05第五章 汽轮机抽汽系统

第1章汽轮机抽汽回热系统

1.1. 概述

在蒸汽热力循环中，通常要从汽轮机数个中间级抽出一部分蒸汽，送到给水加热器中用于锅炉给水的加热（即抽汽回热系统）以及用于各种厂用汽如给水泵汽轮机用汽等。

抽汽回热系统是原则性热力系统最基本的组成部分，采用抽汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失，即避免了蒸汽的热量被循环冷却水带走，使蒸汽热量得到充分利用，热耗率下降；同时提高了给水温度，减少了锅炉受热面的传热温差，从而减少了给水加热过程的不可逆损失。综合以上原因，抽汽回热系统提高了循环热效率，因此抽汽回热系统的正常投运对提高机组的热经济性具有决定性的影响。

理论上抽汽回热的级数越多，汽轮机的热循环过程就越接近卡诺循环，汽热循环效率就越高。但回热抽汽的级数受投资和场地的制约，不可能设置的很多，而随着级数的增加，热效率的相对增长随之减少，相对得益不多，因此，600MW机组的加热级数一般为7～8级。

给水回热总加热量在各级中的分配是在一定的给水温度和一定级数的条件下，使循环热效率最高为原则，由此对应的各级抽汽回热参数，即为最有利分配的参数，抽汽参数的安排应当是：高品味（高焓、低熵）处的蒸汽少抽，而低品味（低焓、高熵）处的蒸汽则尽可能多抽。确定了分配方式，也就确定了汽轮机的抽汽点，通常，用于高压加热器和除氧器的抽汽由高、中压缸或它们的排汽管引出，而用于低压加热器的抽汽由低压缸引出。

对于加热器的性能要求，可归结为尽可能地缩小进入加热器的蒸汽饱和温度与加热器出口给水（凝结水）温度之间的差值，我们称之为给水（凝结水）端差，为实现这一目的，目前主要通过两种途径。一种途径是采用混合式加热器，从汽轮机抽来的蒸汽在加热器内和进入加热器的给水（凝结水）直接混合，蒸汽凝结成水，其汽化潜热释放到水中，压力温度相同，端差为0，但这种方式需设置水泵为给水（凝结水）提供压力，使其与相应段的抽汽压力一致，这就会消耗一定的能源，除氧器即是一种混合式加热器。另一种途径是采用表面式加热器，在结构上采取必要措施，尽量提高加热器的效果。

抽汽回热系统是原则性热力系统最基本的组成部分，我公司的原则性热力系统主要由下列各局部热力系统组成：连接锅炉、汽轮机的主、再热蒸汽管道；抽汽回热系统；主凝结水系统；除氧器和给水泵的连接系统；补充水系统等。对抽汽回热系统而言，习惯上，以除氧器为分界，把除氧器范围内的输入输出系统称为除氧器系统；除氧器以后，至进入锅炉省煤器的给水加热系统称为高压回热加热系统；凝汽器输出至除氧器的凝结水系统，称为低压回热加热系统。

我公司原则性热力系统图见图5－1

图7-1 原则性热力系统图

1.2. 抽汽系统组成

汽轮机共设八段非调整抽汽，第一段抽汽引自高压缸，在全机第6级后，供#1高加；第二段抽汽引自高压缸排汽，即全机第8级后，供给#2高加、给水泵汽轮机及辅汽系统的备用汽源，第三段抽汽引自中压缸，在全机第11级后，供给#3高加；第四段抽汽引自中压缸排汽，在全机第14级后，供给除氧器、给水泵汽轮机、辅汽系统；第五至第八段抽汽均引自低压缸A 和低压缸B ，第五段抽汽引自全机第16级后，供给#5号低加；第六段抽汽引自全机第17级后，供给#6低加；第七段抽汽引自全机第18级后，引自低压缸A 的抽汽供给#7A 低加，引自低压缸B 的抽汽供给#7B 低加；第八段抽汽引自全机第19级后，引自低压缸A 的抽汽供给供给#8A ，引自低压缸B 的抽汽供给#8B 低加。 表5－1 不同工况下各级抽汽参数

除第七、八段抽汽外，各抽汽管道均装设有气动逆止阀和电动截止阀，前者作为防止汽轮机超速的一级保护，同时也作为防止汽轮机进水的辅助保护措施；后者是作为防止汽轮机进水的隔离措施。由于四抽连接到辅汽联箱、除氧器和给水泵汽轮机等，用户多且管道容积大，管道上设置两道逆止阀。四段抽汽各用汽点的管道上亦设置了一个气动逆止阀和电动截止阀。

抽汽在表面式加热器中放热后的疏水，采用逐级自流方式。#1高加疏水借压力差自流入#2高加，#2高加的疏水自流入#3高加，#3高加的疏水流向除氧器。低压加热器逐级自流后，最后由#8低加流向凝汽器。由于各级加热器均设有疏水冷却段，可将抽汽的凝结水在疏水冷却段内进一步冷却，使疏水的温度低于其饱和温度，防止疏水的汽化对下级加热器抽汽的排挤。

为防止因加热器故障或失效引起事故扩大，每一加热器均设有保护系统，其基本任务是防止因加热器原因引起的汽轮机进水、加热器爆破和锅炉断水事故。具有异常水位保护、超压保护和给水旁路联动操作的功能。加热器的保护装置一般有如下几个：水位计，事故疏水门，给水自动旁路，抽汽电动截止门、抽汽逆止门联动关闭装置，汽侧及水侧安全门等。对于#7、#8低加，蒸汽入口处设置防闪蒸的挡板。

此外，轴封漏汽、门杆漏汽进入轴封冷却器，其疏水排入凝汽器。

1.2.1. 高压加热器

为了减小端差，提高表面式加热器的热经济性，现代大型机组的高压加热器和少量低压加热器采用了联合式表面加热器。该加热器由三部分组成：

（1）过热蒸汽冷却段只利用加热蒸汽的过热度，在该加热器中，不允许加热蒸汽被冷却到饱和温度，因为达到该温度时，管外壁回形成水膜，使加热器的过热度被水膜吸附而消失，能位得不到利用，在此段的蒸汽都保留有剩余的过热度，被加热水的出口温度接近或略低于加热蒸汽压力下的饱和温度。

（2）凝结段加热蒸汽在此段中是凝结放热，其出口的凝结水温是加热蒸汽压力下的饱和温度，因此被加热水的出口温度，低于该饱和温度。

（3）疏水冷却段设置该冷却器的作用，是使凝结段来的疏水进一步冷却，使进入凝结段前的被加热水温得到提高，其结果一方面使本级抽汽量有所减少，另一方面，由于流入下一级得疏水温度降低，从而降低本级疏水对下降抽汽的排挤，提高了系统的热经济性。实现疏水冷却的基本条件，是被冷却水必须浸泡在受热面中，是一种水－水热交换器，该段加热器出口的疏水温度，低于加热蒸汽压力下的饱和温度。

一个加热器中含有上面三部分中的两段或全部。一般认为蒸汽的过热度超过50℃～70℃时，采用过热蒸汽冷却段比较有利，因此低压加热器采用过热蒸汽冷却段的很少，只有后两段的加热器，其端差则较大。

我公司选用上海动力设备有限公司提供的JG-2490-1-3、JG-2460-1-2和JG-1520-1-1型高压加热器。为卧式表面凝结、U型换热器，采用三台高压加热器大旁路配置。

高压加热器的基本结构如图5-2所示

1－给水入口；2-人孔；3－给水出口；4-水室分流隔板；5－水室；6－管板；7－

蒸汽入口；8－防冲板；9-过热蒸汽冷却段；10-凝结段；11－管束；12-疏水冷

却段；13-正常疏水；14-支座；15-上级疏水入口; 16- 疏水冷却段密封件; 17-

管子支撑板；18- 事故疏水

图7-2 高压加热器的结构

由钢管组成的U型管束放在圆筒形加热器壳体内，并以专门的骨架固定。管子胀接在管板上。被加热的水经连接管进入水室一侧，经U形管束之后，从水室另一侧的管口流出。加热蒸汽从外壳上部管口进入加热器的汽侧。借导流板的作用，汽流曲折流动，与管子的外壁接触，经凝结放热加热管内的给水。为防止蒸汽进入加热器时冲刷损坏管束，在其进口处设置有防冲板。加热蒸汽的凝结水（疏水）汇集于加热器的底部，采用疏水器及时排走。

三台高加均配有疏水冷却段、凝结段，蒸汽冷却段。

高压给水加热器内有合适的水容积，用于疏水水位的控制，并确保在所有运行工况下，疏水冷却段的管束均淹没在疏水中。同时在适当控制疏水水量的前提下，使加热器内积水的表面积暴露最小，以便减少在汽机甩负荷时疏水扩容后倒入汽机。

在启动过程和机组连续运行工况中，为去除集聚在蒸汽死区的非凝结气体，在加热器内装有排气接管和内部挡板，其排气量按进入加热器汽量的0.5%设计，管内径足够大，满足排气要求。启动排气接管与连续运行所需的排气接管分开布置。

高压给水加热器装有自密封型的人孔盖。自密封装置有密封座、密封环、均压四合圈组成，当水室充高压水后，该结构能使密封座紧紧压在水室槽内的均压四合环上，完全达到了自密封的效果，压力愈高，密封性能愈好。

高压加热器汽侧和水侧均装设泄压阀，汽侧泄压阀的最小排放容量为10％的给水流量。

用于连续水位测量配供单室平衡容器，就地指示水位表采用磁翻转式，并配有磁动开关。

表5－2 高压加热器主要技术规范

1.2.2. 低压加热器

#5～#8号低加采用东方汽轮机厂生产的卧式壳管表面式、U型加热器，管材采用不锈钢。低压加热器与高压加热器的基本结构相同，主要区别在于没有过热蒸汽冷却区，只有凝结段和疏冷段。因其压力较低，故其结构比高压加热器简单一些，管板和壳体的厚度也薄一些。管材均采用不锈钢材料，在所有加热器的疏水、蒸汽进口设有保护管子的不锈钢缓冲挡板。

下图为低压加热器的结构示意图

1-凝结水入口; 2-人孔; 3-给水出口; 4-事故疏水; 5-水室; 6-管板; 7-蒸汽入口; 8-防冲板; 9-凝结段; 10-管束; 11-上级疏水入口; 12-管子支撑板; 13-疏水段; 14-疏水冷却段密封件; 15-疏水出口

图 7-3 低压加热器结构示意图

其中#7A 和#8A 低压加热器合并而成一个同壳加热器安装在高压凝汽器的颈部，#7B 和#8B 低压加热器合并而成一个同壳加热器安装在低压凝汽器的颈部，该低压加热器由壳体、管系、水室等部分组成，低压加热器壳体内设有一垂直的大分隔板将低压加热器分隔为左右互不相通的两个腔室，#7A/B 、#8A/B 低压加热器的管系就分别装在这两个腔室内。管系分别由支撑板支撑，并引导蒸汽沿管系流动，各管系内的疏水冷却段由包壳密封，以保证疏水畅通流动，凝结水从＃８低加水室进口进入管系进行加热后，流入出口水室，在水室转向后进入＃7低加管系，经＃7低加管系的升温后再进入水室，最后从水侧出口管离开低压加热器到上一级低压加热器。

下图为#7、#8同壳加热器侧视图

4

图7-4 #7、#8同壳加热器侧视图

1- #8低加； 2- #8低加疏水出口； 3- 凝结水进口； 4- #8低加抽空气出口； 5- #8低加

蒸汽进口； 6- #8低加汽侧放气门； 7- #8低加汽侧放水门；8- #7低加；9- #7低加疏水

出口；10- #7低加抽空气出口；11- 凝结水出口；12- #7低加蒸汽进口；13- #7低加汽侧放气门；14- #7低加汽侧放水门；15- 中间隔板

装设在凝汽器颈部是因为该两段抽汽流量大，压力低，蒸汽的比容很大，如果加热器布置在凝汽器外面，需要引出很大的抽汽管，在管道布置、保温层的铺设、安装上都存在难度，而布置在凝汽器喉部，则可节省空间、利于布置。同时由于以上原因且蒸汽压力较低，该两段抽汽出口没装逆止阀和截止阀，为防止蒸汽倒入汽机，在加热器蒸汽入口设有防闪蒸的挡板，当汽机跳闸时，可防止过多的蒸汽倒入汽轮机。

凝结水旁路采用大小旁路相结合的方式；其中5#、6#低压加热器采用小旁路，5#、6#低压加热器可单独解列；合体低压加热器（＃7A、＃8A）与合体低压加热器（＃7B、＃8B）共用一个大旁路，＃7A、＃8A或＃7B、＃8B合体低压加热器能单独解列。

低压加热器正常疏水采用逐级自流的方式，即＃5低压加热器疏水流到＃6低压加热器，然后进入＃7低压加热器，再进入＃8低压加热器，最后疏水经8#低压加热器进入凝汽器。

每个低压加热器均设置事故疏水管路，在事故情况或低负荷工况时，疏水可直接进入凝

* 每只加热器的外围管束（正对蒸汽流的）采用更厚一些的管子。

1.3. 系统运行和维护

抽汽回热系统的正常投运与否，对电厂的安全、负荷率、经济性影响很大。在实际运行

中，必须进行严格的管理，正确的操作方法和维护方法对保证该系统的正常运行起重要作用。

1.3.1. 启动

高、低加可采用随机启停，也可在一定负荷时启停。低加的投入一般采用随机启动的方式，而高加的正常疏水回到除氧器，若随机启动，则可能会因为负荷低导致疏水无法送入除氧器，此时应注意事故疏水阀的是否正常工作。启动时先投水侧，再投汽侧，并注意预暖加热器；加热器启动还需注意控制加热器进汽量，控制出口水的温升速度。若因故不能随机启动，而是在机组达到某负荷后逐个投入，应按由低到高的顺序依次投入，抽汽管道应预先进行疏水暖管。

启动前必须先投入加热器水位保护，打开汽侧、水侧放水阀，放尽积水，然后关闭放水阀。开启所有水侧、汽侧放气阀。各抽汽管道上各疏水阀处于开启状态。先对水侧注水，待给水缓慢地充满加热器以后，将所有放气门和启动排气门关闭，然后缓慢投入蒸汽，同时开启连续排气阀，疏水品质经检验合格后可排回凝汽器（除氧器）。应该注意的是，在加热器刚启动时参数低，不能克服疏水系统阻力（包括疏水冷却段的阻力、上下级加热器的级间压差、管道阻力等），此时若打开正常疏水门进行疏水逐级自流是困难的，故建议当机组低负荷运行时用事故疏水门来疏水，以保证疏水的畅通。

基本操作过程如下：

1）、启动前的检查和操作已完成。

2）、关闭加热器的所有放水门，打开水侧所有排气门。

3）、投入加热器的水位保护（疏水调门投自动），缓慢打开水侧进口阀向加热器注水。注水的目的，一是排净水室侧的空气，二是使加热器温度缓慢加热到水温。注水速度取决于水温和限定的升温率(≤3℃)。由于进入低压加热器的水来自凝结水泵的低温水，因此启动时可直接投入低压加热器的水侧，但仍须缓慢投入，以免造成较大的冲击，损坏换热管。

4）、当所有的气体从水侧排尽后，关闭水侧的排气门，完全打开给水进口阀。待压力升高稳定后观察汽侧水位是否上升，以判断水侧与汽侧间是否存在泄漏。

5）、打开抽汽管道的疏水门，打开抽汽逆止阀，稍开抽汽电动阀，蒸汽逐渐进入管道和加热器，这时应进行充分的暖管、疏水；逐渐开启抽汽电动阀，注意升温率在限制范围内。启动后，为了防止U形管腐蚀，保证加热器的传热效果，须打开蒸汽侧的连续排气门，连续不断将不凝结气体抽出。

6）、当水位上升后，加热器的正常疏水阀和紧急疏水阀动作情况应正常。

1.3.

2. 运行

正常运行中运行人员须随时对设备上的人孔法兰、管道法兰的密封状况及设备外观和阀门等进行检查，如发现泄漏、变形、异常声响等现象，须立即采取措施或检修。同时还应监视加热器、除氧器系统的各项参数，如除氧器的水位、工作水温及压力是否正常；加热器的水位、进出水温度和流量、蒸汽压力、端差、疏水阀自动控制是否正常，通过与相同负荷下运行工况的比较，判断加热器内部管束是否存在泄漏或其他缺陷，尽早发现问题，及时处理。

加热器水位应维持在正常水位运行，当机组工况发生变化时，抽汽的压力和流量也会发生变化，加热器水位就会上升或下降，水位太高或太低都不利于正常运行。加热器水位太低，会使疏水冷却段的吸水口露出水面，蒸汽进入该段，这将破坏该段的虹吸作用，造成疏水端差变化和蒸汽热量损失，而且蒸汽还会冲击该冷却段的U形管束，发生振动。加热器水位

太高，将使部分管子浸在水中，从而减小换热面积，导致加热器性能下降；其次，加热器在过高水位下运行，一旦操作稍有失误或处理不及时，就有可能造成蒸汽管道发生水击，甚至汽轮机进水。水位的调节通过正常疏水阀和事故疏水阀实现。

表5－4高、低加水位设定值(mm)

低水-Ⅱ位报警低水-Ⅰ

位报警

正常工作

水位

高-Ⅰ水位

报警

高-Ⅱ事故

放水水位

高-Ⅲ事故

水位

#1高加

#2高加

#3高加

#5低加580

#6低加580

#7、#8低加740 700 650 600 560 520

当某一加热器水位升高到高水位时，在控制室内报警。水位升高到高－高水位时，报警并开启加热器事故疏水阀。到高Ⅲ水位时，高Ⅲ水位开关动作，自动关闭该抽汽管道上电动隔离阀和气动逆止阀，水侧走旁路，（对于高加，任何一台出现高Ⅲ水位时，自动关闭1～3段抽汽管道上的电动隔离阀和气动逆止阀，大旁路阀动作，即高加解列。）同时联动开启管道上的气动疏水阀，这时应打开隔离阀和逆止阀之间的手动截止阀，以排除抽汽管道内的积水。

大修后或运行中应定期进行抽汽逆止阀活动性试验和加热器、除氧器的有关联锁保护试验，检查是否正常。

1.3.3. 停运

正常情况下，高、低加均可随机滑参数停运，若因故不能随机停运，应按由高到低的顺序依次停止。停运时先停汽侧，后停水侧。

正常停机过程中，当汽机负荷低于30%时，各低加抽汽管道上气动疏水阀自动开启，当负荷低于10～20%时，各高加抽汽管道上气动疏水阀自动开启，直到机组停止运行。

汽机跳闸时，联锁关闭所有抽汽管道上的气动逆止阀（包括四段抽汽管道各支路上的电动隔离阀）。同时自动开启管道上的气动疏水阀。

当某一台或一列加热器因故退出运行时，对机组负荷的限制根据汽轮机厂家规定执行。

加热器在停运期间的保养措施对其寿命有很大影响，故用户在短期停运时，低压加热器汽、水侧须充满凝结水进行保养；如果停运2个月以上则须进行充氮保护，方法为先将内部积水放尽，用压缩空气干燥内部，密封各管口然后抽去内部空气，形成真空后充入氮气，充氮压力为0.1～0.15MPa，并经常检查，使氮压维持在0.05～0.15MPa之间。

背压式、抽背式及凝汽式汽轮机的区别

背压式、抽背式及凝汽式汽轮机的区别 1、背压式汽轮机 背压式汽轮机是将汽轮机的排汽供热用户运用的汽轮机。其排汽压力(背压)高于大气压力。背压式汽轮机排汽压力高，通流局部的级数少，构造简略，同时不用要巨大的凝汽器和冷却水编制，机组轻小，造价低。当它的排汽用于供热时，热能可得到充足使用，但这时汽轮机的功率与供热所需蒸汽量直接联系，因此不或许同时餍足热负荷和电(或动力)负荷变更的必要，这是背压式汽轮机用于供热时的部分性。 这种机组的主要特点是打算工况下的经济性好，节能结果昭着。其它，它的构造简略，投资省，运行可靠。主要缺点是发电量取决于供热量，不克独立调理来同时餍足热用户和电用户的必要。因此，背压式汽轮机多用于热负荷整年安稳的企业自备电厂或有安稳的根本热负荷的地区性热电厂。 2、抽汽背压式汽轮机 抽汽背压式汽轮机是从汽轮机的中间级抽取局部蒸汽，供必要较高压力品级的热用户，同时保留必定背压的排汽，供必要较低压力品级的热用户运用的汽轮机。这种机组的经济性与背压式机组相似，打算工况下的经济性较好，但对负荷改变的合适性差。 3、抽汽凝汽式汽轮机 抽汽凝汽式汽轮机是从汽轮机中间抽出局部蒸汽，供热用户运用的凝汽式汽轮机。抽汽凝汽式汽轮机从汽轮机中间级抽出具有必定压力的蒸汽提供热用户，平常又分为单抽汽和双抽汽两种。此中双抽汽汽轮机可提供热用户两种分别压力的蒸汽。 这种机组的主要特点是当热用户所需的蒸汽负荷猛然下降时，多余蒸汽可以通过汽轮机抽汽点以后的级持续扩张发电。这种机组的长处是灵敏性较大，也许在较大范畴内同时餍足热负荷和电负荷的必要。因此选用于负荷改变幅度较大，改变屡次的地区性热电厂中。它的缺点是热经济性比背压式机组的差，并且辅机较多，价钱较贵，编制也较庞杂。 背压式机组没有凝固器，凝气式汽轮机平常在复速机后设有抽气管道，用于产业用户运用。另一局部蒸汽持续做工，最后劳动完的乏汽排入凝固器、被冷却凝固成水然后使用凝固水泵把凝固水打到除氧器，除氧后提供汽锅用水。两者区别很大啊!凝气式的由于尚有真空，因此监盘时还要注意真空的境况。背压式的排气高于大气压。趁便简略说一下凝固器设置的作用：成立并维持汽轮机排气口的高度真空，使蒸汽在汽轮机内扩张到很低的压力，增大蒸汽的可用热焓降，从而使汽轮机有更多的热能转换为机械功，抬高热效果，收回汽轮机排气凝固水

汽轮机辅助蒸汽系统培训教材

汽轮机辅助蒸汽系统培训教材 8.1概述 辅助蒸汽系统的功能是向有关的辅助设备和系统提供蒸汽，以满足机组在启动、正常运行、低负荷、甩负荷和停机等工况下的用汽需求。 8.2系统流程 辅助蒸汽系统按母管制设计，每台机组设一辅助蒸汽联箱。从所有汽源点来的辅助蒸汽汇入辅助蒸汽联箱，并从联箱引出到各用汽点。两相邻机组的联箱之间均有联络管，互为备用汽源或启动汽源，#3号机的辅汽联箱上有与一期#2机高压辅汽联箱联络管。为了防止调节阀失控时辅助蒸汽系统超压，在辅助蒸汽联箱上装有2个安全阀，其排放能力按可能的最大来汽量计算。 二期工程仅设一种蒸汽参数的辅助蒸汽系统，不单独设低压力的辅汽联箱，对个别要求温度、压力较低的用户，设置减温减压装置，设置减温减压器的用户主要有磨煤机消防用汽，送风机、一次风机暖风器等。 系统设有两只喷水减温器，辅汽联箱至汽机轴封、汽机预暖用汽的管道上设一只，辅汽联箱至磨煤机蒸汽消防用汽管道上设一只，用于控制辅汽温度满足各用户要求，减温水来

源均为凝结水。 辅汽系统减温器参数 用途磨煤机灭火等用汽 减温装置轴封蒸汽、倒暖减 温装置 减温装置型号WY20-1.2/380-1.2/2 20-4.0/100 WY12.5-1.2/380-1. 2/280- 4.0/100 蒸汽流量t/h 20 2.0-12.5 一次蒸汽压 力MP a 0.6-1.2 0.6-1.2 一次蒸汽温 度 ?C 380 380 二次蒸汽压 力MP a 0.6-1.2 0.6-1.2 二次蒸汽温 度 ?C 220 280 混合管尺寸mm 219×6 159×4.5

喷嘴尺寸mm 25×3 25×3 设备总长mm 2200 2200 #3机组投入运行时，机组的启动用汽，低负荷时辅助蒸汽系统用汽、机组跳闸时备用汽及停机时保养用汽都来一期高压辅汽联箱。当机组负荷升高，四级抽汽的参数达到辅助用汽的参数时，就可切换到四级抽汽供汽。 #4机组投运时，冷态或热态启动用汽可由#3机组的辅助蒸汽系统供给。 辅助蒸汽系统的工作压力1.223MPa，工作温度为367℃。 辅助蒸汽系统的设计压力1.35MPa，设计温度为385℃。 辅助蒸汽系统的汽源有本机四段抽汽、一期高辅和邻机来辅汽。 每台机组设一卧式辅汽联箱，辅汽联箱参数为：385o C/1.35Mpa。辅汽联箱参数可满足各用汽点的需要，辅助蒸汽系统按母管制设计，两相邻机组的联箱之间均有联络管，互为备用。辅助蒸汽系统设有疏水母管，疏水接至B列疏水母管。

C25_4.90.49_3_25MW抽汽式汽轮机(南汽)

Z50403.01/01 C25-4.9/0.49-3 25MW抽汽式汽轮机 产品说明书 汽轮电机(集团)有限责任公司

汽轮电机(集团)有限责任公司代号Z50403.01/01 代替 C25-4.9/0.49-3型 25MW 抽汽式汽轮机说明书共21 页第 1 页 编制朱明明 校对蔡绍瑞 审核方明 会签 标准审查郝思军 审定 批准 标记数量页次文件代号简要说明签名磁盘(带号) 底图号旧底图号归档

目次 1 汽轮机的应用围及主要技术规 2 汽轮机结构及系统的一般说明 3 汽轮机的安装 4 汽轮机的运行及维护

1 汽轮机的应用围及主要技术规 1.1 汽轮机的应用围 本汽轮机为中压、单缸、单抽汽、冲动式汽轮机，与锅炉、发电机及其附属设备组成一个成套供热发电设备，用于联片供热或炼油、化工、轻纺、造纸等行业的大中型企业中自备热电站，以提供电力和提高供热系统的经济性。 汽轮机在一定围，电负荷与热负荷能够调整以满足企业对电负荷与热负荷变化时的不同要求。本汽轮机的设计转速为3000r/min，不能用于拖动不同转 速或变转速机械。 1.2 汽轮机技术规 序号名称单位数值 1 主汽门前蒸汽压力 MPa(a) 4.90 最高5.10 最低4.60 2 主汽门前蒸汽温度℃ 435 最高445 最低420 3 汽轮机额定功率 MW 25 4 汽轮机最大功率 MW 30 5 汽轮机额定工业抽汽压力 MPa(a) 0.49 6 汽轮机工业抽汽压力围 MPa(a) 0.39～0.69 7 汽轮机额定抽汽量 t/h 70 8 汽轮机最大抽汽量 t/h 130 9 额定工况时工业抽汽 压力/温度 MPa(a)/℃ 0.490/200.2 10 额定工况排汽压力 kPa(a) 4..04 11 锅炉给水温度℃ 143.5 12 额定工况汽轮机汽耗(计算值) kg/kW.h 5.702 13 额定工况汽轮机热耗(计算值) kJ/kW.h 8214 14 纯冷凝工况汽轮机汽耗(计算值) kg/kW.h 4.157

汽轮机配汽主要业绩及专利成果(新)

序号 项目委托单位 机组类型 配汽优化时间 所改造过的电厂及相应机组型号 1 吉林长山热电厂 （ 2 台）200MW 1995 年, 1996 年 2 吉林热电厂 （1 台）200MW 1996 年 3 锦州电厂 （2 台）200MW 1997 年 4 锦州电厂 （2 台）200MW 1998 年 5 锦州电厂 （2 台）200MW 1999 年 6 富拉尔基电厂 （3 台）200MW 199 7 年, 2001 年 7 长春第二热电厂 （1 台）200MW 1999 年 8 清河发电厂 （2 台）210MW 1999 年, 2000 年 9 牡丹江第二发电厂 （3 台）100MW 1999 年~2001 年 10 牡丹江第二发电厂 （4 台）210MW 1999 年~2001 年 11 淮北电厂 （1 台）210MW 2002 年 12 珲春发电厂 （2 台）100MW 1999 年, 2000 年 13 北安发电厂 （2 台）50MW 1999 年, 2000 年 14 佳木斯发电厂 （4 台）100MW 1999 年, 2001 年 15 双鸭山发电厂 （1 台）210MW 2001 年 16 浑江发电厂 （2 台）100MW 1998 年, 1999 年 17 长春第一热电厂 （1 台）50MW 1998 年 18 三门峡电厂 （2 台）300MW 2000 年，2001 年 19 信阳电厂 （2 台）300MW 2001 年，2002 年 20 龙岗电厂 （2 台）300MW 2001 年、2002 年 21 德州电厂 （2 台）300MW 2001 年 22 哈尔滨第三发电厂 （2 台）200MW 2009 年，2010 年 23 哈尔滨第三发电厂 （2 台）600MW （亚临界空冷） 2003 年，2004 年 24 国华沧东电厂 （2 台）600MW （亚临界空冷） 2006 年，2007 年 25 陕西国华锦界电厂 （1 台）600MW （亚临界空冷） 2008 年 26 陕西国华锦界电厂 （3 台）600MW （亚临界空冷） 2009 年 27 国华沧东电厂 2 台 660MW （超临界机组） 2009 年，2010 年 28 牡丹江第二发电厂 （1 台）215M 2010 年 哈尔滨工业大学先进动力技术研究所 表 1 技术推广及应用成果

汽轮机配汽设计的优化分析

汽轮机配汽设计的优化分析 发表时间：2019-10-28T15:49:56.883Z 来源：《电力设备》2019年第12期作者：陈亮 [导读] 摘要：汽轮机的配汽方式影响着整个机组的稳定性、可控性和经济性。 (国家电投集团山西铝业有限公司山西省原平市 034100) 摘要：汽轮机的配汽方式影响着整个机组的稳定性、可控性和经济性。本文主要针对汽轮机配汽的问题进行阐述，通过多种方法提出解决方案，为后续研究起到借鉴作用。 关键词：汽轮机；配汽方式；优化分析 一般而言，大型的汽轮机包含三种蒸汽分配方式，节流、喷嘴以及混合三种配汽方式。节流配汽也叫单阀配汽，简而言之即汽轮机的所有调节阀都是通过相同的开口来调节蒸汽的流量。喷嘴配汽也叫顺序阀配汽，顾名思义即汽轮机中的调节阀按照安装的先后顺序来对蒸汽的流量进行调节。混合配齐则是两种方式的组合，负荷较低的过程中各个汽轮机的调节阀按照节流配器的方式，同时对蒸汽流量进行控制。当负载上升到一定的控制点时，其中某些控制阀关闭，再随着负载的逐渐增加，关闭的控制阀再次打开来调节蒸汽流量。 一、配汽方式对汽轮机的影响 1.1不平衡汽流力 当蒸汽通过调节控制阀门时，调节阀的机翼产生汽流力。汽轮机中调节级主要分为几个喷嘴组。当调蒸汽均匀进入时，处于对角两个位置的喷嘴组将会产生相反方向的汽流力。如果两个喷嘴组具有相同的面积，则调节级的汽流力不仅可以用来驱动转子之间的扭，将会产生轴向汽流力和经过转轴中心的力，汽流力将直接切向二者之间的整个圆周中，实现完全自平衡。如果出现在调节级的部分进汽时，不通过蒸汽的喷嘴组则不会产生相应的汽流力。如果进汽的方向不是对角时，汽轮机无法实现自平衡，从而出现调节级蒸汽分布不够平衡的情况，进而产生增加轴承负荷的汽流力。 1.2大容量高参数机组之间的不平衡汽流力 通过对以上情况的研究可知，主蒸汽压力的调整会直接影响调节级蒸汽分配不平衡而产生的汽流力大小。如果主蒸汽压力不断增加，调节剂蒸汽分配将会出现不平衡的情况，导致汽流力不断增大。若单元机组的容量不断增加，该单元机组的参数也将不断接近超临界，主蒸汽的压力也不断攀升。通过对调节级的可变工作情况进行计算，可以得出在全部负荷变化的情况中，额定主蒸汽参数下，调节级产生的不平衡汽流力对不同轴承在水平和垂直方向产生的附加负荷。在汽轮机负荷变化的过程中，调节级蒸汽分配不平衡所产生的汽流力最高接近150KN。而密封间隙内部，存在转子之间径向不平衡和压力径向分布不均匀的情况。导致汽流激振的主要原因是汽缸中又不对称的位置和轴承不稳定。调节级蒸汽分配不平衡将会产生汽流力，从而进一步导致转子的抬升和轴心的偏离，在一定程度上降低轴承整体的稳定。 二、汽轮机配汽设计的优化 2.1顺序阀投运试验 想要实现顺序阀成功投运，需要保证汽轮机轴承的振动与温度等参数在限定范围内。随着主蒸汽参数不断提升，轴系便会逐渐变得轻盈，不断显现对汽轮机转子的影响。如果汽轮机的调节阀之间存在开度的差异，在内部负荷不断变化的情况下，调节剂的蒸汽流动情况也将随之改变，尤其引起高压转子的受力变化，从而进一步影响汽轮机振动、金属温度以及轴向位移，严重时会影响整个汽轮机的顺利运行。通过顺序阀方式的投运实验能够避免出现以上情况，该试验主要包含了以下几个方面： 2.1.1阀门关闭 通过该实验，针对各个情况制定可行的顺序阀顺序。如果转子出现振动较大的情况，选择上部喷嘴组优先出汽的方式。在轴承温度较高时，选用下方喷嘴组优先出汽的方法。如果设备允许，可以优先选择调节级对角喷嘴。通过这项实验，可以针对不同的情况来寻找合适的顺序。在阀门顺序确认之后可以进行切换实验，可以直接观察该顺序情况下个主要参数的实际运行情况，将不同负荷情况下的参数都控制在合理范围内。 2.1.2配汽方式的切换 一般而言，配汽方式的切换主要包含了两种，即单阀与顺序阀之间的互相切换，这种试验可以观察不同机组负荷情况下，主蒸汽压力等参数的变化。如果出现不正常的变动，说明需要再次整理配汽曲线用以反映机组实际的流量特性。 2.1.3负荷变动试验 一般而言，负荷的变动主要观察整理机组的协调能力。如果汽轮机内部各个机组在同一配汽方式，相异负荷阶段的协调能力相差较远，或者在不同的配汽方式下差别明显，就说明需要重新整理配汽曲线。 2.2流量特性试验 汽轮机流量特性主要是用以描述流量与调节阀开度之间的关系。流量特性一般需要通过现场测试记录的方式得到。测试汽轮机的流量特性主要为了更好地整理配汽函数，而不同配汽函数的流量特性在实验过程中基本表现相同，但是数据处理过程略有不同。 2.3整理配汽函数 一般而言，汽轮机的配汽函数曲线主要用以描述调节阀开度及流量二者指令之间的关系。如果二者之间的表现一致，那么汽轮机将会体现较好的控制性能，否则将会产生严重的后果。根据汽轮机的流量特性可以将配汽函数整理出来。 2.4 滑压曲线优化 通过上述两种试验可以进一步确保喷嘴控制的安全性，但是想要实现这种方式的经济型，还需要对滑压曲线进行优化。滑压优化常通过现场实验或者理论推算的方式得出。理论的推算主要是在确定可行压的范围之后，通过改变主蒸汽的压力来计算变工况，从而获取在不同负载情况下，耗电耗能最低的主蒸汽压力，并将其作为最优蒸汽压力，由此得出汽轮机的滑压曲线。而现场实验主要通过两种方法，分别是比较法和耗差分析法。前者主要是指在汽轮机正常运行的参数范围内，选取其中的典型负荷带你，并设置不同的压力来对比调节阀的开度。后者则是通过机组的耗能的差异程度，将耗能最小的作为节点完成最优的滑压曲线。 2.5混合配汽方式的优化 混合配汽的方式是将节流配汽和喷嘴配汽两种方式结合在一起，兼顾二者之间的经济性，比较实用某些带基本负荷的机组，如果机组需进行调峰运行的过程，就会产生较大的损失。同时，混合配汽的方式一般只能运行于某个单一的阀点下滑压，目前大部分采用三阀点滑

汽轮机轴封系统

生产培训教案 主讲人：郑汉 技术职称：工程师 所在生产岗位：值长 讲课时间： 2010 年 8月

生产培训教案 培训题目：汽轮机轴封系统 培训目的：通过系统图的讲解，从系统构成、运行方式、阀门状态、隔离步序等方面，对所培训的系统全面梳理，迅速提高现有作业人员对系统的熟悉和掌握程度。夯实人员技能基础，提高工作效率，保证生产安全。 内容摘要： 一、汽机轴封系统图 二、轴封系统介绍 三、轴封系统投运 四、润滑油中进水的原因 五、防止油中进水的措施 培训内容： 一、我厂汽轮机轴封系统图

3

二、轴封系统原理介绍 1、轴封系统的功能 轴封系统的功能是在转子穿出汽缸处，防止空气进入汽缸或蒸汽由汽缸漏出。并回收汽机的汽封漏汽，利用其热量加热部分凝结水，同时还可抽出汽机轴封系统的气体混合物，防止蒸汽漏出到机房或油系统中去。 2、轴封原理 在汽轮机起动和低负荷时（图A），所有汽缸中压力都低于大气压力。密封汽供到“X”腔室，通过汽封片一边漏入汽轮机，另一边漏到“Y”腔室。“Y”腔室由装于汽封冷却器上的电动机驱动的风机使之保持稍低于大气的压力。从而使空气从大气通过外部汽封片漏到“Y”腔室。漏泄蒸汽和空气混合物通过与汽封冷却器的连接管从“Y”腔室抽出。 当高压、中压或高、中压合缸的排汽压力超过“X”区的压力时，汽流在内汽封环发生相反流动。随着排汽区压力增加，流量也增加，因此对于一个单独高压缸的汽封，在大约10%负荷时变成自密封，而对于一个中压或高、中压合缸的汽封，在大约25%负荷时变成自密封。大于这一负荷，蒸汽从“X”区排出，通到汽封系统总管。蒸汽再由总管流至低压汽封。如有任何过剩的蒸汽，则通过溢流阀流到凝汽器。

第三章汽轮机配汽系统

第三章 汽轮机配汽系统 汽轮机的配汽方式对汽轮机的运行性能、结构，特别是汽缸高中压部分的布置和结构有很大的影响。汽轮机最常采用的配汽方式为喷嘴配汽和节流配汽。在一般情况下,节流配汽的汽轮机在设计工况下的效率稍高于喷嘴配汽的汽轮机，而在部分负荷工况下，前者的效率则低于后者。图3－1表示了这两种汽轮机的热耗（h ）随流量（G ，即机组功率）而变化的曲线。在设计工况下节流配汽的汽轮机效率高的原因在于，节流配汽的汽轮机没有调节级，不存在调节级中的部分进汽损失，另外，它的第一级的余速可被下一级利用。而在部分负荷下效率的降低，则是由于节流损失的增大引起的。 节流损失的大小与机组流量（功率）变化的程度有关，也和机组总理想焓降的大小有关。流量变化越大，阀门节流程度越大，节流损失就越大，机组的总理想焓降越大，即初压/背压比越大，节流损失则越小（占总焓降的比例越小）。 对于中间再热机组,节流损失仅存在于中间再热之前的高压级内。由于高压机组的背压远大于凝汽机组的背压，所以，对高压 缸来讲，节流损失是相当大的。中低压缸的焓降一般要占机组总焓降的2/3～3/4,而这 一部分不受节流损失的影响，因此对整个汽 轮机来讲，节流损失将大为减小。对于中间再热机组，节流损失的大小随初压力的提高 而有所降低。这是因为初压力的提高对高压 级组的初压/背压影响不大（随着初压力的提 高，高压级组的背压也将按比例增长），但 却会扩大中低压级组焓降在汽轮机总焓降中所占的比例，从而使整个机组的节流损失 有所减少。喷嘴配汽汽轮机在部分负载下的经济性优于节流配汽汽轮机，但它的高压级组在变工况下的蒸汽温度变化比较大，从而会引起较大的材料热应力，因此调节级汽缸壁可能产生的热应力常成为限制这种汽轮机迅速改变负荷的重要因素之一。而节流配汽汽轮机的情况则与此不同，各级温度随负荷变化的幅度大体相等，而且都很小。所以节流配汽的汽轮机 虽然部分负荷下的效率较低，但它适应工况变化的能力却高于喷嘴配汽的汽轮机。大功率汽轮机从安全着眼，控制机组在运行中的热应力具有很大意义，所以带基本负荷的大功率汽轮机目前倾向于采用节流配汽方式。节流配汽汽轮机在部分负荷下效率低这一缺点，可通过采用滑压运行的方式在一定程度上予以克服。 最为优越的配汽方式是采用了所谓双重配汽方式。兼顾喷嘴和节流两种配汽方式的优点，将汽轮机设计成高负荷段为喷嘴配汽，低负荷段转为节流配汽的节流－喷嘴混合配汽方式。 国外实践表明，随着蒸汽参数的提高，汽轮机结构的柔性应相应提高。特别是汽轮机的进汽部分，不管是高压进汽部分还是中压进汽部分，这点都尤为重要，因为该部位是汽轮机的高温区域，尽可能地减小其在变动工况下所固有的热应力，对适应高温运行有很重要的意义。经验表明，和高参数机组相比，在进汽部分采取一些新的结构方式，增强相互膨胀，防止汽缸与喷嘴室之间产生裂纹等。这些新的结构方式包括：蒸汽室和汽缸分离并铰接在基础上，蒸汽室和汽缸采用柔性很大的导汽管连接，喷嘴汽室与汽缸采用装配式联接等。 高参数大功率汽轮机多采用喷嘴配汽。习惯做法是，蒸汽室与喷嘴室单独铸出，然后再分别汽轮机的热耗曲线及其比较图3-1 喷嘴配汽和节流配汽节流配汽 喷嘴配汽 热耗 K G 流量

汽轮机配汽机构资料+PPT课件

汽轮机配汽机构
配汽机构是指调节汽门及带动调节汽门的传动机构。 一、调节汽门
作用：在油动机控制下，通过改变阀门开启的个数及开度，来改变进入汽轮机的 蒸汽量（或焓降），以达到改变功率的目的。 所以首先结构设计要尽量合理， 如能自由开关， 关闭时密封性好， 结构简单可靠， 蒸汽流动的压力损失要小。 从运行上讲，我们关心的是：阀门开启过程中流量特性要满足运行的要求。 阀门的提升力要小，而且全开时不会受到向上的推力。 <1>调节汽门的流量计算： 1. 计算的任务：根据已知条件 a、必要的热力计算数据 b、汽门的型线及基 本尺寸 计算不同汽门开度 L 下，蒸汽的流量 Dn 或者根据不同蒸汽流量 Dn 下确定阀门开度 L。 2. 特点： 一只球阀为了把蒸汽流过阀门的速度能转换成压力能， 阀座上常有 一段扩压管，然后蒸汽进入喷嘴室，通过喷嘴膨胀形成高速气流，使调节 级叶片冲转，以后再进入非调节级工作。设汽门前压力 p0’,比容 v0’阀后 扩压管后压力，也就是喷嘴前压力为 p0″，调节级喷嘴后压力为 p1，调节 级叶片后压力为 p2，再设扩压管喉部面积为 Av＝ Dv2
式中： Av－公称面积 Dv－公称直径（对不同型式的阀门定义不同的概念） 特点：1）汽门在不同开启位置时，汽门的最小通流面积不是常数 2）汽门喉部压力 pv 汽门后压力，而是有扩压，而且扩压效率随 工况而变，汽门前后压力比不是常数。

这样汽门的流量不能简单认为是阀门前后压力比的函数，给理论计算带来困 难，一般采用理论分析＋试验方法，给出经验公式。 1. 试验： 定义： 在一定压力差 p＝p0′－p0″及开度 L 条件下的实际流量为 G， 可以通过 对具体的阀门进行试验而求得。 在初压 p0′及阀门公称面积 Av 条件下的临界流量 Gc。公式为：
GC＝0.648Av χ＝ 为汽门相对流量系数。
试验曲线的求取： 通过试验求取不同汽门压差 p，及升程 L 下的真实流量 G 以后，根据上述定义 可以作出相对流量系数的曲线。

汽轮机抽汽逆止阀介绍详解

图 1 图 3 图2 汽轮机抽汽逆止阀介绍 一值 丁湧 抽汽逆止阀的作用 抽汽逆止阀是保证汽轮机安全运行的重要设备之一，当汽轮机甩负荷时，它们迅速关闭，保护汽轮机不致因蒸汽的回流而超速，并防止加热器及管路带水进入汽轮机。机组正常运行中，运行人员要特别注意各抽汽逆止阀在正常状态，以保证在事故情况下能可靠动作，保护汽轮机。 抽汽逆止阀的结构特点 1、采用倾斜阀座，如图1。 1）倾斜角度为30°，开启角度为45°，开启角度小，关闭行程短。 2）倾斜阀瓣对密封面有下压力，有利于密封。 3）介质压降小。 2、由于阀瓣下面斜向布置，不用专门设疏水点，积水直接由逆止阀后的疏水管路疏出。 3、根据不同用途配备不同结构 1）高排逆止阀采用双气缸，即一个辅助关闭气缸，一个强迫开启气缸。 2）小管径抽汽管道采用气缸连杆上下部都带螺母的结构，如1段抽汽、2段抽汽逆止阀，结构如图2。 3）大管径抽汽管道采用气缸连杆上部带螺母，下部不带螺母的结构，如3段抽汽、4段抽汽、5段抽汽和6段抽汽逆止阀，结构如图3。 4)根据阀门尺寸大小，配备适当的重锤。 重锤的重量为阀瓣重量的50％，以平衡50％阀瓣重量，一方面保证阀瓣能自由摆动，另一方面减小逆止阀前后压降。

抽汽逆止阀的工作过程 宁海电厂二期工程采用阿德伍德—莫利公司生产的抽汽逆止阀，阀门的基本构成为一摆动的阀瓣，允许流体从进口进入，自由通过阀体进入管路。该阀门是一种自由摆动，重力关闭的止回阀。当进口压力稍高于出口压力时，阀瓣会开启；当进口压力稍低于出口压力或回流发生时，阀瓣会关闭。阀门通常配备一个侧装气缸，也叫辅助关闭气缸，它的作用是当失气时给阀瓣提供一个正向关闭力，在管内流体倒流前，由于阀瓣紧靠住管壁，这个正向关闭力可以先让阀瓣先关闭一定角度，有助于逆止阀快速关闭。在正常条件下，利用气缸下部进口提供的压缩空气，推动活塞压缩弹簧，使连杆处于伸出位置，这时阀瓣可以自由开关。排除气缸中的压缩空气，弹簧使活塞和杠杆臂向下运动，从而使轴和阀门阀瓣朝关闭方向转动。如果发生逆向流体，阀门将以正常方式关闭。向气缸进口提供压缩空气时，阀门将恢复正常工作。 逆止阀的开启和关闭完全靠管道内介质在阀瓣前后产生的压差，辅助气缸的作用只是在逆止阀需要关闭的时候可以起到辅助关闭的作用。如图4中A部分，是一个特殊的结构，气缸连杆与阀瓣的轴通过两个带60°角度空缺的圆环套在一起，在供气电磁阀带电时，将气缸的连杆向上提起，而实际与阀瓣连接的轴在A的作用下只走了60°的空行程，阀瓣实际并没有动作。当汽轮机需要快速关闭抽汽逆止阀的时候，同时让供气电磁阀失电，这样A又向关闭方向走60°的行程，给逆止阀一个正向关闭的力，如果管道内介质不存在了，则逆止阀快速关闭。 图4 图4

汽轮机抽汽回热系统组成

汽轮机抽汽回热系统组成 二期机组汽轮机共设7段非调整抽汽（一期机组抽汽为8段）。第一段抽汽引自高压缸，在全机第6级后，供#1高加；第二段抽汽引自高压缸排汽，在全机第8级后，供给#2高加；第三段抽汽引自中压缸，在全机第11级后，供给#3高加；第四段抽汽引自中压缸排汽，在全机第14级后，供给除氧器、辅汽系统；第五至第七段抽汽均引自低压缸A和低压缸B，第五段抽汽引自全机第16级后，供给#5低加；第六段抽汽引自全机第17级后，供#6低加；第七段抽汽引自全机第18级后，引自低压缸A的抽汽供给#7A低加，引自低压缸B 的抽汽供给#7B低加。 除第七段抽汽外，各抽汽管道均装设有气动逆止阀和电动截止阀，前者作为防止汽轮机超速的一级保护，同时也作为防止汽轮机进水的辅助保护措施；后者是作为防止汽轮机进水的隔离措施。由于四抽连接到辅汽联箱、除氧器、小机等，用户多且管道容积大，管道上设置两道逆止阀。四段抽汽各用汽点的管道上亦设置了一个气动逆止阀和电动截止阀。 抽汽在表面式加热器中放热后的疏水，采用逐级自流方式。#1高加疏水借压力差自流入#2高加，#2高加的疏水自流入#3高加，#3高加的疏水流向除氧器。低压加热器逐级自流后，最后由#7低加流向汽轮机本体疏水扩容器。由于各

级加热器均设有疏水冷却段，可将抽汽的凝结水在疏水冷却段内进一步冷却，使疏水的温度低于其饱和温度，故可以防止疏水的汽化对下级加热器抽汽的排挤。 为防止因加热器故障引起事故扩大，每一加热器均设有保护系统，其基本功能是防止因加热器原因引起的汽轮机进水、加热器爆破和锅炉断水事故，具有异常水位保护、超压保护和给水旁路联动操作的功能。 加热器的保护装置一般有如下几个：水位计，事故疏水门，给水自动旁路，抽汽电动截止门、抽汽逆止门联动关闭装置，汽侧及水侧安全门等。对于7号低加，蒸汽入口处设置防闪蒸的挡板。 各级设计抽汽参数 抽汽项目THA工况T-MCR工况 抽汽级数流量 kg/h 压力 MPa 温 度℃ 流量 kg/h 压力 MPa 温 度℃ 第一级（至1号高加）13968 6 7.217 380. 8 15386 6 7.67 5 388. 2 第二级（至2号高加）16541 9 4.703 324. 3 17943 6 4.98 2 330. 5 第三级（至3号高加）78073 2.291 470. 8 84564 2.42 4 470. 5

汽轮机的配汽方式及优化

汽轮机的配汽方式及优化 【摘要】总结了汽轮机的经济中配汽方式。通过对现有的汽轮机的配汽方式考察，对实际运行中出现的问题做了相应的研究。综合分析配汽方式对汽轮机经济性和安性的影响，提出了汽轮机配汽的综合优化设计方法，为汽轮机配汽改造和新机组的配汽设计提供了系统的理论指导和参考。 【关键词】汽轮机；配汽；优化设计；不平衡汽流力 1.目前国内的配汽方式及利弊 汽轮机的配汽方式对机组的安全性和经济性有着重要的影响，汽轮机流通部分是按经济功率设计的。运行中，外界负荷不断改变，为了保证机组出力与用户所需要的功率相适应，必须利用配汽机构来改变汽轮机组的出力。由汽轮机功率的方程式可以知道，为了调节出力，可以调节进入汽轮机的蒸汽量，也可以调节蒸汽在汽轮机中的做工能力。不同的配汽方式可以实现蒸汽量和做工能力的改变。常用的配汽方式有：喷嘴配汽、节流配汽、旁通配汽。 1.1喷嘴配汽 汽轮机的第一级设为调节级，并将调节级的喷嘴分成4个组或更多组。每一喷嘴组都有1个独立的调节汽门供汽。根据机组负荷和运行方式不同，各调门可顺序开启或同时开启。 顺序开启时，蒸汽从锅炉中出来后首先经过全开的自动主汽门，而后经由一次开启的几个调节汽门进入汽轮机的第一级即调节级。当负荷很小时，只开启一个调节汽门，部分进汽度最小，随着负荷的增大，第一个调节汽门的开度也在不断的加大，当它接近全开时，打开第二个调节汽门，部分进气度增大，依次类推，直到所有汽门全开时，汽轮机接近满负荷运行（由于存在进汽损失，各汽门已全开时也是部分进汽）。 同时开启时，同时调节各个汽门的开放大小，可以理解为是节流调节。 喷嘴配汽的特点是通过多个调节汽门的顺序开启，减小部分负荷时调节汽门的节流损失；调节级结构变化，但调节级后结构不变。只有部分开启的那个调节汽门的蒸汽节流较大，而其余全部开启的汽门已经减到最小。由此可以看出在部分载荷工作时，喷嘴调节的经济性较好。 1.2节流配汽 节流配汽是进入汽轮机的所有蒸汽都通过一个调节汽门（在大容量机组上为了防止汽门的尺寸过大，可能用几个同时启闭的汽门来代替），对蒸汽进行调节，然后进入汽轮机。利用调节汽门的节流、等焓过程，由一个或多个调节汽门同时

05_汽轮机抽汽系统

汽机培训教材 C版 第1章汽轮机抽汽回热系统 1.1. 概述在蒸汽热力循环中，通常要从汽轮机数个中间级抽出一部分蒸汽，送到给水加热器中用于锅炉给水的加热（即抽汽回热系统）以及用于各种厂用汽如给水泵汽轮机用汽等。 抽汽回热系统是原则性热力系统最基本的组成部分，采用抽汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失，即避免了蒸汽的热量被循环冷却水带走，使蒸汽热量得到充分利用，热耗率下降；同时提高了给水温度，减少了锅炉受热面的传热温差，从而减少了给水加热过程的不可逆损失。综合以上原因，抽汽回热系统提高了循环热效率，因此抽汽回热系统的正常投运对提高机组的热经济性具有决定性的影响。 理论上抽汽回热的级数越多，汽轮机的热循环过程就越接近卡诺循环，汽热循环效率就越高。但回热抽汽的级数受投资和场地的制约，不可能设置的很多，而随着级数的增加，热效率的相对增长随之减少，相对得益不多，因此，600MW机组的加热级数一般为7～8级。 给水回热总加热量在各级中的分配是在一定的给水温度和一定级数的条件下，使循环热效率最高为原则，由此对应的各级抽汽回热参数，即为最有利分配的参数，抽汽参数的安排应当是：高品味（高焓、低熵）处的蒸汽少抽，而低品味（低焓、高熵）处的蒸汽则尽可能多抽。确定了分配方式，也就确定了汽轮机的抽汽点，通常，用于高压加热器和除氧器的抽汽由高、中压缸或它们的排汽管引出，而用于低压加热器的抽汽由低压缸引出。 对于加热器的性能要求，可归结为尽可能地缩小进入加热器的蒸汽饱和温度与加热器出口给水（凝结水）温度之间的差值，我们称之为给水（凝结水）端差，为实现这一目的，目前主要通过两种途径。一种途径是采用混合式加热器，从汽轮机抽来的蒸汽在加热器内和进入加热器的给水（凝结水）直接混合，蒸汽凝结成水，其汽化潜热释放到水中，压力温度相同，端差为0，但这种方式需设置水泵为给水（凝结水）提供压力，使其与相应段的抽汽压力一致，这就会消耗一定的能源，除氧器即是一种混合式加热器。另一种途径是采用表面式加热器，在结构上采取必要措施，尽量提高加热器的效果。 抽汽回热系统是原则性热力系统最基本的组成部分，我公司的原则性热力系统主要由下列各局部热力系统组成：连接锅炉、汽轮机的主、再热蒸汽管道；抽汽回热系统；主凝结水系统；除氧器和给水泵的连接系统；补充水系统等。对抽汽回热系统而言，习惯上，以除氧器为分界，把除氧器范围内的输入输出系统称为除氧器系统；除氧器以后，至进入锅炉省煤器的给水加热系统称为高压回热加热系统；凝汽器输出至除氧器的凝结水系统，称为低压回热加热系统。 我公司原则性热力系统图见图5－1 页12 共页1 第 汽机培训教材 C版

汽轮机配汽机构教程及课件

汽轮机配汽机构 配汽机构是指调节汽门及带动调节汽门的传动机构。 一、调节汽门 作用：在油动机控制下，通过改变阀门开启的个数及开度，来改变进入汽轮机的蒸汽量（或焓降），以达到改变功率的目的。 所以首先结构设计要尽量合理，如能自由开关，关闭时密封性好，结构简单可靠，蒸汽流动的压力损失要小。 从运行上讲，我们关心的是：阀门开启过程中流量特性要满足运行的要求。阀门的提升力要小，而且全开时不会受到向上的推力。 <1>调节汽门的流量计算： 1. 计算的任务：根据已知条件a、必要的热力计算数据b、汽门的型线及基 本尺寸计算不同汽门开度L下，蒸汽的流量Dn或者根据不同蒸汽流量 Dn下确定阀门开度L。 2. 特点：一只球阀为了把蒸汽流过阀门的速度能转换成压力能，阀座上常有 一段扩压管，然后蒸汽进入喷嘴室，通过喷嘴膨胀形成高速气流，使调节级叶片冲转，以后再进入非调节级工作。设汽门前压力p0’,比容v0’阀后 扩压管后压力，也就是喷嘴前压力为p0″，调节级喷嘴后压力为p1，调节 级叶片后压力为p2，再设扩压管喉部面积为Av＝Dv2 式中： Av－公称面积 Dv－公称直径（对不同型式的阀门定义不同的概念） 特点：1）汽门在不同开启位置时，汽门的最小通流面积不是常数 2）汽门喉部压力pv汽门后压力，而是有扩压，而且扩压效率随工况而变，汽门前后压力比不是常数。

这样汽门的流量不能简单认为是阀门前后压力比的函数，给理论计算带来困难，一般采用理论分析＋试验方法，给出经验公式。 1. 试验： 定义： 在一定压力差p＝p0′－p0″及开度L条件下的实际流量为G，可以通过 对具体的阀门进行试验而求得。 在初压p0′及阀门公称面积Av条件下的临界流量Gc。公式为： GC＝0.648Av χ＝为汽门相对流量系数。 试验曲线的求取： 通过试验求取不同汽门压差p，及升程L下的真实流量G以后，根据上述定义可以作出相对流量系数的曲线。

汽轮机抽气系统

汽机抽汽回热系统 1、概述：回热抽气系统指与汽轮机回热抽汽有关的管道及设备，在蒸汽热力循环中，通常是从汽轮机数个中间级抽出一部分蒸汽，送到给水加热器中用于锅炉给水的加热(即抽汽回热系统)及各种厂用汽等。采用回热循环的主要目的是：提高工质在锅炉内吸热过程的平均温度，以提高级组的热经济性。 2、抽汽回热系统作用：抽汽回热系统是原则性热力系统最基本的组成部分，采用蒸汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失，一定量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器中向空气放热，即避免了蒸汽的热量被空气带走，使蒸汽热量得到充分利用，热好率下降，同时由于利用了在汽轮机作过部分功的蒸汽加热给水，提高了给水温度，减少了锅炉受热面的传热温差，从而减少了给水加热工程中不可逆损失，在锅炉中的吸热量也相应减少。综合以上原因说明抽汽回热系提高了机组循环热效率。因此，抽汽回热系的正常投运对提高机组的热经济性具有决定性的影响。 3、影响抽汽回热系统经济型地主要参数：影响给水回热加热经济性的主要参数为回热加热分配、相应的最佳给水温度和回热级数，三者紧密联系，互有影响。 在求解最佳回热分配的计算分析中，以Z级理想回热循环的循环效率最大值求其最佳回热分配，(所谓理想回热循环，即假定为混合式加热器，端差为零，不计新蒸汽，抽汽压损和泵功、忽略散热损失)求得理想回热循环的最佳回热分配通式后，根据忽略一些次要因素，进一步简化，即可获得其它近似的最佳回热分配通式。如“焓降分配法”，这种分配方法是将每一级加热器的焓升取作等于前一级至本级的蒸汽在汽轮机中的焓降;又如“平均分配法”，这种回热分配方法的原则是每一级加热器的焓升相等;其他还有“等焓降分配法”等。可见给水回热总加热量在各级中的分配是在一定的给水温度和一定级数的条件下，使循环热效率最高为原则，由此对应的各级抽汽回热参数，即为最有利分配的参数。 4、提高系统循环热效率的措施：将给水加热到多少温度，才能使循环热效率达到最高值?以单级抽汽回热为例，回热时给水温度从汽轮机排汽压力下的饱和温度开始逐渐增加，热效率也逐渐增加，热效率达最大值时的给水温度称为最佳给水温度，再提高给水加热温度时，热效率反会减小，热经济性就降低。这是因为给水加热温度提高后，相应的抽汽压力也提高，对该部分的抽汽而言，每千克抽汽在汽轮机中热变功的量减少了，若发电量不变，则要增加进入汽轮机中的新蒸汽量，以弥补因抽汽而减少的发电量，抽汽压力愈高，增加的新蒸汽量就愈多，因而汽耗率也愈大，相应的排向低温热源的热量也就越大，锅炉加热的数值虽不断降低，但汽耗率增加较快，以致使热耗率相应增大，从而使循环热效率降低。理论上，加热级数愈多，最佳给水温度愈高。

汽轮机三段抽汽系统的问题

汽轮机三级抽汽系统的问题 一简要说明 汽轮机的抽汽回热加热系统，共有六级管道及阀门等组成，其中，第三级抽汽，取自汽轮机中压缸的低部，主要作用是加热除氧器中的锅炉给水；在其进入除氧器之前，和来自机组辅助蒸汽加热系统中，用于机组启动初期使用的加热除氧器给水的管道合并，共用一根管道进入除氧器系统。 二存在的问题 1）机组运行期间，三级抽汽出口压力经常小于或者等于除氧器压力，此时，三级抽汽系统不能正常供汽。 2）机组运行期间，控制机组辅助蒸汽加热系统中的辅助联箱压力偏高，经常大于三级抽汽出口的压力，此时，三级抽汽系统不 能正常供汽。 三潜在危害 1）三段抽汽系统不能正常供汽，造成管道内蒸汽滞留，容易凝结形成积水，特别是机组在低负荷下长期运行时，蒸汽滞留加聚， 形成的积水也会更严重。 2）三段抽汽管道位于中压蒸汽进口处的中压缸低部，管道内的滞留蒸汽很容易反流进入中压缸低部，造成中压缸下部/上部的温 差增大，如果存在积水，温差将会更大，其结果必会造成机组 受力不均匀，引起机组振动，甚至跳机。

四采取的措施 1）虽然三段抽汽系统有自动检测管道积水打开疏水阀组的功能，但是，按照运行实践经验，这些是有滞后的。也就是说，不能 等到其自动打开，最好是要提前采取措施，比如，机组低负荷 下运行时间较长时，手动开启相应的疏水阀组减少积水现象。2）严密监视三级抽汽压力，除氧器压力，以及辅助蒸汽联箱的压力，保证压差，确保三段抽汽系统正常供汽。 3）改变辅助蒸汽加热系统的供汽汽源，把目前使用的锅炉低温过热器出口蒸汽汽源，切换为再热蒸汽冷段蒸汽汽源，降低辅助 联箱的供汽压力。如不能满足汽轮机轴封供汽系统的压力温度 时，退入辅助蒸汽加热除氧器系统运行。 4）机组低负荷（35%额定负荷以下）下长期运行时，要求锅炉增加热负荷，强化燃烧，提高锅炉出口蒸汽压力和温度等参数，尽量保证机组接近额定参数运行，保证三级抽汽压力正常。 刘大力 2017年3月7日星期二

背压式、抽背式及凝气式汽轮机区别

关于背压式、抽背式及凝气式汽轮机区别 2010-04-07 21:25 1、背压式汽轮机 背压式汽轮机是将汽轮机的排汽供热用户使用的汽轮机。其排汽压力（背压）高于大气压力。背压式汽轮机排汽压力高，通流部分的级数少，结构简单，同时不需要庞大的凝汽器和冷却水系统，机组轻小，造价低。当它的排汽用于供热时，热能可得到充分利用，但这时汽轮机的功率与供热所需蒸汽量直接相关，因此不可能同时满足热负荷和电（或动力）负荷变动的需要，这是背压式汽轮机用于供热时的局限性。 这种机组的主要特点是设计工况下的经济性好，节能效果明显。另外，它的结构简单，投资省，运行可靠。主要缺点是发电量取决于供热量，不能独立调节来同时满足热用户和电用户的需要。因此，背压式汽轮机多用于热负荷全年稳定的企业自备电厂或有稳定的基本热负荷的区域性热电厂。 2、抽汽背压式汽轮机 抽汽背压式汽轮机是从汽轮机的中间级抽取部分蒸汽，供需要较高压力等级的热用户，同时保持一定背压的排汽，供需要较低压力等级的热用户使用的汽轮机。这种机组的经济性与背压式机组相似，设计工况下的经济性较好，但对负荷变化的适应性差。 3、抽汽凝汽式汽轮机 抽汽凝汽式汽轮机是从汽轮机中间抽出部分蒸汽，供热用户使用的凝汽式汽轮机。抽汽凝汽式汽轮机从汽轮机中间级抽出具有一定压力的蒸汽供给热用户，一般又分为单抽汽和双抽汽两种。其中双抽汽汽轮机可供给热用户两种不同压力的蒸汽。

这种机组的主要特点是当热用户所需的蒸汽负荷突然降低时，多余蒸汽 可以经过汽轮机抽汽点以后的级继续膨胀发电。这种机组的优点是灵活性较大， 能够在较大范围内同时满足热负荷和电负荷的需要。因此选用于负荷变化幅度较 大，变化频繁的区域性热电厂中。它的缺点是热经济性比背压式机组的差，而且 辅机较多，价格较贵，系统也较复杂。 4、小结 背压式汽轮机的排汽全部用于供热，虽然发电少了，但是机组总的能量利用 效率可以达到70～85，所以背压式是能量利用最好的机组。凝汽式汽轮机系统 目前能量利用率最多只有45％。背压式汽轮机一般只适合50MW以下机组，主 要原因是受排汽热力管网制约，因为热力管网的输送距离蒸汽一般在4km，热 水一般10km，因此无法采用大机组。对于季节性采暖机组一般采用抽汽凝汽式。 目前的国家产业政策是300MW以下不上全凝汽式汽轮机（除了煤矸石电厂或循 环流化床），上纯凝汽式汽机一般都是600MW以上机组。 凝气式汽轮机指的是蒸汽在汽缸内做完功后全部排入凝汽器被凝结成水的汽轮机。 背压式汽轮机指的是蒸汽在汽缸内做完功后以高于大气压的压力排出，供工业或者采暖用的汽轮机。 冲动式汽轮机是指蒸汽仅在喷嘴中进行膨胀的汽轮机，在冲动式汽轮机的动叶片中，蒸汽并不膨胀作功，而只是改变流动方向。 反动式汽轮机是指蒸汽不仅在喷嘴中，而且在动叶片中也进行膨胀的汽轮机，反动式汽轮机的动叶片上不仅受到由于汽流冲击而产生的作用力，而且受到蒸汽在动叶片中膨胀加速而产生的作用力。 凝气式汽轮机指的是蒸汽在汽缸内做功后排入凝汽器被冷却成凝结水的汽轮机。 抽汽凝结式式汽轮机指的是部分做功的蒸汽在一种压力或者两种压力下被从汽缸内抽出供工业或者采暖用汽，其余的蒸汽仍然在做功后排入凝汽器的汽轮机。 多级背压式汽轮机指的是汽轮机内级数很多，蒸汽在汽缸内做功后以高于大气压的压力送往热用户的汽轮机。

抽汽冷凝式汽轮机(中压抽凝式汽机)-空透

KDON-12000/8000型空分设备 抽汽冷凝式汽轮机(中压抽凝式汽机） 技术操作部分 1、技术规范 型号：C6.4-3.43/0.8 型式：调整抽汽冷凝式 额定功率：6450kw 汽机额定转速：8426r/min 汽机一阶临界转速：4493r/min 压缩机额定转速：8426r/min 转向：汽机流方向看汽轮机为顺时针 进气压力：3.53(+0.37/-0.37)MPa(a) 进汽温度：435(+15/-15)℃ 调整抽气压力：0.8MPa(a) 调整抽气量：45t/h 凝气压力：0.009MPa(a) 循环冷却水温：正常32℃ 1

振动：正常运转量，最大允许振动值（外壳上）0.03mm 调节系统：调速范围：577～28847r/min 压力电调输入信号：4～20mA 保安系统：危急遮断器动作转速：9732r/min 油路系统：调节油压：（二层平台上测点）≥0.85MPa(a) 润滑油压:(润滑油总管）0.25MPa(g) 汽水系统：冷凝器 冷却面积：630m2 冷却水量：1925t/h 凝结水泵： 型号：100NB-45 流量：31m3/h 扬程：42m 电机型号：YB132S2-2 电压及功率：380V AC,7.5KW 两级射汽抽汽器： 工作蒸汽压力：0.784～0.98MPa 2

抽气器：20kg/h 耗气量：～200kg/h 2、机组结构及布置说明（参见我公司的该机型总布置及有关套图） 本汽轮机以调整抽汽为界高、低压两部分。高压部分具有一个复速级，并设有调整抽汽口及蒸汽回流口；低压部分由一个调节级和六个压力级叶轮组成。高、低压部分的调节汽阀，通过505E 调节器分别控制汽阀开度，实现热功负荷自治调节。 汽轮机前汽缸选用耐热铬钼合金铸钢材料，后汽缸则采用20号钢板焊接。前后汽缸用垂直中分面法兰螺栓连接，上下半汽缸，由水平中分面螺栓联接，前汽缸用半圆法兰与前轴承座连接，前轴承座可在前座加上滑动，作为机组向前膨胀的导向。后汽缸支承在后座架上。后轴承座与后轴承支架连接。在后汽缸下半处，后汽缸与两侧后座架设有径向齐缝圆注销，构成气缸的膨胀死点。后汽缸排汽口通过排汽接管与冷凝器连接。 高压调节气阀为提版式结构，由布置在前轴承座上的油动机控制，阀碟位于前汽缸的蒸汽室内。低压调节汽阀为双座阀，由低压油动机控制，两者属于同一部套安装在运行平台上。 3