發表時間： 2023-02-11 18:28:13
作者： 石油化工設備維護與檢修網
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一 、認識汽機專業
1、 汽機專業的任務
用鍋爐送來的蒸汽，維持汽輪機轉速（未并網）或負荷（并網），將做完工的乏汽凝結成水，利用抽汽加熱后再送回鍋爐。
2、 汽機專業的系統
（1） 汽輪機本體：將蒸汽的熱能轉換成機械能，維持高速旋轉。
（2） 輔助系統：汽輪機旋轉所必須的支持系統；為了提高熱效率而設置的回熱系統(把水加熱后再送回鍋爐)；輔機、發電機冷卻系統。
二 、汽機主系統
▲汽機熱力系統簡圖
三 、汽輪機本體
1、 汽輪機本體：
轉子——葉輪、葉片
靜止部分：隔板、噴嘴、汽缸、
其他：汽封、軸瓦
為達到應有的功率，有若干級
2、 汽輪機本體的間隙問題
▲汽輪機本體徑向間隙示意圖
▲汽輪機本體軸向間隙問題1示意圖（軸向位移又叫竄軸）
▲汽輪機本體軸向間隙問題2示意圖（差脹）
小結：
u 動靜間隙太大,蒸汽不做功漏掉,不經濟,汽輪機將熱能轉化為機械能的效率降低,也即每發一度電所耗的熱能（熱耗），所需的蒸汽（汽耗）增加。
u 動靜間隙太小,容易發生動靜摩擦，產生機組振動，嚴重時造成汽輪機汽封、大軸、葉片損壞事故。
u 既要經濟性又要安全性，間隙控制在一定范圍內（幾十微米）
u ——汽輪機是精密設備，必須防止動靜接觸（防碰磨），發生碰磨時，反應碰磨的保護（振動、軸向位移、差脹）動作，跳機
3、 汽輪機汽封：
▲軸端汽封示意圖
u 汽封：盡量減少漏汽，提高熱效率
u 軸封：防止缸內蒸汽外泄，防止外部空氣進入缸內。
u 軸封供汽不能中斷
4、 軸瓦：
通入潤滑油，在一定轉速下軸瓦和軸頸之間形成穩定油膜，實現油摩擦。汽輪機運行中任何情況下都不能斷油。
四、汽輪機的控制、安保系統：控制汽輪機的負荷（轉速），發生事故時停機。
（1） 高主、中主門的控制示意圖
（2） 高、中壓調門控制示意圖
（3） AST控制油
（4） OPC油
五、關于汽輪機本體的保護
1、 超速保護:
103%超速:因電網原因機組甩負荷，汽輪機轉速超3090r/min，關閉高、中調門，待轉速降到3000r/min以下時，重新打開各調門，如轉速又超3090r/min，會再動作。防止出現更高的超速。
110%超速:DEH、TSI、ETS三套,動作于AST電磁閥，跳機。機械超速，動作后卸掉隔膜閥上油壓，再卸掉AST油壓停機。
汽輪機超速事故會造成大軸斷裂、軸瓦損壞、甚至飛車等惡性后果,必須嚴防。
2、 高壓缸保護：
北重機組因結構原因,低負荷時因蒸汽流量太小，不能有效帶走缸內因鼓風摩擦損失而產生的熱量,缸內設備會因過熱而損壞，故采用中壓缸啟動，待蒸汽流量達到一定值后切回高缸進汽。
冷態啟動過程中高缸需要得到充分暖缸，在1020rpm以上為了不產生鼓風摩擦熱量，高缸必須抽成真空。
高缸保護就是為達到上述目的而設。
3、 凝汽器低真空保護
汽器真空低（排汽壓力高），也即排汽溫度升高，使低壓缸、低壓轉子葉片、凝汽器溫度升高，會造成汽輪機振動、動靜摩擦、末級葉片斷裂、金屬變形、凝汽器鋼管泄漏等后果。
4、 潤滑油壓低保護
防斷油燒瓦。
5、 EH油壓低保護
EH油壓降低，高中主調各門會發生不可控動作，必須停機。
6、 軸承振動保護
汽輪機動靜摩擦、轉子質量平衡破壞（如葉片斷裂等）、軸承故障（如潤滑不良、磨損等）、聯軸器故障等原因會造成機組振動。
7、 軸向位移保護
防動靜摩擦。
8、 DEH失電跳機保護
機組失去監控，必須停機。
9、 軸承溫度高保護
防軸承、軸頸損壞
10、 汽輪機差脹保護
防動靜摩擦
11、 汽機手動跳閘保護按鈕
發生汽輪機保護無法反應的危急情況（如危及人身安全、著火等）以及保護拒動時。機頭有危急保安器，按下后實現機頭停機，類似輔機事故按鈕。
12、 鍋爐MFT動作后聯跳汽機保護
鍋爐-汽機-發電機是一個統一單元，鍋爐不正常，防止事故波及到汽輪機，汽輪機應停止進汽。
但為了減少機組非停，提高經濟性（即使是機組熱起，損失也是很大的），目前做停爐不停機邏輯和預案，除個別直接危及汽輪機安全的（如汽包高水位、汽溫直降等）情況外，鍋爐MFT，不跳機。
13、 主、再熱蒸汽溫度下降跳汽機保護
主、再熱蒸汽溫度下降預示著蒸汽帶水，汽輪機有水沖擊的危險，而水沖擊可造成汽缸變形、轉子彎曲、動靜摩擦等嚴重后果。
14、 發電機主保護動作聯跳汽機保護
發電機跳閘，汽輪機失去負荷，會發生超速，因此發電機跳閘聯動汽輪機跳閘，關閉各主、調門，切斷汽輪機動力。
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） 蒸汽參數不滿足要求或汽輪機不允許進汽時，給鍋爐產生的蒸汽提供通道流過再熱器，避免再熱器干燒。蒸汽流動將爐內熱量帶出，同時可采取措施對蒸汽參數進行調整。
（2） 泄壓。當鍋爐壓力突升，高旁打開卸掉部分壓力，防止鍋爐超壓。
3、 高低旁啟動模式
（1） 高旁冷態啟動模式
機組啟動過程中，使用該方式，其自動控制閥門開度及主蒸汽壓力如下圖：
（2） 低旁冷態啟動模式
低旁啟動過程中控制過程與高旁類似，可投自動,壓力人為設置。起初手動打開一定開度：
◇ 凝汽器抽真空時可以直接抽到鍋爐汽包，有助于鍋爐過熱器、再熱器內存水蒸發，消除水封，也有利于汽包水蒸發，盡早建立鍋爐水循環。
◇ 給蒸汽提供通道，保護再熱器；
◇ 低旁開大有利于提升主、再熱汽溫；
◇ 隨著再熱汽溫的上升，調整低旁開度，逐漸提升再熱汽壓力，達到沖轉壓力后可將低旁投壓力自動，穩定壓力進行機組沖轉，并網后隨著增加負荷，再熱蒸汽走中、低汽缸，低旁自動關閉。
（3） 旁路非冷態啟動模式（鍋爐有一定的壓力）
◇ 非冷態啟動，高旁不能投啟動模式
◇ 非冷態啟動模式，鍋爐點火后應及時打開高、低旁，給蒸汽提供通道，保護再熱器。
◇ 高低旁的控制應根據鍋爐燃燒情況（也即主再熱蒸汽壓力上升情況）調整高低旁開度，逐步提升壓力和溫度。
注意：在調整過程中如果汽機還沒有掛閘，高旁開度小于2%，鍋爐會發生MFT。
4、 正常運行模式
◇ 高低旁正常運行必須嚴密關閉；
◇ 高旁滑壓模式運行（當前實際壓力加一定偏置作為定壓控制值，確保其關閉）
◇ 低旁滑壓模式，其給定值由調節級壓力折算而來，確保大于實際壓力，使其關閉
5、 有關高低旁保護
（1） 防止蒸汽帶水，高旁先開減壓閥，才能開減溫閥；
（2） 防止凝汽器熱沖擊，低旁先開減溫閥，才能開減壓閥;
（3） 為保護再熱器,高旁后溫度超過一定值后,高旁快關;
（4） 為保護凝汽器,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。
6、 高旁快開
高旁快開高溫高壓蒸汽對高旁后管道造成強大的機械、熱沖擊（如高旁暖管不良會更嚴重），曾經發生過高旁快開造成管道破裂事故，因此高旁快開功能被取消。
7、 正常運行中高旁為了實現其作用（泄壓、保護再熱器），在幾種情況下自動打開20%：
◇ l高壓缸切中壓缸瞬間
◇ l機前壓力大于規定值
◇ l機前壓力上升速率超規定
8、 正常運行中低旁在再熱汽壓力超4.4Mpa情況下自動打開泄壓。
9、 正常運行中應注意檢查高低旁是否投自動，否則會發生拒動。
七、 發電機密封油系統:
1、 作用：供給發電機密封瓦，在密封瓦與軸之間形成油膜，將氫氣封在發電機內。密封油不能中斷，否則應緊急排氫。
▲發電機密封瓦示意圖
2 密封油正常運行方式（主油泵工作）示意圖（紫色為供油，藍色為回油）
3主密封油故障，備用油泵運行方式
4 主、備用油泵均失去時的運行方式:靠潤滑油作為密封油油，因其壓力低（0.16MPa）,發電機內壓力必須低于0.1，也即需緊急排氫，降壓。
5 潤滑油中斷運行方式：
八 、關于暖熱力設備（汽輪機、管道、泵等）
1 作用
◇ 排盡設備內的積水、空氣、雜質，以免產生振動；
◇ 讓設備溫度緩慢升高，避免溫度突升，金屬內外、局部受熱不均而產生裂紋，損壞設備；
2 管道產生振動的原因及消除
◇ 振動是由水錘造成的，即前面的積水（原來的積水或通進去的蒸汽遇冷凝結形成）在蒸汽的推動下撞向后面的積水或擁堵物（例如關閉的閥門、管道堵頭等）；
◇ 汽（氣）液兩相在管道內同時存在是產生振動的根本原因；
◇ 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，在管道內產生間隙，會發生后面的水撞擊前面水的情況，從而使管道產生振動；
◇ 暖管時防止管道振動，要將管道內的水、空氣放盡，消除水錘產生的根源。
3 暖管的操作
◇ 先將管道(含母管及其用戶)上所有疏水門、空氣門全開完；
◇ 檢查各疏水點無大股水流出，稍開汽源；
◇ 從汽源端到用戶端開始逐個檢查疏水門，如只有汽無水流出，管道不振動，應關小疏水門開度。關閉空氣門；
◇ 如果無用戶，最后一個疏水應開大，保證一定蒸汽流量；
◇ 根據溫升情況調整汽源門開度；
◇ 有用戶后應及時關閉所有疏水門；
◇ 屬于熱備用的管道，暖管疏水應走有疏水器的主路，關閉旁路，防止熱量損失。
