汽轮机技能培训

1、资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除汽轮机技能培训资料一、中小型电站汽轮机简介汽轮机作为一种原动机,它是在18世纪末期出现的，尽管在此之前已有各种汽轮机的雏形，但从1890年瑞典工程师拉伐尔制造出仅有5马力的汽轮机起，至今汽轮机制造业已有一百多年的历史.在这一百多年中，随着时间的推移，汽轮机制造业发展速度愈来愈快。现在，单机容量为1300MW的汽轮机已在美国投产。汽轮机制造业之所以能够迅速的发展，是因为它较之蒸汽机和内燃机有突出的优点。首先是汽轮机的热效率高。主要是进入汽轮机的蒸汽初参数一一汽温、汽压目前已高达超超临界，而凝汽式汽轮机的排汽压力又很低，一般为0。003MPa

2、,凝汽式汽轮机组综合热效率可达40%,供热机组综合热效率可达80%；其次，汽轮机是连续工作的回转机械，它可以具有较大的功率；再次，汽轮机运转平稳,事故率较低，一般可以保证34年大修一次，充分提高了设备利用率。正因为汽轮机有这些优点，所以被广泛用于拖动发电机、鼓风机、水泵以及用作船舶的动力机械。中小型电站汽轮机是无中间再热功率小于100MW单缸汽轮机的总称，其具有的快速负荷适应性、参数范围宽、投资小和启动灵活等特点，在企业自备电厂、余热回收、小型局域电网、热电厂得到广泛应用.中小型电站汽轮机进汽参数一般低于超高压等级、单缸、无中间再热，采用主蒸汽母管制。同时也造成了机组效率、自动化控制水平、可用

3、率低等缺点，同时也存在了机组的运行方式的优化，能有效提高机组效率的空间。资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除二、工业汽轮机简介（杭汽三系列）杭汽引进德国西门子技术制造的三系列工业积木块化反动式工业汽轮机（NK型，常压冷凝式汽轮机），同时杭汽还生产冲动式、反动式发电、工业汽轮机。工业汽轮机是工业企业中驱动用汽轮机与自备电站的发电用汽轮机的总称,即指除公用电站汽轮机和船舶推进汽轮机以外的各种类型汽轮机。工业汽轮机有以下特点：1、使用领域宽广，具有较大的变速范围，通常为额定转速的（一10%）（+15%）,特殊情况可达额定转速的（一40%）（+30%）。2、三系列汽轮机的转速范围为

4、300016000r/min,范围大，可用来直接驱动.3、适用于各种工作环境，满足防尘、防爆和防腐等的特殊要求。4、品种多、规格齐全，有不同的进、抽和排汽参数，不同的转速、功率，适合于不同的布置要求。5、适用于有较高自动化要求的工业流程。积木块工业汽轮机将汽轮机分为三个主要区段：进汽区段、中间区段和排汽区段，然后根据用户技术条件，通过热力计算和强度验算,将所需的不同规格的区段组合起来,再配上各相应的标准部套，即组合成满足用户需求的汽轮机装置。进汽区段：有调节系统，前轴承座以及包括速关阀、喷嘴室、调节级轮室和前汽封的外缸前部。进汽区段的部套尺寸的选择由新蒸汽参数和机组容量而定。中间区段：包括转子

5、、叶片和外缸的中间部分.中间区段的设计由选择的进汽区段和排汽区段以及汽轮机的转速而定。排汽区段：包括汽封、外缸后部和后轴承座。排汽区段分为背压式和凝汽式两种，背压排汽段的尺寸由排汽压力和排汽量而定；凝汽式排汽区段的尺寸由末级叶片的尺寸和强度而定.杭汽工业汽轮机（NK）采用上猫爪支撑、推拉杆、隔板套、蒸汽室等先进结构，极大的提高了汽轮机的运行启动和变工况性能。同时汽轮机在制造厂内进行组装试车、主油泵采用非直联增速齿轮结构、凝汽器与排汽缸采用波纹管软连接、速关阀（自动主汽门）与汽缸一体、调速保安液压系统集成为速关油控制装置，缩短了现场安装周期，提高了汽轮机的使用性能。3 / 56资料内容仅供您学习

6、参考，如有不当之处，请联系改正或者删除3 / 56以下是工业汽轮机图片资料:摊向耗汽器1-轮毅：33-访叶搦：4、5-静叶撵；6-汽缸;7-环影进汽室；8-平衡活塞:9-联络获汽管资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除三、汽轮机热力工艺流程发电厂的设备主要由锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器、水泵等组成。主要生产过程是:锅炉中的水吸收燃料（煤、煤气、油、天然气等）燃烧时放出的热量，变成具有一定压力和温度的过热蒸汽经主蒸汽管道送入汽轮机，在流经汽轮机时，通过喷嘴降低压力和温度,提高蒸汽流动速度，这种高速的蒸汽流冲动汽轮机转子上的叶片旋转（反动式还包括反推力），并带动同一轴上的发电机转

7、子旋转而发出电来,做完功的蒸汽进入凝汽器中被凝结成水，被凝结水泵加压后送入（轴加、低加）除氧器进行除氯加热后再由给水泵加压送回（高加）锅炉继续加热产生蒸汽，进行往复循环。凝汽器蒸汽凝结放热产生大量的热量由经循环水泵送来的循环水带走，加入冷却塔进行降温后再由循环水泵增压继续进行往复循环。朗肯循环是火力发电厂最简单的理论循环，其循环工作过程是:作为工质的给水经给水泵升压后打入锅炉省煤器内，这个过程为水的绝热压缩过程;水在省煤器内预热,然后进入锅炉炉膛水冷壁内被加热成饱和蒸汽，再流经过热器被加热成过热蒸汽,这个过程为定压加热过程；从锅炉出来的过热蒸汽，经蒸汽管道加入汽轮机中，进行膨胀做功（汽轮机带动

8、发电机转动发出电能），这个过程是绝热膨胀过程；做完功的蒸汽被排入凝汽器中进行冷却，放出热量凝结成水,这个过程为定压放热过程。凝结水再通过一些设备及给水泵重新送回锅炉加热，从而完成了一个循环过程.回热循环被现代蒸汽动力工程所普遍采用，它是在朗肯循环的基础上，对吸热过程加以改进而得到的。在朗肯循环中，新蒸汽的热量在汽轮机中转变为功的部分只占30%左右，而其余70%左右的热量随乏汽进入凝汽器,在凝结过程中被循环水带走了。另外,进入锅炉的给水温度是凝汽器工作压力下的饱和温度。因为凝汽器内饱和温度很低，在锅炉内将给水加热到过热蒸汽的整个过程，吸热平均温度不高,致使朗肯循环热效率也较低。为了提高工质的平均

9、吸热温度，减小凝汽器中被冷却水带走的热量，采用了利用汽轮机抽汽加热给水的热力循环一一回热循环。中间再热一一为了提高发电厂的热经济性和适应大机组的发展的需要，蒸汽初参数在不断提高,但主蒸汽温度的升高受到金属材料及制造成本的限制，不能无限制的提高。随着主蒸汽压力的提高，蒸汽在汽轮机中膨胀至终了的湿度增大,为了使排汽湿度不超过允许限度，采用了蒸汽中间再热，称为中间再热式汽轮机。这种汽轮机是将在汽轮机高压缸做完功的蒸汽，再送回锅炉再热器中加热到接近于新蒸汽温度，然后回至汽轮机的中低压缸继续做功.蒸汽采用中间再热,不仅减少了汽轮机排汽湿度,还改善了汽轮机末几级叶片的工作条件，提高了汽轮机的相对内效率。参

10、与上述能量转换过程的工作介质是水和水蒸汽，因为水和水蒸汽具有廉价易得、无毒无害、无腐蚀性和具有流动性好、膨胀性好、大热容等优点，因此水和水蒸汽一直是火力发电厂采用的工作介质，简称工质。以下是发电厂热力流程简图:资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除四、汽轮机分类（参数、结构）1、按汽轮机进汽参数低压（1.2-K5MPa）、中温中压（24MPa）、次高压（56MPa）、高压（6lOMPa）、超高压（1214MPa）、亚临界（1618MP&）、超临界（大于22.17MPQ、超超临界（大于27MPa/580/600*C）汽轮机.2、按汽轮机作用原理冲动式汽轮机；56资料内容

11、仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除反动式汽轮机；3、按汽轮机热力系统特征方式分类凝汽式汽轮机；背压式汽轮机；调整抽汽式汽轮机（抽凝式汽轮机）；中间再热式汽轮机。五、汽轮机工作原理汽轮机是用具有一定压力和温度的蒸汽来膨胀做功的回转式原动机。蒸汽的热能转变为汽轮机转子旋转的机械功需要进行两次能量转换，即：蒸汽流过汽轮机喷嘴时，将热能转换成蒸汽高速流动的动能；高速汽流流过工作叶片时，将蒸汽动能转换成汽轮机转子旋转的机械功。依其做功原理的不同，可分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机两种类型。我们先介绍两个概念：什么是汽轮机的列和级。所谓列是不能构成整台汽轮机的，是不能进行二次能量转换的.级可以

12、构成整台汽轮机,有二次能量转换的机能.如单级背压式汽轮机，一般是由喷嘴和一个双列速度级组成，而不能说它是由两级组成.资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除1、冲动式汽轮机的基本工作原理蒸汽的热能转换为动能的过程，仅在喷嘴中发生，而工作叶片只是把蒸汽的动能转变成机械能的汽轮机叫冲动式汽轮机。即蒸汽仅在喷嘴中产生压力降,而在动叶片中不产生压力降。下图是一台最简单的冲动式汽轮机的构造图。轴、叶轮、叶片及其它与轴联在一起回转运动的零部件等，总称为转子。1-耳由】Z-叶轮：3-动叶片:：图72冲动式汽轮机工作原理图新蒸汽进入喷嘴之前具有的压力为P。，初速度为C。，流经喷嘴4后，蒸汽膨胀

13、，压力降至PL而速度升高至C1。在喷嘴和叶片之间的间隙处，其压力和速度不变.但是当蒸汽流经动叶片时，一部分动能转变为机械能。因而蒸汽的速度从C1降至C2；蒸汽流经叶片后改变了方向。由于在冲动式汽轮机的汽轮机的动叶片内没有压力降，因此叶片出口处的蒸汽压力P2等于入口处的蒸汽压力P1。做完功的蒸汽，仍具有一部分能量继续进入下级或排出汽轮机进入凝汽器。8 / 56资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除2、反动式汽轮机的基本工作原理一物体对一物体施加一作用力时,这个物体上必然要受到与其作用力大小相等、方向相反的反作用力。例如，火箭就是利用可燃物燃烧时产生的大量高压气体从其尾部高速喷出

14、的反作用力来高速飞行的。在反动式汽轮机中，蒸汽在静叶（起着喷嘴的作用）中膨胀，压力、温度、流速增加,然后进入动叶片。但这种汽轮机中，延汽流方向上的动叶片间槽道的截面形状与静叶间的槽道截面变化完全相同，所以蒸汽在动叶片中继续膨胀,压力从P1继续降低道P2。由于汽流沿着动叶片内弧流动时，方向是改变的，因此动叶片上即受到冲动力P冲的作用，同时又因蒸汽在动叶片中膨胀，以高速喷离动叶片，所以动叶片又受到反动力P反的作用。因此，反动式汽轮机的动叶片上所承受的力，应该是P冲与P反的总和。严格的说，反动式汽轮机实际上即利用了冲动原理，又利用了反动原理.7 / 56资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改

15、正或者删除六、汽轮机本体结构（冲动、反动式）现代的汽轮机，为谋求效率的提高，总是设法提高初参数，降低级内损失，但这是单级汽轮机无法完成的。例如，一台中压汽轮机，整机熔降在1200KJ/kg,要用单级汽轮机是无法实现的,但若制成多级汽轮机,比如由13级构成，平均每级的熠降为90KJ/kg,这样整机婚降的有效利用得到保障，也能较好的保证每一级的最佳速比，这就是多级汽轮机的优点。多级汽轮机和单级汽轮机不同之处在于，多级汽轮机的主轴上装有多级叶轮,在汽缸上装有多级隔板，每级隔板与其后边的叶轮组成多级汽轮机中的一个个单级.其构造图如上所示，在汽轮机中，蒸汽首先进入蒸汽室，通过喷嘴作用在单列速度级的动叶片

16、上，然后通过各压力级隔板及动叶片继续做功，循此直至从排汽缸排出。各级的动叶片都装在叶轮上，叶轮与主轴成为一个转动体，通称为汽轮机的转子。每级隔板都装在汽缸中各自的隔板槽内，中小型汽轮机的隔板多用隔板销与汽缸连在一起，在吊汽缸时隔板也随之一起吊处.汽轮机的转子就装在具有水平中分面的上下汽缸之内。上下半汽缸在水平中分面处被大螺栓连成一体,这就是多级汽轮机的主体。为防止漏汽，汽轮机转子在穿出汽缸之处装有轴封，高压侧的轴封叫前轴封，低压侧的叫后轴封。为防止隔板漏汽和动叶片顶漏汽,在隔板内缘和动叶片顶有隔板汽封和叶顶汽封。多级汽轮机的轴向推力产生：、动叶片上的轴向推力；、叶轮两侧压差产生的轴向推力；、由

17、于叶轮两侧轴封环直径不等产生的轴向力；、由于轴封套突肩前后压差产生的轴向推力。还应该指出,汽轮机转子轴向推力的大小不是一个固定不变值，它不但和汽轮机的负荷大小有关系，而且还和安装和检修时转子扬度的调整、发电机磁力中心偏差情况、运行中通流部分是否积垢等因素有关。多级汽轮机的轴向推力平衡：、采用平衡孔（冲动式汽轮机）；、采用转鼓和平衡活塞（反动式汽轮机）；、采用反向流动布置（多缸汽轮机）；、采用推力轴承平衡剩余轴向推力。正是由于反动式汽轮机的做功原理，造成其轴向推力较反动式汽轮机大很多，所有反动式汽轮机结构的不同之处，是转子采用转鼓式，没有叶轮，动叶片直接装配在转子上9 / 56资料内容仅供您学习

18、参考，如有不当之处，请联系改正或者删除,以减小动叶片前后差压造成的轴向推力,和采用平衡活塞平衡大部分轴向推力。七、汽轮机转动部分汽轮机转子是汽轮机中最重要的部件。它的工作条件比较恶劣，工作情况比较复杂，它承受巨大的扭矩、弯矩、离心力、振动力、高温，以及转子本身温度不均匀引起的热应力。如果在运行与检修中维护不当或疏忽，就有可能酿成大事故，因此，必须对汽轮机转子有比较全面的了解。汽轮机的转子由主轴、叶轮、叶片、推力盘、轴套、联轴器、盘车齿轮以及带动转速表、主油泵的短轴组成。1、汽轮机转子按其外形可分为转鼓型转子和转轮型转子。转鼓型转子只用于反动式汽轮机.转轮式转子按其结构可分为套装式转子、整体锻造

19、转子、组合式转子和焊接转子。汽轮机的临界转速：由于制造汽轮机转子的材质不可能十分均压，转子在制造和组装过程中不可避免的要出现一些误差，致使转子的重心不可能落在几何中心线上,因此存在偏心距.当汽轮机转子旋转时,离心力的作用会使转子产生挠曲和振动，其振动频率与汽轮机转数相当，称之为激振力频率，汽轮机转子具有一个固有的自振频率,当转子的自振频率与激振力频率相重合时，便发生共振,此时的转速就是转子的临界转速。汽轮机的临界转速在机组启动中可以感觉出来，达到这一转速时，振动突然加大，汽轮机运转的声音也发生变化。通过这一转速后，一切又恢复正常，这就是汽轮机通过临界转速时的现象。汽轮机在启动、停机过程中，一定

20、要迅速的通过临界转速，不要在此转速下长时间停留，否则,剧烈的振动将会损坏汽轮机.反动式汽轮机转子：3、冲动式汽轮机转子:汽轮机动叶片的结构在汽轮机中，动叶片形状复杂、工作条件恶劣、受力情况复杂、数目最多的一种零件。它在汽轮机中的重要任务是把蒸汽的动能转变为机械能,并通过叶轮传给主轴.汽轮机动叶片由叶顶部分、叶片型线部分和叶根部分等三部分组成，叶片受力较大，为了改善其振动特性，增加其强度，叶片多由围带及拉筋连接成组。短叶片的叶顶都有围带；大功率汽轮机末几级采用无围带及拉筋的自由叶片,也有采用拉筋连接。叶型部分是动叶片进行能量转换的工作部分，蒸汽的动能转变为机械能的过程就在这里发生。因此，叶型部分

21、应具有良好的空气动力特性，以减少蒸汽做功的能量损失，叶型按从根部到顶部截面的变化情况，可分为等截面叶片和变截面叶片两种.等截面叶片从叶根到叶顶，不但叶片型线相同，而且其截面积也相等;变截面叶片从叶片根部到叶片顶部的截面积逐渐减小.变破面叶片多用在汽轮机的末几级,它能较好的保证空气动力特性，减少叶片根部所承受的离心力,提高叶片强度，汽轮机末几级叶片较长，从叶根到叶顶圆周速度相差较大，由动叶片进口速度三角形可知，在相同的进汽与排汽速度下，不同的圆周速度要求有不同的进汽与排汽角,才能保证蒸汽在叶片中充分地做功，因而长叶片被做成扭转的变截面叶片。凝汽式和调整抽汽式机组的末几级叶片工作在湿蒸汽区,蒸汽的

22、含湿量较大，为防止小水珠对动叶片入口的冲蚀，在叶片入口的背弧上镶有硬质合金或采用其它强化措施。叶根是用来将叶片与叶轮结合在一起而采用的一种连接结构。叶片在工作中承受不变的离心力和变化的由蒸汽引起的弯应力，它们都要传至叶片根部.5、汽轮机的联轴器联轴器也叫靠背轮或对轮。在汽轮机发电机组和工业汽轮机中，用它来连接汽轮机与发电机转子或轴流压缩机转子,借以将汽轮机的扭矩传给被驱动机械。汽轮机与发电机之间的联轴器有三种类型，刚性联轴器、挠性联轴器、半挠性联轴器.小型发电汽轮机多采用刚性联轴器。工业汽轮机采用膜片式挠性联轴器.5、汽轮机的盘车装置汽轮机的盘车装置是一种低速盘动汽轮机转子的设备，主要在汽轮机

23、启动和停机中使用，凝汽式汽轮机在启动中，为提高凝汽器真空，必须向汽缸两端轴封供汽，为防止窜入汽缸中的蒸汽造成汽轮机转子热弯曲，向轴封供汽前必须投入电动盘车盘动转子，对于其它类型的机组，在汽轮机冲转前也必须投入盘车装置，将转子缓慢的转动起来。停机后汽缸上下存在温差，如果转子静止不动，则会造成热弯曲,这一弯曲可能会造成塑性变形，就是弹性变形也需在自然状态下需几十小时才能逐渐消失。同时也利于轴颈冷却保护轴瓦。在热弯曲减小到规定值以前，汽轮机无法启动。如果停机后投入盘车装置，汽轮机转子便能均压冷却，不会造成热弯曲,这样汽轮机停机后随时可以启动.小型汽轮机多采用蜗杆减速电动盘车装置.工业汽轮机采用活塞式

24、提升盘车装置或采用压力油冲击式的油蜗轮高速盘车.对于轴系有顶轴油的机组投入盘车前必须开启顶轴，建立轴瓦和转子间的油膜，避免轴瓦研伤和减少盘车启动力矩。尽管盘车装置构造多样，但总的只有三大部分构成：、与汽轮机发电机转子连接着的一套减速机构；、决定盘车时减速机构与汽轮发电机转子是呈啮合状态还是脱扣状态的啮合机构；、辅助机构（如动力装置、行程开关、润滑系统、联动装置等）./I、汽轮机静止部分汽轮机静止部分包括汽缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套（或静叶持环）、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等。、汽轮机的汽缸是用来将调节汽室及喷嘴、隔板、轴封、滑销系统等连成一体，与汽轮机转子组成通流

25、部分，从而保证蒸汽在汽轮机内做功过程的基础部件。、在汽轮机中，通常将装在调节汽室上的喷嘴组合体简称为啧嘴组。、汽轮机汽缸中的隔板是由隔板外缘、喷嘴、隔板体构成的圆形板状组合件,汽缸内一级隔板与其后的一级叶轮组成一个压力级，隔板分为上下两个半圆，在中分面上有定位键，以保障上下隔板组成一体。汽轮机隔板按制造方法来分，可分为铸造隔板、焊接隔板、组合隔板三种。、现代高参数大功率汽轮机中往往将相邻几级隔板装在一个隔板套中，然后将隔板套装在汽缸上.反动式汽轮机没有叶轮和隔板,动叶片直接嵌装在转子的外缘上，静叶环装在汽缸内壁或静叶持环上.、汽轮机运转时，转子高速旋转，汽缸、隔板等静止固定不动，因此转子和静体

26、之间需留有适当的间隙，从而不相互碰摩。然而间隙的存在就要导致漏汽（漏气），这样不仅会降低机组效率，还会影响机组安全运行.为减少蒸汽泄漏和空气漏入,需要有密封装置，通常称为汽封。汽封按其安装位置的不同，可分为通流部分汽封、隔板汽封、轴端汽封。反动式汽轮机还装有高、中压平衡活塞和低压活塞汽封.、汽轮机采用的轴承有径向支持轴承和推力轴承两种.径向支持轴承用来承担转子的重量和旋转的不平衡力，并确定转子的径向位置,以保持转子旋转中小与汽缸中心一致，从而保证转子与汽缸、汽封、隔板等静止部分的径向间隙正确。推力轴承承受蒸汽作用在转子上的轴向推力，并确定转子的轴向位置，以保证通流部分动静间正确的轴向间隙。所以

27、推力轴承被看成转子的定位点，或称汽轮机转子对静子的相对死点。由于汽轮机轴承是在高转速、大载荷的条件下工作，因此，要求轴承工作必须安全可靠，要求摩擦力小.为了满足这两个要求,汽轮机轴承都采用以油膜润滑理论为基础的滑动轴承。这种轴承采用循环供油方式,由供油系统连续不断的向轴承供给压力、温度合乎要求的润滑油。转子的轴颈制成在浇有一层质软、熔点低的巴氏合金，俗称乌金的轴瓦上，并作高速旋转。为了避免轴颈与轴瓦直接摩擦，必须用油进行润滑，使轴颈与轴瓦间形成油膜，建立液体摩擦，从而减小其间的摩擦阻力。摩擦产生的热量由回油带走，使轴颈得以冷却.油膜建立的条件:、两平面之间必须形成楔形间隙;、两平面之间有一定速

28、度的相对运动，并承受载荷，平板移动方向必须由楔形间隙的宽口移向窄口；、润滑油必须具有一定的黏度和充足的油量。润滑油黏度愈大，油膜的承载力愈大，但油的黏度过大，会使油的分布不均匀，增加摩擦损失。油温过高会使油的黏度大大降低,以至破坏油膜形成,所以必须有一定量的油不断流过,把热量带走.径向支持轴承的型式很多，按轴承支承方式可分为固定式和自位式两种；按轴瓦可分为：圆筒形轴承、椭圆形轴承、多油楔轴承及可倾瓦轴承等.通常应用最广泛的推力轴承是米切尔式推力轴承，它是借助轴承上的若干片瓦片与推力盘之间构成楔形间隙建立液体摩擦的。推力轴承经常与支持轴承合为一体，称为推力支持联合轴承，这种轴承的推力轴承壳体与支

29、持轴承的轴瓦连成一体，称为轴承体。为了保证各推力瓦（工作瓦）受力均压，轴承体的支承面为球面,使轴承体能够在一个小的锥度范围内自由摆动，以自动适应推力盘的角度.、轴承座用来固定轴承和支撑汽缸、转子，由汽缸引导进行滑动。、机座是引导轴承座滑动和连接基础的连接件。、汽轮机汽缸的支承、膨胀、滑销系统汽缸的支承要平稳，因其自重而产生的挠度应与转子的挠度近似相等，同时要保证汽缸受热后能自由膨胀，且其动静部分对中不变或变动很小。汽缸的支承定位包括外缸在轴承座和基础台板（座架、机架等）上的支持定位；内缸在外缸中的支持定位；以及滑销系统的布置等。汽缸支承在台板上，台板通过垫铁用地脚螺栓固定在基础上。汽缸支承方式

30、常用的有两种，一种是通过其水平法兰延伸的猫爪支承在轴承座上，称为猫爪支承，轴承座安装在台板上；另一种是通过排汽缸伸出的承脚直接支承在台板上，称为台板支承.猫爪支承可分为下猫爪支承和下猫爪支承。下猫爪支承的支承面与汽缸水平中分面不在同一平面内，当猫爪因汽缸受热而温度升高产生膨胀时,会将汽缸中分面抬高，而支承在轴承上的转子中心未变,造成转子与汽缸的下部径向间隙减小，严重时可能造成动静部分摩擦。但这种支承方式简单，安装检修方便,故常用于温度不高、法兰厚度较小的情况.上猫爪支承的支承面与汽缸水平中分面在同一平面内，猫爪膨胀不会影响汽缸中心。但这种支承方式安装检修比较复杂，且下汽缸通过水平法兰的螺栓悬吊

31、在上汽缸上，使螺栓受力增加.下猫爪中分面支承法则综合了上下猫爪支承的优点.汽轮机的排汽缸由于尺寸较大,一般都是利用台板支承方式。其支承面虽然低于汽缸中分面,但因温度较低，运行中膨胀很小，一般不会影响运行安全。汽轮机在启动、停机及负荷变动较大时，汽缸的温度变化很大,因而热膨胀值较大。为保证汽缸受热时能自由膨胀并能保持汽缸与转子中心一致，汽轮机均设有滑销系统。滑销系统主要由立销、纵销和横销组成.热膨胀时，立销允许汽缸沿垂直方向滑动，纵销允许轴承座和汽缸沿轴向滑动，横销则允许汽缸沿横向滑动。装在台板与轴承座之间的横销与纵销（或立键）配合构成膨胀时的固定点，称死点O转子对汽缸的相对膨胀。当汽轮机启动加

32、热或停机冷却以及负荷变化时，汽缸和转子都会产生热膨胀或冷却收缩。由于转子的受热表面积比汽缸大，且转子的质量比相对应的汽缸小，蒸汽对转子表面的放热系数较大，因此在相同的条件下，转子的温度变化比汽缸快，因此转子与汽缸之间存在膨胀差，而这差值是指转子相对于汽缸而言的,故称为相对膨胀差，简称胀差（汽缸与转子间的相对膨胀之差在机组启动加热时，转子的膨胀大于汽缸，其相对膨胀差值被称为正胀差.而当汽轮机停机冷却时,转子冷却较快，其收缩亦比汽缸快，产生负胀差。负胀差也说明了机组有汽缸膨胀快，转子膨胀的慢的情况，该情况发生在有法兰加热装置而使用不当的汽轮机上及轴封供汽参数错误的汽轮机。汽缸中分面法兰温度及受力较

33、大，机械尺寸较大，在温度变化时受热较慢，采用法兰加热装置可提高启动速度均应对法兰加热.采用窄法兰结构的机组有些不采用法兰加热装置,简化了操作和避免法兰加热操作失误造成的设备事故。高压内缸采用包环结构,取消了法兰,减小了壁后，减小了热应力,提高了机组的负荷适应性.九、汽轮机调速保安系统结构（电调、DEH）不论发电厂还是热电厂，它们提供的电能和热能是不能储存的，其生产的特点是“产、供、销”一次完成，没有产品的库存。而热、电用户要根据自己对能量的需求，不断改变热或电的用量，这样就会造成供需间的不平衡。为了保证向用户每时每刻都提供合格的电能和热能，就必须保证电力系统的电压、频率以及热网供汽压力的稳定。

34、同时在电网或热网出现事故时，又要能保证机组自身的安全。汽轮机的调节系统，就是为满足这些要求而设置的。调节系统的基本功能是汽轮机的转速调节和功率调节，对于特定的机组还可以包括其它参数的调节.当汽轮机采用中压缸启动和滑压运行时，调节系统的功能则应包括再热压力调节及旁路控制功能。保护功能是在发电机解列或汽轮机本身以及辅机发生故障时，将汽轮机退出工作状态以避免故障的扩大或设备的损坏，也称保安系统或事故跳闸系统，简称AST或ETS。汽轮机监视系统简称TSI或TSE。它的功能是连续监视汽轮机运行过程中的重要机械参数，包括转速、轴振动、轴承振动、轴位移、热膨胀、轴挠度、油温、油压及真空等。它的测量结果送往调

35、节系统作为工况限制，送往保护系统作为跳闸条件，送往顺控系统作为控制条件.各类机组的调节系统虽不相同,但都要达到一些基本要求。对汽轮机调节系统的基本要求是：、在正常参数下，当主汽阀全开时，调节系统应能维持机组在额定转速下稳定运行。这一要求,是防止机组在甩负荷后严重超速，以及便于机组并列和解列而提出的。、机组运行中的负荷摆动，应在允许范围内。当运行方式改变时，调节系统应能保证从这一运行方式平稳过渡到另一运行方式，而不能有较大的或较长时间的不稳定状态。这一要求就是要保证汽轮机在设计范围内的任何工况下都能稳定地运行。为此，调速不等率、迟缓率、调压不等率等各项指标，都必须控制在合理的范围内。、在设计范围

36、内，机组能在高频率、低参数情况下带满负荷，供热机组能达到供汽出力，且汽压波动应在允许范围内。这就是要求调节系统中各部套的工作范围（如油动机、油压、高调门通流能力等）有一合理的裕度。、当机组突然甩负荷至零时，调节系统应能将机组转速控制在危急保安器动作转速以内。这是因为，如果机组甩负荷后危急保安器动作，再启动时要增加操作，需耗费一定时间才能并入电网，这不利于系统在事故后的迅速恢复。、对于工业汽轮机，调节系统就是保证汽轮机的工作转速和汽轮机发出要求的额定功率.十、调速保安系统的主要组成部套、转速测量器件。转速测量器件主要由磁阻发讯器与转速变送器组成，它的作用是将转速信号转变为直流电压模拟信号后发送给

37、DEH系统。（功率测量器件、频率校正器、功率校正器）、人机界面.通过电脑进行手动功能的干预。、控制系统。通过控制电脑实现DEH各项功能指令的判断和输出。、阀位控制装置，阀位控制装置也被称作电液伺服装置，它主要由阀位控制器、电液转换器、油动机及阀位反馈测量元件等组成。、传递放大机构。包括油动机和错油滑阀.、配汽机构。配汽机构包括调节汽门和带动调节汽门的传动机构。汽轮机采用喷嘴调节时，调节汽门是依次启闭的.当前一个调节汽门还未全开时，后一个调节汽门就开始开启。前后两个阀门同时开启部分叫汽门的重叠度。重叠度太小，调节系统的特性线很差，而重叠度过大，损失将会增大.下图是杭汽汽轮机调节汽阀示意图：16

38、/ 56资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除1 .杠杆2 .连接板3 .阀盖4 .汽缸进汽室5 .阀梁6,阀碟7 .衬套8 .阀座9 .阀杆10 .卜导向食筒11 .托架12 .上导向套筒13 .支架14 .弹簧组件15 .油动机、负反馈机构。负反馈机构是调节系统的重要组成部分，它包括机械反馈机构和液压反馈机构两部分。、EH油系统。采用独立的高压（或高压抗燃油）系统，给调节系统单独供油，提高调节系统灵敏度和减小液压部件尺寸。、电气保护系统组合件。跳机电磁阀、0PC电磁阀、卸荷阀、机械超速危急遮断系统.机械超速危急遮断系统主要由危急保安器和危急遮断油门组成。a、危机保安器是机

39、械超速危急遮断系统的转速感受机构,按其结构特点分为飞锤式和飞环式两种，两者的工作原理相同，均属于不稳定调节器，工作时飞锤（或飞环）只能从一个极限位置移动到另一个极限位置。56资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除1.限位栓2.压紧螺母3.导向片4.导向环5.飞锤6.配重销7.导向片8.导向套筒9.弹簧10.螺钉危急保安器装在位于汽轮机转子前轴承座的轴段上，结构如图所示.导向套筒（8）装在转子上按配装要求加工的孔中并被弹簧（9）压住，弹簧的另一端压在飞锤（5）的台面上，飞锤的支承面顶着导向环（4）的定位面，导向环被压紧螺母（2）紧压在轴孔的定位面上，飞锤中心的孔中装有配重销（6

40、）,为防止销串位，在压紧螺母上加装了限位栓（1）。压紧螺母及限位栓均用螺钉（10）骑缝锁紧。在导向环和导向套筒中分别嵌装有用聚四氟乙烯制作的导向片（3、7）,它们对飞锤起定位导向作用。飞锤和配重销的质心与转子中心之间存在偏心距，因此当转子旋转时,飞锤便产生离心力，由于在运行转速范围内，弹簧力始终大于飞锤离心力，所以飞锤也就在它的装配位置保持不动,但当汽轮机转速超出设定的脱扣转速时，由于飞锤离心力大于弹簧力，飞锤在离心力作用下产生位移并随着偏心距的增加离心力阶跃增大，飞锤从转子中击出（行程为H）撞击遮断油门的拉钩，使油门脱扣关闭速关阀和调节汽阀。切断汽源后，汽轮机转速开始下降，随之飞锤离心力不断

41、减小。当转速降到使飞锤离心力小于弹簧约束力时，飞锤开始回复，随着飞锤回复，偏心距减小，离心力弹簧力同时减小,但离心力的减小速度大于弹簧力的减小速度，弹簧力超出离心力部分不断增大，所以飞锤一旦回复便一直运动到原来的位置.飞锤回复时的转速称为危急保安器的复位转速。b、危急遮断滑阀。图一所示的为杭汽危急遮断油门o滑阀（3）可在装入壳体（6）的套筒（5、10）中轴向滑动，滑阀的凸肩（9）与套筒（10）的端面以及（8）的盘面与套筒（5）的端面构成油路密封面并限定滑阀的轴向移动位置，滑阀左端加工成梯形插装在挂钩（14）的槽道中并用销（12）与之较接，滑阀右端装有活塞（4）。壳体用螺栓固定在轴承座顶面且有锥

42、销定位.油门在正常工作状态下（如图所示己复位），压力油由接口P经节流孔板（11）进入油门的速关油控制腔，由于凸肩（2）的油压作用面积小于凸肩（8）的油压作用面积,使滑阀上的油压力克服弹簧（7）力,将凸肩（8）压在套筒（5）的密封面上，因此建立正常油压的速关油经接口E供至速关油路.H1.手柄2.滑阀凸肩3.滑阀4.活塞5.套筒6.壳体7.弹簧8.滑阀凸肩9.滑阀凸肩10套筒11.节流孔板12.销13.销轴14.挂钩P压力油E速关油H试验油或复位油T回油H一、武汽C25调速系统原理（炉机电）汽轮发电机组调节保安系统说明C25-4.9/0.98型气轮机调节系统采用电液调节系统（DEH）,该调节系统由

43、北京和利时公司生产的DEH控制系统、美国生产的电液转换器和武汽厂生产的高、中压油动机组成.调节系统工作原理a）磁阻发讯器将机组的转速信号送至DEH系统实现转速闭环控制，功率变送器将机组的功率信号送至DEH系统实现功率闭环控制，抽汽压力变送器将机组的抽汽压力信号送至DEH系统实现抽汽压力闭环控制，进汽压力、排汽压力信号送至DEH系统起限制、保护作用。b）DEH系统接受到上述信号，经运算放大输出两路±10mA的电流信号至两个电液转换器，两个电液转换器分别通过1#、2#脉冲油控制高、中压油动机，再通过连杆机构分别控制高压调节汽阀和中压旋转隔板。油动机的行程通过位移传感器反馈给DEH系统.c

44、）当机组转速需要升高、热负荷不变或机组电功率增加时，DEH系统输出的两路控制信号增大，电液转换器动作，1#、2#脉冲油进油口开大，脉冲油压力升高，高、中压错油门滑脚上移，压力油进入油动机活塞上腔，下腔排油，高、中压油动机活塞下移，分别开大高压调节汽阀和中压旋转隔板,油动机活塞下移的同时，位移传感器（LVDT）将油动机位移反馈给DEH系统，DEH系统的输出减小直至回中,脉冲油压回中,错油门回中,油动机稳定在新的平衡位置。d）机组转速需要降低或机组电功率降低的动作与上述方向相反,电功率不变时抽汽压力变化的控制原理与转速或电功率控制原理基本相同,不同的是高、中压油动机动作方向相反。当热负荷增加时,抽

45、汽压力下降，#1脉冲油压升高，高压油动机活塞下移，高压调门开大；而#2脉冲油压降低，中压油动机活塞上移，关小旋转隔板。同时位移传感器（LVDT）将油动机位移反馈给DEH系统，DEH系统的输出减小/增大直至回中，脉冲油压回中，错油门回中，油动机稳定在新的平衡位置。DEH系统说明a） DEH控制系统硬件包括基于PENTIUM系列CPU的现场控制站、操作员站、专用操作盘。b） DEH系统可实现下列功能启动功能：DEH具备三种启动方式，它们之间可以实现无扰切换。三种方式分别是：手动控制方式即通过软手操键盘对负荷进行控制（阀位控制）。自动控制方式即由运行人员设定目标转速、变速率、保持运行等参数，实现机组

46、冲转、暖机、升速、同期等功能。并网自动带初负荷后由操作员选动目标负荷、变负荷率等进行升降负荷控制。程序控制方式即操作员选定冷态、温态、热态、经验启动曲线，DEH系统根据选定，自动完成冲转、低速暖机、自动过临界、中速暖机、3000r/min定速、自动/手动同期。并网后自动进入操作员运行方式,并网自动带初负荷。升速过程中的暖机带负荷也可根据现场情况由运行人员进行干预。自动同期并网与自动准同期并网装置配合，将机组转速调整到电网同步转速，由同期装置并网操作，并网后，自动使发电机带上初负荷，并具有手动同期功能。负荷控制采取负荷闭环控制，根据设备的目标负荷，自动准确地调整机组负荷到目标负荷。抽汽压力控制采

47、取抽汽压力闭环控制,根据设备的抽汽压力目标值，自动准确的调整机组抽汽到目标值。当抽汽压力设置增大时，高压控制输出增大，通过高压油动机开大高压调气阀，汽轮机进汽量增加，同时中压控制输出减小，通过中压油动机关小旋转隔板，汽轮机到凝汽器排汽量减少，工业抽汽压力升高。主汽压力控制具有根据设置的目标主汽压力值，自动准确的调整主汽压力到目标值.20 / 56资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除限制保护功能：OPC超速限制:油开关跳闸或转速超过3090r/min时，关调节汽门,控制机组最高飞升速度小于3270r/min,并自动稳定至3000r/min。阀位限制；DEH系统具有调气阀阀位限

48、制功能，阀位限制值可在线调整,高负荷限制：DEH系统具有高负荷限制功能，电负荷限制值可在线调整。主汽压力限制：DEH系统具有主汽压力限制功能，限制值可在线调整。超速保护：DEH系统具有给出110%N。超速保护信号的功能.保护停机:DEH系统24VDC失电。DEH系统两路220VAV同时失电。脱网状态下，测速通道全故障。转速超过110%额定转速。试验功能由于检验各超速保护的动作转速。做机械试验时，DEH超速保护的转速动作值设定为3360r/min（®DEH系统具有一次调频和一次调频限制功能，是否投一次调频限制功能可在线控制。DEH系统具有故障报警功能.DEH系统具有硬手操功能，作为机组

49、正常运行的后备操作手段，硬手操与主机之间相互无扰切换。DEH系统具有与DCS系统、CCS系统等通讯功能。十二、南汽C12调速系统原理（干熄焦）南汽调速系统基本功能与炉机电汽轮机相似，在此只把其不同点进行说明.南汽DEH供油由独立的EH油站（3。5MPa）供油,采用独立EH油站，采用高油压减小液压部套体积和提高灵敏度，同时还避免了低压透平油方式带来的油质污染不好控制的缺点。同时电液转换器也采用非常规的直接驱动错油滑阀方式（具有颤振功能），改善了错油滑阀的工作性能。调速系统液压系统中，自动主汽门具有远方挂闸功能，在保安油压建立的条件下保安油压使调节油油口通往启动油口的通道开启，通过正反转挂闸电机的

50、正反转改变启动油压进入自动主汽门的液压缸的油路，来实现自动主汽门的挂闸，保安油压消失，也同时就切断了启动油的供油，自动主汽门关闭。同时为保证在任何情况下,汽轮机高调门和中压旋转隔板可以可靠关闭，在液压系统有一路事故油，就是在汽轮机遮断情况下保安油压消失或调速系统事故情况下，通过手动遮断油门、危急保安器、停机电磁阀三处，任一保护动作都可卸掉保安油，同时建立事故油，事故油作用在错油滑阀底部,使错油滑阀向上动作，快速关闭高调门和中压旋转隔板.停机电磁阀液压部套具有自锁功能,重新启动汽轮机建立保安油，必须对其进行手动复位.注意，在自动挂闸电机处于挂闸位时,建立保安油压会使自动主汽门直接开启。在机组不具

51、备开启自动主汽门的条件下，必须复位挂闸电机或手动通过试验滑阀先关闭自动主汽门，防止汽轮机在高调门开启情况下，突然进汽造成汽轮机超速。十三、杭汽NK调速系统原理（工业汽轮机）带ITCC调速系统的工业汽轮机，调速系统类似DEH功能，没有了电气并网功能。带伍德瓦特（woodward505）调节器的调节系统：1.功能当气轮机采用505调节器时,调速系统是一种无差调节系统,即只要给定值不变，则无论负荷变化与否,机组转速保持不变。调节器的输出通过放大器形成控制油动机的二次油。2。工作原理WoodWard505控制器接受二个转速探头（SE）监测的汽轮机转速信号（频率信号），二高选一后与内部转速设定值比较，经

52、转速PID放大器作用后输出（4-20mA）控制信号，该信号送经电液转换器（L/H1742）转换成二次油压信号（1。5-4.5kgf/cm2）,二次油通过油动机控制调阀开度,调节进气量，实现转速调节。调节元件：22 / 56资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除、速关组合件：液压保护组合件、（调速装置）电液伺服阀、电磁保护组合件、试验组合件.、危急遮断器：当汽轮机转速超过最高连续转速的910%,危急遮断器飞锤飞出，打在危急保安装置的拉钩上，使危机保安装置迅速切断速关油，使速关阀关闭、停机（机械超速保护）。同时还具有轴向位移过大打击拉钩,使危机保安装置迅速切断速关油,使速关阀关闭

53、、停机（机械轴位移保护）。、速关阀（自动主汽门）：是新蒸汽管道和汽轮机之间的主要关闭阀，在汽轮机运行出现故障时能在很短时间内切断进汽。杭汽汽轮机结构是速关阀与上汽缸一体加工组合而成，根据汽轮机功率进汽量不同,可分为单侧进汽（一个速关阀）和双侧进汽两种结构（两个速关阀）.速关组合件1.试验阀2.本体3.启动油电磁阀4.速关油电磁阀5.停机电磁阀6.电液转换器7.支座8.停机电磁阀9.辅助滑阀10.抽汽电磁阀11.手动停机阀速关阀：1.阀碟2.卸载阀3.蒸汽漉网4.导向及汽封套筒5.阀盖6.螺栓7.弓形环8.压环9.阀杆10.隔热板11.油杯12.活塞杆13.支座14.压力表接口15.试验活塞16

54、.活塞17.弹簧18.弹簧座19.活塞盘20.油缸21.联轴节22.密封环23.阀座、调节汽阀:用以调节进入蒸汽流量，使其与汽轮机负荷相适应。、油动机:通过错油门将由速关组合件输出的二次油压信号转换成油缸活塞的行程，并通过杠杆操作高调门的开度，使进入汽轮机的蒸汽流量与所要求的流量或功率相等。、伍德瓦特（W>odWard505数字式调速器）调节器（转速给定，4-20mA信号。）a、概述以微处理器为基础的505调速器适用于单执行机构或双执行机构（分层控制）的汽轮机控制，是美国WoodWard公司的产品用于控制机组转速、功率，汽轮机新汽压力或排气压力以及其它与汽轮机相关的过程参数。b、调速原理

55、：转速控制回路接受一个或两个来自转速探头的汽轮机转速信号.转速PID控制放大器将该信号与转速给定值相比较并给执行机构发出一输出信号。转速探头接受转速信号,505调速器控制输出4-20mA信号通过电液转换成二次油压来控制错油门位置,改变油动机开度,调节调节阀进汽量维持汽轮机工况及转速稳定。505电调输出4-20ma对应二次油压1.5-4.5kgf/cm2对应调节阀最小开度-最大开度。十四、汽轮机保护系统功能为确保汽轮机的运行安全，尤其是现代高参数大容量汽轮机，防止某些参数严重超标可能酿成重大事故的发生，除要求汽轮机调节系统运行安全可靠外，汽轮机还必须设有相应的保护系统。在汽轮机保护系统中，一是设

56、有超速保护控制系统（OPC）,使高压调节汽阀及再热调节汽阀（中压调节汽脚）暂时关闭，减少汽轮机进汽量及功率，但不能使汽轮机停机；二是设有自动停机危急遮断系统（ATS）,自动停机危急遮断系统的控制由电气危急遮断控制系统（ETS）和机械超速与手动停机等两个层次组成。在机组运行中，当发生异常情况时，关闭所有进汽阀，立即停机，以防止部分设备失常造成机组严重损坏。因此机组设有相应的自动停机危急遮断油路（ATS油路）和超速保护控制油路（OPC油路）。OPC油路仅控制高中压调节汽；AST油路除控制高中压主汽阀外，还通过OPC油路控制高中压调节汽阀。十五、汽轮机保护项目I、汽轮机超速保护控制系统（OPC）机组

57、超速保护系统的作用，是在转速达到一定范围（103%no）时迅速关闭高中压调节汽阀，或超过该范围而又在危急遮断系统动作（110%no）之前，实施对高中压调节汽阀的控制.这些措施对保证电网稳定，避免机组因停机而重新启动，节约时间减少损失，具有重要的意义。通过超速保护控制器实现以下三个方面的功能：负荷部分下跌，中压调节汽阀快速关闭功能（CIV）；负荷下跌预测功能（LDA）;机组超速控制功能（OPC）.2、汽轮机的电气危急遮断控制系统（ETS）汽轮机危急遮断系统用来监督对机组安全有重大影响的某些参数，当这些参数超过安全限定值时，通过该系统去关闭汽轮机的高中压主汽阀和高中压调节汽阀,使汽轮机停止运行.机组的危急遮断项目为：、超速保护。转速达到110%4时遮断机组；由于汽轮机转速由进入的蒸汽量控制，如调速系统出现故障,会造成转速不受控制的上升，转速升高至转子叶片可承受的最大离心力和轴系稳定转速后，会由于转子部件飞脱造成振动增大，轴系断裂的重大事故。所以汽轮机具有电超速、机械超速等多重超速保护、轴向位移保护；汽轮机通流部分轴向间隙很小，转