汽轮机总结.doc

1-2300-01-00
自己找资料总结的汽轮机一部分资料
汽轮机工作原理
汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械。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。如图1所示。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旋转做功，将蒸汽的动能变成轴旋转的机械能。

冲动式汽轮机工作原理图
1-轴；2-叶轮；3-动叶片；4-喷嘴
汽轮机结构
汽轮机主要由转动部分(转子)和固定部分(静体或静子)组成。转动部分包括叶栅、叶轮或转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件。固定部件包括气缸、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。套装转子的结构如图2所示。套装转子的叶轮、轴封套、联轴器等部件和主轴是分别制造的，然后将它们热套(过盈配合)在主轴上，并用键传递力矩。

套装转子结构
1-油封环 2-油封套 3-轴 4-动叶槽 5-叶轮 6-平衡槽
油动机、错油门：
油动机是调节汽阀的执行机构，它将由放大器或电液转换器输入的二次油信号转换成有足够作功能力的行程输出以操纵调节汽阀。
1.拉杆
2.调节螺栓
3.反馈板
4.活塞杆
5.油缸（缸盖）
6.活塞
7.连接体
8.错油门（错油门壳体）
9.反馈杠杆
10.调节螺钉
11.调节螺母
12.弯角杠杆
13.杆端关节轴承

油动机是断流双作用往复式油动机，以汽轮机油为工作介质，动力油用0.7～0.9Mpa的调节油。油动机结构下图所示。
油动机
油动机主要由油缸、错油门、连接体和反馈机构组成。错油门（8）通过连接体（7）与油缸（5）连接在一起，错油门与油缸之间的油路由连接体沟通，油路接口处装有O形密封圈。连接体有铸造和锻件两种加工件，图示为锻件形式。油缸由底座、筒体、缸盖、活塞、活塞杆等构成。筒体与底座、缸盖之间装有O形密封圈，它们由4只长螺栓组装在一起。活塞配有填充聚四氟乙烯专用活塞环。活塞动作时在接近上死点处有～10mm的阻尼区，用以减小活塞的惯性力和载荷力并降低其动作速度。缸盖上装有活塞杆密封组件，顶部配装活塞杆导轨及弯角杠杆支座。油缸靠底座下部双耳环与托架上的关节轴承、销轴连接并支撑在托架上。在油缸活塞杆（4）上端有拉杆（1）和杆端关节关节轴承（13），通过（13）使油缸与调节汽阀杠杆相连。
错油门结构下图所示。
14.错油门弹簧
15.推力球轴承
16.转动盘
17.滑阀体
18.泄油孔
19.调节阀
20.放油孔
21.调节阀
22.喷油进油孔
23螺塞
24.喷油孔
25.上套筒
26.中间套筒
27.下套筒
C 二次油
P 动力油
T 回油

套筒（25、26、27）装在错油门壳体8）中，其中上套筒（25）及下套筒
（27）与壳体用隙缝螺钉固定，中间套筒（26）在装配时配作锥销与壳体定位固定。套筒与壳体中的腔室构成5档功用不同的油路，对照图1可看出，中间是动力油进油，相邻两个分别与油缸活塞上、下腔相通，靠外端的两个是油动机回油。 油的流向由错油门滑阀控制，滑阀是滑阀体（17）和转动盘（16）的组合件，滑阀在套筒中作轴向、圆周向运动，在稳定工况，滑阀下端的二次油作用力与上端的弹簧（14）力相平衡，使滑阀处在中间位置，滑阀凸肩正好将中间套筒的油口封住，油缸的进、出油路均被阻断因此油缸活塞不动作，汽阀开度亦保持不变。
若工况发生变化，如瞬时由于机组运行转速降低等原因出现二次油压升高情况时，滑阀的力平衡改变使滑阀上移，于是，在动力油通往油缸活塞上腔的油口被打开的同时，活塞下腔与回油接通，由于油缸活塞上腔进油，下腔排油，因此活塞下行，使调节汽阀开度加大，进入汽轮机的蒸汽流量增加，使机组转速上升。与此同时，随着活塞下行，通过反馈板（3），弯角杠杆（12），反馈杠杆（9）等的相应动作，使错油门弹簧的工作负荷增大，当作用在滑阀上的二次油压力与弹簧力达到新的平衡时，滑阀又恢复到中间位置，相应汽阀开度保持在新的位置，机组也就在新工况下稳定运行。如出现二次油压降低的情况，则各环节动作与
上述过程相反，不再赘述。
抽气器和抽汽器
抽气器的功能是以保持凝汽器的真空和良好的传热。抽汽器在背压式汽轮机上是很重要的一件部套。主要功能是把汽封漏汽抽出，防止蒸汽进入汽轮机的前后轴承座内。蒸汽一旦进入前后轴承座内就凝结成水，是油中带水的主要成因。小型汽轮机就直接用抽汽器，2MW以上机组要增加汽封换热器，提高抽汽器的性能以及整个机组的经济性。
速关阀（N）
速关阀也称为主汽门，它是主蒸汽管路与汽轮机之间的主要关闭机构，在紧急状态时能立即节断汽轮机的进汽，使机组快速停机。
速关阀水平装配在汽轮机进汽室侧面。按照汽轮机进汽容积流量的不同，一台汽轮机可配置一只或两只速关阀。
汽轮机停机时速关阀是关闭的，在汽轮机起动和正常运行期间速关阀处于全开状态。
图1是用于N型汽轮机的速关阀，它主要由阀和油缸两部分构成。阀体部分有两种结构形式，图1是无单独阀壳的速关阀，在三系列汽轮机中，大多采用这种阀壳与汽缸进汽室为整体构件的结构形式。

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1． 主阀碟
2． 卸载阀
3． 蒸汽滤网
4． 导向套筒
5． 阀盖
6． 汽封套筒
7． 阀杆
8． 专用螺栓
9． 螺母
10． 油缸
11． 压力表接口
12． 试验活塞
13． 活塞
14． 弹簧
15． 弹簧座
16． 活塞盘
17． 挡盘
18． 阀座
D 蒸汽入口
E 速关油
F 启动油
H 试验油
K 漏汽
T1 回油
T2 漏油

图1 速关阀

阀体部分主要由件1～8及18组成，阀盖（5）不仅用于进汽室端面的密封，而且也是阀与油缸间的连接件。
在速关阀末开启时新蒸汽经蒸汽滤网（3）通至主阀碟（1）前的腔室，阀碟在蒸汽力及油缸弹簧（14）关闭力作用下被紧压在阀座（18）上，新蒸汽进入汽轮机通流部分的通路被切断。主阀碟中装有卸载阀（2），由于在速关阀的开启过程中调节汽阀处于关闭状态，所以随着卸载阀的提升，主阀碟前后的压力很快趋于平衡，使得主阀碟开启的提升力大为减小。
在速关阀开启过程中或速关阀关闭后隔离阀未关）有一部分蒸汽沿着阀杆（7）与导向套筒（4）及汽封套筒（6）之间的间隙向外泄漏，漏汽从接口K引出。而当速关阀全开后，主阀碟与导向套筒的密封面紧密贴合，阀杆漏汽被阻断。
速关阀中的蒸汽滤网大多是采用不锈钢波形钢带卷绕结构的滤网，也有一些汽轮机的滤网由带孔不锈钢板卷焊而成。
速关阀的油缸部分主要由油缸（10）、活塞（13）、弹簧（14）、活塞盘（16）及密封件等构成，油缸用螺栓固定在阀盖（5）上。基于油缸装、拆操作的安全性，在油缸端面装有3只专用长螺栓（8），在螺栓旋入处配有钢丝螺纹套。注意：油缸的装拆须借助螺栓（8）和螺母（9），以免发生人身伤害事故。
油缸部分是速关阀开启和关闭的执行机构。在通过启动调节器（1-1840- ）的操作开启速关阀时，油缸部分相应如下动作：启动油F通至活塞（13）右端，活塞在油压作用下克服弹簧（14）力被压向活塞盘（16），使活塞与活塞盘的密封面相接触，之后速关油E通入活塞盘左侧，随着活塞盘后速关油压的建立，启动油开始有控制的泄放，于是活塞盘和活塞如同一个整体构件在两侧油压差作用下，持续向右移动直至被试验活塞（12）限位，由于阀杆右端是与活塞盘连接在一起，所以在活塞盘移动的同时速关阀也就随之开启。
速关阀的关闭由保安系统操纵，如果保安系统中任何一个环节发生速关动作，都会使速关油失压，在弹簧力作用下，活塞与活塞盘脱开，活塞盘左侧的速关油从T1排出，活塞盘连同阀杆、阀碟即刻被推至关闭位置。
油缸部分还装有试验活塞（12），如图2所示，由试验活塞，试验阀及压力表等构成速关阀试验机构，其作用是在机组运行期间检验速关阀动作的可靠性。
试验阀是手动换向阀（或电动换向阀），它可装接在管路上，也可组装在速关组件（参见1-2001- ）中，通过操作试验阀使压力油经节流孔进入试验活塞右端腔室，由于试验活塞面积大于活塞面积，因此当P2达到某一值后，在油压力作用下试验活塞推动活塞、活塞盘、阀杆、阀碟同时向关闭方向移动，行程为h，这一行程不会影响机组的正常运行，所以试验可在包括额定工况在内的任意负荷下进行。当试验阀切换至图示位置时退出试验。

图2 速关阀试验机构

若速关阀状况良好，试验结果就是P2＜P1，P2是试验活塞开始位移时的试验油压，P1是许用试验压力。
P1≤A＋B（P4－1），其中A、B是与规格有关的特性值，见技术数据0-0300-T.Nr-00。
P4是机组运行时的速关油压值。
若试验测得P2≥P1，则表明阀杆上因有盐垢或活塞等可动件上因油垢沉积而产生了额外的运动阻力，致使速关阀动作不正常，为使速关阀能正常动作，在这种情况下试验应重复多次，如最终仍然是P2＞P1，那就要尽快安排检修，拆出速关阀，查出原因，消除故障。
根据需要速关阀可配装行程开关，用于在阀的关闭、全开位置发送相应的信号。
固定在阀杆上的档盘有多种功用：万一油缸密封件损坏速关油外泄时，它可阻挡油喷到高温部分；阻挡阀杆漏冒向油缸；兼作行程开关的触发器。
速关阀按新蒸汽进口通径有100、125、150、200、250及320六种规格，除320之外其它速关阀的结构是类同的。
320速关阀因阀碟尺寸较大为减小主阀碟开启的提升力，避免阀杆弯曲，阀碟、阀盖、阀座部分如图3所示，其它部分与图1是一样的。
图4是带有独立阀壳的速关阀，除阀壳外，它的结构和工作方式与上述相同,不再贅述。
图3
图4