哈汽1000MW超超临界汽轮机本体培训(3)

哈汽1000MW超超临界汽轮机本体培训（3）刘先斐2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训9.轴承一、轴承的工作原理支持轴承用来承受转子的重量、蒸汽不平衡的周向作用力和转子不平衡质量的离心力，并确定转子的径向位置，以保证转子的旋转中心和汽缸中心线保持一致。推力轴承用来承受汽轮机运行时蒸汽作用在转子上的轴向力和发电机传来的轴向力，并确定转子在汽缸中的轴向位置，以保证汽轮机的通流部分轴向动、静间隙在允许范围以内。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训1.支持轴承支持轴承工作原理（a）轴心运动轨迹及油楔中的压力分布（周向）；（b）油楔中的压力分布（轴向）；（c）（d）不同转速下轴颈与轴瓦相对位置l—轴承的长度；d—轴颈的直径2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训油膜自激震荡图2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训轴承油膜振荡引起的转子振动有以下三个特点：（1）若轴承失稳，发生油膜振荡前，转子振动中含有频率约等于转速一半的谐波；在发生油膜振荡后，其主振频率等于转子的自振频率，而与转速无关；（2）油膜振荡具有突发性，当转子转速接近其临界转速的两倍时，突然出现强烈共振；（3）一旦出现油膜振荡，在较宽的转速范围内，振幅维持不变，即油膜振荡不消失，在一定的范围内提高或降低转速，振幅不降低，只有转速下降较多时，振幅才突然降至正常值，这是与不平衡离心力引起的共振明显不同之点。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训防止和消除油膜振荡的发生，主要从改进机组结构入手，防止轴承失稳。其具体方法包括：改进转子的设计，尽量提高转子的一阶临界转速；改进轴承的型式，轴瓦和轴颈配合的径向间隙、比压（轴承载荷/轴承长度×轴颈直径）、长径比（轴承的长度/轴承内径）和润滑油粘度等因素，使失稳转速尽量提高。目前，防止油膜振荡的最佳途径是采用多油楔可倾瓦轴承和椭圆轴承。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训2.推力轴承油膜润滑原理3．轴承箱轴承箱（座）的主要任务是放置、固定轴承。它主要由轴承支座、壳体、进排油管道、滑销等部件组成。此外，轴承箱（座）还可能承担支承汽缸、放置主油泵或盘车装置的任务。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训二、哈汽机组的轴承哈汽机组共有八个支持轴承。＃1轴承，＃2、3轴承，＃4轴承分别位于前轴承箱、中轴承箱和＃3轴承箱内，它们分别支承着高压缸转子和中压缸转子。＃5轴承，＃6轴承，＃7轴承和＃8轴承则分别位于低压缸A和低压缸B之间及两端的轴承箱内，各自支承低压缸A和B的转子。发电机另有二个端盖轴承，支承发电机转子。推力轴承位于中轴承箱内，与中压缸转子前部的推力盘相匹配，平衡汽轮机的轴向推力。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训前轴承箱、中轴承箱和＃3轴承箱单独安装在汽轮机基础上，高、中压缸依靠各自的猫爪支撑在轴承箱上。前轴承箱、中轴承箱和＃3轴承箱底部中心线上设有纵销，＃3轴承箱下还有一对横销。低压缸的四个轴承箱与低压缸焊接成一体，轴承箱连同低压缸座落在汽机基础台板上，各轴承箱底部中心线上设有纵销，保证它们在纵向定向自由膨胀。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训1．径向支持轴承机组的＃1～4轴承采用水平、上下、中分面、双向可倾瓦结构轴承。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训可倾瓦轴承的优点是：在工作时可倾瓦块能随转速和载荷的不同而自由摆动，在轴颈周围形成多油锲，它具有很高的油膜稳定性和抗振荡能力，并具有较大的承载能力。缺点是：结构复杂，加工制造以及安装、检修较为麻烦，成本较高。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训可倾瓦支持轴承结构图1-油封挡环；2-支持销；3-调整垫块；4-临时螺栓；5-螺塞；6-弹簧；7-瓦块；8-垫块；9-垫片；10-止动销；11-油封环；12-限位销2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训可倾瓦轴承由六块弧形瓦块组成，弧形瓦块上衬有巴氏合金。上、下半轴承各有三块，均匀分布，上半轴承的三个瓦块设有调整块，可以调整可倾瓦块与转子轴颈间的间隙，转子轴颈在轴承中的运行稳定性在很大程度上与此间隙值有关。可倾瓦轴承上部瓦块开有油槽，轴承下部瓦块上设有热电偶，以测量瓦块的温度。下轴承体靠近水平中分面处的两侧装有销子，以防止轴承体转动。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训各轴承设计金属温度不超过90℃，乌金材料允许在112℃以下长期运行。推力轴承设计为能持续承受在任何工况下所产生的双向最大推力，装设有监视该轴承金属的磨损量和每块瓦的金属温度测量装置。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训汽轮机的＃5～8轴承采用椭圆瓦轴承，为上、下两半，水平中分面结构。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训它主要由瓦枕与瓦块组成。上、下两半之间均用螺栓连接，瓦块与瓦枕之间为球面结合，可以确保椭圆轴承的自位能力。它的轴承的垂直直径间隙设计为轴承孔直径的0.0013，而水平方向的直径间隙设计为轴承孔直径的0.0026。椭圆瓦的上部轴瓦开有油槽，轴承的下部瓦块上设有热电偶，以测量瓦块的温度。为了便于调整，轴承的底座采用能够很容易拆除或替换的垫片来保证在装配时精确找中，并用止动销固定轴承壳体防止轴向窜动。轴承上镶有经过严格控制、高质量的巴氏合金块，通过燕尾槽固到轴承上。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训2．推力轴承推力轴承的作用是承受转子的轴向推力和确定转子的轴向位置。蒸汽作用在转子上的轴向推力包括：蒸汽作用在转子叶片上的轴向推力，叶轮二侧压力差产生的轴向推力。推力轴承被单独安置在高、中压缸之间的＃2轴承箱内，由上、下两半组成，系水平、中分面结构，上下两半采用螺栓连接。该推力轴承的工作面与非工作面各装有8块推力瓦块，推力盘与高压转子制成一体，推力盘旋转时，推力瓦块在圆周方向倾斜，推力瓦块与推力盘之间形成油楔，承受轴向推力。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训推力轴承结构图2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训推力盘2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训金斯布型推力轴承瓦块的支承方式2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训推力轴承上半部的工作面与非工作面瓦块上各设有2个温度热电偶，用于测量瓦块的乌金温度。推力轴承还装有液压式推力轴承磨损检测装置，用于检测瓦块的磨损情况。止推轴承巴氏合金的温度范围，主要根据轴向载荷的大小而定，在报警温度与跳闸温度之间运行，应注意监视并找出温度不正常的原因。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训10.汽轮机本体疏水系统一、本体疏水系统的作用把汽缸中和蒸汽管道中存积的凝结水排出，以有效防止汽轮机进水事故和管道中积水而引起的水冲击，确保机组安全运行。同时还可以回收洁净的凝结水。本体疏水系统一般包括汽轮机的高、中压自动主汽阀前后、各调节汽阀前后、内外缸及抽汽逆止阀前后、轴封供汽母管、阀杆漏汽管以及汽缸螺栓加热联箱等的疏水管道、阀门和容器。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训二、本体疏水系统的布置及控制1．疏水点的设置疏水点一般设置在容易积聚凝结水的部位及有可能使蒸汽带水的区域。2．疏水装置及控制疏水装置包括手动截止阀、电动调节阀、气动调节阀、节流孔板、节流栓和疏水箱等。现代大型机组多采用电动疏水或气动疏水阀作为疏水控制的主要机构。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训3．疏水管道的布置疏水管道的布置以及疏水管道和疏水阀内径的确定，应考虑在各种不同的运行方式下都能排出最大疏水量，且在任何情况下管道和阀门内径均不应小于20mm，以免被污物阻塞。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训三、本体疏水系统的形式（1）汽轮机本体疏水按高、中、低压三种参数分别接入3台高、中、低压本体疏水扩容器，疏水经扩容器扩容后分汽水两侧进入凝汽器。（2）汽轮机本体疏水按不同压力参数设置多管道连接于集中疏水管，然后进入凝汽器。（3）汽轮机本体疏水全部经集中的疏水管引至凝汽器背包式扩容器（其上部接有喷水冷却装置），扩容冷却后进入凝汽器的疏水方式。（4）汽轮机本体疏水系统采用集中疏水管接至紧贴在凝汽器外侧的矩形本体疏水扩容器，扩容冷却后汽水两侧进入凝汽器。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训四、本机组本体疏水系统为上述第4种形式，整个疏水系统由疏水分管、母管、自动疏水阀、疏水孔板或节流组件、疏水扩容器及其连接到凝汽器的疏水扩容器排水管、排汽管以及各种消能装置和挡水板等组成。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训汽轮机所有的疏水阀启闭一般遵守以下几点：（1）在汽轮机停机后到被冷却之前一直打开；（2）机组启动和向轴封供汽前必须打开；（3）当机组升负荷时仍保持开启状态，当负荷升到15％额定负荷时，关闭疏水阀；（4）当机组降负荷时，负荷降到20％额定负荷时，打开疏水阀；（5）在主要疏水阀打开之前，避免破坏真空，但这个建议不适用于在危急情况下需要立即破坏真空，也不适用于用户的主蒸汽管道的疏水阀。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训11.润滑油系统汽轮发电机组是高速运转的大型机械，其支持轴承和推力轴承需要大量的油来润滑和冷却，因此汽轮机必须有供油系统用于保证上述装置的正常工作。此外，润滑油系统还为调速油系统提供低压安全油。2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训大机组高参数汽门装置在汽缸两侧油动机提升力大火灾危险性大润滑油系统和EH油系统分开调节油采用高压抗燃油润滑油采用普通透平油润滑油的工作介质采用ISO32L-TSA透平油（国标GB11120-89）2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训一、润滑油系统的作用润滑建立油膜循环换热其他系统油源汽机发电机各轴承和盘车装置在轴承中形成稳定的油膜，维持转子的良好旋转。转子的热传导、表面摩檫以及油涡流会产生相当大的热量，为始终保持油温合适，就需要一部分油量来进行换热盘车系统、顶轴油系统、发电机密封油系统、低压安全油提供稳定可靠的油源2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训润滑油系统的类型集中供油系统油泵集中布置,便于检查维护及现场设备管理分散供油系统油管路采用套装管路启动油泵、辅助油泵和直流油泵集中布置在油箱顶上检修困难防止压力油管跑油,发生火灾事故和造成损失管路分散安装各设备分别安装在各自的基础上占地面积大压力油管外漏,容易发生漏油着火事故2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训套装油管路2019年9月16日星期一哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训主油泵EOPTOPMSP油位计BOP油净化装置排烟装置顶轴装置冷油器＃1轴承推力轴承盘车装置切换阀去发电机轴承和发电机密封油系统2019年9月16日星期一哈汽