高背压汽轮机使用说明书.docx
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高背压汽轮机使用说明书
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目录
1.主要技术规范
2.结构及技术特性
3.汽轮机组的安装
4.螺栓热紧装置
5.汽轮机启动、运行、维护
6.汽轮机用油规范
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1.主要技术规范
1.1汽轮机型号B8－8.83/6.4
1.2汽轮机型式高压单缸冲击背压式
1.3额定功率8000kW
1.4转速3000r/min
1.5工作电网频率50HZ
1.6主汽门前蒸汽压力8.83±0.49MPa
1.7主汽门前蒸汽温度535
℃
1.8进汽流量438t/h
1.8排汽压力6.4
MPa
1.9排汽温度（新汽参数额定时）493
℃
1.10转子旋转方向从机头看为顺时针
1.11转子临界转速～3868r/min
1.12汽轮机外型尺寸（mm）
长×宽×高5361×3280×3290
1.13汽轮机主要重量（kg）
转子2864
上半汽缸组合14950
下半汽缸组合12950
本体总重45000
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2.结构及技术特性
2.1B8－8.83/6.4型汽轮机为高压冲击背压式由单缸、单轴组成通过刚性联轴器直接带动发电机。
属于热电两用机组。
2.2汽轮机采用喷嘴调节，配汽部分有四个蒸汽室、每个蒸汽室装有一个调节阀，各自控制一组喷嘴，新蒸汽通过φ250主汽阀后由四根主汽管分别引入四个调节阀进入汽轮机。
随着负荷的改变，各调节阀依次开启或关闭。
调节阀的动作由油动机通过齿条及凸轮配汽机构而控制，控制信号由电液转换器给出。
2.3主汽阀及调节阀
主汽阀及调节阀均为单座型式。
主汽阀上装有自动关闭器、及自动关闭信号灯。
当保安系统动作后必须再操作启动阀上手轮才能使自动关闭器重新开启。
为了减少调节汽阀提升力，对采用的四只φ125口径阀都带有卸荷阀。
主汽阀阀壳体材料为ZG15Cr2Mo1，主汽阀和调节阀的阀座、阀碟材料均为30Cr2MoV，阀杆材料为Cr11MoV。
2.4喷嘴组采用焊接结构，材料为Cr11MoV，焊接加工后汽道型线部分进行氮化处理。
2.5汽缸
汽轮机汽缸分上、下两半用螺栓连接，材料为ZG15Cr2Mo1浇铸而成，排汽由两根φ325×15的排汽管引出。
汽缸与蒸汽室、蒸汽室与调节阀喷嘴室均焊成一体。
其中1＃、3＃调节阀安装在下半汽缸，2＃、4＃调节
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阀安装在上半汽缸。
汽缸中分面连接螺栓为M120×4，材料采用
25Cr2Mo1VA。
汽缸用下半汽缸猫爪型式支承在前后轴承座上。
在纵向及垂直方向均有定位的膨胀滑销以保证轴承座在热膨胀时中心不致变动。
汽封体由二只搭子和一个键直接固定在汽缸中，在搭子下装有垫片，用配准垫片的方法来定中心。
2.6汽轮机转子为整锻结构，材料为30Cr1Mo1VE，通流部分为一个单列速度级，轴上推力盘、汽机端联轴器均与轴整锻为一体。
叶根采用“T”型，速度级动叶片每二只叶片在叶根和围带处焊在一起以减少弯应力，提高安全性，围带和动叶一体铣出。
当电网频率为50HZ时不发生共振，可在49.5～50.5HZ范围内长期安全工作。
2.7轴封
前后汽封及隔板汽封均为梳齿式，汽封间隙为0.25～0.45mm。
叶轮均设有径向汽封、用以减少因热膨胀轴向间隙改变时的漏汽损失。
径向汽封间隙为1.5mm。
2.8前轴承座
前轴承座可以在机架上沿纵向滑动。
内部装有推力支持轴承，主油泵、油动机、危急遮断器、危急遮断滑阀、保安操纵箱、轴向位移发送器、测速装置、启动阀等。
2.9后轴承座
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后轴承座用螺栓和后座架相联，内部装有汽机后轴承，发电机前轴承、联轴器、相对膨胀发讯器、回转设备等部套。
回转设备装于后轴承座盖上，由电动机传动，通过蜗轮蜗杆及齿轮减速，盘车速度为5.4r/min。
当主轴的转速高于盘车速度时，回转设备能自动退出工作位置。
汽轮机膨胀的死点在后轴承座下半的纵向键和横向圆销的交点上，受热后机组由此向前膨胀，在前座架上装有热膨胀指示器，指示机组热胀值。
转子则以前轴承座内的推力轴承定位整体向后膨胀，汽缸与转子的相对膨胀差由装在后轴承座内的相对膨胀发讯器进行测量并自动指示差胀值。
2.10轴承
前后轴承采用相同的轴径（φ200）。
排油温度是衡量轴承工作是否正常的主要标准，在运行时应注意各轴承排油温度是否一致，其差值不应大于5℃，如果相差过大，可能是各主轴承的油量分配不当，应在停机后进行调整，把温升偏高的主轴瓦的进油节流孔予以扩大，以增加其进油量。
其扩大之数值，可与制造厂协商确定。
汽机在运行时，当冷油器冷却水温小于等于33℃，轴承进油压力为0.08～0.12（表压）MPa，进油温度为45℃时，各轴承之回油温度应为55℃左右，若回油温度高于65℃时，保安系统应动作，否则会引起烧瓦事故。
机组各轴承的润滑油均由第二射油器供给，润滑油压0.08～
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0.12MPa（表压）。
运行时轴承振动之振幅应小于等于0.03mm。
电厂安装时汽机瓦的中心应尽量找准至符合制造厂总装时的中心位置。
以保持各汽封、油封的正确径向间隙。
2.10.1前轴承为推力支持联合轴承，轴瓦具有球面支持，有自位作用，
轴瓦的球面过盈应保持0.02～0.04mm，其接触面积不得少于70％，推力轴承由16块定位推力瓦和12块工作推力瓦块组成，其厚度允差为0.02mm，安装时需使各瓦块灵活略可摆动才能获得良好之工作性能。
汽轮发电机组转子相对于汽缸和电机转子的轴向位置及有关间隙均依靠前轴承定位，前轴承再依靠定位环最后定位于前轴承座内。
改变定位环的厚度，就可改变前轴承相对于前轴承座的轴向位置，但此相对位置关系在制造厂内总装时已按汽机通流部分的设计间隙值予以调整确定。
用户若无特殊情况一般不得再加以变动。
在吊装转子之前必需用支持器将球面轴瓦体调成水平以免压坏巴氏合金表面。
润滑油经节流孔板进入轴瓦体后分三路流入工作区，一路进入径向支持轴瓦形成油膜并起冷却作用后，从轴瓦两端的排油槽排出，另二路分别进入定位推力瓦块空间和工作推力瓦块空间。
两半合成油封环和推力盘以及两道油挡将工作推力瓦和定位推力瓦及径向轴承隔开形成三个不相通的空间，正推力盘的油量由两个针阀可以调节以保持其各所需的不同油量，并使推力瓦块全部浸没在透平油中。
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2.10.2后轴承为单纯径向支持轴承，润滑油经节流孔板流入径向支持轴瓦形成油膜和起冷却作用后也从轴瓦两端流出。
3.汽轮机组的安装
3.1说明
安装单位在进行机组安装之前，应通过对图纸技术文件的熟悉，了解本机组的结构特点和系统性能。
机组的安装程序和步骤，以及安装前的各项准备工作，可由安装部位在掌握了结构性能之后，根据现场具体情况自行拟定，其原则是保持安装秩序不致混乱，确保安装后的汽机部件的性能达到机组出厂时的水平。
以保证机组能力正常投入运转。
机组的基础应符合电力设计院提出的强度和几何尺寸等方面的要求，其它要求可根据《电力建设施工及验收暂行技术规范》中有关条款。
本章第2节所列的各项安装间隙及要求数据，安装单位在安装过程中应严加控制，凡没有列出的内容可参照《电力建设施工及验收暂行技术规范》中有关条款。
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4.螺栓热紧装置
4.1概述
为了得到持久可靠的密封性，高压汽缸及主汽阀螺栓的螺帽都必须用热紧方法拧紧。
B8－8.83/6.4型汽轮机的下列螺栓需要热紧：
汽缸螺栓M120×4
主汽阀螺栓M76×4
上述的螺栓热紧采用电热式螺栓加热器进行加热，加热器推荐江苏镇江市东南电力设备厂生产的螺栓加热器并配有加热器配电箱，此设备可由用户自购或由我厂代购。
使用时将加热器插入被加热螺栓中心的加热孔中加热螺栓。
电阻管的长度做得和被加热螺栓的工作长度（受拉力部分）相适应。
使螺栓的受热伸长部分局限于光杆段，而两头螺纹旋合部分保持较低温度，以避免螺纹之间产生咬扣现象。
加热器电源，连接及操作由加热器制造厂负责提供，每次加热螺栓时应记录加热器电路之电流、电压、实测值及其变化规律，总结经验备以后再使用加热器时比较及参考。
4.2螺栓热紧
螺栓热紧之要求是使螺栓获得某一预紧拉力，这一预紧力保证汽轮机运行10000h发生蠕变之后，仍能保持汽缸及主汽阀接合面密封性，螺栓热紧之有关数据见表1及表2。
螺栓热紧操作按下列程序进行。
4.2.1螺栓螺帽对号试拧、螺帽应能顺利用手拧到底。
而后用塞尺检查螺帽端面与法兰是否良好接触，全圆周0.04mm塞尺塞不进，检修后新
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换螺栓螺帽时，应在螺帽拧到底后检查螺帽顶部是否留有空隙，空隙值应大于3mm。
4.2.2试拧合格的螺栓和螺帽用优质铅粉（石墨）反复摩擦螺纹部分，使螺纹齿根全部表面上发出乌黑光泽，用压缩空气吹去多余石墨粉，保
持洁净。
4.2.3按同时加热的螺栓数对号拧上经过检查及抹好石墨粉的螺帽，按
表1力矩值冷紧螺帽。
并在螺帽和法兰上划好热紧起点线，按各螺帽的
热紧转动弧长（见表2）在法兰上划好热紧终点线。
4.2.4装置预定数量的螺栓加热器，按加热器操作规程进行加热螺栓，加热到预定时间，用塞尺检查螺帽端面间隙，待螺栓受热伸长到设定数值时，用1米长扳手，一人力量，不加套管，将螺帽拧转到热紧弧长值，此时螺帽上的起点线和法兰上的终点线应对正。
螺栓各有关热紧数据见表2。
若螺帽未到额定弧长值就拧不动，说明加热伸长值不够，应继续加热后再拧，勿将扳手加套管强拧，以避免螺栓受额外扭曲应力。
表1冷紧螺帽数据
螺栓直径
推扳手人数
扳手长m
冷紧力矩kg.m
M120
2
2
100
M76
2
1
50
表2螺栓热紧数据
螺栓直径
受热伸长值mm
加热温度℃
螺帽转角ф°
螺帽转动弧长mm
螺帽外径mm
M120
0.81
288
73
108
170
M76
0.235
120
20
15
85
说明：
表内螺帽转动角及弧长均为理论计算值。
考虑到运行后汽缸变形及
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热紧时法兰面内密封涂料减薄，实际热紧时应适当加大螺栓紧力，相应此紧力的附加转动弧长由电厂按实际情况决定，一般不应超过表内理论计算值的20%。
4.3螺栓拆卸
热紧的螺栓螺帽必须采取加热方法拆卸、按下列程序进行操作。
4.3.1清理螺帽四周，拧开螺帽上螺塞，清理吹通加热孔。
4.3.2装置预定数量的加热器群，按表2要求之数据及加热器操作程序加热螺栓，螺栓受热伸长达到预定值后，用一人力量应能轻松地拧出螺帽，设定的加热伸长值应包括附加热紧量在内（见表2说明），拆卸螺
帽时，螺栓可在汽缸法兰降低到约100℃时开始加热。
4.3.3在下列情况下应立即停止加热螺栓
4.3.3.1加热时间已超过正常时间，用塞尺检查螺帽端面已离开法兰，但螺帽仍不能拧动。
4.3.3.2螺帽已松动，拧转了一扣以上，则无论能否顺利继续拧转，均应停止加热。
4.3.4出现4.3.3.1所述情况螺帽不能顺利拧出时，先不得加长套管强力拆卸，这样极易拉坏螺纹表面。
这时，应让螺栓螺帽冷却1-3h然后用两三个6号或7号气焊枪均匀烤热螺帽下部四周表面，加热到约400℃时试拧一次，若仍拧不动，继续按螺帽材料之不同，加热到下列温度。
螺帽材料
M7625Cr2MoVA670℃
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M12025Cr2MoVA670℃
这时金属已呈暗红色。
若再拧不动，说明已咬扣严重，可加长套管或锤击，强力拆卸螺帽，或最后不得已时采取破坏办法拆卸之。
4.3.5螺帽拆下后应检查其号码是否与螺栓相同，螺帽下若有垫圈，垫圈也应打上与螺栓相同之号码。
5.汽轮机的启动、运行及维护
5.1概述
汽轮机的合理启动及操作方式应根据不同电厂的具体情况并通过试验确定，本章仅提出主要原则及必须遵循的规范，运行单位可根据《汽轮机组运行规程》的内容或通过起动试验编订现场规程。
本机组可以按电负荷要求或按热负荷要求两种工况运行。
但这两种工况不能同时运行。
按电负荷要求运行时，控制系统在转速控制或功率控制下运行。
所发出的电负荷及供热用户的蒸汽流量完全取决于外界对电负荷的要求。
这时机组必须并入热网运行，供热用户的热量由热网补偿；如按热负荷要求运行，机组在背压控制下运行，机组发出的电负荷完全取决于热网负荷的变化。
此时机组必须与电网并列运行，用电量由电网补偿。
5.2新蒸汽和排汽背压参数规范。
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主汽门前蒸汽参数正常变化范围。
项目
压力（MPa）
温度℃）
额定
3
最高
最低
8.33
5.2.2允许短时运行的最高新蒸汽参数：
压力为9.81MPa，汽温为545℃，
但两极限值不能同时出现，并且在任何一个极限值下连续运行时间不超过3min，否则应强迫停机。
汽轮机在极限参数下运行时间全年累计不超过20h。
5.2.3当蒸汽压力大于9.81MPa或汽温高于545℃时，应紧急停机。
当汽压力小于8MPa或温度低于525℃时，应尽快恢复到正常值，短时间来不及恢复时应减负荷运行，并注意下列事项。
5.2.4.1排汽压力不低于6.1MPa。
5.2.4.2止推轴承回油温度不超过正常运行时最大工况下的数值。
5.2.4.3汽机不发生其它异常运行情况。
5.2.5当背压大于6.8～6.7MPa而排汽管上的安全门不动作时应故障停机。
5.3起动与带负荷
起动前的准备
检查调速系统、油系统、蒸汽及疏水系统，汽封加热器及汽封冷却器水系统、冷却水系统、油箱油位和排汽安全门等处于正常良好状态。
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检查所有仪表和信号确定其能正常工作。
做好启动前冷态时汽缸的膨胀、差胀、轴向位移、上下缸温度等原始数据的记录。
起动高压启动油泵（注意需使油温大于等于25℃）。
3启动前2h投入盘车装置运行（注意盘车马达转向必须正确）并检查听音。
4作静止时调速系统动作试验和打闸关闭主汽门和调速汽门试验。
5本机组暖管和暖机工作，可以由主蒸汽管侧进行（即向空排气启
动），也可以由背压侧进行（背压暖机启动），但任何启动方式均应注意下列要求：
5禁止盘车装置未投入时进行背压暖机。
5主蒸汽管壁和自动主汽门壁，温升速度不大于4～5℃/min。
5汽缸壁，温升速度不大于3～4℃/min。
5法兰与螺栓温度差小于30℃。
55排汽口外蒸汽温度与汽缸温度差小于150℃。
5.3.5.6轴向膨胀要均匀不允许有跳跃式增加现象。
5.3.5.7上下缸温度差小于50℃，左右法兰温度为10℃左右。
上述要求可控制蒸汽流量，前后轴封送汽来达到。
如果采用背压暖机则暖管和暖机可同时进行并注意打开疏水门，在暖管，暖机过程中随着管道和汽缸中压力的升高关小疏水门，投入汽封加热器和汽封冷却器，检查自动主汽门和调速汽门是否全开，待下
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缸温度大于250℃后开启轴封漏汽至除氧器汽门，注意此时调速汽门阀
杆和主汽门阀杆漏汽压力必须高于除氧器压力，否则蒸汽或疏水会倒灌，使阀杆受过大的热应力，还会带进管道中存积的铁锈等引起阀杆卡涩。
如果下缸外壁温度高于250℃，可不必低压暖机。
当下缸温度达350℃时检查主蒸汽参数、油温、差胀、上下缸温度，
机组膨胀量等数据，正常后开始冲转。
当主轴转速高于盘车转速时，盘车装置应自动退出。
转速升至2800r/min左右根据主油泵油压，完成高压启动泵和主油泵的切换工作。
注意切换过程要缓慢，严防瞬间断油，引起烧瓦事故。
当冷油器前油温高于45℃后投入冷油器水侧。
转速升至3000r/min暖机结束，检查上下缸温度、新蒸汽参数、排汽参数、油温正常，并作危急遮断器试验及有关调速系统试验项目后开始并网。
5.3.9为了便于并网，允许同时调节电动主闸门之旁路门。
5.3.10并网后带负荷速度应小于等于125kW/min，同时先后开启电动主闸门，关闭旁路门，减温水门并且注意此过程要缓慢，使调速汽门缓慢地逐步关小，以保证调速汽门前平稳均匀地升温升压。
5.3.12增加热负荷速度应不大于4t/min为宜。
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5.3.12升速和加负荷过程中应注意推力瓦温度，轴向位移，绝对膨胀，差胀，汽缸和法兰温度，机组振动等，如发现有不正常现象应立即停止升速或加负荷，直至找出原因和消除为止。
若出现不正常振动应稍降转速或负荷直至不正常振动消除，并在此转速或负荷下稳定运行30min以上，再继续升速或增加负荷。
如升速时仍然有过大振动应立即打闸停机，查明振动原因并予以消除后再启动。
注意作好记录绘出冷态额定参数启动曲线。
5.3.13冷态方式起动时间分配如下：
（背压暖机启动）
保持背压0.1～0.2MPa暖机需使下缸温度达120℃以上
3h
背压以0.05MPa/min的速度升至0.5MPa暖缸使下缸温度达180℃
1h
背压以0.01MPa/min的速度升至1MPa暖缸使下缸温度达250℃
1h
背压以0.01MPa/min的速度升至全压暖缸使下缸温度达350℃
5h
冲转后均匀升速至400～500r/min检查听音
5min
维持500r/min暖机
30～45min
均匀升速至1500～1600r/min
25min
维持1500r/min暖机
60min
均匀升速至2400～2500r/min
25min
维持2500r/min暖机
30min
均匀升速至3000r/min
15min
维持3000r/min暖机
30min
全面检查并列操作
15min
并列后均匀加负荷到500～800kW
25min
维持800～1000kW负荷
20min
均匀加负荷到设计值
60min
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以上时间分配仅供参考，用户可根据实际情况和经验作适当修改。
5.3.15凡停机时间不长，此时下缸温度高于冷态启动额定转速时的汽缸温度,再启动，则作为热态方式启动，其它情况均按冷态方式启动（新机组第一次启动时间还可适当延长）。
5.3.16热态起动应遵守下列各点
5.3.16.1进入汽轮机之新蒸汽应是过热状态（应保证有高于汽缸内壁50℃的过热度）。
5.3.16.2要根据汽缸温度由该机冷态额定参数启动曲线决定启动工况，在启动工况前应减少不必要的停留暖机，并以200～300r/min的速度升
速达额定转速后及时并网，并以每分钟增加5％设计负荷的升负荷速度带到启动工况点，其后按冷态启动要求进行。
冲动转子2h前改为连续盘车，此时润滑油温必须高于35℃。
上下缸（速度级区域）温差应小于50℃。
当此温差大于50℃时可根据机组实际安装情况酌情进行启动，但这时要特别加强启动速阶段的检查听音，如发现有不正常情况时应立即停止启动。
5严格监视机组振动，若突然发生较大振动应立即停机并在消除了引起振动的原因后才允许重新启动。
停机
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停机前的准备
试验启动油泵，交直流润滑油泵，盘车电机
活动自动主汽门，必须保证处于完好正常状态。
减负荷过程中应控制下列指标：
汽缸壁温下降速度不大于1.5℃/min。
相对膨胀在（＋3.0）～（-1.2）mm范围内。
发电机解列时严格注意转速防止超速。
在减负荷的同时应适当降低新蒸汽参数，并尽量缩短空负荷运行时间以免排汽温度过高。
当新汽过热度接近50℃时需降低主蒸汽压力减负荷。
轴承出口油温低于40℃时停冷油器水侧。
机组投入运行一段时间各部件工作正常后即可在停机时测绘该机组的标准惰走曲线。
5.5运行中的维护
5.5.1运行时应特别注意下列主要参数，使其符合规范。
5.5.1.1新蒸汽参数
5.5.1.2电网周波为50±0.5HZ
5.5.1.3调节系统油压为
主油泵出口油压为2±0.1MPa
轴承润滑油压为0.08～0.12MPa
主油泵入口油压为＞0.03MPa
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5.5.1.4轴承进口油温35℃～45℃，轴承回油温度低于65℃
5.5.1.5滤油器的压力降为0.02～0.04MPa（保证润滑油压符合规范）。
5.5.1.6汽封冷却器压力为0.101～0.13MPa
汽封加热器压力为0.095～0.099MPa
5.5.2经常监视各表计的指示，并定时计录，在负荷发生变化并稳定后亦应记录各表计的读数。
5.5.3经常注意汽轮机各部件运转声音及振动情况，并且注意有无油类及垫料等的焦味，发现异常情况，应及时采取措施，并将详细情况记入工作日志中。
5.5.4新蒸汽参数超过正常变化范围时应尽快恢复并按5.4.2要求减负荷或停机。
5.5.5定期对电动辅助油泵、主汽门、危急遮断设备、脉冲安全阀等部
套作试验。
5.5.6定期对应加油的转动部件加油。
5.5.7除起动和加负荷时应遵守5.3中规定外，减负荷过程也应均匀，并严格控制好转子与汽缸的相对膨胀在（＋3.0）～（-1.2）mm范围内。
5.5.8停机过程中连续盘车16h后并且上、下缸速度级区域之温度已低于250℃可改为每隔1h盘车180°一次，直至汽机完全冷却为止，连续盘车期间必须保证润滑油泵连续运行。
5.5.9辅机部套的启动操作符合辅机部套中有关规定。
5.5.10调节部套的启动、操作、切换应符合调节系统说明书中有关规定。
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5.6事故处理
5.6.1汽轮机在下列情况下紧急停机。
5.6.1.1机组突然发生强烈振动或金属撞击声。
5.6.1.2汽轮机转速升高至3360r/min时，而危急遮断设备不起作用。
5.6.1.3水冲击。
5.6.1.4轴端汽封冒火花。
5.6.1.5任何一个轴承短油或轴承回油温度急剧升高。
5.6.1.6轴承回油温度超过75℃，或轴承内冒烟。
5.6.1.7油系统着火且不能很快将火扑灭。
5.6.1.8油箱内油位突然下降到最低允许油位以下。
5.6.1.9润滑油压降至0.02MPa以下。
5.6.1.10主蒸汽管破裂。
5.6.1.11转子轴向位移超过1.4mm（指表面刻度值）。
5.6.1.12发电机内冒烟。
5.6.2汽轮机在下列情况下应作故障停机。
5.6.2.1进汽压力高于9.81MPa，或气温高于545℃。
5.6.2.2排汽压力小于6.1MPa。
5.6.2.3调节系统连杆脱落或折断，调节气门卡住。
5.6.2.4调节汽阀全关，发电机出现电动运行方式，带动汽机运转达3min。
5.6.2.5排汽管道破裂。
5.6.2.6背压升高到6.8～6.7MPa，安全阀不动作，采取措施无效时。
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汽轮机用油规范
汽轮机调节及润滑用油，应采用国家标准GB11120-89《L-TSA汽轮机
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