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汽轮机培训教材编写：李伟审核：屈建辉批准：刘殊一中船重工重庆三硕工业汽轮机有限公司目录前言................................................................01型号说明..........................................................12工作原理..........................................................13结构特点..........................................................2配汽机构.......................................................3转子部分........................................................3静子部分.......................................................4部套装配技术要求...............................................64汽轮机维护检修规程...............................................12总则...........................................................12汽轮机本体的拆卸..............................................14检验和维修....................................................15其它设备的检修................................................17汽轮机的重新装配..............................................18部件功能检验...................................................18检修情况试验..................................................185开停车安全注意事项...............................................19汽轮机开车步骤................................................19汽轮机停车步骤................................................206常见故障与处理...................................................21前言正确安装，按章操作和精心维护是汽轮机能够可靠、稳定、高效、长期运行所必不可少的条件。为此，此教材对汽轮机主要部件的功能、结构及汽轮机安装调试，运行维护中应遵循规程作了介绍和说明。在投运之前，阅读此资料对熟悉设备的性能、特点是有裨益的。此教材包括型号说明、工作原理、结构特点、检修步骤、零部件装配的技术要求、开停车安全注意事项、事故分析及处理方法。1型号说明我公司主要生产的汽轮机主要参数如下：进气压力：—14MPa；进汽温度：饱和蒸汽—550℃；排气压力：—8MPa；转速范围：800—16000rpm；功率：≤50MW。主要有4个基型：N、B、CB、CN。分别代表凝汽式汽轮机、背压式汽轮机、抽汽背压式汽轮机、抽汽凝汽式汽轮机。南化项目汽轮机型号为：饱和。其中：N——凝汽式汽轮机——汽轮机功率为——进气压力——排气压力饱和型汽轮机，为单缸，低压冲动冷凝式汽轮机，输出能力为1000千瓦，其优点是成套性强，不仅体积小、重量轻、运输方便，而且结构简单，安全性高，安装操作维修拆卸方便。汽轮机正常工况下的汽耗保证值允许误差为-2～+2%；汽轮机的噪音在距离机器1m处应小于85dB（A）;汽轮机调节精度达到NEMASM23D级标准。汽轮机转子是刚性的，监界转速为5989转/分，恒定按4500转/分运行。由齿轮减速装置减速为730转/分。汽轮机本体，为快装式单层布置，汽轮机、减速机及离合器在同一个底座上，循环水泵位于单独公共底座上。汽轮机总长2590毫米，可以装于跨度为10米的汽轮机房内。2工作原理蒸汽轮机是一个利用蒸汽做功的旋转动力机械，它可以将蒸汽的热能转换为汽轮机轴的回转机械能。而完成能量转换的主要部件是静叶和动叶。在汽轮机中，（如图2-1）蒸汽在喷嘴（静叶）中发生膨胀，因而蒸汽压力、温度都降低，但速度增加，蒸汽的热能转变为动能。然后蒸汽汽流从喷嘴流出，以高速度喷射到叶片上，高速汽流流经动叶片组时，由于汽流方向发生改变，产生了对动叶的冲动力，推动叶轮旋转做功，叶轮带动汽轮机主轴转动，从而完成了蒸汽的热能到主轴旋转动能的转变。图2-1因为蒸汽是从进口膨胀到出口的，所以要求静叶和动叶逐级加长。故通流部分尺寸在径向是逐渐增大的。同时，由于动静叶之间保持着高速的相对运动，汽轮机通流部分的静止部件与运动部件之间就必须留有一定的间隙，以免动静叶之间发生摩擦碰撞。此间隙对于汽轮机的安全可靠运行是有利的，但却带来了漏气损失，使得汽轮机的效率有所降低。在整个过程中汽缸将蒸汽和大气分开，为蒸汽提供了做功环境。3结构特点：汽轮机本体主要有以下部分组成：（1）配汽机构：包括速关阀、主蒸汽导管、调节阀；（2）转子部分：主轴、叶轮、动叶；（3）静子部分：汽缸、喷嘴、隔板、轴封和轴承。配汽机构：速关阀（主汽阀）：速关阀（主汽阀）主要起保护作用，当转速过高、油温过高、油压过低以及振动过大时，传感器信号会指挥速关阀工作；另一方面，当转速过高时且电子脱扣失效时，机械脱扣将会使速关阀工作脱扣。调节阀：调节阀为提板阀，提板阀的开合度是通过杠杆直接接受油动机的控制，而油动机则是通过电液转换器接受传感器的转速信号。调节阀有五个阀头，通过五个阀头在开启顺序以及开合度上的配合，使得杠杆的受力相对均匀、平稳。转子部分：南化的转子设计为整锻转子（如图3-1），这种转子的主要优点是：①叶轮和主轴做成一体，工作时不会发生叶轮松动现象，并且能够通过机床保证叶轮之间的相对尺寸，为良好的通流间隙提供了基础。②装配零件少，省去了叶轮的安装工作，结构紧凑，轴向长度相应缩短。③转子刚性好，临界转速高，保证在工作时不会发生共振。其主要缺汽是：锻件尺寸大，要求大型的锻造设备，技术要求高，质量检验比较复杂，在加工制造过程中，如果某道工序出错，容易造成整个转子报废。动叶片又称工作叶片，是汽轮机的重要零件。通过它才能使蒸汽的动能转变图3-1为机械功而带动工作机械旋转。汽轮机在运行中，叶片事故约占总事故的40％左右，足见叶片的可靠性相当重要。因此，我们采用了工业汽轮机常用的T型叶根，此叶根结构简单，加工方便而且工作可靠。保证其在长期运行过程中稳定可靠。静子部分汽缸汽缸的作用主要是将汽轮机的通流部分(喷嘴、隔板，转子等)与大气隔开，保证蒸汽汽流在汽轮机内完成其作功过程。另外，它还起着支承内部静止部件(如隔板、汽封套等)的作用。汽缸应满足下列几项主要的技术要求①要有定够的强度。能承受作用到它上面的各种力。高压缸中蒸汽压力高于大气压，汽缸壁受着向外的张力，而在低压缸内蒸汽压力低于大气压力，汽缸壁受着向内的压力。由于汽轮机负荷变化时，各级内压力亦随之发生变化，所以汽缸壁受力情况相当复杂。②要避免产生过大的热应力。汽缸形状应该对称，构造力求简单，以使得受热均匀。同时还要能移自由热膨胀。喷嘴和隔板喷嘴和隔板都是汽轮机最为重要的部件之一，他们的作用一样，都是把蒸汽的动能转换为动能，也就是使蒸汽膨胀降压，增加流速，并按一定的方向喷射出来，冲击动叶做功。喷嘴是直接用螺栓把合在蒸汽室壁上面的（如图3-2），作为第一级的静叶片，蒸汽经喷嘴室和喷嘴后蒸汽的压力和温度均有较大的降低。而从喷嘴出来的蒸汽才与汽缸、转子接触，这样对汽缸和转子材质的要求均可降低，从而可以降低成本。另外，由于燕汽压力降低，汽缸壁可相应减薄，也可以减轻汽缸的重量。图3-2隔板用以固定汽轮机各级的静叶片，并将汽轮机通流部分分割成若干个级。隔板由隔板内外环体、静叶、隔板内外围带和隔板汽封等部件组成。根据蒸汽流量和参数的不同，隔板静叶可以采用全圆周进汽，亦可采用部分进汽。隔板制成上、下两部分，在水平中分面处连接。上、下两半隔板分别装在上，下汽缸的隔板槽里面。上半隔板在水平结合面处用销垫和埋头螺钉紧固在上汽缸上，因此吊起上汽缸时，上半隔板亦随之吊起。为了保证上、下隔板轴向对准且接合严密，在水平结合面处装有平键。汽封在汽轮机主轴伸出汽缸的前端和后端以及穿过隔板中心孔处，为避免转动部件与静止部件的摩擦、碰撞，必须留有适当的间隙，在这些间隙前后均有压力差存在，因此间隙处会发生漏汽，造成损失。为了减少漏汽，确保汽轮机安全、经济地运行，在上述间隙处均装有汽封。1、作用：工业汽轮机上主轴穿过汽缸两端处的汽封，称为轴端汽封，简称轴封。本机组在前后轴端各配备了三幅汽封。高压轴封用来防止高压蒸汽自汽内漏出、造成工质损失，恶化运行环境。低压轴封则用以防止空气漏入汽缸，.破环凝汽器的正常工作。隔板汽封的作用是保持隔板前后的压力差，减少级间漏汽。2、结构：南化的汽封片都采用直接车制在汽封环上，在汽轮机轴上加工出方形凸肩，汽封片与凸肩和相邻凸肩的凹槽之间留有一定径向间隙(如图3-3)，这些间隙即构成漏汽的通路。汽封环作成4块，装在汽封槽或隔板中心孔的汽封槽中。由弹簧压向中心，弹簧片既能压紧汽封环，又能在汽封片与汽轮机主轴发生碰撞时，使汽封环有一定退让作用，以避免汽封严重损伤破坏和使主轴过热而弯曲。梳齿形汽封又有高低齿和平齿之分。前者结构复杂，阻汽效果好，常用于高压轴封和高压隔板汽封。南化项目使用的就是高低齿型的汽封。图3-3轴承轴承主要有两种，一类是支持轴承，一类是推力轴承。支持轴承主要作用如下：①承受整个转子的重量，提供转子运转的环境；②平衡转子运转时由于不平衡质量产生的离心力；③保持转子旋转中心与汽缸中心一致。推力轴承的主要作用如下：①承受转子运动是产生的轴向推力，防止串动；②固定转子的轴向位置。部套装配技术要求速关阀（主汽阀）丝杠、丝母无毛刺、变形，配合适宜，无挤压变形；手轮旋转灵活；弹簧无裂纹、扭曲变形，挂钩刃口平整，接口严密；阀头与阀座在行程内灵活无卡涩；阀杆和密封套工作面平整光滑，无偏磨现象，其间隙为～阀杆的直线度不超过，阀杆端部丝扣完好，与弹簧座配合适宜，阀杆无损伤及其他缺陷；滤网无损坏、堵塞；油动缸弹簧完好无裂纹、扭曲，油缸及活塞工作面完好，全行程动作无卡涩，回油孔畅通。主汽阀行程为35～40mm，如下图。调节阀（提板阀）阀头与阀座密封面无划痕、接触良好，阀头导向套工作面无锈垢，平整光滑；提杆平直，无锈垢，与密封套无偏磨；提杆、阀杆直线度不大于；阀杆和密封套径向间隙为～；弹簧无裂纹、扭曲变形；各滑动作动作灵活、稳定，接点牢固；提杆、阀杆无损伤；汽室接合面干净，不得有沟痕并确保其密和；调节阀配合间隙如下图。调节阀配合间隙图油动机和错油门错油门滑阀和阀套工作表面光滑无缺陷，滑阀在阀套中转动灵活不卡涩；弹簧良好无缺陷；油动机活塞及缸体工作面光滑无划伤；错油门重叠度和油动机工作行程符合设计要求；滑动部件工作表面无卡涩痕迹，工作灵活稳定，各固定联接处牢固。危急保安器弹簧无裂纹、扭曲变形；飞锤头部无麻点、损伤，飞锤能按动并自动复位；危急遮断油门油门杆与油门体光滑无沟痕，密封面严密不漏，油门杆不弯曲，动作灵活；各部件的滑动工作表面光洁，滑动动作灵活平稳。飞锤与撞击头安装间隙为。汽缸与机座汽缸接合面，自由状态间隙下，塞尺不过；当拧紧螺栓总数的1/3时，塞尺不过。如下图所示：汽缸水平中分面间隙表单位：mm序号a1a2b1b2c1c2d1d2f1f2自由