世界上生产冲动式汽轮机的企业有:美国通用公司(GE)、英国通用公司(GEC)、日本的东芝(TOSHIBA)和日立、俄罗斯的列宁格勒金属工厂等。制造反动式汽轮机的有美国西屋公司(WH)、日本三菱、英国帕森斯公司、法国电器机械公司(CMR)德国(SIEMENS)等。
中国汽轮机企业主要有:上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂、东方电气集团东方汽轮机有限公司、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司、南京汽轮电机(集团)有限责任公司、北京北重汽轮电机有限责任公司、广州广重企业集团有限公司、青岛捷能汽轮机集团股份有限公司、中国长江动力集团有限公司、无锡透平叶片有限公司、杭州汽轮机股份有限公司。
汽轮机按照工作原理分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机。
——冲动式汽轮机蒸汽主要在静叶中膨胀,在动叶中只有少量的膨胀。
——反动式汽轮机蒸汽在静叶和动叶中膨胀,而且膨胀程度相同。
汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械,来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后,依次经过一 系列环形配置的喷嘴和动叶,将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中,以不同方式进行能量转换,便构成了不同工作原理的汽轮机。
汽轮机由转动部分和静止部分两个方面组成。转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等。静子包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。
汽缸
汽缸是机的外壳,其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开,形成封闭的汽室,保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程,汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件;汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。
转子
转子是由合金钢锻件整体加工出来的。在高压转子调速器端用刚性联轴器与一根长轴连接,此节上轴上装有主油泵和超速跳闸机构。所有转子都被精加工,并且在装配上所有的叶片后,进行全速转动试验和精确动平衡。
联轴器
联轴器用来连接汽轮机各个转子以及发电机转子,并将汽轮机的扭矩传给发电机。现代汽轮机常用的联轴器常用三种形式:刚性联轴器,半挠性联轴器和挠性联轴器。
刚性联轴器:
这种联轴器结构结构简单,尺寸小;工作不需要润滑,没有噪声;但是传递振动和轴向位移,对中性要求高。
半挠性联轴器:
右侧联轴器与主轴锻成一体,而左侧联轴器用热套加双键套装在相对的轴端上。两对轮之间用波形半挠性套筒连接起来,并以配合两螺栓坚固。波形套筒在扭转方向是刚性的,在变曲方向刚是挠性的。这种联轴器主要用于汽轮机-发电机之间,补偿轴承之间抽真空、温差、充氢引起的标高差,可减少振动的相互干扰,对中要求低,常用于中等容量机组
挠性联轴器:
通常有两种形式,齿轮式和蛇形弹簧式。这种联轴器,可以减弱或消除振动的传递。对中性要求不高,但是运行过程中需要润滑,并且制作复杂,成本较高。
静叶片
通俗讲就是汽轮机里面的隔板,它固定在汽缸中,一个汽缸缸里有很多静叶片,一个静叶和一个动叶组成一级,过热蒸汽从汽门进入第一级静叶片,静叶片导流蒸汽进入动叶片,推动转子,将热能转换为机械能,经过第一级的蒸汽再进入第二级静叶与动叶,原理一样主要起到导流蒸汽的作用。
动叶片
动叶片安装在转子叶轮或转鼓上,接受喷嘴叶栅射出的高速气流,把蒸汽的动能转换成机械能,使转子旋转。
叶片一般由叶型、叶根和叶顶三个部分组成。
叶型是叶片的工作部分,相邻叶片的叶型部分之间构成汽流通道,蒸汽流过时将动能转换成机械能。按叶型部分横截面的变化规律,叶片可以分为等截面直叶片、变截面直叶片、扭叶片、弯扭叶片。
叶根是将叶片固定在叶轮或转鼓上的连接部分。它应保证在任何运行条件下的连接牢固,同时力求制造简单、装配方便。
围带在动叶静叶上都有,是在叶顶上,增加叶片强度,减少叶片振动,防止叶片偏转引起动静碰摩围带的作用:增加叶片刚性,改变叶片的自振频率,以避开共振,从而提高了叶片的振动安全性;减小汽流产生的弯应力;可使叶片构成封闭通道,并可装置围带汽封,减小叶片顶部的漏气损失。
拉筋是加在动叶片末级上的,是穿在叶片中间,把几片叶片连在一起,一方面增加强度,另一方面调整叶片频率,防止共振。
汽封
转子和静体的间的间隙会导致漏汽,这不仅会降低机组效率,还会影响机组安全运行。为了防止蒸汽泄漏和空气漏入,需要有密封装置,通常称为汽封。汽封按安装位置的不同,分为通流部分汽封、隔板汽封、轴端汽封。
轴承
轴承是汽轮机一个重要的组成部分,分为径向支持轴承和推力轴承两种类型,它们用来承受转子的全部重量并且确定转子在汽缸中的正确位置。
汽轮机发电组的日常巡检项目
1.1检查机头周围所有的油压表、试验块、油管路不漏不渗,各保护和报警的压控正常投入,试验块在在线投入状态(隔膜阀上部油压0.5~0.7MPa,推力、支持轴承回油温度67~71℃,真空大于89kPa,EH油压大于11.03MPa);
1.2检查主汽门、调门、中压主汽门、中压调门位置正常,反馈杆正常不松脱,弹簧在正常位置不偏斜卡涩、不断裂,各油动机均正常不抖动,不渗漏,各蓄能器不渗漏(高压蓄能器氮压8.96MPa,低压蓄能器氮压0.21MPa);
1.3检查机组AST、OPC电磁接管路不漏汽;
1.4检查各轴封处不往外冒汽,低压轴封处无明显往内吸汽的声音;
1.5检查发电机密封油压力正常(≥0.2MPa);
1.6检查机组盘车装置齿轮位置正常;
1.7检查低压缸四个角上的排汽温度正常(与真空对应,不大于51.5℃);
1.8检查发电机四个角上的氢冷器出口冷风温度正常,相互间的出风温度应均衡,任何负荷下不应超过2℃,发电机氢系统无明显泄漏声;
1.9检查励磁机各风门正常关闭,检查励磁机冷风温度正常,热风温度在正常范围内(不大于50℃);发电机、励磁机各部温度符合规定值,无异常发热现象。发电机、励磁机音响正常,无金属磨擦或撞击声,无异常振动现象。发电机、励磁机应清洁,无漏水、漏油等现象。检查励磁机无结露现象。
运行人员工作职责
近代火电厂由大量各种各样的机械装置和电工设备所构成。为了生产电能和热能,这些装置和设备必须协调动作,达到安全经济生产的目的。这项工作就是火电厂的运行。为了保证炉、机、电等主要设备及各系统的辅助设备的安全经济运行,就要严格执行一系列运行规程和规章制度。
火电厂的运行主要包括三个方面,即起动和停机运行、经济运行、故障与对策。火电厂运行的基本要求是保证安全性、经济性和电能的质量。这三个方面也就是我们电力人的工作职责。
关于暖热力设备(汽轮机、管道、泵等)
1 作用
◇ 排尽设备内的积水、空气、杂质,以免产生振动;
◇ 让设备温度缓慢升高,避免温度突升,金属内外、局部受热不均而产生裂纹,损坏设备;
2 管道产生振动的原因及消除
◇ 振动是由水锤造成的,即前面的积水(原来的积水或通进去的蒸汽遇冷凝结形成)在蒸汽的推动下撞向后面的积水或拥堵物(例如关闭的阀门、管道堵头等);
◇ 汽(气)液两相在管道内同时存在是产生振动的根本原因
◇ 高加旁路切主路,如果主路暖管不充分,主、旁路水有温差,也即有密度差,混合后水的总体积缩小,在管道内产生间隙,会发生后面的水撞击前面水的情况,从而使管道产生振动。
◇ 暖管时防止管道振动,要将管道内的水、空气放尽,消除水锤产生的根源。
3 暖管的操作
◇ 先将管道(含母管及其用户)上所有疏水门、空气门全开完
◇ 检查各疏水点无大股水流出,稍开汽源
◇ 从汽源端到用户端开始逐个检查疏水门,如只有汽无水流出,管道不振动,应关小疏水门开度。关闭空气门。
◇ 如果无用户,最后一个疏水应开大,保证一定蒸汽流量;
◇ 根据温升情况调整汽源门开度
◇ 有用户后应及时关闭所有疏水门。
◇ 属于热备用的管道,暖管疏水应走有疏水器的主路,关闭旁路,防止热量损失。
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汽轮机启动过程中,各部件间的温差、热应力、热变形大。汽轮机多数事故是发生在启动时刻。不正确的暖机工况,值班人员的误操作以及设备本身某些结构存在缺陷都可能造成事故,即使在当时没有形成直接事故,但由此产生的后果还将在以后的生产中造成不良影响。所以汽轮机的启动是电厂重大操作之一。
2022-04-23 本网编辑
2022年2月22日21:00,我国首个百万吨级CCUS(二氧化碳捕集、利用与封存)项目——齐鲁石化-胜利油田CCUS项目丙烯制冷机组汽轮机单机试车成功。
2022-02-27 本网编辑
2024-10-24
2024-10-23
2024-10-28
2024-11-15
2024-10-24
2024-10-23
2024-11-05
工业是节能降碳的重点领域,也是实现“3060”碳达峰碳中和目标的关键。党的二十大报告明确提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和,推进降碳、减污、扩绿、增长,完善能源消耗总量和强度调控,重点控制化石能源消费,逐步转向碳排放总量和强度“双控”制度。为了回顾 2023 年工业企业在节能降碳、绿色可持续发展方面的成就,了解当下的创新技术和应用,《流程工业》编辑部在 2024 年第一期特别策划了“工业碳中和”专题,邀请了一批国内外优秀的工业企业分享观点和产业实践,为广大的流程工业企业提供绿色可持续发展的启迪和借鉴。
作者:本刊编辑部
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