电厂汽动给水泵专题讲义

汽动给水泵专题讲义第一节概述一、汽动给水泵的特点本机组给水泵在正常运行时采用小型汽轮机来驱动（备用水泵采用电动机来驱动），与电动给水泵相比，汽轮机驱动给水泵具有如下优点：⑴汽动给水泵转速高、轴短、刚度大、安全性好。

当系统故障或全厂停电时，仍可保证锅炉用水。

⑵采用大型电动机驱动给水泵时启动电流大，启动困难，而汽动给水泵不但便于启动，而且可配合主机的滑压运行进行滑压调节。

⑶大型机组若采用电动给水泵，其耗电约为全厂厂用电的50％，采用汽动给水泵则可降低厂用电，增加供电量3～4%。

⑷可以变速运行来调节给水泵的流量，因而可省去电动给水泵的变速器及液压联轴器。

但是，因汽轮机的启动时间长，汽水管路复杂，还需要设置备用汽源等，因此汽轮机驱动给水泵也有其缺点。

给水泵的驱动汽轮机也称驱动汽轮机或小汽轮机。

二、驱动汽轮机的特点本机组驱动汽轮机采用国产杭州汽轮机股份有限公司引进西门子公司技术制造的单缸、单轴、变转速、变功率、多汽源、纯凝汽、反动式汽机。

其纵剖面图见图1。

该汽轮机为单缸、轴流、反动式。

进汽速关阀与汽缸法兰连接，速关阀的作用是紧急情况下在尽可能短的时间内切断进入汽轮机的蒸汽。

该汽轮机有三路汽源，一个工作汽源，为主机的四段抽汽，其蒸汽压力较低。

另一个备用和启动汽源为主机再热冷段蒸汽，其蒸汽压力较高。

辅助蒸汽是作为调试汽源，辅助蒸汽参数约为0.8～1.3MPa、350℃。

无论工作汽源或备用汽源均由调节器控制，汽源的切换也由调节器自动控制完成。

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（阀梁），决定阀门开度，控制蒸汽流量。

蒸汽通过喷嘴导入调节级或直接导入轮室。

备用蒸汽由调节阀控制。

调节阀法兰连接在速关阀上。

备用蒸汽经管道调节后经速关阀和调节汽阀进入喷嘴作功。

这时调节汽阀全开，不起调节作用。

整个汽轮机安装在底盘上，底盘通过地脚螺栓固定在水泥基础上。

汽轮机前猫爪搁在前轴承座上。

汽缸受热膨胀时猫爪推动前轴承座一起向前移动。

后猫爪位于排汽缸两侧，支承在底盘座上，排汽缸后的立键被固定在底盘的导向槽内。

控制系统采用电／液调节。

控制器布置在中央控制室，通过电液转换器实现对液压系统的控制。

电液转换器布置在汽轮机旁。

通过速关组合件可实现汽轮机就地或自动启动。

汽轮机采用油蜗轮盘车和手动盘车。

油蜗轮盘车的特点是汽轮机动静部分无机械连接，安全可靠，高速盘车。

但是，往往受结构限制，盘车力矩不能很大，因此，配有顶轴油泵，减少启动力矩。

该汽轮机的保护系统配有危急保安装置，用于超速保护和轴向位移保护。

停机电磁阀用于接受来自ETS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。

轴瓦温度，轴振和轴向位移的停机信号均通过ETS实现遥控停机。

汽轮机旁配有仪表架装有压力表和转速表，供巡检用。

第二节驱动汽轮机一、汽动给水泵组设备规范盘车转速r/min80～120。

二、小机汽源小机为双汽源设计，当主机负荷达30％额定负荷以上时，采用四抽汽源为工作汽源驱动小机，由调节汽阀控制进汽量，调节小机转速。

当主机负荷在30％额定负荷以下，调门开度85％左右仍满足不了功率要求时，高参数蒸汽经过备用汽源管道调节阀进入小机，通过控制备用汽源管道调节阀的开度，调节小机转速。

三、小机盘车装置有油涡轮盘车装置和手动盘车装置，油涡轮盘车是通过压力油冲转固定在小机转子上的涡轮，动静之间没有机械连接，盘车转速＞120rpm。

盘车控制装置的任务是控制进入油涡轮的压力油量来实现盘车的启停和转速的高低。

汽机停机时转速降至500rpm以下时就可以投入盘车。

油涡轮盘车时需二台电动油泵共同工作。

汽机启动时应当停止油涡轮盘车才能建立速关油。

在一些不利的条件下，当启动力矩很大或油涡轮盘车不能投用时，可采用手动盘车，但是必须等转子停止转动时才可投入。

油涡轮盘车投用：1）增开小机备用油泵。

2）开启油涡轮盘车进油电磁阀（或将盘车进油手动阀转动90度）。

3）若盘车转速不合格，可通过调整油涡轮盘车装置插装阀上的限位螺钉，改变插装阀开度，从而改变进入油涡轮的压力油流量来改变盘车转速。

4）当盘车转速达120rpm左右，可停顶轴油泵。

5）检查小机转动正常无摩擦碰撞声，各轴承回油正常。

油涡轮盘车停用：1）关闭油涡轮盘车进油电磁阀（或将盘车进油手动阀反转90度）。

2）停用小机备用油泵。

四、汽动给泵组油系统汽动给水泵组油系统由二部分组成，一部分是由集中油站提供的低压油，另一部分是由主机EH油提供的高压油。

其中集中油站供给汽动给水泵组润滑油，小机盘车用油，速关阀控制和保安用油。

主机EH油源供给小机高，低压调门启闭所需的高压油。

小机高低压调门所用EH油由主机的EH油母管提供。

五、驱动汽轮机的轴封及疏水系统装置1．轴封系统驱动汽轮机的轴封系统见图8-10，由前汽封体1、后汽封体2、汽封管路3、节流调节阀4，前冒汽管5和后冒汽管6组成。

来自主汽轮机轴封系统的汽封蒸汽经调节阀4降压至表压0.003～0.006MPa,，再由汽封管路导入前、后汽封体，少量蒸汽经前、后冒汽口排出，其它蒸汽与两轴端漏入的空气一起进入主汽轮机的轴封冷却器。

汽轮机运行时应注意观察压力值，汽机负荷变化大时，更应注意观察压力表示值，及时调整调节阀开度。

PI185 压力值在适当的范围内，压力太高，蒸汽会窜入到轴承座内，有可能造成油系统进水，影响油品质。

在保证冷凝系统真空度的前提下，该压力应尽可能低。

压力表PI186，PI187始终应有一定的负压，否则蒸汽不能畅通排出，多余的蒸汽也会窜入到轴承座内，造成油系统进水。

图10 驱动汽轮机轴封系统1-前汽封体；2-后汽封体；3-汽封管路；4-节流调节阀；5-前冒汽管；6-后冒汽管2．疏水装置汽轮机启动时，进入汽轮机的热蒸汽在冷的管壁和汽缸壁上凝结成水。

如果汽缸积水，汽轮机就不能均匀地加热，汽缸壁将出现温差，而引起不应有的热应力；大量的凝结水进入通流部分将对叶片造成很大的损害。

因此启动前，进汽管道必须进行充分疏水。

启动前，打开疏水装置的所有阀门，直至汽轮机冲转，暖机并带上一定负荷后（一般10%），可以关闭疏水装置的所有阀门，停止疏水。

汽轮机停机后，考虑到刚停机时汽缸温度较高，不宜立即疏水，以防冷空气倒流进入汽缸。

一般停机1h后打开疏水装置的所有阀门，充分疏水。

疏水装置由气动阀、截止阀、电磁阀和行程开关等组成，并配有电气接线箱。

安全可靠起见，气动阀为气关式。

即当停止疏水时，电磁阀控制压缩空气进入启动阀，关闭阀门。

当开始疏水时，电磁阀切断压缩空气进入启动阀，阀门靠弹簧力开启。

中控室电信号操纵电磁阀控制疏水装置，行程开关安装在气动阀阀杆上，将阀门状态反馈给中控室。

截止阀正常时全开，仅当气动阀失控或气源消失时要停止疏水，可将截止阀关闭。

因为气动阀与截止阀串联在一起。

六．危急保安器当汽轮机转速超过最高连续运行转速的9～11%时，通过危急保安装置使汽轮机停机。

危急保安器装在驱动汽轮机转子前轴段部分的径向孔中，包括导向环和导向套筒，导向环由压紧螺母压在径向孔中的接触面上，导向套筒由弹簧压住，在导向环和导向套简内装着一个被弹簧顶着的飞锤，飞锤中装有调整螺钉。

若汽轮机转速升高到整定的动作值时，飞锤在离心力的作用下，克服了弹簧力出击，打在危急保安装置的拉钩上，引起速关阀关闭，使汽轮机立即停机。

当汽轮机在运行中出现故障时，危急保安装置将速关阀中速关油泄掉，使速关阀关闭，切断进入汽轮机的汽源。

七、驱动汽轮机调节阀1．调节汽阀调节阀的结构见图2，阀蝶6自由悬挂在进汽室3内的阀梁5上，阀梁通过两根阀杆4和连接叉2与杠杆1相连。

杠杆由油动机9驱动，同时也受到弹簧8的作用力。

油动机用螺栓固定在前轴承上，弹簧支撑在托架7上，托架用法兰紧固在汽缸上。

汽轮机停机时，弹簧力和蒸汽力把阀碟压在阀座上。

启动时，通过电液转换器来的高压抗燃油使油动机将杠杆的一端向下拉，而另一端通过阀杆提起阀梁。

这样，自由悬挂在阀梁上的阀碟就按规定顺序逐个开启。

图2 驱动汽轮机调节阀1-杠杆；2-连接叉；3-进汽室；4-阀杆；5-阀架；6-阀蝶；7-托架；8-弹簧；9-油动机2．管道调节汽阀当调节汽阀全开，进汽量仍满足不了功率要求时，管道调节汽阀打开，高参数蒸汽经管道调节汽阀进入速关阀。

通过控制管道调节汽阀的开度, 使蒸汽流量与所需的功率相适应。

所采用的滑套式阀碟的结构可使提升力减至足够的小。

管道调节汽阀的出汽法兰紧固在汽轮机速关阀壳体上。

其结构见图8-12。

在阀壳1的上端用阀盖2密封，阀盖中的衬套3用作阀杆4的导向。

阀碟在滑动轴套5中滑动。

阀座6装在阀壳的下部并加以固定。

在阀盖上装有四根螺杆７，它们支撑着支架80支架下装有弹簧9，杠杆10被支撑在上面，油动机11的运动通过杠杆传递给阀杆4及阀碟12。

停机时，弹簧通过弹簧座及阀杆将阀蝶压在阀座上。

如果要开启阀门，受高压抗燃油压控制的油动机动作。

将杠杆向下拉，阀门就相应开启。

图3 管道调节汽阀1-阀壳；2-阀盖；3-衬套；4-阀杆；5-滑动轴套；6-阀座；7-螺杆；8-支架；9-弹簧；10-杠杆；11-油动机；12-阀蝶3．速关阀速关阀是新蒸汽管网和汽轮机之间的主要关闭机构, 在运行中当出现事故时,它能在最短时间内切断进入汽轮机的蒸汽。

速关阀的试验装置能在不影响汽轮机正常运行的情况下，检验阀杆动作是否灵活。

速关阀水平安装在汽轮机汽缸的进汽室上，其结构见图4。

主要包括以下部分：⑴阀体部分。

新蒸汽经过蒸汽滤网3流向阀碟1，在这个主阀碟中装有一只卸荷阀碟2，由于它的面积相对主阀碟要小的多，所以在速关阀开启时能减少提升力。

在卸载阀开启后，主阀碟前、后的压差减小，主阀就容易被开启。

阀盖5中的衬套4有一个轴向密封面。

当速关阀全开后，阀杆7和衬套之间就不会有漏汽；而阀门关闭时，阀杆和衬套4、6之间的漏汽经接管K排出。

作用在阀盖上的蒸汽力大部分直接传递到包围阀体的汽缸上。

⑵油缸部分。

速关阀是由油压控制的，开启过程是通过液压组合件来操作的。

启动油经过接口F通到活塞14前面，使活塞克服弹簧12力并将其压向活塞盘15，而由液压组合件来的速关油通过接口E进入活塞盘的后面，速关油压力将活塞盘和活塞一起推到试验活塞17的终点位置，阀门也由阀杆提升而开启，这时，活塞前的空间和液压组合件中的回油口相通。

当手动紧急停机或紧急停机电磁阀动作时，速关阀油路中压力迅速下降。

弹簧力大于活塞盘后油压力，于是活塞盘和阀杆、阀碟被迅速推向关闭位置。

活塞盘后残留的部分速关油流入活塞和弹簧空间并经过油口T排出。

图4 速关阀1-阀碟；2-卸荷阀碟；3-蒸汽滤网；4-衬套；5-阀盖；6-衬套；7-阀杆；8-螺母；9-螺栓；10-螺母；11-弹簧盘；12-弹簧；13-油缸；14-活塞；15-活塞盘；16-挡油盘；17-试验活塞八、供油装置驱动汽轮机的供油装置为集中油站，两个供油装置对称布置，其向汽轮机提供润滑油、调节油和盘车油。