第五章给水泵汽轮机

1、2022-7-41第五章给水泵汽轮机 华北电力大学华北电力大学陈海平陈海平二二OO一一年十月一一年十月2022-7-42主 要 内 容第一节第一节 概述概述第二节第二节 给水泵汽轮机的结构给水泵汽轮机的结构第三节第三节 给水泵汽轮机的热力系统给水泵汽轮机的热力系统第四节第四节 给水泵汽轮机的调节保安及供油系统给水泵汽轮机的调节保安及供油系统2022-7-43第一节 概 述华北电力大学华北电力大学陈海平陈海平二二OO一一年十月一一年十月2022-7-44一、变速给水泵的驱动一、变速给水泵的驱动l特点：机组负荷变化时，要求给水泵及时改变锅炉的给水量中小机组：采用定转速、改变阀门开度来调节l优点：简

2、单、方便l缺点：阀门压差大、易损坏大机组：采用变速给水泵，电机或小汽轮机驱动l电机驱动的优点：简单、可靠、成本低，但机组容量增大是成本增加l小汽轮机驱动的优点：有较宽的调速范围节省厂用电减少了主机末级蒸汽流量，降低其末级叶片高度和余速损失l小汽轮机驱动的缺点：价格贵系统复杂小汽轮机效率高于75%才具有经济性2022-7-45给水泵小汽轮机驱动与电动驱动的比较给水泵小汽轮机驱动与电动驱动的比较l优点:汽动给水泵转速高、轴短、刚度大、安全性好。当系统故障或全厂停电时，仍可保证锅炉用水。采用大型电动机驱动给水泵时启动电流大，启动困难，而汽动给水泵不但便于启动，而且可配合主机的滑压运行进行滑压调节。大

3、型机组若采用电动给水泵，其耗电约为全厂厂用电的50%，采用汽动给水泵则可降低厂用电，增加供电量3%一4%。可以变速运行来调节给水泵的流量，因而可省去电动给水泵的变速器及液压联轴器。l缺点汽轮机的启动时间长汽水管路复杂需要设置备用汽源2022-7-46小汽轮机的型式小汽轮机的型式1l背压式（背压抽汽式）：工作蒸汽来自主机某一压力较高的抽汽，即高压缸排汽小机乏汽送入主机压力较低的某一级抽汽多数背压机中间有若干抽汽送到主机回热系统，如P196图5-1所示特点l不能改善机组的热经济性l工况适应性很差l已被凝气代替背压式小汽轮机装置系统图背压式小汽轮机装置系统图2022-7-472022-7-48小汽轮

4、机的型式小汽轮机的型式2l凝汽式：工作蒸汽来自主机中压缸或低压缸的抽汽，主机低负荷运行时切换至高压蒸汽小机乏汽送入主凝汽器或自备凝汽器，如P196图5-2所示特点l运行灵活l系统复杂凝汽式小汽轮机装置系统图凝汽式小汽轮机装置系统图2022-7-492022-7-410二、二、300MW汽轮机配套的小汽轮机技术规范汽轮机配套的小汽轮机技术规范l特点：变参数、变转速、变功率并能采用多种汽源l型号：ND(G)83/83/07型l型式：单缸、冲动、单流纯凝汽式l功率：保证最大6MWl主汽参数：低压蒸汽：压力0.765MPa，温度335.4高压蒸汽：切换时使用l正常：压力16.7MPa，温度538l最高

5、：压力17.5MPa，温度5462022-7-411300MW汽轮机配套的小汽轮机技术规范汽轮机配套的小汽轮机技术规范l排汽压力：6.57kPal净汽耗：5.33kJ/kWh(低压汽源设计工况)l汽轮机连续运行自动调节范围：3000-6000rpml危急遮断器动作转速：630050rpml转子临界转速计算值：刚性支撑l一阶临界转速：2724rpml二阶临界转速：11007rpm挠性支撑l一阶临界转速：2554rpml二阶临界转速：7449rpm2022-7-412300MW汽轮机配套的小汽轮机技术规范汽轮机配套的小汽轮机技术规范l盘车转速：10rpml危急保安系统遮断装置l机械式超速遮断装置l

6、可爆膜式高背压保护装置l电磁式遮断装置发生下列事故时应立即停运l转速超过630050rpml轴向位移超过1.2mml润滑油压低于20kPal后汽缸真空低于61.30kPa（表压）设置轴承回油油温超温报警、油箱低油位报警：独立油系统2022-7-413第二节 给水泵汽轮机的结构华北电力大学华北电力大学陈海平陈海平二二OO一一年十月一一年十月概述概述l组成静止部分：汽缸、隔板、喷嘴、轴承等转动部分：主轴、叶轮、动叶片等控制部分l类型冲动式反动式lND(G)83/83/07型小汽轮机示意图：P198图5-32022-7-414ND(G)83/83/07型小汽轮机型小汽轮机2022-7-415一、静止

7、部分一、静止部分l汽缸和蒸汽室组合式汽缸：优点是便于根据压力温度来选材l沿水平法兰分为上下两个半缸l第五压力级后，垂直中分为前后两部分特点l前汽缸采用碳素钢铸件l低压蒸汽室与前汽缸上半部分铸为一体，低压调节阀装在低压蒸汽室内l高压蒸汽室采用高强度耐热合金钢铸造，一端与前汽缸下半一侧面用法兰连接，另一端通过定位套筒及键定位与前汽缸下部另一侧面2022-7-416汽缸和蒸汽室特点（续）汽缸和蒸汽室特点（续）l后汽缸：主体采用碳素钢铸件，排汽口部位加固，以增强其刚性（滑参数运行时排汽温度较高）l后轴承座与后汽缸下半铸为一体l后汽缸通过其下部的两侧撑脚支撑于后座架上l后轴承各档腔室的壳体与后汽缸铸为一

8、体l后轴承座内放置有后径向轴承、盘车设备和联轴器等部件2022-7-4172、 喷嘴组喷嘴组l低压喷嘴室：通过装于上半汽缸的低压喷嘴组进入汽轮机低压喷嘴组：共三组，14-5-5喷嘴与内外环焊成一体通过螺栓固定在前汽缸上半的低压喷嘴室出口l高压喷嘴室：通过装于下半汽缸的高压喷嘴组进入汽轮机由六只钻孔缩放喷嘴构成喷嘴板嵌入位于前汽缸下半的高压喷嘴室2022-7-4183、隔板、隔板l共六级l全部采用焊接隔板l安装在汽缸内壁的隔板槽中l水平中分为上下两部分：需对中l注意点设计工况下，第5、6两级以处于湿蒸汽状态第5级后设去湿环2022-7-4194、汽封、汽封l轴封高低齿式前轴封：三段，第一段耐热后

9、轴封：二段每块汽封环背弧均有一“桥式”弹簧片：防碰l隔板汽封和叶顶汽封第1-3级：高低齿式第4-6级：叶顶削尖2022-7-4205、滑销系统、滑销系统l纵销：前轴承座与前座架之间Al立销：后汽缸与导板之间Bl横销：后汽缸两侧与后座架结合处各设一个，CDlA、B两销构成本机整个汽缸的纵向膨胀中心线，保证汽缸及与之相连的前轴承座受热后做纵向自由膨胀，对汽缸横向位置进行定位lC、D两销构成本机整个汽缸的横向膨胀中心线，保证汽缸受热后做横向自由膨胀，对汽缸纵向位置进行定位l膨胀死点：S2022-7-421二、转动部分二、转动部分l转子：采用高强度的合金钢整锻而成整锻出7个叶轮盘，依次为单列调节级、第

10、一到第六压力级叶轮临界转速计算值l刚性支撑：一阶为2724rpm,二阶为11007rpml挠性支撑：一阶为2554rpm,二阶为7449rpm平衡措施l调节级、1、3、4级叶轮开平衡孔：减少轴向推力l调节级、4、6级叶轮开平衡燕尾槽：转子动平衡用2022-7-4222、动叶片、动叶片l全部为不调频叶片l材料要求耐热、良好的减振性能和抗腐蚀性l调节级、1-3级为等截面直叶片，且自带围带l4-6级为变截面扭叶片，且自由叶片l1、2级叶片采用T型叶根l调节级、3、4级叶片采用外包T型叶根l5、6级叶片采用外包双T型叶根2022-7-423三、轴承三、轴承l汽轮机转子由前后两只径向轴承支撑；其中前轴承

11、由径向轴承和推力轴承组成联合轴承l径向轴承：可倾瓦型对分式轴承，防止油膜震荡l推力轴承：密切尔式2022-7-424四、联轴器：鼓型齿式挠性四、联轴器：鼓型齿式挠性2022-7-425五、盘车装置五、盘车装置l目的：防止启停过程中的转子的弯曲变形l装于后轴承座盖上l正常盘车转速：10rpm2022-7-4262022-7-427第三节 给水泵汽轮机的热力系统华北电力大学华北电力大学陈海平陈海平二二OO一一年十月一一年十月一、主蒸汽系统一、主蒸汽系统l主机正常运行时：主机中压缸排汽（即4段抽汽）作为小机的低压工作汽源l主机负荷40%时：主机新蒸汽作为小机的高压独立工作或补充汽源l主机负荷20%时

12、：主机新蒸汽作为小机的高压工作汽源l启动时：其他辅助汽源最为启动汽源l排汽：送入主机凝汽器2022-7-428二、轴封系统二、轴封系统l与主机轴封系统共用轴封均压箱和轴封加热器三、疏水系统l不设置独立的疏水扩容器等附属设施2022-7-429给水泵汽轮机的热力系统图2022-7-4302022-7-431第四节 给水泵汽轮机的调节保安及供油系统华北电力大学华北电力大学陈海平陈海平二二OO一一年十月一一年十月一、给水泵汽轮机的调节保安系统l调节系统任务：根据锅炉给水调节的需求，通过改变给水泵汽轮机的转速来改变主给水泵的转速，使得给水泵的供水满足锅炉负荷之需求。调节方式l液压调节系统：小机转速可在600-6000rpm内调整l数字式电液控制系统MEH：小机转速可在3000-6000rpm内调整2022-7-432液压调节系统液压调节系统2022-7-433给水调节信号给水调节信号4-20mAP2=0.09-0.215MPaP2=0.215-0.28MPa转速反馈转速反馈MEH调节原理图调节原理图2022-7-434MEH控制系统图控制系统图2022-7-4352、给水泵汽轮机的调节保安系统l超速保护和试验正常超速保护：l当转速达到105%额定转速，即6300rpm，汽轮机脱扣l当转速达到