汽轮机说明书345

文件号：HS2056-25

使用说明书

产品名称：凝汽式汽轮机

产品代号：HS2056

产品型号：NH25/04

目录

一、概述 (4)

1、前言 (4)

2、安全说明 (5)

3、起吊和搬运说明 (5)

4、货物的发运、接收和存放 (6)

二、技术数据 (7)

1、机组特性曲线图 (7)

2、汽轮机转速、功率 (9)

3、蒸汽参数 (9)

4、启动升速曲线 (10)

5、公共工程消耗指标 (11)

6、汽轮机外形尺寸及重量 (12)

7、防腐 (12)

8、蒸汽品质 (13)

9、汽轮机油 (13)

三、汽轮机本体及辅机 (15)

1、概述 (15)

2、纵剖面图 (16)

3、汽缸 (17)

4、喷嘴组和转向导叶环 (17)

5、隔板 (18)

6、汽封 (19)

7、转子 (20)

8、前支座 (21)

9、推力轴承前轴承 (22)

10、径向轴承 (23)

11、后支座 (25)

12、油封环、充氮口 (25)

13、盘车装置 (26)

14、调阀总成 (29)

15、速关阀 (32)

16、危急遮断器 (34)

17、危急遮断油门 (35)

18、错油门油动机 (37)

19、速关组合装置 (41)

20、蓄能器 (45)

21、转速监测 (46)

22、振动监测 (47)

23、轴位移监测 (48)

24、温度监测 (49)

四、汽缸螺柱拧紧说明 (50)

1、螺栓拧紧基本要求 (50)

五、汽轮机管道系统 (50)

1、蒸汽管道 (50)

2、油管道 (51)

3、汽封、疏水管路 (53)

六、汽轮机安装 (53)

1、安装前的准备工作 (53)

2、安装 (54)

七、起动和运行 (55)

1、起动前准备 (55)

2、起动 (56)

3、停机 (57)

4、起动、运行、停机的其余要求 (58)

5、汽轮机常见故障 (58)

八、汽轮机保温技术条件 (61)

九、维护和保养 (63)

1、运行时的保养工作 (63)

2、停机保养 (63)

3、蒸汽系统清洗指南 (65)

4、加油和油管理 (67)

一、概述

1、前言

感谢您选用杭州中能汽轮动力有限公司的产品！

本说明书向用户简单介绍汽轮机的结构及其一般特性，帮助用户了解汽轮机的性能和结构特点，用户和安装单位在编制详细的安装和操作规程时可作为参考。

各章节中提到的有关部件一般都有图例和说明。但有时它们并不能与贵公司机组的每个部件都吻合，主要供用户了解其工作原理。

本机组为中压中温凝汽式汽轮机。汽轮机与被驱动机械（压缩机）用膜盘挠性联轴器直联。

本机组采用TS3000调节，并配有必要的保安装置，以确保机组安全运行。多种监视仪表及保安信号集中在仪表柜上，方便维护和监视。因此，本机组具有安全可靠、结构紧凑、操作维护简单和自动化程度较高等一系列优点。

本机组采用双层布置, 运转平台标高为5.5m。

我公司随机提供部分汽轮机易损件，其品种和数量详见《供应项目清单》中备品备件清单，用户如有特殊需求时，可随时向我公司订购备件。为了设备的安全运行用户自备一些备件是必须的。

为保证汽轮机的长期稳定运行，本公司要求用户必须使用汽轮机制造厂的原厂备件。

用户务必保存好本机组的随机资料和最终工程资料，此资料用来指导现场安装和将来订购备品备件查阅使用。

如有问题欢迎向我公司致电：

服务处电话：0571-********、86751359 传真：0571-********

销售处电话：0571-********、86751351 传真：0571-********

2、安全说明

安全说明用以补充操作说明，为安全起见，须遵守安全规定。

虽然汽轮机经过高速动平衡和厂内试车，能够保证运行的可靠性，但在运行过程中如果未经培训的人员采用不正确的操作仍会产生危险。因此，负责安全的工程师应确保以下几点：

?只有经过培训的人员才能操作汽轮机和相关的机械设备。

?应给全体工作人员提供使用说明及其它相关文件，操作人员在任何时候都应遵守有关规定。

?为防止误操作，所有的维修、检查、修理操作均须由具备资格的人员进行。这里具备资格的人员指的是经过安全工程师授权，掌握汽轮机有关操作规定、事故预防措施及设备方面的有关知识，他们能够发现险情并加以排除。此外，他们应能够进行初步救援，熟知现场的急救设施。

通过对运行中的参数变化如温度升高、振动加大、异常的噪音或气味、监测及限位系统报警、跳闸，可发现运行中出现的异常情况。为了防止导致严重损害或财产损失的情况发生，负责运行维护的部门对异常情况应立即予以足够的重视并设法排除。

安装、调试、运行、维护部门的职责应当明确，各部门应严格遵守操作规程，以便确定安全责任。

3、起吊和搬运说明

注意：

?只有提前采取了适当的事故预防措施，才能开始使用运输设施。

?运输设施使用权限仅限于有这些设施使用经验的人员。

?应根据实际需要来选择必要的运输设施，这样才能达到正确使用的目的，并进行起吊、悬挂、搬运和安全装卸等作业。

?为了搬运作业的安全进行，应当严格遵守所有运输设施的正确操作指令。

?当遇到疑难问题时，应向安全工程师咨询。

起吊和系缚：

当起吊和系缚重物时，尤其应注意严格观察系缚点。

为了选择合适的系缚点，应考虑负荷的重量、负荷角度、负荷分配情况等。在确保半负荷角度小于30°的情况下，系缚绳的角度不能超过60°。

当负荷的中心与起吊中心重合时，重量平均分在两股绳子上。然而，当重心偏移中心时，绳子上的负荷不再均等。载物的能力取决于重心和悬挂点的垂直距离，当距离减少时，载物能力增加。

系缚后负荷的重心应落在起重机钩子的正下方。

当使用起重杆时，重心应始终在起重机钩子的正下方。起重机钩子和起重杆之间的绳子必须等长。这些绳子同样需要承担负荷（包括考虑负荷角度后的起重杆重量）。

汽轮机应当使用起重杆来起吊和搬运。

悬吊时的移动：

起吊装置只能装载最大载重限度允许范围以内的负荷。这个值必须清楚地标注在装置上。负责安排操作和管理起吊装置任务的人员应确保所有的起吊装置处于良好状态。应当避开可能与绳子直接接触的起吊物的尖角、角落等，若不能避免接触，则可以用木材或相似的材料来保护绳子。

重物自由悬挂的时间不应过长，应避免在悬挂重物下站立、走动或工作。如果必须在悬挂物下工作，那么开始工作以前，重物必须得到安全支撑。

松散部件应尽量与起吊的重物分开搬运，若非要一起搬运，则必须确保这些松散部件安全系缚在重物上以防其坠落而造成安全事故。

严禁用悬挂重物的装置来运送人员。

卸下重物：

应小心卸下所有重物，以防在连接处或系缚处发生危险。应随时提供安全支撑。防止滑落，滚动倾斜和坠落。

：在起吊过程中，汽轮机转子只能卸在规定的支架表面上。

4、货物的发运、接收和存放

4.1、包装、发运

汽轮机在我公司经检验合格并作相应防腐蚀处理后装箱出厂。汽轮机本体、底盘、附属设备及管道、仪表、备品备件等均装入专用箱中发运，汽轮机本体根据用户意向及运输条件（铁路、公路、船舶）整机或分箱发运。在发运货物箱体（或货物）上均有指示标志及说明，如重心、起吊位置、防潮、不得倒置等，这些符号及说明在运输及存放时要加以充分的注意。

4.2、接收

用户在收到货物后应即时进行验收检查，在查对箱数是否与货单相符的同时还应对包装箱外观进行检查，如发现包装箱受损且危及内部设备时，除与承运单位交涉外，必要时会同我公司一起对设备受损情况作出评估。

在外部检查确认合格后接着进行开箱检查验收，开箱检查时，是否要有我公司人员在场视双方协议而定。如用户在我公司装箱时派员到我公司现场验收，货到现场由用户自行处置。如要我公司派员到现场，货到现场后用户应立即电话或传真告知。必须在我公司人员到达现场后再开箱，如自行开箱发生缺件现象，责任由用户自负。开箱后按装箱清单上物号、名称、数量对箱内实物逐项查对，并双方签收。

如有疑问请立即与我公司品控部联系。

品控部电话：0571-******** 传真：0571-********

4.3、存放

货物（产品、工具、仪表、备件）无论是否验收都应避免露天存放，如不具备室内存放条件，则包装箱要置于棚下或采取其它妥善防护措施，箱顶与上部遮盖物之间至少要有30cm距离。

包装箱无论是室内或露天存放，箱底必须要用牢固的支架或板条垫高，以利通风、防潮，包装箱不准堆叠存放。

汽轮机在出厂之前已作了必要的防护处理，在运输与保管良好的情况下，我公司对汽轮机零、部件的防锈保质期从发货日期开始为6个月，因此，用户应在汽轮机出厂后6个月之内开始安装。在化工厂及有腐蚀性气体的范围内质保期为3个月。尽量在3个月内安装完毕。

对于长期存放的包装箱或零部件，用户应对它们的状态作定期检查，我们建议用户采用密封包装或定期重新油封的办法来延长存放期，存放期视防锈油性能及环境条件而定。

：汽轮机转子最好每个星期转180°以防转子弯曲（垂直存放的备用转子除外）。

二、技术数据

1、机组特性曲线图

进汽流量曲线

2、汽轮机转速、功率

设计

功率kW

转速r/min

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。

在运行工况下，由于锅炉出口或者主蒸汽管网压力的不稳定，因此允许进入汽轮机的蒸汽压力产生一定的波动。但是，该压力波动值应严格限定在规定的范围内，否则当最大压力和最大温度同时发生并超过规定限值时，可能产生不可预料的后果。

主蒸汽MPa(a)

排汽MPa(a)

报警和跳闸的设定点参见最终工程资料中KG221-HS2056-5联锁报警停机图。

3.2、蒸汽温度

在运行工况下，由于锅炉出口或者主蒸汽管网温度的不稳定，因此允许进入汽轮机的蒸汽温度产生一定的波动。但是，该温度波动值应严格限定在规定的范围内，否则当最大温度和最大压力同时发生并超过规定限值时，可能产生不可预料的后果。

主蒸汽℃

排汽℃

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

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

6、汽轮机外形尺寸及重量

外形尺寸（mm ）：

重量（Kg ）： ：上述重量为没有考虑安全因素的理论计算值。

7、防腐

根据使用场合及防腐蚀要求，我公司一般采用三种防腐蚀剂：薄防锈油、厚防锈油和银粉漆。

防腐蚀剂是用于保护可能受到腐蚀的光滑机器部件，如轴和联轴节、一些设备及工具的表露面以及已加工过的铸件光滑表面。

根据汽轮机的要求，对汽道（包括用不锈钢制成的叶片）表面涂上薄防锈油膜，如果汽轮机在用户现场不揭缸，这种防锈油膜在使用时可不必清洗，经过运行以后一般均会被蒸汽冲刷干净。前、后轴承座中的外露光滑表面及轴表面涂上的防锈油，前者使用前用户不必进行清洗，后者用户一定要用汽油等将防锈油彻底清洗干净。

防腐蚀剂的涂敷

需要涂敷防锈剂的面，首先应用汽油将其清洗干净，不得有水迹、接触指印和不洁的油脂残留，以免影响防锈效果。

涂敷可采用涂刷、喷涂和浸涂三种。

8、蒸汽品质

由于蒸汽中含有杂质而引起的积垢在汽轮机中不仅能造成热力方面和机械方面的损失，而且在含有氯化物时还能造成叶片的折裂。为此蒸汽中不得含有氯和氯的化合物（MgCl，NaCl等），氯的含量达到0.0025%时已能产生有害的作用，特别是对制造叶片用的耐高温钢产生显著的有害作用。侵蚀性的积垢引起的腐蚀应力首先在蒸汽湿度开始形成的范围内对叶片材料的弯曲交变强度产生不利的影响。我国电力部门对锅炉给水和蒸汽品质制定了有关规定，用户应该遵循有关标准的规定。

在补充水需要量较多时，给水净化费用会很大，但对蒸汽品质要求不能降低，因为用于给水净化的费用和蒸汽中含有杂质而引起的故障和维修费的费用比较起来，仍认为是比较经济的。

为了避免误解还须指出，即使用户严格遵循有关标准，也不能完全避免汽轮机内的积垢。此外蒸汽中含有杂质的比例关系，在此起了重要的作用，可惜这种定量的比例关系还不能被人们清楚的认识。因此，用户能将蒸汽的纯度提高到比标准值更高的话，那对汽轮机将是更适宜的。

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）

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

作用：

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。结构：

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

作用：

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。

结构：

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。

图1 焊接隔板图2 铸造隔板

6、汽封

作用：

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。

结构：

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