工业汽轮机及控制系统安装使用说明书.docx

1、工业汽轮机及控制系统安装使用说明书工业汽轮机安装使用说明书青岛四三零八机械厂目 录第一章 概述第二章 技术规范及结构介绍第三章 安装说明第四章 运行维护说明第五章 QJ-1工业汽轮机控制器附表 安装间隙技术要求附图 许用管道推力及安装基础图我厂保留变更技术参数，不另行通知的权利第一章 概述本系列汽轮机是单一双列复速双支点背压式汽轮机，可用来拖动各类给水泵、压缩机、风机及发电机。本系列汽轮机包括S系列和Q系列工业汽轮机,其参数适用范围比较广泛，进汽压力在0.33.8MPa之间，排汽压力为0.11.3 MPa（绝对压力）。本机为背压式汽轮机，我厂生产的汽轮机功率从200至2000 kW不等。本系列

2、工业汽轮机由下列主要部套组成：汽轮机本体、底盘、详见供应项目清单。汽轮机本体与被拖动机械可直接用联轴器相联，也可通过减速箱过渡相联，调速系统由电子调速器与机械杠杆直动调节汽阀组成。电子调速器由QJ-1工业汽轮机控制器（以下简称控制器）和电子执行器组成。控制器接收转速负荷信号，可实现对汽轮机转速、负荷进行自动控制（详见控制器说明书）。由于本调速系统采用纯电子式调速器，因此调速范围大，精确度高，稳定性强，安全可靠。机组宜安装在单层布置的厂房中，S系列工业汽轮机进汽及排汽管道可在汽轮机同侧或异侧。Q系列工业汽轮机进汽及排汽管道在汽轮机同侧。综上所述，本机组具有安全可靠、快速启动、结构紧凑、安全方便、

3、综合投资低及维护简便，自动化程度高等一系列优点。本说明仅用来帮助用户更方便地了解本机组的性能和特点，用于作为用户和安装单位编制更详细的安装和操作规程时参考。第二章 技术规范及结构介绍第一节 技术规范 工业汽轮机型号：B0.2B2.0 （由热力计算给定） 进汽压力：0.33.8MPa （由热力计算给定） 进汽温度：200450 （由热力计算给定） 进汽流量：225t/h （由热力计算给定） 排汽压力：0.11.3MPa（绝对压力）（由热力计算给定） 额定功率：2002000kW （由热力计算给定） 转速范围：10003100转/分 汽机转向：顺汽流方向为顺时针或逆时针 被拖动机械：用户提供 润滑

4、油液：30#透平油第二节 热力系统根据工业汽轮机的用途不同，进汽与排汽联接系统方式有相应的变化，现以热电厂用工业汽轮机驱动给水泵或循环水泵为例，简述热力系统如下：来自电厂汽轮机工业抽汽管的蒸汽，通过隔离阀至工业汽轮机主汽阀并进入汽缸。经喷嘴组、冲动叶轮作功后的蒸汽，进入除氧器或加热器。从汽阀总成汽缸中来的凝结疏水直接排入地沟。S系列工业汽轮机前、后汽封漏汽经汽封抽汽器，排到汽轮机排汽管道中进入除氧器或加热器。当排汽压力高于0.5MPa时需加汽封加热器，汽封漏汽凝结成水进入电厂整个凝结水泵系统中。Q系列工业汽轮机前、后汽封采用高耐磨合金炭精接触密封结构,漏汽量很小,可直接排室外或地沟。第三节 汽

5、轮机本体汽轮机汽缸由上、下两部分组成，其材料均为铸钢。汽缸上半为一整体，汽缸下半由蒸汽室、排汽缸两部分组成。蒸汽室、排汽缸由螺栓及电焊联接成一整体。前、后轴承座以垂直的半圆法兰分别与汽缸前后法兰以螺栓及定位销联接，前轴承座下部有弹性支承。这些部件一起安装在底盘上，形成汽轮机静子。后轴承座与底盘定位销定位，形成汽轮机静子热膨胀的死点。前轴承座下部弹性支承能吸收汽轮机静子因膨胀而引起的轴向位移。转子的轴向定位是用推力轴承固定在静子上，形成相对死点。汽轮机的转子分别安装在位于前轴承座与后轴承座的滑动轴承上，它由转子及叶轮片组成。汽轮机的转子与喷嘴组（安装在蒸汽室内）、转向导叶环组成汽轮机的通流部分。

6、叶轮用热装工艺固定在转子上，转子一端装有接长轴，接长轴上装有危急遮断器及转速发讯轮。汽轮机的径向轴承为薄壳轴承，其润滑方式为甩油环采油的非强制润滑方式，前轴承还有一个止推轴承（深沟球轴承），承担轴向的推力，其润滑油来源于前径向轴承的回油。汽轮机的汽封系统由前后汽封组成，S系列工业汽轮机前后汽封均采用不绣钢汽封片结构，Q系列工业汽轮机汽封采用新型炭精环机械密封结构, 汽封系统请按“2热力系统图”所述联接。第四节 调节系统本系统由控制器，电子执行器，调节汽阀连杆及汽阀总成等部件组成，运行中对汽轮机的转速或负荷起到调节和控制作用。一、调速器调速器是纯电子调速器，由控制器与电动执行机构组成。控制器的控

7、制原理请见控制器说明书。电动执行机构接受控制器的调节指令，拉动调节汽阀连杆，改变汽轮机的进汽量，对汽机转速或功率起调节作用。二、调节汽阀连杆调节汽阀连杆是一个近似四杆机构，它的作用是将执行器输出的转角位移，转化为调节汽阀的开度大小，以控制汽轮机的进汽量，从而达到控制汽轮机转速或负荷的目的。调节汽阀连杆的一端与执行器输出端联，另一端通过固定的调节汽阀阀盖上的支架形成连杆的支点，杠杆的支点，杠杆机构与调节汽阀阀杆相连。三、汽阀总成该总成由速关汽门及调节汽阀组成，二者构成一体，并用螺栓装配在汽缸上。速关主汽门由紧急停机装置的转轴控制。当汽轮机超速时，通过危急遮断器连杆动作，使汽轮机自动紧急停机，也可

8、通过手动或远程电动使转轴动作，达到停机的目的。在开机时，先顺时针旋转汽阀总成的手轮，待转轴挂钩后，检查一下危急遮断器是否复位，以确保运行安全。然后再逆时针方向旋转手轮，此时主汽门逐渐开启，蒸汽通过调节汽阀进入汽轮机做功。随着转速的提高，电子调速器预设调门开度起作用，转速不再升高，可将手轮逆时针旋至全开位置。继续提高汽轮机转速，按动控制器升速按键升速，到达额定转速后，转入自动控制状态。第五节 保安系统保安系统是保证汽轮机安全运行，防止发生意外事故的重要装置，本机组的保安系统由下列部件组成：危急遮断器危急遮断连杆及电磁铁。一、危急遮断器危急遮断器为飞锤式，装在汽轮机转子的接长轴上。在正常转速时飞锤

9、所产生的离心力小于弹簧的预紧力，当转速为正常额定转速的110112%时，离心力将大于弹簧的预紧力而击出，打在危急遮断器连杆的击出杆上，带动整个连杆机构动作，从而使汽阀总成上的转轴旋转，主汽阀脱扣而迅速关闭。当转速降低后由于离心力减少，飞锤在弹簧力作用下又回复到原来的位置。二、危急遮断连杆当需要紧急停机时，只要用手拍击危急遮断连杆手柄，带动汽阀总成上的转轴转动，使主汽门脱扣而迅速关闭，从而起到危急保安作用。三、电磁铁S系列工业汽轮机通过电磁铁实现了远程可紧急停机的功能。控制按钮可安装在控制室里，在紧急情况下，可按动停机按钮通过电磁铁危急遮断连杆实现停机。第六节 润滑系统本机组的润滑方式，采用非强

10、制供油润滑方式，即甩油环采油的润滑方式。前、后轴承座箱体都兼有小油箱功能，油箱油位通过油平衡管而保持一致。本公司技术人员经过对该产品的改进，彻底有效地解决了夏天油温过高之缺陷。当汽轮机运行时，油环被甩起，把箱体内的润滑油抛入径向轴承内，润滑油形成自然油膜，从而起到润滑轴承的目的。其回油则从轴承两端流出，回入油箱内。另外，前轴承座的径向轴承的一部分油流入推力轴承（深沟球轴承），润滑推力轴承，其回油也流入前轴承座箱体内。润滑油冷却采用箱体内部双冷油装置来实现。前、后轴承座内设有隔热水箱（汽缸传热）。水箱可对汽缸热量的传递起到阻隔作用并对油箱内润滑油进行冷却，达到降低油温的目的。第三章 安装说明本说

11、明是根据机组结构特点并结合一般的工业汽轮机安装经验而编制的，供用户在安装时参考。第一节 安装前的准备工作（1）熟悉图纸及有关技术文件，了解机组各部套的结构、性能及技术要求，制订安装计划并应预先估计工作中可能遇到的困难。（2）检查安装时所需的各种工具（包括简便的安装的工具及制造厂供应的专用工具）是否齐全。（3）检查基础的中心线、平面、高度、地脚螺钉孔位置等是否符合基础图的要求。（4）开箱检查到货设备与本公司装箱清单所列项目是否一致。（5）清洗机件表面和防锈油脂。必要时需将各零件全部拆洗，对于已在制造厂经过试验而调整好的危急遮断器在拆洗前必须充分熟悉图纸，某些相配位置须做上记号，以便拆洗后仍能保证

12、原来的性能。控制器，电子执行器不允许随意拆卸。（6）装上地基后要浇灌水泥的部件与水泥相接触的表面不允许有油垢、油漆及铁锈。（7）进汽管线与排汽管线的设置必须进行管道推力计算，应满足基础图中关于汽轮机容许管道推力的要求。（8）需装汽封加热器的机组，用户应提前准备1米高支架。第二节 机组的安装一、布置垫铁：将放置垫铁处的基础磨平，使垫铁与其接触良好，按照应有的标高进行布置。斜垫铁应两块对置，垫铁的分布距离可根据安装情况决定，但地脚螺栓两旁必须安置。垫铁高度不能过高，保持两块斜垫铁对置调整范围内，以免影响一次灌浆地脚螺栓深度，保证地脚螺栓与水泥基础的结合强度。二、机组下半组合件（包括底盘，汽缸下半，

13、轴承座等）已在制造厂家安装调整好，不要再拆装，只要将组合件吊放于水泥基础上即可进行找正。用水平仪校正主轴轴长的水平，可先在汽缸中分面上进行找正，要求在其全长中，轴向偏差不超过0.03/1000，横向偏差不超过0.03/1000。三、试装转子进一步找正试装转子时必须注意保护轴颈、叶轮等易碰擦部件。进一步校正主轴轴长水平。轴向偏差在和汽缸中分面有偏差以主轴轴长水平为准。在安装时各装置的位置应符合下列要求：汽缸横向水平偏差（以汽封窝处水平法兰为准）0.15/1000汽轮机轴与被拖动机械轴的联轴器中心要求：a. 外圆偏差允许左右0.03mmb. 端面平行允许上下开口0.02mm 端面平行允许左右开口0

14、.02mmc. 两端面间隙5mm联轴器找中心时，借被拖动机械位置的移动可找正汽轮机轴与被拖动机械转子的中心。试装转子找正工作完成后，点焊垫铁，进行二次灌浆。正式安装转子装止推垫圈，甩油环进入油槽后再装径向轴承下瓦（注意吊出转子时一定要先将下瓦固定螺钉拆下，轻轻吊起转子，取下下瓦，再将转子吊出）按照附表安装间隙图测量各动静间隙。各间隙制造厂出厂时已调好，用户只需复测一遍即可。安装汽缸上半：汽缸上半在安装时必须将水平中分面擦洗干净，在汽缸下半中分面涂以密封胶。调速系统的安装a. 控制器，根据控制器说明书进行接线，安装在现场、控制室都可以。制造厂家推荐：现场安装一转速表，控制器安装在控制室里。b.

15、电子执行器、调节汽阀连杆电子执行器、调节汽阀连杆要同时安装，注意调整好各自的相应位置。在开阀、关阀整个动作中要灵活，不能有卡涩现象。参照控制器、电子执行器说明书接线，接好线后，给控制器，电子执行器送电。电子执行器的调整原则是先调零位后调行程。零位调整：把控制器电流值通过升按键升到20mA。选择调节阀门合适的最大开度（注意连杆不能处于死点位置），然后按动控制器降按键使电流值降至4mA。调行程，在4mA电流值上，调整调节汽阀正好处于关阀位置即可。汽轮机进排汽管路的安装：汽轮机进排汽管路应符合热力系统图的设计要求，其配置保证其二次推力符合本机组中不大于300kg的规定（详见附图）。为此，当进排汽管路

16、过长时应考虑加补偿器或适当选择管路固定死点，以减少管路对汽机的二次推力。第四章 运行维护说明为了确保机组经济、安全地运行，长期为企业创造效益，除了优良的设计、制造、安装工作以外，正确地运行也是一个极为重要的条件。汽轮机的平稳运行常常受到起动、加负荷、停机等操作方法的影响，因此必须建立正确的起动、运行和停机等操作程序。在此仅根据本厂生产的汽轮机的特点，提出一些必须遵守的内容，用户可按水电部编制的“汽轮机运行规程”编制详细的操作规程。第一节 空载试车（不带动拖动设备）一、起动前准备（1）检查装置系统中工艺管路的施工是否符合热力系统图的设计要求。（2）所有仪表需有合格证或经周期计量较验合格，各测点位

17、置均正确无误。（3）油冷却水管畅通，轴承座油箱润滑油必须加注到要求位置。（4）机组各部件完整无缺，可动部分动作灵活，无卡滞现象，紧固螺栓均无松动。（5）手拍危急遮断连杆上的脱扣扳手手柄，重复一次。再用远程控制，在控制室按动打闸按钮，动作2次，试验其挂钩及动作均应灵活。（6）给控制器，电子执行器，转速表送电。（7）控制器处于手动状态，预设电流值70.2mA，主汽阀处于全闭位置，危急遮断连杆处于脱扣状态。（8）盘车轻松。（9）高背压的汽轮机首次试车应排空，待其调试好后方可接生产用汽管路。二、暧管疏水及开启冷却水：（1）打开排汽阀，打开所有疏水阀及油冷却水阀门。（2）打开主蒸汽管隔离阀，通蒸汽暖机疏

18、水20分钟左右，并观察进汽压力及温度应符合本汽轮机蒸汽参数的要求。（3）暖管疏水完毕时，关闭管路上的疏水阀门。（4）如果安装了汽封加热器,打开汽封加热器冷却水。三、启动汽轮机确保汽路及其它系统处于正常状态，可启动汽轮机。汽轮机开机按以下列步骤进行：（1）控制器转速/负荷按键处于转速状态，手动/自动按键处于手动状态，预设电流值70.2 mA。（2）顺时针转动主汽门手轮，待汽阀总成上的转轴移动而挂上钩后，检查危急遮断器连杆是否处于张紧状态，否则需重新调整，使之张紧，以保证危急遮断器动作灵活。（3）逆时针转动主汽门手轮使主汽门（属于汽阀总成）逐渐开启，同时开启汽封加热器各阀门，以汽封不漏汽为原则，用

19、汽封加热器汽封抽汽器主蒸汽来调节，当汽轮机背压升至设定压力时开启通往母管阀门，待转子冲动后使转速维持在500600r/min进行低速暖机，持续时间约为30分钟。在此期间，主机已受热均匀时，可分别逐步关闭疏水阀门。（4）确认机组运转正常后，即以300r/min速率升速，升至2400r/min。如调门对转速不起控制作用，可通过控制器按动降按钮降低电流给定值，直到对转速起到控制作用时为止。（5）全开主汽门，按动控制器升按键使转速升至额定转速即3000r/min左右，进行观察确定。一切正常后，继续升速进行飞锤跳闸试验，飞锤跳闸动作转速一般设定在比额定转速高300转左右。拖动锅炉给水泵时，跳闸转速定在3

20、2003300r/min，拖动循环水泵时，可根据实际额定转速提高300转来确定跳闸转速。第一次跳闸转速试验合格后，再进行12次复试。一般第二次复试时，跳闸转速比第一次跳闸转速要降低几十转，属正常现象。注意在升速过程中每按动一次升速按键（电流值约升0.08mA），待转速稳定后，再进行下一次按键升速。（6）如汽轮机在未达到飞锤跳闸要求转速时，危急遮断器飞锤飞出，使汽轮机停机，则需调整危断器弹簧，方法是用专用板手将危断器套筒逆时针方向旋转上紧弹簧，以使设定跳闸转速上升（每旋转一圈，上升速率为100转左右）（7）如汽轮机转速超过3300r/min或额定转速以上300转，危急遮断器不动作，则需手动紧急停

21、机。将危断器套筒顺时针方向旋转，放松弹簧以使设定跳闸转速降低。旋转危断器套筒之前及之后，均需注意松开紧固定套筒的固定螺钉。且注意套筒旋转圈数应以八分之一圈的倍数进行。汽轮机的额定转速可根据与之所匹配的给水泵等额定转速相同。在首次试机及以后开机过程中，如果发现异常情况，可手动紧急停机，排除故障后再开机。如在升速过程中出现振动过大，可降低转速使振动降低到正常为止。运转一段时间，进一步进行汽封磨合后再缓慢升速。第二节 带负荷试车（带动拖动设备）一、联接拖动设备（给水泵等），测量两联轴器相对位置，应符合本说明书联轴器安装之规定。二、按空载试车有关程序进行，当转速达到2800r/min左右时（以给水泵为

22、例），可将锅炉给水泵投入运行。以便找到适合给水泵出口压力要求的额定转速，然后可在控制器上按下自动控制按键，使汽轮机进入自动控制状态。本汽轮机自动控制系统具有转速自动控制和负荷自动控制两种自动控制功能。1. 转速自动控制：此自动控制形式纯属转速自动控制其控制对象就是转速，使转速始终控制在某一很小的范围内。通过长期的实践证明，纯转速控制不能完全满足用户更高的使用要求，因此我公司又进一步开发研制出新一代具有负荷自动控制的控制器。使用户更加方便自如的使用和操作。以达到更好的为用户服务，提高自动控制功能。2. 负荷自动控制：本控制器负荷控制采用负载（给水泵）输出压力作为自动控制对象。用户自备010.00

23、MPa输出420mADC的压力变送器（压力变送器最好在母管安装3个）操作方法为：在转速控制下，达到最佳的给水压力，在控制器上设定适当的控制压力以及上限、下限报警压力值，然后按动控制器转速/负荷以及自动控制按键，汽轮机将自动进入负荷自动控制程序。三、观察进、排汽压力温度，轴承座油温，汽轮机转速，振动以及给水泵出口压力等参数应符合规定，并作好记录。四、无异常现象发生，可连续运转。如发生异常现象，可通过远程或就地打闸实现停机。第二节 停机一、正常停机1.逐渐减少负荷，手拍危急遮断器连杆的脱扣扳手手柄，使速关主汽阀关闭，同时记录惰走时间，以便进行比较。2.迅速关闭排汽管路阀门。随后打开排空阀门，10分

24、钟后关闭通往汽封加热器主蒸汽阀门。3.关闭被拖动机械。4.打开各疏水阀门。二、紧急停机当运行的机组发生下列某一情况时，应紧急停机。其操作方法为：手拍危急遮断器连杆的脱扣扳手手柄，使速关主汽阀关闭。当机组转速超过额定值12%，而危急遮断器不动作时；当机组转速超过振动或清楚听到机组内部有金属撞击时；发生其它事故而认为必须立即停机时（如油系统失火、电气系统发生严重故障等）；第三节 运行与维护（1）定期记录各仪表的数值（如速度、压力等），以便分析比较预防事故发生。（2）经常检查轴承座油箱中的油质和油量。（3）经常用听棒倾听轴封、轴承等处有否杂音，以便及时发现问题。第四节 停机与保养（1）短期停机时，打

25、开一切疏水阀门。（2）停机在三个月以下时，应将外加工面涂以保护油（可用工业凡士林）。堵塞蒸汽管路一切放水系统。并应采取措施防止内部锈蚀。（3）六个月以下的停机应进行下列工作，除应采取三个月以下停机相同的措施外，拆卸汽轮机构件，揭开汽缸盖，吊出转子，作防锈处理。（4）当汽轮机作为系统的备用设备时，必须每月起动一次。检查汽轮机各部件的正常情况。附表 安装间隙技术要求序号名 称间隙（mm）图 示实测1前汽封汽封体与炭精环间隙a0.100.15汽封体与主轴左间距b0.81.2汽封体与主轴右间距b0.81.22后汽封汽封体与炭精环间隙a0.100.15汽封体与主轴左间距b0.81.2汽封体与主轴右间距b

26、0.81.23轴瓦轴瓦与轴颈部间隙a=0.120.18轴瓦与轴侧部间隙（每边）b、c=0.100.154止推调整垫圈 止推调整垫圈两端面间隙a、b=0.050.085喷嘴至叶轮轴向间隙a=0.81.2转向导叶环b、c=2.56危机遮断器危机遮断油门拉钩与危机遮断器之间间隙a=1.01.87气轮机转子向高压部压扬起后，轴承处扬度为零 序号名 称间隙（mm）图 示实测8油封与主轴间隙a0.3a0.59转速传感器间隙a=110找中心前汽封a、b0c=（a+b）/200.06直接用转子11找中心后汽封a、b0c=（a+b）/200.06直接用转子第五章 QJ-1型转速控制器 QJ-1转速控制器，采用S

27、iemens公司生产的S7200系列可编程控制器、模拟量输入、输出扩展单元、TD200显示单元及专用转速测量接口电路等组成。 QJ-1转速控制器将设定的转速信号与实际转速信号进行比较、判断及计算处理后输出420mA控制信号，使接收此信号的执行器动作，从而实现转速的自动控制。 QJ-1转速控制器可提供与实际转速对应的420mA模拟量输出信号，可接收420mA转速设定输入信号，因而，可方便的与上位计算机DCS系统对接，实现转速的远程监视和控制。 下面以锅炉给水泵驱动用小型汽轮机的转速控制为例，予以说明。 QJ-1转速控制器主要技术参数1、 转速测量传感器：NPN接近开关，1030VDC2、 转速测

28、量上限：6500rpm3、 转速测量误差：1rpm4、 稳态转速控制精度：1F.S5、 模拟电流输出精度：0.56、 模拟电流输出负载：4007、 转速控制方式：手动自动8、 电源：220V10，50HZ，功耗不大于100W9、 工作环境温度：05510、 工作环境温湿度: 95%RH,无冷凝11、 外形尺寸:180360300 (HWD) 使用说明:QJ-1型转速控制器操作面板(前面板)分为两个操作部分:TD-200显示单元部分和功能按钮(开关)部分。1、 TD-200显示单元操作部分：TD-200提供了一个数据显示区及9个操作按键。QJ-1型控制器用到了其中8个按键，用来选择切换显示数据信

29、息及对可编辑数据进行编辑。共有四屏数据信息显示，分别用F1、F2、F3、F4键予以选择，它们是：F1键选择显示：SV= HV= PV= CI=mA 其中：SV表示设定转速，可编辑。HV表示上限保护转速1，可编辑。 PV 表示实际转速，不可编辑。CI表示控制输出电流，不可编辑。 F2键选择显示： M=mA L=mA S=mA P=mA 其中：M表示手动方式时，控制输出电流（CI）的增量单位，可编辑。 L表示自动方式时，线性自动控制输出电流（CI）的增量单位，可编辑。 S表示由DCS系统输出到控制器的转速电流设定（4.0020.00mA对应 设定转速为10003000rpm),不可编辑。 P表示控

30、制器输出到上位机的实际转速电流（03600rpm对应4.0020.00mA）,不可编辑。 F3键选择显示： Ts= Kp= Ki= Kd= 其中：Ts表示采样周期（单位：秒），可编辑。 Kp表示比例常数，可编辑。 Ki表示积分常数，可编辑。 Kd表示微分常数，可编辑。 F4键选择显示： AV= 其中：AV表示上限保护转速2，可编辑。 可编辑数据编辑方法： 例如：当汽轮机运行数据为： SV=2800 HV=3050 PV=2700 CI=6.08mA 现在要将上限保护转速1提高到3100转/分，可通过编辑HV值实现。 按ENTER键，HV=3050的个位数将出现闪动，连续按键，使HV3100后，按 ENTE