汽轮机汽封培训教材
汽机培训资料
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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。
汽轮机培训教材
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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。
《汽轮机轴封系统》课件
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轴封系统的重要性
保证汽轮机的正常运行
轴封系统能够防止高压蒸汽的泄漏, 避免对周围环境和设备造成损害,同 时保证汽轮机的正常运行。
提高机组效率
防止转子腐蚀
轴封系统能够防止空气中的水分和氧 气进入汽轮机,从而避免转子腐蚀。
轴封系统的密封性能能够减少蒸汽的 泄漏,降低能耗,提高机组效率。
轴封系统的基本组成
轴端汽封
轴端汽封是轴封系统的重要组 成部分,其作用是防止高压蒸
汽从轴端泄漏。
轴封供汽系统
轴封供汽系统包括供汽管道、 减压阀、调节阀等部件,用于 向轴封提供合适压力和温度的 蒸汽。
轴封冷却器
轴封冷却器的作用是冷却轴封 回汽,回收部分能量,提高机 组效率。
控制系统
控制系统包括传感器、调节阀 和控制系统软件等,用于监测 和控制轴封系统的运行状态。
轴封系统振动过大
检查轴封系统的安装是否 牢固,调整轴承间隙,确 保转子平衡。
轴封系统温度过高
检查冷却水是否畅通,调 整冷却水流量,确保轴封 系统温度在正常范围内。
汽轮机轴封系统的
05
优化建议
优化方案一:改进密封材料
总结词
采用高分子材料、陶瓷材料等新型密封材料,以提高轴封系统的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能。
运行过程中出现轴封泄漏,导 致机组负荷下降。
事故原因
轴封磨损严重,密封性能下降 。
处理措施
紧急停机,更换轴封,检查控 制系统。
预防措施
加强日常维护,定期检查轴封 磨损情况。
案例三:某新型汽轮机轴封系统的应用案例
应用背景
为提高机组效率,降低能耗。
应用内容
采用新型轴封系统,优化轴封结构和材料。
应用效果
600MW汽机培训教材(东汽)
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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
汽轮机结构汽封.PPT
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每个调节站由调 节阀及其前后节 流阀、必要的旁 路阀组成。
每个调节阀采用 气动控制机构, 又DCS控制。
23
(4)为能够回收工质和热量,保证最外 侧腔室为负压,设有轴封抽气装置。
(5)轴封启动或低负荷用汽来源为厂内 辅助蒸汽,当冷再热蒸汽满足要求时 (25%~60%负荷)可以进行切换。
(a)整体式平齿 汽封;
(b)、(c)整体 式高低齿汽封; (d)、(g)、 (h)、(I)镶片 式J形汽封;(e)、 (f)整体式纵树 形汽封
7
2、梳齿形(曲径式)汽封的结构
(a)装配 式高低齿汽 封; (b) 装配式平齿 汽封。
1-汽封环; 2-汽封体; 3-弹簧片; 4-汽封套
8
三、汽封在机组中的应用
第三节 汽封与汽封系统
一、概述 1、设置原因:动静之间有间隙,有压差,
产生漏汽(气)现象,影响机组的效率。 2、作用:减小蒸汽的泄漏和防止空气的
漏入,从而减小漏汽损失,提高机组的 效率。
1
3、分类
(1)根据装设部位不同可分为:轴端汽 封(简称轴封)、隔板汽封和通流部分 汽封。(反动式汽轮机还有平衡活塞汽 封)
(2)低压部分轴封每侧都是三段构成二个 腔室。最外侧腔室向外侧抽汽-气;内侧腔 室向内送汽。
(3)轴封汽源为辅助蒸汽和低再热蒸汽 (有的机组还设有主蒸汽)。
21
(3)在任何运行方式下汽封密封用蒸汽 的调节都是全自动的——既可以自动维持 母管压力在一定范围内。
为此该系统设有三个压力调节站来维持 供汽压力:高压供汽即低再压力调节站、 辅助汽源压力调节站、溢流泄压压力调 节站。
2、轴封有哪些特点?什么是轴封系统? 考虑现代汽轮机的轴封系统采用自密封 的原因。
汽轮机的工作原理培训(PPT 59页)
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凯迪12MW汽轮机转子临界转速:1533.5转/分 凯迪30MW汽轮机转子一阶临界转速: 2536rpm;二阶临界转速:5845rpm
2)转子临界转速的安全校核 • 汽轮机升速过程中迅速平稳地通过临界转速。 • 临界转速与正常工作转速之间错开一定范围。 刚性转子——一阶临界转速高于正常工作转速
的转子。
横销:引导汽缸沿横向滑动,并在轴向起 定位作用。
纵销:引导轴向滑动。纵销与横销中心线 的交点为膨胀的固定点,称为“死点”。
立销:引导汽缸沿垂直方向膨胀,并与纵 销共同保持机组的轴向中心不变。
角销:也称为压板,作用是防止轴承座与 基础台板脱离。
三、汽封
1、作用:减小漏汽损失。 根据装设部位不同,汽封可分为:
静止部分(静子):汽缸、 隔板、轴承和汽封
一、转子 1.转子的结构
2、转子的临界转速 1)定义。在汽轮发电机组启动和停机过程中,
当转速达到某些数值时,机组发生强烈振动, 而越过这些转速后,振动便迅速减弱。这些 机组发生强烈振动时的转速称为转子的临界 转速。
转子有无穷多个临界转速,分别称为一阶、二 阶、三阶、…临界转速。
润滑油; 3)两表面间要有相对运动,且运动方向
是使润滑油从楔形间隙的宽口流向窄口。
2、轴承的结构 1)支持轴承 作用:承担转子的重量及转子不平衡质量
产生的离心力;确定转子的径向位置。
形式:
(1)圆筒形轴承 (2)椭圆形轴承 (3)三油楔轴承 (4)可倾瓦轴承
2)推力轴承 作用:承受转子上未平衡的轴向推力,
凯迪12MW汽轮机部分保护值: ETS超速动作:3270r/min 危急遮断器动作转速:3270—3330r/min 轴向位移停机保护值:+1.3或-0.7 mm (
汽机培训教材汽封系统
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GLAND SEAL SYSTEM
喀北电站汽机资料
在汽轮机转子穿过外缸的部位,必须采取措施用以防止外部空气 漏入汽缸,从而影响排汽缸的真空,同时也必须防止汽缸内蒸汽 漏出汽缸,漏入前轴承箱容易造成油中带水,漏至汽机房破坏汽 机房环境。汽轮机的汽封系统就是为了完成这一功能而设置的。
喀北电站汽机资料
喀北电站汽机资料
随着机组负荷的不断提高,高中压缸两端的压力逐渐增加,但因 “C”腔室与2号低压加热器(JD2)相连,所以高中压汽封的“A”腔 室始终保持送汽状态;由于低压缸压力仍保持一定的真空状态, 所以低压汽封的“A”腔室始终保持送汽状态。当除氧器能供汽时, 则切到正常运行系统,即由除氧器来供汽(见图2)。
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).
11-3汽轮机本体隔板套汽封教资特选
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高级教育
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(a )发高电级教机育端轴端汽封;(b )调速器端轴端汽1封9
轴封
高级教育
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高压转子轴封
高级教育
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高压转子轴封
高级教育
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低压转子轴封
高级教育
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轴封环
高级教育
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二、隔板(或静叶环)汽封
作用
冲动式汽轮机隔板前后压差大,而隔板与主轴之间又 存在着间隙,因此必定有一部分蒸汽从隔板前通过间 隙漏到隔板后面与叶轮之间的汽室里。由于这部分蒸 汽不通过喷嘴,同时还会恶化蒸汽主流的流动状态, 因此形成了隔板漏汽损失。为减少该损失,必须将间 隙设计得小一点,故设有隔板汽封,通常隔板汽封间 隙为0.6mm左右,汽封片一般较多。隔板汽封环装在 隔板体内圆的汽封槽中,汽封采用梳齿式。 反动式汽轮机无隔板结构,只有单只静叶环结构,静 叶环内圆处的汽封称为静叶环汽封,隔板汽封和静叶 环汽封统称为静叶汽封。
内汽封;用螺栓固定在外缸端面的汽封称为外汽封。内汽封体上装有2个汽封环,
形成轴封的第1段,各环由8块扇形体组成。而在外汽封体上装有2个汽封环,形
成轴封的第2段和第3段,外汽封环由4块扇形体组成,高中压缸调速器端轴封分
成3段,构成“X”、“Y”两个腔室。每个汽封环上装有12片高低交错排列的
汽封片,共计48片。径向间隙A=0.5mm±0.05mm ,B=0.5mm±0.05mm,
结构图
高级教育
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高级教育
36
当蒸汽漏入蜂窝带时,在每个蜂窝腔内会产生蒸汽涡流和屏障,从
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七 .转子和叶片
调节级动叶片 调节级叶片工作在高温高压区域,在设
计工况下,调节级的焓降和内功率往往 是汽轮机高、中压各级中最大的。调节 级叶片承受的汽流作用力非常大,汽流 对叶片产生弯应力的同时还对叶片产生 振动应力。当汽轮机在额定参数下带部 分负荷运行时,若此时采用喷嘴调节, 调节级的焓降就会更大,部分进汽度又 小,每个受力叶片上的弯应力和振动应 力都远远大于额定工况下的应力值。因 此,本机组调节级为保证叶片所需的强 度和刚度,采用既宽又厚的叶型,叶顶 为双层围带,即与叶片整体加工的围带 之上又铆接了一层围带,并将4只叶片 连接成叶片组,采用菌型叶根且尺度较 大。这样的结构设计不仅叶片的强度很 高,同时由于叶片较短,叶型宽厚,叶 根尺寸大,叶顶围带牢固,使得叶片的 刚度也很高,这就能极大地提高叶片固 有振动频率,在运行中避开共振。
项
目
单位
数据
1 机组型式
超超临界、一次中间再热、四 缸、四排汽、单轴、凝汽式
2 汽轮机型号
CLN1000-25.0/600/600
3 THA工况
Hale Waihona Puke MW10004 额定主蒸汽压力
MPa
25
5 额定主蒸汽温度
℃
600
6 额定再热蒸汽进口温度
℃
600
7 主蒸汽额定进汽量
t/h
约2740
8 额定排汽压力
MPa
967 381.0×254.0
DTP 406.4×254.0
DTP
435
高压缸结构
三 .汽缸结构和支撑
功率 MW
转速 rpm
主蒸汽压力 MPa 主蒸汽温度 ℃ 再热蒸汽温度 ℃
轴承跨距 mm 通流级数 平均根径 mm 3#轴承尺寸D×L
汽轮机培训教材
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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。
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430 428 521
433 432 463 431
P
434 435
23
466 424
421
491 545
34
546
接至热井底部凝泵入口管
429
励侧
发电机冷氢温度继电器 发出氢气温度高报警 5
H2汇流排 CO2汇流排
高压区 低压区
低压区 高压区 汽端
5
56 7 8
六、轴承和轴承座 七、盘车装置 八、滑销系统
九、发电机 1、概述 2、机座 3、冷却
25 定子出水温度高报警(85℃) 定子进水温度高报警(53 ℃) 24 信号送至ATC
TE
励端
定子线圈
汽端
512
P
发电机氢水差压低 报警开关(0.035MPa)
554 400
JV
FV B
499
安全阀压力 整定为0.035MPa
103
H2汇流排
N2汇流排
4、端盖与轴承
热导分析仪 压力变送器
纯度指示
1 2
1 2 3
1A 2A
湿度仪
25 26 32
浮子检漏 仪C
19 22 24
浮子检漏 仪B
29 28
浮子检漏 仪E
压力指示
17 16
浮子检漏 仪A
31
13 14
浮子检漏 仪D
取样系统
27 21
23
30
18
15
34 33
整定压力调节器G时用的排汽阀
压力调节器G 整定压力0.7MPa
10C 9B
10B
P
整定压力0.7MPa
压力调节器A
汽轮机的工作原理培训.pptx
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负为反向)
润滑油压低停机保护:0.03MPa 轴承回油温度停机值:75 ℃ 轴瓦温度停机值:110 ℃ 凝汽器真空低停机值:-0.061MPa
转速之差与额定转速之比的百分数。
n1 n2 100%
n0
速度变动率过大、过小,机组工作稳 定性较差。
速度变动率一般取3%~6%。
(三)迟缓率
1.定义 —— 在同一功率下因迟缓而出现的最大
转速变动量与额定转速的比值百分数
n 100%
n0 2.迟缓对机组运行的影响
单机运行机组,引起转速摆动;
并网运行机组,引起功率飘移;
降低调节灵敏度。
三、危急保护系统
1、电气危急保护系统 1)自动停机危急遮断系统(AST)。 当发生异常情况时,关闭所有进汽阀,立即
停机。 2)超速保护系统(OPC)。 当机组转速达到103%n0时,暂时关闭调节阀
。 2、机械超速危急遮断系统
汽轮机的主要保护:
1)超速保护。 2)轴向位移保护。 3)轴承供油低油压保护。 4)轴承回油油温高保护。 5)凝汽器低真空保护。 6)轴承振动高保护。
之间通常通过法兰螺栓连接。
3、滑销系统 作用:1)保证汽缸受热或冷却后按一
定方向膨胀或收缩;
2)保持汽缸与转子中心一致。 组成:由横销、纵销、立销等。
横销:引导汽缸沿横向滑动,并在轴向起 定位作用。
纵销:引导轴向滑动。纵销与横销中心线 的交点为膨胀的固定点,称为“死点”。
立销:引导汽缸沿垂直方向膨胀,并与纵 销共同保持机组的轴向中心不变。
级:由一列静叶栅和与它配合的动叶栅组成的汽 轮机的基本工作单元 根据结构,级分为:单列级、双列级、多列级
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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
21
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
19
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
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隔板
23
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
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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。