汽轮机设备与原理

汽轮机设备与原理目录7417第一章汽轮机本体 32354第一节概述 32501第二节汽轮机本体 1018372第二章辅机及系统 4224654第一节概述 4210765第二节凝器系统 4312774第四节低压加热器 5619851第五节汽封系统 6431167第六节疏水系统 6528070第三章水泵 671693第一节概述 67808第二节火电厂主要三种水泵介绍 771765第四章调节、保安、油系统 8924704第一节概述 8929292第二节汽轮机调节基本原理 9114565第三节保安系统 10410096第四节油系统 11612765第五节调节系统常见的故障及其原因分析和消除方法 12231901第五章系统图 13022964第一节凝结水系统图 13022552第二节给水除氧系统 13129409第三节循环水系统 1327127第四节润滑油系统 13317267第六章汽轮机冷态启动 13431191第一节汽轮机运行的基本要求 13420725第二节汽轮机的起动 1375872第三节汽轮机起动过程的几个问题 14729806第四节汽轮机热态和半热态起动 15022869第五节无电源起动 15120330第七章汽轮机停机与变工况 15426626第一节汽轮机的停机 15412838第二节凝汽式汽轮机的变工况运行 161汽轮机本体第一节概述利用燃料热能发电的工厂叫做火力发电厂。火力发电厂主要的设备有锅炉、汽轮机、凝汽器、水泵等组成。主要生产过程是锅炉中的水吸收燃料燃烧时放出的热量，变成具有一定压力和温度的蒸汽进入汽轮机，流过喷嘴并在喷嘴内膨胀，获得很高的速度，高速流动的蒸汽流经汽轮机转子上的动叶片做功，动叶带动汽轮机转子，按一定的速度均匀转动。带动发电机转子转动，由于电磁感应的作用，发电机静子线圈中产生电流而发出电来。做完功的蒸汽送入凝汽器凝结成水然后由水泵提高压力后送入锅炉继续加热，往复循环。实现郎肯循环功质在动力设备中完成吸热、膨胀、放热、压缩等四个过程。汽轮机将蒸汽的能量转换为机械能的旋转式动力机械，是蒸汽动力装置的主要设备之一。汽轮机是一种透平（turbing，将流体介质中蕴含的能量转换为机械功的机器）机械，又称蒸汽透平。下图为单级汽轮机简图，其主要零件包括喷嘴和装在轮盘上的动叶，蒸汽流过喷嘴和动叶流道。蒸汽流过喷嘴时开始膨胀，压力降低，速度增高，将所含能量转换成动能。然后高速流动的蒸汽再流过动叶流道，压力有时还继续再降低,并在动叶上产生作用力，推动轮盘转动，将蒸汽的动能转换成由主轴输出的机械功。现代汽轮机的结构较复杂，往往由若干级组成，每一级包括一列静叶（或喷嘴）和一列动叶。各级装在一个汽缸内的单缸汽轮机和各级分装在几个汽缸（分高、中、低压汽缸）内的多缸汽轮机；各级装在一根轴上的单轴汽轮机和各级装在两根平行轴上的双轴汽轮机。下图为多级汽轮机。

汽轮机的级：由一列静叶栅（喷嘴)和一列动叶栅所组成的通流部分，是汽轮机的基本做功单元。一定压力和温度的蒸汽流经级的通流部分时，产生轮周向推力带动叶轮旋转而对外输出机械功。下图为本厂汽轮机。特点：汽轮机中蒸汽流动是连续的、速度高，单位面积中能通过的流量大，因而能发出较大的功率。功率大、转速高、效率高、运行平稳、使用寿命长。一般可保持3-5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。汽轮机分类：汽轮机按热力过程可分为：⑴凝汽式汽轮机（代号为N）。凝汽式汽轮机是指进入汽轮机的蒸汽在做功后全部排入凝汽器，凝结成水后返回锅炉。⑵一次调整抽汽式汽轮机（代号为C）。⑶二次调整抽汽式汽轮机（代号为CC）。⑷背压式汽轮机（代号为B）。BN补气凝汽式按工作原理可分为：⑴冲动式汽轮机：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⑵反动式汽轮机：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⑶冲动反动联合式汽轮机。按新蒸汽压力可分为：⑴低压汽轮机新汽压力为1.18～1.47MPa。⑵中压汽轮机新汽压力为1.96～3.92MPa。⑶高压汽轮机新汽压力为5.88～9.81MPa。⑷超高压汽轮机新汽压力为11.77～13.75MPa。⑸亚临界压力汽轮机新汽压力为15.69～17.65MPa。⑹超临界压力汽轮机新汽压力为22.16MPa。按蒸汽流动方向可分为：⑴轴流式汽轮机。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。⑵辐流式汽轮机。按级数分为单级汽轮机、多级汽轮机等。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，用来完成蒸汽汽轮机的型号：汽轮机型号表示汽轮机基本特性，我国目前采用汉语拼音和数字来表示汽轮机型号，其型号由三段组成：×××-×××／×××／×××-×（第一段）（第二段）（第三段）第一段表示型式及额定功率（MW），第二段表示蒸汽参数，第三段表示设计变型序号。例N100-90／535型表示凝汽式100MW汽轮机，新汽压力为8.82MPa，新汽温度为535℃。N9-3.8第二节汽轮机本体本体结构：本厂汽轮机为单缸凝汽式汽轮机，本体主要有转动部分和静止部分组成。转动部分包括主轴、叶轮、联轴器、主油泵叶轮组等。静子部分包括汽缸、喷嘴组、隔板、汽封、轴承、轴承座、调节汽阀等。1、汽缸：汽缸是汽轮机的外壳。汽缸的作用主要是将汽轮机的通流部分（喷嘴、隔板、转子等）与大气隔开，保证蒸汽在汽轮机内完成做功过程。此外，它还支承汽轮机的某些静止部件（隔板、喷嘴室、汽封套等），承受它们的重量，还要承受由于沿汽缸轴向、径向温度分布不均而产生的热应力。汽轮机的汽缸一般制成水平对分式，即分上汽缸和下汽缸。便于加工制造与安装、检修。为合理利用钢材，中小型汽轮机汽缸常以一个或两个垂直结合面分为高压段、中压段和低压段。本厂汽轮机汽缸为单缸结构，由前、后汽缸两部分组成。前缸采用合金铸钢，后缸采用铸铁铸造，（铸铁与碳钢都是铁碳合金。铸铁与碳钢的根本区别是含碳量。从金相图来看，含碳量在2.08%（有的以2.11%分界）以上的为铁，以下为钢。）通过垂直中分面用螺栓连接成一体。有的为保证严密性内部进行密封焊。一般不拆开检修。主汽门、调节汽阀蒸汽室与汽缸铸成一体，新蒸汽从一侧（两侧）主汽门直接进入高压调节汽阀蒸汽室内，主汽门到蒸汽室无连通管。在汽缸下半的底部、两侧法兰高压蒸汽室盖处设有疏水口。汽缸下部有加热器用回热抽汽口。汽缸排汽室通过排气接管与凝汽器刚性连接。排气接管内设有喷水管，当排汽室温度超限时，喷入凝结水，降低排汽温度。汽缸水平面的严密性要求严格，结合面处间隙小于0.05mm（用0.05mm的塞尺不能塞入）。汽轮机启停方式不当、停机检修时在较高温度下揭缸、检修工艺不当等都会破坏结合面严密性。或在制造过程中消除应力（时效处理）不充分，汽缸在经过长时间运行后，其水平结合面会产生变形，不紧固螺栓时间隙可达到0.25-0.35mm，甚至更大。（开机要求气缸壁温升速度≤4／min，停机后汽缸温度低于120停止连续盘车，然后每24小时盘动转子180度，到室温后每周盘转子180度）。在调节级后，后汽缸排汽室两侧汽缸法兰上设有压力温度测孔，用于检测汽缸内蒸汽压力温度。另外，在高压调节级后两侧汽缸法兰和缸筒顶部、底部还设有金属温度测点，用于检测上下半法兰缸壁温度变化。调节器室在上汽缸，连接进汽管道。抽气管道、本体疏水在下汽缸。如图在有前轴封洼窝7后汽缸后部有后汽封洼窝8，在制造中汽封洼窝的尺寸要求及粗糙度要求都很严格，安装时以前后轴封洼窝为基准校正轴承座和发电机中心位置。2、转子：汽轮机转子是汽轮机中最重要的部件，所有转动部分的组合体承受蒸汽对所有工作叶片的回旋力，带动主油泵和发电机旋转，它的工作条件比较恶劣，工作情况比较复杂，承受巨大的扭矩、弯矩、离心力、振动力以及转子本身的温度不均匀引起的热应力。如果在运行与检修中维护不当或疏忽，就有可能酿成大事故，因此必须对汽轮机转子有比较全面的了解。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。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。汽轮机转子由主轴、叶片、推力盘、轴承、联轴器以及测速齿轮主油泵等组成。本厂汽轮机转子采用套装型式，叶轮及联轴器红套于转子上，共有13级动叶，其中一级双列调节级、11级压力级（其中包括三级扭叶级）。转子通过刚性联轴器发电机转子连接。转子前端装有主油泵叶轮。转子在制造厂内进行严格动平衡。3、滑销系统：汽轮机在运行中工作温度很高，引起的轴向膨胀量很大。而在调节级处喷嘴与叶片的间隙只有1-1.5mm左右，因此汽轮机在运行中必须使汽缸和转子能按正确的方向自由膨胀保证动静部分不被碰摩。为此在汽缸上设置一套引导汽缸按预定方向膨胀的滑销系统。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，这个点相对位置不变，这个点叫做汽缸的膨胀死点，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。汽轮机的滑销系统如下图：机组的滑销系统有纵销、横销、立销组成。纵销是沿汽轮机中心线设置在前轴承座与前地板之间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。横销设置在前猫爪和后汽缸两侧底脚法兰下面。导引轴承座和汽缸横向膨胀，并与纵横销配合决定汽缸的死点。当汽缸受热膨胀时，由前猫爪推动前轴承座向前滑动。立销设置在前后轴承座与汽缸之间导引汽缸沿垂直方向膨胀。4、喷嘴：分为：渐缩喷嘴、缩放喷嘴作用：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。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后体积膨胀，压力降低，流速增加，按照一定的喷射角度进入动叶片中做功。本机设高压喷嘴组，装在前汽缸上。高压喷嘴组为装配焊接式结构。铣制喷嘴块直接嵌入到喷嘴组内外环上。为什么小型机组喷嘴多采用部分进汽？汽轮机本体因高压蒸汽的比容（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）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。5、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。隔板上的静叶可采用全周进气，也可采用部分进气方式。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。上面还安装有隔板轴封。汽缸内一级隔板与其后的一级叶轮组成一个压力级。隔板分上下两个半圆，各装在上下缸的凹槽内在中分面上有定位键，保证上下隔板连成一体。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。本机共有11级隔板，1-8级为围带焊接式隔板，9-11级为直焊式隔板。隔板由悬挂销支持在汽缸内，底部有定位键，上下半隔板中分面处有密封键和定位键。6、汽封：汽轮机运转时，转动部分因静止部分之间需有适当的间隙，才能保证动、静部分不致发生磨擦。轴封就是保证动静部分有适当间隙，同时又能防止蒸汽以动、静部分间隙泄漏或者空气从轴端漏入汽缸真空部分的一种设备。汽封分通流部分汽封、隔板汽封、前后汽封（轴封）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。通流部分汽封包括动叶围带处的径向轴向汽封和动叶根部处的径向汽封。隔板汽封环装在每级隔板内圆上，每圈汽封环由六个弧块组成。每个弧块上装有压紧弹簧。前后汽封与隔板汽封结构相同。转子上车有凹槽，与汽封齿构成迷宫式汽封。前后汽封分为多级段，各级段后的腔室接不同压力的蒸汽管，回收汽封漏汽，维持排汽室真空。无论是隔板汽封还是轴封，其构造与外形大同小异，阻汽原理一致。。7、叶片作用：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8、前轴承座：前轴承座装有推力轴承前轴承、主油泵、保安装置、油动机等。前轴承座安放在前底板上。在其滑动面一侧，还装有热膨胀指示器。9、后轴承座：后轴承座与后汽缸分立，从而防止了后汽缸热膨胀对机组中心的影响。后轴承座装有汽轮机后轴承，发电机前轴承、盘车装置、盘车用电磁阀等。后轴承座两侧均有润滑油进回油口，便于机组左向或右向布置。后轴承座安放在后轴承座底板上，安装就位后，配铰地脚法兰面上的定位销。10、轴承：汽轮机的轴承按其受力的方式可分为支持轴承和推力轴承两种。支持轴承用来支撑汽轮机转子的重力，保持动静件中心一致，从而保证动静件之间的轴向间隙在规定的范围。又叫主轴承，按其结构不同又分为椭圆形轴承圆筒形轴承、多油楔轴承和可倾轴承等。中小型汽轮机中多应用圆筒形轴承和椭圆形轴承。支持轴承是采用压力供油方式润滑的，对压力、温度和油质都有一定要求。（0.08-0.12、35度-45度）在油泵联锁的情况下，润滑油压低于0.075Mpa报警、低于0.04联锁交流润滑油泵启动，低于0.03联锁直流润滑油泵启动。低于0.02跳机。润滑油除了能在轴颈和轴瓦间形成油膜建立液体摩擦外还能对轴径进行冷却，带走因摩擦而产生的热量，同时对轴承也是一种清洗。轴承的润滑原理静止时，转子在轴承的下部，当开始转动，轴承和轴颈会出现直接摩擦，但随着轴颈的转动，润滑油由于粘性附着在轴的表面上，被带入到轴颈和轴瓦之间的楔形空间里，随着转速的升高，被带入的油越来越多，并形成压力，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，从而避免了轴和轴瓦的直接摩擦。。推力轴承用来平衡转子的轴向推力，确立转子膨胀死点，从而保证动静件之间的轴向间隙在设计范围内。推力轴承润滑原理转子静止时，推力瓦块的工作面是与转子的推力盘相平衡的。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，间隙中的油压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，形成了楔形油楔，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。汽轮机的前轴承和推力轴承成一体，组成联合轴承。推力轴承为可倾瓦式，每一个主推力瓦块上都装有热电阻，导线由导线槽引出，装配时应注意引线不应妨碍瓦块摆动。轴承壳体顶部设有回油测温孔，可以改变回油口内的孔板尺寸，调整推力轴承润滑油量。汽轮机在工作中，轴向推力是通过推力盘传至推力轴承的工作瓦片上，另一侧的非工作瓦只是承担偶然发生的反向推力。在与推力盘接触的推力瓦块处浇筑有乌金，厚度一般有1.5mm左右。推力瓦的块数一般8-16块，工作瓦块和非工作瓦块大多不相等。工作瓦块大，数量少。推力瓦在装配时应检查瓦块厚度，相差不大于0.02mm。前后径向轴承及发电机前轴承为椭圆轴承。下半瓦上还装有热电阻.不论是推力轴承和支持轴承，咱们厂热控逻辑轴瓦温度到85度报警，100度将跳机。轴瓦振动0.05mm报警0.07mm跳机、胀差+3/-2mm报警+4/-3mm跳机、轴瓦回油温度65度报警70度跳机。11、盘车装置：汽轮机盘车的作用：1、为了保证汽轮机在停机后任意时间内能启动，停机后使转子连续或定期转动以便消除转子的热弯曲度。另外，盘车可防止由于汽门不严，蒸汽漏入汽轮机内部，而引起的热变形。2、由于盘车带动转子转动使汽室蒸汽受到良好的搅拌，以达到各部件均匀冷却。3、由于盘车时一定要润滑油泵，它还能使轴承冷却，以带走轴承中的热量。4、汽轮机冲转时，可减少转子的惰性，减少叶片的冲击力。5、大修时利用盘车，还可以对励磁机电刷滑环进行车削加工等。简单的说就是减小上下汽缸温差和减少冲转力矩。本厂汽轮机采用蜗轮-齿轮机械盘车装置。盘车小齿轮套装在带螺旋槽的蜗轮轴上，通过投入装置，可以实现手动投入盘车，盘车电机启动同时接通盘车润滑油路上的电磁阀，投入润滑。投入盘车压住投入装置上的手柄，同时反时针旋转蜗杆上的手轮，直至小齿轮与转子上的盘车大齿轮完全啮合，接通盘车电机，投入盘车。12、联轴器作用：连接汽轮机与发电机，通过它把汽轮机转子的转矩传递给发电机。分为：刚性联轴器：汽轮机与发电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发电机侧联轴器有少许的位移。辅机及系统第一节概述在火力发电厂中，作为工质的水（水蒸汽）是被循环使用的，工质在循环流动中起到传递能量和使热能变为机械能的作用。为了满足热力循环的需要和保证汽轮发电机组的安全、经济工作，汽轮机除本体外，还必须有各种辅助设备。汽轮机的主要辅助设备有：凝汽器（又称冷凝器）。回热加热器（低压加热器、高压加热器、轴封加热器、除氧器等），和水泵（凝结水泵、循环水泵、真空泵、生产水泵、工业水泵、射水泵、疏水泵、交流润滑油泵、直流润滑油泵、高压电动油泵、顶轴油泵、汽动油泵、低加疏水泵、深井泵）等。工质循环的过程为：除氧器中的水通过给水泵加压进入到（高压加热器）锅炉中加热，在锅炉中，水在等压下被加热至沸腾成为蒸汽，然后进入过热器变成过热蒸汽，进入汽轮机膨胀作功，做完功的乏汽进入凝汽器，在凝汽器中冷却凝结成凝结水，凝结水通过凝结水泵依次进入轴封加热器及低压加热器加热，然后进入除氧器，这样，水蒸汽在热力装置中成一封闭循环。第二节凝器系统本厂辅机系统主要由凝汽系统、回热系统、疏水系统、汽封系统、润滑油系统等组成。下边将分别介绍辅机设备及系统。1、凝汽设备概述凝汽设备通常由表面式凝汽器、抽气设备、凝结水泵、循环水泵，以及这些部件之间的连接管道组成，如图所示。凝汽设备系统组成1-抽气设备；2-汽轮机；3-发电机；4-循环水泵；5-凝汽器，6-凝结水泵蒸汽在汽轮机内做完功后排入凝汽器凝结后，汇集到热井中，由凝结水泵升压，经轴封冷却器进入低压加热器，再由低压加热器进入除氧器，再进入锅炉。由抽气设备维持凝汽器内真空。2、凝汽器凝汽器的作用凝汽器的作用如下：建立并维持汽轮机排汽口的高度真空，使蒸汽在汽轮机内膨胀到很低的压力，增大蒸汽的做功能力，从而使蒸汽在汽轮机中有更多的热能转变成机械能，提高循环热效率。将排汽转变为凝结水并收集起来，以便重新再循环中使用。由于凝结水是品质最好的锅炉给水，所以收集凝结水对保证锅炉正常运行和提高电厂经济性有着重要的作用。凝汽器的工作原理凝汽器实质上就是一个热交换器。汽轮机的排汽进入凝汽器后，其热量被冷却水带走，蒸汽被冷却、凝结成凝结水。由于在相同的压力下蒸汽的体积比水的体积要大很多倍，例如在0.05绝对气压的压力下，干饱和蒸汽比水的体积约大28720倍，所以在排汽冷凝过程中，体积急剧缩小，原来被蒸汽充满的空间就形成了高度真空。在此过程中，蒸汽中（包括由于真空系统不严密而漏人的）不凝结的气体不断地被抽气器抽出，以维持凝汽器内的这一高度真空。凝汽器的构造凝汽器的基本构造：表面式凝汽器，内部空间有铜管分隔成两部分：一部分为蒸汽空间，在铜管壁外，另一部分为冷却水空间，在铜管内。它是由外壳、冷却水管、以及水室等构成。外壳可为圆柱形、椭圆形或方形，数目很多的铜管固定在凝汽器两侧的管板上，冷却水经水室后在铜管内部流动，冷却水与铜管内表面接触，汽轮机的排汽自凝汽器上部管口进入凝汽器并在铜管外侧空间内流动，蒸汽与铜管外表面接触。蒸汽放热经铜管壁传给冷却水，这样排汽与冷却水被铜管分隔，排汽的热量被冷却水带走，冷凝后形成纯净的凝结水，这些凝结水存集在热水井中，由凝结水泵抽出，重新供给锅炉用水。表面式凝汽器结构简图1-蒸汽人口；2-冷却水管，3-管板；4-冷却水进水管；5-冷却水回流水室；6-冷却水出水管；7-凝结水集水箱(热井)；8-空气冷却区；9-空气冷却区档板；10-主凝结区；11-空气抽出口凝汽器的分类从不同的角度可以把凝汽器分成不同的类型，通常有以下几种分类方法：按冷却水行程分类如下：单流程凝汽器：冷却水在这种凝汽器内仅走一个单程就离开凝汽器，冷却水从这边进去，从另一侧出去。双流程凝汽器：冷却水在凝汽器内经过一个往返的流程再离开。按有无垂直隔板分类如下：单一制凝汽器：这种凝汽器无中间垂直隔板。对分式凝汽器：这种凝汽器的水室中间有垂直隔板，相当于两个凝汽器组合在一起，这样做的优点是当凝汽器水侧脏污时，可以不必停机就能清洗凝汽器，即在低负荷下清洗半边凝汽器，而让另一半边继续运行，清洗完毕投入运行后再停运另半边进行清洗。现代凝汽器都采用这种对分制的形式。根据汽轮机的排汽冲刷凝汽器铜管的方向分类，可以把凝汽器分为：汽流向下式，汽流向上式，汽流向心式和汽流两侧式四种。按凝汽器铜管排列方式分类，凝汽器可分为管束密布于凝汽器内，中间没有蒸汽通道的回热式凝汽器和铜管中间留有蒸汽通道的回热式凝汽器两种。回热式凝汽器的优点是，凝汽器上部的一部分蒸汽可以经管束的中间通道直接和凝汽器下部的凝结水接触，从而使凝结水的温度接近于凝汽器压力下蒸汽的饱和温度，减小了凝结水的过冷度，提高了运行的经济性。凝汽器工作的要求凝汽器是汽轮机组的重要组成部分。凝汽器工作的好坏，直接影响着汽轮机的安全、经济运行。通常，对凝汽器的工作要求是：有较好的严密性，以保证凝汽器内的高度真空。如果因凝汽器不严而漏人空气，不仅会降低凝汽器的真空，使排汽压力温度升高，降低汽轮机运行的经济性，而且还威胁汽轮机的安全。过低的真空会引起汽轮机的轴向推力增大，低压缸变形、机组振动和凝汽器管端连接胀口松动等，严重时可能导致汽轮机被迫停机。所以，发电厂对真空系统的严密性要求很高，需定期做真空严密性试验。真空严密性试验和真空系统查漏详细内容请参看有关专门书籍。保证凝结水的品质合格。由于凝结水将作为锅炉的给水，因此凝结水的品质直接影响到锅炉受热面的安全及蒸汽品质的优劣。合格的凝结水是指凝结水的含氧量和含盐量都在规定的允许范围之内。凝结水的过冷度影响着凝结水的含氧量。过冷度是指凝结水的温度比凝汽器压力下蒸汽的饱和温度低的数值。理论上凝结水温与凝汽器压力下蒸汽的饱和温度相等，即过冷度为零，实际上由于铜管管束排列不当，凝汽器不严漏人空气以及热水井的水位过高等原因，都会使凝结水的过冷度增加。因此，凝汽器运行时应严密监视热水井的水位以及凝汽器的真空。如果凝结水的过冷度过大，则应查找原因，采取解决措施。通常凝结水的过冷度为0.5——1℃。铜管泄漏，冷却水自水侧漏入汽侧是造成凝结水水质不良的主要原因。产生铜管泄漏的原因主要是铜管在管板上接口不严和铜管受腐蚀破损，此时应进行堵塞或更换铜管，修理后仍应对凝结水水质进行检查，并以化学方法对凝结水进行处理，使水质达到合格标准。保证最有利真空。凝汽器内应保持高度的真空。但并不是真空越高越好，这是因为，凝汽器的真空提高后，虽然汽轮机的出力增加，但循环水泵的电能消耗亦将同时加大。因此，只有当汽轮机功率的增加大于循环水泵电能消耗的增加时，提高凝汽器的真空才是有利的。实际运行中，影响真空的因素很多，除了上述真空系统的严密性外，冷却水入口的温度、进入凝汽器的蒸汽量、管子内外表面的清洁程度以及铜管内冷却水的流速等因素也都影响着凝汽器的真空。因此，运行值班人员应注意监视机组的负荷，冷却水温，冷却水量等的变化情况，及时分析与判断，保证凝汽器的安全、经济运行。工作流程循环水由进水管进入水室，在水室内分别流入各换热管（黄铜或不锈钢）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由出口排出去机力通风冷却塔（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。凝汽器内真空的形成，可分为两种情况，在启动和停机过程中是由抽气器将其内的空气抽出而形成的。在正常运行中凝汽器内的真空形成是由于汽轮机排汽在凝汽器内骤然凝结成水时其比容急剧缩小形成的。（因为在0.1mpa压力下，蒸汽的比容比水的比容大1725倍，而在0.004mpa下，蒸汽的比容比水大3万多倍）由于汽轮机排汽中含有少量的不凝结气体同时凝汽器本身及其连接系统也存在漏气处，有部分空气漏入凝汽器内，所以须用抽气器将气体连续不断的从凝汽器抽出以维持凝汽器在真空下连续运行。抽气器在汽轮机正常运行中，只起维持凝汽器真空的作用，凝汽器内真空的形成主要还是靠蒸汽的凝结。本厂凝汽器简介：本机配有一台二流程二道制表面式凝汽器。凝汽器水侧分为两个独立冷却区，当凝汽器水侧需检修或清洗时，可在机组减负荷的情况下分别进行。水室端盖上还设有人孔，便于检查水室的结构情况。凝汽器管束设计合理，保证了凝汽器具有低的汽阻和过冷度。加强对凝汽器在运行中的检查、分析监督是保证凝汽器在安全、经济状态下运行的一个有效手段，凝汽器运行状况的好坏标志主要表现在以下三个方面：能否达到最有利真空。能否保证凝结水的品质合格。凝结水的过冷度能否保持最低。在正常运行中的凝汽器，必须对下列各参数进行定时记录以便监督分析：凝汽器内真空凝汽器内入口排汽温度凝结水温度凝汽器冷却水进出口水温凝汽器冷却水的出入口压力差凝结水泵的电流端差：排气温度与循环水出口温度之差。除氧器火力发电厂的热交换设备对完成回热循环，减少汽、水损失和热量损失提高发电厂的热经济性起着很重要的作用。由于热交换设备在热力系统中连接的位置不同，其作用和名称也各不相同，例如除氧器余气回收冷却器是利用除氧器排出的蒸汽、空气混合物中的热量来加热进入除氧器前的化学补充水并回收其疏水的，空气抽出器冷却器是利用从凝汽器中抽出的空气、蒸汽混合物的热量来加热凝结水，并回收其疏水的。近代凝汽式发电厂和热电厂中所使用的热交换设备形式很多，按照传热方式不同可分为表面式加热器和混合式加热器两大类。混合式加热器的传热方式，是两种介质在加热器内相互掺混直接传热，被加热的介质（给水）可达到加热蒸汽压力下的饱和温度，不存在传热端差，充分利用了加热蒸汽的热量，提高了发电厂的热经济性。此外混合式加热器还构造简单。造价低，便于收集不同温度的疏水，有可能完全除掉水中的气体等优点。由于进入加热器内的蒸汽和水的压力相等因而需要在一个混合式加热器后设置水泵，才能将水送至下级较高压力的加热器内，因而系统复杂，设备增多。为了保证每个水泵的进水量，必须在每个水泵前装设一个有一定容积的水箱才能保持水泵入口具有必要的水头以防水泵产生汽蚀现象。为保持水泵进口具有必要的压力，混合式加热器的水箱必须距水泵入口有一定的高度，这就使电厂在设备布置上增加了困难，同时也增加了厂房的造价。因此混合式加热器在发电厂中得不到普遍应用。除氧器的作用锅炉给水溶氧造成的腐蚀是火力发电厂热力设备腐蚀损坏的主要类型之一。给水除氧又是目前主要的防腐手段。因此，为了提高给水品质，减少给水中溶氧，保证发电设备的安全经济运行，必须使除氧器经常处于良好的工作状态，使给水溶氧达到部颁《火力发电厂水、汽监督规程》的标准。另外，在热交换器中如有气体积聚，会影响热量的传导。由于在除氧过程中能除去各种气体，因此给水在表面式加热器中的传热过程就可顺利进行，提高了传热效果，从而收到节约燃料的效益。其次是除氧器可以汇集高压加热器疏水和全厂各处的疏水、排汽，热用户回水等，减少发电厂汽、水损失，并使余热得到利用。热力除氧器的基本工作原理当水和任何气体接触时都会有一部分气体溶于水中。溶解气体的量（溶解度）与它在水面上的分压力以及水的温度有关。由气体溶解定律知：任何气体的溶解度与它在汽水界面上的分压力成正比，在除氧器内当把水加热到相当压力下的饱和温度时，汽水界面上的水蒸汽的分压力就几乎等于液面上的全压力，此时，液面上所有其他气体的分压力将等于零。这时水就没有溶解气体的能力了，水中溶解的各种气体将全部分离出来。加热除氧的基本条件就是将水加热到相应压力下的饱和温度，无论在何种压力下进行加热除氧，都必须保证这一基本条件。除氧器的分类及结构概况除氧器按工作压力分，可分为真空式、大气式和高压式除氧器三种。真空式除氧器的工作压力0.6绝对大气压，这种除氧器在发电厂中应用较少，多用在工业锅炉上；大气式除氧器的工作压力为1.2绝对大气压，这种除氧器多用于中温中压发电厂，高温高压电厂用它作为补充水的预除氧；高压式除氧器的工作压力是3.5—6.0绝对大气压，多用于高参数电厂。按结构形式分：有淋水盘式、喷雾式、填料式、喷雾—填料式、喷雾—蒸汽喷盘式等。除氧器一般是由除氧头与给水箱两个部分组成。各种除氧器的主要区别在于除氧头内部的结构不同。现介绍下列几种我国发电厂中常用的除氧器型式：淋水盘式除氧器在淋水盘式除氧器中，要除氧的水由筛盘分成细流从上至下流动，加热蒸汽由下至上流动，汽、水逆向流动强化了热交换，有利于氧气的排出。淋水盘式除氧器运行以来，暴露出了不少问题，例如筛孔堵塞、筛盘腐蚀、检修不便、运行中容易发生振动以及除氧效果不佳等。因此，这种除氧器已停止生产，早期投用的已逐渐进行技术改造，以适应生产需要。喷雾—填料式除氧器这种除氧器是目前比较理想的一种除氧器，除氧头内分雾化区和填料区部分，水的雾化靠喷嘴来实现，深度除氧靠填料层来完成。填料形状有Ω形填圈、角钢、扁钢等，现以喷雾—Ω型填料为例，主凝结水由进水管进入中心管，然后由中心管进入环形配水管，在环形配水管上装有喷嘴，通过喷嘴将水喷成雾状。除氧器上部中心有进汽管，进汽管下部开有许多小孔，蒸汽从小孔喷出，与喷成雾状的小水珠进行热交换和除氧。经过一次热交换和除氧的水与蒸汽凝结水流入填料层，填料层中放了Ω形不锈钢片，水流在填料层中进一步被加热到饱和温度，残留的气体由排气管排至大气。第四节低压加热器利用汽轮机抽汽来加热凝结水，补给水及锅炉给水的热交换器叫回热加热器。回热加热器分混合式与表面式两种，发电厂主要采用表面式加热器，因此本节主要介绍表面式加热器。表面式加热器的型式与结构电厂中应用比较多的是直立管板式加热器，加热器的受热面一般是黄铜管或无缝钢管构成的直管束或U型管束组成的。如下图所示是管板U型管表面式会热加热器的构造图，管束胀接在管板上，整个管束安装在加热器的圆筒形外壳内，管束还用专门的骨架固定以免振动。加热器采用圆筒形外壳，用钢板焊接而成，外壳上部用法兰连接管板，管板上面为水室的盖子被加热的水从上部进水管进入分隔开水室一侧，再流入U形管束中，U形管在加热器内的蒸汽空间，吸收加热蒸汽的热量，由管壁传递给管束内流动的水，被加热的水经过加热器出口水室流出。根据水的流程次数可分为双流程和四流程两种。加热蒸汽经进汽管14进入加热器的给水出口侧，利用加热蒸汽的过热度提高给水的出口温度，以消除或减小加热器的传热端差，提高回热系统的热经济性。为了增大加热蒸汽的放热系数，在加热器内安装有气流导向隔板8，它使加热蒸汽成S形流动，与管壁保持横向冲刷。最后加热蒸汽凝结成水，流到蒸汽空间的下部经输水管排出。低压加热器疏水进入凝汽器表面式加热器可分为立式与卧式两种。卧式加热器具有传热效果好的特点，但占地面积大，检修不便，故现代发电厂中多采用立式表面式加热器。按其受热面结构形式，表面式加热器主要有U型管结构和螺旋管结构两种型式，现分述如下。立式U型管加热器它由U型管束、管板及圆筒形外壳等部套组成。U型管通常采用黄铜管或钢管，管子胀接在管板上，管板与壳体采用法兰相接，管板上方为水室。主凝结水从加热器上方，自进水管进入水室的一侧，然后流入U型管内。加热蒸汽由用汽管进入加热器，沿被隔板分隔成的曲径通路，在铜管外侧弯曲流动。被加热的主凝结水自水室的另一侧经出水管离开加热器。加热蒸汽的凝结水流自加热器下部，经疏水口排出。为提高换热效率，加热器设有空气空气抽出管口，以抽出加热器内不凝结的气体。加热器根据在系统中的位置有高、低压之分。按主凝结水流动方向，在给水泵之前的为低压加热器，在给水泵后的则为高压加热器。低压加热器的结构通常为立式表面加热器。螺旋管表面加热器这种加热器的受热面是水平螺旋管，好像日常生活中的盘式蚊香一样，给水泵来的给水首先进入直立的进水集水管，然后进入这些水平螺旋管，再经另外的直立集水管导出。加热蒸汽经加热蒸汽入口进入加热器，先向上流动，然后沿导向板向下流动，依次通过各水平螺旋管，加热螺旋管内的给水。螺旋管加热器与U型管加热器相比，有着螺旋管容易更换，螺旋管焊接在进、出口集水管上，避免了很厚的管板和不易泄漏等优点。但是这种加热器的水流阻力大而且体积也大，耗金属材料较多。加热器的附加保护装置为保证加热器的正常运行以及在加热器事故时不危及汽轮机的安全，通常加热器都设置有疏水器、疏水调节阀和高压加热器水侧，汽侧自动保护等附加保护装置，现分述于下：疏水器和疏水调节阀加热器内蒸汽的凝结水聚积在加热器底部。如果疏水不及时排走，就会淹没加热器的管子，减少了换热面积，降低热交换的效果，使热经济性下降，严重时还会返回汽轮机危及汽轮机的安全。反之，如果疏水全部排尽，加热器内的蒸汽会从疏水管逃逸出加热器，不仅造成热损失而且将影响相邻较低压力的加热器的正常工作。因此，加热器正常工作时，必须不断地将其内部的凝结水排出，并保持加热器内凝结水的水位一定，以维持加热器内空间的压力一定。这一作用是靠疏水器（用于低压加热器）或疏水调节阀（用于高压加热器）来完成的。低压加热器常用浮子式疏水器。当加热器内凝结水的水位升高时，浮子也相应上升，通过连杆传动带动阀碟上升，开大疏水出口阀孔，疏水量增加。反之，疏水阀孔关上，疏水量减少，重块的作用是使连杆承受一个与浮子浮力相反的力，以保证疏水阀关闭时有足够的严密性。有的发电厂，以多级U型管水封代替浮子式疏水器。与疏水器相比多级水封具有结构简单，维护方便、投资少等优点。其具体结构及工作原理请参考有关书籍。表面式加热器的使用起动：检查并证实加热器的疏水器和水位计完全能正常工作。检查抽汽管道上的关闭阀和逆止阀，处于关闭状态。检查进出水阀，处于关闭状态。打开水室上的放气旋塞，再慢慢地打开进水阀至全开，待放气旋塞中冒出水后关闭放气旋塞，再打开出水阀，关闭旁路阀。打开疏水阀，将汽室积水排出，根据水位计查看有无凝结水漏人汽室。全开放气口，抽出加热器中的空气。抽气管道疏水疏出后，慢慢打开抽汽阀，并保持疏水管路畅通，进行暖管。逐渐打开加热器进汽阀，待加热器暖热后再全开。打开疏水器通道阀门，保持水位计的水位处于正常位置。调节抽汽阀至适当开度。运行按时记录装设在加热器上的测量仪表的读数。定期查看加热器中的凝结水位。检查加热器旁路阀是否紧闭。检查抽气管路关闭阀前后压差值，判别关闭阀使用是否正常。当加热器凝结水位升高时，须使输水管路阀门完全打开。如水位仍然升高，必须打开疏水器旁路阀，并且检查水位升高的原因。发现加热器铜管漏水量过多时，应使加热器解列停运进行检修。停运先关闭进汽阀。打开凝结水管的旁路阀后，再关闭凝结水进、出口阀门。关闭疏水阀及抽汽阀。打开加热器输水管路上的排地沟阀，把汽室的水排出。打开水室放气旋塞。关闭抽汽管及凝结水管的全部阀门。表面式加热器的检修加热器本体的缺陷主要是管子的损坏和积垢。由于加热器水侧介质是纯净的蒸汽凝结水，其积垢的可能性比较小，且消除也比较容易。加热器水侧积垢的消除方法亦和冷凝器铜管积垢的消除方法相同。本文着重介绍加热器管子破裂的检修过程。引起加热器有渗漏水的原因不外乎二者：一是管子胀管处不严密，二为管子破裂。如确定为胀管处不严密，则须重新扩胀或更换管子，如确定为管子破裂，则必须更换管子。首先，必须确定哪一根管子破裂。先拆下上水室取出管束后把下水室也拆下（U型管束没有下水室），然后用塞子把管孔的一端闷住，灌水后出现无水或水不满的管子就是破裂的管子，做上记号，把水倒掉。接下去是拉出破裂的管子。用凿子将管子沿管板孔边向中心打去，使胀管翻边口不阻碍管子的拔出。如管子在管板上已经松了，可在管子端部压或在弯曲部位拉出。如管子和管板仍然很紧，则用刀具把管子削小，但注意不能损伤管板孔。这样就很容易把管子拔出，拔管子时要用两根细棒插入孔中，引导新管子的装入。最后，照原样进行胀管，把管子紧密地固定在管板上。在需要赶快修理和无法更换管子时，允许临时用铜塞堵住管口，使给水不在里面流通。加热器堵死的管子数不得超过管子总数的10％。加热器在每次检修后必须作水压试验，水压试验的压力等于最大工作压力的一倍半，但不可小于2公斤/平方厘米（表压力）第五节汽封系统本厂汽轮机前汽封一段漏汽接除氧器抽汽口，二段漏汽接入均压箱。三段漏气接轴封冷却器。后汽封一段封汽接均压箱，二段漏气接轴封冷却器。均压箱用于向汽轮机两端轴封供给密封蒸汽。轴封冷却器作用建立汽轮机汽封腔室微弱的真空（一般为0.97ata），使汽轮机在启动或正常运行时，汽封的漏汽不会污染轴承和车间空间。收集汽封漏汽来加热补给水，提高发电厂的循环热效率。用于回收轴封漏汽，防止轴封漏汽进入轴承座内。轴封冷却器内压力约0.095-0.097Mpa（绝）。第六节疏水系统汽轮机本体疏水、抽汽管路疏水按压力等级不同，接至疏水膨胀箱。疏水在膨胀箱内扩容后，蒸汽进入凝汽器顶部，疏水至凝汽器底部。水泵第一节概述1、泵与风机在电厂中的地位：从应用角度看：实现动力循环的重要辅机，比喻“心脏、呼吸消化和排泄系统”。从经济角度看：耗电量≈70-80%厂用电≈5-10%机组容量，其中，泵约占50%，风机约占30%。从安全角度看：增加安全可靠性和提高效率相比，有招同等的甚至更大的经济效益。汽水流动的过程：除氧器中的水通过给水泵加压进入到（高压加热器）锅炉中加热，在锅炉中，水在等压下被加热至沸腾成蒸汽，然后进入过热器变成过热蒸汽，进入汽轮机膨胀作功，做完功的乏汽进入凝汽器，在凝汽器中冷却凝结成凝结水，凝结水通过凝结水泵进入轴封加热器及低压加热器加热，然后进入除氧器。汽轮机的主要辅助设备有：凝汽器（又称冷凝器）。回热加热器（低压加热器、高压加热器、轴封加热器、除氧器等），和水泵（凝结水泵、循环水泵、真空泵、生产水泵、工业水泵、射水泵、疏水泵、交流润滑油泵、直流润滑油泵、高压电动油泵、顶轴油泵、汽动油泵、低加疏水泵、深井泵）等。2、什么是泵？泵是用来把原动机的机械能转变为液体的动能和压力能的一种设备。泵一般用来输送液体，可以从位置低的地方送到位置高的地方，或者从压力低的容器送至压力高的容器。泵的分类：按压力分：高压：大于6MPa，中压：处于2-6Mpa，低压：小于2Mpa。按泵的工作原理分类：叶片式：叶片式泵的工作原理：工作叶轮旋转时叶轮上的叶片将能量连续的传给流体，从而将流体输送到高压、高位处或远处。（1）离心式：流体流出的方向沿叶轮的径向（2）轴流式：流体流出的方向沿叶轮的轴向轴流泵的工作原理：流体沿轴向流入叶片通道，当叶轮在原动机驱动下旋转时，旋转的叶片给绕流流体一个轴向的推理，此叶片的推力对流体做功，使流体的能量增加并沿轴向排出。叶轮连续旋转即形成轴流式泵的连续工作。（3）混流式：流体流出的方向沿叶轮的斜向容积式：容积式泵的工作原理就是通过工作室内容积周期性变化而实输送流体的泵。往复式、回转式。齿轮泵的工作原理由两个齿轮相互啮合在一起组成的泵称齿轮泵。齿轮泵的工作原理是：齿轮转动时，齿轮间相互啮合，啮合后封闭空间逐渐增大，产生真空区，将外界的液体吸入齿轮泵的入口处，同时齿轮啮合时，使充满于齿轮坑中的液体被挤压，排向压力管。其他：无法归入前面两类的泵。真空泵、射流泵等。离心泵1、离心泵的结构和工作原理离心泵主要由叶轮、泵壳、吸水管、轴等组成。叶轮上有若干个叶片，当叶轮充满水旋转时，叶片就迫使水作回转运动，水产生离心力，使水由叶轮中心流向叶轮外缘，即水被加速流入叶轮与泵壳之间的泵室，泵室是呈蜗壳状的，通流面积由小到大使水在流动过程中速度降低，压力升高，最后从压水管排出。上述过程中，当水由叶轮中心向叶轮外缘流动时，叶轮中心形成真空，在大气压力作用下，水就由水池经吸水管进入水泵中心，因此水泵连续不断的工作，水就被吸入和压出。由离心泵的工作过程可看出，叶轮是离心泵的主要工作部件。根据用途不同，叶轮有开式、半开式和闭式三种。开式叶轮两侧没有盖板，故内部漏水损失较大，因而泵效率低，一般为用来输送粘性液体；半开式叶轮只有一侧有盖板，适用于输送易于沉淀或含杂质的液体，电厂中的灰浆泵就属于这一类；闭式叶轮为两侧都有盖板，一般离心水泵均采用此种形式叶轮。2、离心水泵的分类离心泵按工作叶轮数目可分为：单级泵、多级泵。按工作压力可分为：低压泵、中压泵、高压泵。按叶轮进水方式可分为：单吸泵、双吸泵。按泵壳结合缝形式可分为：水平中开式泵、垂直结合面泵。按泵轴位置可分为：卧式泵、立式泵。按叶轮出来的水引向压出室的方式可分为：蜗壳泵、导叶泵。按泵的转速可否改变可分为：定速泵、调速泵。离心泵结构剖切图3、离心泵的性能参数水泵的主要参数有：流量、扬程、转速、功率、效率和吸上真空高度等。流量流量就是水泵的出水量，即单位时间内水泵排出水的数量。流量有体积流量和重量流量两种表示方法，体积流量用符合Q表示，单位为升/秒，米³/秒或米³/时；重量流量用符合G表示，单位为公斤/秒，吨/小时。扬程泵的扬程是指每公斤水通过水泵后新获得的能量。通俗地说，如果水泵的吸水面和出水面上的压力相同，不计及吸、排水管的阻力损失，则水被水泵所提升的高度就叫做扬程，扬程用符号H表示，单位为米水柱高。一般泵的扬程是指吸上扬程（泵能将水吸上的高度）与压出扬程（泵能将水压出的高度之和）。功率功率是指单位时间内所做功的大小，用符号N表示，单位为马力或千瓦。泵的功率可分为原动机功率、轴功率和有效功率。原动机功率指与水泵相配的电动机功率；轴功率指原动机传送给水泵的功率；有效功率指水通过水泵所获得的功率，即泵的输出功率。由于泵内存在各种损失，故轴功率大于有效功率。考虑到制造因素及超载，所以原动机功率也大于轴功率。转速转速是指泵的每分钟的转数，用符号n表示，单位为转/分。一定的转速，产生一定的流量Q，扬程H，对应一定的轴功率。当转速改变时，流量Q、扬程H以及轴功率N都随之变化。所以，水泵需按说明书上规定的转速运转，这时水泵的流量Q、扬程H及轴功率才能的到保证。效率如上所述，因为泵内有各种损失存在，必然要消耗一定的能量，因而泵轴功率不可能全部转变为有效功率。通常把有效功率与轴功率之比称为泵的总效率，以符号η表示，即有η=﹙有效功率／轴功率﹚×100％F、允许吸上真空高度所谓允许吸上真空高度就是指泵的吸上扬程的最大值。即在保证水泵正常工作，泵内不产生汽蚀现象的情况下，水泵将水从吸水面吸入的最大距离。在各种水泵中，如果泵内某一局部区域的真空过高，当其压力低于与水温相应的饱和压力时水就会汽化，形成汽泡。随着水的运动，这些汽泡被带到泵内的高压区域，汽泡又突然凝聚，在泵反复出现汽化和凝聚过程，就会使泵的运行产生噪音，振动并损坏泵内零部件。这种现象称为汽蚀现象。汽蚀现象严重时，泵就打不出水。水泵中心至水池吸水面的垂直距离称为几何安装高度。使用水泵时为了防止汽蚀现象，必须根据制造厂提供的泵的允许吸上真空高度，吸水管内的阻力，输送水的温度来确定水泵的几何安装高度。当水温较高或吸水池水面压力低时，几何安装高度可能为负值，此时水泵入口须有一定的倒灌高度，才能保证水泵的正常工作。一般水泵的允许吸上真空高度为2.5—9米水柱之间。G汽蚀余量必须汽蚀余量液流从泵入口处到叶轮内最低压力点处全部能量损失。△hr有效汽蚀余量：液体流至吸液罐，经吸入管路到达泵入口后，所富余的高出汽化压力的那部分能头。用△ha表示。△hr与△ha区别于联系△ha＞△hr泵不汽蚀△ha=△hr泵开始汽蚀△ha＜△hr泵严重汽蚀第二节火电厂主要三种水泵介绍发电厂应用的水泵很多，但其大多数为离心水泵，例如凝结水泵、循环水泵和给水泵等，循环水泵也有采用轴流式的。给水泵、凝结水泵、循环水泵是发电厂最主要的三种水泵。给水泵1）给水泵规格型号：给水泵三项异步电动机名称单位规范与数据名称单位规范与数据型号DG45-80*8型号Y2315L-2流量m3/h36额定功率kW200扬程m670额定电流A348配用功率KW200额定电压V380转速r/min2900额定转速r/min2980出厂编号SPGB120822/0/1频率HZ50出厂日期2021.08出厂日期2021.07制造厂家上海水泵集团制造厂家双龙集团上海防爆电机给水泵型号意义：DG45-80*8单吸多级分段式锅炉给水泵，泵的设计点流量、单级扬程、泵级数。2）作用：给水泵给水泵的任务是把除氧器贮水箱内具有一定温度、除过氧的给水，提高压力后输送给锅炉，以满足锅炉用水的需要。另一种说法供给锅炉用水的泵叫给水泵。其作用是连续不断地可靠的向锅炉供水。3）给水泵的工作特点构成：本型泵主要由课壳体部分、转子部分、平衡机构、轴承部分及密封件组成。泵吸入口与吐出口均垂直向上。由于给水温度高（为除氧器压力对应的饱和温度），在给水泵进口处水容易发生汽化，会形成汽蚀而引起出水中断。因此一般都把给水泵布置在除氧器水箱以下，以增加给水泵进口的静压力，避免汽化现象的发生，保证水泵的正常工作。由于给水泵输送的是一定压力下的饱和水（即低压除氧器为1.2ata，104℃；高压除氧器为6ata，158℃），为防止水在泵内汽化，通常给水泵装在除氧器水箱下方10—16米或更低的地方，使它具有足够的灌水高度。这样就保证了给水泵进口静压高于进口水温所对应的饱和压力。由于给水送入锅炉，泵的流量须高于锅炉的最大蒸发量，泵的压力也须高于锅炉的工作压力，因此水泵通常为高压高转速，多级离心式泵。多级离心式水泵在运行时，每一级叶轮都要产生一个指向吸入口的轴向力，因此整个泵的轴向推力是很大的，对泵的工作不利，通常在泵内装设平衡盘来平衡轴向推力。4）锅炉给水泵的允许最小流量一般是多少？为什么？制造厂对给水泵运行一般都规定了一个允许的最小流量值，一般为额定流量25%～30%。规定允许最小流量的目的是防止因出水量太少使给水发生汽化。现代高速给水泵普遍采用变速调节，其小流量时为低转速，而低转速时不容易发生汽蚀现象，所以允许的最小流量要比定速给水泵小得多。5）给水泵再循环管作用给水泵在起动后，出水阀还未开启时或外界负荷大幅度减少时（机组低负荷运行），给水流量很小或为零，这时泵内只有少量或根本无水通过，叶轮产生的摩擦热不能被给水带走，使泵内温度升高，当泵内温度超过泵所处压力下的饱和温度时，给水就会发生汽化，形成汽蚀。为了防止这种现象的发生，就必须使给水泵在给水流量减小到一定程度时，打开再循环管，使一部分给水流量返回到除氧器，这样泵内就有足够的水通过，把泵内摩擦产生的热量带走。使温度不致升高而使给水产生汽化。总的一句话，装再循环管可以在锅炉低负荷或事故状态下，防止给水在泵内产生汽化，甚至造成水泵振动和断水事故。6）给水泵出口逆止阀的作用给水泵出口逆止阀的作用是：当给水泵停止运行时，防止压力水倒流，引起给水泵倒转。高压给水倒流会冲击低压给水管道及除氧器给水箱；还会因给水母管压力下降，影响锅炉进水；如给水泵在倒转时再次起动，起动力矩增大，容易烧毁电动机或损坏泵轴。7）给水泵运行中经常发生的故障⑴给水泵汽蚀。给水泵的流量过小或过大，除氧器压力或水位下降，入口滤网堵塞较多，从而引起给水泵汽化。使给水泵汽蚀。⑵运行中给水泵平衡盘磨损。使用平衡盘平衡轴向推力的给水泵，起、停中不可避免地造成平衡盘与平衡座的摩擦，从而引起磨损。检修处理不当，也会造成平衡盘磨损。⑶运行中给水泵油系统故障。主要有轴承油压下降、油温升高、轴承故障、液力偶合器故障、油系统漏油、油系统进水、油泵故障等。⑷运行中给水泵发生振动。给水泵发生振动的原因有：流量过大超负荷运行、流量小时，管路中流体出现周期性湍流现象，使泵运行不稳定、给水汽化、轴承松动或损坏、叶轮松动、轴弯曲、转动部分不平衡、联轴器中心不正、泵体基础螺丝松动、平衡盘严重磨损、异物进入叶轮。（5）轴承过热：润滑不良、油脏或无油，振动大、轴承损坏。对于轴承温度的要求（说明书要求）：轴承温度不得高于环境温度35℃，最高瓦温度不得高于75℃。凝结水泵1）规格型号主凝结水泵三项异步电动机名称单位规范与数据名称单位规范与数据型号4N6*2G型号YE2-200L2-2流量m3/h50额定功率kW37扬程m130额定电流A68.7汽蚀余量M1.15额定电压V380转速r/min2900额定转速r/min2940出厂编号110801/2绝缘等级F50出厂日期2021.08功率因素0.89制造厂家中国长沙福斯水泵泵业制造厂家湘电集团湘机轻工机电厂凝结水泵的型号的表示意思：4N6*2G4表示吸入管口直径英寸数，6表示单级扬程被10除的整倍数。2）作用：是将凝汽器热井内的凝结水升压后送至回热系统。轴加-低加-除氧器。3）凝结水泵特点它的工作条件是在高度真空下抽吸接近于凝汽器压力下饱和温度的凝结水，所以在凝结水泵入口易发生汽化，为保证水泵进水不产生汽化凝结水泵必须安装在热井以下，借助水柱产生的压力，以获得高于汽化压力的富裕静压力，使凝结水离开饱和状态，避免汽化。泵轴处采用凝结水密封，以防止空气漏入妨碍水泵正常工作。因而凝结水泵安装在热井最低水位以下，使水泵入口与最低水位维持0.9～2.2m的高度差。由于凝结水泵进口是处在高度真空状态下，容易从不严密的地方漏入空气积聚在叶轮进口，使凝结水泵打不出水。所以一方面要求进口处严密不漏气，另一方面在泵入口处接一抽空气管道至凝汽器汽侧（亦称平衡管），以保证凝结水泵的正常运行。4）分类：发电厂用的凝结水泵有单级和多级离心式水泵，有直立和卧式两种。在我国有些发电厂的凝结水泵采用低水位或无水位运行，即泵在运行时，进出口全开，当机组负荷变化导致凝结水量变化时，依靠水泵进口压力的变化改变汽蚀程度来自动改变出水量的大小。实际上是利用水泵的汽蚀来进行流量调节的一种方法，即凝汽器热井水位高时，水泵正常工作及时排出大量凝结水，当热井水位低时，由于水泵进口凝结水静压减小，凝结泵入口处压力降低，水泵发生汽蚀，输出水量就减少，水位又升高，泵又恢复正常工作。这就是利用水泵汽蚀来自动调节凝结水水位的方法，凝结水泵低水位运行，使操作维护大大简化，节省厂用电，但水泵由于长期在汽蚀状态下工作，使用寿命大大缩短了。5）凝结水泵装再循环管作用凝结水泵接再循环管主要也是为了解决水泵汽蚀的问题。为了避免凝结水泵发生汽蚀，必须保持一定的出水量。当空负荷和低负荷时凝结水量少，凝结水泵采用低水位运行，汽蚀现象逐渐严重，凝结水泵工作极不稳定，这时通过再循环管，凝结水泵的一部分出水流回凝汽器，能保证凝结水泵的正常工作。此外，轴封冷却器在空负荷和低负荷时必须流过足够的凝结水，所以一般凝结水再循环管都从它们的后面接出。凝结水泵在运行中常见的故障及消除的方法有：泵的流量、扬程不够或打不出水。其原因是：泵的吸入管法兰或入口阀门漏入空气，应查找漏气地点，并进行消除；转子转向不对，应倒换电动机三相接线；入口阀门插板脱落或由于检修后吸入侧掉入杂物，或水泵长期低水位运行造成叶轮严重汽蚀，以致损坏，应通过检修修复或更换叶轮。说明书规定：轴承的最高温度不得高于75℃，轴承的温升不得高于35℃。3、循环水泵1）规格型号循环水泵三项异步电动机名称单位规范与数据名称单位规范与数据型号EOTS350-360A型号Y2315M-4流量m3/h1594额定功率kW132扬程M19额定电流A240配用功率KW132额定电压V380转速r/min1450额定转速r/min1485出厂编号SPGB120824/3/5频率50Hz出厂日期2021.08出厂编号089702/6/3制造厂家上海水泵集团制造厂家双龙集团上海防爆电机2）作用：是向汽轮机凝汽器供给冷却水，用以冷凝汽轮机的排汽，保持凝汽器的真空。在发电厂中，循环水泵还要向冷油器、冷水器、发电机的空气冷却器等提供冷却水。它的特点是扬程低，流量大。为保证循环水泵进水可靠，常将循环水泵布置在吸水池或吸水沟的水面以下，或与起动抽汽器相连，一旦冷却水量不足或中断，将引起降负荷或停机。离心式循环水泵通常做成双面进水的单级泵，保证有巨大的出水量，而且能平衡轴向推力。国产离心式循环水泵一般均为卧式，泵壳分成上下两半，成水平方向的吸入口和排出口设置在泵壳下半两侧，这样，泵在揭盖检查修理时就不需拆吸入管和排出管及电动机等。水泵启动运行及维护1、一般离心式水泵的启动检查及运行维护内容检查水泵与电机固定良好，螺栓无松动和脱落，用手盘动靠背轮，转子盘动灵活，内部无摩擦声和撞击声。检查轴承润滑油质合格，油位在1/2-2/3之间，油杯位置正确，油杯油位充足。检查冷却水畅通，密封水投入。检查水泵取水池（水箱）水位正常。检查水泵进出口压力表指示正常，电流表正常。绝缘合格，电机已送电，联锁保护试验合格，新安装或检修的电动机，必须检查转向正确，带负荷试验合格。开启泵进水阀，放干净泵内空气（冒水均匀后关闭放气阀）关闭出口阀，降低启动电流。启动水泵，观察其电流、温度、振动、声音、进出口压力正常。空转时间不宜过长，一般2-4min为宜。离心式水泵运行时的维护及注意事项定时抄录泵的进出口压力，电流、轴承温度，发现不正常时应分析原因，及时处理。经常用听音帮倾听内部声音，（倾听的主要部位是电机、轴承、填料盒、压盖、水泵各级泵室及密封处）注意是否有摩擦和撞击声，发现异音及声音有明显变化时应及时停泵经查。轴承的温升一般不超过30-40℃，轴承温度一般不超过75℃，最高不超过90，否则应停泵检查。润滑油位在1/2-2/3之间，且油质良好。水泵密封和冷却良好，注意外供密封和冷却水压力、温度正常。水泵轴承振动应不超过规定的数值。测量部位为水平、垂直和轴向三个方向。（电力建设施工及验收规范DL5190.3-2021）调节、保安、油系统第一节概述大家都知道电厂发的电能是不能大量储存的，其生产的特点是“产、供、销”一次完成，没有产品的库存，而用户要根据自己对能量的需求，不断的改变电能的用量，这样就会造成供需间的不平衡。为了保证向用户每时每刻都提供合格的电能，就必须保证电力系统的电压（与频率和励磁电流有关）频率（转速）的稳定。同时在电网出现事故时，要求能保证机组自身的安全。汽轮机的调节系统就是为满足这些要求而设置的。调节保安系统的重要性，要求其动作正确无误，所以组成调节保安系统的各元件都较精密，这就对设计制造、安装调整、运行检修都提出了很高的要求。调节保安系统设计制造时，对结构、材料及工艺均应给予重视，例如：为减小迟缓率，应减少摩擦及采用滑阀自动对中的结构；严格保证错油门重叠度尺寸；选用氮化钢等措施。而且，制造厂在出厂前要做性能试验。调节系统基本要求各类机组的调节系统虽不相同，但都要达到一些基本要求：、在正常参数下，当主汽阀全开时，调节系统应能维持机组在额定参数下稳定运行。这一要求是为防止机组在甩负荷后严重超速，以及便于机组并列和解列而提出的。2）、机组运行中负荷的摆动应在允许的范围内。当运行方式改变后时，调节系统应能保证从这一运行方式平稳过渡到另一运行方式，而不能有较大的或较长时间的不稳定状态。这一要求就是要保证汽轮机在设计范围内的任何工况下都能稳定的运行。为此，调速不等率、迟缓率、（调压不等率）等各项指标都必须控制在合理的范围内。3）、在设计范围内，机组能在高频率、低参数情况下带满负荷，供热机组能达到供汽出力，且汽压波动应在允许范围内。这就要求调节系统各部套的工作范围（如行程、油压等）有一合理的裕度。4）、当机组突然甩负荷至零时，调节系统应能将机组转速控制在危急保安器动作转速之内。这是因为如果机组甩负荷后危急保安器动作，再启动时要增加操作需耗费一定的时间才能并入电网，这不利于系统在事故后的恢复。第二节汽轮机调节基本原理1、汽轮机调节基本原理：汽轮机在正常运行中，汽轮机发出的主力矩（进汽量）和发电机担负的反力矩（负荷）间是平衡的。当发电机的反力矩增大时，如果汽轮机的进汽量不变，则汽轮机的转速就要降低；反之，当发电机的反力矩减小时，若汽轮机不改变进汽量则汽轮机的转速就要升高。汽轮机的调节原理，就是以汽轮机的主力矩和发电机的反力矩失衡时转速的变化为脉冲信号，去控制汽轮机的进汽量，从而保证在新工况下，汽轮机的主力矩和发电机的反力矩重新平衡，并维持汽轮发电机的转速基本不变。2、调速系统的分类与组成：1）、调速系统分为机械式、（半、全）液压式、（模拟电调、纯电调）电调式等。比较有代表性的调速系统有离心式调速器调节系统、径向钻空泵调节系统、旋转阻尼调速系统、高速弹簧片调速系统等。2）、调节系统的组成：调节系统有转速感应机构、传动放大机构、执行机构、反馈机构四部分组成。（1）、转速感受机构：感受汽轮机转速变化，并将其变换成位移变化或油压变化的信号送至传动放大机构。按其原理分为机械式、液压式、电子式三大类。（2）、传动放大机构：放大转速感受机构的输出信号，并将其传递给执行机构。（压力变换器、错油门）错油门传动放大装置，其主要零件有：滑阀、套筒和弹簧等。在套筒的中部开有四个圆孔，是来自主油泵的压力油的入口，压力油流经错油门套筒上部的四个矩形窗口，可通往油动机活塞的下部油腔，流经套筒下部的四个矩形则可通往油动机活塞的油腔。滑阀下部作用着脉冲油的向上作用力，其上部则受错油门弹簧和油泵进口油压的向下作用力，在稳定工况下，上下两个力是平衡的，错油门滑阀处于中间位置，切断油动机的进油与泄油。当脉冲油压（调节油压）发生变化时，力的平衡被破坏，错油门滑阀偏离中间位置，压力油进入油动机的一侧，并使另一侧泄油至油泵进口，从而引起油动机活塞的位移。显然，错油门接受了脉冲油压的变化而使一个更强的压力油来驱使油动机动作，起到了进一步放大的作用。（3）、执行机构：（配汽机构）通常由调节汽门和传动机构两部分组成。根据传动放大机构的输出信号，改变汽轮机的进汽量。（油动机、调速汽门）油动机调速汽门一般配汽机构有凸轮配汽方式和群阀提板配汽方式等，在中小型汽轮机里最常用的就是提板式配汽方式。我们厂使用的即是提升板式配汽机构，提升杆上端与杠杆相连（就是我们叫的三角架），杠杆的另一端与调速器油动机拉杆相连，油动机的动作通过杠杆使两提升杆同时上下运动。两提升杆的下端装有一条横梁，通过安装螺母将横梁托住并保持其水平状态。在横梁上开有N个孔，在每个孔上装有一个阀头，阀杆的长度不一，每个阀杆上有两个螺母，即用双螺母并紧的方法使螺母与横梁上平面保持一定的距离，每一汽阀所需的这一距离是通过计算得到的，有的阀杆上没用双螺母定位，而是用加厚螺母打定位销，其效果是一样的。调节汽阀是装在汽轮机蒸汽室内的，蒸汽通过主汽门进入蒸汽室后即受调节汽阀控制，即根据汽轮机负荷大小，油动机带动配汽机构，改变横梁的位置，装在横梁上的阀碟，按配汽升程曲线顺序开启关闭，从而改变汽轮机的进汽量，满足负荷要求。一台汽轮机有多个调节汽阀，每个调节汽阀控制若干个喷嘴的流量，也就是说喷嘴组被分成几段就对应有几个调节汽阀。调节汽阀起到了分配蒸汽量，调节汽轮机负荷的作用，所以习惯上也称其为配汽机构。部位H1H2H3H4阀杆长度3.517.3331.1841.82从图中我们可以看到，当提升杆上升时，即可使几只阀头按先后顺序打开，关闭时也按顺序关闭，这样就可很平稳的调节汽轮机负荷。每个阀头与阀座也是对号入座的，并相互经过精密研磨，保证阀门关闭后严密不漏汽。由蒸汽室通过密封部分漏出的蒸汽被引至外部（汽封加热器）。（4）、反馈装置：为保持调节的稳定，调节系统必须设有反馈装置，使某一机构的输出信号对输入信号进行反向调节，这样才能使调节过程稳定。反馈一般有动态反馈和静态反馈两种。按其结构形式主要有杠杆反馈、弹簧反馈、液压反馈（油口反馈）和凸轮反馈，此外还有弹性反馈等。3、电调系统的定义、分类和组成1）电调系统的定义：在全液压调节的基础上，某些环节由电子产品所代替的调节系统。优点：精度高、更稳定、操作方便缺点：安全性能低——通过冗余和保护来解决2）分类：青岛汽轮机厂内产品：KD系列K系列按反馈方式分：电反馈、液压反馈、机械反馈按所选用的电调产品分：Woodward系列、ABB系列、HLS（和利时）系列、新华系列等。3）、电调系统与液压调节系统的比较：液压调节电液调节电反馈的电液调节机械反馈的电液调节感应机构飞锤、离心式油泵、波纹信号管转速传感器、压力传感器等转速传感器、压力传感器等转速传感器、压力传感器等放大机构/运算机构压力变换器、错油门CPU、调节滑阀、错油门CPU、错油门CPU、错油门执行机构油动机、调节汽阀油动机、调节汽阀油动机、调节汽阀油动机、调节汽阀反馈机构杠杆、反馈套筒反馈套筒、节流孔位移传感器杠杆4）、常用的电调产品及介绍（1）组成：数字调节器+电液转换器（2）厂家：WoodWard、H