3.4辅助系统、防进水保护

1、热工保护,第二章,锅炉机组的热工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,第三章,汽轮机组的热工保护,监测与保护项目,?,?,?,?,?,(1),轴向位移监测与保护；,?,(7),汽轮机进水保护；,防进水,(8),高压加热器水位监测与保护；,(2),缸胀、胀差监测与保护；,?,(3),转速监测与超速保护；,?,(9),轴承温度监测与保护；,(4),汽轮机振动监测与保护；,?,(10),推力瓦温度监测与保护；,辅助系统,(5),主轴偏心度监测与保护；,?,(11),凝汽器真空监测与保护；,TSI,?,(6),汽缸热应力监测；,?,(12),润滑油压、油位及油温监测与保护,热工保护,第二章,锅炉机组的热

2、工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,第七节,汽轮机组的其他热工保护,?,一、轴承安全监测与保护,1.,汽轮机轴承故障的危害,2.,润滑油温监测,3.,轴承、推力瓦温度监测,4.,润滑油压的监测与保护,?,?,二、凝汽器真空监测与保护,三、汽轮机防进水保护,热工保护,第二章,锅炉机组的热工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,1.,汽轮机轴承故障的危害,?,汽轮机轴承包括支持轴承和推力轴承。,支持轴承,用于支撑转子，并保持转子的转动中心与汽缸的中心一致。,推力轴承,用于承受转子的轴向推力，保持转子在汽缸内的相对位置，使,汽轮机的动、静部分保持适当间隙，防止动、静部件发生摩擦、碰撞。,?,汽轮机是

3、高速旋转机械，为减小轴颈与轴承的摩擦并产生大量热量，必须向,轴承连续提供一定压力、温度的专用润滑油。在轴颈与轴承之间形成油膜，,防止直接发生金属摩擦；同时将热量带走，冷却轴承，防止因轴承内温度过,高而造成烧毁轴瓦的事故。,当油膜出现不稳定或被破坏乃至汽轮机轴承发生,烧瓦事故时，轴承润滑油温、推力瓦温度和轴承温度将迅速升高。,?,大型汽轮机组均装设,轴承温度,、,推力瓦温度,、,润滑油压,以及,润滑油温,、,润滑,油油箱油位,监测与保护装置，作为紧急停机保护条件。,热工保护,第二章,锅炉机组的热工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,2.,润滑油温监测,?,润滑油温监测包括,冷油器出口温度,：应保

4、持在,35,45,轴承的回油温度,：应低于65。,?,危害,如果润滑油温度过高，会使油的粘度降低，引起油膜不稳定或破坏；如,果润滑油温过低，则不能建立起正常的油膜。,这两种情况都会引起汽轮机组振动增大，甚至发生轴承烧瓦事故。通过,监测轴承回油温度，可以监视轴承的工作状态。,?,造成轴承回油温度升高的原因,转子轴向推力增大,发生轴承烧瓦事故；,冷油器发生故障。,?,监测系统：一般常用铠装热电偶或热电阻测温，当被测温度超出规定范围时，,监测装置发出报警信号，以采取相应措施，防止发生烧瓦事故或防止事故进,一步扩大。,热工保护,第二章,锅炉机组的热工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,3.,轴承、推力

5、瓦温度监测,?,目的：监视轴承的工作状态，防止轴承、轴瓦温度过高，造成,支持轴承和推力轴承烧毁事故。,?,监测系统：,支持轴承,，在每个支持轴承上都装有测温元件,推力轴承,，一般只监测推力瓦的温度。,常用测温元件有铜电阻、铂电阻或热电偶。,测温信号一般送到数字巡回检测仪或巡回报警仪上，进行显,示或报警,热工保护,第二章,锅炉机组的热工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,4.,润滑油压的监测与保护,?,监测目的,正常运行时，由汽轮机主轴带动的离心式主油泵为各轴承提供润滑用油。,为保证轴颈、轴瓦之间能建立良好的油膜，并保证有足够的流量来冷却,各轴瓦，润滑油压必须保持一定的压力。,润滑油压过低，将使

6、各轴瓦的油膜受到破坏，甚至导至轴颈和轴瓦之间,干摩擦，支持轴瓦和推力轴瓦的乌金瓦面熔化，汽轮机轴向位移增大，,动、静部分发生摩擦和碰撞，造成严重损坏机组的事故。为了防止此类,事故的发生，汽轮机必须装设低油压保护装置。,?,监测装置,电接点压力表,润滑油压控制器,波纹管式压力继电器,压力开关等,?,润滑油压低保护系统,热工保护,第二章,锅炉机组的热工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,润滑油压,润滑油压,润滑油压低,值,低,值,低,值,启动备用交流润滑油泵,?,启动备用,直流润滑油泵,关闭主汽门,停止盘车,保护条件,N300-165,565,565,型汽轮机,润滑油压低于,0.08MPa,时，发

7、出润滑油压低报警信号；,低于,0.055MPa,时，启动交流备用油泵；,低于,0.04MPa,时，启动直流润滑油泵；,低于,0.02MPa,时，停机。,N200-130,535,535,型汽轮机,润滑油压低于,0.05MPa,时，启动交流备用油泵；,低于,0.04MPa,时，启动直流润滑油泵；,低于,0.03MPa,时，停机。,热工保护,第二章,锅炉机组的热工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,第七节,汽轮机组的其他热工保护,?,?,一、轴承安全监测与保护,二、凝汽器真空监测与保护,1.,凝汽器设备的任务及工作原理,2.,凝汽器真空下降的原因及危害,3.,真空的监测与保护,4,、监视凝汽器真空

8、的方法,?,三、汽轮机防进水保护,?,1,、凝汽器设备的任务：,热工保护,第二章,锅炉机组的热工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,在汽轮机排汽口建立和维持规定的真空度；,将汽轮机的排汽凝结成洁净的凝结水。,?,2,、凝汽器设备的工作原理：由于蒸汽凝结成水时体积骤然缩小，所以凝汽,器内会形成高度真空，同时再用空气泵不断地将漏入凝汽器的空气抽走，,以免漏入凝汽器的不凝结的空气逐渐聚集，使凝汽器内压力升高。,?,3,、凝汽器真空下降的原因,(1),循环水泵发生故障，使冷却水量减少或中断；,(2),抽气装置发生故障，不能正常抽气；,(3),凝汽器水位升高，淹没了部分铜管和抽气口；,(4),凝汽器铜管

9、脏污，使传热效率降低或铜管堵塞；,(5),真空系统不严密，漏入空气等。,?,4,、真空的监测与保护：,热工保护,第二章,锅炉机组的热工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,由于凝汽器真空下降时往往不宜立即找到原因，且下降速度较快，易造,成严重事故，所以必须设置真空低保护装置。,以,300MW,机组为例，凝汽器真空下降的处理过程为：,正常运行时，真空应大于,90kPa,；,降至,86kPa,时，发出预报报警信号；,若继续下降，应启动备用循环泵和备用抽气器；,降至,86kPa,时，应减负荷：每降,1.3kPa,，减负荷,30MW,降至,70kPa,，减负荷至,0,；,降至,63kPa,时，发出危险信

10、号，立即关闭主汽门和抽气逆止门，实现,紧急停机。,当凝汽器真空降至危险值，而低真空保护装置不动作，则排汽压力进一,步上升。当排汽压力大于,2,4kPa,表压力时，凝汽器上的薄膜式安全门,被冲开，汽轮机向外排汽，避免凝汽设备因低压缸排汽温度和压力上升,而损坏。,热工保护,第二章,锅炉机组的热工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,?,5,、监视凝汽器真空的方法：,1,、汞柱式真空表。汞柱高度可直接指示凝汽器真空大小；,2,、触电式真空表。除指示功能外，能根据设定值进行触发报警；,3,、指示式真空表。用来监视凝汽器真空。,4,、指示记录信号真空表。由真空变换器转换为电信号，由电子电位,差计指示和记录

11、，带有信号接点，能根据设定值进行触发报警；,5,、金属波纹管式真空低保护装置。只作保护使用。,6,、压力控制器式真空保护装置。由两个组成，一个发真空下降报警,信号，另一个用作发真空低保护停机信号。,热工保护,第二章,锅炉机组的热工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,第七节,汽轮机组的其他热工保护,一、轴承安全监测与保护,二、凝汽器真空监测与保护,三、汽轮机防进水保护,1,、进水事故的危害与原因,2,、冷再热蒸汽管道系统,3,、再热减温器系统,4,、给水加热器和抽汽系统,?,?,?,热工保护,第二章,锅炉机组的热工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,1,、进水事故的危害与原因,?,原因：造成汽轮

12、机进水、进冷蒸汽的原因是多方面的，如设计,缺陷、运行操作不当、安装维修不当、对相关参数没有监测手,段或监测不当等。,?,危害：,(1),叶片的损伤和断裂,(2),动静部件摩擦、碰撞,(3),引起金属产生裂纹,(4),使阀门与汽缸的结合面漏汽,(5),推力瓦烧毁,热工保护,第二章,锅炉机组的热工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,任何和汽轮机连接的接口都有可能造成汽轮机进水，它可,能是从外部设备而来或者是蒸汽凝结聚积的水，主要包括以下,系统：,主蒸汽管道和疏水系统；,再热蒸汽管道和疏水系统；,再热减温系统；,汽轮机抽汽管道和疏水系统；,给水加热器管道和疏水系统；,汽轮机疏水系统；,汽轮机汽封管道

13、和疏水系统；,主蒸汽减温器喷水系统；,除氧器系统。,热工保护,第二章,锅炉机组的热工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,2,、冷再热蒸汽管道系统,?,?,再热喷水减温器的喷水装置或给水加热器漏入汽轮机,措施：,疏水罐,二个水位开关,疏水管道,自动驱动疏水阀,热工保护,第二章,锅炉机组的热工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,3,、再热减温器系统,?,?,再热喷水减温器的过量喷水形成积水进入汽轮机,措施：,喷水控制阀,动力驱动闭锁阀,手动操作疏水阀,流量指示表,热工保护,第二章,锅炉机组的热工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,4,、给水加热器和抽汽系统,?,?,正常水位：正常疏水,高水位报警：打开事故疏水,?,高,-,高水位报警：关闭上级加热器的正常疏水阀,关闭抽汽逆止阀，或将加热器解列,热工保护,第二章,锅炉机组的热工保护,沈阳工程学院,动力系,崔长春,5,、国外汽轮机进水的诊断技术,?,(1),热电偶监测方法,根据两个热电偶测出的温度差来,检测汽轮机是否有水,?,?,(2),有源声探测传感器,根据超声听音原理,(3),电子液位系统,跟踪液位的变化,我国也非常重视汽轮机进水的诊断技