發(fā)表時間： 2023-02-11 18:28:13
作者： 石油化工設(shè)備維護與檢修網(wǎng)
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一 、認(rèn)識汽機專業(yè)
1、 汽機專業(yè)的任務(wù)
用鍋爐送來的蒸汽，維持汽輪機轉(zhuǎn)速（未并網(wǎng)）或負(fù)荷（并網(wǎng)），將做完工的乏汽凝結(jié)成水，利用抽汽加熱后再送回鍋爐。
2、 汽機專業(yè)的系統(tǒng)
（1） 汽輪機本體：將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成機械能，維持高速旋轉(zhuǎn)。
（2） 輔助系統(tǒng)：汽輪機旋轉(zhuǎn)所必須的支持系統(tǒng)；為了提高熱效率而設(shè)置的回?zé)嵯到y(tǒng)(把水加熱后再送回鍋爐)；輔機、發(fā)電機冷卻系統(tǒng)。
二 、汽機主系統(tǒng)
▲汽機熱力系統(tǒng)簡圖
三 、汽輪機本體
1、 汽輪機本體：
轉(zhuǎn)子——葉輪、葉片
靜止部分：隔板、噴嘴、汽缸、
其他：汽封、軸瓦
為達(dá)到應(yīng)有的功率，有若干級
2、 汽輪機本體的間隙問題
▲汽輪機本體徑向間隙示意圖
▲汽輪機本體軸向間隙問題1示意圖（軸向位移又叫竄軸）
▲汽輪機本體軸向間隙問題2示意圖（差脹）
小結(jié)：
u 動靜間隙太大,蒸汽不做功漏掉,不經(jīng)濟,汽輪機將熱能轉(zhuǎn)化為機械能的效率降低,也即每發(fā)一度電所耗的熱能（熱耗），所需的蒸汽（汽耗）增加。
u 動靜間隙太小,容易發(fā)生動靜摩擦，產(chǎn)生機組振動，嚴(yán)重時造成汽輪機汽封、大軸、葉片損壞事故。
u 既要經(jīng)濟性又要安全性，間隙控制在一定范圍內(nèi)（幾十微米）
u ——汽輪機是精密設(shè)備，必須防止動靜接觸（防碰磨），發(fā)生碰磨時，反應(yīng)碰磨的保護（振動、軸向位移、差脹）動作，跳機
3、 汽輪機汽封：
▲軸端汽封示意圖
u 汽封：盡量減少漏汽，提高熱效率
u 軸封：防止缸內(nèi)蒸汽外泄，防止外部空氣進入缸內(nèi)。
u 軸封供汽不能中斷
4、 軸瓦：
通入潤滑油，在一定轉(zhuǎn)速下軸瓦和軸頸之間形成穩(wěn)定油膜，實現(xiàn)油摩擦。汽輪機運行中任何情況下都不能斷油。
四、汽輪機的控制、安保系統(tǒng)：控制汽輪機的負(fù)荷（轉(zhuǎn)速），發(fā)生事故時停機。
（1） 高主、中主門的控制示意圖
（2） 高、中壓調(diào)門控制示意圖
（3） AST控制油
（4） OPC油
五、關(guān)于汽輪機本體的保護
1、 超速保護:
103%超速:因電網(wǎng)原因機組甩負(fù)荷，汽輪機轉(zhuǎn)速超3090r/min，關(guān)閉高、中調(diào)門，待轉(zhuǎn)速降到3000r/min以下時，重新打開各調(diào)門，如轉(zhuǎn)速又超3090r/min，會再動作。防止出現(xiàn)更高的超速。
110%超速:DEH、TSI、ETS三套,動作于AST電磁閥，跳機。機械超速，動作后卸掉隔膜閥上油壓，再卸掉AST油壓停機。
汽輪機超速事故會造成大軸斷裂、軸瓦損壞、甚至飛車等惡性后果,必須嚴(yán)防。
2、 高壓缸保護：
北重機組因結(jié)構(gòu)原因,低負(fù)荷時因蒸汽流量太小，不能有效帶走缸內(nèi)因鼓風(fēng)摩擦損失而產(chǎn)生的熱量,缸內(nèi)設(shè)備會因過熱而損壞，故采用中壓缸啟動，待蒸汽流量達(dá)到一定值后切回高缸進汽。
冷態(tài)啟動過程中高缸需要得到充分暖缸，在1020rpm以上為了不產(chǎn)生鼓風(fēng)摩擦熱量，高缸必須抽成真空。
高缸保護就是為達(dá)到上述目的而設(shè)。
3、 凝汽器低真空保護
汽器真空低（排汽壓力高），也即排汽溫度升高，使低壓缸、低壓轉(zhuǎn)子葉片、凝汽器溫度升高，會造成汽輪機振動、動靜摩擦、末級葉片斷裂、金屬變形、凝汽器鋼管泄漏等后果。
4、 潤滑油壓低保護
防斷油燒瓦。
5、 EH油壓低保護
EH油壓降低，高中主調(diào)各門會發(fā)生不可控動作，必須停機。
6、 軸承振動保護
汽輪機動靜摩擦、轉(zhuǎn)子質(zhì)量平衡破壞（如葉片斷裂等）、軸承故障（如潤滑不良、磨損等）、聯(lián)軸器故障等原因會造成機組振動。
7、 軸向位移保護
防動靜摩擦。
8、 DEH失電跳機保護
機組失去監(jiān)控，必須停機。
9、 軸承溫度高保護
防軸承、軸頸損壞
10、 汽輪機差脹保護
防動靜摩擦
11、 汽機手動跳閘保護按鈕
發(fā)生汽輪機保護無法反應(yīng)的危急情況（如危及人身安全、著火等）以及保護拒動時。機頭有危急保安器，按下后實現(xiàn)機頭停機，類似輔機事故按鈕。
12、 鍋爐MFT動作后聯(lián)跳汽機保護
鍋爐-汽機-發(fā)電機是一個統(tǒng)一單元，鍋爐不正常，防止事故波及到汽輪機，汽輪機應(yīng)停止進汽。
但為了減少機組非停，提高經(jīng)濟性（即使是機組熱起，損失也是很大的），目前做停爐不停機邏輯和預(yù)案，除個別直接危及汽輪機安全的（如汽包高水位、汽溫直降等）情況外，鍋爐MFT，不跳機。
13、 主、再熱蒸汽溫度下降跳汽機保護
主、再熱蒸汽溫度下降預(yù)示著蒸汽帶水，汽輪機有水沖擊的危險，而水沖擊可造成汽缸變形、轉(zhuǎn)子彎曲、動靜摩擦等嚴(yán)重后果。
14、 發(fā)電機主保護動作聯(lián)跳汽機保護
發(fā)電機跳閘，汽輪機失去負(fù)荷，會發(fā)生超速，因此發(fā)電機跳閘聯(lián)動汽輪機跳閘，關(guān)閉各主、調(diào)門，切斷汽輪機動力。
六 、高、低壓旁路
1、 將高壓缸旁路掉的叫高旁,將中低壓缸旁路掉的叫低旁。
2、 高低旁的作用：
（1） 蒸汽參數(shù)不滿足要求或汽輪機不允許進汽時，給鍋爐產(chǎn)生的蒸汽提供通道流過再熱器，避免再熱器干燒。蒸汽流動將爐內(nèi)熱量帶出，同時可采取措施對蒸汽參數(shù)進行調(diào)整。
（2） 泄壓。當(dāng)鍋爐壓力突升，高旁打開卸掉部分壓力，防止鍋爐超壓。
3、 高低旁啟動模式
（1） 高旁冷態(tài)啟動模式
機組啟動過程中，使用該方式，其自動控制閥門開度及主蒸汽壓力如下圖：
（2） 低旁冷態(tài)啟動模式
低旁啟動過程中控制過程與高旁類似，可投自動,壓力人為設(shè)置。起初手動打開一定開度：
◇ 凝汽器抽真空時可以直接抽到鍋爐汽包，有助于鍋爐過熱器、再熱器內(nèi)存水蒸發(fā)，消除水封，也有利于汽包水蒸發(fā)，盡早建立鍋爐水循環(huán)。
◇ 給蒸汽提供通道，保護再熱器；
◇ 低旁開大有利于提升主、再熱汽溫；
◇ 隨著再熱汽溫的上升，調(diào)整低旁開度，逐漸提升再熱汽壓力，達(dá)到?jīng)_轉(zhuǎn)壓力后可將低旁投壓力自動，穩(wěn)定壓力進行機組沖轉(zhuǎn)，并網(wǎng)后隨著增加負(fù)荷，再熱蒸汽走中、低汽缸，低旁自動關(guān)閉。
（3） 旁路非冷態(tài)啟動模式（鍋爐有一定的壓力）
◇ 非冷態(tài)啟動，高旁不能投啟動模式
◇ 非冷態(tài)啟動模式，鍋爐點火后應(yīng)及時打開高、低旁，給蒸汽提供通道，保護再熱器。
◇ 高低旁的控制應(yīng)根據(jù)鍋爐燃燒情況（也即主再熱蒸汽壓力上升情況）調(diào)整高低旁開度，逐步提升壓力和溫度。
注意：在調(diào)整過程中如果汽機還沒有掛閘，高旁開度小于2%，鍋爐會發(fā)生MFT。
4、 正常運行模式
◇ 高低旁正常運行必須嚴(yán)密關(guān)閉；
◇ 高旁滑壓模式運行（當(dāng)前實際壓力加一定偏置作為定壓控制值，確保其關(guān)閉）
◇ 低旁滑壓模式，其給定值由調(diào)節(jié)級壓力折算而來，確保大于實際壓力，使其關(guān)閉
5、 有關(guān)高低旁保護
（1） 防止蒸汽帶水，高旁先開減壓閥，才能開減溫閥；
（2） 防止凝汽器熱沖擊，低旁先開減溫閥，才能開減壓閥;
（3） 為保護再熱器,高旁后溫度超過一定值后,高旁快關(guān);
（4） 為保護凝汽器,低真空、凝汽器水位高、低旁減溫水壓力低、凝汽器溫度高低旁快關(guān)。
6、 高旁快開
高旁快開高溫高壓蒸汽對高旁后管道造成強大的機械、熱沖擊（如高旁暖管不良會更嚴(yán)重），曾經(jīng)發(fā)生過高旁快開造成管道破裂事故，因此高旁快開功能被取消。
7、 正常運行中高旁為了實現(xiàn)其作用（泄壓、保護再熱器），在幾種情況下自動打開20%：
◇ l高壓缸切中壓缸瞬間
◇ l機前壓力大于規(guī)定值
◇ l機前壓力上升速率超規(guī)定
8、 正常運行中低旁在再熱汽壓力超4.4Mpa情況下自動打開泄壓。
9、 正常運行中應(yīng)注意檢查高低旁是否投自動，否則會發(fā)生拒動。
七、 發(fā)電機密封油系統(tǒng):
1、 作用：供給發(fā)電機密封瓦，在密封瓦與軸之間形成油膜，將氫氣封在發(fā)電機內(nèi)。密封油不能中斷，否則應(yīng)緊急排氫。
▲發(fā)電機密封瓦示意圖
2 密封油正常運行方式（主油泵工作）示意圖（紫色為供油，藍(lán)色為回油）
3主密封油故障，備用油泵運行方式
4 主、備用油泵均失去時的運行方式:靠潤滑油作為密封油油，因其壓力低（0.16MPa）,發(fā)電機內(nèi)壓力必須低于0.1，也即需緊急排氫，降壓。
5 潤滑油中斷運行方式：
八 、關(guān)于暖熱力設(shè)備（汽輪機、管道、泵等）
1 作用
◇ 排盡設(shè)備內(nèi)的積水、空氣、雜質(zhì)，以免產(chǎn)生振動；
◇ 讓設(shè)備溫度緩慢升高，避免溫度突升，金屬內(nèi)外、局部受熱不均而產(chǎn)生裂紋，損壞設(shè)備；
2 管道產(chǎn)生振動的原因及消除
◇ 振動是由水錘造成的，即前面的積水（原來的積水或通進去的蒸汽遇冷凝結(jié)形成）在蒸汽的推動下撞向后面的積水或擁堵物（例如關(guān)閉的閥門、管道堵頭等）；
◇ 汽（氣）液兩相在管道內(nèi)同時存在是產(chǎn)生振動的根本原因；
◇ 高加旁路切主路，如果主路暖管不充分，主、旁路水有溫差，也即有密度差，混合后水的總體積縮小，在管道內(nèi)產(chǎn)生間隙，會發(fā)生后面的水撞擊前面水的情況，從而使管道產(chǎn)生振動；
◇ 暖管時防止管道振動，要將管道內(nèi)的水、空氣放盡，消除水錘產(chǎn)生的根源。
3 暖管的操作
◇ 先將管道(含母管及其用戶)上所有疏水門、空氣門全開完；
◇ 檢查各疏水點無大股水流出，稍開汽源；
◇ 從汽源端到用戶端開始逐個檢查疏水門，如只有汽無水流出，管道不振動，應(yīng)關(guān)小疏水門開度。關(guān)閉空氣門；
◇ 如果無用戶，最后一個疏水應(yīng)開大，保證一定蒸汽流量；
◇ 根據(jù)溫升情況調(diào)整汽源門開度；
◇ 有用戶后應(yīng)及時關(guān)閉所有疏水門；
◇ 屬于熱備用的管道，暖管疏水應(yīng)走有疏水器的主路，關(guān)閉旁路，防止熱量損失。
