大型电厂汽轮机基础知识培训

大型电厂汽轮机基础知识培训华能国际电力有限公司大连分公司运行部解继刚

HuaNengPowerInternationalCrop.DaLianBranch汽轮机的基本概念及分类汽轮机的基本概念 汽轮机是一种以蒸汽为工质，并将蒸汽的热能转换为机械能的旋转机械，是现代火力发电厂中应用最广的原动机。它具有功率大、效率高、运转平稳和使用寿命长等优点。汽轮机的基本工作原理 由锅炉来的具有一定压力和温度的蒸汽，通过主蒸汽管道流到汽轮机喷嘴前面的蒸汽室，蒸汽从蒸汽室进入喷嘴后，蒸汽的压力和温度逐渐降低，体积不断膨胀，其流速相应增大，部分热能变为动能。高速的汽流从喷嘴中流出后直接推动固定在叶轮上的动叶栅，使叶轮旋转，将蒸汽的动能转变为叶轮旋转的机械能。汽轮机的基本概念及分类汽轮机的类型 1、按工作原理分类冲动式汽轮机：蒸汽主要在喷嘴（或静叶）中进行膨胀。反动式汽轮机：蒸汽在喷嘴（或静叶）和动叶中都进行膨胀。冲动反动联合汽轮机：由冲动级和反动级组合而成的汽轮机。2、按热力特性分类凝汽式汽轮机：经汽轮机做功后的排汽在低于大气压力的真空状态下进入凝汽器并在其中凝结成水。背压式汽轮机：排汽压力大于大气压力，排汽供给热力用户使用。调整抽汽式汽轮机：从汽轮机和某级后抽出一定压力的部分蒸汽、供热给用户使用，排汽仍排入凝汽器。中间再热式汽轮机：进入汽轮机的蒸汽做功膨胀到某一压力和温度后，将其全部送到锅炉再热其中再加热，提高蒸汽温度后再返回汽轮机继续膨胀做功最后排入凝汽器。3、按汽流方向分类轴流式汽轮机：在汽轮机内，蒸汽基本上沿轴向流动。辐流式汽轮机：在汽轮机内，蒸汽基本上沿辐向(径向)流动。周流(回流)式汽轮机：蒸汽大致沿轮周方向流动。功率较小。4、按用途分类电站汽轮机工业汽轮机船用汽轮机5、按新蒸汽参数分类（压力等级）低压汽轮机：新蒸汽压力为1.47Mpa以下。中压汽轮机：新蒸汽压力为1.96Mpa—3.92Mpa。高压汽轮机：新蒸汽压力为5.88Mpa—9.8Mpa。超高压汽轮机：新蒸汽压力为11.77Mpa—13.93Mpa。亚临界汽轮机：新蒸汽压力为15.69Mpa—17.65Mpa。超临界汽轮机：新蒸汽压力大于22.15Mpa。6、其它分类按汽缸数目、汽轮机轴个数等。一期日本三菱公司TC2F—40型汽轮机：全称为亚临界单轴、双缸、双排汽口、末极叶片40英吋（即1016mm）中间再热、反动凝汽式机组。二期美国西屋公司TC2F—38.6型汽轮机：全称为亚临界单轴、双缸、双排汽口、末极叶片38.6英吋（即980mm）中间再热、反动凝汽式机组。

汽轮机的组成汽轮机的静止部分由汽缸、喷嘴、隔板、滑销系统、轴承等组成。汽轮机的转动部分由大轴、叶轮、隔板、动叶片、连轴器等组成。汽轮机的汽封（轴封）迷宫式汽封；供汽系统由轴封、轴封汽母管、轴封加热器、轴加排气机、安全门等组成；汽源为辅汽（起机时）和冷再汽（25%—70%负荷）；压力保持为30kpa、大于40kpa泄至#1低加、大于50kpa#1低加水位高时泄至凝汽器。调速系统及供油系统汽轮机调速系统

1、调速系统作用汽轮机在额定转速下输出功率与发电机负荷保持平衡；汽轮机100%甩负荷时保证转速不超过3300转/分；汽轮机转速超过3300转/分能自动故障停止汽轮机。 2、TC2F—40型汽轮机数字电液控制系统（DEH）接受转速、发电机功率、调节级后压力三个反馈信号；由速度调节系统、功率调节系统、热应力控制系统；汽轮机供油系统：

1、供油系统作用供给汽轮发电机组各轴承润滑油;供给汽轮机调节系统和各保护装置用油;供给发电机密封油系统和顶轴油泵系统用油. 2、供油系统的设备 TC2F—40型汽轮机供油系统由主油泵、辅助油泵、盘车油泵、事故油泵、顶轴油泵、主油箱、冷油器、排油烟机、净油器和发电机密封油泵等设备组成。汽轮机的保护TC2F—40型汽轮机的保护高压主汽门*2，当汽轮机发生故障时，能在0.2秒以内快速关闭，切断锅炉来汽。高压调门*4，当汽轮机发生故障时，能迅速关闭，也是汽轮机双层保护。调门的开启和关闭过程与高压主汽门相同；调速汽门可以调节汽轮机进汽量并能控制汽轮机负荷和转速。中压主汽门和调门*2均属汽轮机双层保护。中压主汽门运行中不参与机组控制；中压调门在汽轮机低负荷时参与机组控制，机组负荷大于40%时达到全开。当汽轮机发生故障时，能迅速关闭中压主汽门和调门。危急保安器*1，此保护是装在汽轮机大轴上的重要保护装置，当汽轮机的调速系统动作失灵，转速超过3300转/分，离心飞锤克服弹簧阻力飞出，迅速关闭高、中压主汽门和调门。电超速保护，为防止汽轮机超速而危急保安器拒动而设。轴承润滑油压低保护：真空低保护轴向位移保护推力轴承磨损保护轴承振动高保护汽轮机汽、水系统主蒸汽再热汽及旁路系统主蒸汽管道连接方式采用212连接；高压调门左侧为#1、3，右侧为#2、4。主蒸汽经高压主汽门和高压调门进入高压缸做功，高压排汽回到锅炉再热器，升温后的再热蒸汽经中压主汽门和中压调门进入中压缸，中压缸排汽经导汽管进入低压缸做功，排汽进入凝汽器；汽轮机旁路系统由高压旁路和低压旁路串联组成，设计容量为30%MCR（最大连续蒸发量）；旁路系统的作用正常运行中突然甩负荷时，实现FCB功能主汽压力超过规定值时旁路阀开启，实现超压保护机组起动过程中，迅速提高主、再热蒸汽温度汽轮机汽、水系统汽轮机抽汽回热系统 1、回热系统由低压加热器、除氧器、高压加热器等设备组成。主要是为了回收热量，提高锅炉给水温度，降低发电煤耗，提高整个机组的循环热效率。 2、高、低压加热器为卧式U型管表面加热器，给水泵前的加热器由于通过的凝结水压力低称为低压加热器，给水泵后的加热器，通过的给水压力高称为高压加热器。 3、除氧器为卧式喷雾托盘混合式加热器，由除氧塔和储水箱组成，用于除去漏入凝结水中的空气，提高给水温度，防止省煤器的烟气腐蚀、管壁结氯、锅炉和其他设备腐蚀、保证煤耗等。 4、TC2F—40型汽轮机回热抽汽系统由#1、2、3、4低压加热器，除氧器和#6、7、8高压加热器组成。汽轮机辅助设备1、凝汽设备凝汽设备由凝汽器、真空系统、循环冷却水系统和凝结水泵等组成凝汽设备作用在汽轮机低压缸排汽口建立并保持真空回收汽轮机排汽凝结成水，作为锅炉给水在正常运行中能起到除氧作用，从而提高给水质量，防止设备腐蚀凝汽器的分类 按热交换方式分为混合式和表面式。汽轮机辅助设备TC2F—40型汽轮机凝汽器为角式双流道半分类连续使用表面冷却型；凝汽器半面运行可接带汽轮机额定负荷的76%；冷却水为海水；使用钛管防腐；排汽遇冷凝结成水体积约缩小30000倍，形成真空，不凝结空气和其它气体用真空泵抽走。大量排汽的汽化潜热被冷却水带走，冷却水量一般为排汽量的50-60倍；冷却水温度过高、海草杂物过多均会造成凝汽器内钛管结垢、堵塞、腐蚀，机组出力降低，用胶球清洗和冷却水逆洗方式解决。TC2F—40型汽轮机的真空系统由真空泵、密封水泵、冷却器、四通电磁阀等组成在凝汽器左、右中心部位各设一个抽气口，将空气和非凝结气体引出器外配置两台液环式真空泵，冷态起动时同时转两台泵45分钟真空可达-96.4kpaTC2F—40型汽轮机的凝汽器逆洗汽轮机辅助设备给式泵给式泵作用：用来向锅炉连续不断地供给高温高压的给水TC2F—40型汽轮机设计两台各带50%额定出力的汽动给水泵和一台带25%额定出力的电动给水泵，一台汽动给水泵和一台电动给水泵并联运行可达90%给水泵由前置泵和主泵组成汽动给水泵由小汽轮机驱动小汽轮机的型式：单缸、双进汽、冲动凝汽式汽轮机小汽轮机的汽源： 一期辅汽\冷再\中压缸排汽 二期辅汽\中压缸排汽\\冷再汽汽轮机辅助设备凝结水系统1、凝结水系统的组成：凝结水泵、轴封加热器、低压给水加热器等设备。2、汽轮机低压缸排汽冷凝成水后，通过凝结水泵升压后，经过轴封加热器，低压给水加热器，最后进入除氧器。3、华能大连电厂汽轮机凝结水系统组成 三台凝结水泵，一台轴封加热器和4台低压给水加热器组成 二期机组在凝结水泵出口母管装设凝结水除铁系统。4、凝结水泵设计参数 型式立式串级离心泵 流量４００ｔ／ｈ490m3/h(2157GPM)

总扬程２１０ｍ255m

级数１级双吸＋４级单吸13 电动机功率３１０ｋＷ441kw(600HP)

电压６０００Ｖ

电流３６Ａ53A汽轮机辅助设备轴冷水系统（CCCW）目的：为主/小机润滑油冷却器、空气压缩机、高压抗燃油冷却器、密封油空/氢侧冷油器、发电机氢气冷却器氢气干燥器、励磁机冷却器、炉膛火焰电视镜头、磨煤机/空预器/送风机/引风机油冷器、氢站、水室真空泵冷却器等设备提供冷却水源系统组成：高位水箱、立管、轴冷水泵、轴冷器、轴冷水压力、温度调节阀、海水冷却系统组成；闭式循环，补水为化学除盐水；阀门全开时所有设备水流总量加上15%意外应急水量；设计温度35度（海水温度为29度时）；轴冷器配有钛管胶球清洗系统。汽轮机辅助设备循环水系统目的：为主凝汽器、轴冷器、真空泵密封水冷却器和炉底灰处理系统连续不断地供应冷却水，并经过氯化处理系统组成：循环水泵、旋转滤网、冲洗水泵、铁栅滤网、胶球清洗系统、加氯设备等组成