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汽轮机培训教材本讲稿第一页，共七十三页2目錄 第一章第一章 基礎知識基礎知識 第二章第二章 汽輪機本體汽輪機本體第三章第三章 汽輪機設備檢修汽輪機設備檢修本讲稿第二页，共七十三页3 汽輪機的基本概念 汽輪機作為一種原動機，它是從1890年瑞典工程師拉法爾製造出第一台功率僅為5馬力的汽輪機起，至今已有100多年的歷史，我國的第一台汽輪機是1949年在上海汽輪機製造，容量為6000千瓦，於1956年在淮南發電廠投產。本讲稿第三页，共七十三页4 汽輪機的基本概念 汽輪機鑄造業之所以能夠迅速發展是因為：它的熱效率高，凝汽式汽輪機組的綜合熱效率達40%，供熱機組熱效率可達80。汽輪機是連續工作的迴旋機械，它可已具有較大的功率。機組運行平穩，事故率較低，一般可保持3年左右大修，充分提高了設備利用率。正因為汽輪機有這些優點，所以被廣泛用於拖動發電機、鼓風機、水泵及用作船舶的動力機械。本讲稿第四页，共七十三页5 第一章 基礎知識 一、名稱及符號1、溫度：物體表面的冷熱程度2、壓力:物體單位面積上所承受的垂直作用力3、絕對壓力：容器內氣體的真實壓力。用P絕表示4、表壓力：用壓力錶計測得的壓力。用P表表示5、真空值：用真空表測得的數值。用H表示P絕P表+B大氣壓P絕=BH6、比容：單位品質工質所佔有的體積。符號：V 單位：立方米每公斤本讲稿第五页，共七十三页6 第一章 基礎知識 7、密度：單位容積內工質的品質。符號：單位：公斤每立方米8、能：含有動能;物體由於運動而具有的能量 位能（勢能）：物體由於一定溫度所具有的能 熱能：物體內部分子由於熱運動而具有的能量 內能：指儲存與物體內部的能量。分：內動能，內位能9、功：凡力施加與物體，並使該物體沿作用力的方向產生位移，對物體做了 功，單位時間內所做的功，叫功率。10、節流：介質在管道內流動，由於通流截面積突然縮小，使介質壓力降低，這種現象叫節流11、汽耗率：汽機產生單位功所消耗的蒸汽量12、熱耗率：汽機產生單位功所消耗的熱量本讲稿第六页，共七十三页7 第二章 汽輪機本體 第一節 汽輪機的基本概念及分類汽輪機是利用蒸汽熱能來做功的旋轉式原動機1、工作原理：蒸汽進入汽輪機噴嘴膨脹降壓增加流速按一定的方向噴射出來（將蒸汽的熱能轉變成動能），進入葉片推動葉輪旋轉（蒸汽的動能轉變成轉子的旋轉機械能）並拖動風機或發電機旋轉。2、特點：功率大、轉速高、效率高、運行平穩、使用壽命長本讲稿第七页，共七十三页8第二章 汽輪機本體 第一節 汽輪機的基本概念及分類一：汽輪機的分類1、按工作原理分a、衝動式：蒸汽的熱能轉變成動能的過程，僅在噴嘴中發生，而工作葉片只是把蒸汽的動能轉變成機械能的汽輪機，叫衝動式汽輪機。b、反動式：蒸汽的熱能變為動能的過程不僅在噴嘴中發生，而且在葉片中同樣發生的汽輪機，叫反動式汽輪機2、按汽輪機所具有的級數分單級汽輪機、複速級汽輪機和多級汽輪機。所謂汽輪機的級：是由一段噴嘴與其後邊的一級動葉片組成，用來完成蒸汽轉變成機械功全過程的基本單元。單級汽輪機用來拖動油泵或給水泵 複速級汽輪機即雙列汽輪機 隨著汽輪機越來越趨向高溫、高壓、大功率，單機汽輪機等已不能滿足工業的需求，所以多級汽輪機就應運而生，下邊所講的汽輪機都是多級汽輪機。本讲稿第八页，共七十三页9第二章 汽輪機本體 第一節 汽輪機的基本概念及分類3、按蒸汽在汽輪機內部流動的方向分：軸流式汽輪機、輻流式汽輪機、周流式汽輪機軸流式汽輪機：蒸汽在汽輪機內流動的方向和軸平行，現各電廠運行著的汽輪機多是這種氣輪機。4、按汽缸的數目分單缸汽輪機、雙缸汽輪機、多缸汽輪機5、按汽輪機的熱力特性分凝汽式汽輪機、調整抽氣式汽輪機、背壓式汽輪機、抽背式汽輪機、補汽式汽輪機及中間再熱式汽輪機本讲稿第九页，共七十三页10第二章 汽輪機本體 第一節 汽輪機的基本概念及分類6、按汽輪機的用途分 電站汽輪機：用來發電或熱電聯產的汽輪機 工業汽輪機：用來帶動水泵、油泵、鼓風機等的汽輪機 船用汽輪機：作為船舶的動力裝置，用以推動螺旋槳7、按進氣壓力分 低壓氣輪機：新蒸汽壓力 1.21.5Mpa 中壓汽輪機：新蒸汽壓力 24Mpa 次高壓汽輪機：新蒸汽壓力 56Mpa 高壓汽輪機：新蒸汽壓力 610Mpa 超高壓汽輪機：新蒸汽壓力 1214Mpa 亞臨界汽輪機：新蒸汽壓力 1618Mpa 超亞臨界汽輪機：新蒸汽壓力 大於22.17Mpa本讲稿第十页，共七十三页11第二章 汽輪機本體 第二節 汽輪機的基礎一、海島式（雙層佈置）、整塊式（單層佈置）1、機組基礎不良會造成a、汽輪機、減速器、風機轉子之間的中心偏差，使機組振動加大b、汽缸偏斜度的改變，使汽缸與軸承，汽缸內部與轉子的相對位置變化，引起軸承的磨損和汽缸內部動靜部分的磨損及碰撞c、機組安裝後揚度（楊度：機組安裝時預先考慮的高、低壓端水準應有的差別）改變，使推力軸承上承受的負荷過大二、機組運行時應注意a、高溫部分的管道、閥門汽缸等必須保溫完好，不允許蒸汽和疏水直接噴射到基礎上，防止高溫影響混凝土的強度或造成基礎的高壓端的不平衡下沉b、軸承、油管路各處有漏油應立即消除，防止混凝土疏鬆裂開c、不允許在振動較大的情況下長期運行d、冬季儘量保持車間內各處溫度一致，防止基礎局部受熱，造成冷熱不均損壞基礎本讲稿第十一页，共七十三页12第二章 汽輪機本體 第三節 汽缸及熱膨脹汽缸的用途和構造1、作用：a、將汽輪機的通流部分與大氣隔開，保證蒸汽在汽輪機內完成其做工過程。b、承受汽輪機目些靜止部件的重量（隔板、噴嘴、汽封套等）2、構造：中小型汽輪機採用單層缸，呈圓筒結構，具有水準中分面，分成上、下缸，用螺栓連接：汽缸為減少優質材料的消耗，還將汽缸分為高、低壓缸。高壓缸內蒸汽壓力、溫度較高，使用較好的鑄鋼，低壓缸內的壓力、溫度相對較低，用一般鑄鋼製造，高低壓缸之間用螺絲連接並加以密封焊。汽缸水平面的嚴密性要求嚴格，結合面處用0.05mm的塞尺不能塞入。上汽缸的高壓端設有進氣室，下缸設有抽氣口、疏水口，上下缸均車有放置隔板用的隔板槽，汽缸兩端中心孔處車有放置汽封套的凹槽。本讲稿第十二页，共七十三页13第二章 汽輪機本體 二、汽缸受力分析1、由於汽缸內外的壓力差，是汽缸壁上承受一定的作用力2、隔板和噴嘴加於汽缸的力3、汽缸及汽缸上固定部件的重量4、軸承座與汽缸鑄為一體或軸承座與螺栓連接下汽缸的機組，轉子的重量和轉子轉動是得不平衡力5、小型機組的主氣門、新蒸汽管道與汽缸連接，對汽缸蓋的作用力6、汽缸在運行中存在溫度差引起的熱應力本讲稿第十三页，共七十三页14第二章 汽輪機本體 三、汽缸所承受的熱應力1、當負荷變化，機組各級溫度、壓力都要變化，於是汽缸沿長度方向產生溫度差，使汽缸材料的熱應力增大2、由於汽缸內外的溫度差，造成汽缸壁上的熱應力3、由於汽機高壓端採用部分進氣，使汽缸壁沿橫斷面方向的溫度不同，從而造成材料內部的熱應力4、啟動、停機，上下汽缸存在溫差，形成汽缸沿橫斷面方向的熱應力和熱變形5、汽機的熱應力和熱變形，在負荷劇烈波動時最大，也最危險，如迅速停機、急速啟動、暖機不良等本讲稿第十四页，共七十三页15第二章 汽輪機本體 四、汽缸的熱膨脹及滑銷系統1、汽缸膨脹不合理的進行，造成問題a、汽缸熱應力過大，引起汽缸變形和裂紋，造成汽輪機振動加劇，汽缸漏氣，嚴重時使汽缸無法工作b、汽缸內軸向和徑向間隙改變，有時會造成汽封和動、靜葉碰撞的嚴重事故2、為滿足運行要求，汽缸的熱膨脹應滿足以下a、溫度變化，汽缸和轉子的中心必須始終保持一致，不能引起振動和動靜部件的摩擦b、溫度變化，不會引起汽缸、軸承座等有關部件的變形、裂紋c、汽輪機轉子和靜止部分的軸向間隙合乎要求，保證運行的安全、經濟。本讲稿第十五页，共七十三页16第二章 汽輪機本體 為滿足以上要求，所以設置了滑銷系統橫銷：引導汽缸沿橫向膨脹縱銷：引導汽缸沿軸向膨脹並推動前軸承座軸向移動，並保持軸承座與汽缸中心線一致立銷：引導汽缸沿垂直向膨脹，並保持汽缸和軸承中心一致懸臂橫銷（貓爪）：保證汽缸在橫向方向自由而正確的膨脹，同時隨著汽缸在軸向的膨脹和收縮推動前軸承座前後移動，保持轉子與汽缸的軸向相對位移角銷：代替連接前軸承箱與基礎台版的螺絲，它還有和縱銷相同的作用斜銷：一種輔助滑銷，能起縱向和橫向的雙重作用死點：位於橫銷與縱銷中心線的交叉點。這個點在機組運行中是始終不動的，所以稱為死點。本讲稿第十六页，共七十三页17第二章 汽輪機本體 五、怎樣在運行中發現汽缸變形1、汽缸變形，可能造成汽缸水準或垂直接合面不嚴密而漏氣，多發生在高、低壓端軸封附近，有時因蒸汽漏入軸承而破壞潤滑2、低壓缸變形嚴重，空氣會漏入凝結器破壞真空3、汽缸變形嚴重時，會造成軸封的磨損和氣缸內動、靜部分的碰撞，並是震動加大六、造成汽缸變形的原因1、運行中，汽缸溫度長時間超過材料允許的溫度2、汽缸隔板與汽缸壁間隙過小，使隔板膨脹時抵住汽缸壁3、汽缸外部的保溫不好或部分脫落，造成汽缸各部溫度偏差過大4、滑銷系統卡澀，不能保證機組正常膨脹本讲稿第十七页，共七十三页18第二章 汽輪機本體 七、怎樣發現汽缸裂紋汽缸出現裂紋時，首先是汽缸保溫材料局部潮濕、滲水，然後是逐漸漏氣，低壓缸裂紋會漏入空氣，破壞真空八、汽缸裂紋的原因1、汽缸材料品質不好2、機組運行方式不合理，如暖及不良開機，負荷劇烈波動，汽機長受水擊、排氣溫度過高、汽缸突然遇冷3、汽輪機長時間劇烈震動4、轉動部件損傷後，強力衝擊汽缸本讲稿第十八页，共七十三页19第二章 汽輪機本體 九、運行中怎樣預防汽缸裂紋和變形1、根據汽缸材料和特點，科學的制定其工作最高點，運行中嚴格注意，不允許長時間超過此溫度2、儘量防止汽輪機運行方式劇烈變化3、定期監視汽缸各處的熱膨脹值4、保持滑銷的清潔5、監視汽缸接合面有無漏氣、滲水現象6、保持汽缸保溫的完好7、注意機組各處的振動和異音，發現異常及時分析處理本讲稿第十九页，共七十三页20第二章 汽輪機本體 第四節第四節 噴嘴和隔板噴嘴和隔板噴嘴分為：減縮噴嘴、漸放噴嘴作用：把蒸汽的熱能轉變成動能，也說是說使蒸汽膨脹降壓，增加流速，按一定的方向噴射出來，進入動葉片做功。調節級噴嘴：噴嘴通常根據調速氣門的個數成組佈置，這成組佈置的噴嘴又叫噴嘴弧段每一調速氣門控制一組噴嘴組的進氣量，用它來調節汽輪機的進氣量，所以又稱調節級噴嘴本讲稿第二十页，共七十三页21第二章 汽輪機本體 二、隔板 作用：隔開相鄰的壓力級，組成若干汽室，保持各級前後的壓力差和裝設靜葉 組成：隔板體、靜葉、隔板外緣和隔板軸封 隔板上的靜葉可採用全周進氣，也可採用部分進氣方式，隔板製成上下兩部，在水準結合處連接，各裝在上下缸的凹槽內，為保證開大缸時不掉下來，在上汽缸左右水準結合面處用銷釘和埋頭螺栓緊固在汽缸上，同時還能防止工作時隔板轉動本讲稿第二十一页，共七十三页22第二章 汽輪機本體三、為什麼小型機組噴嘴多採用部分進氣 因高壓蒸汽的比容小，在滿足汽輪機所需蒸汽量的情況下，需要的蒸汽通流面積較小，故在保證噴嘴和葉片一定高度的情況下，減少噴嘴的數目和弧段四、隔板的受力1、隔板前後有壓力差，產生的有隔板中心向四周的彎曲力，這個力很大，如：外徑1000mm、中心孔內徑250mm的隔板，當壓力差等於0.1Mpa，隔板的受力是75t2、隔板上的靜葉噴射蒸汽的反作用力，這個作用力與汽輪機的轉向相反本讲稿第二十二页，共七十三页23第二章 汽輪機本體第五節第五節 動葉片動葉片1、作用：把蒸汽的動能轉變成旋轉機械能組成：葉根、工作部份、葉頂2、拉筋、圍帶作用：改變葉片的剛度，改善葉片的震動性能，避開危險的共振3、高壓段採用部分進氣：a、當葉片轉到有噴嘴的地方才能工作，在沒有噴嘴的地方，葉片間僅有少量滯流的蒸汽，這樣有噴嘴中的蒸汽，首先要將滯留在葉片中的蒸汽排除後，才能進入動葉片做工，因此消耗部分工作蒸汽的動能，即為，斥汽損失另外，在噴嘴附近還要發生抽吸作用，也要消耗工作蒸汽的動能，b、當動葉轉至無噴嘴的地方，動葉片也要出現鼓風現象，造成輪軸上的機械功消耗這種損失叫鼓風損失，進氣度越小時，鼓風損失越大本讲稿第二十三页，共七十三页24第二章 汽輪機本體4、為減少鼓風損失，在部分進氣級上沒有噴嘴的地方設置護罩5、導向葉片：熱焓降很小，主要改變汽流的方向。裝在導葉的固定環上6、扭曲葉片：多用在末幾級，能較好的保證進氣動力特性，減少葉片根部所承受的離心力，提高葉片的強度。7、影響動葉片工作的因素a、葉表面光潔度、動葉片截面形狀：蒸汽流過動葉片時，要與動葉片表面發生摩擦，同時蒸汽在葉片中改變方向時，汽流內部各質點間流速必然有差別，造成各質點間的摩擦，這是動葉片的蒸汽磨擦損失本讲稿第二十四页，共七十三页25第二章 汽輪機本體b、葉片出口邊緣的厚度：蒸汽進入葉片時不可避免的與葉片邊緣發生碰撞，損失部分動能，蒸汽離開葉片時，因出口厚度形成低速渦流區，使蒸汽流動混亂，導致動能損失在葉片機械強度允許的情況下，把葉片的進出口製成鋒利的形狀為了讓蒸汽由靜葉出後盡可能的全部進入動葉片工作，一般動葉片比靜葉高26mm.8、動葉片在工作時受到的力a、由於葉片本身和拉筋、圍帶旋轉式所產生的離心力。b、汽流通過動葉片時，動葉片作用的汽流力以及起動、停機過程中，葉片上各部分溫差引起的熱應力。本讲稿第二十五页，共七十三页26第二章 汽輪機本體第六節第六節 通流部分在運行中應注意的問題通流部分在運行中應注意的問題通流部分：指汽輪機內部噴嘴、靜葉和動葉所組成的蒸汽流通道路一、通流部分的沖蝕和腐蝕1、沖蝕：原因：蒸汽品質不合格蒸汽品質合格但汽輪機長期在低負荷下工作，熱焓比較集中在調節級，使這級噴嘴的射汽速度比正常運行大，噴嘴出口受到沖蝕，且射入動葉片的進氣角度也要改變，使葉片受到沖蝕2、沖蝕現象：一般在汽輪機的低壓段比較嚴重，因為汽輪機的低壓段蒸汽緯度越來越低，在後幾級中有小水珠和較大的水滴出現，這些水珠、水滴被高速氣流夾帶流過噴嘴和動葉表面，使表面受到嚴重的幢擊和沖蝕本讲稿第二十六页，共七十三页27第二章 汽輪機本體3、防止方法對高壓段：a、嚴格掌握鍋爐和機組的合理運行方式，保證汽輪機的進氣壓力和溫度是合格的b、合理調整機組負荷c、減少機組啟、停次數d、儘量避免在低負荷下運行對低壓段：a、在低壓段加裝去濕裝置b、合理的規定，在一定的負荷下打開低壓汽缸疏水以排出疏水c、葉片使用強度大、質硬和耐沖蝕的材料d、腐蝕：金屬腐蝕、電化腐蝕 防止腐蝕：a、保證蒸汽品質合格b、主氣門關閉嚴密，停機開疏水。長時間停機，應通熱風乾燥c、採用抗銹蝕的材料本讲稿第二十七页，共七十三页28第二章 汽輪機本體二、通流部分結垢1、結垢的影響及危害a、由於噴嘴、葉片表面結垢而變粗糙，使氣流的摩擦損失加大，效率降低b、由於通流部分結垢，汽流通道面積減小，使機組功率降低c、隔板上的噴嘴結垢，通流面積減小，壓力差增大，增大了隔板的彎曲應力，動葉片上結垢，同樣會增加葉輪前後的壓差，從而使轉子上的軸向推力增加，嚴重時軸瓦烏金融化d、水垢還有腐蝕作用，使葉片強度降低本讲稿第二十八页，共七十三页29第二章 汽輪機本體三、通流部分的機械性損傷1、調節級的摩擦和碰撞 調節級噴嘴和葉片發生摩擦和碰撞時，汽缸內部聲音及轉子軸向位移都要發生顯著變化2、壓力級的機械性損傷，分為隔板損傷、動葉片損傷 隔板損傷：主要是變形、彎曲、發生裂紋，發生這些會造成隔板軸封的損壞，隔板和葉片的磨碰，軸向推力增加以及推力軸承損壞 隔板裂紋：運行情況惡化，汽耗率加大，軸封損壞。只有在葉輪與隔板有顯著摩擦才易發現。本讲稿第二十九页，共七十三页30第二章 汽輪機本體第七節 汽封1、為什麼要設置汽封 由於汽輪機大軸伸出汽缸的兩端處和軸穿隔板中心孔的地方，為避免動靜部分碰撞，應適當留有間隙，但由於壓力的存在，在這些間隙必然要發生漏氣，造成損失，為減少這部分損失，所以需要設置汽封2、汽封分類軸封：轉子穿出汽缸兩端處的汽封，叫軸端汽封，簡稱軸端汽封隔板汽封：隔板內圓處的汽封通流部分汽封：動葉片頂部和根部的汽封，叫通流部分汽封，又叫徑向汽封。本讲稿第三十页，共七十三页31第二章 汽輪機本體3、汽封的作用 高壓汽封：減少高壓缸向外漏氣，造成工質損失，並使軸頸加熱或沖進軸承箱破壞潤滑油質低壓汽封：防止空氣漏入低壓汽缸破壞真空隔板汽封：阻礙蒸汽繞過噴嘴，造成能量損失並使葉輪上的軸向推力增加通流部分汽封：阻礙蒸汽從動葉珊兩端散逸，致使做功能力降低4、軸封的形式：薄片式、高低齒形迷路汽封本讲稿第三十一页，共七十三页32第二章 汽輪機本體5、迷路汽封的工作原理：汽缸上的汽封片與軸上的直角凸肩以及槽間留有一定的間隙，蒸汽通過次間隙時，因節流作用使壓力下降，速度增加，然後進入下一間隙的小室與軸封片和凸肩相撞，速度降低，動能轉變成熱能，蒸汽通過下一小室時仍重複上述過程，這樣，蒸汽壓力不斷下降，速度每次增加和減小，經過最後一級時，壓力、速度都很低，從而使軸封漏氣量減少。6、軸封外部損傷的特徵a、軸封信號管冒汽量異常增多b、軸承潤滑油中進水c、軸封內部有碰撞聲，嚴重時機組震動加大本讲稿第三十二页，共七十三页33第二章 汽輪機本體7、造成軸封損傷的原因a、轉子受熱彎曲或永久彎曲，引起軸封磨損b、汽缸變形，引起軸封莫一側磨損c、汽缸保溫不好，引起汽缸熱膨脹不均，是軸封磨碰d、汽輪機長時間空轉，排氣溫度較高，又突然升高負荷，使溫度發生很大變化，造成軸封磨損e、由於積垢，使汽封環卡死失去彈性，在軸封發生碰撞時，沒有退讓餘地f、由於不遵守運行規程而引起的轉子和汽缸的不均勻熱膨脹本讲稿第三十三页，共七十三页34第二章 汽輪機本體8、防止方法a、轉子在彎曲或震動超過允許值的情況下不准運行b、經常檢查蒸汽品質合格c、不允許汽輪機運行工況發生劇烈變化d、注意汽缸的保溫完整e、不允許汽輪機在空負荷、排氣溫度過高，排氣溫度劇烈變化的情況下長時間運行f、防止轉子發生較大的軸向位移，超過允許值時，必須迅速停機g、運行中發現軸封有碰磨和損傷的象徵時，因果斷停機本讲稿第三十四页，共七十三页35第二章 汽輪機本體第八節 轉子1、轉子：所有轉動部分的組合體 作用：承受蒸汽對所有工作葉片的迴旋力，帶動主油泵和風機（發電機）旋轉 分類：剛性轉子：工作轉速低於臨界轉速的轉子撓性轉子：工作轉速高於臨界轉速的轉子2、臨界轉速：汽輪機轉子具有一個固定的自振頻率，當這自振頻率和激振頻率相重合時，便會發生共振，此時的轉速，就是臨界轉速本讲稿第三十五页，共七十三页36第二章 汽輪機本體3、大軸彎曲的原因a、停機後，轉子在冷卻過程中，汽缸上部教下部冷卻的慢，形成汽缸上下的溫差，轉子上部溫度高於下部溫度，使大軸向上彎曲，在一段時間內，轉子的彎曲度達最大，超過這一段時間後，隨著溫差的減小，轉子又慢慢伸直b、啟動時操作不合理（靜暖機），造成大軸彎曲c、暖機不充分，在轉子彎曲最大及上下缸溫差過大的時候啟動，大周和軸封片摩擦，造成大軸局部受熱引起軸的彎曲，由於軸的彎曲加劇了摩擦。使軸彎曲不斷加大，當朝過了材料的彈性限度時，就會造成大軸的永久性彎曲d運行中震動較大，造沉轉子彎曲，發生這種情況，其振動值是隨著轉速的升高而加大的，應停機檢修，否則會造成軸、軸封、動葉片、葉輪、隔板的嚴重損壞e在製造和檢修時，葉輪、軸套等部件在軸的上的裝配尺寸不合適，運行一段時間後，因軸的應力過大使軸彎曲本讲稿第三十六页，共七十三页37第二章 汽輪機本體4、預防措施a、根據轉子的結構特點，科學的制定操作規程，嚴格規定啟動條件，操作程式，暖機升速及超越臨界轉速的時間b、嚴禁汽輪機在受到水衝擊和震動較大的情況下繼續運行c、檢修前後，檢查轉子的彎曲程度，嚴格按照規定裝配零件，凡加熱的地方應設法消除應力本讲稿第三十七页，共七十三页38第二章 汽輪機本體第九節第九節 主軸承、推力軸承主軸承、推力軸承主軸承1、作用:承受轉子的全部重量及部分進氣引起轉子振動的附加力，並確定轉子的徑向位置，使其中心與汽缸中心保持一致2、工作原理：靜止時，轉子在軸承的下部，當開始轉動，軸頸與軸瓦會出現直接摩擦，但隨著軸頸的轉動，潤滑油由於粘性附著在軸的表面，被帶入軸頸與軸瓦之間的楔形間隙中，隨著轉速的不斷升高，被帶入的油量增多，並產生壓力，當這個壓力超過軸頸上的載荷時，軸頸就被油膜托起而懸浮在油膜上轉動，從而避免了金屬的直接摩擦本讲稿第三十八页，共七十三页39第二章 汽輪機本體3、軸承油膜形成的條件a、軸頸必須保持一定的線速度才能形成油膜，轉速愈高，軸頸速度越大，油膜的承載能力愈大b、潤滑油必須有一定的粘度，粘度愈大，油膜的承載能力愈大，但粘度太大，使油分佈不均，增加摩擦損失，且得不到良好的冷卻效果，油溫愈低，粘度愈大c、軸頸與軸瓦間必須形成楔形間隙才能形成油膜，但間隙過大會增加潤滑油的消耗量，過小。又會使油量不足，不能達到冷卻目的d、軸瓦內表面應嚴格修研，保持光滑，不得有任何溝槽e、軸承上負荷愈高，油膜形成越困難，軸承上的負荷不能超過油膜所承受的能力，否則油膜無法建立本讲稿第三十九页，共七十三页40第二章 汽輪機本體4、潤滑油在下軸瓦水準接合面處進入，隨著軸的轉動進入楔形間隙形成油膜，然後由軸瓦兩端流出，為了使有分佈合理和足夠的油量冷卻軸頸，在上瓦上設有一定軸向長度的油槽，並在結合面處向兩端擴展出去，為防止油順軸甩出軸承，在軸瓦兩端裝有油檔。本讲稿第四十页，共七十三页41第二章 汽輪機本體二、推力軸承作用：承擔蒸汽作用在轉子上的軸向推力，並確定轉子的軸向位置，使轉子與靜止部分保持一定的軸向間隙潤滑原理：轉子靜止時，推力瓦塊的工作面是與轉子上的推力盤相平衡的，這時，平行中的油層不能承受推力，當轉子轉動，將附著在推力盤上的油帶入推力盤與推力瓦之間，增加了油層的受壓能力，轉子產生軸向推力後，間隙中的油受到擠壓並傳給推力瓦塊，由於推力瓦塊的支點不在中心，在油的作用下瓦發生傾斜，形成了楔形間隙，這樣，當推力盤隨著轉子轉動，油被不斷的帶入這一間隙中，就形成了具有一定抗壓能力的楔形油膜，以此平衡汽輪機的軸向推力，避免了推力盤與推力瓦的直接摩擦本讲稿第四十一页，共七十三页42第二章 汽輪機本體三、主軸承、推力軸承運行中注意1、主軸承a、潤滑油量不足或中斷（主油泵或供油管故障）b、油中不清潔，油中有雜質進入軸承破壞油膜c、軸承振動過大引起烏金裂紋、脫落d、油中有水，使粘度下降，不能形成油膜e、冷油器工作失常f、軸承外殼熱變形過大，造成轉子軸經與軸瓦的接觸面不均勻，軸瓦延長度方向不能與軸頸全面接觸，引起烏金磨損和發熱本讲稿第四十二页，共七十三页43第二章 汽輪機本體2、推力軸承故障原因a、汽輪機發生水衝擊b、隔板軸封間隙增大，漏氣增大，使葉輪前後壓差加大c、葉片結構，蒸汽通流面積減小，造成葉輪前後壓差增大d、蒸汽溫度急劇下降，轉子收縮快於汽缸，由於靠背輪對轉子位移有節制，故推力軸承承受的推力增加本讲稿第四十三页，共七十三页44第二章 汽輪機本體第十節、聯軸器、盤車裝置聯軸器1、作用：連接汽輪機與風機（發電機），通過它把汽輪機轉子的轉矩傳遞給風機2、分為：剛性聯軸器：汽輪機與風機之間具有硬性連接，不允許有相對位移撓性聯軸器：允許汽輪機側聯軸器與風機側聯軸器有少許的位移盤車裝置：在汽輪機啟動或停機後，用來轉動轉子的裝置 作用：a、汽輪機啟動沖轉前，由於蒸汽的熱流是向上的，轉子上部較下部受熱快，使轉子產生向上的彎曲變形，為保證動靜部分無摩擦，需先用盤車帶動低速旋轉，使轉子受熱均勻b、停機後，汽缸和轉子等有熱變冷，這必然會影響動靜間隙，使轉子彎曲大，為保證轉子均勻冷卻及機組的啟動，故停機後也許開機磁片車本讲稿第四十四页，共七十三页45第二章 汽輪機本體第十一節 汽輪機的附屬設備一、凝汽設備作用：a、建立並維持汽輪機排氣口的高度真空，提高迴圈熱效率：b、回收排氣產生的凝結水：c、並有一級除氧作用組成：凝結器用迴圈水冷卻汽機排氣，形成真空的設備 凝結水泵排出蒸汽凝結水的設備 迴圈水泵供給冷卻水的設備 主抽氣器抽出凝結器內不凝結氣體，維持容器內的高度真空 輔助抽氣器啟動前將凝結器內抽為真空 迴圈水的冷卻設備涼水塔、噴水池及管道本讲稿第四十五页，共七十三页46第二章 汽輪機本體二、凝結器1、工作原理：迴圈水由進水管進入水室，在水式內分別流入各銅管內，迴圈水通過管壁吸收排氣的熱量，使蒸汽凝結，被排氣加熱的迴圈水有出口排出去涼水塔冷卻再迴圈使用。排汽由低壓汽缸排入凝結器內蒸汽空間，通過銅管外壁放熱，凝結成水聚集到下部的熱水井內，由凝結水泵排向除氧器。2、分類：單一制：中間無垂直隔板對分制：中間有垂直隔板，相當於兩個凝結器連在一起，優點：銅管髒汙時不必停機，只是當減少機組負荷，就能停止凝結器的一般進行清洗工作單道制：迴圈水在銅管內一次流出雙道制：迴圈水在銅管內經過一次往返後排出本讲稿第四十六页，共七十三页47第二章 汽輪機本體3、影響表面式凝結器工作的因素a、冷卻倍率：冷卻一千克蒸汽凝結成水時，需要的迴圈水量。一般50100。b、端差：排氣溫度與迴圈水出口溫度之差。一般310，取5。c、迴圈水進口溫度。d、真空系統的嚴密性。本讲稿第四十七页，共七十三页48第二章 汽輪機本體三、抽氣器工作原理：工作蒸汽進入噴嘴膨脹降壓，流速增加噴射出來，在噴嘴出口處形成高度負壓，將凝結器內的不凝結氣體吸入抽氣器，在第一級擴散管中混合降低流速，升高壓力，然後進入冷卻器內凝結，不凝結的氣體再被二級吸入，同樣經過二級擴壓管降速升壓進入冷卻器內凝結成水。由於第二級擴壓管內的氣體壓力升高到稍高於大氣壓力，由排氣管排出。冷卻器內的凝結水由疏水管道排往凝結器。本讲稿第四十八页，共七十三页49第二章 汽輪機本體四、啟動抽氣器作用：1、在機組啟動前為凝結器迅速建立真空，以縮短啟動時間2、事故情況下，真空下降過低，可臨時投入啟動抽氣器維持運行，為消除故障爭取時間特點：結構簡單、啟動快、耗氣量大，形成真空低，而且排大氣運行損失了工作蒸汽的熱量，浪費了工質五、主抽氣器在運行中的注意事項操作順序：先開水門通入水後，再開蒸汽門，最後開啟空氣門目的：防止冷卻水管過度受熱的情況下通入冷卻水時驟冷，而損壞脹口，造成洩漏，後開空氣門是為了防止抽氣器工作前空氣漏入真空系統破壞真空本讲稿第四十九页，共七十三页50第二章 汽輪機本體六、影響射汽抽氣器正常工作的因素1、噴嘴堵塞2、冷卻器損壞或冷卻水管洩露，使冷卻器內滿水，影響蒸汽凝結3、冷卻水量不足4、汽壓調整不當5、噴嘴或擴壓管長時間吹損6、汽機真空嚴密性差，漏氣量過大超過抽氣器負載能力7、冷卻器交換面髒汙疏水U形管漏氣或堵塞噴嘴位置調整不當本讲稿第五十页，共七十三页51第二章 汽輪機本體七、自動排氣門作用：凝汽設備的木一部分發生故障，就會使排往凝結器內的蒸汽無法凝結，聚集在容器內，使汽輪機的排氣壓力和溫度升高，以致嚴重影響凝結器和機組的安全運行，為防止這種現象，裝有安全閥，當凝結期內壓力稍高於大氣壓是，排氣門自動打開，保證設備安全。本讲稿第五十一页，共七十三页52第三章第三章 汽輪機設備檢修汽輪機設備檢修第一節第一節第一節第一節 汽機檢修工作的規定汽機檢修工作的規定汽機檢修工作的規定汽機檢修工作的規定1、汽輪機設備檢修時發電廠的重要工作之一，有車間負責，車間應在總工程師或生產廠長的領導下，接受生技科或設備科的領導，具體安排實施檢修計畫的完成。各級領導都應深入現場，調查研究、協調配合，保證品質、進度、及時解決問題，在保證汽輪機檢修品質的前提下，努力做到：a、品質好。經過檢修的主、輔機設備，都能安全、滿發、穩發、經濟運行，延長檢修間隔，減少非計畫停機次數和設備臨修次數。b、功效高。檢修工期短，耗用工時少。c、用料省。器材消耗少，修舊利廢好d、安全好。不發生人身、設備事故。特別是不發生重大事故。本讲稿第五十二页，共七十三页53第三章第三章 汽輪機設備檢修汽輪機設備檢修2、計畫檢修的分類、間隔和停用次數。a、汽輪機設備的檢修分計畫大修、計畫小修及臨時檢修。b、汽輪機設備的檢修間隔，應根據汽機設備的技術狀況，部件磨損、劣化、老化等規律，參照運行、維修等條件確定。參照部頒SD25388規定，大修間隔23年，小修間隔48個月。但是，啟停頻繁和參加調峰的機組，或累計運行超過15萬小時的汽輪機組，其大修間隔可低於上述規定。c、新投產或遷裝的機組，第一次大修應在正式投入運行一年左右。d、臨時檢修，是計畫外的停機。有兩種情況：一是設備故障，強迫停運。一是在運行中發現缺陷，必須及時處理，應先彙報，即安排臨時檢修，以避免設備的嚴重損壞。本讲稿第五十三页，共七十三页543、檢修停用時間 汽輪機設備檢修停用日數應在確保品質的前提下，根據設備容量的大小，檢修的人員、技術力量、設備狀況和檢修工期合理的安排 一般，30006000凝汽式機組大修在1520天，小修56天。1200025000凝汽式機組大修在1823天，小修7天 為了集中精力搞好汽輪機設備的大修，縮短停機時間，在保證全廠出力和安全經濟運行的條件下，一些輔助設備的檢修可以與主要設備的檢修時間錯開，有備用設備的，可以不在主設備大修期間檢修 不論主輔設備都應貫徹“到期必修”和：“修必修好”的原則，不可任意延長檢修間隔。第三章 汽輪機設備檢修本讲稿第五十四页，共七十三页554、汽輪機設備的大修分標準專案和特殊項目兩類標准項目：a進行全面的檢查、清掃、測量和修理；b消除設備和系統的缺陷；c進行定期的試驗和鑒定，跟換需要定期更換的零部件。特殊項目：指標準檢修專案以外的工作，通常是技術複雜、工作量大、工期長、耗用器材多、費用高以及系統和設備結構有重大改變的專案。汽輪機大修項目第三章 汽輪機設備檢修本讲稿第五十五页，共七十三页56汽輪機大修項目汽輪機大修項目汽輪機大修項目汽輪機大修項目一、氣缸標准項目1、檢查汽缸及噴嘴有無裂紋、沖刷、損傷及接合面漏氣痕跡等缺陷，必要時處理。清掃檢查汽缸螺栓、疏水孔、壓力錶孔及溫度計套管等2、清掃檢查隔板套、隔板、靜葉片有無裂紋、沖刷、損傷、變形等缺陷、必要時處理。3、檢查滑銷4、修補汽缸保溫層第三章 汽輪機設備檢修本讲稿第五十六页，共七十三页575、測量上下汽缸接合面間隙及縱橫向水準6、測量隔板套及隔板的窪窩中心7、測量隔板彎曲8、檢查汽室連接螺栓，必要時更換9、更換兩個以上的高壓缸螺栓第三章 汽輪機設備檢修本讲稿第五十七页，共七十三页58特殊項目1、檢查台板鬆動和二次灌漿2、解體下汽缸及吊前軸承座，檢查滑銷系統或調整汽缸水準3、檢查汽缸外壁裂紋或焊補汽缸裂紋4、更換噴嘴、隔板5、修刮汽缸接合面6、更換汽缸大部分保溫層7、機組全面噴漆第三章 汽輪機設備檢修本讲稿第五十八页，共七十三页59二、汽封標準項目1、清掃、檢查高低壓軸封、隔板汽封、阻汽片，測量間隙，必要是對汽封梳齒汽封塊、彈簧等進行修理、調整及少量更換2、汽封間隙大量調整特殊項目1、更換汽封一般在20以上2、更換軸封、外殼第三章 汽輪機設備檢修本讲稿第五十九页，共七十三页60三、轉子標准項目1、檢查軸主、葉輪、平衡盤、軸封套、推力盤、對輪的磨損、鬆動及裂紋等情況，測量通流部分間隙，軸頸楊度及找正轉子的對輪中心，進行葉片、葉根、葉輪鍵、槽等處的檢查探傷2、清掃檢查葉片、拉筋、圍帶、鉚釘、硬質合金片等有無結垢、腐蝕、鬆動、斷裂、脫焊及損傷等缺陷，必要時處理3、檢查軸頸橢圓度及轉子彎曲，測量葉輪、對輪、推力盤的瓢偏度第三章 汽輪機設備檢修本讲稿第六十页，共七十三页61特殊項目1、直軸2、葉片調頻、重裝或更換葉片及取葉片樣品繪圖3、拆裝或更換對輪、平衡盤，更換推力盤、軸封套、對輪及對輪絞空，修刮平面4、修理研磨推力盤及軸頸第三章 汽輪機設備檢修本讲稿第六十一页，共七十三页62四、軸承標准項目1、檢查主軸承、推力軸承及油檔有無磨損、烏金脫胎、裂紋缺陷，以及軸承球面、墊鐵的接觸情況，測量軸承、油檔的間隙、緊力，必要時進行修刮、調整或焊補2、清掃軸承箱3、更換數量較多的油檔片4、大量修刮軸瓦球面及墊鐵的接觸面特殊項目1、修刮軸承座及台板或進行灌漿加固基礎2、更換主軸承、推力軸承或重澆烏金第三章 汽輪機設備檢修本讲稿第六十二页，共七十三页63五、盤車裝置檢查測量齒輪、蝸母輪、軸承等部件的磨損情況，必要時修理第三章 汽輪機設備檢修本讲稿第六十三页，共七十三页64第三章第三章 汽輪機設備檢修汽輪機設備檢修六、調速系統標准項目1、清洗檢查調整系統的所有部件（調速器、脈衝油泵、調壓器、蝸母輪組、減速齒輪組、錯油門、調速汽門、自動主氣門、危機保安器等保護裝置及實驗裝置）的磨損情況，並測量間隙和尺寸，必要時修理或更換2、調速系統簡易特性及調整工作3、調速系統全面性的特性試驗及調試工作4、對調速器、危機保安器的彈簧做特性試驗5、更換調速器、減速齒輪等軸承特殊項目1、換減速齒輪及蝸母輪2、更換配汽裝置的凸輪、齒條等部件本讲稿第六十四页，共七十三页65七、油系統標准項目1、清掃檢查主油泵、輔助電動油泵、注油器、壓力調節器、溢油閥、冷油器、油箱、油濾網，測量有關部件的間隙尺寸，冷油器試壓，必要時修理或更換零件2、迴圈過濾透平油3、清掃檢查排油煙機、油管路、油門等，必要時更換零部件特殊項目1、冷油器更換銅管在10以上第三章 汽輪機設備檢修本讲稿第六十五页，共七十三页66八、汽、氣門及汽水管道標准項目1、檢查主氣門、電動主氣門、排大氣門等重要閥門有無裂紋、漏氣、沖蝕、鬆動缺陷，更具情況進行研磨或更換及水壓試驗2、檢查修理空氣悶、濾汽網等，更具情況更換法蘭墊、盤跟和研磨3、檢查管道支吊架、膨脹指示器進行必要的調整4、檢查不經常操作的、不易洩漏的法門5、檢查汽水分離器、沖洗裝置第三章 汽輪機設備檢修本讲稿第六十六页，共七十三页67特殊項目1、更換主氣門及處理複雜的嚴重缺陷2、更換主汽管道的上的管段、三通、彎頭等3、大量更換其他管道九、變速器1、檢查變速齒輪及軸承的磨損情況，消除缺陷2、更換變速齒輪及軸承第三章 汽輪機設備檢修本讲稿第六十七页，共七十三页68第三章第三章 汽輪機設備檢修汽輪機設備檢修十、凝結器標准項目1、清洗凝結器銅管，檢查真空系統和水測得嚴密性及部件情況，消除洩露缺陷，堵塞或更換少量的銅管2、檢查凝結器水位計、水位調整器等元件3、更具情況取銅管進行分析檢查4、凝結器水室刷漆5、檢查凝結器喉部伸縮節6、酸洗凝結器、塗膜特殊項目1、更換20以上的銅管本讲稿第六十八页，共七十三页69十一、抽氣器標准項目清洗檢查主、輔射汽抽氣器噴嘴、擴散管及其他附件，更換已磨損的零件，必要時清洗冷卻器十二、水泵解體清洗、檢查凝結泵、迴圈水泵，修理或更換已磨損的零件，更換葉輪導葉等十三、熱工儀錶及自動控制和保護裝置1、檢查（必要時）修理各項主要儀錶（主蒸汽溫度、壓力、真空、轉速表、流量的指示等）及運行不正常的一般儀錶以及熱工保護與自動裝置2、檢查熱工儀錶的一次元件3、檢查、效驗自動遙控及報警裝置測量元件，以及有關的附件，必要時進行修理和調整4、清理錶盤內部及表面5、修理、更換少量表管及電纜6、檢查測量流量孔板、溫度錶套管及有關儀錶一次門7、效驗、更換一般儀錶第三章 汽輪機設備檢修本讲稿第六十九页，共七十三页70第三章第三章 汽輪機設備檢修汽輪機設備檢修六、調速系統標准項目1、清洗檢查調整系統的所有部件（調速器、脈衝油泵、調壓器、蝸母輪組、減速齒輪組、錯油門、調速汽門、自動主氣門、危機保安器等保護裝置及實驗裝置）的磨損情況，並測量間隙和尺寸，必要時修理或更換2、調速系統簡易特性及調整工作3、調速系統全面性的特性試驗及調試工作4、對調速器、危機保安器的彈簧做特性試驗5、更換調速器、減速齒輪等軸承特殊項目1、換減速齒輪及蝸母輪2、更換配汽裝置的凸輪、齒條等部件本讲稿第七十页，共七十三页71十四、機組附屬電氣設備標准項目1、檢查修理電動機及開關2、檢查效驗電氣儀錶、控制回路、信號、保護裝置、自動裝置及聯動裝置4、檢修其他配電裝置、電纜、照明設備5、預防性試驗特殊項目1、更換大量電力或控制電纜2、更換容量較大的電動機繞組3、更換較多繼電器和儀錶十五、其它更具設備情況需要增加的專案第三章 汽輪機設備檢修本讲稿第七十一页，共七十三页72六、調速系統標准項目1、清洗檢查調整系統的所有部件（調速器、脈衝油泵、調壓器、蝸母輪組、減速齒輪組、錯油門、調速汽門、自動主氣門、危機保安器等保護裝置及實驗裝置）的磨損情況，並測