大型汽轮机设备及系统

1、会计学1大型汽轮机设备及系统大型汽轮机设备及系统23450ctthhH67P5 图1389P7 图1510P8 图1611功率（MW）600510420300功率（%）100857050热耗（kJ/kg)788078877963819412功率（MW）600510420300功率（%）100857050热耗（kJ/kg)7790783279118079热耗率随负荷的变化曲线热耗率随负荷的变化曲线如图1-7。从以上表格可知：在变工况下，机组效率会降低。所以，目前，600MW机组多带基本负荷。由其他机组带调峰负荷。图1-713FATTT22()()cfmRF n14151617192021220n

2、0n232425P17 表1-2 。26表表13 P1827表14 p181928291. 主要技术规范：主要技术规范： ( 见 p23) 其热耗率为：7835.6 (kJ/kwh）30名 称 单 位设计指标额定功率MW600主汽压力MPa16.67主汽温度C537额定流量T / h1783再热汽压力MPa3.205再热汽温度C537额定背压kPa4.9冷却水温度C20给水温度C272.6最大保证工况热耗kJ/kWh7836.5转速r/min3000通流级数（高中低）57=(1+10)+29+(7 2+7 2)临界转速（高中低低）r/min2057,1976,1702,1764末级叶高mm10

3、0031图110 p203233图21 p24343536表22 p25表23 p253738图111 书末394041表表25 北仑港发电厂北仑港发电厂600MW汽轮机组主要技术规范汽轮机组主要技术规范名 称 单 位设计指标额定功率MW600主汽压力MPa16.66主汽温度C537额定流量T / h1747.1再热汽压力MPa3.656再热汽温度C537额定背压kPa4.03/5.25冷却水温度C20给水温度C269.1最大保证工况热耗kJ/kWh7790转速r/min3000通流级数(高、中、低）38=(1+8)+9+(52+5 2)临界转速（高中低低）r/min2435,2237,177

4、6,1776末级叶高mm1072.542图113 书末43图23 p3144图23 p3145表表26 邹县发电厂邹县发电厂600MW汽轮机组主要技术规范（汽轮机组主要技术规范（P30）名 称 单 位设计指标额定功率MW600主汽压力MPa16.67主汽温度C538额定流量T / h1810再热汽压力MPa3.61再热汽温度C538额定背压kPa4.3/5.6冷却水温度C20给水温度C271.5最大保证工况热耗kJ/kWh7888转速r/min3000通流级数(高、中、低）40=(1+6)+5+(72+7 2)临界转速（高中、低低）r/min1864,1792，1809末级叶高mm101646

5、图24 p33（图112 书末）47图24 p3348表表27 石洞口发电厂石洞口发电厂600MW汽轮机组主要技术规范（汽轮机组主要技术规范（P32）名 称 单 位设计指标额定功率MW600主汽压力MPa24.2主汽温度C538额定流量T / h1844.2再热汽压力MPa4.34再热汽温度C566额定背压kPa4.9冷却水温度C20给水温度C285.5最大保证工况热耗kJ/kWh7647.6转速r/min3000通流级数(高、中、低）76=(1+21)+2 17+(52+5 2)临界转速（高中低低）r/min2589，2188，1540，1600末级叶高mm86749505152图25 p3

6、4图26 p34图27 p3553545556图29 p37图28 p355758图210 p385960st2 . 061图图211 p40（二）北仑港（二）北仑港1号号600MW汽轮机高压主汽阀结构（图汽轮机高压主汽阀结构（图212）：）：l 立式结构，主要包括：阀壳、阀座、阀碟、阀杆、滤网等。l 为单座球形阀，带预启阀。图图212 p4162636465图图213 p4266三、调节阀的结构和工作性能三、调节阀的结构和工作性能（图（图215）：）：l 调节阀的功能：调节阀的功能：控制机组进汽量（功率），在并网前，控制机组升速；在并网之后，控制机组负荷。在部分负荷下有一只阀有节流作用。l

7、进汽调节方式进汽调节方式：节流调节，喷嘴调节，组合调节。 启动时，各调节阀全开（全周进汽），使汽缸、转子受热均匀； 正常运行时，采用喷嘴调节功率。67图214 p4468图215 p4569 石洞口石洞口600MW汽轮机（超临界）高压调节阀结构（图汽轮机（超临界）高压调节阀结构（图217）：）：其阀蝶结构与其主汽阀相似，带预启阀，有滤网，其防振、密封相同。其尺寸有所不同。图图216p46图图217 p477071图218 p4872 北仑港发电厂北仑港发电厂2号号600MW机组中压主机组中压主/调门调门 北仑港发电厂2号600MW机组中压主汽门和中压调节门结构（图2-19、20）。都带预启阀。

8、图219、20 p49、5073图图221 p 5174图2-8 p35757677图222 p547879图224 p5680图224 p5681图225 p5782图225 p5783图22684图22685图22786图228图228为冲动式汽轮机的高、中压缸结构图87图229图23088图229 p62图230 p6289图22990图231p63图232 p64图233 p6591图231p6392图232 p6493高压缸轴封高压缸轴封图233p6594低压缸轴封低压缸轴封 (图235p65)图235p66959697名 称高压转子中压转子低压转子A低压转子B一 阶25002360

9、180018509899100名 称高压转子中压转子低压转子A低压转子B一 阶2437223717761776二 阶4000400040004000101（一）转子结构形式（一）转子结构形式 有套装转子、整锻转子、焊接转子。1.冲动式汽轮机整锻高压转子冲动式汽轮机整锻高压转子（图236）；图236 p69102图237 P70103图238p70104图239 p71105图240 P72106图241p72107图242p73108109图243110图244111图245 p75112图246 p76113114115电厂平圩哈3北仑1号机北仑2号机石洞口邹县叶高8691000844.61

10、072.58671016116图248 p781171184.可倾瓦轴承：可倾瓦轴承：轴瓦块由若干可绕支点转动轴瓦弧段组成。每一瓦块间隙作为轴瓦的进油口，运转时，每块瓦形成一个油楔。轴承自动对中性能好，不会发生失稳现象； （图249、50、52 P8082） 。轴承的润滑轴承的润滑：为了保证润滑，把热量带走，要求轴颈与瓦块有一定的间隙，即有足够的油膜厚度，轴瓦供油有足够的压力，才能保证供油量和油膜形成。各轴承的进油口应设置油量调整装置，使各轴承的进油量合理分配。影响轴承工作性能的因素影响轴承工作性能的因素：轴承载荷比、间隙（油膜厚度）、轴颈线速度、油流量、油温（正常转速进油温度为45C，温升约

11、20 C ）等。推力轴承：推力轴承：推力盘、推力瓦块、油膜。保证轴向位置。119120图2-49 P80121图2-50 P81122图2-51 P81123124图2-52 P82125图2-53 P84126图2-55 P85127图2-56 支持推力联合轴承支持推力联合轴承 P86128129图图257 p87130n 中轴承箱（图中轴承箱（图258） ：放有2、3号支持轴承、推力轴承、转子轴向位移测量探、转子振动测量探头等部件。n 3号轴承箱：内号轴承箱：内放有4号支持轴承。中压缸探头位于轴承箱后侧。n 低压缸低压缸A、B两端的轴承两端的轴承座座：分别放有58号支持轴承，在8号支持轴承

12、处设有胀差测量探头。图图258 p88131图2-59 P90132133图260 P911341351362. 北仑港电厂北仑港电厂600MW机组的滑销系统机组的滑销系统（图（图261）：）：汽缸设三个固定点（死点汽缸设三个固定点（死点）：分别于低压缸（A）、（B）排汽口和3号轴承箱底部中心线上。以此为基点，低压缸（A）、（B）分别向机头和发电机方向膨胀，高、中压缸向机头方向膨胀。膨胀滑动分析膨胀滑动分析：从图2-61可见： 低压缸B以低压缸B出口2横销与轴系之交叉点为死点，向右膨胀； 低压缸A以低压缸A出口2横销与轴系之交叉点为死点，向左膨胀； 高、中压缸以中压缸出口3# 轴承2横销与轴系

13、之交叉点为死点，向左膨胀。 2低压内缸都以其进口处2横销与轴系之交叉点为基点向两端膨胀；转子死点转子死点：在高压转子的推力盘处中轴承箱内，以此为基点，高压转子向机头方向膨胀，中、低高压转子向发电机方向膨胀。137图图261图能源p304图能源p304图31 p102图3-012）回收工质和热量、降低噪音）回收工质和热量、降低噪音旁路的串联使用旁路的串联使用一级旁路和二级旁路串联一级旁路和二级旁路串联高压旁路和大旁路串联高压旁路和大旁路串联三级旁路系统三级旁路系统大旁路系统大旁路系统图图310图图310图311 图朗肯循环的Ts图 2, 实际回热循环实际回热循环 实际回热循环如右图，是从汽轮机的

14、不同的级逐级抽出部分作过功的蒸汽，在加热器中加热给水，提高锅炉进水温度，减少蒸汽在低温吸热段的吸热，这种循环称为给水回热加热循环给水回热加热循环。实际回热循环是一种表面式热交换器，在汽轮机中有两种。 位于给水泵前的为低压加热器， 位于给水泵后的为高压加热器。 是汽轮机的重要辅助设备。在汽轮机中作过功的乏汽进入凝汽器内凝结成水，放出汽化潜热（），经过凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器，最后进入锅炉重新吸热汽化成蒸汽。3, 3, 给水回热加热循环的给水回热加热循环的图图 200MW200MW汽轮机回热加热系统汽轮机回热加热系统图21、2、3、4从图313看到：在16段抽汽管道上，设有

15、电动隔离阀和气动止回阀，靠近抽汽口，避免机组跳闸时蒸汽倒回缸内而引起超速。在抽汽管道上设有疏水管路。组成组成：主要由壳体、隔板、管束、管板等组成。分过热蒸汽冷却段，凝结区和疏水冷却段。组成部件：组成部件：除氧头、水箱、凝结水进水室、喷雾除氧段、深度除氧段、出水除氧头、水箱、凝结水进水室、喷雾除氧段、深度除氧段、出水 管、蒸汽连通管、衡速喷嘴管、蒸汽连通管、衡速喷嘴等。卧式除氧器和水箱组合图（图卧式除氧器和水箱组合图（图3-21)172173图图41 p136u 工作过程：工作过程：汽轮机抽气总管从N1接抽气系统，经阀门2和射汽抽气器3、止回阀4进入真空泵5。汽气混合物经真空泵5提高压力后进入气

16、水分离器11。在其中气、水分离，大部分气排空，小部分气送射汽抽气器喷嘴处，重新送真空泵5。气水分离器分离出的水从管道引出送冷却器14，冷却后又回真空泵，循环使用。174图4-2 P137175（ 三三 ） 水水 环环 式式 真真 空空 泵泵 国产300MW和600MW汽轮机组的抽气装置都是采用水环式真空泵。1. 主要部件：主要部件：有叶轮和壳体。壳体内形成一个圆柱体空间，叶轮偏心地安装在壳体内。在壳体上开有吸气口和出气口，实行轴向吸气和排气。叶轮带有前弯叶片，偏心地安装在充有适量工作水（密封水）的椭圆形泵体内。 176工作原理：工作原理： 当叶轮旋转时，由于离心力作用，水向周围运动， 形成一个

17、运动着的圆环（密封水环）。 由于偏心地安装的，水环的内表面也就与叶轮偏心，叶轮轮毂与水环间形成一个月形空间月形空间。叶轮每转一周，每两个相邻叶片与水环间所形成的空间均由小到大，又由大到小地周期性变化。 当空间处于由小到大变化时，该空间产生真空，由进气口吸入气体。 当空间处于由大到小变化时，该空间产生压力，吸入的气体被压缩并经排气口排出。这样，当叶轮连续运转时，就不断地重复上述过程，起到一个连续抽气的作用。 177该机配备该机配备2台水环式真空泵，一台运行，一台备用。台水环式真空泵，一台运行，一台备用。178图43 p145179转速 (r/m)415吸入温度 ( ) 21.9需要功率 (kw)

18、250冷却水温 ( )17.6抽吸总容量 2300冷却器进/出口水温( ) 22/29初始吸头 ( Pa )1运行水量 ( /h )39最终吸头 (kPa)34冷却水量 ( /h )88.6吸气流量 (kg/h)61.3设计工况效率 (%)34.2夹带流量 (kg/h)134.8噪音，db（分贝）83吸头 (kPa)3.43m510180图图44 p139181图图413 P145182图图4131831841. 离心射流真空泵组离心射流真空泵组 干燥空气抽出量（kg/h)45配套电动机kW/V/(r/min)55/38/1740工作水（凝结水）流量（L/s)50电动机效率（%）92转速(r/

19、min)1450气水分离箱容量(m)4.5轴功率（kW)40循环冷却水流量(L/s)28.8真空泵技术参数（表真空泵技术参数（表4-5）（1）离心射流真空泵组成：）离心射流真空泵组成：泵体、水箱、配套电动机及管道、阀门等。其中，泵体泵体包括：泵壳、进水喇叭口、水室、喷嘴、叶轮盘、叶轮、主轴、锥形混合器、扩压管、轴封、轴承等。（图4-14）1851，出口扩压管，4，混合管，6，碟阀；7，阀座，8，阀体，9，泵体；10，轴承座，11，喷嘴12，进水喇叭口；13，叶轮14，水室，15，叶轮盘，16，轴承体，17，泵轴186图图414a（补充）：离心射流真空泵（补充）：离心射流真空泵 工作原理图工作原

20、理图u 如图所示，汽水混合物经吸入管3进入外壳9。u 工作水从水箱11、管12进入吸气室5，然后从固定喷嘴喷出，并进入旋转着的工作叶轮8上的叶片槽道。u 叶轮把水流分成许多断续的小股水柱，这些小股水柱似一个个的小活塞。沿着吸入管3进入泵中的汽气混合物就夹在这些小活塞之间被带入聚水锥筒6，经扩压管10扩压（略大于大气压）后排入水箱11，经气水分离后排出。187图图4-15 P148188图图4-15 P148189图4-17 P148190191图418 P150一、凝汽器一、凝汽器图52 p162图532m5103m3m5102m)./(02CmhkJC0C0C03m其功能是将凝结水经加热后送

21、除氧器。图图55 见书见书 p168图图57、8 见书见书 p170,1713、凝结水储存箱、凝结水输送泵、凝结水储存箱、凝结水输送泵 （1）凝结水储存箱：用于储存处理后的除盐水，用作凝结水水源、补充水；（2）凝结水输送泵：用来将凝结水储存箱内的除盐水送热井和密封水系统。并向下列设备、系统注水：凝结水系统；闭式循环冷却水系统；锅炉上水；2号、1号低压加热器疏水箱；除氧器水箱。 第一节第一节 概概 述述一、给水系统的主要设备一、给水系统的主要设备：600MW机组给水系统包括：1.2台50%汽动给水泵及其前置泵，驱动小汽轮机及驱动电动机；2.电动给水泵及其驱动电动机；3.液力联轴器及其驱动电动机；

22、4.电动给水泵的前置泵及其驱动电动机；5.3 级高压加热器及管道阀门等。给水泵组的基本配置给水泵组的基本配置：2 台电调汽动给水泵汽动给水泵 + 1 台2540% 液力调速电动备用给水泵电动备用给水泵。图62 p176图图63 p177汽动给水泵（汽动给水泵（TP）与其前置泵（）与其前置泵（LP）的主要技术参数）的主要技术参数（p179)电动给水泵（电动给水泵（FP）与其前置泵的主要技术参数）与其前置泵的主要技术参数（p184)图65 p181图68 p183图611 p187innnnnSbtbtp11pMpMtMinnMMptptpptttMtptnpn液力偶合器传动效率等于转速比。液力偶

23、合器传动效率等于转速比。北轮港2号的液力偶合器的滑差为3%，石洞口600MW机的液力偶合器的滑差为3.3%214215图71216图72 冲动式小汽轮机的结构图 p188217图73 北仑港北仑港2号机小汽轮机的蒸汽系统图218219220名 称高压主汽阀低压主汽阀主汽阀通流直径(mm)140200主汽阀行程(mm)4270预启阀通流直径(mm)3040预启阀行程(mm)7.512阀杆直径(mm)3540五、高、低压调节阀的技术参数（表五、高、低压调节阀的技术参数（表7-2）名 称高压调节阀低压调节阀通流直径(mm)106184（主阀）/120（从阀）行程(mm)30.450+35阀杆直径(m

24、m)3050221技 术 参 数额 定 工 况最 大 工 况低压蒸汽压力(MPa)1.1221.224低压蒸汽温度(C)357.5355.9高压蒸汽压力(MPa)3.974.41排汽压力(A/B,kPa)4.54/5.754.74/6.13转 速 (r/min)50405700轴 功 率 (kW)57609500质 量 (kg)19500222223224225技术参数技术参数交流润滑油泵直流事故油泵排烟风机流 量 (L/m)590445700（ m / h)压 头 (MPa)0.450.470.0049转 速 (r./m)29002400轴 功 率 (kW)54配电动机kw / V/(r/m

25、)11/380/29005.5/220/24000.75/380/3000226名 称主油泵辅助油泵事故油泵台 数111型 式 样齿轮式样离心式离心式流 量 (L/m）720720288油压( * Pa,表压）553功 率 (kW)18184.5510p 配备：配备：1台小汽轮机直接带动齿轮式主油泵齿轮式主油泵，1台交流电动机带辅助油泵， 1台直流事故油泵。油压转换器。系统用温控器控制油温。p 油压转换器（油压转换器（3只）作用只）作用：在60%油压时，启动交流辅助油泵；若交流辅助油泵故障，自动启动直流事故油泵；同时，电磁阀脱扣，同时关闭主汽阀和调节阀，小汽轮机停机。 油泵技术参数油泵技术参数

26、（表7-6）227228229230231232233234技 术 参 数压力油泵再生油泵流量 (L/m)1550压力 （MPa)10.10.3转速 (r/m)15001500轴功率 (KW)40.4电动机 kw/V/(r/m)5.5/380/15000.55/380/1500235236237238239240mAq图76 p1951n2nmBq241242图78 p196图77 p196243245246247249图7-11 P199250251（图712） p199252253254255256257258259260图图714 p203261图图714 p20326226326426

27、5266267（11）冲转、升速、带负荷；（12）主汽阀试验。 图7-15 北仑港发电厂2号机组小汽轮机冷热态启动曲线冷热态启动曲线。在小汽轮机启动、升速过程中，要监视要监视： 蒸汽温度； 主汽阀金属温度； 汽缸上下半温差（应50C）； 温升速度（应2.5 C/min； 轴承金属温度； 转子振动。268主要技术参数见p2192. 系统部件系统部件（北仑港2号机组凝汽器胶球清洗系统）：2个相同的独立回路，每个回路包括：收球网、收球网、胶球泵、装球室、胶球分胶球泵、装球室、胶球分配器、胶球注射管及阀门配器、胶球注射管及阀门、管道。、管道。3. 工作程序：工作程序：1）先后开启胶球泵、气动阀2，从收

28、球网侧面来的循环水经胶球泵送出后，通过装球室气动阀2、胶球分配器、胶球注射管进入循环水进水管道，以建立水流循环。随后，开启气动阀1，此时，装球室内的海绵胶球经气动阀1、胶球分配器、胶球注射管进入循环水进水管道，随循环水进入凝汽器管子内清洗管子，并经收球网回收后，由胶球泵重新送装球室。如此反复循环，达到清洗管子内壁，维持凝汽器管子清洁度，使其具有高的传热效果。图图89 p231图810281第九章第九章 主机油系统主机油系统第一节第一节 润滑油系统润滑油系统1.1.任务：任务：向各支持、推力轴承、盘车装置提供合格的润滑/ 冷却油。2.2.组成部分组成部分：润滑油箱（及其回油滤网、排烟风机、加热装

29、置、测温元件、油位计）、主油泵、交流电动（备用）油泵、直流电动（事故）油泵、冷油器、油温调节装置（或油温调节阀）、轴承进油调节阀、滤油装置（滤网）、油温/ 油压监测装置及管道、道阀门等。3.3.600MW600MW汽轮机组的润滑油系统：汽轮机组的润滑油系统：正常工作时，由主汽轮机驱动主油泵，向系统供油。主油泵为离心泵，由主机带动，出油分3路：一路经射油器作动力油，油流经冷油器送各支持、推力轴承、盘车装置，低压密封油路和主油泵进口；282283284图91285286287288图图9-3 P232289290名称主油泵交流辅助油泵直流事故油泵流量 （m/ h)396405187压力（MPa）0

30、.260.40.21转速（r/min）76414751475电动机kW/V/(min)75/380/150015/220/1500（2）冷油器）冷油器：2台，技术参数（表9-4)（略）291292图图94293294流 量（L/min）130（最大150）压 力（MPa）30.1转 速（r/min）1475轴 功 率（kW)72.3配电动机kW/v/(r/min)90/380/1500295296一、北仑港一、北仑港2号机组的润滑油净化系统号机组的润滑油净化系统（图（图95）1. 系统组成：系统组成：2台50%容量净化油箱（28000L/h）、再生油泵、循环油泵、液位控制开关及阀门、管道等。2

31、. 净化油箱的容积净化油箱的容积：为汽轮机（含小汽轮机）整个润滑油系统容积（80000L）的20%，每小时可净化16000L。3. 油净化过程分析油净化过程分析： 从汽轮机主油箱、小汽轮机油箱、润滑油储存箱、油罐车的润滑油，经电加热后，分别进再生油泵A（或B）进入油净化箱A（或B）。A、B两套可1套运行，也可2套运行。297图图95298299300图图96 p238一、北仑港一、北仑港2号机组的液压油系统号机组的液压油系统（图（图96）主要设备和部件：主要设备和部件：液压油箱、油泵、冷却油泵、再生油泵、蓄压器、滤网等及阀门、管道。 （一）液压油箱（一）液压油箱 液压油箱注油口处设一滤网，油箱

32、上还设有磁性液位指示器和高低液位、最低液位报警点，温度计、热电偶。301302303304305306307308一、再热汽轮机的特点一、再热汽轮机的特点(1) 由于中间再热容积的存在，导致中压缸功率滞后，降低了机组对负荷的适应性。(2) 再热汽轮机的再热容积大，当机组甩负荷时，即使高压主汽阀和调节汽阀立即关闭，但中间容积贮热也能使机组超速40。因此，必须设置中压主汽阀和调节阀，在甩负荷时，同时关闭高、中进汽阀，确保机组的安全。(3) 再热汽轮机对控制的要求是：高压调节汽阀要求全程可调；中压调节汽阀在约1/3负荷以下可调，13负荷以上全开，不参与调节。(4) 单元制机组，锅炉时间常数比汽轮机大得多，二者不协调。因此，只有通过协调控制或其它现代控制手段才能解决。309310(4) 转换、放大和执行机构转换、放大和执行机构：包括伺服系统，手动备用控制系统，及具有附加快关、隔离和逆止装置的单侧油动机等，负责控制高、中压缸进汽的主汽阀和调节汽阀。(5) 保护系统保护系统：主要包括继电系统和电磁阀，用于防护和遮断机组。1）防护系统防护系统(OPC)用于机组超速时关闭高、中压缸调节汽阀；