汽机培训资料

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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。

第五节防⽌汽轮机⼤轴弯曲和轴⽡烧坏事故
⼀.汽机专业基础知识
1.什么是表压⼒?什么是绝对压⼒?
⽤压⼒表测量压⼒所得的数值,是⾼于⼤⽓压⼒的数值,即表压⼒.它指的是在⼤⽓压⼒的基础上测得的压⼒值.将⼤⽓压⼒计算在内的数值才是压⼒的真正数值,⼯程上称这个压⼒为绝对压⼒.
表压⼒和绝对压⼒的关系如下:
P表= P绝– p。

或P绝= P表＋Po
式中P表----------⼯质的表压⼒
P绝----------⼯质的绝对压⼒
Po--------------当时当地的⼤⽓压⼒(近似等于1⼯程⼤⽓压).
2.什么是真空?什么是真空度?
当密闭容器中的压⼒低于⼤⽓压⼒时,称低于⼤⽓压⼒的部分为真空.
⽤百分数表⽰的真空,叫真空度.即:⽤测得的真空数值除以当地⼤⽓压⼒的数值再化为百分数. ⽤公式表⽰:
h真空
真空度= --------------×100%
h⼤⽓
3.什么是经济真空? 什么是极限真空?
所谓经济真空是提⾼真空使汽轮发电机增加的负荷与循环⽔泵多消耗的电功率之差为最⼤时的真空.
如真空再继续提⾼,由于汽轮机末级喷嘴的膨胀能⼒已达极限,汽轮机的功率不再增加,此时真空称为极限真空.
4.⽓体的⽐容与压⼒、温度有什么关系?
⽓体的⽐容与压⼒、温度有密切的关系,当温度不变,压⼒提⾼时,⽓体的⽐容缩⼩；如果压⼒保持不变,只提⾼温度,则⽓体的体积膨胀,⽐容增⼤.它们之间的关系式为:
Pv = RT
式中P ------- 压⼒；
v ------- ⽐容；
T ------- 绝对温度；
R ------- ⽓体常数.
5.什么是汽化现象?什么是凝结现象?
物质从液态变为汽态的过程叫汽化.汽化⽅式有两种:蒸发,沸腾.
物质从汽态变为液态的现象叫凝结.
在⼀定的压⼒下,液态的沸点也就是蒸汽的凝结温度.凝结与汽化是两个相反的热⼒过程.
6.什么是过热蒸汽?什么是蒸汽的过热度?
在同⼀压⼒下,对饱和蒸汽再加热,则蒸汽温度开始上升,超过饱和温度,这时的蒸汽就叫过热蒸汽.
过热蒸汽的温度与饱和蒸汽的温度之差叫蒸汽的过热度.过热度越⼤,则表⽰蒸汽所储存的热能越多,对外做功的能⼒越强.
7.什么是焓?
焓是汽体的⼀个重要的状态参数.焓的物理意义为:在某⼀状态下汽体所具有的总能量,它等于内能和压⼒势能之和.
8.什么是熵?
熵是热⼒学中的⼀个导出参数.熵的微⼩变化起着有⽆传热的标志作⽤.熵的引⼊可以⽅便地反映出热⼒过程热量的转换及循环的热效率.
9.什么是液体的汽化潜热?
在定压下把1千克的饱和⽔加热成1千克⼲饱和蒸汽所需要的热量,叫做该液体的汽化潜热.
10.什么是凝结热?
在定压下,1千克蒸汽完全凝结成同温度的⽔所放出的热量叫做凝结热.
11.汽化热与凝结热有什么关系?
在⼀定的压⼒和温度下,液体的汽化热与相同压⼒、温度下的凝结热相等,即在温度相等、压⼒相同的情况下,1千克饱和蒸汽凝结时放出的热量等于1千克饱和⽔汽化时所吸收的热量.
12.什么是循环热效率?它说明了什么?
⼯质每完成⼀个热⼒循环所做的有功和⼯质在每个热循环过程中从热源吸收的热量的⽐值叫做循环热效率.
循环热效率说明了循环中热能转变为功的程度,效率越⾼,说明⼯质从热源吸收的热量转变为有⽤功的⽐例越⾼；反之,效率越⼩,说明转变为有⽤功的热量越少.
13.什么叫汽耗率?汽耗率的计算公式是怎样的?
汽轮发电机组每发出1千⽡⼩时的电能所消耗的蒸汽量称为汽耗率.⽤字母d 表⽰.
计算公式:
d = D/Nf
式中 d -------- 汽耗率, 千克/千⽡·时；
D -------- 汽轮机每⼩时的汽耗量, 千克/时；
Nf -------- 发电量, 千⽡ .
14.什么是热耗率? 凝汽式汽轮机的热耗率怎样计算?
汽轮发电机组每发1千⽡⼩时的电能,所需要的热量叫热耗率.⽤字母q 表⽰.
计算公式:
q = d ( io --- t )
式中q -------- 热耗率, 千焦/千⽡·时；
d -------- 汽耗率, 千克/千⽡·时；
io-------- 蒸汽初焓, 千焦/千克；
t -------- 给⽔焓, 千焦/千克 .
15.什么是导热?
直接接触的物体或物体本⾝各部之间的热量传递现象叫导热.
⽕⼒发电⼚中常见的导热现象如管壁、汽缸壁、汽包壁内外表⾯间的热量传递.
16.什么是对流换热?
流动的流体与固体壁⾯之间的热量交换或流动的流体与流体之间的热量交换均称为对流换热.⽕⼒发电⼚中常见的对流换热现象如:烟⽓对省煤器；
⼯质对⽔冷壁；汽机排汽对凝汽器铜管；循环⽔对铜管；空⽓对暖器等.
17.什么是热辐射?
波长在0.4 ---- 40 微⽶的射线能被物体吸收后⼜可能转变为热能,这样的射线叫热射线.热射线传播热能的过程叫热辐射.热辐射是⼀种不需要物质直接接触⽽进⾏的热量传递⽅式.如⽕电⼚中,炉膛内⽕焰与⽔冷壁屏式过热式,墙式再热式之间的传热.
18.什么叫热应⼒?
对厚重的⾦属部件受单向加热和冷却时,其各部分的温度是不均匀的,这样,热膨胀也不均匀.作为部件的整体是有连续性的,各部分之间有着相互约束和牵制的作⽤⼒,这使热的部分膨胀不出去⽽受到压缩；冷的部分被拉长,因⽽在部件内部产⽣了应⼒.这种由于加热不均⽽产⽣的应⼒称为热应⼒.
19.什么叫⾦属疲劳?
⾦属材料在长期交变应⼒的作⽤下,虽然应⼒数值远⽐强度极限⼩,但是仍能使⾦属材料遭到破坏,这种现象称为⾦属疲劳.汽轮机在
启动、停机过程中,如果蒸汽温度变化较⼤,与⾦属温差加⼤,转⼦表⾯和汽缸壁都要受到很⼤的热应⼒的冲击.冲击时间虽短,但其冲击⼒很⼤,如果材料呈现脆性时更为危险,不仅要校检材料的屈服极限,也要考虑所引起的热疲劳损伤.
汽轮机动叶⽚在冲击汽流⼒的多次反复作⽤发⽣共振现象,如果发⽣共振,严重时可能导致疲劳断裂.由于转⼦遭受到的热疲劳损伤则是由于多次交变的热应⼒所造成的.由于热应⼒循环的频率⾮常低,例如,启、停⼀次或负荷升、降⼀次做为⼀个同期，就整锻转⼦⽽⾔，启动时有热拉应⼒，停机时则有热压应⼒，整锻转⼦热应⼒⽅向与内孔相反，其热应⼒幅值叠加。

在温度突变时可以达到8---10倍，所以容易产⽣热疲劳裂纹，在⼯况突变时使转⼦损坏。

⼆.汽轮机本体知识
1.国产汽轮机的型号
△XX- XX- X
例如：CC60/8.83/3.73-1.27，为⾼温⾼压、双抽汽凝汽式汽轮机，额定功率60MW，额定压⼒8.83MPa，双抽汽额定压⼒分别为3.73 MPa ，1.27 MPa。

（上图为我公司汽机本体图）
2.汽轮机本体是由哪些部分组成的?
汽轮机本体由三个部分组成的:
(1) 转动部分: 由主轴、叶轮、动叶栅、联轴器及其它装在轴上的零件组成；
(2) 固定部分: 由汽缸、喷嘴隔板、隔板套、汽封、静叶⽚、滑销系统、轴承和⽀座等组成；
(3) 控制部分: 由⾃动主汽门、调速汽门、调节装置、保护装置和油系统等组成.
3.什么是冲动式汽轮机? 什么是反动式汽轮机?
冲动式汽轮机指的是蒸汽只在喷嘴叶栅中进⾏膨胀做功,⽽在动叶栅中只改变流动⽅向不膨胀做功者.
反动式汽轮机指的是蒸汽不仅在喷嘴叶栅中膨胀,⽽且在动叶栅中也进⾏膨胀的汽轮机.
4.什么是凝汽式汽轮机? 什么是背压式汽轮机?
凝汽式汽轮机,是指进⼊汽轮机的蒸汽做功后全部排⼊凝汽器,凝结成的⽔全部返回锅炉.
汽轮机的排汽压⼒⾼于⼤⽓压⼒,其排汽全部供热给⽤户使⽤,因⽽可不设凝汽器.由于全部排汽均供热给⽤户使⽤,从⽽避免了在凝汽器内的冷源损失.这种汽轮机称为背压式汽轮机.
5.简述汽轮机滑销系统的作⽤及滑销种类.
汽轮机组在受热膨胀时是以死点为中⼼向周围膨胀,滑销系统的作⽤就是保证机组在受热膨胀时不受阻碍,同时在产⽣⼀定膨胀的条件下保证机组的中⼼位置不变.
滑销种类有纵销、横销、⽴销等.
纵销: 纵销的作⽤是只允许汽缸沿纵向膨胀,⽽不允许汽缸做横向膨胀.
横销: 它的作⽤是允许汽缸沿横向膨胀.
死点: 在死点处汽缸既不能有横向移动也不能有纵向移动.
⽴销: 作⽤是允许机组上下膨胀,不致产⽣扭转变形.
6.汽轮机的轴封起什么作⽤?
汽轮机的转⼦是转动的,汽缸是静⽌的,为防⽌⾼压缸的蒸汽⼤量顺轴向漏出,低压缸真空部分⼤量空⽓顺轴向漏⼊,因此在汽缸前后端要设置⾼、低压轴封.
7.何谓盘车装置?它的作⽤是什么?
在汽轮机启动以前或停机以后,使转⼦低速转动的装置称为盘车装置.
盘车装置的作⽤:
(1) 防⽌汽机转⼦受热不均产⽣的热弯曲: 在启动冲转前⼀般要向汽封送⽓,这些蒸汽进⼊汽缸后⼤部分留在汽缸上部,会造成汽缸上、下温差,停机后汽缸上、下部之间也会存在温差,此时若转⼦静⽌不动就会产⽣弯曲变形,因此必须盘动转⼦以防⼤轴弯曲；
(2) 启动前进⾏盘车以检查汽轮机是否具备运⾏条件,例如是否存在动静部分摩擦及主轴弯曲变形,是否超过规定值等；
(3) 在冲动转⼦时可减少惯性⼒.
8.汽轮机为什么会产⽣轴向推⼒? 运⾏中是怎样变化的?
汽轮机的轴向推⼒由以下⼏部分组成:
(1) 汽流作⽤在动叶⽚上的轴向分⼒.
(2) 由于汽轮机叶⽚带有⼀定的反动度,因此它的每级叶轮前后都存在着压⼒差,这个压差作⽤在轮盘上就产⽣顺着汽流⽅向的轴向⼒.
(3) 作⽤在转⼦台阶上的轴向⼒.
以上⼏种⼒组成了汽轮机总的轴向推⼒.轴向推⼒的⼤⼩与蒸汽流量成正⽐,也就是负荷最⼤时轴向推⼒最⼤.
9.轴向位移变化过⼤有什么危害?
轴向发⽣位移说明汽轮机的动静部分相对位置发⽣了变化,如果轴向位移的数值接近或超过汽轮机动静部分最⼩轴向间隙,将会发⽣动静部分摩擦,使汽轮机严重损坏.
10.推⼒轴承损坏或烧坏的原因有哪些?
发⽣推⼒轴承磨损或烧坏的原因主要有以下⼏⽅⾯:
(1) ⽔冲击；
(2) 叶⽚积盐垢；
(3) 隔板汽封间隙过⼤；
(4) 机组突然甩负荷,引起轴向推⼒增⼤；
(5) 机组热膨胀受阻；
(6) 油系统不清洁、油质劣化、油中带⽔或缺油等原因造成推⼒轴承损坏.
11.引起转⼦轴向位移增⼤的原因有哪些?
轴向位移增⼤的主要原因有:
(1) 主机负荷变化⼤,例如突然甩负荷或加负荷过快；
(2) 汽温急剧下降或发⽣⽔击；
(3) 汽轮机过负荷运⾏；
(4) 推⼒轴承⼯作失常；
(5) 叶⽚结垢严重；
(6) 真空恶化.
12.什么是相对胀差?
汽轮机在启停的⼯况变化时,转⼦和汽缸分别以各⾃的死点为基准进⾏膨胀或收缩.由于汽缸的质量⼤⽽接触蒸汽的⾯积⼩,转⼦的质量⼩,⽽接触蒸汽的⾯积⼤,以及由于转⼦转动使蒸汽对转⼦的放热系数⼤于对汽缸的放热系数等原因,汽缸在受热时,⼀般转⼦的膨胀数值⼤于汽缸的膨胀数值.汽缸与转⼦这种相对热膨胀的差值就叫相对胀差.转⼦的轴向膨胀⼤于汽缸的轴向膨胀则称正胀差.反之,称负胀差.
13.汽缸与转⼦相对膨胀在什么情况下会出现负值?
⼀般情况下,转⼦的热膨胀值⼤于汽缸的膨胀值,但在汽轮机减负荷过快或负荷突然下降,汽机过⽔时,转⼦收缩⽐汽缸快,胀差可能出现负值；汽机热态启动时,如果蒸汽的温度低于汽缸和转⼦的温度,使转⼦收缩⽐汽缸快,也会出现负值；当低压缸排汽量不变⽽真空急剧下降,排汽温度上升时,低压胀差也会出现负值 .
14.什么是汽轮机的临界转速?
汽轮机转⼦的重⼼不可能完全和轴的中⼼相符合,因此在轴旋转时就产⽣离⼼⼒,⽽引起转⼦的强迫振动；⼜因汽轮机转⼦是弹性体,具有⼀定的⾃由振动频率,当转⼦旋转的强迫振动频率与转⼦的⾃由振动频率相同或成整数倍时,就产⽣共振,这时的转速就称汽轮机的临界转速。

15.汽轮机在运⾏中胀差变化过⼤与哪些因素有关?
胀差过⼤与下列因素有关:
(1) 暖机不当；
(2) 增、减负荷速度过快；
(3) 空负荷或低负荷运⾏时间过长；
(4) 排汽温度过⾼时,引起低压缸负胀差增⼤；
(5) 蒸汽参数变化.
(6) 启动时轴封供汽汽源选择不当
16.推⼒轴承的⾮⼯作⽡块起何作⽤？
推⼒轴承的⾮⼯作⽡块在正常运⾏时，不承受推⼒，所以称⾮⼯作⽡块。

但当负荷突然减少时，有时会出现与汽流⽅向相反的轴向推⼒，这时⾮⼯作⽡块就起抵住推⼒盘的作⽤，使转⼦不能向前窜动。

三.汽轮机的辅助设备
1.汽轮机凝汽器有什么作⽤?
凝汽器的主要作⽤有以下三个:
(1)在汽轮机排汽⼝造成⾼真空,使蒸汽在汽轮机中膨胀到最低压⼒,增⼤蒸汽在汽轮机中的可⽤焓降,提⾼汽轮机的循环热效率；
(2)将汽轮机的排汽凝结成⽔,重新送回锅炉进⾏循环；
(3)汇集各种疏⽔,减少汽⽔损失.
2.什么是凝结⽔的过冷度?
从理论上讲,汽轮机排汽是在饱和状态下凝结的,其凝结⽔的温度应等于排汽压⼒下的饱和温度.但实际上由于凝汽器构造和运⾏中的汽阻等因素,⽽使凝结⽔的温度总是低于排汽温度.
凝结⽔温度与排汽温度的差值称为凝结⽔的过冷度.
3.凝结⽔过冷度过⼤有什么危害?
凝结⽔过冷度过⼤,会使凝结⽔中的含氧量增加,不利安全运⾏.另外,凝结⽔过冷却时,凝结⽔⾃⾝的热额外地被冷却⽔带⾛⼀部分,这使凝结⽔回热加热时,⼜额外地多消耗⼀些汽轮机抽汽,降低了电⼚的热经济性.⼀般⾼压汽轮机凝结⽔过冷度要求在1℃以下.
4.何谓凝汽器端差?其⼤⼩说明什么?
在凝汽器中,汽轮机的排汽与冷却⽔出⼝温度之间具有⼀定的差值,这个差值就称为凝汽器端差.即:
凝汽器端差==汽轮机排汽温度-冷却⽔出⼝温度
运⾏中,在机组负荷不变的情况下,如果端差增⼤,说明凝汽器脏污.铜管结垢,影响传热；凝汽器内漏⼊空⽓,铜管堵塞,冷却⽔不⾜等,也使端差增⼤.冷却⾯积⼤.铜管清洁,则端差⼩.
5.凝汽器铜管漏泄的原因有哪些?
(1)铜管在管板上的胀⼝不严密；
(2)铜管受到腐蚀或铜管质量不良⽽破裂；
(3)铜管断裂.
6.凝汽器真空下降的原因有哪些？
(1)真空系统严密性不好；
(2)真空系统管道或设备损坏；
(3)循环⽔温度⾼；
(4)循环⽔泵出⼒不⾜或故障跳闸；
(5)真空泵效率下降或故障跳闸；
(6)轴封蒸汽压⼒下降或中断；
(7)凝结⽔泵⼊⼝发⽣汽化,泵盘根密封⽔调整不当；
(8)凝汽器热井⽔位过⾼；
(9)凝汽器铜管脏污,结垢；
(10)轴加疏⽔下部的⼩U设计不合理或⽔封被破坏；
7.⽔环真空泵的⼯作原理是什么？
这种泵属于离⼼式机械泵.在圆筒形泵壳内偏⼼安装着叶轮转⼦,其叶⽚为前弯式.当叶轮旋转时,⼯作⽔在离⼼⼒作⽤下形成沿泵壳旋流的⽔环,由于叶轮偏⼼布置,⽔环相对于叶⽚作相对运动,使相邻两叶⽚之间的空间容积呈周期性变化,有液体"活塞"在叶栅中作径向往复运动.随着叶轮稳定转动,每个容积轮番变化,使排汽过程持续下去,这就是⽔环机械真空泵的⼯作原理.
8.凝结⽔再循环管为什么要接⾄凝汽器上部?
凝结⽔再循环经过轴封冷却器后,温度⽐原来提⾼了,若直接回到热⽔井,将造成汽化,影响凝结⽔泵正常⼯作.因此把再循环管接⾄凝汽器上部,使⽔由上部进⼊还可起到降低排汽温度的作⽤.
9.凝汽器⽔位升⾼的原因有哪些?
凝汽器⽔位升⾼的主要原因有:
(1)凝结⽔泵故障,不能正常⼯作；
(2)凝汽器铜管漏泄,冷却⽔进⼊汽侧；
(3)疏⽔泵故障,⼤量低压加热器疏⽔导⼊凝汽器；
(4)运⾏中,主机负荷变化⼤调整不当；
(5)凝汽器补⽔量过⼤.
10.凝汽器⽔位升⾼有什么危害?
运⾏中必须保持凝汽器⽔位正常.⽔位过⾼,会淹没⼀部分冷却⾯积,降低凝汽器冷却效率,使真空下降,凝结⽔过冷度增⼤.如果⽔位⾼过空⽓管⼝时,则凝汽器中的空⽓⽆法抽出,抽⽓器将失去作⽤,真空会急剧下降.如因铜管漏泄⽔位升⾼,会造成凝结⽔硬度增⼤,⽔质不合格.
（上图为我公司凝汽器）
11.除氧器作⽤是什么?
(1)汇集机组的凝结⽔` 化学来的补充⽔和其它疏⽔；
(2)除掉⽔中氧和其它⽓体,提⾼锅炉给⽔⽔质,防⽌管道及锅炉设备的腐蚀；
(3)回收热⼒设备各种疏⽔的排汽,并加以利⽤,减少发电⼚的汽⽔损失；
(4)除氧器是个混合式的加热器,可提⾼锅炉给⽔温度,提⾼发电⼚的热经济性；。