發(fā)表時(shí)間： 2023-02-11 18:28:13
作者： 石油化工設(shè)備維護(hù)與檢修網(wǎng)
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一 、認(rèn)識(shí)汽機(jī)專業(yè)
1、 汽機(jī)專業(yè)的任務(wù)
用鍋爐送來(lái)的蒸汽，維持汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速（未并網(wǎng)）或負(fù)荷（并網(wǎng)），將做完工的乏汽凝結(jié)成水，利用抽汽加熱后再送回鍋爐。
2、 汽機(jī)專業(yè)的系統(tǒng)
（1） 汽輪機(jī)本體：將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，維持高速旋轉(zhuǎn)。
（2） 輔助系統(tǒng)：汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)所必須的支持系統(tǒng)；為了提高熱效率而設(shè)置的回?zé)嵯到y(tǒng)(把水加熱后再送回鍋爐)；輔機(jī)、發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)。
二 、汽機(jī)主系統(tǒng)
▲汽機(jī)熱力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖
三 、汽輪機(jī)本體
1、 汽輪機(jī)本體：
轉(zhuǎn)子——葉輪、葉片
靜止部分：隔板、噴嘴、汽缸、
其他：汽封、軸瓦
為達(dá)到應(yīng)有的功率，有若干級(jí)
2、 汽輪機(jī)本體的間隙問(wèn)題
▲汽輪機(jī)本體徑向間隙示意圖
▲汽輪機(jī)本體軸向間隙問(wèn)題1示意圖（軸向位移又叫竄軸）
▲汽輪機(jī)本體軸向間隙問(wèn)題2示意圖（差脹）
小結(jié)：
u 動(dòng)靜間隙太大,蒸汽不做功漏掉,不經(jīng)濟(jì),汽輪機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率降低,也即每發(fā)一度電所耗的熱能（熱耗），所需的蒸汽（汽耗）增加。
u 動(dòng)靜間隙太小,容易發(fā)生動(dòng)靜摩擦，產(chǎn)生機(jī)組振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)造成汽輪機(jī)汽封、大軸、葉片損壞事故。
u 既要經(jīng)濟(jì)性又要安全性，間隙控制在一定范圍內(nèi)（幾十微米）
u ——汽輪機(jī)是精密設(shè)備，必須防止動(dòng)靜接觸（防碰磨），發(fā)生碰磨時(shí)，反應(yīng)碰磨的保護(hù)（振動(dòng)、軸向位移、差脹）動(dòng)作，跳機(jī)
3、 汽輪機(jī)汽封：
▲軸端汽封示意圖
u 汽封：盡量減少漏汽，提高熱效率
u 軸封：防止缸內(nèi)蒸汽外泄，防止外部空氣進(jìn)入缸內(nèi)。
u 軸封供汽不能中斷
4、 軸瓦：
通入潤(rùn)滑油，在一定轉(zhuǎn)速下軸瓦和軸頸之間形成穩(wěn)定油膜，實(shí)現(xiàn)油摩擦。汽輪機(jī)運(yùn)行中任何情況下都不能斷油。
四、汽輪機(jī)的控制、安保系統(tǒng)：控制汽輪機(jī)的負(fù)荷（轉(zhuǎn)速），發(fā)生事故時(shí)停機(jī)。
（1） 高主、中主門的控制示意圖
（2） 高、中壓調(diào)門控制示意圖
（3） AST控制油
（4） OPC油
五、關(guān)于汽輪機(jī)本體的保護(hù)
1、 超速保護(hù):
103%超速:因電網(wǎng)原因機(jī)組甩負(fù)荷，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速超3090r/min，關(guān)閉高、中調(diào)門，待轉(zhuǎn)速降到3000r/min以下時(shí)，重新打開(kāi)各調(diào)門，如轉(zhuǎn)速又超3090r/min，會(huì)再動(dòng)作。防止出現(xiàn)更高的超速。
110%超速:DEH、TSI、ETS三套,動(dòng)作于AST電磁閥，跳機(jī)。機(jī)械超速，動(dòng)作后卸掉隔膜閥上油壓，再卸掉AST油壓停機(jī)。
汽輪機(jī)超速事故會(huì)造成大軸斷裂、軸瓦損壞、甚至飛車等惡性后果,必須嚴(yán)防。
2、 高壓缸保護(hù)：
北重機(jī)組因結(jié)構(gòu)原因,低負(fù)荷時(shí)因蒸汽流量太小，不能有效帶走缸內(nèi)因鼓風(fēng)摩擦損失而產(chǎn)生的熱量,缸內(nèi)設(shè)備會(huì)因過(guò)熱而損壞，故采用中壓缸啟動(dòng)，待蒸汽流量達(dá)到一定值后切回高缸進(jìn)汽。
冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中高缸需要得到充分暖缸，在1020rpm以上為了不產(chǎn)生鼓風(fēng)摩擦熱量，高缸必須抽成真空。
高缸保護(hù)就是為達(dá)到上述目的而設(shè)。
3、 凝汽器低真空保護(hù)
汽器真空低（排汽壓力高），也即排汽溫度升高，使低壓缸、低壓轉(zhuǎn)子葉片、凝汽器溫度升高，會(huì)造成汽輪機(jī)振動(dòng)、動(dòng)靜摩擦、末級(jí)葉片斷裂、金屬變形、凝汽器鋼管泄漏等后果。
4、 潤(rùn)滑油壓低保護(hù)
防斷油燒瓦。
5、 EH油壓低保護(hù)
EH油壓降低，高中主調(diào)各門會(huì)發(fā)生不可控動(dòng)作，必須停機(jī)。
6、 軸承振動(dòng)保護(hù)
汽輪機(jī)動(dòng)靜摩擦、轉(zhuǎn)子質(zhì)量平衡破壞（如葉片斷裂等）、軸承故障（如潤(rùn)滑不良、磨損等）、聯(lián)軸器故障等原因會(huì)造成機(jī)組振動(dòng)。
7、 軸向位移保護(hù)
防動(dòng)靜摩擦。
8、 DEH失電跳機(jī)保護(hù)
機(jī)組失去監(jiān)控，必須停機(jī)。
9、 軸承溫度高保護(hù)
防軸承、軸頸損壞
10、 汽輪機(jī)差脹保護(hù)
防動(dòng)靜摩擦
11、 汽機(jī)手動(dòng)跳閘保護(hù)按鈕
發(fā)生汽輪機(jī)保護(hù)無(wú)法反應(yīng)的危急情況（如危及人身安全、著火等）以及保護(hù)拒動(dòng)時(shí)。機(jī)頭有危急保安器，按下后實(shí)現(xiàn)機(jī)頭停機(jī)，類似輔機(jī)事故按鈕。
12、 鍋爐MFT動(dòng)作后聯(lián)跳汽機(jī)保護(hù)
鍋爐-汽機(jī)-發(fā)電機(jī)是一個(gè)統(tǒng)一單元，鍋爐不正常，防止事故波及到汽輪機(jī)，汽輪機(jī)應(yīng)停止進(jìn)汽。
但為了減少機(jī)組非停，提高經(jīng)濟(jì)性（即使是機(jī)組熱起，損失也是很大的），目前做停爐不停機(jī)邏輯和預(yù)案，除個(gè)別直接危及汽輪機(jī)安全的（如汽包高水位、汽溫直降等）情況外，鍋爐MFT，不跳機(jī)。
13、 主、再熱蒸汽溫度下降跳汽機(jī)保護(hù)
主、再熱蒸汽溫度下降預(yù)示著蒸汽帶水，汽輪機(jī)有水沖擊的危險(xiǎn)，而水沖擊可造成汽缸變形、轉(zhuǎn)子彎曲、動(dòng)靜摩擦等嚴(yán)重后果。
14、 發(fā)電機(jī)主保護(hù)動(dòng)作聯(lián)跳汽機(jī)保護(hù)
發(fā)電機(jī)跳閘，汽輪機(jī)失去負(fù)荷，會(huì)發(fā)生超速，因此發(fā)電機(jī)跳閘聯(lián)動(dòng)汽輪機(jī)跳閘，關(guān)閉各主、調(diào)門，切斷汽輪機(jī)動(dòng)力。
六 、高、低壓旁路
1、 將高壓缸旁路掉的叫高旁,將中低壓缸旁路掉的叫低旁。
2、 高低旁的作用：
（1） 蒸汽參數(shù)不滿足要求或汽輪機(jī)不允許進(jìn)汽時(shí)，給鍋爐產(chǎn)生的蒸汽提供通道流過(guò)再熱器，避免再熱器干燒。蒸汽流動(dòng)將爐內(nèi)熱量帶出，同時(shí)可采取措施對(duì)蒸汽參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
（2） 泄壓。當(dāng)鍋爐壓力突升，高旁打開(kāi)卸掉部分壓力，防止鍋爐超壓。
3、 高低旁啟動(dòng)模式
（1） 高旁冷態(tài)啟動(dòng)模式
機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中，使用該方式，其自動(dòng)控制閥門開(kāi)度及主蒸汽壓力如下圖：
（2） 低旁冷態(tài)啟動(dòng)模式
低旁啟動(dòng)過(guò)程中控制過(guò)程與高旁類似，可投自動(dòng),壓力人為設(shè)置。起初手動(dòng)打開(kāi)一定開(kāi)度：
◇ 凝汽器抽真空時(shí)可以直接抽到鍋爐汽包，有助于鍋爐過(guò)熱器、再熱器內(nèi)存水蒸發(fā)，消除水封，也有利于汽包水蒸發(fā)，盡早建立鍋爐水循環(huán)。
◇ 給蒸汽提供通道，保護(hù)再熱器；
◇ 低旁開(kāi)大有利于提升主、再熱汽溫；
◇ 隨著再熱汽溫的上升，調(diào)整低旁開(kāi)度，逐漸提升再熱汽壓力，達(dá)到?jīng)_轉(zhuǎn)壓力后可將低旁投壓力自動(dòng)，穩(wěn)定壓力進(jìn)行機(jī)組沖轉(zhuǎn)，并網(wǎng)后隨著增加負(fù)荷，再熱蒸汽走中、低汽缸，低旁自動(dòng)關(guān)閉。
（3） 旁路非冷態(tài)啟動(dòng)模式（鍋爐有一定的壓力）
◇ 非冷態(tài)啟動(dòng)，高旁不能投啟動(dòng)模式
◇ 非冷態(tài)啟動(dòng)模式，鍋爐點(diǎn)火后應(yīng)及時(shí)打開(kāi)高、低旁，給蒸汽提供通道，保護(hù)再熱器。
◇ 高低旁的控制應(yīng)根據(jù)鍋爐燃燒情況（也即主再熱蒸汽壓力上升情況）調(diào)整高低旁開(kāi)度，逐步提升壓力和溫度。
注意：在調(diào)整過(guò)程中如果汽機(jī)還沒(méi)有掛閘，高旁開(kāi)度小于2%，鍋爐會(huì)發(fā)生MFT。
4、 正常運(yùn)行模式
◇ 高低旁正常運(yùn)行必須嚴(yán)密關(guān)閉；
◇ 高旁滑壓模式運(yùn)行（當(dāng)前實(shí)際壓力加一定偏置作為定壓控制值，確保其關(guān)閉）
◇ 低旁滑壓模式，其給定值由調(diào)節(jié)級(jí)壓力折算而來(lái)，確保大于實(shí)際壓力，使其關(guān)閉
5、 有關(guān)高低旁保護(hù)
（1） 防止蒸汽帶水，高旁先開(kāi)減壓閥，才能開(kāi)減溫閥；
（2） 防止凝汽器熱沖擊，低旁先開(kāi)減溫閥，才能開(kāi)減壓閥;
（3） 為保護(hù)再熱器,高旁后溫度超過(guò)一定值后,高旁快關(guān);
（4） 為保護(hù)凝汽器,低真空、凝汽器水位高、低旁減溫水壓力低、凝汽器溫度高低旁快關(guān)。
6、 高旁快開(kāi)
高旁快開(kāi)高溫高壓蒸汽對(duì)高旁后管道造成強(qiáng)大的機(jī)械、熱沖擊（如高旁暖管不良會(huì)更嚴(yán)重），曾經(jīng)發(fā)生過(guò)高旁快開(kāi)造成管道破裂事故，因此高旁快開(kāi)功能被取消。
7、 正常運(yùn)行中高旁為了實(shí)現(xiàn)其作用（泄壓、保護(hù)再熱器），在幾種情況下自動(dòng)打開(kāi)20%：
◇ l高壓缸切中壓缸瞬間
◇ l機(jī)前壓力大于規(guī)定值
◇ l機(jī)前壓力上升速率超規(guī)定
8、 正常運(yùn)行中低旁在再熱汽壓力超4.4Mpa情況下自動(dòng)打開(kāi)泄壓。
9、 正常運(yùn)行中應(yīng)注意檢查高低旁是否投自動(dòng)，否則會(huì)發(fā)生拒動(dòng)。
七、 發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng):
1、 作用：供給發(fā)電機(jī)密封瓦，在密封瓦與軸之間形成油膜，將氫氣封在發(fā)電機(jī)內(nèi)。密封油不能中斷，否則應(yīng)緊急排氫。
▲發(fā)電機(jī)密封瓦示意圖
2 密封油正常運(yùn)行方式（主油泵工作）示意圖（紫色為供油，藍(lán)色為回油）
3主密封油故障，備用油泵運(yùn)行方式
4 主、備用油泵均失去時(shí)的運(yùn)行方式:靠潤(rùn)滑油作為密封油油，因其壓力低（0.16MPa）,發(fā)電機(jī)內(nèi)壓力必須低于0.1，也即需緊急排氫，降壓。
5 潤(rùn)滑油中斷運(yùn)行方式：
八 、關(guān)于暖熱力設(shè)備（汽輪機(jī)、管道、泵等）
1 作用
◇ 排盡設(shè)備內(nèi)的積水、空氣、雜質(zhì)，以免產(chǎn)生振動(dòng)；
◇ 讓設(shè)備溫度緩慢升高，避免溫度突升，金屬內(nèi)外、局部受熱不均而產(chǎn)生裂紋，損壞設(shè)備；
2 管道產(chǎn)生振動(dòng)的原因及消除
◇ 振動(dòng)是由水錘造成的，即前面的積水（原來(lái)的積水或通進(jìn)去的蒸汽遇冷凝結(jié)形成）在蒸汽的推動(dòng)下撞向后面的積水或擁堵物（例如關(guān)閉的閥門、管道堵頭等）；
◇ 汽（氣）液兩相在管道內(nèi)同時(shí)存在是產(chǎn)生振動(dòng)的根本原因；
◇ 高加旁路切主路，如果主路暖管不充分，主、旁路水有溫差，也即有密度差，混合后水的總體積縮小，在管道內(nèi)產(chǎn)生間隙，會(huì)發(fā)生后面的水撞擊前面水的情況，從而使管道產(chǎn)生振動(dòng)；
◇ 暖管時(shí)防止管道振動(dòng)，要將管道內(nèi)的水、空氣放盡，消除水錘產(chǎn)生的根源。
3 暖管的操作
◇ 先將管道(含母管及其用戶)上所有疏水門、空氣門全開(kāi)完；
◇ 檢查各疏水點(diǎn)無(wú)大股水流出，稍開(kāi)汽源；
◇ 從汽源端到用戶端開(kāi)始逐個(gè)檢查疏水門，如只有汽無(wú)水流出，管道不振動(dòng)，應(yīng)關(guān)小疏水門開(kāi)度。關(guān)閉空氣門；
◇ 如果無(wú)用戶，最后一個(gè)疏水應(yīng)開(kāi)大，保證一定蒸汽流量；
◇ 根據(jù)溫升情況調(diào)整汽源門開(kāi)度；
◇ 有用戶后應(yīng)及時(shí)關(guān)閉所有疏水門；
◇ 屬于熱備用的管道，暖管疏水應(yīng)走有疏水器的主路，關(guān)閉旁路，防止熱量損失。
