汽轮机排汽及抽真空系统培训教材
汽轮机培训
第一章汽轮机概述◆一、什么是汽轮机汽轮机是一种将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械，又称蒸汽透平（英文：steam turbine）◆二、汽轮机的工作原理具有一定压力、温度的蒸汽进入汽轮机，在喷嘴中膨胀升速，将其热能转化为动能，高速汽流进入动叶珊，带动叶轮旋转，从而将动能转化为机械功。
◆三、汽轮机的分类1、按工作原理1>、冲动式汽轮机：蒸汽主要在喷嘴中进行膨胀加速，在动叶片中蒸汽不再膨胀或膨胀很少，而主要是改变汽流的方向。
2>、反动式汽轮机：蒸汽在喷嘴和动叶片中膨胀程度基本相同，各占50％，即反动度约为0.5。
此时，动叶片不仅受到汽流冲击作用力，还受到因蒸汽膨胀加速引起的反作用力。
→轴向推力较大。
3>、混合式汽轮机：压力级既有冲动式，又有反动式，一般前几级采用冲动式，后几级采用反动式。
→咱公司设计采用。
2、按热力过程1>、凝汽式汽轮机：汽轮机排汽压力<0.1MPa(1个大气压)，蒸汽需进入凝汽器进行冷却，凝结成水，再返回锅炉。
水冷：循环水→凝汽器→冷却塔→循环水空冷：蒸汽→排汽装置→空冷器→凝结水进入排汽装置→给水系统2>、背压式汽轮机：汽轮机排汽压力>0.1MPa(1个大气压)，直接排出，用于供热或工业用汽。
3>、抽汽式汽轮机：从汽轮机中间某一压力级后抽出一部分蒸汽用于热用户。
分为：1)调整抽汽：抽汽压力有一定的调整范围，配有调节汽阀；2)非调整抽汽：抽汽压力不需要调整，为抽汽口压力（当然会有一定的管道压力损失）4>、中间再热式汽轮机：进入汽轮机的蒸汽膨胀作功，到一定压力后全部抽出，送入再热器中再次加热，温度升高后再送入汽轮机继续膨胀作功。
在汽缸抽汽口后设计专门的隔板，将再热前后的蒸汽隔开。
5>、补汽式汽轮机：近几年我公司设计研发的，在汽轮机中间级补入低压蒸汽，进行作功，属于余热利用，广泛应用于水泥窑、钢铁等行业。
符合国家节能降耗政策要求，市场很大。
汽轮机排汽及抽真空系统培训教材
汽轮机排汽及抽真空系统培训教材11.1概述排汽装置抽真空系统在机组启动初期将空冷凝汽器、主排汽装置以及附属管道和设备中的空气抽出以达到汽机启动要求；机组在正常运行中除去空冷岛积聚的非凝结气体及排汽装置中的因凝结水除氧而产生的部分不凝结气体。
空冷凝汽器抽真空设备的选择应按最大空气泄漏量和空气容积来选择。
二期每台主机空冷凝汽器抽真空系统中设置三台100%容量的水环式真空泵，在排汽装置和空冷凝汽器安装检修质量良好，漏气正常时，一台水环式真空泵运行即可维持凝汽器所要求的真空度，另外两台作为备用。
在机组启动时，可投入三台运行，这样可以更快地建立起所需要的真空度，从而缩短机组启动时间。
每个排汽装置上还设置一台带有滤网的真空破坏阀，在机组出现紧急事故危及机组安全时，以达到破坏真空的需要。
真空泵选择条件：①启动时40分钟内将空冷岛及排汽装置内真空达到35KPa；②正常运行时一台或两台运行，从空冷岛及排汽装置内抽出不凝结气体，保持真空度。
每台机组设一套排汽装置，分为排汽装置A和排汽装置B。
本体设有低压旁路三级减温减压装置，与排汽装置作为一体。
凝结水箱放置于低压缸排汽装置下部，其有效容积不小于200m3，并能够满足机组启动和所有运行条件的要求。
排汽装置下部凝结水箱内设有凝结水回热系统，以减少凝结水的过冷度。
凝结水箱水位正常控制在1.4±0.3米，最高不超过2米，最低控制在0.7米。
汽机本体疏水扩容器在机组启动和甩负荷时，能承受全部疏水的压力和容量。
疏水扩容器的形式为内置于排汽装置上，疏水扩容器的数量为2套，每套24m3。
为了防止蒸汽冲击管子和低加壳体，在每个低压缸与排汽装置喉部位置设有水幕保护，用凝水对可能向上至低压缸的返汽进行喷水，降温。
水源取自凝水杂用水母管。
当旁路系统投入或疏水量大造成排汽温度高时，投入水幕喷水，在排汽装置喉部形成一层水膜，用以阻挡向上的热蒸汽，改善低压缸尾部的工作条件，降低排汽温度，防止低压缸过热引起膨胀不均，引发振动。
600MW汽机培训教材(东汽)
正常运行时，给水泵小汽轮机的汽源来自中压缸排汽，小汽轮机的排汽进入主凝汽器。 为了提高经济性，采用了双背压凝汽器。 汽封系统为典型的 SSR 自密封系统。 在额定工况运行时，汽机第 4 段抽汽作为厂用汽汽源。在低负荷时，自动切换至第 2 段抽汽供厂用汽。 3.2 润滑油系统 润滑油系统采用汽轮机主轴驱动的主油泵----油涡轮系统。该系统向汽轮机发电机的 所有轴承提供润滑油，同时还向发电机氢密封系统、盘车齿轮润滑装置供油。汽轮机润滑 油管路为全套装式。 润滑油系统包括下列主要设备： 主油箱及其附件； 主油泵； 交流电动启动油泵；
新蒸汽由炉侧的一根主蒸汽管进入汽轮机前的两根蒸汽管，再进入两个高压主 汽门和四个高压调速汽门，然后进入高压缸。做完功的蒸汽通过高压缸排汽口后经 两根排汽管后汇流到一根蒸汽管导向锅炉再热器，再热热段蒸汽 经一根蒸汽管进入 中压联合阀前的两根蒸汽管，再通过两个中联门进入中压缸，中压缸做功后的蒸汽 沿导汽管直接进入两个低压缸做功。
凝汽器设计为双壳体、双背压、单流程。 汽轮机共有八段非调整抽汽，分别供给三台高压加热器、一台除氧器、四台低 压加热器（#7、#8 低加为内置式）。 汽轮机盘车装置设在低压缸后部#6、#7 轴承盖上，保证转子转动速度 1.5rpm， 以便汽轮机启动和停机时均匀加热和冷却汽轮机转子。 主机控制油系统采用高压抗燃油，与润滑油系统完全分开，提高了调速系统动 作的快速性、可靠性、灵活性。 机组设计为中压缸启动方式，也可用高压缸启动方式。旁路系统采用二级串联 的启动旁路，容量为 40%BMCR。
波变化范围
抽真空系统课件培训课件
抽真空系统
目录
一、概述 二、系统的组成与设备 三、系统的投运与注意事项 四、系统的运行 五、系统的停运与注意事项 六、相关规程条文释义 七、系统的异常与事故处理
二、系统的组成与设备
1--气体吸入口 2—气动蝶阀 3—管道 4—孔板 5—真空泵 6—联轴器 7—电动机 8—汽水分离器 10—气体排出口 11—水位调节器 12—补充水入口 13—冷却器
二、系统的组成与设备
二、系统的组成与设备
二、系统的组成与设备
二、系统的组成与设备
三、系统的投运与注意事项
一、概述
阻塞背压——汽机的阻塞背压是指汽机末级 叶片出口处的蒸汽流速接近该处的音速水 平（马赫数约为0.95）时的背压,在通常情 冴下,他与汽轮机迚汽量相关,不同的迚汽量 有不同的阻塞背压值。 一般来说，汽机背压降低，相同发电量下 汽机的迚汽量就可减少，但这有个枀限值， 这个值就是汽轮机阻塞背压，汽机背压降 低到比阻塞背压还低后，降低背压的结果 是相同发电量下汽机的迚汽量反而要增加。
二、系统的组成与设备
真空系统的主要组成： 水环式真空泵 电动机 分离器 板式换热器 分离器水位调节器 泵组有关连接管道、阀门及电气控制设备 等组成。
二、系统的组成与设备
为了保证凝汽器的正常真空度，就要不 断地抽出凝汽器内不能凝结的气体。因此， 机组设凝汽器抽真空系统。抽真空系统的 核心设备是抽汽器。抽汽器的主要型式按 工作原理可分为射汽式、射水式和机械式。
六、相关规程条文释义 为何紧急停机有破坏真空与不破坏 真空的区别？ 答：破坏真空紧急停机为汽轮机遮 断后，事故依然对汽轮机造成危 害，必须使汽轮机尽快停下来。 不破坏真空是当汽轮机机遮断后， 事故将不对汽轮机造成危害，或 能够在汽轮机惰走时间内暂时不 对汽轮机造成危害，可适当延长 其惰走时间。
汽轮机培训讲义(PPT59页)
若工艺过程中有某一个压力的蒸汽用不完 时，就把这股多余的蒸汽用管路注入汽轮 机中的某个中间级内，与原来的蒸汽一起 工作，这样就可以从多余的蒸汽中获得能 量，得到一部分有用功，作为蒸汽热量的 综合利用，称为注入式汽轮机。
另外，汽轮机按工作原理可分为冲动 式、反动式、冲动与反动组合式汽轮机； 按结构可单级汽轮机、多级汽轮机和速度 级汽轮机。
汽轮机培训讲义
第一章 概述
汽轮机又叫蒸汽透平，它是以水蒸汽为工质，转子按一定方向作旋转运动的 连续工作的原动机。广泛地应用于发电、船舰、冶金、石油、化工等工业部 门，已有一百多年的历史。
工业汽轮机是指除去中心电站、中心热电站及船舰用汽轮机以外的其它有关 行业中使用的汽轮机都统称为工业汽轮机。三十年代冶金工业加速了工业汽 轮机的发展，尤其是六十年代初期高压离心式压缩机用于合成氨、乙烯生产， 使工业汽轮机获得极其广泛地使用。
3.汽轮机的转速易于调节，变转速运行的灵敏性及稳定性使工业生产的实际 要求获得满意地实现，自动化控制十分方便；
4.汽轮机的防爆、防潮性比电动机好，可以露天运行，在化工等防爆要求严 格的场所使用汽轮机，安全性好。
5.汽轮机起动几乎不用电，减少对电网供电的依赖性，使运行费用降低。 6.汽轮机在高转速下效率更高，因此用它来驱动在高速运转的离心式压缩机、
泵等，这样机组运行时经济性好。 7.便于实现热能的综合利用，这是最主要的优点。
第二章 汽轮机的分类
1.按热力过程分类： 1）凝汽式汽轮机： 纯凝汽式汽轮机一般简
抽真空系统课件培训课件
二、系统的组成与设备
二、系统的组成与设备
下图为真空泵组的工作流程图。 凝汽器内被抽出的气体混合物经气体吸入 口1、气动蝶阀2及管道迚入水环泵5，由水环 泵排出后迚入汽水分离器8,分离出来的气体经 排出口10排入大气，分离出的水则与通过水位 调节器11的补充水一起流入工作水冷却器13。 冷却后的工作水，一部分经孔板4喷入水环泵 迚口，使即将抽入水环泵的气-汽混合物中的 蒸汽凝结，提高水环泵的抽吸能力；另一部分 作为水环泵工作水的补水，以保证水环稳定的 厚度和工作水不超温。
汽轮机为什么要做真空严密性试验？ 答：对于汽轮机来说，真空的高低对 汽轮机运行的经济性有着直接的关 系，真空高，排汽压力、温度低， 有用焓降较大，被空气带走的热量 减少，机组的热效率提高。空冷系 统漏入空气后降低了真空，有用焓 降减少，空气带走的热量增多。通 过系统的真空严密性试验结果，可 以鉴定凝汽器的工作性能好坏，以 便采取对策消除泄漏点。
射汽抽气器
射流式
按其工作原理可分为
射水抽气器
容积式（或称机械式）
抽气器型式的选择主要根据汽轮机设备的情冴和抽气设备的特点来考虑。
二、系统的组成与设备
射汽式抽汽设备的工作需要稳定可靠的 低压汽源。早期的中小容量机组，采用额 定参数启动，能提供射汽抽汽器所需的工 作蒸汽，因此它们多采用射汽抽汽器。随 着汽轮机蒸汽参数的提高，如果依靠新蒸 汽节流来获得抽汽器的工作汽源，则使系 统复杂，且降低了系统的热经济性；幵且， 大容量单元制机组在滑参数启停及负荷大 幅度变化时，启动期间没有合适的汽源供 给抽汽器。因此，300MW和600MW机组— 般不采用射汽式抽汽系统。
二、系统的组成与设备
水环式真空泵工作原理： 主要部件是叶轮、叶片、泵壳、吸排气口。叶轮偏心地安装 在壳体内，叶片为前弯式。
汽轮机抽汽系统培训
由于7，8号低加抽汽管道在冷凝器的喉部，故不 设止回阀及电动截止阀。对于这些加热器，防止汽机 进水的功能则需要由凝结水隔离来实现。凝结水电动 隔离阀关闭时，加热器退出运行，传热管泄露源也就 被隔绝了。此时，抽汽向加热器的传热终止，同时还 应隔离上级加热器逐级自流来的疏水。
谢谢!
四、抽汽系统的主要设备
高压加热器、低压加热器、除氧器的形式分为 表面式和混合式，除氧器多采用混合式，其余 几种以表面式居多。 1、高、低压加热器 高、低压加热器原理相同，主要用于提高主凝 结水的温度，与混合式相比表面式换热器组成 的热力系统具有工作泵数量少、工作调节范围 大等优点，故此多选择卧式表面式加热器。卧 式高、低压加热器其结构图如图示：
除上述三种加热器外，汽轮机组回热抽汽系统还包括相应阀门、管道、疏水扩容器等设 备。
二、汽轮机抽汽系统的功能
在电厂正常运行期间，汽轮机抽汽系统从汽轮机各级后抽取部分做功的蒸汽供给凝结水系统 和主给水系统的回热加热器，加热凝结水和主给水。回热系统的性能对整个汽轮机组热循环 效率的提高起着重大的作用。
三、汽轮机抽汽系统的流程
2、除氧器 除氧器的作用是加热凝结水并除去溶解于
给水中的不凝结气体，以提高机组热效率并减 少设备的腐蚀，其结构形式一般选用混合式， 如图所示：
3、电动截止阀和止回阀
高加，除氧器以及5，6号低加的所有抽汽管道都装有气 动止回阀及电动截止阀。
抽汽止回阀的主要作用是在负荷突降时防止下游抽汽管 道内的蒸汽倒流引起汽机超速。
通常用于除氧器和高压加热器的抽汽由高压、中 压缸（或者它们的排汽）处引出，用于低压加热器的 抽汽由低压缸处引出。为了尽量降低汽轮机进水的可 能性，所有抽汽管道在疏水或蒸汽凝结水积聚的低点 及低位都设置了自动疏水系统。疏水通过管道流入冷 凝器。
(培训体系)汽轮机培训教材(PPT).
（培训体系）汽轮机培训教材(PPT)前言为加强运行人员的技术培训，早日给以后机组的安全稳定运行奠定一个良好的理论基础，特编写该培训教材。
本书主要依据《汽轮机设备》、《电力安规》、《设备说明书及技术规范》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，系统的排污水部分从冷却塔水池排放，部分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(1226.8)T/H。
小机排汽量191.4T/H，则凝汽器冷却水量为（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。
汽轮机培训教材
必然有差别，造成各质点间的摩擦，这是动叶片的蒸汽磨擦损失
汽轮机本体
1、汽缸变形，可能造成汽缸水平或垂直接合面不严密而漏气，多发生在高、低 压端轴封附近，有时因蒸汽漏入轴承而破坏润滑 2、低压缸变形严重，空气会漏入凝结器破坏真空
3、汽缸变形严重时，会造成轴封的磨损和气缸内动、静部分的碰撞，并是震动
加大 六、造成汽缸变形的原因 1、运行中，汽缸温度长时间超过材料允许的温度 2、汽缸隔板与汽缸壁间隙过小，使隔板膨胀时抵住汽缸壁 3、汽缸外部的保温不好或部分脱落，造成汽缸各部温度偏差过大 4、滑销系统卡涩，不能保证机组正常膨胀
20
喷嘴
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第二章
汽轮机本体
• 二、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 组成：隔板体、静叶、隔板外缘和隔板轴封 隔板上的静叶可采用全周进气，也可采用部分进气方式，隔板制 成上下两部，在水平结合处连接，各装在上下缸的凹槽内，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
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第二章
• 第四节 喷嘴和隔板 • 一、喷嘴 • 喷嘴分为：减缩喷嘴、渐放喷嘴
汽轮机本体
• 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。 • 调节级喷嘴：喷嘴通常根据调速气门的个数成组布置，这成组布置的
喷嘴又叫喷嘴弧段
• 每一调速气门控制一组喷嘴组的进气量，用它来调节汽轮机的进气量， 所以又称调节级喷嘴
在汽缸上，同时还能防止工作时隔板转动
22
隔板
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第二章
三、为什么小型机组喷嘴多采用部分进气
汽轮机本体
因高压蒸汽的比容小，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 四、隔板的受力 1、隔板前后有压力差，产生的有隔板中心向四周的弯曲力，这个力很大， 如：外径1000mm、中心孔内径250mm的隔板，当压力差等于0.1Mpa， 隔板的受力是75t 2、隔板上的静叶喷射蒸汽的反作用力，这个作用力与汽轮机的转向相反
轴封和真空系统培训课件
4. 检查汽水分离器水位正常 ，补水电磁阀动作正
常
真空泵旳却换和停运
1. 备用真空泵运行正常后，可以停止运行泵 2. 停止运行泵，就地检查隔离气控门联关。检查系
统真空正常。
3. 如长时间停运，应放尽泵体分离器内旳积水；关
闭冷却水阀门
4. 投入连锁开关
真空泵检修隔离
1. 真空泵退出备用，解除联锁开关联络停电 2. 联络监盘人员，注意凝汽器真空 3. 检查真空泵隔离气控门关闭。 4. 关闭气动门前手动门 5. 关闭分离器补水隔离门 6. 真空泵温度降至靠近室温后关闭冷却水进水门
关闭冷却水出水门
7. 根据需要启动分离器、泵体放水门 8. 有关阀门挂严禁操作牌
运行维护
4. 一台汽封加热器及两台轴封风机 5. 安全阀 （压力分别为0.3MPa） 6. Y型蒸汽过滤器 （防止杂质进入轴封 ）
轴封投运确认旳条件
1. 汽轮机处在盘车状态，偏心度正常。 2. 循环水、凝结水和辅助蒸汽系统已投运正常。 3. 轴加水侧投入运行。 4. 确认轴封汽是过热蒸汽，并根据汽机转子温度选
3. 自密封汽封系统具有构造简朴、安全、可靠、工况适应
性好等特点。
轴封旳形式
几种迷宫式汽封旳示意图
（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
系统构成及重要设备
1. 轴端汽封旳供汽、漏汽管路 2. 主汽阀和调整阀旳阀杆漏汽管路 3. 高压供汽调整阀、辅助供汽调整阀、溢出调整
阀、减温水调整阀
道振动和轴封蒸汽带水。
4. 冷态时轴封投运不适宜过早，以免机组启动过程中胀差不
易控制。
5. 轴封加热器水位维持正常，以防水位过高轴封风机进水，
凝汽器与真空系统培训PPT课件
培训
专题讲座之一
1 07.11.2020
主要内容
凝汽器真空的一些概念 影响凝汽器真空的因素 真空严密性与真空查漏 凝汽器脏污与清洗 循环水量和循环水温 真空泵工作状态对机组真空的影响 影响真空泵效率的因素 真空泵的汽蚀和汽蚀保护 两种真空泵的比较
专题讲座之一
2 07.11.2020
专题讲座之一
35 07.11.2020
大气喷射器
专题讲座之一
36 07.11.2020
两种型式真空泵
平面式真空泵和锥体式真空泵，这两种 真空泵是目前真空泵的两个主要流派， 多数火电厂都使用这两种真空泵。平面 式真空泵是第一代水环真空泵，锥体式 真空泵是在平面泵基础上发展起来的第 二代水环真空泵，在结构和性能上，锥 体泵明显比平面泵有优势。
专题讲座之一
7 07.11.2020
极限真空
极限真空是指汽轮机的背压降低到某一 数值后，蒸汽的膨胀有部分是在末级动 叶栅后进行的，这些蒸汽已不具备做功 能力。我们将蒸汽在末级动叶斜切部分 膨胀达到极限时的背压，称为极限背压， 它对应的真空称为极限真空。
专题讲座之一
8 07.11.2020
最佳真空的确定
专题讲座之一
18 07.11.2020
循环水量不足
判断标准——Δt
循环水泵工作不正常。 循环水泵进口滤网堵塞。 二次滤网堵塞。 管道、排污阀等泄漏。 海水潮位或（河流、水池等水位）的下降。
专题讲座之一
19 07.11.2020
循环水进口温度
对于开式循环，水温与季节、地域有关。
对于闭式循环，冷却塔工作性能的好坏 有关，其根本就是与当地气象条件有着 密切的关系。
专题讲座之一
汽机培训教材9
n 转子汽封 Gland Seal of Rotor n 在汽缸两端装有汽封体和汽封圈，汽封圈上汽封齿环绕转子，表面仅留有为防止
在运行过程中发生接触的间隙。
n Gland casings and sealing rings are equipped at both ends of the cylinder and the teeth on the seal rings surround the rotor with a clearance being kept to prevent any contact between the said teeth and the rotor surface during the turbine in operation.
汽机培训教材9
Steam seal cooler
辅助蒸汽 母管
汽机培训教材9
Steam seal cooler
汽机培训教材9
汽封系统图
Steam seal cooler
汽机培训教材9
n 本系统是高低压分开供汽的汽封系统. n The present system is a gland seal system
n With a continuous increase of the load of the steam turbine, the pressures at both ends of HP and IP cylinder will gradually increase. As the “C” chamber is connected to the 2# LP heater (JD2), so the “A” chambers in HP and IP cylinder is always kept in a steam-supplying state. Due to the LP cylinder being maintained at a vacuum state, the “A” chamber of LP gland seals is always kept in a steam-supplying state. When the deaerator has an ability to supply steam, the normal operation system shall be put into service, i.e. supplying steam by the deaerator (see Fig.2).
抽真空系统培训资料
第七章抽真空系统第一节系统概述：抽真空系统是直接空冷系统的重要组成部分。
对于凝汽式汽轮机组，需要在汽轮机的汽缸内和凝汽器中建立一定真空，正常运行时，为了维持凝汽器真空，也必须把由真空系统不严密处漏入的空气及蒸汽带来的不凝结气体从凝汽器里不断抽走。
抽真空系统的作用就是建立和维持汽轮机机组的低背压和凝汽器的真空。
对于300MW汽轮机组，目前真空系统的设备主要采用水环式真空泵。
我厂空冷系统的真空维持设备采用a2台100％容量的水环式机械真空泵，启动时2台运行。
正常运行时1台运行，1台备用，1台水环式机械真空泵的抽真空能力满足机组连续运行的要求。
抽真空管道从每列空冷凝汽器逆流管束顶部接出，至空冷平台边缘汇集到DN350的总管，沿空冷柱引下，接至汽机房A列外的抽真空接口。
对应于设置蒸汽隔离阀的空冷凝汽器列（第一、五、六列）的抽真空管道均设置真空球阀，布置于空冷岛平台内便于操作的地方。
抽真空管道材质采用Q235B和20号钢。
此外，凝汽器设置带有滤网和水封的真空破坏阀。
1.1 抽真空系统的组成抽真空系统由水环式真空泵以及管道、管件、阀门、支吊架等组成。
1.2 水环式真空泵1.2.1 水环式真空泵结构水环式真空泵主要部件是叶轮和壳体，叶轮是由叶片和轮毂构成，叶片有径向平板式，也有向前（向叶轮旋转方向）弯式。
壳体内部形成一个圆柱体空间，叶轮偏心地装在这个空间内，同时在壳体的适当位置上开设吸气口和排气口。
吸气口和排气口开设在叶轮侧面壳体的气体分配器上，形成吸气和排气的轴向通道。
壳体不仅为叶轮提供工作空间，更重要的作用是直接影响泵内工作介质（水）的运动，从而影响泵内能量的转换过程。
水环式真空泵泵工作之前，需要向泵内注入一定量的水，此部分水起着传递能量和密封作用。
当叶轮在电动机驱动下转动时，水在叶片推动下获得圆周速度，由于离心力的作用，水向外运动，即水有离开叶轮轮毂流向壳体内表面的趋势，从而就在贴近壳体内表面处形成一个运动着的水环。
汽轮机及辅机培训教材
实际操作培训教案汽轮机专业目录目录 .................................................................................................... 错误！未定义书签。
一、开机步骤......................................................................................... 错误！未定义书签。
二、具体操作......................................................................................... 错误！未定义书签。
1、油泵投入及连锁试验............................................................... 错误！未定义书签。
2、凝汽器投入海水....................................................................... 错误！未定义书签。
3、射泵的投入及连锁试验........................................................... 错误！未定义书签。
4、静态试验................................................................................... 错误！未定义书签。
5、凝结水泵联锁试验及投入....................................................... 错误！未定义书签。
6、投入均压箱............................................................................... 错误！未定义书签。
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汽轮机排汽及抽真空系统培训教材
11.1概述
排汽装置抽真空系统在机组启动初期将空冷凝汽器、主排汽装置以及附属管道和设备中的空气抽出以达到汽机启动要求；机组在正常运行中除去空冷岛积聚的非凝结气体及排汽装置中的因凝结水除氧而产生的部分不凝结气体。
空冷凝汽器抽真空设备的选择应按最大空气泄漏量和空气容积来选择。
二期每台主机空冷凝汽器抽真空系统中设置三台100%容量的水环式真空泵，在排汽装置和空冷凝汽器安装检修质量良好，漏气正常时，一台水环式真空泵运行即可维持凝汽器所要求的真空度，另外两台作为备用。
在机组启动时，可投入三台运行，这样可以更快地建立起所需要的真空度，从而缩短机组启动时间。
每个排汽装置上还设置一台带有滤网的真空破坏阀，在机组出现紧急事故危及机组安全时，以达到破坏真空的需要。
真空泵选择条件：①启动时40分钟内将空冷岛及排汽装置内真空达到35KPa；②正常运行时一台或两台运行，从空冷岛及排汽装置内抽出不凝结气体，保持真空度。
每台机组设一套排汽装置，分为排汽装置A和排汽装置
B。
本体设有低压旁路三级减温减压装置，与排汽装置作为一体。
凝结水箱放置于低压缸排汽装置下部，其有效容积不小于200m3，并能够满足机组启动和所有运行条件的要求。
排汽装置下部凝结水箱内设有凝结水回热系统，以减少凝结水的过冷度。
凝结水箱水位正常控制在1.4±0.3米，最高不超过2米，最低控制在0.7米。
汽机本体疏水扩容器在机组启动和甩负荷时，能承受全部疏水的压力和容量。
疏水扩容器的形式为内置于排汽装置上，疏水扩容器的数量为2套，每套24m3。
为了防止蒸汽冲击管子和低加壳体，在每个低压缸与排汽装置喉部位置设有水幕保护，用凝水对可能向上至低压缸的返汽进行喷水，降温。
水源取自凝水杂用水母管。
当旁路系统投入或疏水量大造成排汽温度高时，投入水幕喷水，在排汽装置喉部形成一层水膜，用以阻挡向上的热蒸汽，改善低压缸尾部的工作条件，降低排汽温度，防止低压缸过热引起膨胀不均，引发振动。
两套#7低加分别置于排汽装置A、B颈部。
在排汽装置颈内，所有抽汽管道均采用不锈钢膨胀节。
在每个排汽装置上设有真空破坏阀，真空破坏阀上设有滤网及注水门。
在抽真空母管与凝结水回水管上设有联络管，
方便机组快速抽真空。
排汽装置与低压缸采用不锈钢膨胀节的柔性连接，以便吸收汽机排汽缸与排汽装置在任何方向上偏离排汽缸水平中心线与垂直中心线发生的位移。
汽轮机的两个本体疏水扩容器内置于排汽装置，凝结水箱布置在排汽装置底部，收集从空冷凝汽器（ACC）来的凝结水及本体疏水，两个水箱的总贮水量不小于VWO工况下5分钟的凝结水量（总贮水量约为250m3），凝结水箱水位有足够的高度，防止系统频繁补水或排水。
从零到最大的运行工况的整个负荷范围内。
排汽装置的出口凝结水含氧量保证值不超过30 g/l。
排汽管道出口公称直径为DN6020mm，水平管道中心线标高为3.5m，排汽装置底部标高-3m。
采用刚性支撑弹性连接支撑在-4.5m的汽轮机机座底板上，允许排汽装置自由膨胀。
排汽装置颈部的所有抽气管设有不锈钢膨胀节，排汽装置喉部的抽汽管与膨胀节设不锈钢热屏蔽护罩、排汽装置颈
部的给水加热器设不锈钢热屏蔽护罩。
排汽装置主要技术数据如下：
11.2水环式真空泵
水环式真空泵结构
水环式真空泵主要部件是叶轮和壳体，叶轮是由叶片和轮毂构成，叶片有径向平板式，也有向前（向叶轮旋转方向）弯式。
壳体内部形成一个圆柱体空间，叶轮偏心地装在这个空间内，同时在壳体的适当位置上开设吸气口和排气口。
吸气口和排气口开设在叶轮侧面壳体的气体分配器上，形成吸气和排气的轴向通道。
壳体不仅为叶轮提供工作空间，更重要的作用是直接影响泵内工作介质（水）的运动，从而影响泵内能量的转换过程。
水环式真空泵泵工作之前，需要向泵内注入一定量的水，此部分水起着传递能量和密封作用。
当叶轮在电动机驱动下转动时，水在叶片推动下获得圆周速度，由于离心力的作用，水向外运动，即水有离开叶轮轮毂流向壳体内表面的趋势，从而就在贴近壳体内表面处形成一个运动着的水环。
由于叶轮与壳体是偏心的，水环内表面也与叶轮偏心。
由水环内表面、叶片表面、轮毂表面和壳体的两个侧盖表面围成许多互不相通的小腔室。
由于水环与叶轮偏心，因此处于不同位置的小腔室的容积是不相同的。
小腔室随着叶轮的旋转，它的容积是不断变化的。
如果能在小腔室的容积由小变大的过程中，使之与吸入的气体相通，就会不断地吸入气体。
当这个腔室的容积由大变小时，使之封闭，这样已经吸入的气体就会随着空间容积的减小而被压缩。
气体被压缩到一定程度后，使该空间与排气口相通，即可以排出已经被压缩的气体。
水环式真空泵的工
作原理
水环式真空泵的工
作原理可以归纳如下在
泵体中装有适量的水作
为工作液。
当叶轮按图
中顺时针方向旋转时，
水被叶轮抛向四周，由
于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。
水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。
此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。
如果以叶轮的下部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。
综上所述，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。
水环式真空泵的特点
1.水环泵和其它类型的机械真空泵相比有如下优点：
结构简单，制造精度要求不高，容易加工。
结构紧凑，泵的转数较高，一般可与电动机直联，无须减速装置。
故用小的结构尺寸，可以获得大的排气量，占地面积也小。
压缩气体基本上是等温的，即压缩气体过程温度变化很小。
由于泵腔内没有金属摩擦表面，无须对泵内进行润滑，而且磨损很小。
转动件和固定件之间的密封可直接由水封来完
成。
吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便。
水环真空泵的缺点
效率低。
一般在30%左右，较好的可达50%。
真空度低。
这不仅是因为受到结构上的限制，更重要的是受到工作液饱和蒸气压力的限制。
用水作为工作液，极限压强只能达到2000--4000Pa。
用油作为工作液，极限压强可达到130Pa。
总之，由于水环泵中气体压缩是等温的，故可以抽除易燃、易爆的气体。
由于没有排气阀及摩擦表面，故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。
有了这些突出的特点，尽管它效率低，仍然得到了广泛的应用。
11.3二期真空泵参数
二期真空泵选用日本鹤见株式会社生产的EV250型单级真空泵（一期为上海纳氏集团产品，为二级真空泵），EV250型单级真空泵在吸入口压力：5.56kPa；吸入口温度：30.4℃，冷却水温度：15℃时抽真空能力为142kg/h（单台泵），3台泵抽真空能力为314kg/h。
真空泵冷却器选用板式换热器，热面积16㎡，板式冷却器水源取自辅机冷却水泵，板式冷却器设计冷却水流量60t/h。
真空泵出口气水分离器采用旋风分离式型式，分离器上设有带液位开关的磁翻板水位计。
用于监视分离器内水位。
在气水分离器至真空泵冷却液管路上设有电机功率为3KW的循环泵，小循环泵转速为2900r/min。
小循环泵在真空泵启动前必须运行，也可正常循环泵保持运行。
主机真空泵参数：
项目单位数据
制造商鹤见株式会
社
电动机额定功率kW 185 转速r/min 590
电机电加热功率W 60×2个
真空泵结构图
真空泵出力曲线
11.4真空系统运行
真空泵组启动前要进行注水，通过自动补水阀或其旁路阀向汽水分离器注水，系统通过工作水管使泵与汽水分离器实现水位平衡。
汽水分离器的水位通过自动补水阀和溢流管维持在正常的范围内，同时正常的水位使真空泵水环运行在最佳工况，保证真空泵出力和效率。
水环真空泵的系统流程如下图
真空泵启动后，当真空泵入口压力开关动作后，联锁开启进气控制阀，开始抽吸真空系统空气。
工作水在离心力的作用下通过冷却器经过小循环泵升压进入汽水分离器闭式循环，在冷却水的冷却下带走泵工作中产生的热量，保持工作水的温度正常。
下图为空冷抽真空系统图：。