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1,汽轮机培训教材,主讲人：陆校帅,2,目录,3,汽轮机的基本概念,汽轮机作为一种原动机，它是从1890年瑞典工程师拉法尔制造出第一台功率仅为5马力的汽轮机起，至今已有100多年的历史，我国的第一台汽轮机是1949年在上海汽轮机制造，容量为6000千瓦，于1956年在淮南发电厂投产。,4,汽轮机的基本概念,汽轮机铸造业之所以能够迅速发展是因为： 它的热效率高，凝汽式汽轮机组的综合热效率达40%，供热机组热效率可达80。 汽轮机是连续工作的回旋机械，它可已具有较大的功率。 机组运行平稳，事故率较低，一般可保持3年左右大修，充分提高了设备利用率。正因为汽轮机有这些优点，所以被广泛用于拖动发电机、鼓风机、水泵及用作船舶的动力机械。,5,第一章 基础知识,一、名称及符号 1、温度：物体表面的冷热程度 2、压力:物体单位面积上所承受的垂直作用力 3、绝对压力：容器内气体的真实压力。用P绝表示 4、表压力：用压力表计测得的压力。用P表表示 5、真空值：用真空表测得的数值。用H表示 P绝P表+B大气压 P绝=BH 6、比容：单位质量工质所占有的体积。符号：V 单位：立方米每公斤,6,第一章 基础知识,7、密度：单位容积内工质的质量。 符号： 单位：公斤每立方米 8、能：含有动能;物体由于运动而具有的能量 位能（势能）：物体由于一定温度所具有的能 热能：物体内部分子由于热运动而具有的能量 内能：指储存与物体内部的能量。分：内动能，内位能 9、功：凡力施加与物体，并使该物体沿作用力的方向产生位移，对物体做了 功，单位时间内所做的功，叫功率。 10、节流：介质在管道内流动，由于通流截面积突然缩小，使介质压力降低，这种现象叫节流 11、汽耗率：汽机产生单位功所消耗的蒸汽量 12、热耗率：汽机产生单位功所消耗的热量,7,第二章 汽轮机本体,第一节 汽轮机的基本概念及分类 汽轮机是利用蒸汽热能来做功的旋转式原动机 1、工作原理：蒸汽进入汽轮机喷嘴膨胀降压增加流速按一定的方向喷射出来（将蒸汽的热能转变成动能），进入叶片推动叶轮旋转（蒸汽的动能转变成转子的旋转机械能）并拖动风机或发电机旋转。 2、特点 ：功率大、转速高、效率高、运行平稳、使用寿命长,8,第二章 汽轮机本体 第一节 汽轮机的基本概念及分类,一：汽轮机的分类 1、按工作原理分 a、冲动式：蒸汽的热能转变成动能的过程，仅在喷嘴中发生，而工作叶片只是把蒸汽的动能转变成机械能的汽轮机，叫冲动式汽轮机。 b、反动式：蒸汽的热能变为动能的过程不仅在喷嘴中发生，而且在叶片中同样发生的汽轮机，叫反动式汽轮机 2、按汽轮机所具有的级数分单级汽轮机、复速级汽轮机和多级汽轮机。 所谓汽轮机的级：是由一段喷嘴与其后边的一级动叶片组成，用来完成蒸汽转变成机械功全过程的基本单元。 单级汽轮机用来拖动油泵或给水泵 复速级汽轮机即双列汽轮机 随着汽轮机越来越趋向高温、高压、大功率，单机汽轮机等已不能满足工业的需求，所以多级汽轮机就应运而生，下边所讲的汽轮机都是多级汽轮机。,9,第二章 汽轮机本体 第一节 汽轮机的基本概念及分类,3、按蒸汽在汽轮机内部流动的方向分： 轴流式汽轮机、辐流式汽轮机、周流式汽轮机 轴流式汽轮机：蒸汽在汽轮机内流动的方向和轴平行，现各电厂运行着的汽轮机多是这种气轮机。 4、按汽缸的数目分 单缸汽轮机、双缸汽轮机、多缸汽轮机 5、按汽轮机的热力特性分 凝汽式汽轮机、调整抽气式汽轮机、背压式汽轮机、抽背式汽轮机、补汽式汽轮机及中间再热式汽轮机,10,第二章 汽轮机本体 第一节 汽轮机的基本概念及分类,6、按汽轮机的用途分 电站汽轮机：用来发电或热电联产的汽轮机 工业汽轮机：用来带动水泵、油泵、鼓风机等的汽轮机 船用汽轮机：作为船舶的动力装置，用以推动螺旋桨 7、按进气压力分 低压气轮机：新蒸汽压力 1.21.5Mpa 中压汽轮机：新蒸汽压力 24Mpa 次高压汽轮机：新蒸汽压力 56Mpa 高压汽轮机：新蒸汽压力 610Mpa 超高压汽轮机：新蒸汽压力 1214Mpa 亚临界汽轮机 ：新蒸汽压力 1618Mpa 超亚临界汽轮机：新蒸汽压力 大于22.17Mpa,11,第二章 汽轮机本体 第二节 汽轮机的基础,一、海岛式（双层布置）、整块式（单层布置） 1、机组基础不良会造成 a、汽轮机、减速器、风机转子之间的中心偏差，使机组振动加大 b、汽缸偏斜度的改变，使汽缸与轴承，汽缸内部与转子的相对位置变化，引起轴承的磨损和汽缸内部动静部分的磨损及碰撞 c、机组安装后扬度（杨度：机组安装时预先考虑的高、低压端水平应有的差别）改变，使推力轴承上承受的负荷过大 二、机组运行时应注意 a、高温部分的管道、阀门汽缸等必须保温完好，不允许蒸汽和疏水直接喷射到基础上，防止高温影响混凝土的强度或造成基础的高压端的不平衡下沉 b、轴承、油管路各处有漏油应立即消除，防止混凝土疏松裂开 c、不允许在振动较大的情况下长期运行 d、冬季尽量保持车间内各处温度一致，防止基础局部受热，造成冷热不均损坏基础,12,第二章 汽轮机本体,第三节 汽缸及热膨胀 汽缸的用途和构造 1、作用： a、将汽轮机的通流部分与大气隔开，保证蒸汽在汽轮机内完成其做工过程。 b、承受汽轮机目些静止部件的重量（隔板、喷嘴、汽封套等） 2、构造：中小型汽轮机采用单层缸，呈圆筒结构，具有水平中分面，分成上、下缸，用螺栓连接：汽缸为减少优质材料的消耗，还将汽缸分为高、低压缸。高压缸内蒸汽压力、温度较高，使用较好的铸钢，低压缸内的压力、温度相对较低，用一般铸钢制造，高低压缸之间用螺丝连接并加以密封焊。汽缸水平面的严密性要求严格，结合面处用0.05mm的塞尺不能塞入。上汽缸的高压端设有进气室，下缸设有抽气口、疏水口，上下缸均车有放置隔板用的隔板槽，汽缸两端中心孔处车有放置汽封套的凹槽。,13,第二章 汽轮机本体,二、汽缸受力分析 1、由于汽缸内外的压力差，是汽缸壁上承受一定的作用力 2、隔板和喷嘴加于汽缸的力 3、汽缸及汽缸上固定部件的重量 4、轴承座与汽缸铸为一体或轴承座与螺栓连接下汽缸的机组，转子的重量和转子转动是得不平衡力 5、小型机组的主气门、新蒸汽管道与汽缸连接，对汽缸盖的作用力 6、汽缸在运行中存在温度差引起的热应力,14,第二章 汽轮机本体,三、汽缸所承受的热应力 1、当负荷变化，机组各级温度、压力都要变化，于是汽缸沿长度方向产生温度差，使汽缸材料的热应力增大 2、由于汽缸内外的温度差，造成汽缸壁上的热应力 3、由于汽机高压端采用部分进气，使汽缸壁沿横断面方向的温度不同，从而造成材料内部的热应力 4、启动、停机，上下汽缸存在温差，形成汽缸沿横断面方向的热应力和热变形 5、汽机的热应力和热变形，在负荷剧烈波动时最大，也最危险，如迅速停机、急速启动、暖机不良等,15,第二章 汽轮机本体,四、汽缸的热膨胀及滑销系统 1、汽缸膨胀不合理的进行，造成问题 a、汽缸热应力过大，引起汽缸变形和裂纹，造成汽轮机振动加剧，汽缸漏气，严重时使汽缸无法工作 b、汽缸内轴向和径向间隙改变，有时会造成汽封和动、静叶碰撞的严重事故 2、为满足运行要求，汽缸的热膨胀应满足以下 a、温度变化，汽缸和转子的中心必须始终保持一致，不能引起振动和动静部件的摩擦 b、温度变化，不会引起汽缸、轴承座等有关部件的变形、裂纹 c、汽轮机转子和静止部分的轴向间隙合乎要求，保证运行的安全、经济。,16,第二章 汽轮机本体,为满足以上要求，所以设置了滑销系统 横销：引导汽缸沿横向膨胀 纵销：引导汽缸沿轴向膨胀并推动前轴承座轴向移动，并保持轴承座与汽缸中心线一致 立销：引导汽缸沿垂直向膨胀，并保持汽缸和轴承中心一致 悬臂横销（猫爪）：保证汽缸在横向方向自由而正确的膨胀，同时随着汽缸在轴向的膨胀和收缩推动前轴承座前后移动，保持转子与汽缸的轴向相对位移 角销：代替连接前轴承箱与基础台版的螺丝，它还有和纵销相同的作用 斜销：一种辅助滑销，能起纵向和横向的双重作用 死点：位于横销与纵销中心线的交叉点。这个点在机组运行中是始终不动的，所以称为死点。,17,第二章 汽轮机本体,五、怎样在运行中发现汽缸变形 1、汽缸变形，可能造成汽缸水平或垂直接合面不严密而漏气，多发生在高、低压端轴封附近，有时因蒸汽漏入轴承而破坏润滑 2、低压缸变形严重，空气会漏入凝结器破坏真空 3、汽缸变形严重时，会造成轴封的磨损和气缸内动、静部分的碰撞，并是震动加大 六、造成汽缸变形的原因 1、运行中，汽缸温度长时间超过材料允许的温度 2、汽缸隔板与汽缸壁间隙过小，使隔板膨胀时抵住汽缸壁 3、汽缸外部的保温不好或部分脱落，造成汽缸各部温度偏差过大 4、滑销系统卡涩，不能保证机组正常膨胀,18,第二章 汽轮机本体,七、怎样发现汽缸裂纹 汽缸出现裂纹时，首先是汽缸保温材料局部潮湿、渗水，然后是逐渐漏气，低压缸裂纹会漏入空气，破坏真空 八、汽缸裂纹的原因 1、汽缸材料质量不好 2、机组运行方式不合理，如暖及不良开机，负荷剧烈波动，汽机长受水击、排气温度过高、汽缸突然遇冷 3、汽轮机长时间剧烈震动 4、转动部件损伤后，强力冲击汽缸,19,第二章 汽轮机本体,九、运行中怎样预防汽缸裂纹和变形 1、根据汽缸材料和特点，科学的制定其工作最高点，运行中严格注意，不允许长时间超过此温度 2、尽量防止汽轮机运行方式剧烈变化 3、定期监视汽缸各处的热膨胀值 4、保持滑销的清洁 5、监视汽缸接合面有无漏气、渗水现象 6、保持汽缸保温的完好 7、注意机组各处的振动和异音，发现异常及时分析处理,20,第二章 汽轮机本体,第四节 喷嘴和隔板 喷嘴分为：减缩喷嘴、渐放喷嘴 作用：把蒸汽的热能转变成动能，也说是说使蒸汽膨胀降压，增加流速，按一定的方向喷射出来，进入动叶片做功。 调节级喷嘴：喷嘴通常根据调速气门的个数成组布置，这成组布置的喷嘴又叫喷嘴弧段 每一调速气门控制一组喷嘴组的进气量，用它来调节汽轮机的进气量，所以又称调节级喷嘴,21,第二章 汽轮机本体,二、隔板 作用：隔开相邻的压力级，组成若干汽室，保持各级前后的压力差和装设静叶 组成：隔板体、静叶、隔板外缘和隔板轴封 隔板上的静叶可采用全周进气，也可采用部分进气方式，隔板制成上下两部，在水平结合处连接，各装在上下缸的凹槽内，为保证开大缸时不掉下来，在上汽缸左右水平结合面处用销钉和埋头螺栓紧固在汽缸上，同时还能防止工作时隔板转动,22,第二章 汽轮机本体,三、为什么小型机组喷嘴多采用部分进气 因高压蒸汽的比容小，在满足汽轮机所需蒸汽量的情况下，需要的蒸汽通流面积较小，故在保证喷嘴和叶片一定高度的情况下，减少喷嘴的数目和弧段 四、隔板的受力 1、隔板前后有压力差，产生的有隔板中心向四周的弯曲力，这个力很大，如：外径1000mm、中心孔内径250mm的隔板，当压力差等于0.1Mpa，隔板的受力是75t 2、隔板上的静叶喷射蒸汽的反作用力，这个作用力与汽轮机的转向相反,23,第二章 汽轮机本体,第五节 动叶片 1、作用：把蒸汽的动能转变成旋转机械能 组成：叶根、工作部份、叶顶 2、拉筋、围带 作用：改变叶片的刚度，改善叶片的震动性能，避开危险的共振 3、高压段采用部分进气： a、当叶片转到有喷嘴的地方才能工作，在没有喷嘴的地方，叶片间仅有少量滞流的蒸汽，这样有喷嘴中的蒸汽，首先要将滞留在叶片中的蒸汽排除后，才能进入动叶片做工，因此消耗部分工作蒸汽的动能，即为，斥汽损失 另外，在喷嘴附近还要发生抽吸作用，也要消耗工作蒸汽的动能， b、当动叶转至无喷嘴的地方，动叶片也要出现鼓风现象，造成轮轴上的机械功消耗这种损失叫鼓风损失，进气度越小时，鼓风损失越大,24,第二章 汽轮机本体,4、为减少鼓风损失，在部分进气级上没有喷嘴的地方设置护罩 5、导向叶片：热焓降很小，主要改变汽流的方向。装在导叶的固定环上 6、扭曲叶片：多用在末几级，能较好的保证进气动力特性，减少叶片根部所承受的离心力，提高叶片的强度。 7、影响动叶片工作的因素 a、叶表面光洁度、动叶片截面形状：蒸汽流过动叶片时，要与动叶片表面发生摩擦，同时蒸汽在叶片中改变方向时，汽流内部各质点间流速必然有差别，造成各质点间的摩擦，这是动叶片的蒸汽磨擦损失,25,第二章 汽轮机本体,b、叶片出口边缘的厚度：蒸汽进入叶片时不可避免的与叶片边缘发生碰撞，损失部分动能，蒸汽离开叶片时，因出口厚度形成低速涡流区，使蒸汽流动混乱，导致动能损失 在叶片机械强度允许的情况下，把叶片的进出口制成锋利的形状 为了让蒸汽由静叶出后尽可能的全部进入动叶片工作，一般动叶片比静叶高26mm. 8、动叶片在工作时受到的力 a、由于叶片本身和拉筋、围带旋转式所产生的离心力。 b、汽流通过动叶片时，动叶片作用的汽流力以及起动、停机过程中，叶片上各部分温差引起的热应力。,26,第二章 汽轮机本体,第六节 通流部分在运行中应注意的问题 通流部分：指汽轮机内部喷嘴、静叶和动叶所组成的蒸汽流通道路 一、通流部分的冲蚀和腐蚀 1、冲蚀：原因：蒸汽品质不合格蒸汽品质合格但汽轮机长期在低负荷下工作，热焓比较集中在调节级，使这级喷嘴的射汽速度比正常运行大，喷嘴出口受到冲蚀，且射入动叶片的进气角度也要改变，使叶片受到冲蚀 2、冲蚀现象：一般在汽轮机的低压段比较严重，因为汽轮机的低压段蒸汽纬度越来越低，在后几级中有小水珠和较大的水滴出现，这些水珠、水滴被高速气流夹带流过喷嘴和动叶表面，使表面受到严重的幢击和冲蚀,27,第二章 汽轮机本体,3、防止方法 对高压段： a、严格掌握锅炉和机组的合理运行方式，保证汽轮机的进气压力和温度是合格的 b、合理调整机组负荷 c、减少机组启、停次数 d、尽量避免在低负荷下运行 对低压段： a、在低压段加装去湿装置 b、合理的规定，在一定的负荷下打开低压汽缸疏水以排出疏水 c、叶片使用强度大、质硬和耐冲蚀的材料 d、腐蚀：金属腐蚀、电化腐蚀 防止腐蚀： a、保证蒸汽品质合格 b、主气门关闭严密，停机开疏水。长时间停机，应通热风干燥 c、采用抗锈蚀的材料,28,第二章 汽轮机本体,二、通流部分结垢 1、结垢的影响及危害 a、由于喷嘴、叶片表面结垢而变粗糙，使气流的摩擦损失加大，效率降低 b、由于通流部分结垢，汽流通道面积减小，使机组功率降低 c、隔板上的喷嘴结垢，通流面积减小，压力差增大，增大了隔板的弯曲应力，动叶片上结垢，同样会增加叶轮前后的压差，从而使转子上的轴向推力增加，严重时轴瓦乌金融化 d、水垢还有腐蚀作用，使叶片强度降低,29,第二章 汽轮机本体,三、通流部分的机械性损伤 1、调节级的摩擦和碰撞 调节级喷嘴和叶片发生摩擦和碰撞时，汽缸内部声音及转子轴向位移都要发生显著变化 2、压力级的机械性损伤， 分为隔板损伤、动叶片损伤 隔板损伤：主要是变形、弯曲、发生裂纹，发生这些会造成隔板轴封的损坏，隔板和叶片的磨碰，轴向推力增加以及推力轴承损坏 隔板裂纹：运行情况恶化，汽耗率加大，轴封损坏。只有在叶轮与隔板有显著摩擦才易发现。,30,第二章 汽轮机本体,第七节 汽封 1、为什么要设置汽封 由于汽轮机大轴伸出汽缸的两端处和轴穿隔板中心孔的地方，为避免动静部分碰撞，应适当留有间隙，但由于压力的存在，在这些间隙必然要发生漏气，造成损失，为减少这部分损失，所以需要设置汽封 2、汽封分类 轴封：转子穿出汽缸两端处的汽封，叫轴端汽封，简称轴端汽封 隔板汽封：隔板内圆处的汽封 通流部分汽封：动叶片顶部和根部的汽封，叫通流部分汽封，又叫径向汽封。,31,第二章 汽轮机本体,3、汽封的作用 高压汽封：减少高压缸向外漏气，造成工质损失，并使轴颈加热或冲进轴承箱破坏润滑油质 低压汽封：防止空气漏入低压汽缸破坏真空 隔板汽封：阻碍蒸汽绕过喷嘴，造成能量损失并使叶轮上的轴向推力增加 通流部分汽封：阻碍蒸汽从动叶珊两端散逸，致使做功能力降低 4、轴封的形式：薄片式、高低齿形迷路汽封,32,第二章 汽轮机本体,5、迷路汽封的工作原理： 汽缸上的汽封片与轴上的直角凸肩以及槽间留有一定的间隙，蒸汽通过次间隙时，因节流作用使压力下降，速度增加，然后进入下一间隙的小室与轴封片和凸肩相撞，速度降低，动能转变成热能，蒸汽通过下一小室时仍重复上述过程，这样，蒸汽压力不断下降，速度每次增加和减小，经过最后一级时，压力、速度都很低，从而使轴封漏气量减少。 6、轴封外部损伤的特征 a、轴封信号管冒汽量异常增多 b、轴承润滑油中进水 c、轴封内部有碰撞声，严重时机组震动加大,33,第二章 汽轮机本体,7、造成轴封损伤的原因 a、转子受热弯曲或永久弯曲，引起轴封磨损 b、汽缸变形，引起轴封莫一侧磨损 c、汽缸保温不好，引起汽缸热膨胀不均，是轴封磨碰 d、汽轮机长时间空转，排气温度较高，又突然升高负荷，使温度发生很大变化，造成轴封磨损 e、由于积垢，使汽封环卡死失去弹性，在轴封发生碰撞时，没有退让余地 f、由于不遵守运行规程而引起的转子和汽缸的不均匀热膨胀,34,第二章 汽轮机本体,8、防止方法 a、转子在弯曲或震动超过允许值的情况下不准运行 b、经常检查蒸汽品质合格 c、不允许汽轮机运行工况发生剧烈变化 d、注意汽缸的保温完整 e、不允许汽轮机在空负荷、排气温度过高，排气温度剧烈变化的情况下长时间运行 f、防止转子发生较大的轴向位移，超过允许值时，必须迅速停机 g、运行中发现轴封有碰磨和损伤的象征时，因果断停机,35,第二章 汽轮机本体,第八节 转子 1、转子：所有转动部分的组合体 作用：承受蒸汽对所有工作叶片的回旋力，带动主油泵和风机（发电机）旋转 分类： 刚性转子：工作转速低于临界转速的转子 挠性转子：工作转速高于临界转速的转子 2、临界转速：汽轮机转子具有一个固定的自振频率，当这自振频率和激振频率相重合时，便会发生共振，此时的转速，就是临界转速,36,第二章 汽轮机本体,3、大轴弯曲的原因 a、停机后，转子在冷却过程中，汽缸上部教下部冷却的慢，形成汽缸上下的温差 ，转子上部温度高于下部温度，使大轴向上弯曲，在一段时间内，转子的弯曲度达最大，超过这一段时间后，随着温差的减小，转子又慢慢伸直 b、启动时操作不合理（静暖机），造成大轴弯曲 c、暖机不充分，在转子弯曲最大及上下缸温差过大的时候启动，大周和轴封片摩擦，造成大轴局部受热引起轴的弯曲，由于轴的弯曲加剧了摩擦。使轴弯曲不断加大，当朝过了材料的弹性限度时，就会造成大轴的永久性弯曲 d运行中震动较大，造沉转子弯曲，发生这种情况，其振动值是随着转速的升高而加大的，应停机检修，否则会造成轴、轴封、动叶片、叶轮、隔板的严重损坏 e在制造和检修时，叶轮、轴套等部件在轴的上的装配尺寸不合适，运行一段时间后，因轴的应力过大使轴弯曲,37,第二章 汽轮机本体,4、预防措施 a、根据转子的结构特点，科学的制定操作规程，严格规定启动条件，操作程序，暖机升速及超越临界转速的时间 b、严禁汽轮机在受到水冲击和震动较大的情况下继续运行 c、检修前后，检查转子的弯曲程度，严格按照规定装配零件，凡加热的地方应设法消除应力,38,第二章 汽轮机本体,第九节 主轴承、推力轴承 主轴承 1、作用:承受转子的全部重量及部分进气引起转子振动的附加力，并确定转子的径向位置，使其中心与汽缸中心保持一致 2、工作原理：静止时，转子在轴承的下部，当开始转动，轴颈与轴瓦会出现直接摩擦，但随着轴颈的转动，润滑油由于粘性附着在轴的表面，被带入轴颈与轴瓦之间的楔形间隙中，随着转速的不断升高，被带入的油量增多，并产生压力，当这个压力超过轴颈上的载荷时，轴颈就被油膜托起而悬浮在油膜上转动，从而避免了金属的直接摩擦,39,第二章 汽轮机本体,3、轴承油膜形成的条件 a、轴颈必须保持一定的线速度才能形成油膜，转速愈高，轴颈速度越大，油膜的承载能力愈大 b、润滑油必须有一定的粘度，粘度愈大，油膜的承载能力愈大，但粘度太大，使油分布不均，增加摩擦损失，且得不到良好的冷却效果，油温愈低，粘度愈大 c、轴颈与轴瓦间必须形成楔形间隙才能形成油膜，但间隙过大会增加润滑油的消耗量，过小。又会使油量不足，不能达到冷却目的 d、轴瓦内表面应严格修研，保持光滑，不得有任何沟槽 e、轴承上负荷愈高，油膜形成越困难，轴承上的负荷不能超过油膜所承受的能力，否则油膜无法建立,40,第二章 汽轮机本体,4、润滑油在下轴瓦水平接合面处进入，随着轴的转动进入楔形间隙形成油膜，然后由轴瓦两端流出，为了使有分布合理和足够的油量冷却轴颈，在上瓦上设有一定轴向长度的油槽，并在结合面处向两端扩展出去，为防止油顺轴甩出轴承，在轴瓦两端装有油档。,41,第二章 汽轮机本体,二、推力轴承 作用：承担蒸汽作用在转子上的轴向推力，并确定转子的轴向位置，使转子与静止部分保持一定的轴向间隙 润滑原理：转子静止时，推力瓦块的工作面是与转子上的推力盘相平衡的，这时，平行中的油层不能承受推力，当转子转动，将附着在推力盘上的油带入推力盘与推力瓦之间，增加了油层的受压能力，转子产生轴向推力后，间隙中的油受到挤压并传给推力瓦块，由于推力瓦块的支点不在中心，在油的作用下瓦发生倾斜，形成了楔形间隙，这样，当推力盘随着转子转动，油被不断的带入这一间隙中，就形成了具有一定抗压能力的楔形油膜，以此平衡汽轮机的轴向推力，避免了推力盘与推力瓦的直接摩擦,42,第二章 汽轮机本体,三、主轴承、推力轴承运行中注意 1、主轴承 a、润滑油量不足或中断 （主油泵或供油管故障） b、油中不清洁，油中有杂质进入轴承破坏油膜 c、轴承振动过大引起乌金裂纹、脱落 d、油中有水，使粘度下降，不能形成油膜 e、冷油器工作失常 f、轴承外壳热变形过大，造成转子轴经与轴瓦的接触面不均匀，轴瓦延长度方向不能与轴颈全面接触，引起乌金磨损和发热,43,第二章 汽轮机本体,2、推力轴承故障原因 a、汽轮机发生水冲击 b、隔板轴封间隙增大，漏气增大，使叶轮前后压差加大 c、叶片结构，蒸汽通流面积减小，造成叶轮前后压差增大 d、蒸汽温度急剧下降，转子收缩快于汽缸，由于靠背轮对转子位移有节制，故推力轴承承受的推力增加,44,第二章 汽轮机本体,第十节、联轴器、盘车装置 联轴器 1、作用：连接汽轮机与风机（发电机），通过它把汽轮机转子的转矩传递给风机 2、分为：刚性联轴器：汽轮机与风机之间具有硬性连接，不允许有相对位移 挠性联轴器：允许汽轮机侧联轴器与风机侧联轴器有少许的位移 盘车装置：在汽轮机启动或停机后，用来转动转子的装置 作用： a、汽轮机启动冲转前，由于蒸汽的热流是向上的，转子上部较下部受热快，使转子产生向上的弯曲变形，为保证动静部分无摩擦，需先用盘车带动低速旋转，使转子受热均匀 b、停机后，汽缸和转子等有热变冷，这必然会影响动静间隙，使转子弯曲大，为保证转子均匀冷却及机组的启动，故停机后也许启动盘车,45,第二章 汽轮机本体,第十一节 汽轮机的附属设备 一、凝汽设备 作用：a、建立并维持汽轮机排气口的高度真空，提高循环热效率：b、回收排气产生的凝结水：c、并有一级除氧作用 组成：凝结器用循环水冷却汽机排气，形成真空的设备 凝结水泵排出蒸汽凝结水的设备 循环水泵供给冷却水的设备 主抽气器抽出凝结器内不凝结气体，维持容器内的高度真空 辅助抽气器启动前将凝结器内抽为真空 循环水的冷却设备凉水塔、喷水池及管道,46,第二章 汽轮机本体,二、凝结器 1、工作原理：循环水由进水管进入水室，在水式内分别流入各铜管内，循环水通过管壁吸收排气的热量，使蒸汽凝结，被排气加热的循环水有出口排出去凉水塔冷却再循环使用。排汽由低压汽缸排入凝结器内蒸汽空间，通过铜管外壁放热，凝结成水聚集到下部的热水井内，由凝结水泵排向除氧器。 2、分类： 单一制：中间无垂直隔板 对分制：中间有垂直隔板，相当于两个凝结器连在一起，优点：铜管脏污时不必停机，只是当减少机组负荷，就能停止凝结器的一般进行清洗工作 单道制：循环水在铜管内一次流出 双道制：循环水在铜管内经过一次往返后排出,47,第二章 汽轮机本体,3、影响表面式凝结器工作的因素 a、冷却倍率：冷却一千克蒸汽凝结成水时，需要的循环水量。一般50100。 b、端差：排气温度与循环水出口温度之差。一般310，取5。 c、循环水进口温度。 d、真空系统的严密性。,48,第二章 汽轮机本体,三、抽气器 工作原理：工作蒸汽进入喷嘴膨胀降压，流速增加喷射出来，在喷嘴出口处形成高度负压，将凝结器内的不凝结气体吸入抽气器，在第一级扩散管中混合降低流速，升高压力，然后进入冷却器内凝结，不凝结的气体再被二级吸入，同样经过二级扩压管降速升压进入冷却器内凝结成水。由于第二级扩压管内的气体压力升高到稍高于大气压力，由排气管排出。冷却器内的凝结水由疏水管道排往凝结器。,49,第二章 汽轮机本体,四、启动抽气器 作用：1、在机组启动前为凝结器迅速建立真空，以缩短启动时间2、事故情况下，真空下降过低，可临时投入启动抽气器维持运行，为消除故障争取时间 特点：结构简单、启动快、耗气量大，形成真空低，而且排大气运行损失了工作蒸汽的热量，浪费了工质 五、主抽气器在运行中的注意事项 操作顺序：先开水门通入水后，再开蒸汽门，最后开启空气门 目的：防止冷却水管过度受热的情况下通入冷却水时骤冷，而损坏胀口，造成泄漏，后开空气门是为了防止抽气器工作前空气漏入真空系统破坏真空,50,第二章 汽轮机本体,六、影响射汽抽气器正常工作的因素 1、喷嘴堵塞 2、冷却器损坏或冷却水管泄露，使冷却器内满水，影响蒸汽凝结 3、冷却水量不足 4、汽压调整不当 5、喷嘴或扩压管长时间吹损 6、汽机真空严密性差，漏气量过大超过抽气器负载能力 7、冷却器交换面脏污 疏水U形管漏气或堵塞 喷嘴位置调整不当,51,第二章 汽轮机本体,七、自动排气门 作用：凝汽设备的木一部分发生故障，就会使排往凝结器内的蒸汽无法凝结，聚集在容器内，使汽轮机的排气压力和温度升高，以致严重影响凝结器和机组的安全运行，为防止这种现象，装有安全阀，当凝结期内压力稍高于大气压是，排气门自动打开，保证设备安全。,52,第三章 汽轮机设备检修,第一节 汽机检修工作的规定 1、汽轮机设备检修时发电厂的重要工作之一，有车间负责，车间应在总工程师或生产厂长的领导下，接受生技科或设备科的领导，具体安排实施检修计划的完成。各级领导都应深入现场，调查研究、协调配合，保证质量、进度、及时解决问题，在保证汽轮机检修质量的前提下，努力做到： a、质量好。经过检修的主、辅机设备，都能安全、满发、稳发、经济运行，延长检修间隔，减少非计划停机次数和设备临修次数。 b、功效高。检修工期短，耗用工时少。 c、用料省。器材消耗少，修旧利废好 d、安全好。不发生人身、设备事故。特别是不发生重大事故。,53,第二章 汽轮机本体,2、计划检修的分类、间隔和停用次数。 a、汽轮机设备的检修分计划大修、计划小修及临时检修。 b、汽轮机设备的检修间隔，应根据汽机设备的技术状况，部件磨损、劣化、老化等规律，参照运行、维修等条件确定。参照部颁SD25388规定，大修间隔23年，小修间隔48个月。但是，启停频繁和参加调峰的机组，或累计运行超过15万小时的汽轮机组，其大修间隔可低于上述规定。 c、新投产或迁装的机组，第一次大修应在正式投入运行一年左右。 d、临时检修，是计划外的停机。有两种情况：一是设备故障，强迫停运。一是在运行中发现缺陷，必须及时处理，应先汇报，即安排临时检修，以避免设备的严重损坏。,54,第二章 汽轮机本体,3、检修停用时间 汽轮机设备检修停用日数应在确保质量的前提下，根据设备容量的大小，检修的人员、技术力量、设备状况和检修工期合理的安排 一般，30006000凝汽式机组大修在1520天，小修56天。 1200025000凝汽式机组大修在1823天，小修7天 为了集中精力搞好汽轮机设备的大修，缩短停机时间，在保证全厂出力和安全经济运行的条件下，一些辅助设备的检修可以与主要设备的检修时间错开，有备用设备的，可以不在主设备大修期间检修 不论主辅设备都应贯彻“到期必修”和：“修必修好”的原则，不可任意延长检修间隔。,55,第二章 汽轮机本体,4、汽轮机设备的大修分标准项目和特殊项目两类 标准项目：a进行全面的检查、清扫、测量和修理；b消除设备和系统的缺陷；c进行定期的试验和鉴定，跟换需要定期更换的零部件。 特殊项目：指标准检修项目以外的工作，通常是技术复杂、工作量大、工期长、耗用器材多、费用高以及系统和设备结构有重大改变的项目。 汽轮机大修项目,56,第二章 汽轮机本体,汽轮机大修项目 一、气缸 标准项目 1、检查汽缸及喷嘴有无裂纹、冲刷、损伤及接合面漏气痕迹等缺陷，必要时处理。清扫检查汽缸螺栓、疏水孔、压力表孔及温度计套管等 2、清扫检查隔板套、隔板、静叶片有无裂纹、冲刷、损伤、变形等缺陷、必要时处理。 3、检查滑销 4、修补汽缸保温层,57,第二章 汽轮机本体,5、测量上下汽缸接合面间隙及纵横向水平 6、测量隔板套及隔板的洼窝中心 7、测量隔板弯曲 8、检查汽室连接螺栓，必要时更换 9、更换两个以上的高压缸螺栓,58,第二章 汽轮机本体,特殊项目 1、检查台板松动和二次灌浆 2、解体下汽缸及吊前轴承座，检查滑销系统或调整汽缸水平 3、检查汽缸外壁裂纹或焊补汽缸裂纹 4、更换喷嘴、隔板 5、修刮汽缸接合面 6、更换汽缸大部分保温层 7、机组全面喷漆,59,第二章 汽轮机本体,二、汽封 标准项目 1、清扫、检查高低压轴封、隔板汽封、阻汽片，测量间隙，必要是对汽封梳齿汽封块、弹簧等进行修理、调整及少量更换 2、汽封间隙大量调整 特殊项目 1、更换汽封一般在20以上 2、更换轴封、外壳,60,第二章 汽轮机本体,三、转子 标准项目 1、检查轴主、叶轮、平衡盘、轴封套、推力盘、对轮的磨损、松动及裂纹等情况，测量通流部分间隙，轴颈杨度及找正转子的对轮中心，进行叶片、叶根、叶轮键、槽等处的检查探伤 2、清扫检查叶片、拉筋、围带、铆钉、硬质合金片等有无结垢、腐蚀、松动、断裂、脱焊及损伤等缺陷，必要时处理 3、检查轴颈椭圆度及转子弯曲，测量叶轮、对轮、推力盘的瓢偏度,61,第二章 汽轮机本体,特殊项目 1、直轴 2、叶片调频、重装或更换叶片及取叶片样品绘图 3、拆装或更换对轮、平衡盘，更换推力盘、轴封套、对轮及对轮绞空，修刮平面 4、修理研磨推力盘及轴颈,62,第二章 汽轮机本体,四、轴承 标准项目 1、检查主轴承、推力轴承及油档有无磨损、乌金脱胎、裂纹缺陷，以及轴承球面、垫铁的接触情况，测量轴承、油档的间隙、紧力，必要时进行修刮、调整或焊补 2、清扫轴承箱 3、更换数量较多的油档片 4、大量修刮轴瓦球面及垫铁的接触面 特殊项目 1、修刮轴承座及台板或进行灌浆加固基础 2、更换主轴承、推力轴承或重浇乌金,63,第二章 汽轮机本体,五、盘车装置 检查测量齿轮、蜗母轮、轴承等部件的磨损情况，必要时修理,64,第二章 汽轮机本体,六、调速系统 标准项目 1、清洗检查调整系统的所有部件（调速器、脉冲油泵、调压器、蜗母轮组、减速齿轮组、错油门、调速汽门、自动主气门、危机保安器等保护装置及实验装置）的磨损情况，并测量间隙和尺寸，必要时修理或更换 2、调速系统简易特性及调整工作 3、调速系统全面性的特性试验及调试工作 4、对调速器、危机保安器的弹簧做特性试验 5、更换调速器、减速齿轮等轴承 特殊项目 1、换减速齿轮及蜗母轮 2、更换配汽装置的凸轮、齿条等部件,65,第二章 汽轮机本体,七、油系统 标准项目 1、清扫检查主油泵、辅助电动油泵、注油器、压力调节器、溢油阀、冷油器、油箱、油滤网，测量有关部件的间隙尺寸，冷油器试压，必要时修理或更换零件 2、循环过滤透