汽輪機(jī)課件(華北電力大學(xué))

1、ST12340-1 火電廠朗肯循環(huán)示意圖 1-2 蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹做功，將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；2-3 蒸汽在凝汽器中凝結(jié)成水；3-4 給水在給水泵中升壓；4-1 工質(zhì)在鍋爐中定壓加熱。（4-1+2-1 為一次再熱式汽輪機(jī)在鍋爐內(nèi)的吸熱過(guò)程）241鍋 N600-24.2/566/566汽機(jī)簡(jiǎn)介超臨界、單軸、一次中間再熱三缸四排汽高壓缸：1個(gè)單列調(diào)節(jié)級(jí)+9個(gè)壓力反動(dòng)級(jí)中壓缸：6個(gè)壓力反動(dòng)級(jí)低壓缸：47個(gè)壓力反動(dòng)級(jí)給水回?zé)嵯到y(tǒng)：3高加+1除氧+4低加末級(jí)葉片長(zhǎng)度：1029mm保證凈熱耗率：7572kJ/kW.h設(shè)計(jì)背壓： 雙背壓4.4/5.4 kPa ，平均背壓4.9給水溫度（TRL工況）：280.

2、8 2 50容量的汽動(dòng)給水泵+35%容量的啟動(dòng)及備用電動(dòng)給水泵機(jī)組工況的定義銘牌工況（TRL），進(jìn)汽量為銘牌進(jìn)汽量，此工況為出力保證值的驗(yàn)收工況，其條件如下：1） 額定主蒸汽參數(shù)、再熱蒸汽參數(shù)及規(guī)定的汽水品質(zhì)；2） 汽輪機(jī)低壓缸排汽平均背壓為11.8kPa3）補(bǔ)給水量為34）最終給水溫度為280.85）全部回?zé)嵯到y(tǒng)正常運(yùn)行，但不帶廠用輔助蒸汽6）汽動(dòng)給水泵滿(mǎn)足額定給水參數(shù)7）發(fā)電機(jī)效率98.9，額定功率因數(shù)0.90，額定氫壓汽輪機(jī)進(jìn)汽量等于銘牌工況（TRL）進(jìn)汽量，能在下列條件下安全連續(xù)運(yùn)行，此工況下發(fā)電機(jī)輸出的功率（扣除靜態(tài)勵(lì)磁所消耗的功率），稱(chēng)為最大連續(xù)功率（TMCR），此工況出力為648

3、.862MW，其條件如下：1）額定主蒸汽再熱蒸汽參數(shù)及所規(guī)定的汽水品質(zhì)2）汽輪機(jī)低壓缸排汽平均背壓為4.9kPa3）補(bǔ)給水量為04）最終給水溫度為280.75）全部回?zé)嵯到y(tǒng)正常運(yùn)行，但不帶廠用輔助蒸汽6）汽動(dòng)給水泵滿(mǎn)足規(guī)定給水參數(shù)7）發(fā)電機(jī)效率98.9，額定功率因數(shù)0.90，額定氫壓。調(diào)節(jié)門(mén)全開(kāi)（VWO）工況：汽輪機(jī)的進(jìn)汽量不小于105的銘牌工況（TRL）進(jìn)汽量，最終進(jìn)水溫度為283. 9 ， 此 工 況 出 力 為674.421MW汽輪發(fā)電機(jī)組能在高壓加熱器全部停運(yùn)時(shí)安全連續(xù)運(yùn)行，除進(jìn)汽量及部分回?zé)嵯到y(tǒng)不能正常運(yùn)行外，最終給水溫度188.7，此時(shí)機(jī)組能保證輸出額定功率600MW熱耗率驗(yàn)收（T

4、HA）工況：當(dāng)機(jī)組功率（扣除靜態(tài)勵(lì)磁所消耗的功率）為600MW時(shí)，除進(jìn)汽量以外，最終給水溫度為275 熱耗率保證機(jī) 組 T H A 工 況 的 保 證 熱 耗 率 不 高 于 如 下 值 ： 7572kJ/(kW.h) THA工況條件下的熱耗率按下式計(jì)算不計(jì)入任何正偏差值）汽輪發(fā)電機(jī)組熱耗率=式中：Wt主蒸汽流量kg/hWr再熱蒸汽流量kg/hHt主汽門(mén)入口主蒸汽焓kJ/kgHr經(jīng)再熱器的蒸汽焓差kJ/kgHf最終給水焓kJ/kgkWg 發(fā)電機(jī)終端輸出功率kW采用靜態(tài)勵(lì)磁時(shí)所消耗的功率hkwkJikWkWgHrWrHfHtWt/)()(kWi汽輪機(jī)能承受下列可能出現(xiàn)的運(yùn)行工況：a) 汽輪機(jī)軸系

5、，能承受發(fā)電機(jī)及母線突然發(fā)生兩相或三相短路或線路單相短路快速重合閘或非同期合閘時(shí)所產(chǎn)生的扭矩b) 機(jī)組甩去外部負(fù)荷后帶廠用電運(yùn)行時(shí)間不超過(guò)1分鐘c) 汽輪機(jī)并網(wǎng)前能在額定轉(zhuǎn)速下空轉(zhuǎn)運(yùn)行，其允許持續(xù)運(yùn)行的時(shí)間，能滿(mǎn)足汽輪機(jī)啟動(dòng)后進(jìn)行發(fā)電機(jī)試驗(yàn)的需要d) 汽輪機(jī)能在低壓缸排汽溫度不高于80下長(zhǎng)期運(yùn)行。當(dāng)超過(guò)限制值時(shí)，應(yīng)投入噴水系統(tǒng)使溫度降到允許的范圍內(nèi)第二章 汽輪機(jī)本體汽輪機(jī)本體包括：1. 靜止部分汽缸、噴嘴室、隔板、隔板套、靜葉柵、汽封、軸承、軸承座、滑銷(xiāo)系統(tǒng)等2. 轉(zhuǎn)子部分主軸、葉輪（或轉(zhuǎn)鼓）、動(dòng)葉柵、聯(lián)軸器等第一節(jié) 大機(jī)組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、高中壓缸采用雙層缸將一定壓力的蒸汽引入夾層，使蒸汽的總壓差

6、、溫差分別由內(nèi)、外壁承擔(dān)。減小單層汽缸壁厚、法蘭厚度，減小熱應(yīng)力本圖是高壓缸排汽用作夾層冷卻不同的冷卻蒸汽決定了內(nèi)、外缸的壓差和溫差一般汽缸都是上下缸結(jié)構(gòu)，中間通過(guò)法蘭螺栓連接但大機(jī)組、尤其是超臨界機(jī)組高壓缸為了減小熱應(yīng)力，采用了一些其它方式。西門(mén)子公司： 外缸為圓筒形結(jié)構(gòu)；內(nèi)缸有中分面，用螺栓固定；內(nèi)缸受外缸約束、定位。石洞口二電廠（ABB）、元寶山電廠等內(nèi)缸無(wú)法蘭螺栓，而采用7只鋼套環(huán)將上下缸熱套緊箍成一圓筒，僅在進(jìn)汽部分加四只螺栓來(lái)加強(qiáng)密封。同時(shí)外缸可采用較薄的法蘭和細(xì)螺栓，減小對(duì)汽機(jī)啟停的限制。二、高中壓分流合缸優(yōu)點(diǎn)：高溫區(qū)集中在汽缸中部，夜間停機(jī)或周末停機(jī)溫度衰減慢，啟動(dòng)熱應(yīng)力小，適

7、合兩班制運(yùn)行；兩端的溫度、壓力均較低，從而減少了對(duì)軸承和端部汽封的影響，改善了運(yùn)行條件；減少了軸承數(shù)，可縮短主軸長(zhǎng)度。缺點(diǎn)：1. 高中壓轉(zhuǎn)子合一而變長(zhǎng)、變粗，ncr1降低、汽封漏汽量增大，熱耗增大三、低壓缸采用多層缸 低壓缸體積大，軸向溫差大。采用三層缸，即一個(gè)外缸和兩個(gè)內(nèi)缸，有利于：將通流部分設(shè)在內(nèi)缸，使體積較小的內(nèi)缸承受溫度變化，而外缸及龐大的排汽缸均處于較低溫度狀態(tài)，減小熱變形；#2內(nèi)缸兩端布置有排汽導(dǎo)流環(huán)，與外缸的錐形端壁結(jié)合，形成排汽擴(kuò)壓通道，充分利用末級(jí)葉片排汽速度，提高汽輪機(jī)效率；噴水裝置固定與排汽導(dǎo)流環(huán)出口的外緣上，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到600rpm時(shí)，自動(dòng)投入噴水，直到機(jī)組帶上15%負(fù)荷

8、；低壓缸末級(jí)處于濕蒸汽區(qū)，在末級(jí)葉片頂部裝有蜂窩式汽封，用于減小漏汽并排除末級(jí)動(dòng)葉甩出之水分。四、汽缸的支撐（一）貓爪支撐高、中壓缸采用貓爪支撐 汽缸水平法蘭的延伸面作為承力面，支撐在軸承座上。中分面支撐：在汽缸溫度變化時(shí)不會(huì)影響汽缸中心線；（二）臺(tái)板支撐低壓缸一般采用下缸伸出的撐腳直接支撐在基礎(chǔ)臺(tái)板上，雖然它的支撐面比汽缸中分面低，但因排汽缸溫度低，膨脹小，故影響不大。軸向兩端預(yù)埋入基礎(chǔ)的固定板確定了低壓缸的軸向位置在兩軸向定位板連線上，汽缸不允許軸向位移軸向定位板連線和橫向定位板連線的交點(diǎn)，既是低壓缸的膨脹死點(diǎn)五、滑銷(xiāo)系統(tǒng) 保證汽缸能定向自由膨脹，且汽缸中心與轉(zhuǎn)子中心一致；同時(shí)保持通流部分

9、間隙及膨脹量在正常范圍。脹差：汽缸膨脹與轉(zhuǎn)子膨脹之差汽缸死點(diǎn)轉(zhuǎn)子死點(diǎn)LP1LP2縱銷(xiāo)橫銷(xiāo)HI推力軸承定中心梁上汽600MW超臨界汽輪機(jī)滑銷(xiāo)系統(tǒng)圖 汽缸膨脹測(cè)量實(shí)際上是測(cè)定前軸承箱相對(duì)于死點(diǎn)（基礎(chǔ)）的移動(dòng)量 高中壓脹差探頭位于中軸承箱 報(bào)警 -4 10.3 停機(jī) -4.7 11.7 低壓缸脹差探頭位于6#軸承處 報(bào)警 -0.76 10.3 停機(jī) -1.52 23.5六.汽閥結(jié)構(gòu)第二節(jié) 葉片與葉輪等截面葉片、扭葉片噴嘴（靜葉）：將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；動(dòng)葉：將蒸汽動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功。圍帶：高壓可減小漏汽，中、低壓可調(diào)頻（自帶圍帶）拉金：增加剛度，調(diào)頻第三節(jié) 汽封與汽封系統(tǒng)軸端汽封主軸穿出汽缸處的汽封隔

10、板汽封通流部分汽封葉根、葉頂汽封隔板汽封軸端汽封 “X” 腔室與軸封供汽母管相連 “Y”腔室與軸封抽汽母管相連軸封系統(tǒng)作用：合理利用軸封漏汽；防止空氣漏入汽輪機(jī) 采用略大于大氣壓力的軸封供汽（具體參數(shù)見(jiàn)后）防止蒸汽漏入大氣 采用略小于大氣壓力的軸封抽汽(通常維持690Pa的負(fù)壓，允許范圍為500750Pa的負(fù)壓 ）1. 各汽源的調(diào)節(jié)閥壓力整定值 高壓供汽 0.0226MPa (表壓） 輔助汽源 0.0261MPa 冷再熱 0.0295MPa 溢流 0.033MPa在正常運(yùn)行時(shí)，靠高中壓缸兩端軸封漏汽作為低壓缸兩端的軸封供汽，不需另供軸封用汽，這種系統(tǒng)叫做自密封系統(tǒng)。一般：15%負(fù)荷高壓自密封；

11、25%中壓、70%全自密封空低負(fù)荷時(shí)25%負(fù)荷以上時(shí)第四節(jié) 軸承一、滑動(dòng)軸承油膜形成的原理油膜形成的三要素：一定的速度沿速度方向的楔形油的粘度如： 油溫升高，粘度 下降，油膜將難以形成；但粘度太大，會(huì)使油的分布不均勻，增大摩擦損失 ，減小偏心距。 二、徑向支撐軸承GF一旦出現(xiàn)擾動(dòng)，則合力變?yōu)镕 其中： F1=G將F2分解到沿oo1方向及其垂直方向，前者使軸回到原中心位置，而后者使軸頸繞原中心位置o渦動(dòng)，經(jīng)計(jì)算其渦動(dòng)頻率為轉(zhuǎn)速的一半G為重力；F為油膜支撐的合力。 G=FFGF1F2oF2F”2F2oo1o1當(dāng)： n=ncr1 時(shí)，可能產(chǎn)生油膜振蕩油膜振蕩是自激振蕩，其特點(diǎn)為：一旦產(chǎn)生，將在很廣的

12、轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)繼續(xù)存在，不能通過(guò)提高轉(zhuǎn)速的方法來(lái)消除。防止和消除油膜振蕩的方法：增大比壓；適當(dāng)提高油溫；增大偏心率；1. 采用多油楔瓦。軸承結(jié)構(gòu) 徑向支持軸承按支承方式可分為固定式和自位式兩種；按軸瓦可分為圓形軸承、橢圓形軸承、多油楔軸承和可傾瓦軸承等。 一般圓筒形轉(zhuǎn)子主要適用于低速重載轉(zhuǎn)子；三油楔支持軸承、橢圓形軸承分別適用于較高轉(zhuǎn)速的輕、中和中、重載轉(zhuǎn)子；可傾瓦支持軸承則適用于高速輕載和重載轉(zhuǎn)子。 可傾瓦支持軸承是密切爾式的支持軸承， 一般由35塊或更多能在支點(diǎn)上自由傾斜的 弧形瓦組成。瓦塊在工作時(shí)可以隨著轉(zhuǎn)速或 載荷、軸承溫度的不同而自由擺動(dòng)，使每個(gè) 瓦塊作用的軸頸的油膜作用力總是通過(guò)軸頸中

13、心，故不易產(chǎn)生軸頸渦動(dòng)的失穩(wěn)力，具有較高的穩(wěn)定性。某廠600MW機(jī)組軸承分布為： 軸承號(hào) 載荷（kN) 形式1（高壓轉(zhuǎn)子） 42 四瓦塊可傾瓦 2 （高壓轉(zhuǎn)子） 57 同上3 （中壓轉(zhuǎn)子） 88 同上4 （中壓轉(zhuǎn)子） 117 同上5 （低壓A轉(zhuǎn)子） 289 兩瓦塊可傾瓦 6 （低壓A轉(zhuǎn)子） 292 短園瓦7 （低壓B轉(zhuǎn)子） 288 同上8 （低壓B轉(zhuǎn)子） 297 同上9（發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子） 376 橢圓10（發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子） 376 同上三、推力軸承推力軸承的瓦塊第三章 凝汽設(shè)備及運(yùn)行第一節(jié) 凝汽器的工作原理和結(jié)構(gòu)一、凝汽設(shè)備的作用、組成 作用：1. 在汽輪機(jī)排汽口建立并維持真空； 2. 回收純凈的冷凝

14、水。凝汽設(shè)備組成：凝汽器 在較低溫度下將蒸汽凝結(jié)成水；循環(huán)水泵 提供冷卻用水；凝結(jié)水泵 將凝結(jié)水帶走，加入循環(huán)；抽氣器 將凝汽器中不凝結(jié)的空氣抽出。二、空氣冷卻式凝汽器與空冷系統(tǒng)1直接空冷系統(tǒng) 由若干外表面整體熱鍍鋅，套有矩形鋼翅片的橢圓形鋼管組成的表面式換熱器主凝結(jié)區(qū)主凝結(jié)區(qū)多設(shè)計(jì)成汽水順流式（冷凝后凝結(jié)水的流動(dòng)方向與蒸汽流動(dòng)方向相同（凝結(jié)約70%到80%的蒸汽）輔凝結(jié)區(qū)輔凝結(jié)區(qū)則一般為逆流式。逆流部分應(yīng)保證，不會(huì)在順流部分造成完全冷凝，以避免過(guò)冷、溶氧以及凍害的危險(xiǎn)。 直接空冷系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，基建投資較少，占地少；缺點(diǎn)是運(yùn)行時(shí)粗大的排汽管到密封困難，維持真空困難，啟動(dòng)時(shí)維持真

15、空時(shí)間較長(zhǎng)。此種類(lèi)型的機(jī)組國(guó)外單機(jī)容量已達(dá)330、665MW；我國(guó)目前也正在發(fā)展600MW機(jī)組，如內(nèi)蒙上都、山西運(yùn)城海勒式間接空冷系統(tǒng)采用噴射式凝汽器和裝有全鋁管鋁翅散熱器的自然通風(fēng)冷卻塔組成。系統(tǒng)冷卻水是高純度中性水，在凝汽器內(nèi)冷卻蒸汽后，除少部分到回?zé)嵯到y(tǒng)外，約98%的凝結(jié)水由冷卻水泵送往空冷塔冷卻，循環(huán)使用。優(yōu)點(diǎn)：以微正壓的低壓水系統(tǒng)運(yùn)行，年平均背壓低，機(jī)組煤耗低；缺點(diǎn)是設(shè)備多，系統(tǒng)復(fù)雜，純凈水耗量大。哈蒙式間接空冷系統(tǒng)：將海勒的混合式加熱器換為表面式凝汽器，將常規(guī)水冷系統(tǒng)的濕冷塔換為空冷塔（采用表面化熱），并用除鹽水代替循環(huán)水優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約廠用電，設(shè)備少，冷卻水和汽水系統(tǒng)分開(kāi)，冷卻水系統(tǒng)防

16、凍性能好；缺點(diǎn)是空冷塔占地大，效率偏低。第二節(jié)抽氣設(shè)備水環(huán)式真空泵與射流式抽氣器的性能比較：1. 起動(dòng)性能凝汽式汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前，必須依靠抽氣器，在凝汽器內(nèi)建立一定的真空。抽氣器起動(dòng)性能的好壞直接影響到汽輪機(jī)建立真空的時(shí)間。如圖所示：三者在5kPa即如壓力下都有100%容量的抽吸能力。但水環(huán)泵在高吸入壓力時(shí)的能力較強(qiáng)，所以其建立真空所需要的時(shí)間較短。1水環(huán)泵 2射水抽氣器3兩級(jí)射汽式抽氣器2. 持續(xù)運(yùn)行能力 額定工況下的抽吸能力、單位耗功等指標(biāo)是評(píng)價(jià)抽氣器持續(xù)運(yùn)行性能的關(guān)鍵指標(biāo)。由下表可見(jiàn)，水環(huán)式真空泵的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性明顯優(yōu)于射流式抽氣器。真空系統(tǒng)第三節(jié) 多壓凝汽器多壓凝汽器的特點(diǎn)：氣溫高、缺水地區(qū)的

17、機(jī)組更適合采用多壓凝汽器；1. 多壓凝汽器可采用凝結(jié)水回?zé)岬姆绞絹?lái)提高凝結(jié)水溫，減小熱耗。凝汽器的膠球清洗凝汽器嚴(yán)密性測(cè)試方法空氣嚴(yán)密性空氣嚴(yán)密性：通常在凝汽器承擔(dān)80%100%負(fù)荷時(shí)，切除抽氣設(shè)備，觀察凝汽器真空的下降速度。對(duì)大型汽輪發(fā)電機(jī)組，真空下降速度0.13kPa/min， 優(yōu) 0.27 kPa/min，良 0.67 kPa/min 不合格 某空冷機(jī)組規(guī)定，100%負(fù)荷下小于0.3mbar/min為合格，大于0.5mbar/min為不合格凝汽器檢漏第四章 調(diào)節(jié)、保安及供油系統(tǒng)正常運(yùn)行：潤(rùn)滑油系統(tǒng)的全部需油由主油泵和注油器提供。主油泵出口經(jīng)油箱后：一路供給機(jī)械式超速保護(hù)裝置和發(fā)電機(jī)高壓氫

18、密封備用油；一路作為注油器的射流動(dòng)力油。注油器出口分三路：主油泵入口油；經(jīng)冷油器供各徑向（軸向推力）軸承和盤(pán)車(chē)裝置冷卻潤(rùn)滑油；發(fā)電機(jī)低壓備用氫密封油。啟動(dòng)、停機(jī)，主軸轉(zhuǎn)速低于2700-2800r/min時(shí),啟動(dòng)交流電動(dòng)輔助油泵：軸承潤(rùn)滑油泵（代替注油器）：供各徑向（軸向推力）軸承和盤(pán)車(chē)裝置冷卻潤(rùn)滑油，以及發(fā)電機(jī)低壓備用氫密封油 ；氫密封備用油泵（代替主油泵）：供給機(jī)械式超速保護(hù)裝置和發(fā)電機(jī)高壓氫密封備用油。軸承潤(rùn)滑油泵還設(shè)有直流備用泵，供交流電源故障時(shí)使用。輔助油泵由油系統(tǒng)中的壓力繼電器控制，當(dāng)油壓降到0.0759-0.0828MPa時(shí)，啟動(dòng)交流電動(dòng)輔助油泵；當(dāng)油壓降到0.069-0.0759

19、MPa時(shí)，啟動(dòng)直流備用泵；油壓恢復(fù)后，必須手動(dòng)停泵。如油壓繼續(xù)降低，保護(hù)壓力開(kāi)關(guān)將使機(jī)組緊急停機(jī)。潤(rùn)滑油系統(tǒng)中還設(shè)有兩套交流潤(rùn)滑油泵和直流事故油泵的自啟動(dòng)試驗(yàn)裝置：通過(guò)打開(kāi)一個(gè)放油閥，使油壓繼電器產(chǎn)生局部壓力降，可試驗(yàn)繼電器和輔助油泵的備用情況；由于去試驗(yàn)油路的油先經(jīng)節(jié)流孔板，所以放油不會(huì)影響主油路油壓。試驗(yàn)后都須通過(guò)手動(dòng)停泵。發(fā)電機(jī)密封油的排油先排入專(zhuān)用的發(fā)電機(jī)氫密封油箱，將傾其排除后再回到主油箱。機(jī)械超速遮斷油路經(jīng)節(jié)流孔板到危急遮斷油路，這樣危急遮斷油路動(dòng)作時(shí)失壓也不會(huì)影響主油路的油壓，以保證其它用油部件的供油。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速低于200r/min時(shí)，電磁閥開(kāi)啟； 高于200r/min時(shí)，電磁

20、閥關(guān)閉。油壓繼電器的整定斷路壓力為0.0276-0.0345MPa，從而防止機(jī)組在沒(méi)有潤(rùn)滑油是投入盤(pán)車(chē)；該斷路油壓可通過(guò)裝在繼電器有管路上的手動(dòng)節(jié)流閥來(lái)試驗(yàn)和調(diào)整。電磁閥噴油管?chē)娮煊蛪豪^電器頂軸油泵盤(pán)車(chē)盤(pán)車(chē)齒輪在低壓轉(zhuǎn)子軸承和發(fā)電機(jī)前后軸承轉(zhuǎn)有頂軸裝置。潤(rùn)滑油組合油箱EH抗燃油系統(tǒng)第五章 給水泵汽輪機(jī)第一節(jié) 概述一、給水泵驅(qū)動(dòng)方式主汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)（節(jié)流調(diào)節(jié)、液力耦合器、變頻調(diào)節(jié)）、小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)（背壓式、凝汽式）小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：可滿(mǎn)足給水泵高轉(zhuǎn)速的要求，驅(qū)動(dòng)功率不受限制；減少末級(jí)排汽量，降低末級(jí)葉片高度和排汽余速損失，提高效率；給水泵轉(zhuǎn)速不受電網(wǎng)頻率影響，較穩(wěn)定；小汽機(jī)直接與給水泵聯(lián)接，

21、減少了中間的傳動(dòng)損失。缺點(diǎn)：系統(tǒng)復(fù)雜，價(jià)格較貴，適用于大型汽輪機(jī)。ND(G)83/83/07型變參數(shù)、變轉(zhuǎn)速、變功率和能采用多種汽源的純凝汽式汽輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí)采用中壓缸排汽作為汽源低負(fù)荷時(shí)切換到高壓汽源，高壓汽源又包括高壓缸排汽和主蒸汽負(fù)荷時(shí)小汽機(jī)功率與給水泵功的變化當(dāng)小汽輪機(jī)進(jìn)汽面積不變，且無(wú)調(diào)節(jié)閥節(jié)流的情況下: 小汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)隨主汽輪機(jī)負(fù)荷變化而變化，當(dāng)主汽輪機(jī)負(fù)荷從滿(mǎn)負(fù)荷下降時(shí)，小汽輪機(jī)的理想焓降開(kāi)始變化比較緩慢，而轉(zhuǎn)速變化較快；后來(lái)轉(zhuǎn)速下降比較慢，而理想焓降卻變化較快，所以小汽輪機(jī)功率Pt隨負(fù)荷減小而減小的速率幾乎不變。 給水泵在主汽輪機(jī)負(fù)荷從設(shè)計(jì)值剛下降時(shí)揚(yáng)程下降的較快，而泵效率下

22、降不大，所以所需泵功下降較多，此時(shí)小汽輪機(jī)產(chǎn)生的功率大于給水泵所需泵功； 隨著汽機(jī)負(fù)荷的進(jìn)一步下降，給水泵揚(yáng)程下降的速度減小，而泵效率下降的速度增大，所以給水泵軸功率減小的速度也緩慢。 當(dāng)主汽機(jī)負(fù)荷降低到一定值（定壓運(yùn)行的A點(diǎn)或變壓運(yùn)行的A點(diǎn)后，小汽機(jī)功率不能滿(mǎn)足給水泵需求 所以小汽機(jī)調(diào)節(jié)閥是先關(guān)小，再開(kāi)大。如仍不能滿(mǎn)足要求，則需切換高壓汽源。二、小汽輪機(jī)汽源的切換方式無(wú)論是變壓、定壓運(yùn)行，無(wú)論采用那段抽汽、節(jié)流或噴嘴配汽方式，都存在切換點(diǎn)d，目前一般為40%額定功率輔助電動(dòng)泵切換 另配一定容量的電動(dòng)泵1. 高壓蒸汽外切換 切換時(shí)，打開(kāi)小汽輪機(jī)高壓進(jìn)汽閥上的減壓閥A，同時(shí)低壓管道上的逆止閥B關(guān)

23、閉 切換時(shí)存在熱沖擊和較大的節(jié)流損失 但只需要一個(gè)蒸汽室3. 高壓蒸汽內(nèi)切換 汽輪機(jī)設(shè)兩個(gè)獨(dú)立的蒸汽室和相應(yīng)的調(diào)節(jié)汽門(mén)、噴嘴組。 當(dāng)汽輪機(jī)負(fù)荷高于切換點(diǎn)時(shí)，小汽機(jī)由低壓汽源供汽，高壓調(diào)門(mén)關(guān)閉；低于切換點(diǎn)時(shí)，低壓調(diào)門(mén)全開(kāi)，高壓調(diào)門(mén)開(kāi)始開(kāi)啟進(jìn)汽，蒸汽在調(diào)節(jié)級(jí)做功后混合；隨著主汽機(jī)負(fù)荷繼續(xù)下降，高壓蒸汽量逐漸增大，低壓蒸汽量逐漸減小直至為零新汽內(nèi)切換 高壓汽源直接采用新蒸汽設(shè)計(jì)工況：B 最大工況：A 75%負(fù)荷：C第二節(jié) 給水泵汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)啟動(dòng)：汽輪機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)到工作狀態(tài)的過(guò)程。 啟動(dòng)前的準(zhǔn)備沖轉(zhuǎn)升速并網(wǎng)帶負(fù)荷停機(jī)：汽輪機(jī)從工作狀態(tài)到靜止（或帶盤(pán)車(chē)）狀態(tài)。 減負(fù)荷解列 轉(zhuǎn)子惰走 帶盤(pán)車(chē)啟動(dòng)是加熱過(guò)程，

24、而停機(jī)則是降溫過(guò)程。對(duì)汽輪機(jī)而言，一次起停（負(fù)荷變化）經(jīng)歷一次應(yīng)力交變，造成低周疲勞損傷，最后導(dǎo)致裂紋。熱應(yīng)力: 在汽輪機(jī)啟動(dòng)、停機(jī)或變負(fù)荷過(guò)程中，其零部件由于溫度變化而產(chǎn)生膨脹或收縮變形，稱(chēng)為熱變形。當(dāng)熱變形受到某種約束(包括金屬纖維之間的約束)時(shí)，則要在零部件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，這種由于溫度(或溫差)引起的應(yīng)力稱(chēng)為溫度應(yīng)力或熱應(yīng)力 第一節(jié) 汽輪機(jī)啟停中的限制因素?zé)釕?yīng)力、熱膨脹、熱變形各種運(yùn)行方式下的啟動(dòng)時(shí)間及壽命消耗表：?jiǎn)?動(dòng) 方式次數(shù)壽命損耗/次總壽命損耗沖轉(zhuǎn)（min）升滿(mǎn)負(fù)荷（min）總計(jì)（min）冷態(tài)3000.015%4.5 %110130240溫態(tài)25000.008%20%157590熱態(tài)

25、45000.002%9%105060極熱態(tài)5000.001%0.5%10 35(可盡快)負(fù) 荷 階躍12000 350C） 停機(jī)8小時(shí)極熱態(tài)啟動(dòng) 停機(jī)2小時(shí)按照汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子溫度是否在低溫脆性轉(zhuǎn)變溫度以上劃分低溫脆性轉(zhuǎn)變溫度：轉(zhuǎn)子材料在該溫度以下體現(xiàn)出冷脆性，容易產(chǎn)生裂紋本機(jī)高中壓缸: FATT121度 低壓缸: FATT13度4. 按控制進(jìn)汽的閥門(mén)分：調(diào)節(jié)汽門(mén)啟動(dòng) 自動(dòng)主汽門(mén)和電動(dòng)主閘門(mén)（或 旁路門(mén)）啟動(dòng)機(jī)組連續(xù)運(yùn)行的背壓允許范圍 （10mBAR=1kPa)汽輪機(jī)排汽缸溫度已達(dá)報(bào)警值79.4時(shí)，運(yùn)行人員可嘗試這些方法來(lái)降低溫度： 1）提高真空； 2）降低再熱溫度； 3）在低負(fù)荷情況下，可增加負(fù)荷

26、，使之超過(guò)額定負(fù)荷的15%； 4）如不在并網(wǎng)條件下，可將汽輪機(jī)降到暖機(jī)轉(zhuǎn)速； 5）如已在暖機(jī)轉(zhuǎn)速，可返回盤(pán)車(chē)轉(zhuǎn)速； 6）將排汽缸噴水裝置投入使用。冷態(tài)啟動(dòng)曲線冷態(tài)暖機(jī)曲線高壓缸啟動(dòng) 冷態(tài)啟動(dòng) 高中壓缸聯(lián)合啟動(dòng) 冷態(tài)啟動(dòng) 三、熱態(tài)啟動(dòng)熱態(tài)啟動(dòng)的特點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)前連續(xù)盤(pán)車(chē)，先供軸封，后抽真空，再通知鍋爐點(diǎn)火；且軸封供汽溫度應(yīng)與轉(zhuǎn)子金屬溫度相匹配，防止轉(zhuǎn)子與冷收縮，引起冷沖擊和負(fù)脹差；熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)真空應(yīng)高一些，有利于主、再熱蒸汽管道疏水的排出和汽溫升高；熱態(tài)啟動(dòng)的主蒸汽溫度應(yīng)比汽缸金屬的最高溫度高56 C以上，并有56 C以上的過(guò)熱度；啟動(dòng)前測(cè)量轉(zhuǎn)子晃度，啟動(dòng)后注意轉(zhuǎn)子偏心不超多0.076mm；1. 若第一

27、級(jí)后金屬溫度小于200 C，應(yīng)在2600r/min補(bǔ)充暖機(jī)到200 C以上，再按冷態(tài)啟動(dòng)運(yùn)行。熱態(tài)啟動(dòng)曲線高壓缸啟動(dòng) 熱態(tài)啟動(dòng) 冷態(tài)啟動(dòng)曲線溫態(tài)啟動(dòng)曲線熱態(tài)啟動(dòng)曲線極熱態(tài)啟動(dòng)曲線典型正常二班制滑參數(shù)停機(jī)曲線第一節(jié)第一節(jié) 汽輪機(jī)振動(dòng)汽輪機(jī)振動(dòng)葉片振動(dòng)轉(zhuǎn)子振動(dòng)一、振動(dòng)過(guò)大的危害和后果二、振動(dòng)發(fā)生的原因（一）中心不正（二）質(zhì)量不平衡（三）油膜振蕩第七章 汽輪機(jī)常見(jiàn)事故及處理方法單自由度系統(tǒng)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的幅頻、相頻特性 R(動(dòng)力放大因子）=A/yst =c（阻尼系數(shù)）/2m（質(zhì)量）汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組臨界轉(zhuǎn)速軸段名稱(chēng)一階臨界轉(zhuǎn)速r/min二階臨界轉(zhuǎn)速r/min軸系軸段軸系軸段高中壓轉(zhuǎn)子1640161040004

28、000低壓轉(zhuǎn)子1680160040004000低壓轉(zhuǎn)子1690160040004000發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子82076323002200 第二節(jié)第二節(jié) 汽輪機(jī)進(jìn)水事故汽輪機(jī)進(jìn)水事故一、現(xiàn)象 （1）軸向位移、振動(dòng)、脹差增大；（2）上下缸溫差大于43 C；（3）汽溫迅速下降，10min內(nèi)下降50 C；（4）除氧器、加熱器、凝汽器滿(mǎn)水；（5）法蘭、軸封等冒白汽；（6）抽汽管上下溫差大于報(bào)警值，抽汽管振動(dòng)等。二、危害（1）葉片損傷 （2）動(dòng)靜之間碰磨 進(jìn)水使汽缸變形、脹差變化，繼而引發(fā)動(dòng)靜碰磨，產(chǎn)生大軸彎曲；（3）永久變形（4）推力軸承損傷 進(jìn)水使軸向推力增大三、產(chǎn)生原因（1）負(fù)荷大幅增加，過(guò)熱器減溫水失控，疏水

29、系統(tǒng)不合理；（2）再熱汽管道中減溫水失控或關(guān)不嚴(yán)；（3）加熱器泄漏或加熱器疏水系統(tǒng)故障；（4）來(lái)自汽封系統(tǒng)；（5）來(lái)自凝汽器；（6）不同壓力等級(jí)的疏水接到同一個(gè)聯(lián)箱。第三節(jié) 汽輪機(jī)大軸彎曲事故一、大軸彎曲的原因（一）動(dòng)靜部分磨擦動(dòng)靜部分磨擦，局部受熱產(chǎn)生彎曲；而在一階臨界轉(zhuǎn)速下，彎曲會(huì)加劇摩擦，可能造成永久性彎曲。（二）水沖擊汽缸進(jìn)水后，汽缸與轉(zhuǎn)子急劇冷卻，造成汽缸變形，轉(zhuǎn)子彎曲。二、預(yù)防措施運(yùn)行方面：（1）滿(mǎn)足熱態(tài)啟動(dòng)的限制 （2）嚴(yán)禁在轉(zhuǎn)子不動(dòng)的情況下向軸封供汽或暖機(jī)（3）啟動(dòng)升速過(guò)程中，如在非臨界轉(zhuǎn)速下出現(xiàn)較大的振動(dòng)，應(yīng)及時(shí)判斷，果斷停機(jī)，防止事故擴(kuò)大；（4）停機(jī)后，應(yīng)定期記錄盤(pán)車(chē)電流、

30、大軸晃動(dòng)、上下缸溫差、脹差等，嚴(yán)防低溫蒸汽和水漏入汽缸。第四節(jié) 汽輪發(fā)電機(jī)組嚴(yán)重超速事故一、現(xiàn)象 轉(zhuǎn)速和頻率表超過(guò)上限并持續(xù)上升；主油泵出口油壓升高；振動(dòng)加??；機(jī)組突然甩負(fù)荷到零。二、原因油質(zhì)不良。使調(diào)節(jié)或保安系統(tǒng)動(dòng)作不正常；調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)整不良，不能維持機(jī)組空轉(zhuǎn)；危急保安器卡澀或行程不足、動(dòng)作轉(zhuǎn)速偏高、附加保護(hù)（電超速保護(hù)）定植不當(dāng)或拒動(dòng)；蒸汽品質(zhì)不良，自動(dòng)主汽門(mén)或調(diào)節(jié)汽門(mén)閥桿卡澀；1. 抽汽逆止門(mén)、高壓排汽逆止門(mén)卡澀或漏氣。三、防止措施調(diào)解、保安系統(tǒng)加強(qiáng)油質(zhì)監(jiān)督加強(qiáng)汽水品質(zhì)監(jiān)督定期進(jìn)行調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)試驗(yàn)（1）調(diào)節(jié)系統(tǒng)試驗(yàn)；（2）保安系統(tǒng)試驗(yàn)。汽機(jī)大修后，連續(xù)運(yùn)行2000h后，甩負(fù)荷試驗(yàn)前，以及停機(jī)一個(gè)月在啟動(dòng)前，都應(yīng)進(jìn)行兩次提升轉(zhuǎn)速試驗(yàn)，且兩次動(dòng)作轉(zhuǎn)速不應(yīng)超過(guò)0.6%。冷態(tài)啟動(dòng)一般帶負(fù)荷25%-30%連續(xù)運(yùn)行3-4h后進(jìn)行超速試驗(yàn)。 正常運(yùn)行中還應(yīng)該定期進(jìn)行危急保安器的充油試驗(yàn)。1. （3）調(diào)節(jié)汽門(mén)嚴(yán)密性