600MW超臨界汽輪機(jī) 設(shè)備及運(yùn)行,華北電力大學(xué)（北京） 汽機(jī)教研室 朱萍,0-1 火電廠朗肯循環(huán)示意圖 1-2 蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹做功，將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能； 2-3 蒸汽在凝汽器中凝結(jié)成水； 3-4 給水在給水泵中升壓； 4-1 工質(zhì)在鍋爐中定壓加熱。（4-1+2-1 為一次再熱式汽輪機(jī)在鍋爐內(nèi)的吸熱過(guò)程）,N600-24.2/566/566汽機(jī)簡(jiǎn)介 超臨界、單軸、一次中間再熱 三缸四排汽,高壓缸：1個(gè)單列調(diào)節(jié)級(jí)+9個(gè)壓力反動(dòng)級(jí) 中壓缸：6個(gè)壓力反動(dòng)級(jí) 低壓缸：47個(gè)壓力反動(dòng)級(jí) 給水回?zé)嵯到y(tǒng)：3高加+1除氧+4低加 末級(jí)葉片長(zhǎng)度：1029mm 保證凈熱耗率：7572kJ/kW.h 設(shè)計(jì)背壓： 雙背壓4.4/5.4 kPa ， 平均背壓4.9 給水溫度（TRL工況）：280.8 2 50容量的汽動(dòng)給水泵+35%容量的啟動(dòng)及備用電動(dòng)給水泵,機(jī)組工況的定義 銘牌工況（TRL），進(jìn)汽量為銘牌進(jìn)汽量，此工況為出力保證值的驗(yàn)收工況，其條件如下： 1） 額定主蒸汽參數(shù)、再熱蒸汽參數(shù)及規(guī)定的汽水品質(zhì)； 2） 汽輪機(jī)低壓缸排汽平均背壓為11.8kPa 3）補(bǔ)給水量為3 4）最終給水溫度為280.8 5）全部回?zé)嵯到y(tǒng)正常運(yùn)行，但不帶廠用輔助蒸汽 6）汽動(dòng)給水泵滿(mǎn)足額定給水參數(shù) 7）發(fā)電機(jī)效率98.9，額定功率因數(shù)0.90，額定氫壓,汽輪機(jī)進(jìn)汽量等于銘牌工況（TRL）進(jìn)汽量，能在下列條件下安全連續(xù)運(yùn)行，此工況下發(fā)電機(jī)輸出的功率（扣除靜態(tài)勵(lì)磁所消耗的功率），稱(chēng)為最大連續(xù)功率（TMCR），此工況出力為648.862MW，其條件如下： 1）額定主蒸汽再熱蒸汽參數(shù)及所規(guī)定的汽水品質(zhì) 2）汽輪機(jī)低壓缸排汽平均背壓為4.9kPa 3）補(bǔ)給水量為0 4）最終給水溫度為280.7 5）全部回?zé)嵯到y(tǒng)正常運(yùn)行，但不帶廠用輔助蒸汽 6）汽動(dòng)給水泵滿(mǎn)足規(guī)定給水參數(shù) 7）發(fā)電機(jī)效率98.9，額定功率因數(shù)0.90，額定氫壓。,調(diào)節(jié)門(mén)全開(kāi)（VWO）工況：汽輪機(jī)的進(jìn)汽量不小于105的銘牌工況（TRL）進(jìn)汽量，最終進(jìn)水溫度為283.9，此工況出力為674.421MW 汽輪發(fā)電機(jī)組能在高壓加熱器全部停運(yùn)時(shí)安全連續(xù)運(yùn)行，除進(jìn)汽量及部分回?zé)嵯到y(tǒng)不能正常運(yùn)行外，最終給水溫度188.7，此時(shí)機(jī)組能保證輸出額定功率600MW 熱耗率驗(yàn)收（THA）工況：當(dāng)機(jī)組功率（扣除靜態(tài)勵(lì)磁所消耗的功率）為600MW時(shí)，除進(jìn)汽量以外，最終給水溫度為275,熱耗率保證 機(jī)組THA工況的保證熱耗率不高于如下值： 7572kJ/(kW.h) THA工況條件下的熱耗率按下式計(jì)算不計(jì)入任何正偏差值） 汽輪發(fā)電機(jī)組熱耗率= 式中： Wt 主蒸汽流量kg/h Wr 再熱蒸汽流量kg/h Ht 主汽門(mén)入口主蒸汽焓kJ/kg Hr 經(jīng)再熱器的蒸汽焓差kJ/kg Hf 最終給水焓kJ/kg kWg 發(fā)電機(jī)終端輸出功率kW 采用靜態(tài)勵(lì)磁時(shí)所消耗的功率,汽輪機(jī)能承受下列可能出現(xiàn)的運(yùn)行工況： a) 汽輪機(jī)軸系，能承受發(fā)電機(jī)及母線(xiàn)突然發(fā)生兩相或三相短路或線(xiàn)路單相短路快速重合閘或非同期合閘時(shí)所產(chǎn)生的扭矩 b) 機(jī)組甩去外部負(fù)荷后帶廠用電運(yùn)行時(shí)間不超過(guò)1分鐘 c) 汽輪機(jī)并網(wǎng)前能在額定轉(zhuǎn)速下空轉(zhuǎn)運(yùn)行，其允許持續(xù)運(yùn)行的時(shí)間，能滿(mǎn)足汽輪機(jī)啟動(dòng)后進(jìn)行發(fā)電機(jī)試驗(yàn)的需要 d) 汽輪機(jī)能在低壓缸排汽溫度不高于80下長(zhǎng)期運(yùn)行。當(dāng)超過(guò)限制值時(shí)，應(yīng)投入噴水系統(tǒng)使溫度降到允許的范圍內(nèi),第二章 汽輪機(jī)本體 汽輪機(jī)本體包括： 1. 靜止部分 汽缸、噴嘴室、隔板、隔板套、靜葉柵、汽封、軸承、軸承座、滑銷(xiāo)系統(tǒng)等 2. 轉(zhuǎn)子部分 主軸、葉輪（或轉(zhuǎn)鼓）、動(dòng)葉柵、聯(lián)軸器等,第一節(jié) 大機(jī)組結(jié)構(gòu)特點(diǎn),一、高中壓缸采用雙層缸 將一定壓力的蒸汽引入夾層，使蒸汽的總壓差、溫差分別由內(nèi)、外壁承擔(dān)。減小單層汽缸壁厚、法蘭厚度，減小熱應(yīng)力 本圖是高壓缸排汽用作夾層冷卻,不同的冷卻蒸汽決定了內(nèi)、外缸的壓差和溫差,一般汽缸都是上下缸結(jié)構(gòu)，中間通過(guò)法蘭螺栓連接 但大機(jī)組、尤其是超臨界機(jī)組高壓缸為了減小熱應(yīng)力，采用了一些其它方式。 西門(mén)子公司： 外缸為圓筒形結(jié)構(gòu)；內(nèi)缸有中分面，用螺栓固定；內(nèi)缸受外缸約束、定位。 石洞口二電廠（ABB）、元寶山電廠等 內(nèi)缸無(wú)法蘭螺栓，而采用7只鋼套環(huán)將上下缸熱套緊箍成一圓筒，僅在進(jìn)汽部分加四只螺栓來(lái)加強(qiáng)密封。 同時(shí)外缸可采用較薄的法蘭和細(xì)螺栓，減小對(duì)汽機(jī)啟停的限制。,二、高中壓分流合缸 優(yōu)點(diǎn)： 高溫區(qū)集中在汽缸中部，夜間停機(jī)或周末停機(jī)溫度衰減慢，啟動(dòng)熱應(yīng)力小，適合兩班制運(yùn)行； 兩端的溫度、壓力均較低，從而減少了對(duì)軸承和端部汽封的影響，改善了運(yùn)行條件； 減少了軸承數(shù)，可縮短主軸長(zhǎng)度。 缺點(diǎn)： 高中壓轉(zhuǎn)子合一而變長(zhǎng)、變粗，ncr1降低、汽封漏汽量增大，熱耗增大,三、低壓缸采用多層缸,低壓缸的剛度是低壓缸最為重要的特性，它包括靜剛度、動(dòng)剛度和汽缸的熱變形等。靜剛度是指扣與不扣上蓋的情況下載荷與汽缸變形的關(guān)系，冷態(tài)下抽真空與變形的關(guān)系。動(dòng)態(tài)剛度是指抗振強(qiáng)度。熱變形是指后汽缸排汽溫度變化對(duì)汽缸及軸承座負(fù)荷分配的影響。 每個(gè)排汽缸上方裝有4個(gè)薄膜型安全閥，當(dāng)排汽壓力高于0.137MPa時(shí)，安全閥動(dòng)作排大氣，防止由于冷卻水中斷等事故引起的排汽溫度升高。 排汽缸的下部還設(shè)有噴水減溫，防止排汽缸超溫。 因?yàn)樵趩?dòng)過(guò)程中，尤其在達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)空負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有足夠的蒸汽流量帶走低壓缸摩擦鼓風(fēng)損失，使低壓缸超溫的情況，但這種情況的運(yùn)行時(shí)間要限制。,低壓缸體積大，軸向溫差大。采用三層缸，即一個(gè)外缸和兩個(gè)內(nèi)缸，有利于： 將通流部分設(shè)在內(nèi)缸，使體積較小的內(nèi)缸承受溫度變化，而外缸及龐大的排汽缸均處于較低溫度狀態(tài)，減小熱變形； #2內(nèi)缸兩端布置有排汽導(dǎo)流環(huán)，與外缸的錐形端壁結(jié)合，形成排汽擴(kuò)壓通道，充分利用末級(jí)葉片排汽速度，提高汽輪機(jī)效率； 噴水裝置固定與排汽導(dǎo)流環(huán)出口的外緣上，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到600rpm時(shí)，自動(dòng)投入噴水，直到機(jī)組帶上15%負(fù)荷； 低壓缸末級(jí)處于濕蒸汽區(qū)，在末級(jí)葉片頂部裝有蜂窩式汽封，用于減小漏汽并排除末級(jí)動(dòng)葉甩出之水分。,四、汽缸的支撐 （一）貓爪支撐 高、中壓缸采用貓爪支撐 汽缸水平法蘭的延伸面作為承力面，支撐在軸承座上。 中分面支撐：在汽缸溫度變化時(shí)不會(huì)影響汽缸中心線(xiàn)；,（二）臺(tái)板支撐 低壓缸一般采用下缸伸出的撐腳直接支撐在基礎(chǔ)臺(tái)板上，雖然它的支撐面比汽缸中分面低，但因排汽缸溫度低，膨脹小，故影響不大。軸向兩端預(yù)埋入基礎(chǔ)的固定板確定了低壓缸的軸向位置,在兩軸向定位板連線(xiàn)上，汽缸不允許軸向位移 軸向定位板連線(xiàn)和橫向定位板連線(xiàn)的交點(diǎn)，既是低壓缸的膨脹死點(diǎn),五、滑銷(xiāo)系統(tǒng) 保證汽缸能定向自由膨脹，且汽缸中心與轉(zhuǎn)子中心一致；同時(shí)保持通流部分間隙及膨脹量在正常范圍。 脹差：汽缸膨脹與轉(zhuǎn)子膨脹之差,上汽600MW超臨界汽輪機(jī)滑銷(xiāo)系統(tǒng)圖,該滑銷(xiāo)系統(tǒng)靜止汽缸死點(diǎn)位于低壓缸中部，以此為基點(diǎn)，汽缸分別向兩邊膨脹（或收縮）不受阻礙。 推力軸承位于前軸承箱內(nèi)，轉(zhuǎn)子也以此為相對(duì)死點(diǎn)向發(fā)電機(jī)端膨脹（或收縮）不受阻礙。 高中壓缸與軸承箱之間、低壓1號(hào)與2號(hào)缸之間在水平中分面以下都用定位中心梁連接。汽輪機(jī)膨脹時(shí)，1號(hào)低壓缸中心保持不變，它的后部通過(guò)定中心粱推動(dòng)2號(hào)低壓缸沿機(jī)組軸向向發(fā)電機(jī)端膨脹。1號(hào)低壓缸的前部通過(guò)定中心梁推著中軸承箱、高中壓缸、前軸承箱沿機(jī)組軸向向調(diào)速器端膨脹。軸承箱受基架上導(dǎo)向鍵的限制，可沿軸向自由滑動(dòng)，但不能橫向移動(dòng)。箱側(cè)面的壓板限制了軸承箱產(chǎn)生的任何傾斜或抬高的傾向。,汽缸膨脹測(cè)量實(shí)際上是測(cè)定前軸承箱相對(duì)于死點(diǎn)（基礎(chǔ)）的移動(dòng)量 高中壓脹差探頭位于中軸承箱 報(bào)警 -4 10.3 停機(jī) -4.7 11.7 低壓缸脹差探頭位于6#軸承處 報(bào)警 -0.76 10.3 停機(jī) -1.52 23.5,六.汽閥結(jié)構(gòu),第二節(jié) 葉片與葉輪 等截面葉片、扭葉片 噴嘴（靜葉）：將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；,動(dòng)葉：將蒸汽動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功。 圍帶：高壓可減小漏汽，中、低壓可調(diào)頻（自帶圍帶） 拉金：增加剛度，調(diào)頻,第三節(jié) 汽封與汽封系統(tǒng) 軸端汽封主軸穿出汽缸處的汽封 隔板汽封 通流部分汽封葉根、葉頂汽封,隔板汽封,軸端汽封 “X” 腔室與軸封供汽母管相連 “Y”腔室與軸封抽汽母管相連,軸封系統(tǒng)作用： 合理利用軸封漏汽； 防止空氣漏入汽輪機(jī) 采用略大于大氣壓力的軸封供汽（具體參數(shù)見(jiàn)后） 防止蒸汽漏入大氣 采用略小于大氣壓力的軸封抽汽(通常維持690Pa的負(fù)壓，允許范圍為500750Pa的負(fù)壓 ）,各汽源的調(diào)節(jié)閥壓力整定值 高壓供汽 0.0226MPa (表壓） 輔助汽源 0.0261MPa 冷再熱 0.0295MPa 溢流 0.033MPa,在正常運(yùn)行時(shí)，靠高中壓缸兩端軸封漏汽作為低壓缸兩端的軸封供汽，不需另供軸封用汽，這種系統(tǒng)叫做自密封系統(tǒng)。 一般：15%負(fù)荷高壓自密封；25%中壓、70%全自密封,空低負(fù)荷時(shí),25%負(fù)荷以上時(shí),汽封系統(tǒng)運(yùn)行限制 汽封供汽必須具有不小于14的過(guò)熱度。 盤(pán)車(chē)之前不得投入汽封供汽系統(tǒng)，以免轉(zhuǎn)子彎曲。 低壓缸汽封供汽溫度120180，低壓汽封溫度控制器整定值為150。 為了防止汽封部位由于熱應(yīng)力而造成轉(zhuǎn)子損壞，機(jī)組在啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)，要盡量減小汽封蒸汽和轉(zhuǎn)子表面間的溫差下，由于熱應(yīng)力而使轉(zhuǎn)子開(kāi)始產(chǎn)生裂紋的計(jì)算循環(huán)次數(shù)，由下圖的曲線(xiàn)確定。建議轉(zhuǎn)子循環(huán)疲勞能力為10000次。,第四節(jié) 軸承 一、滑動(dòng)軸承油膜形成的原理,油膜形成的三要素： 一定的速度 沿速度方向的楔形 油的粘度 如： 油溫升高，粘度 下降，油膜將難以形成； 但粘度太大，會(huì)使油的 分布不均勻，增大摩擦 損失 ，減小偏心距。,二、徑向支撐軸承,一旦出現(xiàn)擾動(dòng)，則合力變?yōu)镕 其中： F1=G 將F2分解到沿oo1方向及其垂直方向，前者使軸回到原中心位置，而后者使軸頸繞原中心位置o渦動(dòng)，經(jīng)計(jì)算其渦動(dòng)頻率為轉(zhuǎn)速的一半,G為重力；F為油膜支撐的合力。 G=F,o,o1,當(dāng)： n=ncr1 時(shí)，可能產(chǎn)生油膜振蕩,油膜振蕩是自激振蕩，其特點(diǎn)為：一旦產(chǎn)生，將在很廣的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)繼續(xù)存在，不能通過(guò)提高轉(zhuǎn)速的方法來(lái)消除。 防止和消除油膜振蕩的方法： 增大比壓； 適當(dāng)提高油溫； 增大偏心率； 采用多油楔瓦。,軸承結(jié)構(gòu) 徑向支持軸承按支承方式可分為固定式和自位式兩種；按軸瓦可分為圓形軸承、橢圓形軸承、多油楔軸承和可傾瓦軸承等。 一般圓筒形轉(zhuǎn)子主要適用于低速重載轉(zhuǎn)子；三油楔支持軸承、橢圓形軸承分別適用于較高轉(zhuǎn)速的輕、中和中、重載轉(zhuǎn)子；可傾瓦支持軸承則適用于高速輕載和重載轉(zhuǎn)子。 可傾瓦支持軸承是密切爾式的支持軸承， 一般由35塊或更多能在支點(diǎn)上自由傾斜的 弧形瓦組成。瓦塊在工作時(shí)可以隨著轉(zhuǎn)速或 載荷、軸承溫度的不同而自由擺動(dòng)，使每個(gè) 瓦塊作用的軸頸的油膜作用力總是通過(guò)軸頸 中心，故不易產(chǎn)生軸頸渦動(dòng)的失穩(wěn)力，具有較高的穩(wěn)定性。,某廠600MW機(jī)組軸承分布為： 軸承號(hào) 載荷（kN) 形式 1（高壓轉(zhuǎn)子） 42 四瓦塊可傾瓦 2 （高壓轉(zhuǎn)子） 57 同上 3 （中壓轉(zhuǎn)子） 88 同上 4 （中壓轉(zhuǎn)子） 117 同上 5 （低壓A轉(zhuǎn)子） 289 兩瓦塊可傾瓦 6 （低壓A轉(zhuǎn)子） 292 短園瓦 7 （低壓B轉(zhuǎn)子） 288 同上 8 （低壓B轉(zhuǎn)子） 297 同上 9（發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子） 376 橢圓 10（發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子） 376 同上,三、推力軸承,以止推軸承的名義間隙0.4為標(biāo)準(zhǔn) 以軸承架中心線(xiàn)為基準(zhǔn),離開(kāi)中心線(xiàn)(任一方向) 0.9mm時(shí)報(bào)警 1.0mm時(shí)跳閘,推力軸承的瓦塊,第三章 凝汽設(shè)備及運(yùn)行 第一節(jié) 凝汽器的工作原理和結(jié)構(gòu) 一、凝汽設(shè)備的作用、組成 作用：1. 在汽輪機(jī)排汽口建立并維持真空； 2. 回收純凈的冷凝水。,凝汽設(shè)備組成： 凝汽器 在較低溫度下將蒸汽凝結(jié)成水； 循環(huán)水泵 提供冷卻用水； 凝結(jié)水泵 將凝結(jié)水帶走，加入循環(huán)； 抽氣器 將凝汽器中不凝結(jié)的空氣抽出。,二、空氣冷卻式凝汽器與空冷系統(tǒng) 直接空冷系統(tǒng),由若干外表面整體熱鍍鋅，套有矩形鋼翅片的橢圓形鋼管組成的表面式換熱器 主凝結(jié)區(qū)多設(shè)計(jì)成汽水順流式（冷凝后凝結(jié)水的流動(dòng)方向與蒸汽流動(dòng)方向相同（凝結(jié)約70%到80%的蒸汽） 輔凝結(jié)區(qū)則一般為逆流式。逆流部分應(yīng)保證，不會(huì)在順流部分造成完全冷凝，以避免過(guò)冷、溶氧以及凍害的危險(xiǎn)。 直接空冷系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，基建投資較少，占地少；缺點(diǎn)是運(yùn)行時(shí)粗大的排汽管到密封困難，維持真空困難，啟動(dòng)時(shí)維持真空時(shí)間較長(zhǎng)。 此種類(lèi)型的機(jī)組國(guó)外單機(jī)容量已達(dá)330、665MW；我國(guó)目前也正在發(fā)展600MW機(jī)組，如內(nèi)蒙上都、山西運(yùn)城,海勒式間接空冷系統(tǒng) 采用噴射式凝汽器和裝有全鋁管鋁翅散熱器的自然通風(fēng)冷卻塔組成。 系統(tǒng)冷卻水是高純度中性水，在凝汽器內(nèi)冷卻蒸汽后，除少部分到回?zé)嵯到y(tǒng)外，約98%的凝結(jié)水由冷卻水泵送往空冷塔冷卻，循環(huán)使用。 優(yōu)點(diǎn)：以微正壓的低壓水系統(tǒng)運(yùn)行，年平均背壓低，機(jī)組煤耗低；缺點(diǎn)是設(shè)備多，系統(tǒng)復(fù)雜，純凈水耗量大。,哈蒙式間接空冷系統(tǒng)：將海勒的混合式加熱器換為表面式凝汽器，將常規(guī)水冷系統(tǒng)的濕冷塔換為空冷塔（采用表面化熱），并用除鹽水代替循環(huán)水 優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約廠用電，設(shè)備少，冷卻水和汽水系統(tǒng)分開(kāi)，冷卻水系統(tǒng)防凍性能好；缺點(diǎn)是空冷塔占地大，效率偏低。,第二節(jié) 抽氣設(shè)備,特點(diǎn): 1)真空越高,抽吸的流量越小 2)轉(zhuǎn)速升高,抽吸量增大,水環(huán)式真空泵與射流式抽氣器的性能比較： 1. 起動(dòng)性能 凝汽式汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前，必須依靠抽氣器，在凝汽器內(nèi)建立一定的真空。抽氣器起動(dòng)性能的好壞直接影響到汽輪機(jī)建立真空的時(shí)間。如圖所示：三者在5kPa即如壓力下都有100%容量的抽吸能力。但水環(huán)泵在高吸入壓力時(shí)的能力較強(qiáng)，所以其建立真空所需要的時(shí)間較短。,1水環(huán)泵 2射水抽氣器 3兩級(jí)射汽式抽氣器,2. 持續(xù)運(yùn)行能力 額定工況下的抽吸能力、單位耗功等指標(biāo)是評(píng)價(jià)抽氣器持續(xù)運(yùn)行性能的關(guān)鍵指標(biāo)。由下表可見(jiàn)，水環(huán)式真空泵的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性明顯優(yōu)于射流式抽氣器。,真空系統(tǒng),第三節(jié) 多壓凝汽器,多壓凝汽器的特點(diǎn)： 氣溫高、缺水地區(qū)的機(jī)組更適合采用多壓凝汽器； 多壓凝汽器可采用凝結(jié)水回?zé)岬姆绞絹?lái)提高凝結(jié)水溫，減小熱耗。,凝汽器的膠球清洗,凝汽器嚴(yán)密性測(cè)試方法 空氣嚴(yán)密性：通常在凝汽器承擔(dān)80%100%負(fù)荷時(shí)，切除抽氣設(shè)備，觀察凝汽器真空的下降速度。對(duì)大型汽輪發(fā)電機(jī)組，真空下降速度0.67 kPa/min 不合格 某空冷機(jī)組規(guī)定，100%負(fù)荷下小于0.3mbar/min為合格，大于0.5mbar/min為不合格,凝汽器檢漏,第四章 調(diào)節(jié)、保安及供油系統(tǒng),正常運(yùn)行：潤(rùn)滑油系統(tǒng)的全部需油由主油泵和注油器提供。 主油泵出口經(jīng)油箱后： 一路供給機(jī)械式超速保護(hù)裝置和發(fā)電機(jī)高壓氫密封備用油； 一路作為注油器的射流動(dòng)力油。 注油器出口分三路： 主油泵入口油； 經(jīng)冷油器供各徑向（軸向推力）軸承和盤(pán)車(chē)裝置冷卻潤(rùn)滑油； 發(fā)電機(jī)低壓備用氫密封油。,啟動(dòng)、停機(jī)，主軸轉(zhuǎn)速低于2700-2800r/min時(shí),啟動(dòng)交流電動(dòng)輔助油泵： 軸承潤(rùn)滑油泵（代替注油器）：供各徑向（軸向推力）軸承和盤(pán)車(chē)裝置冷卻潤(rùn)滑油，以及發(fā)電機(jī)低壓備用氫密封油 ； 氫密封備用油泵（代替主油泵）：供給機(jī)械式超速保護(hù)裝置和發(fā)電機(jī)高壓氫密封備用油。 軸承潤(rùn)滑油泵還設(shè)有直流備用泵，供交流電源故障時(shí)使用。 輔助油泵由油系統(tǒng)中的壓力繼電器控制，當(dāng)油壓降到0.0759-0.0828MPa時(shí)，啟動(dòng)交流電動(dòng)輔助油泵； 當(dāng)油壓降到0.069-0.0759MPa時(shí)，啟動(dòng)直流備用泵； 油壓恢復(fù)后，必須手動(dòng)停泵。 如油壓繼續(xù)降低，保護(hù)壓力開(kāi)關(guān)將使機(jī)組緊急停機(jī)。,潤(rùn)滑油系統(tǒng)中還設(shè)有兩套交流潤(rùn)滑油泵和直流事故油泵的自啟動(dòng)試驗(yàn)裝置： 通過(guò)打開(kāi)一個(gè)放油閥，使油壓繼電器產(chǎn)生局部壓力降，可試驗(yàn)繼電器和輔助油泵的備用情況；由于去試驗(yàn)油路的油先經(jīng)節(jié)流孔板，所以放油不會(huì)影響主油路油壓。 試驗(yàn)后都須通過(guò)手動(dòng)停泵。 發(fā)電機(jī)密封油的排油先排入專(zhuān)用的發(fā)電機(jī)氫密封油箱，將傾其排除后再回到主油箱。 機(jī)械超速遮斷油路經(jīng)節(jié)流孔板到危急遮斷油路，這樣危急遮斷油路動(dòng)作時(shí)失壓也不會(huì)影響主油路的油壓，以保證其它用油部件的供油。,當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速低于200r/min時(shí)，電磁閥開(kāi)啟； 高于200r/min時(shí)，電磁閥關(guān)閉。 油壓繼電器的整定斷路壓力為0.0276-0.0345MPa，從而防止機(jī)組在沒(méi)有潤(rùn)滑油是投入盤(pán)車(chē)；該斷路油壓可通過(guò)裝在繼電器有管路上的手動(dòng)節(jié)流閥來(lái)試驗(yàn)和調(diào)整。,在低壓轉(zhuǎn)子軸承和發(fā)電機(jī)前后軸承轉(zhuǎn)有頂軸裝置。,潤(rùn)滑油組合油箱,EH抗燃油系統(tǒng),第五章 給水泵汽輪機(jī) 第一節(jié) 概述 一、給水泵驅(qū)動(dòng)方式 主汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)（節(jié)流調(diào)節(jié)、液力耦合器、變頻調(diào)節(jié)）、小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)（背壓式、凝汽式） 小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)： 可滿(mǎn)足給水泵高轉(zhuǎn)速的要求，驅(qū)動(dòng)功率不受限制； 減少末級(jí)排汽量，降低末級(jí)葉片高度和排汽余速損失，提高效率； 給水泵轉(zhuǎn)速不受電網(wǎng)頻率影響，較穩(wěn)定； 小汽機(jī)直接與給水泵聯(lián)接，減少了中間的傳動(dòng)損失。 缺點(diǎn)：系統(tǒng)復(fù)雜，價(jià)格較貴，適用于大型汽輪機(jī)。,ND(G)83/83/07型 變參數(shù)、變轉(zhuǎn)速、變功率和能采用多種汽源的純凝汽式汽輪機(jī) 正常運(yùn)行時(shí)采用中壓缸排汽作為汽源 低負(fù)荷時(shí)切換到高壓汽源，高壓汽源又包括高壓缸排汽和主蒸汽,負(fù)荷時(shí)小汽機(jī)功率與給水泵功的變化 當(dāng)小汽輪機(jī)進(jìn)汽面積不變，且無(wú)調(diào)節(jié)閥節(jié)流的情況下:,小汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)隨主汽輪機(jī)負(fù)荷變化而變化，當(dāng)主汽輪機(jī)負(fù)荷從滿(mǎn)負(fù)荷下降時(shí)，小汽輪機(jī)的理想焓降開(kāi)始變化比較緩慢，而轉(zhuǎn)速變化較快；后來(lái)轉(zhuǎn)速下降比較慢，而理想焓降卻變化較快，所以小汽輪機(jī)功率Pt隨負(fù)荷減小而減小的速率幾乎不變。 給水泵在主汽輪機(jī)負(fù)荷從設(shè)計(jì)值剛下降時(shí)揚(yáng)程下降的較快，而泵效率下降不大，所以所需泵功下降較多，此時(shí)小汽輪機(jī)產(chǎn)生的功率大于給水泵所需泵功； 隨著汽機(jī)負(fù)荷的進(jìn)一步下降，給水泵揚(yáng)程下降的速度減小，而泵效率下降的速度增大，所以給水泵軸功率減小的速度也緩慢。 當(dāng)主汽機(jī)負(fù)荷降低到一定值（定壓運(yùn)行的A點(diǎn)或變壓運(yùn)行的A點(diǎn)后，小汽機(jī)功率不能滿(mǎn)足給水泵需求 所以小汽機(jī)調(diào)節(jié)閥是先關(guān)小，再開(kāi)大。如仍不能滿(mǎn)足要求，則需切換高壓汽源。,二、小汽輪機(jī)汽源的切換方式 無(wú)論是變壓、定壓運(yùn)行，無(wú)論采用那段抽汽、節(jié)流或噴 嘴配汽方式，都存在切換點(diǎn)d，目前一般為40%額定功率 輔助電動(dòng)泵切換 另配一定容量的電動(dòng)泵 高壓蒸汽外切換,切換時(shí)，打開(kāi)小汽輪機(jī)高壓進(jìn)汽閥上的減壓閥A，同時(shí)低壓管道上的逆止閥B關(guān)閉 切換時(shí)存在熱沖擊和較大的節(jié)流損失 但只需要一個(gè)蒸汽室,3. 高壓蒸汽內(nèi)切換,汽輪機(jī)設(shè)兩個(gè)獨(dú)立的蒸汽室和相應(yīng)的調(diào)節(jié)汽門(mén)、噴嘴組。 當(dāng)汽輪機(jī)負(fù)荷高于切換點(diǎn)時(shí)，小汽機(jī)由低壓汽源供汽，高壓調(diào)門(mén)關(guān)閉；低于切換點(diǎn)時(shí)，低壓調(diào)門(mén)全開(kāi)，高壓調(diào)門(mén)開(kāi)始開(kāi)啟進(jìn)汽，蒸汽在調(diào)節(jié)級(jí)做功后混合；隨著主汽機(jī)負(fù)荷繼續(xù)下降，高壓蒸汽量逐漸增大，低壓蒸汽量逐漸減小直至為零,新汽內(nèi)切換 高壓汽源直接采用新蒸汽 設(shè)計(jì)工況：B 最大工況：A 75%負(fù)荷：C,第二節(jié) 給水泵汽輪機(jī)結(jié)構(gòu),第六章 汽輪機(jī)運(yùn)行 汽輪機(jī)運(yùn)行包括啟動(dòng)、停機(jī)、負(fù)荷變化，運(yùn)行監(jiān)視、維護(hù)，負(fù)荷分配等內(nèi)容。,啟動(dòng)：汽輪機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)到工作狀態(tài)的過(guò)程。 啟動(dòng)前的準(zhǔn)備沖轉(zhuǎn)升速并網(wǎng)帶負(fù)荷 停機(jī)：汽輪機(jī)從工作狀態(tài)到靜止（或帶盤(pán)車(chē)）狀態(tài)。 減負(fù)荷解列 轉(zhuǎn)子惰走 帶盤(pán)車(chē) 啟動(dòng)是加熱過(guò)程，而停機(jī)則是降溫過(guò)程。對(duì)汽輪機(jī)而言，一次起停（負(fù)荷變化）經(jīng)歷一次應(yīng)力交變，造成低周疲勞損傷，最后導(dǎo)致裂紋。,熱應(yīng)力: 在汽輪機(jī)啟動(dòng)、停機(jī)或變負(fù)荷過(guò)程中，其零部件由于溫度變化而產(chǎn)生膨脹或收縮變形，稱(chēng)為熱變形。當(dāng)熱變形受到某種約束(包括金屬纖維之間的約束)時(shí)，則要在零部件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，這種由于溫度(或溫差)引起的應(yīng)力稱(chēng)為溫度應(yīng)力或熱應(yīng)力,第一節(jié) 汽輪機(jī)啟停中的限制因素 熱應(yīng)力、熱膨脹、熱變形,各種運(yùn)行方式下的啟動(dòng)時(shí)間及壽命消耗表：,熱膨脹,脹差的影響因素： 軸封供汽溫度和供汽時(shí)間的影響 供汽溫度與轉(zhuǎn)子溫度相匹配；熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)先供軸封，后抽真空；盡量縮短沖轉(zhuǎn)前的軸封供汽時(shí)間。 真空的影響 高壓缸：真空降低時(shí)流量增大，高壓缸排汽壓力升高、溫度升高，脹差增大； 低壓缸：流量增大有利于降低低壓缸溫度，但排起壓力升高也會(huì)使末級(jí)摩擦鼓風(fēng)損失增大，溫度升高。 進(jìn)汽參數(shù)的影響 蒸汽參數(shù)變化對(duì)轉(zhuǎn)子的影響比汽缸快 汽缸和法蘭螺栓加熱的影響 轉(zhuǎn)速影響 泊桑效應(yīng) 摩擦鼓風(fēng)損失,熱變形,上下缸溫差引起的汽缸熱變形,法蘭內(nèi)外溫差引起的汽缸熱變形,第二節(jié) 汽輪機(jī)啟動(dòng) 一、啟動(dòng)方式分類(lèi) 按新汽參數(shù)分：額定參數(shù)啟動(dòng) 滑參數(shù)啟動(dòng) 相對(duì)于額定參數(shù)啟動(dòng)，滑參數(shù)啟動(dòng)的進(jìn)汽參數(shù)低、流量大，對(duì)汽輪機(jī)加熱均勻，減小熱應(yīng)力、脹差； 進(jìn)汽參數(shù)低，可減少啟動(dòng)汽水損失，縮短啟動(dòng)時(shí)間，提高啟動(dòng)經(jīng)濟(jì)性； 流量大，防止末級(jí)超溫。,2. 按沖轉(zhuǎn)方式分： 高中壓缸啟動(dòng) 中壓缸啟動(dòng): 啟動(dòng)時(shí)蒸汽不經(jīng)過(guò)高壓缸，直接從中壓缸進(jìn)汽沖轉(zhuǎn)。為維持高壓缸溫度水平，可采用通風(fēng)閥或倒暖的方式。當(dāng)轉(zhuǎn)速升到一定轉(zhuǎn)速或并網(wǎng)帶一定負(fù)荷（如5%負(fù)荷）后再切換到高壓缸進(jìn)汽。,中壓缸啟動(dòng)特點(diǎn)： 縮短啟動(dòng)時(shí)間 進(jìn)汽時(shí)經(jīng)過(guò)熱器、再熱器兩次加熱，縮短了加熱到預(yù)定參數(shù)的時(shí)間； 汽缸加熱均勻 中壓缸進(jìn)汽，同樣沖轉(zhuǎn)功率下焓降小、流量大； 提前越過(guò)脆性轉(zhuǎn)變溫度 有利于控制低壓缸尾部溫度水平，有利于在空負(fù)荷或極低負(fù)荷下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行 有利于高壓缸脹差控制,3. 按啟動(dòng)前汽輪機(jī)金屬溫度分： 冷態(tài)啟動(dòng)（150180C） 溫態(tài)啟動(dòng)（180350C） 停機(jī)1256小時(shí) 熱態(tài)啟動(dòng) （ 350C） 停機(jī)8小時(shí) 極熱態(tài)啟動(dòng) 停機(jī)2小時(shí) 按照汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子溫度是否在低溫脆性轉(zhuǎn)變溫度以上劃分 低溫脆性轉(zhuǎn)變溫度：轉(zhuǎn)子材料在該溫度以下體現(xiàn)出冷脆性，容易產(chǎn)生裂紋 本機(jī)高中壓缸: FATT121度 低壓缸: FATT13度 4. 按控制進(jìn)汽的閥門(mén)分：調(diào)節(jié)汽門(mén)啟動(dòng) 自動(dòng)主汽門(mén)和電動(dòng)主閘門(mén)（或 旁路門(mén)）啟動(dòng),機(jī)組連續(xù)運(yùn)行的背壓允許范圍 （10mBAR=1kPa),汽輪機(jī)排汽缸溫度已達(dá)報(bào)警值79.4時(shí)，運(yùn)行人員可嘗試這些方法來(lái)降低溫度： 1）提高真空； 2）降低再熱溫度； 3）在低負(fù)荷情況下，可增加負(fù)荷，使之超過(guò)額定負(fù)荷的15%； 4）如不在并網(wǎng)條件下，可將汽輪機(jī)降到暖機(jī)轉(zhuǎn)速； 5）如已在暖機(jī)轉(zhuǎn)速，可返回盤(pán)車(chē)轉(zhuǎn)速； 6）將排汽缸噴水裝置投入使用。,冷態(tài)啟動(dòng)曲線(xiàn),冷態(tài)暖機(jī)曲線(xiàn),高壓缸啟動(dòng) 冷態(tài)啟動(dòng),高中壓缸聯(lián)合啟動(dòng) 冷態(tài)啟動(dòng),三、熱態(tài)啟動(dòng) 熱態(tài)啟動(dòng)的特點(diǎn)： 啟動(dòng)前連續(xù)盤(pán)車(chē)，先供軸封，后抽真空，再通知鍋爐點(diǎn)火；且軸封供汽溫度應(yīng)與轉(zhuǎn)子金屬溫度相匹配，防止轉(zhuǎn)子與冷收縮，引起冷沖擊和負(fù)脹差； 熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)真空應(yīng)高一些，有利于主、再熱蒸汽管道疏水的排出和汽溫升高； 熱態(tài)啟動(dòng)的主蒸汽溫度應(yīng)比汽缸金屬的最高溫度高56 C以上，并有56 C以上的過(guò)熱度； 啟動(dòng)前測(cè)量轉(zhuǎn)子晃度，啟動(dòng)后注意轉(zhuǎn)子偏心不超多0.076mm； 若第一級(jí)后金屬溫度小于200 C，應(yīng)在2600r/min補(bǔ)充暖機(jī)到200 C以上，再按冷態(tài)啟動(dòng)運(yùn)行。,溫態(tài)啟動(dòng) 起機(jī)前第一級(jí)金屬溫度為260攝氏度，由溫?zé)釕B(tài)啟動(dòng)推薦值確定從沖轉(zhuǎn)至并網(wǎng)轉(zhuǎn)速最短只需10分鐘。 沖轉(zhuǎn)至額定轉(zhuǎn)速蒸汽參數(shù)為主蒸汽壓力8MPa，主蒸汽溫度420攝氏度，由溫?zé)釕B(tài)啟動(dòng)推薦值確定，最低負(fù)荷保持時(shí)間為5分鐘。 由變負(fù)荷推薦值確定，在最低負(fù)荷保持至額定負(fù)荷時(shí)間，汽輪機(jī)不受限制，可以根據(jù)鍋爐狀況而定。,熱態(tài)啟動(dòng) 起機(jī)前第一級(jí)金屬溫度為400攝氏度，由溫?zé)釕B(tài)啟動(dòng)推薦值確定，從沖轉(zhuǎn)至并網(wǎng)轉(zhuǎn)速需10分鐘。 沖轉(zhuǎn)參數(shù)為主蒸汽壓力8MPa，主蒸汽溫度470攝氏度，由溫?zé)釕B(tài)啟動(dòng)推薦值確定最低負(fù)荷保持時(shí)間及至額定負(fù)荷時(shí)間不受限制。,極熱態(tài)啟動(dòng) 起機(jī)前第一級(jí)金屬溫度為450攝氏度由溫?zé)釕B(tài)啟動(dòng)推薦值確定，從沖轉(zhuǎn)制并網(wǎng)轉(zhuǎn)速需10分鐘分鐘。 沖轉(zhuǎn)參數(shù)為主蒸汽壓力10MPa，主蒸汽溫度520攝氏度，由溫?zé)釕B(tài)啟動(dòng)推薦值確定最低負(fù)荷保持時(shí)間及至額定負(fù)荷時(shí)間不受限制。,熱態(tài)啟動(dòng)曲線(xiàn),高壓缸啟動(dòng) 熱態(tài)啟動(dòng),高中壓缸聯(lián)合啟動(dòng) 熱態(tài)啟動(dòng),冷態(tài)啟動(dòng)曲線(xiàn),溫態(tài)啟動(dòng)曲線(xiàn),熱態(tài)啟動(dòng)曲線(xiàn),極熱態(tài)啟動(dòng)曲線(xiàn),典型正常二班制滑參數(shù)停機(jī)曲線(xiàn),第一節(jié) 汽輪機(jī)振動(dòng) 葉片振動(dòng) 轉(zhuǎn)子振動(dòng) 一、振動(dòng)過(guò)大的危害和后果 二、振動(dòng)發(fā)生的原因 （一）中心不正 （二）質(zhì)量不平衡 （三）油膜振蕩,第七章 汽輪機(jī)常見(jiàn)事故及處理方法,單自由度系統(tǒng)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的幅頻、相頻特性 R(動(dòng)力放大因子）=A/yst =c（阻尼系數(shù)）/2m（質(zhì)量）,運(yùn)行過(guò)程中引起轉(zhuǎn)子突然振動(dòng)的常見(jiàn)原因： 不平衡離心力 掉葉片或轉(zhuǎn)子部件損傷 汽缸有打擊聲，振動(dòng)增大后很快消失或穩(wěn)定在較以前高的水平上； 動(dòng)靜碰磨引起轉(zhuǎn)子熱彎曲 上下缸溫差大，脹差大，主汽溫下降很快，轉(zhuǎn)子振動(dòng)增大很快； 油膜振蕩 轉(zhuǎn)子振動(dòng)加大，軸瓦伴有敲擊聲； 運(yùn)行中監(jiān)視軸振、軸承振動(dòng)在允許范圍內(nèi),汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組臨界轉(zhuǎn)速,第二節(jié) 汽輪機(jī)進(jìn)水事故 一、現(xiàn)象 （1）軸向位移、振動(dòng)、脹差增大； （2）上下缸溫差大于43 C； （3）汽溫迅速下降，10min內(nèi)下降50 C； （4）除氧器、加熱器、凝汽器滿(mǎn)水； （5）法蘭、軸封等冒白汽； （6）抽汽管上下溫差大于報(bào)警值，抽汽管振動(dòng)等。,二、危害 （1）葉片損傷 （2）動(dòng)靜之間碰磨 進(jìn)水使汽缸變形、脹差變化，繼而引發(fā)動(dòng)靜碰磨，產(chǎn)生大軸彎曲； （3）永久變形 （4）推力軸承損傷 進(jìn)水使軸向推力增大,三、產(chǎn)生原因 （1）負(fù)荷大幅增加，過(guò)熱器減溫水失控，疏水系統(tǒng)不合理； （2）再熱汽管道中減溫水失控或關(guān)不嚴(yán)； （3）加熱器泄漏或加熱器疏水系統(tǒng)故障； （4）來(lái)自汽封系統(tǒng)； （5）來(lái)自凝汽器； （6）不同壓力等級(jí)的疏水接到同一個(gè)聯(lián)箱。,第三節(jié) 汽輪機(jī)大軸彎曲事故 一、大軸彎曲的原因 （一）動(dòng)靜部分磨擦 動(dòng)靜部分磨擦，局部受熱產(chǎn)生彎曲；而在一階臨界轉(zhuǎn)速下，彎曲會(huì)加劇摩擦，可能造成永久性彎曲。 （二）水沖擊 汽缸進(jìn)水后，汽缸與轉(zhuǎn)子急劇冷卻，造成汽缸變形，轉(zhuǎn)子彎曲。,二、預(yù)防措施 運(yùn)行方面： （1）滿(mǎn)足熱態(tài)啟動(dòng)的限制 （2）嚴(yán)禁在轉(zhuǎn)子不動(dòng)的情況下向軸封供汽或暖機(jī) （3）啟動(dòng)升速過(guò)程中，如在非臨界轉(zhuǎn)速下出現(xiàn)較大的振動(dòng)，應(yīng)及時(shí)判斷，果斷停機(jī)，防止事故擴(kuò)大； （4）停機(jī)后，應(yīng)定期記錄盤(pán)車(chē)電流、大軸晃動(dòng)、上下缸溫差、脹差等，嚴(yán)防低溫蒸汽和水漏入汽缸。,第四節(jié) 汽輪發(fā)電機(jī)組嚴(yán)重超速事故 一、現(xiàn)象 轉(zhuǎn)速和頻率表超過(guò)上限并持續(xù)上升；主油泵出口油壓升高；振動(dòng)加?。粰C(jī)組突然甩負(fù)荷到零。 二、原因 油質(zhì)不良。使調(diào)節(jié)或保安系統(tǒng)動(dòng)作不正常； 調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)整不良，不能維持機(jī)組空轉(zhuǎn)； 危急保安器卡澀或行程不足、動(dòng)作轉(zhuǎn)速偏高、附加保護(hù)（電超速保護(hù)）定植不當(dāng)或拒動(dòng)； 蒸汽品質(zhì)不良，自動(dòng)主汽門(mén)或調(diào)節(jié)汽門(mén)閥桿卡澀； 抽汽逆止門(mén)、高壓排汽逆止門(mén)卡澀或漏氣。,三、防止措施 調(diào)