冷凝式汽轮机使用说明书简化版讲解文档格式.docx
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27、轴位移监测48
28、温度监测49
29、505调速器49
五、汽轮机管道系统52
1、蒸汽管道52
2、油管道53
3、汽封、疏水管路54
七、起动和运行54
1、起动前准备54
2、起动56
3、停机56
4、起动、运行、停机的其余要求57
5、汽轮机常见故障57
九、维护和保养60
1、运行时的保养工作60
2、停机保养60
3、蒸汽系统清洗指南62
4、加油和油管理64
2、汽轮机转速、功率
设计
汽轮机型号
型式
凝汽式
被驱动机械
压缩机
旋转方向（从汽轮机向被驱动机械方向看）
顺时针
功率kW
额定功率
2458
转速r/min
汽轮机（额定转速）
10639
临界转速
4300
最大连续转速
11171
最小连续转速
7980
机械跳闸转速
12177～12400
电子跳闸转速
12065
发讯盘齿数
60齿
3、蒸汽参数
3.1、蒸汽压力
以下压力指汽轮机主汽门前的压力，均为绝对压力。
主蒸汽MPa（a）
进汽压力（正常值）
3.53
排汽MPa（a）
正常运行压力
0.01
报警和跳闸的设定点参见最终工程资料中KG221-HS-5联锁报警停机图。
3.2、蒸汽温度
主蒸汽℃
正常运行温度
435
排汽℃
45.5
3.3、蒸汽流速
主蒸汽流速和排汽流速是在额定进汽压力、温度和正常运行排汽压力和温度条件下，在额定转速下达到额定功率所需的蒸汽流量来计算的。
主蒸汽m/s
进汽管道1-DN80
53
4、启动升速曲线
本机组是中压中温机组，按常规启动方式启动即可。
以下为常规启动升速曲线。
：
图示升速曲线为汽轮机理论计算所得的升速曲线，现场应根据实际试车运行情况，如轴系临界转速、振动值、暖机情况，应适当调整跨临界区域范围、暖机时间及升速速率。
5、公共工程消耗指标
名称
内容
消耗指标
蒸汽（汽轮机）
3.53MPa（a），435℃
11t/h
蒸汽（抽气器）
3.53MPa（a），4350℃
0.12t/h
蒸汽（汽封封汽）
0.1t/h
电
停机电磁阀
2x30=60W
165W
24VDC
盘车电磁阀
1x30=30W
电液转换器
1x60=60W
智能转速表
1x15=15W
凝泵电机
2x3=6kW
6.75kW
380VAC
盘车电机
1x0.75=0.75kW
水
循环水
800t/h
油
润滑油油量
120L/min
正常220L/min
瞬时300L/min
调节油油量
正常100L/min
瞬时180L/min
压缩氮气
0.8kg/h
6、汽轮机外形尺寸及重量
外形尺寸（mm）：
整机总长度
2400
离汽机垂直中分面横向最宽距离
1300
离汽机水平中分面垂直方向最高处
1400
重量（Kg）：
已装配好整机重量
6500
检修时最大件重量
3500
转子
405
上述重量为没有考虑安全因素的理论计算值。
9、汽轮机油
在选择和确定汽轮机润滑油和调节油及其数量时，应遵循下列原则。
油的类型、质量和粘度
根据汽轮机润滑及调节用油的要求，一般采用国产46号L-TSA汽轮机油（具体牌号在项目合同或技术协议中规定），其质量应不低于GB11120-89标准中规定的一级品要求。
46号汽轮机油质量标准（依照GB2573和中国石油化工总公司标准SY1230的质量规定）
序号
项目
质量指标
试验方法
优级品
一级品
合格品
1
粘度等级
46
GB3141
2
运动粘度mm2/s40（℃）
（50℃）
41.4-50.6
GB265
3
粘度指数，不小于
90
GB1995
4
倾点℃，不高于
-7
GB3635
5
闪点（开口）℃，不低于
180
GB3536
6
密度kg/m3（20℃）
报告
GB1884
GB1885
7
酸值,mgKOH/g不大于
-
0.3
GB264
8
中和值,mgKOH/g不大于
GB4945
9
机械杂质
无
GB511
10
水分
GB260
11
破乳化值（40-37-3）ml
54℃min不大于
82℃min不大于
15
GB7305
12
起泡性试验mL/Ml
24℃不大于
93℃不大于
后24℃不大于
450/0
100/0
600/0
SY2669
13
氧化安定性
总氧化产物%
沉淀物%
氧化后酸值大2.0mgKOH/g时，h不小于
3000
2000
1500
GB8119
SY2680
14
液相锈蚀试验（合成海水）
无锈
GB11143
铜片试验（100℃，3h）,级，不大于
GB5096
16
空气释放值（50℃），min
不大于
SY2693
空气分离能力
汽轮机油可包含各种附加成分，如抗氧化剂、防腐蚀剂和除泡沫剂等，但是增加这些附加成分不得影响油类的空气分离能力。
当油内细微分布的空气超过一定程度时将会导致油泵运行、润滑和液压调节时的困难。
空气分离能力在油的质量性能标准中也有具体的规定。
加油量
油在主油箱内的滞留时间至少8min。
加油量决定于油箱尺寸的大小和油系统其它设备充油时必须注入的注油量，在正常情况下，油量是以加至油箱的最高油位的容量为依据的。
油路冲洗
油路系统的冲洗要求注入大约正常油量的65%，油路彻底冲洗后，这些冲洗油再经过一定处理后可以重新回收使用。
耗油量
如果不存在不正常的漏油情况时，油路系统中的油损耗量是十分少的。
当油位降到最低油位以下时，才有必要重新加油。
重新加油时应注入与油箱中的存油为同类型的油。
三、汽轮机本体及辅机
1、概述
本汽轮机为单缸、凝汽冲动式。
汽轮机本体主要由转子部分和静子部分组成，转子部分包括主轴、叶片、盘车棘轮等；
静子部分包括汽缸、喷嘴组、隔板、汽封、轴承、轴承座、调阀总成等。
汽轮机通流部分由一个双列调节级和六个压力级组成。
前汽缸采用半圆法兰和前轴承座联接，汽缸受热膨胀时和前轴承座可一起随弹性支板移动。
后汽缸为焊接结构，猫爪位于排汽缸两侧，通过汽缸座架支撑在底盘上。
前汽缸选用耐热铸钢材料。
前、后轴承座分别通过弹性支板、后轴承座座架固定在底盘上。
工作蒸汽经速关阀进入蒸汽室，蒸汽室内装有提板式调节汽阀，油动机通过杠杆机构操纵提板（阀樑），决定阀门开度，控制蒸汽量。
蒸汽通过喷嘴导入调节级。
速关阀的作用是紧急情况下尽可能短的时间内切断进入汽轮机的蒸汽。
控制系统采用电液调节。
控制室布置在中控室，通过电液转换器实现对液压系统的控制。
电液转换器安装在速关组合装置上，速关组合装置布置在汽轮机旁，通过速关组合装置实现汽轮机就地或中控开车。
盘车装置采用冲击式盘车装置（含手动）。
保护系统配有危急保安装置，用于超速保护和轴位移保护。
停机电磁阀用于接收来自中控的停机信号。
汽轮机旁配有手动停机阀，用于切断速关油，关闭速关阀。
轴振动和轴位移的停机信号均通过中控实现遥控停机。
汽轮机旁配有仪表柜，装有压力表和转速表，供巡检用。
2、纵剖面图
1、前轴承座2、前汽封3、汽缸4、喷嘴5、隔板6、后汽封
7、后轴承座8、主轴9、后轴承座座架10、马蹄形底盘11、弹性支板
3、汽缸
作用：
将汽轮机的通流部分（喷嘴、隔板、转子等）与大气隔开，保证蒸汽在汽轮机内完成其作功过程。
结构：
本机汽缸为单缸结构，由垂直剖分的前、后缸两部分组成。
前缸采用耐热铸钢材料，后缸采用20号钢板焊接，前、后汽缸通过垂直中分面法兰连接成一体。
上、下半汽缸，由水平中分面法兰螺栓连接。
前汽缸与前轴承座通过螺栓联接，前轴承座通过弹性支板固定在汽机公共底盘上，后汽缸和后轴承座分别通过两个后汽缸座架和一个后轴承座座架固定在马蹄形底盘上，然后再固定在公共底盘上。
机组有一套的滑销系统，由弹性支板、横销、立销组成。
横销有一处，后汽缸体与左、右后座架之间。
立销一处，后汽缸与固定在底盘上的后轴承座座架之间。
后汽缸横销与立销中心线的交点为机组热膨胀死点。
在汽缸受热膨胀时，前汽缸可以推着前轴承座通过弹性支板向前滑动。
汽轮机排缸通过排汽接管与凝汽器相连接，排汽接管上有波纹管，吸收排汽接管的热涨，使汽缸受力控制在一定范围内。
凝汽器装有排汽安全阀，当排汽压力过高，超过限定值时，排汽安全阀打开，向大气排泄蒸汽。
4、喷嘴组和转向导叶环
是能量转换的关键部件，本机组采用双列复速级，比单列级转换更多的能量。
喷嘴组有内环和外环。
汽叶通过焊接固定在内、外环之间；
整个喷嘴组通过螺栓连接在汽缸上，为防止螺栓松动，会使用防松动垫圈或者将螺栓点焊在内环上。
转向导叶环分上下两半，转向导叶安装在上半内，下半只起护环的作用。
喷嘴分为若干组，两组喷嘴之间用分隔块隔开，每组喷嘴的进汽由相对应的调节阀来控制。
蒸汽通过调节阀后通过一段蒸汽管道进入蒸汽室，再由蒸汽室进入喷嘴组，同时将蒸汽的一部分热能转化为动能，冲转第一列动叶，经转向导叶环导向后，再冲转第二列动叶。
该喷嘴组具有结构简单，性能可靠的特点，并具有优良的汽动性能。
5、隔板
隔板是汽轮机各级的间壁，用以固定静叶片，阻止级间漏汽，并保持各级前后的压力差。
隔板是由静叶片、隔板体、隔板外缘组成。
工作于高压部分的隔板承受着高温高压蒸汽的作用，工作于低压部分的隔板承受着湿蒸汽的作用。
为了保证隔板运行的安全性和经济性，在结构上要求它具有足够的刚度和强度、良好的汽密性、合理的支承与定位，还应使结构、工艺简单，便于加工、安装、检修。
隔板一般有焊接和铸造两种。
1.焊接隔板
将铣制或精密铸造等方法成型的静叶片，嵌装在冲有叶型孔槽的内外围带上，焊成环形叶栅，然后再将它焊接在隔板体和隔板外缘之间，这种隔板具有较高的强度和刚度，较好的汽密性。
2.铸造隔板
铸造隔板的静叶片两端有若干个孔，或者做成切口形状，铸造时铁水流入孔内或切口内形成穿钉，使静叶片与隔板牢固结合。
工作在湿蒸汽区的级，其隔板上有去湿装置。
隔板良好的刚性是保证隔板正常工作的重要性能，特别是在较高的工作温度和较大的压差环境下。
如果隔板由于温度和压差作用下在中分面处出现较大的挠曲变形，就会使动静关系遭到破坏，造成隔板汽封磨损。
6、汽封
汽封体的内圆上嵌有汽封片，它与嵌在转子上的汽封片或车出来的梳形齿组成了汽封。
在转子和汽缸之间起着相互不接触的密封作用。
依次排列的汽封片构成了迷宫式汽封。
其密封作用是：
通过把位能（压力）转换成动能（流动速度），再把动能通过涡流的形式消散，这样可以减少机组漏汽和提高效率。
但是在这种不接触的密封中少量的漏汽是不可避免的。
汽封分叶顶汽封、隔板汽封、前后汽封。
汽封体轴向剖分为两半，依靠紧固措施，两半之间不会错开或转动。
不锈钢材料的汽封片用专用工具嵌入汽封槽中。
叶顶汽封为动叶围带处的轴向汽封。
压力级叶轮的动叶顶部有此类汽封，以减少级间漏汽，提高效率。
前、后汽封的作用是为了防止汽缸内的蒸汽顺轴向往外漏出。
隔板汽封的作用是减少因压差而漏入下一级的蒸汽量，以提高机组效率。
隔板汽封环装在每级隔板内缘上，每圈汽封环由四个弧块组成。
每个弧块上装有压紧弹簧片。
汽封环是易损件，用户需时刻备有一套备用汽封。
向我公司订购备件时，请查阅我公司提供的随机资料中有关前、后汽封，隔板汽封的图纸及备品备件清单。
图1前后汽封图2叶顶汽封
图3隔板汽封
7、转子
转子是汽轮机转动部件的总称，包括主轴、叶轮、动叶、联轴器、盘车棘轮、危急遮断器及装在轴上的其它零部件。
转子是汽轮机最重要的部件之一，担负着工质能量转换及传递扭矩的重任。
转子上的动叶片与静体的喷嘴、导叶是汽轮机通流部分的核心，在通流部分蒸汽的热能转化为推动汽轮机转子旋转的机械能，从而驱动其他机械。
转子采用整锻转子，转子的叶轮和主轴是用整体毛坯加工制成的，因而消除了叶轮等部件高温松动的现象，它结构紧凑，其强度和刚度都比同一外形尺寸的套装转子高。
蒸汽的热能在叶片内转换成机械能，因此叶片对于汽轮机的效率和运行的安全起决定性的作用。
叶片的选择、强度的保证、加工的精确及表面质量对叶片来说是极为重要的，另外还需要避开共振。
在结构设计中，对于无围带的动叶片应进行调频，即叶片的自振频率和转动频率应避开一定范围。
叶片组装后，需对每只叶片的安装位置和紧固程度进行仔细检查。
机组通流部分由一个双列调节级和六个压力级组成。
调节级和前三个压力级动叶是铣制自带围带直叶片，最后三级（低压级）动叶是精锻或电解加工的扭叶片。
由于扭叶片顶部叶型截面积较小且叶片顶部节距大，故不用围带，而是分组装入松拉筋以阻尼振动。
动叶片为不调频叶片，以适应机组长期、安全地在大范围变速运行的要求。
调节级、前三个压力级动叶和第四、五级扭叶采用T形叶根，叶片从轮缘的末叶槽口中插入后沿周向推入叶根槽，叶片间相互紧密贴合，叶根底面与轮槽之间用垫隙条，垫隙条把叶片涨紧，调节级和前五个压力级的末叶片配准装入轮槽后用末叶销固定在轮缘上。
机组的最后一级为叉型叶根，插入轮槽后用锥形销固定。
冷凝式汽轮机的最后几级（低压级）已成为标准化级组。
末级轴向排汽流速应在容许范围内，以减小排汽损失。
由于叶片根部和顶部的圆周速度差别很大，故采取扭曲叶型。
凝汽式汽轮机的低压级工作在湿蒸汽区，导叶出口汽流中含有水滴，为有利于水滴的加速、分离和雾化，在低压级中静叶与动叶的间隙取得较大，这样可减小水滴对动叶进汽边的撞击、腐蚀。
在综合考虑转速、湿度，凝汽器压力等因素的影响后，必要时对末级动叶进汽边作淬硬处理。
在转子前段装有危急保安器，加工有轴位移凸肩，它们与危急遮断油门配对，当汽轮机转速或转子轴向位移超过规定值时，产生动作，起停机保护作用。
转子前端配带发讯盘（测量转速、轴位移、键相位等）。
在转子的后轴承座轴段上，根据需要装有盘车棘轮。
通常转子后端为驱动端，按用户要求配装选定的联轴器。
转子在汽缸内的轴段上至少有3个平衡面，以进行转子的动不平衡校正，平衡面位置的取定与转子强度有关，因此，不得在转子上自行随意增加平衡面。
每台汽轮机的转子在厂内机械运转试验之前都先完成动平衡及超速试验。
动平衡试验是在高速动平衡机上按汽轮机工作转速测量转子由于材料本身质量分布不均匀以及加工误差、装配偏差等原因而产生的动不平衡量，通过在平衡面上改变平衡块或螺钉的质量分布，使剩余动不平衡量限定在标准规定范围内。
超速试验在特定环境、设备及操作条件下，仅在制造厂进行的检验项目，工业驱动用汽轮机转子为最大连续转速的115％，超速试验时间为2分钟。
在用户现场汽轮机不得进行上述超速试验，否则会发生人身伤害和设备损坏事故。
转子装配检验及动平衡、超速试验结果记录在产品合格证明书中。
在吊装转子时应注意，索具不得与叶片碰擦，应吊在标明的起吊位置。
8、前支座
前支座的作用是支撑汽缸和转子，并用于这些部件的相互对中。
汽轮机在各个方向的正确位置，由弹性支板保证。
前支座系统的主要部件是前轴承座、弹性支板、径向轴承、推力轴承。
汽缸通过螺栓直接和前轴承座相联接，前轴承座安装落在弹性支板上。
弹性支板上有两块弹性板，当汽缸受热膨胀时，前汽缸可以推着前轴承座和弹性支板向前移动，以此保证汽轮机的正常运行。
前轴承座具有水平中分面。
其内安装有径向轴承和推力轴承，支撑转子及转子的轴向定位。
在轴承座内转子通向汽缸一侧的部位装有油封环，以挡住飞溅的油滴。
图1前轴承座
9、推力轴承前轴承
推力轴承前轴承是推力轴承与前径向轴承的联合轴承。
推力轴承的作用是承担蒸汽作用在转子上的轴向推力，并确定转子的轴向位置，使转子与静止部分保持一定的轴向间隙。
径向轴承的作用是支承转子的重量及由于转子质量不平衡引起的离心力，并确定转子的径向位置，使其中心与汽缸中心保持一致。
如图1所示，推力轴承与支持轴承的的壳体连成一体，称为轴承体，轴承体为球面支承。
推力盘两侧的推力瓦块中，承受正常轴向推力的一侧为工作瓦块，另一侧为定位瓦块或非工作瓦块。
其作用是承受运行中可能出现的反向推力，限制转子的反向窜动。
每块瓦块的工作面上浇铸有轴承合金（巴氏合金）层，轴承合金层厚度为2mm。
润滑油从支持轴承下部进入，一路从中分面进入支持轴承，另一路流向推力盘两侧，以润滑工作瓦块和非工作瓦块，再靠离心力作用流入环形内油槽，轴承体上半的两面开有若干个排油孔，排油总面积是根据转速和轴承尺寸来调整，要求在任何情况下都能保证轴承内部的油压，调整的方式是用螺栓堵掉一个或几个排油孔来进行的。
瓦块上都装有测温元件，以便运行时监视各瓦块的温度和推力轴承的工作情况。
轴承壳体顶部设有回油测温孔。
1.调整垫片2.付推力瓦圈3.主推力瓦圈4.调整垫块
5.轴承压环6.球面座7.轴承体8.轴瓦
图1
10、径向轴承
安装在前、后轴承座中的可倾瓦径向轴承为动压轴承，其作用是承受转子的静、动载荷，保持转子转动中心与汽缸中心之间正确的位置关系，使转子与汽缸隔板、汽封等静体的径向间隙在规定范围之内，同时，在运行工况（转速、负荷）范围内轴承的油膜刚度、阻尼系数等待性使转子—轴承系统能稳定、安全地长期运行。
可倾瓦轴承，其结构见图1，可倾瓦轴承主要由轴承壳和可倾瓦块组成。
1、螺钉2、销3、螺钉4、可倾瓦块
5、左架6、螺钉7、轴承壳8、右架9、销
图1可倾瓦径向轴承
轴承壳与轴承座相配，下半轴承壳配有定位销（9）以防止其周向转动。
五块可倾瓦块沿周向均布，下半的两块加工有轴瓦温度测量孔，其它三块则无测温孔。
每只瓦块都用一个装在轴承壳上且与瓦块相配的螺钉（3）来定位。
每块瓦的外径都小于轴承环内径，因此瓦背圆弧与轴承壳内孔是线接触，接触处也就是瓦块摆动支点，加之瓦块内弧表面直径大于转子轴颈直径，所以当机组转速、负荷变化时，瓦块可在轴承环支承面上绕支点自动调节瓦块位置，以形成最佳润滑油楔。
轴承内的润滑油从两块可倾瓦块之间的通孔进入，从左架（5）和右架（8）与转子之间的径向间隙排至轴承座回油腔室。
左、右架由上、下半组成，左、右架与轴承壳之间有径向、轴向定位，同时装在轴承壳上的螺钉（6）也是左、右架的定位件。
左、右架除挡油、防止润滑油飞溅外，还可以将可倾瓦块挂住，这样在搬运、装配过程中可倾瓦块不致脱落。
轴承是易损件，用户需时刻备有一套备用轴承（主、副推力盘，径向轴承瓦块）。
向我公司订购备件时，请查阅我公司提供的随机资料中有关轴承的图纸及备品备件清单。
11、后支座
后支座的作用是支撑汽缸和转子，并用这些部件相互对中，还组成了整台汽轮机热膨胀的基准点――死点。
后支座系统的主要部件是后座架、后轴承座、汽缸座架、调整元件等。
后轴承座安装落在后座架上，后座架与后轴承座之间用定距螺栓固定。
后轴承座两侧部位装有油封环，以挡住飞溅的油滴。
盘车装置也安装在后轴承座上，通过转子上的盘车齿轮在启动和停机时进行盘车作业。
12、油封环、充氮口
油封环装在前、后轴承座的靠汽缸侧端部，其作用主要是阻止轴承座中飞溅的回油沿着转轴向外泄漏，同时也能阻止汽封漏汽进入轴承座。
1．油封齿
2．油封环体
3．充气管
4．隔热板
图1油封环
油封环结构如图所示，油封环体
（2）和是水平剖分的，油封环体在径向、轴向均与轴承座相配合，环体上、下半嵌入前、后轴承座体中，在中分面上用压板压紧。
油封体上装有密封齿
（1），为达到良好的密封效果，允许密封齿与转轴的径向间隙小于轴承的轴瓦间隙，但必须确保转子是由径向轴承支承，而不能搁置在密封齿上，为此，必要时可修整下半密封齿，使最低点处密封齿与转子的径向间隙≥0，由于密封齿是用黄铜制作的，所以即使齿尖与转子相碰擦亦不会损伤转子。
油封环是油封和汽封的组合，一方面油封齿与转轴构成的油封在转子上甩油盘配合下阻止轴承座内的油外漏，同时从充气管（3）将洁净的氮气（或者压缩干空气）引入油封环内腔，这样不仅防止油、油气的外漏，并且能防止汽封漏汽的凝结水沿主轴渗透进入轴承座，导致油箱进水，影响油品。
在油封环体下半有泄油孔，被密封齿拦阻下来的漏油从泄油孔回到轴承座内。
引入的氮气或者压缩干空气压力通过减压阀节流减压至略高于大气压约0.12MPa（a），如压力过高会导致油雾从冒汽器中喷出，过低则起不到防止汽封漏汽的凝结水进入轴承座的作用。
13、盘车装置
1.概述1.1说明
机组停机过程中，汽轮机因降温而受到冷却，由于汽缸及转子上、下部分冷却不均匀，转子在停止转动后，便会产生热弯曲，在这样的情况下，如重新起动汽轮机就易引起动、静部分碰擦，出现超出允许范围的振动，为避免这种事故的发生，汽轮机配置了盘车装置。
停机后，通过操作盘车装置，使转子持续、不连续的转动，以避免或减少转子的热弯曲变形。
盘车装置可通过手动、自动来操纵汽轮机盘车。
1.2技术参数
1.2.1液压参数
盘车泵进口压力：
0.07-0.3MPa压力油进口压力（P2）：
0.8-1.2MPa
盘车泵出口压力：
8-10MP工作介质：
透平油32#46#
过滤精度：
≤40um
1.2.2电参数电源电压：
380VAC50HZ/24VDC
2.功能与原理
液压盘车装置由“手动、液压自动盘车装置”与“液压盘车控制装置”构成。
其构成及工作原理见图1、图2（图1示旋向为顺汽流方向看汽轮机转向）。
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