青岛汽轮机培训讲义

第一章汽轮机的工作原理

第一节力的冲动原理和反动原理 

一 冲动原理                                二 反动原理 

第二节 汽轮机的分类和型号

第二章汽轮机本体

第一节静子

汽缸、隔板、轴承、轴封、滑销、盘车

第二节转子

主轴、叶轮、动叶片、主油泵、联轴器

第三章汽轮机调节保安系统 

第一节全液压调节系统的组成

感应机构   传动放大机构   执行机构     反馈机构

第二节调节系统的静态特性

1、共同特性      2、速度变动率和迟缓率

第三节同步器

第四节保安装置

1、轴向位移遮断器2、危急遮断油门3、危急保安器4、电磁阀 5、自动主汽门

第四节    根据热电负荷变化的调节系统动作过程  

第五节供油系统

1、主油泵  2、辅助油泵  3、注油器  4、冷油器

第四章辅助设备

第一节凝汽器 

第二节循环水泵、凝结水泵、给水泵

第三节除氧器

第四节减温减压器

第五章运行

第一节开机

第二节调节系统试验及调整

第三节调整抽汽的投入与退出

第四节停机

第五节   事故处理

汽轮机基础知识 

1什么叫静平衡？回转件在地心引力的作用下，去除一定的金属达到质量的相对平衡，以便于更好的动平衡（转子、叶轮、联轴器、主油泵）。 

2什么叫动平衡？转子在离心力作用下（离心机上进行）去除或增加一定金属，使不平衡达到某一标准，标准越高，动平衡越好。 

3临界转速：引起转子强迫振动的频率与转子的固有频率一致或成倍数关系时候的转速，此时机组的振幅最大。 

4什么叫硬轴（刚性轴）软轴（柔性轴）？硬轴——临界转速在工作转速以上的轴。软轴——临界转速在工作转速以下的轴。 

5汽轮机速度级（复速级）的优点：（1）减少汽轮机叶轮级数；（2）焓降选用范围较大（80％）；（3）作功能力强；（4）减少余速损失，经济性好。 

6导向叶片的作用：只改变汽流方向，不膨胀，不作功。

7叶轮平衡孔的作用：减少叶轮两侧压差，减少轴向推力。

8危急保安器动作后何时复位？2900转/分以下可以挂闸。

9同步器下限富裕行程有何好处？便于在低周波时并网方便。 

10同步器上限作用？防止主操室误操作而出现过负荷。

11冷油器为什么要安置在零号平台上，而不安置在司机平台上？主要使冷却水扬程不致过高，节省能耗。 

12暖机转速和时间：低速暖机500r/min时间，6000kw以下机组1.5小时；12000kw以上机组3小时。主要是为了使机组充分膨胀，防止振动过大，各个电厂对每一台机组暖机时间做到心中有数，防止动静摩擦及转子弯曲变形。 

13操作当中为什么要快速通过临界？因为此时机组振幅最大。 

14空负荷运行时间不宜过长？由于排汽温度高，由于进汽流量小，产生摩擦热，叶轮产生鼓风作用后汽缸温度升得过快。 

15静止后主轴哪一段弯曲最大？汽缸前段弯曲最大，超过0.06mm不能用。 

16运行当中，汽缸膨胀为什么向轴头方向膨胀而不向后膨胀？因为在后汽缸的猫爪处有一膨胀死点（立销）。

17汽轮机差胀大的原因？由于转子和汽缸膨胀速率不一致，当转子膨胀量大于汽缸膨胀量称为正差胀，而当转子膨胀量小于汽缸膨胀量称为负胀差。 

18差胀大的原因？（1）开机前，法兰加热装置加热不够；（2）暖机不当，升速过快，使转子和汽缸的温差过大；（3）增减负荷过快；(4)空负荷或低负荷运行时间过长；（5）甩负荷，形成负胀差，对叶片造成损坏。 

19引起汽轮机振动的原因？（1）轴承油压下降，油温过高；（2）蒸汽温度过高或过低，超出允许极限值；（3）汽缸单侧膨胀；（4）汽轮机叶轮叶片受损；（5）轮盘与主轴接盒松动；（6）大轴弯曲，超过0.06mm不能用；（7）轴封损坏；（8）汽机内某些部件变形（隔板、隔板套、径向汽封等）；（9）旋转部分掉入杂物；（10）轴瓦两侧间隙过大或过小；（11）汽机发电机中心不一致；（12）发电机机械部分松弛；（13）油膜不稳定；（14）轴的中心孔不正；（15）轴承座台板接触不良，不符合要求；（16）转子动平衡未达到要求；（17）汽轮机基础不良，松动下沉使中心发生位移；（18）轴承紧力不够，发生油膜震荡，乌金受损；（19）插入式温度计安装不当，探杆压在轴承上；（20）轴瓦顶部间隙过大或过小；（21）轴向推力过大；（22）汽缸膨胀不充分；（23）发生水冲击：（24）发电机平衡块松动移位；（25）滑销系统不良有卡涩现象或间隙调整不当；（26）蒸汽管道布置不当，有力作用在汽缸上，使汽缸中心发生变化；（27）暖机时间过短，汽缸膨胀不充分，升降速或升降负荷过快；（28）前后轴承座螺母留的间隙过大（0.1），开机膨胀后螺栓、螺母紧力不够。

20汽轮机超负荷会出现什么问题？应采取何措施？（1）动叶片热应力增加；（2）隔板热应力增加相当额定功率110％；（3）动静叶片弯曲应力增加；（4）轴向推力增加，轴向位移动作；（5）影响静态特性曲线，尤其是甩负荷时，动态特性曲线发生较大变化，危急保安器动作；（6）冷凝器真空恶化，铜管涨口松弛；（7）未级叶片强度降低，出现裂纹或折断。对策：调整好同步器上限位置。危害：前面每一级焓降均在设计值内，最后将剩余全部负荷压在末级叶轮叶片上，鼓风损失大，末级叶片易损坏。

21汽轮机为什么要规定最低负荷25～30％因为负荷越小，损失越大，越不经济，排汽温度高，造成冷凝器铜管涨口松弛而损坏。 

22周波超出50±0.5范围，有何害处？（1）在此范围内，不可能发生共振，如在范围以外有可能发生共振而使叶片损坏，超出越多，频率越大，效率下降越多；（2）如偏低会使汽轮机叶片隔板过负荷，材料疲劳，叶片断裂或产生裂纹，增大轴向推力。

23汽轮机基础不良造成汽机、电机减速装置中心位置发生变化，机组振动？原因：（1）设计施工有问题，二次灌浆不到周期；（2）高温蒸汽和水长期喷洒在基础上，产生裂纹或下沉；（3）有油流在基础上，基础疏松裂纹；（4）长期较大振动（机组本身）或外界传入振动；（5）冬季、车间受冷不均。

24振动标准（行业标准）振幅在0.05以下，合格；振幅在0.03以下，良好；振幅在0.02以下，优秀。

25汽轮机常见故障及排除？（1）断叶片；（2）超速飞车；（3）水冲击；（4）强烈振动；（5）油系统缺油或着火；（6）真空下降。 

26断叶片？1.原因：（1）过负荷，使叶片超过许用应力；（2）叶片本身频率不合格，运行中产生共振，叶片折断；（3）叶片因杂质碰撞，湿蒸汽过多，水冲击，化学腐蚀等使叶片机械强度减弱而断落；（4）蒸汽温度经常超出限额，叶片受高温影响；（5）水冲击，推力瓦（烧毁）转子向后位移，造成动静轴向摩擦；（6）叶片制造上有缺陷。如：叶片表面有凹凸痕迹厚度有不规则突变，过渡圆弧曲率不够产生应力集中，或热处理不好，出现卷边现象；（7）叶片结垢，增加了叶片的离心力，叶栅流通面积减少，而使反动度增加，使叶片前后压差增大，而使叶片承受过高的应力；（8）维护保养不当，在较长的停机过程中造成化学腐蚀。现象：（1）汽缸内有金属响声或撞击声；（2）汽轮机振动明显增大；（3）最后几级叶片断裂进入冷凝器造成铜管漏水，有较高敲击声，因为铜管破裂，使凝结水含盐量剧增。危害：杂质随汽流向后传递造成多级叶片损坏。处理：1.破坏真空，立即停机检查；2.振动忽大忽小，时有时无，查明原因，立即停机。

27超速飞车，转速超出11～13％额定转速？原因：（1）汽轮机甩负荷时，调节器不能控制转速在危急保安器动作转速以下；（2）危急保安器动作失灵；（3）主汽门卡涩或关闭不严；（4）抽汽逆止门卡涩或关闭不严，热网蒸汽倒流入汽轮机出现转速叠加；（5）油箱油位过低，注油器工作不正常，出现失油现象，油系统进入大量空气；（6）调速系统某些部件卡涩；（7）油动机关闭方向富裕行程不够；（8）同步器上限调整不当，上限过高；（9）供热机组调压器反调作用未解决好，附加窗口面积不够。现象：（1）转速表超出有限工作范围；（2）有超速异常声；（3）汽缸内部零件受损，有金属撞击声；（4）调速油压明显增高；（5）机组振动增大；危害：（1）叶轮叶片受损；（2）严重时要损坏厂房和人身安全。处理：迅速切断主蒸汽和抽汽汽源，在主蒸汽门关不死情况下，关闭隔离门或总汽门，切实切断一切进汽汽源。 

28水冲击？原因：（1）锅炉满水，进入蒸汽母管；（2）高加铜管破裂，水倒灌入汽轮机；（3）炉水品质不良，引起“汽水共腾”；（4）并炉操作不良，未按规程办；（5）人工调整减温减压器操作不当；（6）汽轮机组疏水系统出现故障或操作不当；（7）去除氧器或加热器抽汽管道逆止门关闭不严，当给水箱满水或加热器铜管破裂时，水倒流入汽轮机。现象：（1）汽温急剧下降；（2）轴封信号管轴封管道法兰、汽缸接合面法兰有汽泡沫或有水溅出；（3）蒸汽或抽汽管路及汽缸有水击声；（4）转子轴向位移增大，推力瓦温度明显增高；（5）轴封齿相摩擦，有火花出现；（6）汽轮机振动增大。危害：（1）叶片断裂；（2）叶轮变形腐蚀严重；（3）推力瓦乌金，推力盘受损；（4）轴封、汽封松动，汽封齿磨损。措施：（1）紧急停机，切断汽原；（2）主汽管路、抽汽管管路、汽缸紧急疏水；（3）检查推力瓦温升变化；（4）注意惰走时间及听音确定内部零件损坏程度。 

29强烈振动（超过0.06mm）？原因：（1）叶片断裂引起质量不平衡或叶片卡在动静之间；（2）差胀过大造成动静部分摩擦；（3）滑销系统卡涩；（4）过负荷运行时，隔板挠曲产生塑性变形；（5）转子零部件松动，轴瓦松动紧力不够，接触不良；（6）轴承内部油膜破坏。征状：（1）转子振动超标有手感；（2）本体晃动、保护层脱落；（3）汽缸内有异音。危害：（1）零件松弛或损坏；（2）严重时汽轮机自动脱扣解列。处理：紧急停机，检查分析振动原因，进行消除缺陷。 

30油系统缺油着火？原因：（1）切换冷油器没按规程办，切换失误或切换速度过快；（2）油系统进入大量空气；（3）壳体断裂或进口滤网堵塞；（4）油系统漏油或油箱破裂；（5）油箱油位大低，报警后不能及时补充新油；（6）轴承在运行中转动；（7）逆止球磨损或损坏；（8）注油器出现问题：a.滤网堵塞，b.喷嘴严重结垢或锈蚀；（9）油系统管道及法兰漏油漏在蒸汽管道上，保温不良。现象：（1）缺油，断油，油压下降，轴承油流量减小，各轴承瓦温升高；（2）喷油或漏油与高温部分接触，冒烟起火。危害：（1）轴承熔化，转子下沉，动静部分（径向）产生摩擦而损坏部件；（2）汽轮机部件着火后损坏，严重时损坏设备厂房和人身安全。措施：（10）立即停机，开启辅助油泵；（2）油系统着火，立即停机或低速运行，保证轴承不缺油并采取紧急灭火措施二氧化碳和干粉灭火器，严禁用水或沙子灭火。

31真空下降？原因：（1）循环水中断；（2）循环水量不足；（3）凝汽器热井满水；（4）抽气器工作不正常；（5）凝汽器冷却面结垢；（6）真空系统不严密，漏气量增多。现象：（1）真空表指示为零，凝汽器前循环水泵出口侧压力急剧下降，喷水池无水喷出，抽气器排气管大量冒汽；（2）真空逐步降落，循环水出入口温差δ增大，进出口压差减小，喷水池喷水高度降低；（3）凝结水水位升高，超出设计要求；（4）循环水出口水温和排汽温度差δ增大，抽气器排气管蒸汽凝结水过冷却度增大，真空系统漏气正常；（5）汽轮机排汽温度和循环水出口温度差δ增大，抽气器蒸汽和空气混合物温度增高，凝汽器内流体阻力增大，但凝汽器漏气量未增加；（6）汽轮机排汽温度和凝汽器出口循环水温差δ增大，凝结水过冷却度增大作空气严密度试验证明漏气量增多。危害：机组效率降低，机组降低出力，严重时造成停机事故。措施：（1）去掉汽轮机负荷，以备用水源向冷油器供水，当真空降到允许极限值时，故障停机。关闭循环水出入口水门，当凝汽器冷却到50℃以下时，再往凝汽器送循环水；（2）停机清扫凝汽器或降低负荷采取停一半，清理一半的办法，检查出口汽门是否全开及喷水池喷嘴堵塞情况，检查排水管内有无积聚空气或杂物，检查虹吸管插入水门是否太少，降低负荷，消除缺陷；（3）排除凝结水泵故障，启用备用泵，降低负荷，停下一半凝汽器检查，有无漏水的管子并堵死，检查凝结水出口逆止门是否损坏，修复或更换，检查凝结水循环门是否误操作；（4）打开凝结水再循环门，关小通往除氧器的水门或凝汽器补充软化水，检查冷却器隔板或挡板是否泄漏，检查冷却器汽侧疏水是否正常，检查冷却器破裂或胀口松弛，进行更换或堵漏，检查疏水管路是否通畅，蒸汽滤网有无损坏，喷嘴是否堵塞和结垢，可通过开大关小蒸汽阀进行冲洗或停机清理，检查喷嘴磨损情况及腐蚀情况进行更换，调整抽气器的负荷量，防止过负荷；（5）改善循环水水质，停机清理铜管内结垢；（6）检查轴封蒸汽是否调整好，防止轴封断汽检查排气室凝结器接连管段汽缸法兰接合面是否变形，自动排大气门或真空破坏门水封是否断水，各种汽水表接头和连接管段有没有缺陷，真空系统管道法兰接合面及阀门盘根是否严密。