汽轮机设备及运行_课件(PPT105页)

机组的优化启停和强制冷却
汽轮机停机后的强制冷却
汽轮机停机后可通过蒸汽或空 气作为冷却介质进入汽轮机，进行 强制冷却汽轮机汽缸和转子。
汽轮机的快速冷却
停机后汽轮机快速冷却的方法： 一、蒸汽顺流冷却
锅炉滑参数停炉后，利用锅炉余热， 同时向锅炉底部联箱供加热蒸汽以维持 锅炉汽压，保持汽轮机以500r/min左右 的转速继续空转，以便冷却汽轮机金属， 到蒸汽不能加速金属冷却时打闸停机。
2.定时巡回检查各设备、系统的严密 性；各转动设备的电流，出口压力， 轴承油温，润滑油量、油温及汽轮机 振动状况；各种信号显示、自动调节 装置的工作是否平稳灵活；保持设备 系统清洁完整。
3.按运行规程的规定或临时措施，做 好保护装置和辅助设备的定期试验和 切换工作，保证它们安全、可靠地处 于备用状态。 4.除了每小时运行记录外，还必须填 好运行交接班日志，全面详细地记录8 小时值班中出现的问题。
汽轮机的启动
冷态启动
当汽轮机启动前，高压汽 缸调节级汽室处的金属温度低 于它维持空转的金属温度时， 称为冷态启动。
热态启动
当汽轮机启动前，高压汽 缸调节级汽室处的金属温度高 于它维持空转的金属温度时， 称为热态启动。
汽轮机的启动
热态启动又分为
150～350℃为温态 350～450℃为热态
450℃以上为极热态
汽轮机运行讲义
主讲 赵德友
汽轮机的启动与停机
知识面
汽轮机的启动
汽轮机的停机 机组的优化启停和强制冷却 国产大型机组的运行特点
知识点 汽轮机的启动
汽轮机启动方式的划分
汽轮机启动的主要程序
汽轮机的启动
将汽轮机从静止状态加速到额定转 速，并将负荷逐渐增加到额定负荷的过 程，称为汽轮机的启动过程。

汽轮机的负荷特性举例
3、某机三年运行数据表明，在调节汽门 的同一开度（各个调节汽门开度均是）下， 功率是渐渐增加的，三年前后的同一调节 气门开度下的运行数据之差如下：
功率（+11%）、调节级后压力（+11%）、中 间再热后压力（+10.2%）、高压缸效率（1.8%）
汽轮机的负荷特性举例
分析：
负荷（-40%）、给水流量（-36%）、调节级 后压力（-42%）、中间再热后压力（-44%）、 高压缸效率（-1.8%）、中低压缸效率（0.4%）
其他参数基本稳定不变，各监视段压力近似 成比例降低。
汽轮机的负荷特性举例
分析：
调节级后压力和中间再热后压力降低，蒸汽 流量降低，给水流量变小。符合公式！说明 调节级后均工作正常！
这样：
pg p0
2
0,
pg1 2
p01
0
G1 G
p021 pg21 p02 pg2
p021
1
pg1 p01
2
p01
p02
1
pg p0
2
p0
p0
级组
pg
结论：1）凝汽式汽轮机各级（除最后一、二级外），无论是否发生
临界，其流量均与级前压力成正比。
2）对于最后几级，由于p 0 , p 01 相对较低，
b）设计工况的反动度较小的级，焓降变化时，反动度变化较大； 设计工况的反动度较大的级，焓降变化时，反动度变化较小。
c）反动级变工况时，反动度基本不变。
（2）动、静叶出口面积比变化，引起反动度变化
当制造、安装误差、运行后磨损、结垢等原因，使面积比偏离 设计值，也将引起反动度变化。
变化规律：叶栅出口面积比增大，反动度增大。 叶栅出口面积比减小，反动度减小。

转速恢复
与外界平衡
2.功率频率调节
对于单元制中间再热机组，因有中间热容存在。 外扰 机组负荷变化 锅炉出口压力 造成“内扰” 蒸汽压力的变化将影响蒸汽的作功能力，使蒸汽流量和机组 功率之间的比例关系受到影响， 也就是说，1kg蒸汽作功能力产生变化。 即：同样的转速变化得不到相应的功率变化，不能适应外界 负荷变化的要求。这样，机组转速仍将继续变化，易引起电网频 率和调节系统的不稳定。 引入功率大反馈，即功率偏差信号，对机组功率和转速（频 率）的调节。
《汽轮机设备及运行》课件
（7） 7 汽轮机的调节系统
第一节 汽轮机调节保护的任务
任务
高精度地控制机组的转速和功率输出，快速地响
应电网的负荷扰动，满足优良供电品质要求，保障机
组安全和优化寿命损耗，实现安全、经济运行。
1.负荷调节： 外界负荷 电网频率
机组转速
一次调频
同步器动作 调节阀动作
锅炉协调动作
❖模拟电液调节(AEH analog electric hydraulic control)
转速感受器将转速信号转变为模拟电信号，中间放 大及配汽特性的非线性校正采用模拟电路，控制信号 与油动机行程反馈信号差动后经功率伺服放大输入到 电液转换器(或称电液伺服阀)，控制油动机的行程。系 统得到简化，控制精度得到提高，但模拟电路存在温 漂、时漂，复杂非线性校正和控制算法难以实现。
启动装置
保护系统
转速感受
中间放大
油动机
配汽机构
同步器
液压伺服执行机构 转速
图6-5 汽轮机调节保护系统原理性框图
汽轮机
发电机
调节系统的种类
❖机械液压调节（MHC:mechanical hydraulic

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危险点——从人身伤害的角度 （续1）
高温高压水泄漏 高加疏水（#1高加疏水251.8℃） 给水（278.9℃，20.08MPa） 低加疏水（#5低加疏水109.3℃） 凝结水（131.5℃，1.7MPa）
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37
危险点——从人身伤害的角度 （续2）
润滑油着火 氢气爆炸 触电
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12
高中压部分（续）
高中压缸的动叶 均为反动式、等截面叶片； 静叶 采用静叶持环结构；
高压缸11个压力级安装在高压静叶持环上。 中压缸前五级安装在#1中压静叶持环上；
后四级安装在#2中压静叶持环上。
高中压缸转子的平衡采用平衡活塞结构。
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13
高中压转子平衡活塞
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14
低压转子
各调节汽门的开度，分别由单独的 油动机按调节系统来的信号而控制，从 而调节进入高压缸的蒸汽流量。
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中压主汽门、中压调门
中压主汽门 ---- reheat steam valve ---- RSV1、RSV2
中压调门 ---- interceptor valve ---- IV1、 IV2
电超速（OS）、低真空（LV） 、低润滑 油压（LBO） 、低EH油压（LP） 、轴向位移 超过极限值（RP） 、汽轮机轴振大（VB） 、 集控室手动停机、外部信号跳机。
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45
DEH
数字电液控制系统（DEH） 其主要的功能是实现汽机的自动升速、同
步和带负荷。 还可实现：阀门试验及阀门管理；转子热
统，二期采用新华公司分散控制系统。汽机调节系统
采用美国西屋公司DEH调节系统。
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复习练习
❖ 二、选择题
❖ 1．燃烧室及烟道内的温度在( )℃以上时，不准人内进 行检修及清扫工作。
❖ A．25；B．40；C． 60；D．75 ❖ 2．清扫烟道工作，一般应在( )位置顺通风方向进行，
不准有人停留在( )烟道内。 ❖ A．下风；B．无风；C．上风；D．有风。 ❖ 3．清扫煤粉仓工作人员的服装应合身，袖口、裤脚须用
3．清扫煤粉仓工作人员的服装应合身，袖口、裤脚须用带子扎紧或穿专用( )。
锁切修无第遮工并断余盖417作挂，汽装条负上 并 余 置汽责警 挂 水 ，轮人告 警 后 防机牌告，止应各。牌方放检疏查另。可疏水汽外疏允水出，水许时轮口还系工烫机处应统作伤前，将应人人蒸应电可员。汽有动 靠 进管必阀 地 行确要门 隔 工无的的 绝 作压保电 。 。力护源 检、 ❖ 72第1运2第 (第本转3优(不不第皮(第衡皮第第(((开(6鼓3123122． ． 、 ． ． ．)))))))4人44节子选准准4带4。带44始由场 用如 如 在 使 如汽清1转清3煤3223在3员 规 、 汽 将 将 脱 脱 转 工7356132地电 用需汽用用鼓扫动除粉汽条条 条条条条条站程扣轮手手落落动作应动 吊站轮专吊内烟设炉仓鼓揭位共缸机插插后后前的汽 在在 用 装 在足机 车在机用车受道备墙内内开要1、设入入，，，需轮清 够下和 碱转卸下汽的的转热工检或6必用汽求校备阀阀必必应要条机理 宽汽皮 水动汽汽缸调揭动面作修水须电轮）动运门门须须先，,各端 大缸带 清转轮缸水速盖转清，的冷使动主机。平行与与待待站操疏部 ，中拖 洗子机中平系起子洗一安壁用洗要汽衡与阀阀转转稳作水轴 以工动 ，转工接统重，(加工 般 全 灰 管1介缸安检座座子子，电2出封 防作转 不子作合或工不热作应知焦器绍大V全修之之完完脚动口、 碰时子 准，时面油具准的)完在识时清汽盖加规间间全全趾机处隔 坏，时 站须，用系，站行毕（，洗(轮时热定。。停停不的，板 设凝， 立使凝手统起立灯后做一排机，器、止止准开)应轴 备汽应 在用汽转上吊在位，，好般管检必、拆转转伸关有封 ；器有 拉专器动进前拉置橡工防应时修须冷卸动动出，必或 喉防 紧用喉转行应紧顺皮作止从，的遵却调，，汽操要其 部止 的的部子调按的通线负转上指安守器速才才缸作的他 的皮 钢直的，整照钢风和责动部定全下等装可可接电保带 孔带 丝型孔不工第丝方灯人措开操注列铜置重重合动护 有和 断绳 或 和 准 作 绳8向头应施始作意事2管、新新面机遮尖 各裂 的弓各戴的(进6绝如负、，电事项时条劳装装。的盖锐 抽时 对型抽线对行缘调责确逐动项：，的保上上人装边 汽打 面铁汽手面，应整关保步机（加要要皮皮员置缘 孔伤 。梁孔套。不良油闭设向开开热求求带带可，的 应人 和应，准好压汽备下关缸用进）。。同防零 用的 专用鞋有，、鼓已进的的的行。时止件 木措 用木底人行校人隔行工安蒸检担放时 板施 的板必停灯正孔离，作全汽查任疏， 盖。 钢盖须留不调门、不人注管：其水应 严丝严擦在准速。检应员意应他时戴 。绳。干(埋系修先应事与工烫手 ，净)残统后从站烟项碱作伤套 并。留连清下在道、水。人。 须在杆点部能内加箱。仔煤长人开看。热固细粉度员始到拆定检仓等及；或装连查内)工听汽接时钢死具到缸。，丝角、汽螺应绳处确 鼓栓尽的的保内、可绑积系工拆能法粉统作装在是内及人轴空否。设员承负合备的、荷适内地装状，无方卸态然人，汽下后后以轮进将方便机行转可随转；子试时子调运根及整、据转平试汽动

❖即
cr
pcr p0*
3.喷嘴出口汽流实际速度：
c1=c1t ----喷嘴速度系数
喷嘴的动能损失:
hn 1 2 hn*
喷嘴的能量损失系数:
n hn hn* 1 2
❖
影响速度系数的因素有：喷嘴高度、叶
型、汽道形状、表面粗糙度、前后压力等。
❖
速度系数与叶高的关系曲线如下图：
❖ （二）喷嘴截面积的变化规律
❖
一、可压缩流体一元流动的基本方程：
v
连续性方程： G cA
微分形式： dA dc d 0 Ac
❖ 运动方程： dp Rdx cdc
• 能量方程：
h0
c02 2
q
h1
c12 2
w
• 状态方程：
pv RT
pvk 常数
❖ 二、蒸汽在喷嘴中的膨胀过程
蒸汽在喷嘴中的膨胀过程
h0*
3、按主蒸汽压力分
汽轮机类别
主蒸汽压力（MPa)
低压汽轮机
0.12~1.5
中压汽轮机
2~4
高压汽轮机
6~10
超高压汽轮机
12~14
亚临界压力汽轮机
16~18
超临界压力汽轮机
>22.1
超超临界压力汽轮机 >32
➢ 汽轮机型号的表示方法
汽轮机型号的组成为：
型式 额定功率
Δ XX - XX - XX
变型设计次序 蒸汽参数
p0
0
对于饱和蒸汽，k 1.135, n 1.02, Gnc 0.6483An
p0
0
由以上分析可知，通过喷嘴的最大蒸汽流量（即临界流 量），在喷嘴出口面积和蒸汽性质确定后，只与蒸汽的初 参数有关；只要初参数已知，则通过喷嘴的临界流量即为 定值。

道德规范是由一定的社会物质条件和社会关系所决定的， 同时又是一定社会或一定阶级的人们自觉行为的产物。道 德规范随着社会的发展而不断发展的，具有历史性和继承 性。在阶级社会和有阶级存在的社会，道德规范的形成、 发展及其在实践中的贯彻，同现实社会的阶级关系和阶级 斗争有密切的关系。不同社会的不同阶级有不同的道德规 范。马克思主义认为，人们的行为，凡是有利于社会进步 和社会发展的，就是合乎道德的，反之就是不道德的。肯 定道德规范的历史性和阶级性，并不否认道德本身的继承 性。任何先进阶级的道德规范总是要继承和发展先前社会 中的有积极和进步作用的道德规范。社会主义和共产主义 道德规范，是从无产阶级的阶级斗争的利益和全人类的利 益中引申出来的，是最先进的道德规范。
职业道德：
职业道德的出现，与社会分工的发展相联系。原始社会的大 分工，是原始职业分工的雏形，包含了职业道德的萌芽。随 着奴隶社会职业分工的日益发展，使人们在职业活动中发生 各种各样的联系，为了调整不同职业内部、不同行业之间， 以及每个从业人员之间的关系，便产生了职业道德。由于职 业活动是人类最基本的实践活动，因而职业道德比婚姻家庭 道德、社会公德更能反映一定社会、一定阶级的道德要求和 道德面貌。在古希腊柏拉图的《理想国》和我国战国时的《 周礼》、《考工记》中就已提出了职业道德的规范。马克思 和恩格斯在《费尔巴哈》一文中指出：以一定的方式进行生 产活动的一定的个人，发生一定的社会关系和政治关系，一 定的生活活动方式，就形成一定的职业活动。职业的不同， 也就形成不同的道德意识和道德行为。
《汽轮机设备及运行》课件
（ 1） 1 汽轮机运行值班员职业概况
1 职业概况
• 本职业的基本情况、职业环境条件、对从业人员的基本要求，以 及开展本职业培训和职业技能鉴定工作的要求。具体是： • 1.职业名称：依照《中华人民共和国职业分类大典》所确定 的职业名称。 • 2.职业定义：依照《中华人民共和国职业分类大典》的规定。 新职业的职业名称和职业定义经专家论证后，由劳动和社会保障 部确定。 • 3.职业等级：国家职业资格等级由低到高，一般分为五级 （初级）、四级（中级）、三级（高级）、二级（技师）、一级 （高级技师）共五个等级。 • 4.职业环境条件：从事某一职业所处的客观环境。 • 5.职业能力特征：从业人员掌握必备的职业知识和技能所需 要的基本能力和潜力。 • 6.基本文化程度：指从事本职业应具备的最低文化程度，一 般表示为初中毕业、高中毕业（或同等学历）等。

《汽轮机设备及运行》课件
（ 2） 2 汽轮机运行值班员职业技能培训
2 职业技能培训
• 根据我国的具体情况，可以将职业技能定 义为，它是按照国家规定的职业标准，通 过政府授权的考核鉴定机构，对劳动者的 专业知识和技能水平进行客观公正、科学 规范地评价与认证的活动。职业技能，即 指就业所需的技术和能力。
2013年7月31日 5 四、汽轮机的工作原理-级的一般概念 6 蒸汽在喷嘴中的能量转换过程 7 蒸汽在动叶中的能量转换过程 8 蒸汽作用在动叶片上的力及轮周功 2013年8月1日 9 汽轮机级的轮周效率和最佳速度比 10 汽轮机级内损失和级效率 11 级的二维和三维热力设计 12 五、汽轮机的变工况5 26 27 28 八、汽轮机的运行-汽轮机的热状态 汽轮机的启动 汽轮机的停机 汽轮机的正常运行与维护
2013年8月6日 29 汽轮机的寿命管理 30 汽轮机事故处理 31 九、鉴定试题库-选择题 32 判断题
2013年8月7日 考试
职业标准：
是指在职业分类基础上，根据职业的活动内容，对 从业人员工作能力水平的规范性要求。它是从业人 员从事职业活动，接受职业教育培训和职业技能鉴 定的主要依据，也是衡量劳动者从业资格和能力的 重要尺度。 职业标准除包括知识要求和技能要求外，还包括职 业环境与条件、教育水平、职业道德等内容。国家 职业标准包括职业概况、基本要求、工作要求和鉴 定比重分四个部分，其中工作要求为国家职业标准 的主体部分。
本次强化培训总学时为64学时，其中理论 64学时，实践0学时。 上课时间安排： 2013年7月30日至2013年8月6日。 上课期间，每天上下午均要求学员签到。 每天安排7节课（包括实操），上午4节，下午3节。
理论考试时间安排： 2013年8月7日。

电厂热力设备及运行 汽轮机 之凝汽设备及运行
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根

3/22/2019 6


调速系统介绍
调速系统任务：在外界负荷发生变化时，及时调节汽轮机 的功率，以满足用户用电量的变化需要，同时保证汽轮机 组的工作转速在正常容许范围之内。 调整系统的构成：根据其动作过程，调整系统一般由四部 分组成： 1、转速感受机构。（旋转阻尼、径向钻孔泵、高速弹性调 速器、转速传感器） 2、传动放大机构（波纹管放大器、电液转换器、油动机） 3、执行机构（调速汽门） 4、反馈机构（机械反馈装置，又分杠杆式和弹簧式、位移 传感器LVDT）
• 火力发电厂的三大主力设备
锅炉、汽轮机、发电厂
要求：应知道各设备的工作原理、作用及其相互关系
3/22/2019
3



汽轮机本体的构成
汽轮机本体由静止部分和转动部分组成 静止部分包括：汽缸、隔板、喷嘴和轴承等 转动部分包括：轴、叶轮、叶片和联轴器等

汽轮机剖面结构图
3/22/2019
4
第二章 12MW汽轮机系统设备

设备维护的目的 运行人员的日常工作
监盘调整、检查巡视、操作维护、记录分析


监盘调整的内容
监视主机设备及辅助设备的主要运行参数 发现参数出现偏离正常值时，及时进行相应调整


检查巡视的内容
检查、巡视主机设备的运行情况 检查、巡视辅助设备的运行情况 一般情况下要求每小时进行一次
3/22/2019 16

3/22/2019
8
第三章 汽轮机组的启动

起动前的准备工作
一、相关检修工作全部终结 二、有关设备及系统复役 三、有关设备校验及保护试验并试验正常
1.辅机校验 包括：给泵、循泵、凝泵、油泵、工业水泵等启动及相互自起动 试验、低压力起动试验等 2、低油压试验 包括：低油压报警、起动调速油泵、跳机、起动交、直流油泵、 跳盘车等 3、调速保安系统试验 包括：调速系统静态试验、OPC、AST电磁阀试验