1、CB25-8.83/4.1/1.25抽背汽轮机讲义,煤汽机,绪论,一、背压式汽轮机的定义二 、车间汽轮机的结构三、工作原理简述四、运行与调节五、注意事项,一、背压式汽轮机的定义,1、汽轮机概念 汽轮机是一种以具有一定温度和压力的水蒸气为工质，将热能转变为机械能的回转式原动机。 它在工作时先把蒸汽的热能转变成动能，然后再使蒸汽的动能转变成机械能。,一、背压式汽轮机的定义,2、背压式汽轮机的定义 排汽直接用于供热，没有凝汽器的汽轮机称为背压式汽轮机。 （ 2#机为抽背式汽轮机，即具有调节抽汽的背压式汽轮机）3、背压式汽轮机的优缺点 背压式汽轮机排汽压力高，通流部分的级数少，结构简单，同时不需要庞大
2、的凝汽器和冷却水系统，机组轻小，造价低。当它的排汽用于供热时，热能可以,一、背压式汽轮机的定义,得到充分利用，但这时汽轮机的功率与供热所需蒸汽量直接相关，因此不可能同时满足热负荷和电（或动力）负荷变动的需要，这是背压式汽轮机用于供热时的局限性。发电用的背压式汽轮机通常都与凝汽式汽轮机或抽汽式汽轮机并列运行或并入电网，用其他汽轮机调整和平衡电负荷（1#机）。,二、车间背压式汽轮机的结构,25MW背压式汽轮机纵剖面图,二、车间背压式汽轮机的结构,1、概述 车间背压式汽轮机为单缸、冲动、抽背式，具有一级调节抽汽。 转子为整锻结构，单列调节级，压力级、推力盘、联轴器均与轴整锻为一体，其优点是可提高转子
3、强度，缩短轴向尺寸，并能适应急剧的负荷变化和快速启动。 主汽门一只，装于具有一定弹性的座架中。座架可视为固定点，以承受锅炉来的蒸汽管道推力，不使推力直接作用到汽轮机的本体。主汽门的进口有两根,二、车间背压式汽轮机的结构,主汽管，出口有四根导汽管。高压调节汽阀共有四个，分别装于高压缸上部及两侧，由一只油动机通过凸轮机构来分别控制四只调节阀。联接主汽门和调节汽阀的四根导汽管具有一定的弹性，以补偿导汽管本身热胀与汽缸的热位移。 汽缸调节阀后的上、下缸左右两侧共装有四只外置式双座阀，由一只中压油动机通过凸轮配汽机构，改变双座阀的开启度来调整背压抽汽压力。 汽轮机的死点在汽轮机后轴承底部，汽轮机以此死点
4、为中心，向四周自由膨胀。,二、车间背压式汽轮机的结构,前轴承座内，除装有径向推力联合轴承外，集中了主要调节保安部套，如主油泵、危急遮断器、危急遮断滑阀和电液司服转换器、高压油动机。 机组的回转设备，装于后汽缸轴承盖上，由电动机带动，经减速后转子盘车速度为5.6rpm。 2、热力系统2.1主蒸汽 主蒸汽通过电动门至自动主汽门，主汽门内装有蒸汽滤网。主汽门后的四根导汽管分别将蒸汽引入汽缸的四只蒸汽室，蒸汽在汽机内膨胀做功后至热用户。,二、车间背压式汽轮机的结构,2.2汽封系统 汽轮机前汽封的第一档腔室接至背压排汽。汽轮机前汽封的第二档腔室、后汽封的第一档腔室、主汽门、调节汽门阀杆等近汽缸端腔室，接
5、至高压除氧器门杆漏汽母管。汽轮机前汽封第三档腔室、后汽封的第二档腔室，接至低压除氧器轴封漏汽母管。汽轮机的前汽封的第四挡腔室、后汽封的第三挡腔室，主汽门、调节汽门阀杆等近大汽端腔室，均接至汽封加热器，维持压力0.095MPa，以保证不向外漏汽。,二、车间背压式汽轮机的结构,其具体形式有：前、后汽封为高低齿迷宫式；隔板汽封为高低齿汽封。,二、车间背压式汽轮机的结构,2.3油路系统 汽轮机主油泵出口油压为1.96MPa。高压油经出口止回阀后，分成两路：一路通入调节保安系统；另一路供给注油器。注油器采用二级并联式：第一级出口为0.098MPa，供主油泵进油；第二级出口为0.245MPa，经滤油器，冷
6、油器供机组轴承润滑用。当润滑油压大于0.147MPa时，低压油过压阀将自动开启，将多余的油溢回油箱，使润滑油压保持在0.078-0.1176MPa范围内。,二、车间背压式汽轮机的结构,二、车间背压式汽轮机的结构,2.4调节汽阀 蒸汽在主汽门后分为4路，进入布置在汽缸上部及两侧的调节汽阀阀壳的中间腔室，调节汽阀为单支点杠杆提升式，共有4只阀门。阀门开启次序为1、2、3、4。,1和2阀全开时为纯背压工况。1、2和3阀全开时为额定工况。1、2、3、4阀全开时为最大抽汽工况。,三、工作原理简述,在汽轮机中，蒸汽的热能转变为旋转的机械能，一般可通过两种不同的作用原理来实现：一种是冲动作用原理，另一种是反
7、动作用原理。（2#机为冲动式汽轮机）1、冲动作用原理,在汽轮机中,蒸汽在喷嘴中发生膨胀，压力降低，速度增加，热能转变为动能。高速汽流流经动叶片3时，由于汽流方向改变，产生了对叶片的冲动力，推动叶轮2旋转作功，将蒸汽的动能变成轴旋转的机械能。这种利用冲动力作功的原理，称为冲动作用原理。,三、工作原理简述,汽流冲动演示,三、工作原理简述,由上述可知，汽轮机在工作时，首先在喷嘴叶栅中蒸汽的热能转变成动能，然后在动叶栅中蒸汽的动能转变成机械能。喷嘴叶栅和与它相配合的动叶完成了能量转换的全过程，于是便构成了汽轮机做功的基本单元。通常称这个做功单元为汽轮机的级。2、多级汽轮机 单级冲动式汽轮机功率较小，且
8、损失较大，为使汽轮机能发出更大的功率，需要将若干个单级串联起来，制作成多级汽轮机。（2#机为多级汽轮机）,三、工作原理简述,以三个冲动级为例，其具体的工作过程如下：如图所示，整个汽轮机的比焓降分别由三个冲动级加以利用。蒸汽进入汽缸后，在第一级喷嘴2中发生膨胀，压力降低，流速增加，然后进入第一级动叶栅3中作功,作功后流速降低，从第一级流出的蒸汽，再依次进入其后的两级并重复上述作功过程，最后从排汽管中排出。由于汽流经过各级后蒸汽压力逐渐降低，比容逐渐增大，因而蒸汽的体积流量也逐渐增大。为了使蒸汽顺利流过，汽轮机的通流面积逐渐增加，所以喷嘴和动叶的高度以及级的直径都逐渐增大。,四、运行与调节,1起动
9、1.1准备工作（1）转动设备测绝缘、送电（2） 检查油箱油位（3）起高压油泵或润滑油泵（4）投运盘车装置（5）低油压联动试验（6）投入备用油泵联锁（7）第3步中启动润滑油泵时，在冲转前2小时，需启动高压油泵,四、运行与调节,（8）投运排油烟机（9）检查电动门开关正常，调门静态试验合格（10）系统全面检查（11）联系热工投入各仪表（电磁阀等送电）（12）轴加水侧投运（13）投运轴加风机（14）准备操作卡及阀门扳手,四、运行与调节,1.2暖管（1）冲转前3小时暖管（2）疏水开启 检查主汽管道疏水一次门大开，二次门开度适当。检查确定4个电动主汽旁路门开启，机组本体、导管、抽汽、排汽、门杆、轴封漏汽等
10、疏水排地沟门开启，防腐汽门全开，电动排空门及排汽至1.25MPa电动门开启，与供汽母管相连的手动门前疏水门开启（3）温升控制 手动稍开2#炉（2#炉、3#炉来汽母管联络门）、3#炉来汽门暖管。暖管温升率不大于5/min，升压速率不超过0.1-0.15MPa/min，逐渐开启来汽门直至额定参数。暖管过程中需根据温度、压力调整主汽管道上各疏水门直至关闭。暖管结束后全开来汽电动门及电动主汽门，关闭电动主汽旁路门。,四、运行与调节,1.3试验（1）发电机保护试验（2）联系热工做回油温度等各压力开关试验、高加水位连锁试验。（3）手打危急保安器、及主控室停机按钮停机试验。 1.4冲转与定速（1）接冲转命令
11、后，在DEH上挂闸（需消除“停机首出”报警、“连锁报警”、“停机复位”及“主汽门关闭”信号来），“主汽门关闭”信号消失、“主汽门开启”信号来及中调门完全开启后挂闸成功。然后点击“操作员自动”，点击“开始”按钮。,四、运行与调节,（2）输入转速目标值500rpm、升速率100rpm/min，与8米盘车处、机头处及其它位置操作人员联系，点击“开始升速/降速”按钮开始冲转，同时记录开始时间。转子转动及盘车器顺利退出后停盘车电机，同时倾听机组内部声音、测量振动，全面进行系统检查，并记录相应参数。投轴封漏汽、调整各段疏水。转速500rpm时根据需要可安排打闸停机试验一次，正常后需快速恢复各报警，重新挂闸
12、冲转，恢复转速500rpm。同时开启排汽至1.25MPa热网电动门，各控制水电磁阀关闭。联系关闭机组防腐汽门、关闭导管疏水门。检查轴封加热器水位是否正常。根据热膨胀、胀差、振动等参数变化情况，500rpm暖机时间不少于55分钟。 （3）输入转速目标值1100rpm、升速率100rpm/min，与各运转人员及锅炉岗位联系，点击“开始升速/降速”按钮，升速至1100rpm。同时测量机组振动，记录相应参数及时间。根据压力变化，投入门杆漏汽系统，关闭门杆漏汽手动门前后疏水门。1100rpm暖机时间不少于60分钟。,四、运行与调节,（4）输入转速目标值2500rpm、升速率100rpm/min，与各运转
13、人员及锅炉岗位联系，点击“开始升速/降速”按钮，升速至2500rpm。重点测量机组过临界时（1600rpm、2200rpm）3#瓦垂直振动的最大振幅。记录相应参数及时间。2500rpm暖机时间不少于40分钟。同时重点监视机组相对膨胀变化情况及各支承瓦振动情况及润滑油温。（5）输入转速目标值3000rpm、升速率100rpm/min，与各运转人员及锅炉岗位联系，点击“开始升速/降速”按钮，升速至3000rpm。联系零米操作人员，缓慢关闭高压启动油泵出口门，切换主油泵，根据安全油压、主油泵出、入口油压变化情况控制高压启动油泵出口门关闭速度，直至出口门关闭，然后停运高压启动油泵，开启出口门备用。并联
14、系电气做并列准备工作。3000rpm暖机时间为30-60分钟。此期间重点监视机组相对膨胀变化情况及各支承瓦振动情况。,四、运行与调节,1.5并列及带负荷（1）胀差稳定后联系电气并电网，并网后切换到调门控制画面，点击功率“自动”按钮投入功率自动，带300-1000KW负荷暖机，同时投入“发电机主保护”连锁，调整发电机空冷器温度及油温。（2）机组胀差稳定后逐渐关闭电动排空门，并调整与热网相连接手动门前疏水门开度。待机组排汽压力高于热网压力0.05MPa时，逐渐开启排汽至1.25MPa手动门与热网并列。当机组背压升至0.95-1.0MPa时，联系零米操作人员全关排空门，关闭背压排汽管道上所有疏水门。
15、（3）并热网后根据机组胀差实际变化情况，进行负荷调整（或解列热网、电网），直至机组胀差稳定或下降。调整负荷时注意与减压器之间的相互切换,四、运行与调节,（4）并列后暖机时间如下：,四、运行与调节,2停运2.1准备工作（1）高压油泵、润滑油泵、直流油泵试运正常（2）盘车电机试运正常（3）准备操作卡及阀门扳手2.2停运（1）以每分钟1000KW的速度均匀减负荷，控制胀差不超过规定值；（2）当负荷降至10000KW时： 将热负荷转移至运行机组或改为减温减压器供汽； 停止一段抽汽，关闭抽汽电动门； 联系锅炉，停止高加运行。,四、运行与调节,（4）当负荷降至零，检查一切正常后，联系电气解列发电机，收到电
16、气解列信号后，解除汽轮机各跳闸保护装置及有关设备自投保护。（5）手打危急保安器，注意自动主汽门、调节汽门、各段抽汽逆止门应迅速关闭严密，注意转速下降，记录汽轮机从打闸到转子全停惰走时间。（6）汽轮机打闸后，进行下列操作： 启动交流润滑油泵 关闭电动主汽门，关闭门杆漏汽至高压除氧器截门 （7）关闭轴加风机，疏水门开启（8）转速到零，启动盘车装置（9）停主蒸汽系统,四、运行与调节,（10）连续盘车期间，冷油器出口油温低于40时，停运冷油器（11）转速到零后，交流润滑油泵运行时间需在20小时以上（12）交流润滑油泵停运后，观察油窗无水珠后，停运排油烟机2.3停机逻辑3运行与维护3.1运行中主要监视数
17、据,四、运行与调节,四、运行与调节,3.2运行中的维护与检查（1）按照巡回检查制度定期对设备、系统进行检查，包括声音、振动、温度压力、油流、各轴瓦油压、油箱油位及汽、水、油系统的严密性情况。（2）按时抄表，发现仪表指示值和正常值有差别时，应立即查明原因，采取必要的措施。（3）正常运行方式下，机组电负荷应能满足热负荷的要求，当电负荷变化时，要注意热负荷变化。（4）注意检查各备用泵的备用状态，应符合启动前的条件。（5）运行中发现设备缺陷，应及时汇报班长，采取措施，并填写在“设备缺陷记录薄”内。（6）保持所辖范围内设备及地面的卫生良好。,四、运行与调节,4 关于REXA阀的简单说明 2007年8月至
18、9月，车间将2#机调节系统中的执行机构由HA100更换为REXA阀，并在油系统中添加了OPC控制回路。4.1REXA阀工作原理,（1）输入：REXA接受DEH控制信号向下动作，即A点向下。C点不动，B点被迫向下运动，错油阀进油腔室与油动机下腔室连通，错油阀回油室与油动机上腔室连通，通过油压作用，油动机活塞杆向上移动，带动调门动作。,（2）反馈：油动机活塞杆向上运动，即C点向上运动，A点不动，以A点为支点，B点被迫向上运动，带动错油阀回中，完成调节任务,四、运行与调节,（3）甩负荷或停机：OPC电磁阀动作，迅速泄放错油阀底部油压，错油滑阀在其上、下油压差的作用下，以及在REXA阀置零、向减负荷方
19、向快速动作的过程中，使其迅速偏离中间位置，关闭调速汽门，抑制机组转速的过度飞升。,OPC动作,泄油,四、运行与调节,4.2DEH相应改动说明（1）做“超速试验”时可以选择“甩负荷保护”功能，以验证OPC在3090rpm时的动作情况。（2）增加了“高速重启机”功能。 在模式0/1/5/6时，可选择“高速重启机”功能。正常从转速为0时起机，无法选择“高速重启机”功能。当机组因故停机，转速处于24002950rpm之间时，可选择“高速重启机”功能（模式5/6时选择），然后按照正常的复位、挂闸启机顺序，使机组进入模式1，点选“开始启动”按钮，机组直接进入模式4，此时目标转速自动定为3000rpm，通过
20、逐渐开启高调门使机组转速渐渐稳定于3000RPM左右。当机组重新进入模式5后，再退出“高速重启机”状态。,四、运行与调节,（3）孤岛运行 当机组并网后，正常情况下，机组应该保持在3000RMP左右，如果转速的升速率或降速率每秒钟超过18.3转，则进入孤岛运行模式：只带厂用电与公共电网脱开，保持3000RPM(50HZ)不变。此时，孤岛运行指示灯变红色，“软油开关信号”指示灯也变红色，并显示“断开”。 进入孤岛运行模式后，如果检查没有问题，想要重新并到公共电网上时，只要按“孤岛运行复位”即可重新回到公共电网上，此时，“软油开关信号”指示灯变为绿色，并显示“闭合”。,四、运行与调节,（4）软油开关
21、信号 “软油开关信号”是通知程序执行并网控制逻辑的必要条件，也就是说，任何时候只要此软开关显示为“断开”状态，程序就无法执行并网后的控制算法。,进入OPC状态，指示灯变为红色，“软油开关信号”指示灯也变红色，并显示“断开”。这时，必须通过“孤岛运行复位”或“OPC后再并网”按钮才能将此软开关恢复为“闭合”状态。,OPC电磁阀为冗余设置，其动作条件分为两类：第一类：机组负荷大于30%额定负荷、油开关跳闸时，OPC电磁阀动作，快速关闭高、中调速汽门。OPC电磁阀延时（2-3秒）恢复，维持机组在额定转速3000RPM稳定运行。第二类：当机组转速达到103%额定转速时，OPC电磁阀动作，快速关闭高、中
22、压调速汽门。当机组转速低于102%额定转速时，OPC电磁阀恢复，维持机组在额定转速3000RPM下稳定运行。,注意：恢复“软油开关”必须确保现场、电气等外部条件允许并网后，方可恢复。因为，硬油开关信号若为闭合状态，“软油开关”闭合，程序执行并网后的控制逻辑。,五、注意事项,1热态启动注意事项1.1启动前的准备工作,机组正常启动情况下，一般提前一天对发电机测绝缘格，各附属设备测绝缘合格并送电， DCS、DEH设备送电，启动高压油泵，做机组各项静态试验、联锁试验、各电动门开关试验、热工信号试验及油系统全面检查，以便提前消除系统缺陷。提前8小时跑油盘车。提前2小时对主蒸汽管道进行暖管。其余各项工作按
23、操作程序卡及规程规定进行。准备工作中必须注意以下几点：各种试验结束后要及时联系热工人员，将机组各电磁阀断电，防止电磁阀长期带电烧毁，待机组启动前联系热工人员及时送电。暖管时需注意温升，并根据温度、压力及时调整疏水、防止大量高温蒸汽从地沟排出烫损从地沟穿过的电气、仪表电缆。防腐气门全开，各疏水一次门全开、用二次门调整疏水大小，防止一次门及防腐门发生高压气流冲蚀泄漏。做各项静态试验时，不用每次都连带关闭主气门，防止主气门阀砣损坏。同时检查机组本体疏水扩容器至低位水箱阀门开启。,五、注意事项,1.2启动过程（1）做好各项准备工作后，冲转前，需满足规程规定的冲转条件，通知锅炉注意冷渣器运行状态，稍开轴
24、封加热器水门，防止轴加风机运行后加热器因未投水造成超温现象发生，并联系公用系统注意低除水位。（2）挂闸后，检查主汽门开启情况、全开信号反馈情况、中调门开启情况、安全油压是否正常，转子是否转动。（3）冲转后，检查油动机动作情况、转子转动情况和盘车器退出情况。（4） 低速暖机时，检查导管疏水是否关闭严密，避免因为导管疏水未关闭或不严密，造成机组本体疏水扩容器内压力过高而影响机组本体疏水不能正常工作，从而造成机组下汽缸温度不能正常升高。,五、注意事项,（5）绝对膨胀控制。按照2#机技术要求，低速暖机时绝对膨胀超过4mm即可进行下一步操作，但是通过历次启动过程来看，这种操作对启动后期相对膨胀的控制不利
25、，为此总结经验有，延长低速暖机时间，使其保持在4个小时以上，绝对膨胀值达到8mm后再进行下一步，可以有效的控制整个启动过程中的相对膨胀。（6）当机组定速3000rpm时即进入正常工作模式，不能在降速，出现问题只能采取打闸手段来解决。（7）超速试验时，应有一人在现场危急保安器前监视，以便试验失控时手动打闸停机。（8）进行主油泵切换时，应缓慢操作，防止安全油压过低造成主汽门关闭停机情况发生。,五、注意事项,（9）排汽与热网并列时，应保持操作过程平稳，注意防止排汽超压造成安全门动作，并及时在并汽电动门动作后及时关闭对空排汽门，防止外网蒸汽从排空门泄漏造成减压器波动。（10）并热网过程中，机组排汽温度
26、快速上升造成相对膨胀快速上升，因此必须快速加负荷至6000KW以上，以便快速降低排汽温度，从而有效抑制相对膨胀的增长。,1.3停运过程（1）汽轮机正常停机过程中应逐渐降负荷，降负荷速度不超过1000kW/min。（2）汽缸温差应比启动时控制得更严格，一般要求金属温度下降速度不超过1.5/min，为保证这个温降速度，每下降一定负荷就必须停留一段时间，使汽缸、法兰、转子温度均匀下降。,五、注意事项,（3）减负荷时，蒸汽流量均匀下降，机组内部逐渐冷却，汽缸及法兰内壁产生较大的热拉应力，因此停机过程中，一定压力下蒸汽必须保持一定的过热度。（4）负荷减至零即可解列发电机，解列后抽汽逆止门应关闭，同时注意汽轮机转速应下降，防止超速。（5）停止汽轮机进汽时，应先关小自动主汽门，以减轻打闸时对自动主汽门的冲击。打闸停机后，检查自动主汽门、调节汽门是否关闭。（6）停机后应连续盘车20小时。20小时后每30分钟盘动转子180，直至上、下汽缸温差小于50。（7）盘车过程中，应投入油泵联锁，避免盘车保护失灵，润滑油压低造成轴瓦损坏。,结束,谢谢大家,
