50MW汽轮机

本台汽轮机的调节系统是采用低压透平油电液调节系统， 该电液调节系统主要是由DEH控制系统、电液转换器，北京 北重汽轮发电机厂生产的高、中压油动机等电控、机械和液 压部套等组成。调节保安系统图 。
其中，调节系统油压：1.96MPa 油泵进口油压：0.1MPa 脉冲油压：0.98MPa
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恒丰热电-李长辉
七、调节保安系统的基本知识
（一）调节系统的组成
1、感应机构：径向钻孔离心油泵。 两大特点：①当进口油压一定时，出口油压与转速成线性
关系；②当进口油压一定时，出口油压与油量大小几乎无关。
P
n
2、传动放大机构（简称放大机构）： ①一级放大机构：压力变换器。
作用：将主油泵出口油压的变化转换成脉冲油压的变化。 一级放大的理解要点：对油压变化量的放大。
三、汽轮机的分类
（一）按工作原理
1、冲动式汽轮机
（二）按热力特性
1、凝汽式汽轮机 3、抽汽式汽轮机 5、多压式汽轮机
2、反动式汽轮机
2、背压式汽轮机 4、抽汽背压式汽轮机
（三）按蒸汽压力分
汽轮机类别 低压汽轮机 中压汽轮机 高压汽轮机 超高压汽轮机 亚临界压力汽轮机 超临界压力汽轮机 超超临界压力汽轮机
20世纪初，法国拉托和瑞士佐莱分别制造了多级冲动式 汽 轮机。多级结构为增大汽轮机功率开拓了道路，已被广泛 采用，机组功率不断增大。帕森斯在1884年取得英国专利， 制成了第一台10马力的多级反动式汽轮机，这台汽轮机的功 率和效率在当时都占领先地位。汽轮机的出现推动了电力工 业的发展，到20世纪初，电站汽轮机单机功率已达10兆瓦。
排汽压力
铭牌工况 最大出力工况 最大凝汽工况
0.0034MPa 0.035MPa 0.0057MPa
给水温度
铭牌工况 最大出力工况 最大凝汽工况
213.3℃ 222.7℃ 205.9℃
汽轮机转子临界转速
1617r/min
级数
1+ 8+1+8（共18级）
回热抽汽数 6级（分别在5.7.9.11.14.17后）
（二）主蒸汽导管
主蒸汽进入主汽阀后，再由四根φ219×18的主蒸汽管分 别引入四个调节阀进入汽轮机。主蒸汽管道的直管和弯管均 由制造厂提供，管道的热膨胀由弯管部分补偿。主蒸汽管材 质为12Cr1MoV。
（三）调节阀
本机组有四个调节阀，每一调节阀对应一组喷嘴。调节 阀由高压油动机经凸轮配汽机构控制，油动机位于前轴承座 内。根据电—液调节系统控制信号，油动机给定各阀的位置。
前轴承箱内装有2只轴向位移传感器，测量轴向位移。以 推力盘紧贴定位推力瓦为“0”，轴向发电机侧串动定为 “＋”，向机头方向串动定为“－”。轴向位移达到 +0.8mm或-0.8mm发出光信号报警；达到+1或-1.2mm时， 紧急停机并作事故记录。
推力轴承、推力瓦
（七）气封（轴封）
汽轮机汽封的主要作用是将高压缸转子伸出端蒸汽封住， 使蒸汽不向外泄漏，并防止空气沿轴端进入低压缸破坏凝汽 器真空。隔板汽封是防止级间漏汽，以提高级效率。
（四）汽缸
汽缸由前汽缸、中汽缸、后汽缸三部分组成，并用垂直 法兰联接。前汽缸用猫爪支承在前轴承座上。汽缸膨胀时， 借横键推动轴承座作轴向移动。
汽缸
（五）喷嘴组、隔板
喷嘴组和隔板是完成蒸汽热能向动能转换的部套，具有 工作温度高、前后压差大、与转子间隙小的特点。本机组的 喷嘴组为高压喷嘴组。
本汽轮机共18级，第2～18级为焊接隔板，其中第2～3级 导叶为双流叶栅，第9级为旋转隔板。其中第17～18级为弯 扭导叶。
前汽封为蜂窝汽封，后汽封为平齿汽封 隔板汽封为高低齿形结构，汽封齿和汽封圈由同一种材 料车制而成。
轴封漏气
（八）盘车装置
盘车装置是带动机组转子缓慢转动的机械装置，作用如下： a.机组冲转前盘车，使转子连续转动，避免因阀门漏汽和
汽封送汽等因素造成的温差使转子弯曲，也可以检查转子是 否弯曲。
b.机组的停机后盘车，使转子连续转动，避免因汽缸自然 冷却造成的上下缸温差使转子弯曲。
为了保证汽轮机的安全，在汽轮机的调节系统中还配有保 安系统，保安系统的作用就是在出现可能危急到汽轮机安全 的异常情况发生时，通过保安系统部套的动作，使调节部套 能够迅速关闭主汽门、调节汽门和旋转隔板，实现紧急停机。
（二） C50-8.83/3.82/0.981 型抽汽凝汽式（空冷）汽轮机的调节系统
一、汽轮机的原理
工作原理
汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械， 来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一 系列环形配置的 喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。 蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同 工作原理的汽轮机。
二、汽轮机的发展史
历史发展
公元一世纪时，亚历山大的希罗记述了利用蒸汽反作用力而 旋转的汽转球，又称为风神轮，这是最早的反动式汽轮机的雏 形；1629年意大利的布兰卡提出由一股蒸汽冲击叶片而旋转的 转轮。19世纪末，瑞典拉瓦尔和英国帕森斯分别创制了实用的 汽轮机。拉瓦尔于1882年制成了第一台5马力(3.67千瓦)的单级 冲动式汽轮机，并解决了有关的喷嘴设计和强度设计问题。
（二）排汽端差（终端温度差）
汽轮机排汽温度与凝汽器循环水出水温度的差值。
（三）热耗率
每生产一千瓦时电能所需要的热量。
（四）气ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ率
每生产一千瓦时电能所需要的蒸汽量。
（五）厂用电率
厂用电量占发电量的百分数。
（四）水蒸气的临界压力
pcr=22.127MPa
（五）气耗率
tcr=374.15℃ 当水蒸气的压力超过临界压力后，就不再有汽水共存 的状态。因此，当p＞pcr时，若温度高于临界温度，物质 只能以气态存在。而如果低于临界温度，物质只能以液态 存在。
随着电力应用的日益广泛，美国纽约等大城市的电站尖峰负 荷在20年代已接近1000兆瓦，如果单机功率只有10兆瓦，则 需要装机近百台，因此20年代时单机功率就已增大到60兆瓦
30年代初又出现了165兆瓦和208兆瓦的汽轮机。
50年代，随着战后经济发展，电力需求突飞猛进，单机功 率又开始不断增大，陆续出现了325～600兆瓦的大型汽轮机； 60年代制成了1000兆瓦汽轮机；70年代，制成了1300兆瓦 汽轮机。现在许多国家常用的单机功率为300～600兆瓦。
50MW汽轮机课程
2013年6月版
前言
• 课程适合范围：火力发电厂运行人员、相 关技术人员及管理人员
• 课程撰写人：李长辉
课程提纲
一、汽轮机的原理 二、汽轮机的发展史 三、汽轮机的分类 四、50MW单抽汽轮机的主要技术参数
五、 50MW汽轮机的结构 六、主要名词解释 七、调节保安系统的基本知识 八、我厂50MW机组的调节保安系统
②二级放大机构：错油门、油动机。 作用：将脉冲油压的变化转换成高压油的变化。
3、执行机构：调节阀。 4、反馈机构：油压反馈、位移反馈。
作用：使错油门滑阀回中。
八、我厂50MW机组的 调节保安系统
（一）系统概述
汽轮机的调节系统作为汽轮机的一个重要组成部分，其对 汽轮机的安全运行起着非常重要的作用，其主要任务就是： 根据外界热（电）负荷的变化自动控制机组的转速、抽汽压 力，从而保障机组的稳定运行，同时，可以调整电负荷（或 热负荷）大小。
铭牌工况 最大出力工况 最大凝汽工况
50000kW 60000kw 50000kw
工作转速 转子旋转方向
3000r/min 从汽机头往发电机方向看为顺时针
工作电网频率 蒸汽初压 蒸汽初温
铭牌工况抽汽压力 抽汽流量/最大工况 进汽流量/最大工况
50HZ 8.83MPa
535℃ 0.83MPa 160t/h （200t/h） 360t/h （381t/h）
c.机组必须在盘车状态下才能冲转，否则转子在静止状态 下因静摩擦力太大而无法启动或在静止状态下被冲转将导致 轴承损伤。
d.较长时间的连续盘车，可以消除转子因机组停运和存放 或其他原因引起的非永久性弯曲。
e.可以驱动转子工作现场简易加工。
（九）转子
六、名词解释
（一）热电厂的总热效率
热电厂的总热效率=（供热量+供电量*3600kj/kwh)/(燃 料总消耗量*燃料低位发热量）*100% （对于纯凝式发电厂， 热电厂的总热效率一般在25~35%之间）
隔板
（六）轴承
前轴承为推力轴承和支持轴承制成一体，称作推力支持 轴承。支持轴承内孔φ300，椭圆形。轴瓦体外表面为φ560 的球形面，球形面与轴瓦套的接合面应保证0.02～0.06过盈， 其接触面积不得小于70％，均匀分布。球面自位式轴承，可 以随转子挠度的变化而自动调整中心，保证轴颈与轴瓦接触 良好，从而达到沿轴承全长度的负荷分配均匀。
五、50MW汽轮机结构
概述
C50-8.83/13.82/0.981型汽轮机为高压单缸、冲动、单抽 汽凝汽式，具有单级调节抽汽。调节系统采用低压透平油数 字电液调节，操作简捷，运行安全可靠。汽轮机转子通过刚 性联轴器直接带动发电机转子旋转，发出电功率。
（一）主汽阀
主蒸汽从锅炉经2根φ273×25主蒸汽管进入主汽阀。 主汽阀由油动机活塞下的透平油的作用将阀门开启，当 活塞下的油压泄掉后，由主汽阀操纵座上的弹簧压力使其关 闭。主汽阀带有预启阀，当预启阀打开后，主汽门上下压力 平衡，使提升力减小。
主蒸汽压力（MPa) 0.12~1.5 2~4 6~10 12~14 16~18 >22.1 >32
四、50MW单抽汽轮机 的主要技术参数
型号 型式 调节方式 功率
C50-8.83/3.82/0.981
高压单缸、单轴、冲动、一级可调整 低压抽汽凝汽式+一级非调整中压抽 汽
喷嘴调节,汽轮机调节系统采用低压 透平油数字电液调节系统。