第五章給水泵汽輪機

2023/2/41第五章

給水泵汽輪機

華北電力大學陳海平二O一一年十月2023/2/42主要內容第一節(jié)概述第二節(jié)給水泵汽輪機的結構第三節(jié)給水泵汽輪機的熱力系統第四節(jié)給水泵汽輪機的調節(jié)保安及供油系統2023/2/43第一節(jié)

概述華北電力大學陳海平二O一一年十月2023/2/44一、變速給水泵的驅動特點：機組負荷變化時，要求給水泵及時改變鍋爐的給水量中小機組：采用定轉速、改變閥門開度來調節(jié)優(yōu)點：簡單、方便缺點：閥門壓差大、易損壞大機組：采用變速給水泵，電機或小汽輪機驅動電機驅動的優(yōu)點：簡單、可靠、成本低，但機組容量增大是成本增加小汽輪機驅動的優(yōu)點：有較寬的調速范圍節(jié)省廠用電減少了主機末級蒸汽流量，降低其末級葉片高度和余速損失小汽輪機驅動的缺點：價格貴系統復雜小汽輪機效率高于75%才具有經濟性2023/2/45給水泵小汽輪機驅動與電動驅動的比較優(yōu)點:汽動給水泵轉速高、軸短、剛度大、安全性好。當系統故障或全廠停電時，仍可保證鍋爐用水。采用大型電動機驅動給水泵時啟動電流大，啟動困難，而汽動給水泵不但便于啟動，而且可配合主機的滑壓運行進行滑壓調節(jié)。大型機組若采用電動給水泵，其耗電約為全廠廠用電的50%，采用汽動給水泵則可降低廠用電，增加供電量3%一4%?？梢宰兯龠\行來調節(jié)給水泵的流量，因而可省去電動給水泵的變速器及液壓聯軸器。缺點汽輪機的啟動時間長汽水管路復雜需要設置備用汽源2023/2/46小汽輪機的型式1背壓式（背壓抽汽式）：工作蒸汽來自主機某一壓力較高的抽汽，即高壓缸排汽小機乏汽送入主機壓力較低的某一級抽汽多數背壓機中間有若干抽汽送到主機回熱系統，如P196圖5-1所示特點不能改善機組的熱經濟性工況適應性很差已被凝氣代替背壓式小汽輪機裝置系統圖2023/2/472023/2/48小汽輪機的型式2凝汽式：工作蒸汽來自主機中壓缸或低壓缸的抽汽，主機低負荷運行時切換至高壓蒸汽小機乏汽送入主凝汽器或自備凝汽器，如P196圖5-2所示特點運行靈活系統復雜凝汽式小汽輪機裝置系統圖2023/2/492023/2/410二、300MW汽輪機配套的小汽輪機技術規(guī)范特點：變參數、變轉速、變功率并能采用多種汽源型號：ND(G)83/83/07型型式：單缸、沖動、單流純凝汽式功率：保證最大6MW主汽參數：低壓蒸汽：壓力0.765MPa，溫度335.4℃高壓蒸汽：切換時使用正常：壓力16.7MPa，溫度538℃最高：壓力17.5MPa，溫度546℃2023/2/411300MW汽輪機配套的小汽輪機技術規(guī)范排汽壓力：6.57kPa凈汽耗：5.33kJ/kWh(低壓汽源設計工況)汽輪機連續(xù)運行自動調節(jié)范圍：3000-6000rpm危急遮斷器動作轉速：6300±50rpm轉子臨界轉速計算值：剛性支撐一階臨界轉速：2724rpm二階臨界轉速：11007rpm撓性支撐一階臨界轉速：2554rpm二階臨界轉速：7449rpm2023/2/412300MW汽輪機配套的小汽輪機技術規(guī)范盤車轉速：10rpm危急保安系統遮斷裝置機械式超速遮斷裝置可爆膜式高背壓保護裝置電磁式遮斷裝置發(fā)生下列事故時應立即停運轉速超過6300±50rpm軸向位移超過±1.2mm潤滑油壓低于20kPa后汽缸真空低于61.30kPa（表壓）設置軸承回油油溫超溫報警、油箱低油位報警：獨立油系統2023/2/413第二節(jié)

給水泵汽輪機的結構華北電力大學陳海平二O一一年十月概述組成靜止部分：汽缸、隔板、噴嘴、軸承等轉動部分：主軸、葉輪、動葉片等控制部分類型沖動式反動式ND(G)83/83/07型小汽輪機示意圖：P198圖5-32023/2/414ND(G)83/83/07型小汽輪機2023/2/415一、靜止部分汽缸和蒸汽室組合式汽缸：優(yōu)點是便于根據壓力溫度來選材沿水平法蘭分為上下兩個半缸第五壓力級后，垂直中分為前后兩部分特點前汽缸采用碳素鋼鑄件低壓蒸汽室與前汽缸上半部分鑄為一體，低壓調節(jié)閥裝在低壓蒸汽室內高壓蒸汽室采用高強度耐熱合金鋼鑄造，一端與前汽缸下半一側面用法蘭連接，另一端通過定位套筒及鍵定位與前汽缸下部另一側面2023/2/416汽缸和蒸汽室特點（續(xù)）后汽缸：主體采用碳素鋼鑄件，排汽口部位加固，以增強其剛性（滑參數運行時排汽溫度較高）后軸承座與后汽缸下半鑄為一體后汽缸通過其下部的兩側撐腳支撐于后座架上后軸承各檔腔室的殼體與后汽缸鑄為一體后軸承座內放置有后徑向軸承、盤車設備和聯軸器等部件2023/2/4172、噴嘴組低壓噴嘴室：通過裝于上半汽缸的低壓噴嘴組進入汽輪機低壓噴嘴組：共三組，14-5-5噴嘴與內外環(huán)焊成一體通過螺栓固定在前汽缸上半的低壓噴嘴室出口高壓噴嘴室：通過裝于下半汽缸的高壓噴嘴組進入汽輪機由六只鉆孔縮放噴嘴構成噴嘴板嵌入位于前汽缸下半的高壓噴嘴室2023/2/4183、隔板共六級全部采用焊接隔板安裝在汽缸內壁的隔板槽中水平中分為上下兩部分：需對中注意點設計工況下，第5、6兩級以處于濕蒸汽狀態(tài)第5級后設去濕環(huán)2023/2/4194、汽封軸封高低齒式前軸封：三段，第一段耐熱后軸封：二段每塊汽封環(huán)背弧均有一“橋式”彈簧片：防碰隔板汽封和葉頂汽封第1-3級：高低齒式第4-6級：葉頂削尖2023/2/4205、滑銷系統縱銷：前軸承座與前座架之間A立銷：后汽缸與導板之間B橫銷：后汽缸兩側與后座架結合處各設一個，C\DA、B兩銷構成本機整個汽缸的縱向膨脹中心線，保證汽缸及與之相連的前軸承座受熱后做縱向自由膨脹，對汽缸橫向位置進行定位C、D兩銷構成本機整個汽缸的橫向膨脹中心線，保證汽缸受熱后做橫向自由膨脹，對汽缸縱向位置進行定位膨脹死點：S2023/2/421二、轉動部分轉子：采用高強度的合金鋼整鍛而成整鍛出7個葉輪盤，依次為單列調節(jié)級、第一到第六壓力級葉輪臨界轉速計算值剛性支撐：一階為2724rpm,二階為11007rpm撓性支撐：一階為2554rpm,二階為7449rpm平衡措施調節(jié)級、1、3、4級葉輪開平衡孔：減少軸向推力調節(jié)級、4、6級葉輪開平衡燕尾槽：轉子動平衡用2023/2/4222、動葉片全部為不調頻葉片材料要求耐熱、良好的減振性能和抗腐蝕性調節(jié)級、1-3級為等截面直葉片，且自帶圍帶4-6級為變截面扭葉片，且自由葉片1、2級葉片采用T型葉根調節(jié)級、3、4級葉片采用外包T型葉根5、6級葉片采用外包雙T型葉根2023/2/423三、軸承汽輪機轉子由前后兩只徑向軸承支撐；其中前軸承由徑向軸承和推力軸承組成聯合軸承徑向軸承：可傾瓦型對分式軸承，防止油膜震蕩推力軸承：密切爾式2023/2/424四、聯軸器：鼓型齒式撓性2023/2/425五、盤車裝置目的：防止啟停過程中的轉子的彎曲變形裝于后軸承座蓋上正常盤車轉速：10rpm2023/2/4262023/2/427第三節(jié)

給水泵汽輪機的熱力系統華北電力大學陳海平二O一一年十月一、主蒸汽系統主機正常運行時：主機中壓缸排汽（即4段抽汽）作為小機的低壓工作汽源主機負荷≤40%時：主機新蒸汽作為小機的高壓獨立工作或補充汽源主機負荷≤20%時：主機新蒸汽作為小機的高壓工作汽源啟動時：其他輔助汽源最為啟動汽源排汽：送入主機凝汽器2023/2/428二、軸封系統與主機軸封系統共用軸封均壓箱和軸封加熱器三、疏水系統不設置獨立的疏水擴容器等附屬設施2023/2/429給水泵汽輪機的熱力系統圖2023/2/4302023/2/431第四節(jié)

給水泵汽輪機的調節(jié)保安及供油系統華北電力大學陳海平二O一一年十月一、給水泵汽輪機的調節(jié)保安系統調節(jié)系統任務：根據鍋爐給水調節(jié)的需求，通過改變給水泵汽輪機的轉速來改變主給水泵的轉速，使得給水泵的供水滿足鍋爐負荷之需求。調節(jié)方式液壓調節(jié)系統：小機轉速可在600-6000rpm內調整數字式電液控制系統MEH：小機轉速可在3000-6000rpm內調整2023/2/432液壓調節(jié)系統2023/2/433給水調節(jié)信號4-20mAP2=0.09-0.215MPaP2=0.215-0.28MPa轉速反饋MEH調節(jié)原理圖2023/2/434MEH控制系統圖2023/2/4352、給水泵汽輪機的調節(jié)保安系統超速保護和試驗正常超速保護：當轉速達到105%額定轉速，即6300rpm，汽輪機脫扣當轉速達到11