凝汽式汽轮机安装说明

N2.3-2.60型

2.3MW凝汽式汽轮机

安装使用说明书

（第二分册）

0-1004-1310-0000-00

青岛捷能汽轮机股份有限公司

2007年10月

前言

本说明书为本型号汽轮机的专用说明书，主要介绍汽轮机的结构、调节保安系统、油系统、辅机系统及安装要求，有关机组的技术规范、辅助设备、安装数据、工况图、启动曲线等内容详见《安装使用说明书》（第一分册）。

N2.3---2.60型2.3MW凝汽式汽轮机

N---凝汽式汽轮机﹙常压﹚

2.3—额定功率

2.60---进汽压力

一、本体结构

本汽轮机为单缸凝汽式汽轮机，本体主要由转子部分和静子部分组成。转子部分包括套装式柔性转子、主油泵、叶轮叶片、危急遮断器、盘车齿轮、联轴器等；静子部分包括汽缸、主汽门、蒸汽室、喷嘴组、转向导叶环、隔板、汽封、轴承、轴承座、调节汽阀、盘车装置、公用底盘等。

1、汽缸：

本汽轮机的汽缸为单缸结构，由前、后缸两部分组成。前汽缸采用合金铸钢，后汽缸采用钢板焊接式结构，通过垂直中分面连成一体,

前、后汽缸联接后不可再拆开。

主汽门体焊接在前汽缸上半的左侧，蒸汽室与前汽缸上半铸为一体，新蒸汽从前汽缸侧部的主汽门直接进入蒸汽室内，由调节汽阀控制进汽量。本汽轮机采用向下进汽和向上排汽的形式。

在前底板上，前轴承座与前底板间有纵向滑销，可以沿轴向滑动。后前汽缸下半设有两个“猫爪”支撑在前轴承座上，前轴承座放置汽缸采用底脚法兰形式座在后底板上。

凝汽器侧部装有安全膜板，当排汽压力过高，超过限定值时，安全膜片破裂，向大气排泄蒸汽。

机组的滑销系统由纵销、横销、立销组成。纵销是沿汽轮机中心线设置在前轴承座与前底板之间；横销设置在后汽缸两侧底脚法兰下面；立销设置在前、后轴承座与汽缸之间。横销与纵销中心线的交点为机组热膨胀“死点”。当汽缸受热膨胀时，由前“猫爪”推动前轴承座向前滑动，在前轴承座滑动面上设有润滑油槽，运行时应定时压注润滑油。

在复速级后的汽缸筒体上设有压力、温度测孔，用于检测汽缸内蒸汽的压力、温度。在复速级后汽缸两侧法兰上还设有温度测孔，用以检测汽缸法兰金属温度。

在前汽缸两侧水平中分面法兰的底面以及后汽缸的底部设有疏水

口。

2、喷嘴组：

本机喷嘴组为围带焊接式结构，由螺栓固定在前汽缸内侧的蒸汽室上，内环上有一个定位销。

3、隔板：

本机共有9级隔板，为了适应变参数运行急剧的负荷变化和快速启动，前7级隔板采用焊接隔板，末2级为铸造隔板。下半隔板支持在汽缸中分面处的两个悬挂销上，底部与汽缸间有一定位键，上半隔板由压板固定在上半汽缸内，上、下半隔板在中分面处有密封键和定位销。

4、汽封：

汽封分为：通流部分汽封、隔板汽封以及前、后汽封。

通流部分汽封包括：动叶围带处的径向、轴向汽封和动叶根部处的轴向汽封。

隔板汽封环装在每级隔板内圆上，每圈汽封环由四个弧块组成。每个弧块上装有压紧弹簧。装在上半隔板内圆中的弧块由压板固定，以防掉落。

前、后汽封与隔板汽封结构相同。转子上装有镶嵌有汽封齿的汽封套筒，与汽封齿构成迷宫式汽封。前、后汽封分为多级段，各级段

后的腔室接不同压力的蒸汽管，回收汽封漏汽。

5、转向导叶环

转向导叶环上、下半由“拉钩”支持在汽缸上，顶部和底部与汽缸间各有一个定位键，非进汽弧段设有护套。

6、转子：

本汽轮机的转子为套装式柔性转子，叶轮、汽封套筒及联轴器“红套”于主轴上，各级叶轮由汽封套筒隔开。

转子通过叠片联轴器与齿轮箱联接，转子前端装有危急遮断器，后部套装有盘车齿轮。

转子除了在制造厂内进行严格动平衡外，也可根据需要进行现场动平衡。

7、前轴承座：

前轴承座装有油动机、推力轴承、支持轴承、保安装置、传感器、温度计等。前轴承座安放在前底板上，其结合面上有润滑油槽。中心设有纵向滑键，前轴承座可沿轴向滑动，使用二硫化钼油剂做润滑剂。在其滑动面两侧，还装有角销和热膨胀指示器，可显示汽缸热膨胀数值及报警。前轴承座两侧均有润滑油进口，便于机组左向或右向布置。在连接前轴承座的高压油口、润滑油口、回油口的油管路上都设有金属膨胀节，防止油管路对汽轮机热膨胀时产生附加的推力。

8、后轴承座：

后轴承座与后汽缸分体，从而防止了后汽缸热膨胀对机组中心的影响。后汽缸与后轴承座都直接放在后底板上，后轴承座与后底板间有纵向和横向滑销。后汽缸与后轴承座间有立销。后轴承座装有汽轮机后轴承、盘车装置、盘车齿轮护罩、盘车用电磁阀、联轴器护罩等。后轴承座两侧均有润滑油进、回油口，便于机组左向或右向布置。

9、轴承：

本汽轮机轴承包括：推力轴承前轴承、汽轮机后轴承。其中径向轴承均为椭圆轴承，两侧设有挡油片，轴承顶部有一回油测温孔，在承载瓦块上装有铂热电阻，在轴承外圆上有四个调整垫块，用以调整轴承中心及压紧量。

汽轮机推力轴承与径向轴承组成一体。设主推力瓦和付推力瓦。在主推力瓦块上装有铂热电阻，导线由引线槽引出。装配时应注意引线不应妨碍瓦块摆动。

为保证各瓦块受力均匀，装配时应检查瓦块厚度，相差不大于0.02mm。

10、盘车装置：

本机采用蜗轮—齿轮机械盘车装置。盘车小齿轮套装在带螺旋槽的蜗轮轴上，通过投入装置，可以实现手动投入盘车。盘车电机起动

同时，接通盘车润滑油路上的电磁阀，投入润滑。

（1）、手动投入盘车：

压住盘车装置顶部的投入装置手柄，同时顺时针旋转蜗杆轴上的手轮，直到小齿轮与转子上的盘车大齿轮完全啮合，此时盘车指示装置的凸轮压住行程开关，接通盘车电机，投入盘车。

（2）、自动退出盘车：

汽轮机转子冲转升速，当转速超过盘车转速后，小齿轮变为被动齿轮，在螺旋槽和弹簧力的作用下，迅速脱离啮合位置，同时行程开关断开盘车电机，停止盘车。

（3）、手动退出盘车：

压下投入装置的手柄，同时逆时针旋转蜗杆轴上的手轮，小齿轮退出啮合位置，直至所规定的脱开距离为止。

11、配汽机构：

配汽机构为调节汽阀及连杆形式，即为群阀提板式结构，型线阀碟，装于前汽缸上部，属喷嘴调节。负荷变动时，各阀碟按一定顺序开启。阀碟行程，出厂时已调整好。

12、公用底盘：

前轴承座、后轴承座、后汽缸通过前、后底板与公用底盘连成一体，以便于主机在厂内组装完毕后整体运输到现场。

二、调节保安系统

本机采用的是数字电—液调节系统（DEH）。主要由Woodward 505数字式调节器、电液转换器（VOITH 阀）、液压伺服机构、调节汽阀等组成。

本机的保安系统采用冗余保护。除了传统的机械—液压式保安装置外，增加了电调装置、仪表监测系统的电气保护。保安系统主要由危急遮断器、危急遮断油门、试验控制阀、启动阀、电磁阀、主汽门、SDJ系列仪表监测系统、电调节器的超速保护等组成。

（一）、调节系统概述

1、Woodward 505数字式调节器：

该调节器是以微处理器为核心的模块化计算机控制装置，根据用户运行参数、条件进行编程组态，通过输入输出接口，接收、输出模拟量、开关量信号进行控制。

该调节器具有如下特点：

·转速调节

·转速目标值设定

·工业生产流程控制

·冷热态自动起动程序设定

·跨越临界转速控制

·超速试验及保护

·外部停机输入

·RS232/RS422/RS485通讯接口

·上位机操作

·图形显示

·自诊断，输入输出量监控

·手动、自动模式转换

数字式调节器接受转速传感器输入的转速信号以及过程控制、辅助控制等回路输入的控制信号，解算后输出标准电流信号给电液转换器。

注意：详细内容请参阅外购Woodward数字式调节器使用说明书。

2、电液转换器（VOITH 阀）：

电液转换器接受数字式调节器输出的标准电流信号，输出与输入电流信号相对应的调节信号油压。

注意：详细内容请参阅外购电液转换器使用说明书。

3、液压伺服机构：

由错油门、油动机及机械反馈机构等组成。调节信号油压经液压伺服机构放大，控制油动机活塞移动，通过调节杠杆，改变调节汽阀

的开度，进而调节汽轮机的进汽量。

4、调节汽阀：

汽轮机进汽量的调节，是通过改变调节汽阀的开度实现的。根据水泵负荷的需要，调节油动机带动配汽机构，改变横梁的位置，装在横梁上的阀碟，按配汽升程曲线顺序开启关闭，从而改变汽轮机进汽量，满足负荷的要求。各阀碟的升程，出厂时已调整好，不应随意改动。

（二）、调节系统原理及使用说明：

1、本机组采用的WOODWARD DEH电调系统,其原理图及油路图如下：

调节系统原理图

调节系统油路图

2、调节系统动作原理如下：

在稳定状态下，错油门滑阀处于中间位置，油动机则稳定在某一位置上。当需升负荷时，如调节系统原理图所示，数字调节器输出电信号相应增大，电液转换器输出压力信号升高，将使错油门滑阀上移，油动机活塞下移，调节汽阀开大，进汽量增加；随着油动机活塞逐渐下移，经过机械反馈，错油门滑阀也逐渐下移，直至错油门滑阀回到平衡位置，油动机活塞又处于稳定位置。如果实际负荷与设定负荷有偏差，负荷反馈信号传回给数字调节器，数字调节器根据偏差继续调整。

3、油动机行程的调整：

数字调节器输出4mA电信号时，电液转换器将输出0.15MPa的调节油压信号，油动机活塞处于最上部（即0位）；数字调节器输出20mA电信号时，电液转换器将输出0.45MPa调节油信号，油动机活

塞处于最下部（即全开位置）。油动机检修时如果调整螺杆a或调整螺杆b的位置发生了变化，或更换了错油门弹簧之后，油动机行程与电调信号的对应关系会产生偏离。开机前应做数字调节器拉阀试验，并重新调整油动机行程。其步骤如下：

（1）、数字调节器拉阀0%，即输出4mA电信号，电液转换器将输出0.15MPa的调节油压信号，如果油动机不在0位，可旋转调整螺杆a使油动机刚好在0位。如果油动机在0位，可旋转调整螺杆a 使油动机离开0位，再旋转调整螺杆a使油动机慢慢回到0位（以此保证油动机在0位时，错油门也在平衡位置）。

（2）、电调系统逐渐拉阀到100%，即逐渐输出20mA电信号，电液转换器将输出0.45MPa的调节油压信号，如果油动机不能刚好走到全开位置，则需调整。可调整螺杆b,使油动机刚好走到全开位置。

（3）、步骤2完成后，油动机0位会发生改变，应重复进行步骤1和2的调整，直至达到要求。最后锁紧锁紧螺母a、b。（三）、保安系统概述：

保安系统包括机械液压保安系统和电气保安系统两部分。

1、机械液压保安系统及装置：

机械液压保安系统由危急遮断器、危急遮断油门、试验控制阀、电磁阀、主汽门、油动机等组成。其原理如下图：

(1)、危急遮断油门:

在线试验或超速时，危急遮断器撞

击子1飞出，撞击危急遮断油门挂钩2，

滑阀3左移，将保安油切断并泄掉下游

的保安油，实现紧急停机。

(2)、试验控制阀：

这是一个组合阀，由电磁阀油路切换阀、喷油试验阀、喷油试验油路切换阀组成，如左下图所示。

①、正常运行时，喷油试验油路切换阀状

态如上图，保安油由a 口进，b口出，进入电磁

阀及以后保安部套。此时喷油试验阀无高压油源，

并不能做喷油试验。

②、危急遮断器在线试验：

危急遮断器可作喷油动作试验。在汽轮机正常运行时，不用提升转速就可以检查危急遮断器的动作是否正常。步骤

如下：

第一步、缓慢按下喷油试验油路切换阀手柄并保持到试验结束。此时高压油通过油路切换阀直接进入下游保安油路，将危急遮断油门从保安油路中解除，同时为喷油试验阀供油。

第二步、顺时针旋下喷油试验阀，高压油进入危急遮断器底部，将撞击子压出，使危急遮断油门脱扣。

第三步、逆时针旋出喷油试验阀，切断喷油试验油路，等待一分钟，使飞锤复位。拉出危急遮断油门大手柄使其复位。如飞锤不复位，危急遮断油门不能复位时，可适当降低汽轮机转速，使飞锤复位。

第四步、缓慢松开油路切换阀，使危急遮断油门重新并入保安系统，在线试验完毕。

此试验验证了危急遮断器及危急遮断油门灵活不卡涩。注意：试验完毕后才能松开油路切换阀，否则将引起跳机！

(3)、停机电磁阀：

本机保安油路中串联两个停机

电磁阀，如左图所示。正常运行时电

磁阀不带电，位置见控制阀底板。任一电磁阀动作将切断保安油而停机。同时，两个电磁阀还带有一个电

磁阀油路切换阀，在汽轮机运行时，可以进行电磁阀动作试验。试验时先将切换阀手柄压下并保持到试验结束，将两个电磁阀从保安油系统中解除，再将电磁阀得电，电磁阀动作。试验结束后，先将所有的电磁阀失电，然后放松切换阀手柄，使电磁阀重新进入保安系统。

此试验验证两个电磁阀灵活不卡涩。注意：试验完毕后才能松开电磁阀油路切换阀手柄，否则将引起跳机!

(4)、油路遮断阀：

电液转换器的调节油到达错油门滑阀

底部之前，必须先经过一个油路遮断阀。其

原理是：当保安油失压时，油路遮断阀滑阀

下移，切断了去错油门的调节油，从而快速

关闭油动机。

(5)、危急遮断器：

当危急遮断器动作转速不符合要求时，可转动危急遮断器顶部的调整螺母进行调整。步骤如下：

先将防松销左拨3mm，再用特种板手插入调整螺母的沟槽左右拧动。调整螺母每紧1/4圈时（顺时针），动作转速增加约50rpm。每松1/4圈时（逆时针），动作转速减少约53rpm。试验进行三次，前两次脱扣转速差额不得超过0.6%额定转速。第三次动作转速和前两次平均数差额不得超过1%额定转速。

当汽轮机转子产生任一方向轴向位移时，危急遮断器体上靠近危急遮断油门挂钩处的凸肩将使挂钩脱扣，实现紧急停机。危急遮断油门挂钩与危急遮断器体的径向间隙及与两凸肩的轴向间隙，应严格调准。相应各间隙调整测量时应使主推力瓦面与推力盘贴合。

在线试验喷油嘴间隙：1～1.5mm 可调整垫片1达

到

轴向位移传感器间隙：（按传感器要求）

机械轴向位移间隙（两侧）：1±0.1mm 可调整垫片2达到

撞击子与油门挂钩间隙：0.8～1.2mm 可调整垫片3达到

(6)、主汽门：

①、主汽门动作原理如左图：

开机时，在保安油的作用下，滑阀

1右移，主汽门活塞左右腔串油通路被

关闭，同时，启动阀来油可进入油缸右腔，可使主汽门打开。保安油失压时，滑阀1左移，导致主汽门活塞上下油缸串通，在弹簧力作用下主汽门迅速关闭。

②、主汽门活动试验：

第一步，使活动试验电磁阀激励，油缸左右油腔由φ5的油路连通，在弹簧力作用下主汽门关闭10%时，φ5的油路被油缸活塞切断，主汽门停止关闭。

第二步，使电磁阀失电，主汽门恢复100%开度。

试验目的在于检验主汽门有无卡涩现象。试验频率建议为：每月一次。

2、电气保安系统：

电气保安系统由本特利SDJ仪表监测系统、电调节器的超速保护、电磁阀和ETS等组成。

(1)、SDJ仪表监测系统：

该系统由传感器与变送器组成，二次仪表由用户自备，汽轮机厂提供转速、键相、轴向位移、轴振动的传感器与变送器。

(2)、电调节器超速保护：

505调节器除了调节功能外，还具有超速保护功能。可设定超速报警、停机点。当转速超过设定值后，调节器关闭调门并将停机信号送往ETS 。

(3)、电磁阀：

本机配有两个保安电磁阀，任一电磁阀动作，都可切断保安油路。电磁阀端部有滑阀活动按钮。

(4)、ETS系统：

ETS由用户自备。

ETS监视的参数：超速、轴向位移大、振动大、润滑油压低、推力轴承瓦温高、支持轴承瓦温高。ETS还留有一定跳机信号输入接口，以备扩展或接收其它必要的跳机条件。

三、油站

油站可向汽轮机提供高压油及润滑油两种油源，采用集成式结构，所有设备都安装在一个底盘上，可整体吊运。

油站包括起动油泵、事故油泵、注油器、滤油器、冷油器、蓄能器、油箱、底盘等。

1、起动油泵：

该泵为交流电动立式离心油泵，用于机组起动时供高压油。机组起动后，当与汽轮机转子直联的主油泵出口油压大于起动油泵油压时，起动油泵可通过人工或自动关闭。

2、事故油泵

齿轮事故油泵设置为一个交流低压电动油泵和一个直流低压电动油泵。

交流低压电动油泵用于机组盘车时供润滑油。

直流低压电动油泵，用于交流电源失掉，交流电动油泵无法工作时供润滑油。

3、注油器：

油系统中设有一个高压注油器和低压注油器。高压注油器供给润滑系统用油。低压注油器供主油泵进口用油。用立式离心油泵的出口高压油作油源。

4、滤油器：