汽轮机汽封培训教材
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汽机培训资料汽机培训资料由于本公司⼈员流动率⽐较⼤,往往⼀年都要培训⼏⼗号⼈,特制订本培训内容以供新员⼯学习参考,本培训教材原理部分均是引⽤多本热⼒发电⼚书籍,操作部分为⾃⼰编写,如有错误地⽅请⼤家多多指教。
经过多次的实践,证明本培训教材确实适合新员⼯培训,特别是刚⾛出校门的学员。
⽬录第⼀章汽机理论基础知识⼀. 汽机专业基础知识⼆. 汽轮机本体知识三. 汽轮机的辅助设备四. 汽轮机的运⾏知识介绍第⼆章汽机⼯段操作第⼀节辅机启停的操作步骤(⼀) 减温减压装置的投⼊步骤(⼆) 调速给⽔泵的启动、停⽌(三) 给⽔泵的启动、停⽌、切换(四) 凝结⽔泵的启动、停⽌、切换(五) 凝汽器的半侧停运及恢复(六) ⽔环真空泵的启动、停⽌、切换(七) 低加的解列与投⽤(⼋) ⾼加的解列与投⽤(九) 冷油器的切换第⼆节汽轮机的启动与停⽌(⼀)冷态启动与热态启动(⼆)停机第三章汽机本体的试验步骤⼀. OPC超速实验⼆. 真空严密性实验三. 注油实验四. 电超速实验五. 主汽门活动实验六. 调门活动性实验七. 机械超速实验第四章事故处理第⼀节典型事故的现象及其处理(⼀)真空下降的原因有哪些? (⼆)凝汽器⽔位升⾼的原因有哪些? (三)循环⽔中断(四)油系统漏油(五)油泵故障(六)⽔冲击(七)轴向位移增⼤(⼋)超速(九)⼚⽤电中断(⼗)发电机着⽕(⼗⼀)差胀、绝对膨胀异常第⼆节CC60/8.83/3.73-1.27汽轮机组重⼤事故的处理过程(⼀)4.26真空低停机事故(⼆)4.29转速探头失效事故(三)5.4后汽缸满⽔事故(四)5.5差胀⼤停机事故(五)6.29⼚⽤电中断事故(六)7.20低真空重⼤事故报告(七)8.26停机事故(⼋)9.6低真空停机事故报告(⼗)9.29降负荷事故(九)9.20轴加满⽔事故第五章联锁第⼀节联锁图表第⼆节联锁保护整定值第六章岗位安规第⼀节防⽌⽕灾事故的发⽣第⼆节防⽌误操作事故的放⽣第三节防⽌压⼒容器爆破事故第四节防⽌汽机超速和轴系断裂事故。
王坪210MW直接空冷火电机组培训教材汽轮机设备及其系统二〇一〇年八月目录第一章汽轮机本体................................................... 错误!未定义书签。
第一节概述、主要技术规范............................... 错误!未定义书签。
第二节汽轮机本体设备性能............................... 错误!未定义书签。
第三节系统说明..................................................... 错误!未定义书签。
第四节汽轮机设备技术数据............................... 错误!未定义书签。
第二章汽轮机附属设备............................................... 错误!未定义书签。
第一节除氧器......................................................... 错误!未定义书签。
第二节高、低压旁路系统设备........................... 错误!未定义书签。
第三节给水泵....................................................... 错误!未定义书签。
第三节凝结水泵................................................... 错误!未定义书签。
第四节高压加热器............................................... 错误!未定义书签。
第三章汽轮机各种启动状况................................... 错误!未定义书签。
第一节汽轮机启动................................................. 错误!未定义书签。
前言为加强运行人员的技术培训,早日给以后机组的平安稳定运行奠定一个良好的理论根底,特编写该培训教材。
本书主要依据?汽轮机设备?、?电力安规?、?设备说明书及技术标准?等资料,内容主要包括汽机方面的各个主要系统、机组起停及运行维护、主要试验等。
因水平有限,并且受到资料欠缺的限制,尽管我们作了较大努力,但肯定存在不少谬误,万望大家批评并斧正。
编者2002.2.06目录第一章循环水系统第二章开式水系统第三章闭式水系统给水系统及泵组运行第四章凝结水系统第五章给水系统及泵组运行第六章辅汽系统第七章轴封汽系统第八章真空系统第九章主、再热蒸汽及旁路系统第十章汽轮机供油系统〔润滑油、EH油〕第十一章发电机氢气系统第十二章发电机密封油系统第十三章发电机定子冷却水系统第十四章DEH操作说明第十五章汽轮机的启停第十六章汽轮机快速冷却装置第十七章汽机试验第一章循环水系统一、系统概述循环水系统在全厂各种运行条件下连续供给冷却水至凝汽器,以带走主机及给水泵小汽轮机所排放的热量。
循环水系统并向开式冷却水系统及水力冲灰系统供水。
补给水系统向循环水系统中的冷却水塔水池供水,以补充冷却塔运行中蒸发、风吹及排污之损失。
在电厂运行期间循环水系统必须连续的运行。
该系统配置有自动加氯系统,以抑制系统中微生物的形成。
补充水系统采用弱酸处理,使循环水系统最大浓缩倍率控制在5.5倍左右。
为维持循环水系统的水质,系统的排污水局部从冷却塔水池排放,局部从凝汽器到冷却塔出水管上排放供除灰渣系统,有补充水系统补充循环水系统中的水量损失。
凝汽器冷却水量按夏季凝汽量时冷却倍率为55倍计算。
夏季工况时主机排汽量A()T/H。
小机排汽量191.4T/H,那么凝汽器冷却水量为〔A+B〕*55=78000T/H二.循环水塔:我厂每台汽轮发电机组,配一座自然通风双曲线型冷水塔;安装三台循环水泵;一条循环水压力进、水管道。
冷却塔名称淋水面积为8500m2,实际淋水面积8240 m2,采用单竖井虹吸配水。
汽轮机汽封培训教材
作为高速旋转的的汽轮机,其动静部分必须留有一定的间隙,为了减小泄漏,必须安装防止泄漏的装置来提高汽轮机的工作效率,这种装置通常称为汽封。
密封从结构原理上讲,一般分为三种类型,即:迷宫式汽封、炭精环式密封和水环式汽封,炭精式密封和水环式密封属于接触式密封,仅在小功率机组上使用,而广泛使用在大功率汽轮发电机组上的是非接触式的迷宫式密封。
迷宫式汽封又称为拉别令汽封或曲径汽封,其工作原理是:在合金钢环体上车制出一连串较薄的薄片,每一个扼流圈后一个膨胀室,当蒸汽通过时,速度加快,在膨胀室蒸汽的动能变化为热能,压力降低,比容增大,依此类推,在蒸汽通过多个扼流圈时,其每个扼流圈的前后压差就很小,泄漏量就降低很多。
(a)平齿迷宫式
汽封
(b)分级迷宫式
汽封
(c)双分级迷宫式汽封
右图为几种迷宫式汽封的示意图
根据汽封装设的位置不同,汽封又分为下列几种:
叶栅汽封:主要密封的位置包括动叶片围带处和静叶片或隔板之间的径向、轴向以及动叶片根部和静叶片或隔板之间的径向、轴向汽封。
隔板汽封:隔板内圆面之间用来限制级与级之间漏气的汽封。
轴端汽封:在转子两端穿过汽缸的部位设置合适的不同压力降的成组汽封。
由于装设部位不同,密封方式不同,采用的汽封形式也不尽相同,通常叶片汽封和隔板汽封又称为通流部分汽封。
通流部分汽封:汽轮机的通流部分汽封主要作用是减少
蒸汽从高压区段通过非做功区段漏向低压区断,保证尽可能多的蒸汽在通道内做功。
汽轮机通流部分汽封的示意图
叶栅汽封相对于隔板汽封和轴端汽封,其汽封前后压差较小,装设部位狭小,因而结构简单,一般情况叶顶径向汽封梳齿嵌压在静止件上,它与围带维持着较小的间隙,构成简单的叶顶轴向汽封。
低压长叶片的往往不装设围带,采用减薄叶片的顶部厚度,缩小顶部间隙的办法减小漏汽。
叶根汽封一般有叶根直接车出齿尖与静止件构成。
对于大型汽轮发电机组,由于轴向长度较长,设置动叶叶根轴向汽封已失去意义,就将动静叶根汽封改为径向汽封,保证了轴向膨胀不受影响,又起到汽封作用。
隔板汽封相对与叶栅汽封,其前后的压差大,汽封梳齿较多,结构较为复杂。
最常见的汽封结构为,有装在隔板内孔的汽封圈和转子上的凸台形成。
其中汽封齿可直接和汽封圈
一体车出,也可利用镶嵌的办法将梳齿固定在汽封圈上。
汽封圈沿圆周分成几段,有隔板水平结合面处装入隔板T型槽内,并用弹簧板将其压住,在T型槽的侧面开有小孔,运行时,蒸汽进入槽内,对汽封圈产生附加力,是汽封圈始终向心。
一般大型汽轮机组都采用弹性隔板汽封,梳齿呈现高低分布,蒸汽在汽封中流动成曲折形。
隔板汽封的径向间隙一般选用0.4~0.7mm之间,轴向的间隙可依据通流部分的轴向间隙考虑原则选取。
汽轮机的叶栅汽封采用多齿汽封和椭圆汽封,在叶顶处安装两个高齿和两个低齿,形成迷宫效果以减小漏汽,因汽缸热变形主要在垂直方向上的。
椭圆汽封间隙在上下方向的间隙较大,而两侧间隙相对较小,这样,由于磨擦引起的转子振动发生的可能性就大大减小。
隔板汽封装在隔板内孔的汽封槽内,全周分六块,每块各用1片弹簧片向心顶住。
高中压缸、低压A缸各级汽封采用高低齿结构,低压B缸各级采用平齿汽封,上隔板两侧汽封块用销钉铆死在隔板内,并用样冲铆死。
隔板汽封有适当的退让间隙,当转子与汽缸偶有少许碰触时,可不致损伤转子或导致大轴弯曲。
汽轮机轴端密封装置有两个方面的功能,一是在汽轮机压力区段防止蒸汽外泄,确保进入汽轮机的全部蒸汽都沿汽轮机的叶栅通道前进做功,提高汽轮机的效率;二是在真空区段,防止汽轮机外侧的空气向汽轮机内泄,保证汽轮机组有
良好的真空,降低汽轮机的背压,提高汽轮机的做功能力。
一般情况下每一个汽缸都有一组轴封,每组轴封有多段轴封组成,并配有相应的供汽系统。
轴端密封的形式一般分成镶片式汽封和梳齿式汽封两种。
镶片式汽封主
要是有镶于转
子和汽封圈上
的梳齿、汽封
圈、汽封体组
成,汽封圈分段
装设在水平中
分面的汽封体
的T形槽中。
这种汽封结构。
由于制造工艺和材质的原因运行中往往发生汽封被吹倒和局部脱落的现象,达不到预期的目的。
右图为汽轮机2号汽封组结构图:
梳齿形汽封的结构和隔板汽封的结构相同,根据汽封齿安装的位置不同,分成了三类:1)、汽封齿安装在转子上;2)、汽封齿安装在静子上;3)、汽封齿在定、转子上均安装。
主要优点是结构简单,便于加工,材质可以选用刚性较高的金属。
但这种汽封齿在摩擦时容易使转子局部过热而发生转子弯曲的现象。
汽轮机的轴端密封采用梳齿式密封形式,高中
压和低压A缸轴封采用高低齿结构,低压缸轴封采用平齿汽封,分段安装在轴封盒上,固定形式与隔板汽封相同。
汽封盒在安装时,也是遵循与汽轮机中心线一致的原则,下汽封盒通过挂耳挂在下汽缸相应洼窝处,挂耳的顶部与汽缸结合面应留一定的膨胀间隙。
轴封盒底部有纵向键定位。
上汽封盒与下汽封盒用销子和螺栓固定在一起。
高温区域使用的汽封片由铬-钼钢制成,低温区域使用的汽封由镍铜合金制成,汽封块弹簧片用铬-镍铁合金制成,上汽封盒汽封块用压板固定在轴封盒内。
汽轮机高中压外缸有三腔室密封,低压缸两个腔室,高中压内缸共有五个腔室,有一套压力、温度可调整的自密封系统供汽。
自密封系统
汽轮机的轴端密封采用自密封系统。
自密封汽封系统是指在机组正常运行时,由高、中压缸轴端汽封的漏汽经喷水减温后作为低压轴端汽封供汽的汽轮机汽封系统。
在机组启动或低负荷运行阶段,汽封供汽由外来蒸汽提供。
该汽封系统从机组启动到满负荷运行,全过程均能按机组汽封供汽要求自动进行切换。
自密封汽封系统具有简单、安全、可靠、工况适应性好等特点。
(1)系统组成及主要设备
汽轮机的轴封系统采用压力和温度是自动控制的自密封
系统,该系统向主机和给水泵汽轮机提供轴封蒸汽,设有轴封压力自动调整装置、溢流泄压装置和轴封抽气装置,轴封用汽进口处设有永久性蒸汽过滤器。
轴封用汽系统包括轴封汽源切换用的电动隔绝阀、减压阀、旁路阀、泄压阀和其它阀门以及仪表、减温设备和有关附属设备等,系统供汽母管还设有一只安全阀,可防止供汽压力过高而危及机组安全。
另外设置一台100%容量的轴封蒸汽冷却器,两台100%容量的轴加风机,用以排出轴封蒸汽冷却器内的不凝结的气体。
汽轮机轴封示意图
(2)自密封系统正常运行方式
轴封供汽采用三阀系统,即在汽轮机所有运行工况下,轴封供汽压力通过主汽供汽调节阀、辅助汽源供汽调节阀和溢流调节阀这三个调节阀来控制。
A、辅汽供汽阀:考虑到机组启动前,主汽阀前可能没有合适的汽压和汽量,轴封的供汽由辅汽联箱供汽。
当机组旁路投入后也可通过再热冷段供汽。
B、再热冷段供汽调节阀:当机组甩负荷并且辅汽的汽源不能满足要求时,轴封的供汽由本机主蒸汽供汽。
C、溢流调节阀:当机组负荷大于60%左右时,由于高中压轴封的漏汽已大于低压轴封的用汽量,为保证低压轴封的压力,溢流调节阀开启,将多余蒸汽排至汽轮机排汽装置。
另外,为满足低压缸轴封供汽温度要求,在低压轴封供汽母管上设置了一台喷水减温器,通过温度控制站控制其喷水量,从而实现减温后的蒸汽满足低压轴封供汽要求。
(3) 轴封系统的启动
A、在盘车、冲转及低负荷阶段
汽封供汽来自辅助汽源,供汽母管压力维持在0.124MPa。
B、机组负荷25%-60%TRL
此时再热冷段已能满足全部汽封供求,供汽由再热冷段提供,并自动维持供汽母管压力0.127Mpa,或由辅汽供汽阀供汽、冷再供汽备用。
C、负荷60%TRL以上
高中压缸轴端漏入供汽母管的蒸汽量超过低压缸轴端汽封所需的供汽量。
此时,蒸汽母管压力升至0.130MPa,所有供汽站的调节阀自动关闭,溢流站调节阀自动打开,将多余的蒸汽通过溢流控制站排至汽轮机排汽装置(一期至#8A低压加热器,若#8A低压加热器事故或停运,将多余蒸汽排至凝汽器)。
至此,汽封系统进入自密封状态,汽封母管压力维持在0.13MPa。
D、当机组甩负荷时
若机组有符合温度要求的备用辅助汽源,汽封供汽母管压力降至0.124MPa,溢流调节阀关闭,汽封供汽由辅助汽源站供给。
若机组无备用辅助汽源或辅助汽源的参数达不到要求,此时辅助汽源不能利用,必须关闭辅助汽源站调节阀前的电动截止阀,汽封供汽母管压力降至0.118MPa时,再热冷段供汽电动门自动打开,供汽由再热冷段供汽供给。
E、在所有运行工况下,温度调节站均自动维持低压汽封腔室处温度在121~177℃之间。
汽轮机高压缸端部汽封组结构图
二期轴封系统流程图。