行,可使叶片 或叶片组落入共振区引起共振。⑥叶片严重结垢,使叶片所受离心力增大,通流面积减 小引起反动度增加,产生附加作用力而使叶片承受过大的应力。⑦开停车过程中,因操 作不当,出现过大胀差,致使汽轮机动、静两部分发生摩擦而使叶片受到损伤。⑧停机 后维护不当,如有少量蒸汽漏入汽缸,导致叶片的严重锈蚀而损坏。 在汽轮机运行中, 一旦出现叶片断落的征象时, 为了防止叶片损坏事故范围的扩大, 必须破坏真空紧急停机进行检查。 防止叶片损坏的措施是: ①调频叶片要严格控制变转 速运行的范围, 避免叶片落入共振区。 ②蒸汽参数和各段抽汽压力以及真空等的变化超 过制造厂规定的极限值时,应限制机组的负荷,防止通流部分过负荷。③尽量缩短或减 少汽轮机在低负荷下的运行, 防止调节级过负荷而损伤叶片。 ④注意汽轮机内有无异音, 并监视机组的振动情况, 以防动静部分发生摩擦碰撞。 ⑤保证汽轮机经常在规定的汽温、 汽压下运行。⑥加强化学监督,限制蒸汽中的含盐量。⑦长期停机应采取防腐措施。⑧ 在机组大修时,应全面检查通流部分损伤情况,对出现的缺陷认真研究,并及时更换不 合格的叶片,必要时进行叶片振动频率的测定,确保叶片质量,使运行能安全可靠。 七、油系统工作失常 机纽运行中必须密切注意油系统工作情况,按规定查看并记录油系统参数及有关设 备和管路的情况,常见的故障及处理如下: 1、主油泵工作失常 运行中主油泵的声音失常,但油系统中油压正常时,应仔细倾听主油泵及有关部件 的声音,注意油系统中油压的变化,将不正常情况上报,必要时切换备用油泵,情况严 重时可紧急停机。 2、油系统漏油 油系统的管道、阀门、冷油器等部件,可能因安装检修不良、机组振动以及误操作
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等原因引起油系统漏油, 其征象是油箱油位降低或油压下降, 或油箱油位及油压同时下 降。应根据不同的漏油情况进行不同的处理:①油压和油位同时降低时,可能是压力油 漏到油箱外, 此时应检查高压或低压油管是否破裂漏油, 同时应检查冷油器铜管是否破 裂(检查出口冷却水有无油花),发现上述情况应设法在运行中进行消除,或停用漏油部 分冷油器并向油箱补油至正常油位。 ②油压降低但油位不变, 可能是主油泵转速下降或 从压力油管漏油到油箱内, 也可能主油泵吸入侧滤网堵塞, 此时应检查主油泵转速及运 行情况,起动辅助油泵并检查辅助油泵的逆止阀是否严密;检查油箱、管路及各接头是 否漏油; 检查油系统中各滤网是否堵塞并设法消除, 如原因暂时不能查明可维持辅助油 泵运行,停下主油泵继续查找原因。③油位降低,但油压仍正常,可能从油箱的各种连 接管道漏到油箱外面, 如从净油器管道漏油到净油系统或轴承回油、 调节油回油管道漏 油到外面等。当检查油位计指示确实正确后,应立即找出漏油地点,设法消除漏油,必 要时进行补油。 如采取各种方法仍不能消除漏油现象时, 应在油箱油位未降到最低极限 油位之前,起动辅助油泵,进行故障停机。 3、轴承油温升高 轴承油温的升高有两种情况,即仅有一个轴承的油温升高和所有轴承油温均升高。 引起汽轮机组某一个轴承油温升高的原因可能是: ①杂质进入该轴承, 增大摩擦使轴承 发热油温升高。 ②该轴承进油管滤网被杂物堵塞使油量减少, 不能良好冷却而使轴承油 温升高。③轴瓦防转锁销钉被折断,轴瓦转动,使轴承进油口与进油管偏离,进油量减 少,甚致断油。④产生轴电流并击穿油膜。一旦轴承回油温度升高到规定值时,应紧急 停机。运行中所有轴承温度均升高时,首先应检查润滑油压和油量,若均为正常,则可 确认是冷油器工作失常所引起,例如冷油器操作顺序错误,切换冷油器时未放净空气, 冷油器冷却水量不足, 冷油器脏污传热不良或夏季冷却水温过高等。 对此应查明原因及 时进行相应处理。若是冷却水量不足引起油温升高,就应增加冷却水量。上述现象,也 可能是主油泵发生故障造成的,此时应起动辅助油泵并准备紧急停机。此外,也可能是 油系统中存积有空气, 导致主油泵进油中断, 出口油压不稳定, 而润滑油泵又没有联动, 甚至造成所有轴承发生缺油或断油。为防止轴承缺油断油事故,应采取一些预防措施: ①冷油器油侧的进、 出阀门应挂有明显的禁止操作警告牌。 运行中进行切换冷油器或滤 油器等操作,必须由有经验的负责人在场监护,并密切注视油温、油压、油流变化,避 免因误操作造成断油烧瓦事故。②当起动机组停止辅助油泵时,要缓慢关闭出口阀门, 并注意监视油压变化,发现油压降低,立即开启辅助油泵出口阀门,然后分析原因,采
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取措施。③油系统油泵及其低压保护装置应定期试验,保证能可靠地投入。 4、油系统进水 这种事故一般是因汽轮机高压轴封段漏汽压力过大或轴封供汽压力调整不当,使蒸 汽通过轴承的挡油环进入油系统而造成的。油系统进水后,将引起润滑油乳化,腐蚀调 速系统的各个部件,导致调速系统发生事故。 运行中为防止油系统进水,可采取的措施是:①保持冷油器油压大于水压,防止铜 管泄漏时水渗漏到油中。②将高压轴封间隙调到适当数值,保证轴封漏汽管的通畅,轴 封压力调整器可靠,能按规定压力供汽。轴封片磨损、间隙增大时应设法修复。③定期 化验油质,发现油中有水时应及时滤油,向油箱补充新油时应通过滤油机缓慢注入,避 免进入杂质。 5、油系统着火 由于油系统所属设备管道存在缺陷或因外部因素击破油管造成漏油,油系统部分设 备管道靠近汽轮机高温部件或蒸汽管道,当油漏到高于 200℃左右这些未保温或保温不 良的热体上时,即会瞬间爆发火苗。如果漏油严重,又未及时扑灭火源,往往在几分钟 内就造成一场不能控制的大火。 为了及时有效地进行灭火, 运行现场除应备有各式消防 灭火器材外,运行人员还须掌握各种灭火方法。当油系统着火时,应采用湿雨布和干燥 性灭火剂,不能使用砂子或水灭火,以免扩大火灾事故;油箱或其他盛油容器着火时, 只能用干燥性灭火剂,或将油从事故排油管放出。 油系统着火,一时无法扑灭,在事故停机时应注意:①调节系统着火且一时不能扑 灭时,若机组有防火油门应先拉闸停机后,方能使用防火油门,顺序切不可颠倒,以免 在失火忙乱中先动防火油门, 致使保护装置油源切断而动作失灵, 造成其他意外操作和 故障。②注意尽可能维持低油压运转,以免造成喷油助燃,无法控制火势而蔓延。③在 降低油压运行时应特别注意不得使轴承断油, 造成断油事故。 ④油系统着火停机过程中 启动汽动油泵应沉着冷静,不得在忙乱中使汽动油泵超速,造成振动,引起法兰振裂而 喷油。⑤油箱着火时应破坏真空紧急停机,并开启油箱事故排油门。为了避免油系统着 火,应在运行中加强对油系统的监视,认真检查有无漏油,及时除去设备及地面上的油 污,做好油系统附近的高温汽水管道的保温,及时更换浸油的保温层。同时做好火灾事 故的预防,备好消防灭火器材,在突然失火时,能按火灾事故处理原则正确进行处理, 切不可疏忽大意或慌乱发生误操作,使火灾事故扩大。 常见的故障原因及其处理措施列表如下:
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1、汽轮机效率和出力降低 可能的原因 ①级间漏汽间隙大 调整间隙 ②动叶喷嘴积垢 ③运行工况变化 采用机械清洗、化学清洗或水冲洗等措施清除,改善蒸汽品质 设法使压力、温度、背压、真空度、转速恢复到正常设计值 处 理 措 施

2、冷凝器真空下降 可能的原因 ①漏入空气 ②冷凝器泄漏 处 理 措 施

提高轴封汽压力,提高气密封试验压力,找出漏汽处,进行修补 检查冷却水压力、温度,并调整至规定值,检查安全阀是否严密;清 除冷凝器管束内外的污垢

③抽汽器性能不佳 调整蒸汽参数,调整抽汽冷却器的冷却水量和水温;检查抽汽器喷嘴

3、汽轮机振动 可能的原因 ①对中不良 处 理 措 施

复查对中情况,进行热态找正;检查基础是否不均匀下沉,检查配管 情况是否使汽轮机受力过大,支吊架、伸缩器布置是否合理,复查联 轴器本身的偏心量是否超过允许值

②转子不平衡

作转速-振动值曲线,复查转子的弯曲值(一般应小于 0.03mm),检查 有无结垢现象,重新作动平衡试验

③静动部件互相摩 加大间隙;缓慢加热,减少差胀,减少碳精环的接触压力;减少轴承 擦 ④轴承不稳定 压力 根据振动频谱分析及轴振动测定数据,适当调整轴承间隙;或换用粘 度更合适的油 ⑤在危险速度区内 避开危险速度(激发频率)运行,对危险速度进行实测;作动平衡试验 运行 并进行修整 ⑥联轴器不均匀磨 进行热态找正;修正联轴器的偏心量;减少轴承的悬臂重量及距离;
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损或悬臂太长

对联轴器作耐磨处理

⑦受从动机振动的 检查基础的振动情况(通常双振幅值应在 5Pm 以内),如为横向振动影 影响 ⑧其他 响,则应调整垫片,如为轴向振动影响,则应加大齿轮联轴器直径 如系共振引起,则应设法改变共振频率;如因新汽参数和背汽压力不 合适,则应予以调整;调整起动顺序、起动时间和运行方式 4、汽轮机动叶的断裂与磨损 可能的原因 ①材质不合格 ②蒸汽品质不合格 处 理 措 施

对有怀疑的叶片进行各种非破坏性检查 排尽疏水,清除蒸汽管中杂质,提高给水质量;对锅炉的运行方 式和汽、水分离装置进行检查和改进

③停车期间从阀门漏 研磨阀座,全开疏水阀;长期停机时,对蒸汽管加盲板 入蒸汽 ④叶片振动设计不合 请制造厂协助解决 理

5、轴封漏汽 可能的原因 处 理 措 施

①轴封片硬度不够, 调整轴封片硬度,减少轴封片(或碳精环)的弹簧片弹力,增大间 接触面积太大 ②弹簧强度不够 能力下降 隙,减小接触面积 检查弹簧在高温下的应力,或更换弹簧 汽量,减小管道阻力

③抽汽器能力不足或 清除堵塞抽汽器喷嘴的杂质,减小抽汽器出口管的阻力,减少漏

6、汽轮机的腐蚀与侵蚀 可能的原因 ①疏水未排尽 处 理 措 施 装设疏水器;改善蒸汽品质

②停车期间漏入蒸汽 全开疏水阀,防止蒸汽阀门漏汽;排除空气,加热到露点以上 ③蒸汽品质不合格 检查水处理办法是否合适;防止蒸汽带水,清除管道中的杂质

④蒸汽流速过大,有 降低流速,防止产生涡流 涡流发生
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⑤油中带水 ⑥电化学腐蚀

改善轴封装置;防止汽、水漏入油系统;不使室温降至露点以下; 用氮气或空气吹除水分;换油 喷涂防腐层;进行等离子电火花表面处理

7、不正常异音 可能的原因 ①转子同迷宫汽封环相 接触 ②叶片翅片和喷嘴接触 ③乌德瓦特调速器内部 损坏 ④内部管线同转动元件 相接触 ⑤外界杂质落入或紧固 螺钉松动等 处 理 措 施

在低速下用听棒检查汽缸和轴承箱,使机组降到最低速度或用 盘车来纠正转子的弯曲,处理后仍有杂声,则停机大修 停机检查汽缸、转子及叶片和推力轴承的间隙,检修汽缸,检 查汽缸与转子的间隙 检查调速器内的不正常声响,确认内部损坏后.拆下凋速器进 行检修更换 检查内部管线的锁定和支架, 纠正各路油管的不正确位置, 必 要时重装、修理 检查汽缸、主汽阀和调速汽阀,找出不正常声响的位置。如声 响不连续,肯定是由外部杂质所造成,则应停机检查内部

8、轴承温度升高 可能的原因 ①温度计失灵 ②仪表及调节不当 ③供油温度高 ④润滑油量减少 ⑤润滑油的压力和流量 下降,断油 ⑥乌金损坏 处 理 措 施 检查温度计、热电偶和记录仪,进行校准。,检修或更换 检查指示器孔、测温套的插入量和保护管及推力轴承油控制杆 的长度,以及是否松动 检查油冷却器、储油箱和冷却水的压力和流量,改用备用冷油 器 检查油的性能,如粘度、起泡和含水量,检查油箱油位以及油 泵工作状况 检查油系统,油压表正确否,检查油泵、过滤器前后压差,油 箱油位、阀门开度和漏油情况。 检查轴承,如有损坏迹象,应停机检修轴承,改用备件,查找 故障原因
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⑦剧烈振动引起轴承压 力强度增高 ⑧负荷变动 ⑨轴向推力不正常

检查振动的来源,设法消除过大振动 检查流量表,应使负荷变动尽可能缓慢、均匀 检查推力轴承温度及指示计和叶片的结垢,必要时清洗叶片, 严防蒸汽带水

9、轴承温度波动 可能的原因 ①温度计失灵 ②温度计安装不当 ③蒸汽推力变化 ④润滑油供油温度波动 ⑤温度计通油孔太小 ⑥轴承组装不当 ⑦轴承里的空气增加 ⑧润滑油起泡 ⑨轴承强度不够 处 理 措 施

检查温度计.与其他仪器作比较,确属失灵应更换 检查测温套的安装,重新安装 检查负荷,减少负荷的波动 稳定油压,检查处理油冷却器及冷却水的流量和压力 检查轴承,加大通油孔直径尺寸 检修和重新组装轴承 检查轴承,增加或扩大放气孔 更换润滑油,检查储油箱油位 修改轴承设计或改造轴承

10、汽轮机冷凝水纯度降低 可能的原因 ①冷凝器冷却水管漏水 ②冷凝水管线从疏水管 吸进疏水 ③锅炉没有排污 处 理 措 施

分析水质,检查冷凝器冷却水管漏水程度;检查、更换和补修 冷却水管 检查疏水阀末端是否浸在疏水池里,疏水阀是否未关,发现疏 水系统问题及时处理 按锅炉规程进行管理和处理

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