汽轮机常见故障分析及措施

专科毕业论文

题目:CC60-8.83/3.9/1.2汽轮机常见故障分析及措施

学院：内蒙古农业大学

专业：热能动力设备与动力姓名：王建新

学号：

指导教师：

职称：

论文提交日期：2011年6月

目录

0、前言

1、汽轮机原理简介

2、CC60-8.83/3.9/1.2汽轮机概述

3、CC60-8.83/3.9/1.2汽轮机常见故障及处理措施3.1、不正常振动

3.2、转子轴向位移过大及汽轮机水冲击

3.3、油系统故障及排除

3.4、调节保安系统故障及排除

3.5、凝汽系统故障及排除

4、结语

5、参考文献

6、附录

6.1、图0-0642-7238-00，汽轮机蒸汽疏水系统图6.2、图0-0640-7238-00，汽轮机润滑油系统图6.3、图0-0641-7238-00，汽轮机调节系统图

前言

CC60-8.83/3.9/1.2汽轮机常见故障分析及措施

摘要：本文对蒸汽轮机的原理及CC60-8.83/3.9/1.2汽轮机进行简单介绍，重点分析了CC60-8.83/3.9/1.2汽轮机运行过程中常见的故障，提出了解决措施。

关键词：汽轮机故障分析措施

一、汽轮机原理简介

汽轮机是用蒸汽做功的一种旋转式热力原动机，具有功率大、效率高、结构简单、易损件少，运行安全可靠，调速方便、振动小、噪音小、防爆等优点。主要用于驱动发电机、压缩机、给水泵等，在炼油厂还可以充分利用炼油过程的余热生产蒸汽作为机泵的动力，这样可以综合利用热能。

一列喷嘴叶栅和其后面相邻的一列动叶栅构成的基本作功单元称为汽轮机的级，它是蒸汽进行能量转换的基本单元。蒸汽在汽轮机级内的能量转换过程，是先将蒸汽的热能在其喷嘴叶栅中转换为蒸汽所具有的动能，然后再将蒸汽的动能在动叶栅中转换为轴所输出的机械功。具有一定温度和压力的蒸汽先在固定不动的喷嘴流道中进行膨胀加速，蒸汽的压力、温度降低，速度增加，将蒸汽所携带的部分热能转变为蒸汽的动能。从喷嘴叶栅喷出的高速汽流，以一定的方向进入装在叶轮上的动叶栅，在动叶流道中继续膨胀，改变汽流速度的方向和大小，对动叶栅产生作用力，推动叶轮旋转作功，通过汽轮机轴对外输出机械功，完成动能到机械功的转换。排汽离开汽轮机后进入凝汽器，凝汽器内流入由循环水泵提供的冷却工质，将汽轮机乏汽凝结为水。由于蒸汽凝结为水

时，体积骤然缩小，从而在原来被蒸汽充满的凝汽器封闭空间中形成真空。为保持所形成的真空，抽气器则不断的将漏入凝汽器内的空气抽出，以防不凝结气体在凝汽器内积聚，使凝汽器内压力升高。集中在凝汽器底部及热井中的凝结水，通过凝结水泵送往除氧器作为锅炉给水循环使用。

只有一列喷嘴和一列动叶片组成的汽轮机叫单级汽轮机。由几个单级串联起来叫多级汽轮机。由于高压蒸汽一次降压后汽流速度极高，因而叶轮转速极高，将超过目前材料允许的强度。因此采用压力分级法，每次在喷嘴中压力降都不大，因而汽流速度也不高，高压蒸汽经多级叶轮后能量既充分得到利用而叶轮转速也不超过材料强度许可范围。这就是采用多级汽轮机的原因。

汽轮机包括汽轮机本体、调节保安装臵及辅助设备三大部分。

二、CC60-8.83/3.9/1.2汽轮机概述

CC60-8.83/3.9/1.2汽轮机为单缸抽凝式汽轮机，用于中国石化青岛炼油化工有限责任公司青岛大炼油工程2×60MW 汽轮发电机组。

汽轮机技术参数为：

进汽压力8.83MPa(a)，

进汽温度535 ℃，

进汽流量314 t/h，

一级抽汽参数：3.9 MPa(a)，抽汽量125 t/h，

二级抽汽参数：1.2 MPa(a)，抽汽量16 t/h，

排汽压力0.009 MPa(a)，

机组转速3000r/min，

汽轮机输出功率60000kW。

汽轮机蒸汽疏水系统见0-0642-7238-00

汽轮机润滑油系统见0-0640-7238-00

汽轮机调节系统见0-0641-7238-00

根据汽轮机布臵图，汽轮机安装在机房内标高9 m 的基础平台上。冷却面积为4000 m2的表面式凝汽器横向布臵在汽轮机下方，凝汽器与汽轮机排汽口之间用排汽接管相连，排汽接管上有金属波形膨胀节以补偿排汽口与凝汽器的相对位移。排汽接管出厂时高度尺寸留有裕量，在汽轮机、凝汽器安装就位后，按实测将排汽接管高度修正到所需尺寸，而后与凝汽器进汽口按要求对焊。

新蒸汽管道从汽轮机两侧下方接至速关阀，新蒸汽经速关阀、高压调节汽阀进入汽轮机通流部分。蒸汽在第一膨胀段作功后，一部分从外缸下部的一级抽汽口引出，输至装臵中压蒸汽管网，未抽出的蒸汽经中压调节汽阀进入第二膨胀段继续作功，蒸汽在第二膨胀段作功后，一部分从外缸下部的二级抽汽口引出，输至装臵低压蒸汽管网，未抽出的蒸汽继续作功，在压力降至排汽压力后进入凝汽器。在抽汽管路上配臵有抽汽速关止回阀和安全阀, 在二级抽汽管路还配臵有气动调节阀。进入凝汽器的排汽经与循环水热交换生成凝结水汇集在热井中，凝结水由凝结水泵输送到锅炉给水系统，为保证凝汽器安全、经济地运行，除装有液位指示器外，还配臵有液位变送器、液位开关及液位调节阀。为防止超压，凝汽器上装有安全膜板。

为保持凝汽器中蒸汽凝结时建立的真空和良好的换热效果，由射水抽气器将漏入凝汽器的空气（包括未凝蒸汽）不断抽出。

为防止汽缸前汽封处高温蒸汽漏入轴承箱造成轴承温度升高及润滑油中带水；防止后汽封处空气漏入排缸而使真空恶化，汽轮机采用了封闭式汽封系统，主要由气动汽封压力调节器以及管道、阀门等组成。

汽轮机的疏水有三种不同方式：速关阀阀杆第一级漏汽接至封汽系统；调

节汽阀后蒸汽管道疏水、调节汽阀后蒸汽管道疏水、前缸疏水、汽缸疏水、封汽管路疏水、后缸疏水、平衡管疏水、抽汽管路疏水、抽汽速关阀阀杆疏水、汽封冷却器疏水到疏水膨胀箱，疏水膨胀箱的积水排至凝汽器热井，汽侧与凝汽器喉部相连通；其它疏水由阀门排地沟。

汽轮机调节及润滑系统用油由供油装臵提供，汽轮机油粘度等级VG46（ISO）。供油分两路分别接到汽轮机润滑油、调节油总管。0.25 Mpa 的润滑油由各分管路供给汽轮机前、后径向轴承，推力轴承和发电机的前后轴承等，轴承进油管上有可调节流阀和压力表以适应各分管不同用油量的需求。润滑油过滤精度25μm ，正常进油温度45℃，用油量43 m3/h。调节油总管油压0.85 Mpa，过滤精度10μm ，正常油量21 m3/h，瞬时最大用油量70 m3/h，为减少因用油量变化而引起的油压波动，在调节油管路上装设有1 只63L 的囊式液压蓄能器。

调节系统主要有转速传感器、抽汽压力信号、转速控制系统ITCC、电液转换器、油动机和调节汽阀组成。ITCC 同时接收三个转速传感器变送的汽轮机转速信号及抽汽压力信号，将接收到的信号与设定值进行比较后输出执行信号(4～20mA 电流)，再经电液转换器转换成二次油压(1.5bar～4.5bar)，二次油压通过油动机操纵调节汽阀。

三、CC60-8.83/3.9/1.2汽轮机常见故障及处理措施

（一）、不正常振动

汽轮机是高速旋转机械，因此运行中总是存在不同程度、方向的振动，凡是限定范围内的振动不会对设备造成危害，是允许的。但由于各种原因，机组运行过程尤其在试运行时会出现振动异常，固然产生不正常振动的原因很多，振动异常大多是安装不合要求及运行维护不当引起的。由于汽轮机转子在厂内