2013新学员入厂汽机专业培训资料

1、大家好，我今天主要给大家讲一讲电厂汽轮机运行的入门知识, 以后如果有人到发电部工作，我再给大家按系统做详细讲解。先对汽轮机的工作建立一个感性认识，并以此了解各系统的汽轮 机工作当中的作用，然后一个一个的学习系统，并同时学习系统中的 设备构造、使用方法，相应的对有关的理论知识、热力知识温习也好、 再学习也好，总之不要简单的只是看系统，而是要全面的结合系统中 的设备、热力知识、理论知识来学习，这样看似麻烦，其实最有效。待到全部学习完，真正掌握后，就是融会贯通，所有系统作为一 个整体在进行学习，此时要结合启机、停机等启停操作一块来学，即 了解各系统相互作用、操作方法，又加深了各系统在机组运行中的重

2、要性等认识，待这些都熟悉后，然后就是事故处理学习，总之在这一阶段一定 不要孤立的看待某个系统，一定要融会贯通，考虑问题时要想到系统 间的相互影响，这个时期也是锻炼自己培养一个良好的思维方式， 对 问题的判断、分析方法。最后就是实际上岗自己开干了啊。 在工作中要牢记，实际和理论 相结合，既不要想当然，也不要太教条，凡是最好是理论、实际相结 合才好，因为书上的东西不是针对你的工作写的，所以不能都适用， 只是一个原则方向，但是实际也不是没有理论指导的， 毕竟都是根据那些理论上的知识设计出来的东西，所以要多动脑筋，灵活运用，再有一些实践经验必须要靠自己针对所用设备来摸索才行的，比如调整这些，有些是要靠

3、自己的手感啊，还有监盘时对于异常要敏感，不要 忽视，一定要搞清楚其原因，对于平时的参数多看就会形成一个定式， 只要稍有不对，就能感觉出来，呵呵，也是条件反射把，其实这也不 累，只要刚开始真正掌握了，以后不用老是看的，时不时扫一眼就行， 因为参数对不对，一眼就够了，已经有条件反射了嘛！还有对于别的 专业知识必须要有一定的了解才行， 要不有些事不是很明白的，更重 要的是了解这些对于自己在工作中对于操作、 调整的预见性判断很有 帮助，等你凡事都能遇见其后面将要发生的事情， 那你就是个高手了 啊！预见性，也就是准确的判断和分析能力，是汽机运行的高境界， 当然这需要深厚的理论基础和丰富的经验积累！第一部

4、分：火力发电厂的生产过程1、 热力系统图生产过程：给水在锅炉中吸收燃料燃烧时放出的热量， 产生具有一定压力和 温度的蒸汽，这种高温高压的蒸汽经管道送入汽轮机，在汽轮机内膨 胀做功，使汽轮机转子旋转。汽轮机转子带动发电机转子一同高速旋 转，从而发出电来。可以看出，火力发电厂生产过程实质，就是实现能量转变，即在 锅炉设备中把燃料的化学能转变为蒸汽的热能； 在汽轮机内把蒸汽的 热能转变成汽轮机转子旋转的机械能；在发电机内把旋转的机械能转 变成电能。这些转变连起来就是：燃料化学能一一热能一一机械能一 一电能。高温高压蒸汽在汽轮机内膨胀做功后， 压力和温度降低，由排汽 口排入凝汽器并被冷却水冷却，凝结成

5、水。凝结水集中在凝汽器下部 由凝结水泵打至低压加热器和除氧器，经除氧后由给水泵将其升压， 再经高压加热器加热后送入锅炉。 在火力发电厂中，送给锅炉的水称 为给水。目前，国内大多数火力发电厂，都是燃煤发电厂。在燃煤发电厂中，煤被制成煤粉后送入锅炉炉膛燃烧，放出热量，燃烧产生的烟气 经除尘后排入大气，灰渣排到灰场或做为砖厂或公路铺路用。发电机发出电能，除电厂消耗外，都经变压器升高电压后通过高 压配电装置和输电线路向外送出。为了提高电厂的热效率，现代大型汽轮机组都采用了给水回热循 环和再热循环。在下一部分我还会详细讲解。汽水系统中的蒸汽和凝结水，经过许多管道、阀门和设备，难免 产生泄漏等各种损失，因

6、此必须不断地向系统补充经过化学处理的合 格水。一般高参数机组对水质要求高，补给水为除盐水，补入凝汽器 中。2、汽轮机设备组成情况：主机：汽轮机设备主要由汽轮机主机及其辅助设备组成。汽轮机是火力发电厂的关键设备之一，它的任务是将蒸汽的热能转变为汽轮 机转子旋转的机械能。如图所示，蒸汽进入汽轮机，先经过喷嘴，使 压力和温度降低，流速增加，蒸汽的热能转变为高速动能，这种高速 汽流冲动叶片，带动汽轮机转子旋转，将蒸汽的高速动能转变为转子 旋转的机械能。在汽轮机内做完功的蒸汽，排入凝汽器。汽轮机的功率用 KW或MW麦示，1KW/H表示一度电，1MW麦示 1000KW我厂现在的30万K惭口 60万KW机组

7、，就表示一小时满发的 话是 30Wg 60WS 电。汽轮机的辅助设备主要有凝汽器、高低压加热器、除氧器、给水 泵、循环水泵、凝结水泵等。凝汽器的作用是把汽轮机排出的乏汽凝结成水，在汽轮机排汽口建立并保持高度的真空。高、低压加热器是 用汽轮机中间不同压力的抽汽来加热供给锅炉的给水， 这就避免了部 分蒸汽在凝汽器中的热量损失，提高了机组的效率。有回热加热系统 的汽轮机具排汽量减少了 1/3发电煤耗可降低13溢右。除氧器的任 务是将送给锅炉的水进行除氧，除去溶解在给水中的气体，以防止氧 气对锅炉、汽轮机及其管道腐蚀。给水泵的作用是把除氧器贮水箱内 除过氧的给水送入锅炉。循环水泵的作用是把除氧器贮水箱

8、内除过氧 的给水送入锅炉。循环水泵的任用是向凝汽器提供冷却汽轮机排汽的 冷却水。而凝结水泵的作用是抽出凝汽器中的凝结水， 并将其输到除 氧器。凝结水在除氧器中经过除氧后用作锅炉的给水。第二部分：基础知识1 .什么叫工质？火力发电厂采用什么作为工质？工质是热机中热能转变为机械能的一种媒介物质（如燃气、蒸汽等），依靠它在热机中的状态变化（如膨胀）才能获得功。为了在工质膨胀中获得较多的功，工质应具有良好的膨胀性。在 热机的不断工作中，为了方便工质流入与排出，还要求工质具有良好 的流动性。因此，在物质的固、液、气三态中，气态物质是较为理想 的工质。目前火力发电厂主要以水蒸气作为工质。2、什么叫朗肯循环

9、？朗肯循环是通过哪些热力设备实施的？各 设备的作用是什么?以水蒸气为工质的火力发电厂中，让饱和蒸汽在锅炉的过热器中进一步吸热，然后过热蒸汽在汽轮机内进行绝热膨胀做功，汽轮机排汽在凝汽器中全部凝结成水。并以水泵代替卡诺循环中的压缩机使凝 结水重又进入锅炉受热，这样组成的汽-水基本循环，称之为朗肯循 环。影响朗肯循环效率的因素有哪些？从朗肯循环效率公式 刀=(hl h2) / ( hl -h21)或以看出 刀取决于过热蒸汽给hl,排汽给h2以及凝结水给h21，而hl由过 热蒸汽的初参数pl、t1决定。hl和h21都由参数p2决定，所以朗 肯循环效率取决于过热蒸汽的初参数 p1、t1和终参数p2。毫

10、无疑问：初参数(过热蒸汽压力，温度)提高，其他条件不变， 热效率将提高，反之，则下降；终参数(排汽压力)下降，初参数不 变，则热效率提高，反之，则下降。朗肯循环的主要设备是蒸汽锅炉、 汽轮机、凝汽器和给水泵四个 部分。.锅炉：包括省煤器、炉膛、水冷壁和过热器，其作是将给水 定压加热，产生过热蒸汽，通过蒸汽管道，送入汽轮机。.汽轮机：蒸汽进入汽轮机绝热膨胀做功将热能转变为机械能。.凝汽器：作用是将汽轮机排汽定压下冷却，凝结成饱和水， 即凝结水。.给水泵：作用是将凝结水在水泵中绝热压缩，提升压力后送回锅炉2 .何谓工质的状态参数？常用的状态参数有几个？基本状态参 数有几个？描述工质状态特性的物理量

11、称为状态参数。 常用的工质状态参数 有温度、压力、比容、始、嫡、内能等，基本状态参数有温度、压力、 比容。3 .什么叫温度、温标？常用的温标形式有哪几种？温度是衡量物体冷热程度的物理量。对温度高低量度的标尺称为 温标。常用的有摄氏温标和绝对温标。摄氏温标。规定在标准大气压下纯水的冰点为 0C,沸点为 100C,在0c与100c之间分成100个格，每格为1C,这种温标为 摄氏温标，用C表示单位符号，用t作为物理量符号。绝对温标。规定水的三相点（水的固、液、汽三相平衡的状态 点）的温度为273.15K。绝对温标与摄氏温标的每刻度的大小是相等 的，但绝对温标的 0K,则是摄氏温标的273.15 Co

12、绝对温标用 K 作为单位符号，用T作为物理量符号。摄氏温标与绝对温标的关系为 t =T- 273.15 C。4 .汽轮机工作的基本原理是怎样的？汽轮机发电机组是如何发 出电来的?具有一定压力、温度的蒸汽，进入汽轮机，流过喷嘴并在喷嘴内 膨胀获得很高的速度。高速流动的蒸汽流经汽轮机转子上的动叶片做 功，当动叶片为反动式时，蒸汽在动叶中发生膨胀产生的反动力亦使 动叶片做功，动叶带动汽轮机转子，按一定的速度均匀转动。这就是 汽轮机最基本的工作原理。从能量转换的角度讲，蒸汽的热能在喷嘴内转换为汽流动能， 动 叶片又将动能转换为机械能，反动式叶片，蒸汽在动叶膨胀部分，直 接由热能转换成机械能。汽轮机的转

13、子与发电机转子是用联轴器连接起来的， 汽轮机转子 以一定速度转动时，发电机转子也跟着转动，由于电磁感应的作用， 发电机静子线圈中产生电流，通过变电配电设备向用户供电。5 .什么是冲动式汽轮机？冲动式汽轮机指蒸汽主要在喷嘴中进行膨胀，在动叶片中蒸汽不 再膨胀或膨胀很少，而主要是改变流动方向。现代冲动式汽轮机各级 均具有一定的反动度，即蒸汽在动叶片中也发生很小一部分膨胀， 从 而使汽流得到一定的加速作用，但仍算作冲动式汽轮机。6 .什么是反动式汽轮机？反动式汽轮机是指蒸汽在喷嘴和动叶中的膨胀程度基本相同。 此 时动叶片不仅受到由于汽流冲击而引起的作用力， 而且受到因蒸汽在 叶片中膨胀加速而引起的反

14、作用力。由于动叶片进出口蒸汽存在较大压差，所以与冲动式汽轮机相比，反动式汽轮机轴向推力较大。因此 一般都装平衡盘以平衡轴向推力。7 .什么是凝汽式汽轮机？凝汽式汽轮机是指进入汽轮机的蒸汽在做功后全部排入凝汽器， 凝结成水全部返回锅炉。进入汽轮机的蒸汽，对于一般中压机组来说，每1kg蒸汽含热量 约3223kJ,这些热量中只有837 kJ左右是做了功的，凝结水中约有 126 kJ热量，约2240 kJ热量是被冷却排汽的冷却水带走了，这是 一个很大的损失。对于高压汽轮机，由于进汽含热量大些（约3433 kJ 左右），可用的热量相对来说要大些，但损失仍很大。为了减少这些 损失，采用带回热设备的凝汽式汽

15、轮机，就是把进入汽轮机做过一部 分功的蒸汽抽出来，在回热加热器内加热锅炉的给水，使给水温度提 高，节约燃料，提高经济性。8、什么叫绝对压力、表压力？两者有何关系？答：容器内工质本身的实际压力称为绝对压力，用符号 P表示。 工质的绝对压力与大气压力的差值为表压力， 用符号Pg表示。因此, 表压力就是我们表计测量所得的压力，大气压力用符号 Pa表示。绝 对压力与表压力之间的关系为：P=Pg+Pa或Pg=P-Pa。9、什么叫真空和真空度?答：当容器中的压力低于大气压时，低于大气压力的部分叫真空。 用符号Pv表示。其关系式为：Pv=Pa-P。发电厂有时用百分数表示真 空值的大小，称为真空度。真空度是真

16、空值和大气压力比值的百分数，=Pv/Pa *100%。10、我公司300MM轮机型式和600MM轮机型式：300MM轮机型式：亚临界、一次中间再热、单轴、两缸、两排 汽、反动、凝汽式汽轮机。600MM轮机型式：超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排 汽、双背压、凝汽式汽轮机。水的临界点是22.129MPA 374.15度，在这种工况下，水的状态 参数达到临界点时，在饱和水和饱和蒸汽之间不再有汽水共存的二相 区存在，即液体的密度和它的饱和汽密度相等，且汽化潜热为零。11 .什么叫给水回热循环？采用给水回热循环的意义是什么？把汽轮机中部分做过功的蒸汽抽出， 送入加热器中加热给水，这 种循环叫给水回

17、热循环。采用给水回热加热以后，一方面从汽轮机中间部分抽出一部分蒸 汽，加热给水提高了锅炉给水温度。这样可使抽汽不在凝汽器中冷凝 放热，减少了冷源损失。另一方面，提高了给水温度，减少给水在锅 炉中的吸热量。因此，在蒸汽初参数、终参数相同的情况下，采用给水回热循环 的热效率比朗肯循环热效率高。一般回热级数不止一级，中参数的机组，回热级数 34级；高 参数机组67级；超高参数机组不超过89级。12 .什么叫再热循环？采用中间再热循环的目的是什么？再热循环就是把汽轮机高压缸已经做了部分功的蒸汽再引入锅 炉的再热器，重新加热，使蒸汽温度又提高到初温度，然后再引回汽 轮机中、低压缸内继续做功，最后的乏汽排

18、入凝汽器的一种循环。采用中间再热循环的目的有两个：降低终湿度：由于大型机组初压的提高，使排汽湿度增加，对 汽轮机的末几级叶片侵蚀增大。虽然提高初温可以降低终湿度，但提 高初温度受金属材料耐温性能的限制， 因此对终湿度改善较少；采用 中间再热循环有利于终湿度的改善，使得终湿度降到允许的范围内， 减轻湿蒸汽对叶片的冲蚀，提高低压部分的内效率。提高热效率：采用中间再热循环，正确的选择再热压力后，循 环效率可以提高4%r-5%13 .汽轮机为什么必须有保护装置？为了保证汽轮机设备的安全，防止设备损坏事故的发生，除了要 求调节系统动作可靠以外，还应该具有必要的保护装置，以便汽轮机 遇到调节系统失灵或其他

19、事故时，能 及时动作，迅速停机，避免造成 设备损坏等事故。保护装置本身应特别可靠，并且汽轮机容量越大，造成事故的危 害越严重，因此对保护装置的可靠性要求就越高。14 .凝汽器由哪些设备组成？汽轮机凝汽设备主要由凝汽器、循环水泵、抽气器、凝结水泵等 组成。一公司300MVWI组冷水塔：淋水面积：5500-6000m2塔顶标高： 115m二公司600MVWI组冷水塔：淋水面积：9000m塔顶标高：148m15 .凝汽设备的作用是什么？凝汽设备的作用是： 凝汽器用来冷却汽轮机排汽，使之凝结为水，再由凝结水泵 送到除氧器，经给水泵送到锅炉。凝结水在发电厂是非常珍贵的，尤 其对高温、高压设备。因此在汽轮

20、机运行中，监视和保证凝结水是非 常重要的。 在正常运行中凝汽器有除气作用，能除去凝结水中的含氧， 从而提高给水质量防止设备腐蚀。16 .凝汽器的工作原理是怎样的？凝汽器中真空的形成主要原因是由于汽轮机的排汽被冷却成凝结水，其比容急剧缩小。如蒸汽在绝对压力4kPa时蒸汽的体积比水的体积大3万多倍。当排汽凝结成水后，体积就大为缩小，使凝汽器 内形成高度真空。凝汽器的真空形成和维持必须具备三个条件： 凝汽器铜管必须通过一定的冷却水量。 凝结水泵必须不断地把凝结水抽走，避免水位升高，影响蒸 汽的凝结。抽气器必须把漏入的空气和排汽不凝结的气体抽走。17、除氧器的作用是什么？答：除氧器的作用就是除去锅炉给

21、水 中的氧气及其他气体，保证给水品质，同时它本身又是回热系统中的 一个混合式加热器，起到加热给水的作用。18、锅炉给水为什么要除氧？答：因为水与空气或某气体混合接 触时，就会有一部分气体溶解到水中去，锅炉给水也溶有一定数量的 气体，其中给水中溶解的气体中危害性最大的是氧气，它对热力设备造成氧化腐蚀，严重影响着电厂的安全经济运行。止匕外，在热交换设 备中存在的气体还会妨碍传热，降低传热效果，所以锅炉给水必须进 行除氧。19、汽轮机的油系统有什么作用？答：（1）机组各轴承供油，以便润滑和冷却轴承；（2）供给 调速系统和保护装置稳定充足的压力油，使它们正常工作； （3）供给 齿轮等传动机构润滑用油。

22、20、汽轮机滑润油供油系统主要有哪些设备组成？答：主油泵、 注油器、辅助润滑油泵、顶轴油泵、冷油器、滤油器、油箱、滤网等 组成。21、汽轮机真空下降有哪些危害？ 答：（1）排汽压力升高，可用 始降减小，不经济，同时使机组出力降低；（2）排汽缸及轴承座受热 膨胀，可能引起中心变化，产生振动；（3）排汽湿度过高可能引起凝 汽器铜管松弛，破坏严密性；（4）可能使纯冲动式汽轮机轴向推力增 大；（5）真空下降使排气的容积流量减小，对末几级叶片工作不利。 末级要产生脱流及旋流，同时还会在叶片的某一部位产生较大的激振 力，有可能损坏叶片，造成事故。答：火力发电厂中都采用多级抽汽回热， 这样凝结水可以通过各

23、级加热器逐渐提高温度。用抽汽加热凝结水和给水，可减少过大的温 差传热所造成的蒸汽做功能力损失。从理论上讲，回热抽汽越多，则热效率越高，但也不能过多，因为随着抽 汽级数的增多、热效率的增加量趋缓，而设备投资费用增加，系统复 杂，安装、维修、运行都困难。目前中、低压电厂采用3 5级抽汽，高压电厂采用7 8级回热抽汽。22、凝汽器的工作原理是怎样的？答：凝汽器中真空的形成主要原因是汽轮机的排汽被冷却凝结成水，其比热容急剧减小。如蒸汽在绝对压力4KPa时蒸汽体积比水大3万多倍，当排汽凝结成水，体积大为缩小，就在凝汽器中形成了高度真空。凝汽器内真空的形成和维持必须具备三个条件：(1) 凝汽器铜管必须通过

24、一定水量；(2) 凝结水泵必须不断地把凝结水抽走，避免水位升高，影 响蒸汽的凝结；(3)抽气器必须不断地把漏入的空气和排汽中的其他气体抽走。三期水塔148米，一二期水塔115米23,凝结水及补水系统的运行1) 凝结水系统是将汽轮机低压缸的排汽经凝汽器凝结在 热井中的凝结水输送至除氧器，供锅炉给水泵用水，同时还向低 旁、辅汽、轴封供汽减温器等提供减温水。2) 系统设两台100麻量的筒袋型立式五级离心式凝结水 泵，四台低压加热器，一台轴封冷却器，一台除氧器，一台300m3 的凝补水箱，和一台凝补泵。凝结水采用中压精处理装置。3) 轴封冷却器、#5、6低压加热器，精处理装置均设有各 自的凝结水旁路。

25、#7、8低压加热器设有公用的凝结水旁路。轴 封冷却器出口设有25%K定流量的凝结水再循环管至凝汽器。#7、 8低压加热器入口管道上设有主、副调节阀，用以调节除氧器水 位。4) 凝结水补水箱的水是来自化学的除盐水，配备的一台凝结水补水泵在机组启动时可以向凝汽器、锅炉、除氧器、闭式冷 却水系统补水。机组正常运行时，通过凝结水补水泵旁路管道靠 凝汽器负压向凝汽器补水。24 .主机润滑油系统的运行1) 汽机润滑油系统由主油泵、交流润滑油泵、交流事故油泵、直流润滑油泵、高压备用密封油泵、顶轴盘车装置、冷油器、 排烟系统、主油箱、射油器、油净化装置等组成，润滑油系统供 回油管采用套装管路。2) 汽机主轴驱

26、动的主油泵是蜗壳式离心泵，正常运行时，主油泵出口油管向#1、#2射油器、机械超速脱扣和手动脱扣总管、 高压密封备用油管供油。#1射油器出口向主油泵入口及低压密封 备用油管供油。#2射油器出口向润滑油系统供油。在机组启、停 时由交流润滑油泵经冷油器向润滑油系统供油。3) 本系统设有二台冷油器，一台正常运行，一台备用，可通过联程三通阀进行相互切换。系统设有自启动试验装置，在润 滑油系统油压低时联动交、直流润滑油泵。4) 油净化系统包括油净化装置及其与汽机主油箱、 脏净油箱相连的有关管道系统；油净化系统主要由输油泵、过滤油泵、 脱水泵、真空泵、电加热器、真空油箱及相关管道组成。25 .定子冷却水系统的运行1) 本汽轮发电机组采用水氢氢冷却方式，定子绕组为水冷却。系统主要由两台100%?量的定冷水泵、两台冷却器、两台过滤器、一个水箱、一台离子交换器与发电机定子线圈组成。2) 系统的正常补水由凝结水泵出口母管供给，经电磁阀、离子交换器后进入定冷水箱。正常运行时，为改善进入发电机定 子线圈的水质，将进入发电机总水量的5-10%的水，不断的经过离子交换器进行处理，然后回到水箱。水箱内充有氮气，氮气可 通过减压器自动补入水箱，水箱内氮