汽輪機技術精選(九篇)

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第1篇：汽輪機技術范文

[關鍵詞] 火力 汽輪機 調節(jié)系統(tǒng)

1.汽輪機的安裝標準

火電施工的中心任務是汽輪發(fā)電機組的安裝，而汽輪發(fā)電機組的核心，結構復雜，體積龐大，安裝精度高，本體施工雖絕大部分工作都是在運轉層平臺進行，環(huán)境條件較優(yōu)越，安全性較高，但在施工中還應注意，

1）對供熱機組的調節(jié)原理要進行了解，汽輪機自動保護和調節(jié)系統(tǒng)的中間再熱機組調節(jié)特點、靜態(tài)特性及基本原理進行掌握；

2）對汽輪機壽命管理、汽輪發(fā)電機組的主要零部件熱應力和振動進行了解，對葉片的動強度校核進行掌握，對汽輪機主要零部件的強度和結構進行掌握；

3）對汽輪機設備的熱力特性、工作原理、組成進行掌握；

4）對多級汽輪機及其裝置的評價指標和特點進行掌握；5）對級的熱力設計方法、性能指標以及工作原理進行掌握。

2.汽輪機的安裝范疇和注意事項

2.1 汽輪機的安裝范疇

1）新型自動化裝置和電子計算機的調整和安裝試驗、新型電氣設備安裝、新型電纜頭制作、新型母線施工、大型電氣設備干燥、吊罩檢查、大型變壓器就位、運輸?shù)确桨福?）高壓管理道安裝、油系統(tǒng)安裝、主要輔助設備安裝、發(fā)電機穿轉子，發(fā)電機定子運輸起吊、汽機安裝；3）主要輔助設備安裝、化學清洗、水壓試驗、焊接工藝、保溫和組合吊裝，鍋爐組件劃分及組合場布置等方案；4）輸卸煤系統(tǒng)施工、大型水工建筑、冷卻塔施工、煙囪施工、預應力構件施工及吊裝、煤斗施工、汽機基礎施工、主廠房框架、特殊基礎施工及土石方開挖等。

2.2 安裝汽輪機時的注意事項

在機組安裝時，應根據(jù)運行要求對軸系各轉子的支撐（既軸瓦）進行合理的調整，保證各轉子的旋轉中心與隔板、缸體等靜部件的合理相對位置，并使其組成在一定范圍內進行變化的撓度曲線。因此，安裝時應注意：1）根據(jù)機組的有關標準和結構參數(shù)、動、靜部件間隙和各靠背輪組對中等相關數(shù)據(jù)，要在安裝時對軸瓦量進行合理的調整，直到和其使用要求相符合為止；2）根據(jù)相關技術標準，在安裝過程中對汽輪機的各種動、靜部件相對位置進行合理調試，使各個部位相互吻合一致，以對研瓦和靜部件的調整等加工工作量進行最大限度的減少；3）安裝過程中，針對不同類型機組的安裝方式及結構，要對主要汽輪機組軸系的正確設置進行確保；4）安裝前要嚴格檢驗計量器具、工器具、原材料和設備，不得使用不合格者。

3.汽輪機現(xiàn)場安裝的技術性控制與原則

3.1 現(xiàn)場安裝的技術性控制

1）項目審查技術。項目部質量管理部門的質量員負責審查工地提交的復查簽證文件、技術記錄和質量檢查驗收單，且要進行簽證、評級、驗收 ；

2）工地復檢技術。對班組提交的實體質母和質量自檢技術記錄，地質檢員要進行簽證、評級、復查；

3）班組自檢技術。對設計、加工配制品、原材料和設備等質量問題，施工人員應該及時的進行匯報和處理。應在施工結束后做好記錄，進行自檢。自檢不合格不報驗，發(fā)現(xiàn)問題應立即處理，在班組長復核沒有錯誤后，交給工地的質檢員進行驗收和檢查。施工人員要對施工質量負責。

3.2 現(xiàn)場安裝原則

1）運用先進的施工技術和科學的管理方法，對機械化施工的綜合水平和機械利用率不斷的進行提高，努力推廣應用四新，對施工成本不斷進行降低，對勞動生產率進行提高；

2）以改善勞動組織，調整各項施工密度，加強綜合平衡為前提，做到連續(xù)均衡的施工，對勞動力的高峰系數(shù)努力進行降低；

3）及時的形成工程完整的投產能力，合理安排施工順序，切實抓緊時間做好施工準備，遵守基本建設程序；

4）安裝前要綜合分析項目工程的施工企業(yè)的特點、工作量、工程量、性質以及特點，對本工程施工組織設計的主要原則和指導方針進行確定。

4.汽輪機現(xiàn)場安裝的安全性評價

4.1 技術資料

主要值班員是否掌握，每臺機組是否具備如下資料：1）汽輪發(fā)電機組軸系正常起動及臨界轉速值、各軸承在運行情況下的振動值記錄（包括定速后，臨界轉速時和中速暖機時的振動數(shù)值）；2）安裝大軸晃度表測點位置的最高點在圓周方向的相位及轉子原始晃度值；3）轉子原始彎曲的最大彎曲點和最大晃度值的圓周方向的相位及軸向位置。

4.2 汽油機系統(tǒng)防火狀況的安全性評價

汽油機系統(tǒng)的防火狀況現(xiàn)場安裝的安全性評價包含：1）是否有尚未消除的爆破隱患存在于壓力油管道；2）是否尚未更換油管道法蘭使用的塑料墊或膠皮墊；3）是否對機頭下部熱體附近的油管道采取了隔熱防火措施；4）是否有漏油現(xiàn)象存在于油系統(tǒng)和軸承等。

4.3 附屬設備和重要輔機的安全性評價

附屬設備和重要輔機現(xiàn)場安裝狀況的安全性評價包含：1）是否有隱患和缺陷存在于凝結水系統(tǒng)；2）是否有隱患和缺陷存在于如水塔、冷卻水循環(huán)泵、循環(huán)泵等循環(huán)水系統(tǒng)（含空冷機組的冷卻水系統(tǒng)）；3）含驅動設備等的給水泵是否完好。

4.4 高溫高壓管道及壓力容器狀況的安全性評價

它包含閥門、疏水和給水管道、高溫高壓主汽，排污、疏水擴容器，高壓加熱器，除氧器，其它生產用壓力容器，等是否符合防爆要求。

4.5 汽輪機本體安全性的狀況評價

汽輪機本體現(xiàn)場安裝的技術安全性狀況評價包含：1）主軸承和主軸是否存在推力軸承瓦塊的溫度超限或接近限值、振動值不合格等；2）汽缸（含噴嘴室）是否有葉片存在頻率不合理或嚴重缺陷；隔板裂紋或變形；結合面對輪（含連接螺栓）、轉子（含接長軸）、大螺栓存在隱患；漏汽、變形或裂紋等。

第2篇：汽輪機技術范文

【關鍵詞】：汽封改造、布萊登汽封、接觸汽封、汽缸效率

中圖分類號：TK263.1文獻標識碼： A 文章編號：

一、汽封的作用

汽封是裝設在汽輪機動、靜部分之間，減少或防止蒸汽外泄及真空側空氣漏入的裝置。

汽輪機的軸封裝置，按部位分為端部汽封、隔板汽封、通流部分汽封。

端部軸封

轉子還必須穿出汽缸，支撐在軸承上，此處也必然要留有間隙。對于高中壓汽缸兩端，汽缸內的蒸汽壓力大于外界大氣壓力，此處將有蒸汽漏出來，降低了機組效率，并造成部分凝結水損失。低壓缸的兩端因汽缸內的蒸汽壓力低于外界的大氣壓力，在主軸穿出汽缸的間隙中，將會有空氣漏入汽缸中。由于空氣在凝汽器中不能凝結，從而降低了真空度，減小了蒸汽做功能力。

隔板軸封

在隔板內孔與主軸間。減小在隔板前后壓差作用下，蒸汽自隔板前向隔板后的泄漏。

通流軸封

在動葉刪與隔板及汽缸之間。用來減少動葉根部及頂部的徑向和軸向漏氣。

二、汽封的結構和特點

汽封的結構形式一般可分為曲徑汽封(迷宮汽封)、碳精汽封和水封三種。在現(xiàn)代汽輪機上都采用的是非接觸式的迷宮軸封和梳齒型汽封，后兩種已很少應用。

傳統(tǒng)汽封的缺點：

配合間隙不合理，運行中易卡澀

汽封材料選擇不合理，一旦和轉子發(fā)生摩擦，往往使轉子損傷

帶上負荷后，由于壓差作用，汽封喪失退讓性能

汽封齒型不好，封汽效果差

這些問題的存在，影響了機組的經(jīng)濟性，而且一旦發(fā)生動靜摩擦往往會引起大軸彎曲等事故發(fā)生，給電廠帶來損失。

三、布萊登可調式汽封結構特點

1、減小了汽封環(huán)后背弧在槽道內的軸向寬度，減輕了汽封環(huán)的銹死危害。

2、汽封環(huán)進汽側中心部分加工有進汽槽道，使蒸汽直達汽封塊后背弧。

3、在汽封塊端部加工了彈簧孔。

4、取消了傳統(tǒng)背撐彈簧片式汽封后背弧的彈簧壓片。

5、在事故狀況下，汽封能瞬時張開，可有效避免機組事故的惡性化、擴大化。

6、汽封工作間隙的減小，使轉子與汽封間阻尼隨之增加，提高了機組轉子運行的穩(wěn)定性。

7、減少內外缸夾層漏氣量，可有效減小上下缸溫差及缸體變形。

8、軸封漏氣的減少，避免了油中含水。

9、有效避免轉子與汽封的碰磨，使機組啟動平穩(wěn)順暢。

10、減少軸端漏氣增加機組出力。

11、減少級漏汽，提高級效率和整機效率。

布萊登可調汽封，可根據(jù)汽輪機啟停過程及調峰情況，設定汽封環(huán)閉合時間，或根據(jù)大修機組中，汽封磨損情況，設定不同位置汽封環(huán)關閉時間。這樣就可以使汽輪機啟停過臨界轉速，啟動溫度梯度最大時，汽封環(huán)離開汽輪機軸打開，汽封間隙最大，避免汽封與軸動靜碰磨；當汽輪機運行工況穩(wěn)定或帶一定負荷時，汽封環(huán)閉合，汽封間隙達較小值，由于汽封間隙在啟停過程中可調，汽封閉合時間隙可以在大修安裝中調整到制造廠家給定的最小值，減小了級間汽封和軸端汽封漏汽量，提高了機組運行的安全經(jīng)濟性。

布萊登可調汽封的優(yōu)點是機組啟動過程中徑向溫度梯度大，產生較大變形和轉子達到第一臨界轉速，即最易發(fā)生汽封磨碰工況時，汽封環(huán)打開，汽封間隙最大，可避免汽封與軸動靜碰磨；當汽輪機運行工況穩(wěn)定或帶一定負荷時，汽封環(huán)閉合，汽封間隙達較小值，這對于電網(wǎng)調峰范圍大，機組啟停頻繁無疑是安全可靠的。而汽封改造所獲效益大小，則取決于改造前改造后汽封調整間隙，即改造后汽封間隙越小(與改造前比較)效益越大。

四、接觸式汽封的結構及其特點

接觸式汽封采用獨特大膽的設計理念，在汽封塊中心部位嵌入與軸近似直接接觸的密封齒。這種接觸式密封，設計巧妙、結構合理、它包含動靜結合處真實運行工況下可能需要的所有功能。

①多等分功能，接觸式密封的密封齒按圓周方向等分成若干偶數(shù)等份，每一等份均能徑向后退，靈敏度高，能緊隨軸的位移做徑向退讓，因此能確保轉子有徑向擺動的情況下一直保持和軸穩(wěn)定運行；

②限位功能，精確的限位裝置，它能有效地限制密封齒的 進給量，使密封齒與轉軸之間減少磨損，并保證擋密封齒與轉軸之間永遠保持在安裝運行間隙。

③轉軸接觸部分材料，與轉軸接觸部分材料，是一種非金屬多元高效復合材料，此種材料具有耐磨、耐油、耐高溫、耐老化、耐化學腐蝕等特性，并且具有自功能。

性 能 數(shù) 據(jù)

五、應用圖片

1、300MW高壓隔板汽封改造

2、300MW高壓后軸封改造

3、300MW中壓后軸封改造

六、張電4號機大修汽封改造后相關數(shù)據(jù)對比

大唐國際張家口發(fā)電廠4號機是由東方汽輪機廠制造的N300—16.7/537/537—3 型（合缸）亞臨界、中間再熱、兩缸兩排汽、凝汽式汽輪機。該機型是東方汽輪機有限公司開發(fā)的300MW 比較早的機型，在當時的設計技術、加工等條件下，具有很多不完善的地方。張家口電廠采用了東方汽輪機有限公司的成熟的300MW 技術對4 號機組進行通流部分改造，解決機組存在的安全問題，提高機組出力，提高運行經(jīng)濟性。為了配合通流改造，對汽輪機汽封進行了布萊登改造和接觸汽封改造，改造后各項指標均達到設計標準，降低機組能耗，提高了機組效率。

1、改造后主要技術參數(shù)

型式:亞臨界中間再熱兩缸兩排汽凝汽式汽輪機

轉向：從汽輪機向電機側看去為順時針方向

額定功率： 320MW

最大功率： 334MW

額定蒸汽參數(shù)： 16.67MPa/537℃（主汽門前）

額定背壓： 5.39KPa（設計冷卻水溫 20℃）

2、汽輪機相關試驗點工況主要參數(shù)如下：

試驗熱耗分別為 8055.63kJ/kW.h 和 8137.26kJ/kW.h，經(jīng)修正后的熱耗率分別為 7961.41kJ/kW.h 和 7979.83kJ/kW.h，兩次熱耗率相差 0.23％，小于規(guī)定要求 0.25％，滿足 ASME 汽輪機性能試驗規(guī)程關于試驗結果的一致性要求，試驗結果有效。取兩次試驗平均值 7970.62kJ/kW.h 為最終熱耗結果，小于東方汽輪機有限公司熱耗保證值 7982kJ/kW.h,達到要求。

高壓缸效率兩次試驗平均值 85.89％，大于東方汽輪機有限公司高壓缸效率保證值 85％，達到要求。

中壓缸效率兩次試驗平均值 92.56％，大于東方汽輪機有限公司中壓缸效率保證值 92.4％，達到要求，并提高了0.16個百分點。

修正后低壓缸效率兩次試驗平均值 88.83％，達到東方汽輪機有限公司低壓缸效率保證值 88.1％，達到要求，并提高了0.73個百分點。

表1：300Mw機組試驗數(shù)據(jù)對比

七、改造目的

1.通過對機組的高、中壓后軸封、過橋汽封、低壓前后軸封的改造，徹底解決高、中壓軸封漏汽及低壓前后的漏空，達到節(jié)能增效的目的。

2.通過對過橋汽封的改造，有效的減少高壓前高品質蒸汽漏入夾層，而帶來的夾層溫度升高；有效的減少高品質蒸汽竄入中壓缸而帶來的高壓缸缸效降低，達到節(jié)能增效的目的。

3.通過低壓葉頂汽封的改造，提高級效率，從而提高缸效的目的。

4.改造后，機組的軸向位移、高、中壓缸脹差及高、中、低壓缸膨脹均在合格范圍內，機組運行穩(wěn)定。

5.汽封改造后，使機組煤耗下降。

八、改造后的成效

1、提高機組效率，降低了汽耗、煤耗和熱耗。

汽輪機的相對內效率（除單缸存凝機組外）可以表示為

(1)

其中，系數(shù)

D0為主蒸汽流量，kg/s，

ηri為汽輪機的指示性相對內效率或圖上相對內效率，ηri=ΔHi/ΔHt。ΔHi、ΔHt為汽輪機的有效焓降和理想焓降；

αsgt為理想(等熵)過程的軸封漏汽份額，Ysg、Ysgt為汽輪機的實際軸封漏汽與理想過程的軸封漏汽作功不足系數(shù)；

由式(1)可以發(fā)現(xiàn)，內效率其大小受到軸封或門桿漏汽量的影響，而且，不同汽缸的軸封漏汽量對相對內效率和指示性相對內效率產生不同的影響。

由于汽輪機的相對內效率ηi＝Pi/pt的計算比較復雜，而且其值還受到汽輪機門桿和軸封漏汽量及回熱抽汽量的影響，因此，其值的大小并不能真正反映汽輪機本體通流部分的好壞。因此，在電廠的實際應用中，普遍采用指示性相對內效率ηri＝ΔHi/ΔHt來表示汽輪機內部工作情況的好壞，并認為門桿和軸封漏汽量及回熱抽汽量的影響對指示性相對內效率值不產生影響。但實際上，指示性相對內效率也同樣要受到門桿和軸封漏汽量及回熱抽汽量的影響。例如，在主蒸汽流量一定時，當門桿和軸封漏汽量及回熱抽汽量變化時，必然引起汽輪機級內流量的變化，引起級尤其是最末級的相對內效率的變化，從而使汽輪機的指示性相對內效率發(fā)生變化。在主蒸汽流量一定時，當門桿和軸封漏汽量及回熱抽汽量變化時，必然引起汽輪機級內流量的變化，引起級尤其是最末級的相對內效率的變化，從而使汽輪機的指示性相對內效率發(fā)生變化，從而引起效率下降。即軸封漏汽的改善，將對機組的內效率的提高起一定的作用，從而降低了汽耗及熱耗。

2、提高機組的安全性

汽輪機轉子普遍存在一定量的動不平衡現(xiàn)象,運行中轉子有不同程度的振幅擺動,其擺動幅值除其自身質量偏心外,與汽封和軸承徑向間隙的阻尼作用大小有關,即阻尼系數(shù)Ce,

Ce=πη(nbD21D22)/(D21-D22)

其中D1---汽封內徑

D2---轉子軸徑

由此可看出阻尼系數(shù)Ce與汽封與轉子的徑向間隙(D1-D2)成反比而轉子擺動幅值A與Ce成反比(A=4F/πωCe),即當汽封間隙減小時,阻尼系數(shù)增大，轉子擺動幅值減小,從而提高了轉子運行的穩(wěn)定性。

3、提高機組的經(jīng)濟性

軸封改造后漏氣量都明顯減少，汽缸效率都顯著提高。

九、結論

從發(fā)展態(tài)勢看，汽封的型式存在逐步由單一傳統(tǒng)的非接觸式汽封向多種型式組合的新型汽封演變的趨勢。例如在隔板汽封上采用可調式汽封內置刷式汽封、末級葉片頂部采用迷宮汽封內嵌蜂窩汽封的方式，這樣設計既保證了對汽流的密封效果又在異常工況下保證機組的安全性。近年來各種不同型式的汽封在汽輪機中的應用實踐表明：不同型式的汽封各有技術優(yōu)勢，傳統(tǒng)汽封也因其固有的特點而得到廣泛的使用。選擇適用的汽封、合適的密封間隙是保證汽封安全可靠運行的前提。提高機組的經(jīng)濟性方法很多，改變汽封型式只是其中的一種有效手段，不是唯一的選擇。如何用好、改好汽封系統(tǒng)，提高機組安全性、經(jīng)濟性，是一個系統(tǒng)工程。選擇合適的汽封只是提高機組安全性、經(jīng)濟性的第一步工作，汽封系統(tǒng)設計、工藝質量控制、安裝水平、運行調整均對汽封系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟運行起著舉足輕重的作用。

參考文獻

【1】汽輪機分冊大唐國際發(fā)電股份有限公司編（中國電力出版社）.

【2】汽輪機設備檢修 中國大唐集團公司和長沙理工大學組編（中國電力出版社出版）.

【3】《王常春接觸式汽封》王常春編.

【4】布萊登汽封在300MW汽輪機上的應用研究. 褚偉著2006.04.10

第3篇：汽輪機技術范文

【關鍵詞】汽輪機；內部除濕；除濕技術

中圖分類號：TK269文獻標識碼： A

一、前言

如何做好新形勢下汽輪機內部除濕技術發(fā)展工作的措施，為汽輪機內部除濕技術發(fā)展實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供堅實的安全保障，是現(xiàn)在汽輪機除濕技術面臨的迫在眉睫、亟待解決的頭等課題。

二、汽輪機內部除濕技術的概述

在汽輪機低壓缸和核電汽輪機中，蒸汽常處于濕蒸汽兩相流動狀態(tài)，不僅會使在濕蒸汽區(qū)工作的汽輪機級效率降低，而且濕蒸汽中的水滴會導致汽輪機末幾級葉片的水蝕損壞。由于汽輪機的蒸汽進口參數(shù)已經(jīng)接近或達到飽和狀態(tài)，濕蒸汽流動引發(fā)的問題更加突出，如果不采取除濕措施，蒸汽在末級出口處的濕度將高達24%，對汽輪機運行的安全性和經(jīng)濟性帶來很大危害，因此對汽輪機的除濕方法進行研究具有十分重要的意義。

汽輪機除濕技術可分為外部除濕技術和內部除濕技術。其中，在空心靜葉上設置除濕槽，利用槽內外的壓差去除水膜，減少靜葉出氣邊水膜破裂形成的二次水滴數(shù)量，從而消除或減輕動葉水蝕，是最有效的除濕方法之一，在汽輪機中得到了廣泛的應用。然而如果除濕槽設計不當，不僅不能達到理想的除濕效果還會引起氣動效率下降。空心靜葉除濕槽的除濕效果與除濕槽開設的位置、形狀、尺寸、角度等因素有關，必須針對具體汽輪機的工作情況進行設計。本文對汽輪機低壓缸末級內的水滴運動和沉積規(guī)律進行了數(shù)值研究，并在此基礎上分析了末級空心靜葉除濕槽的幾何結構對除濕性能的影響。

三、汽輪機內部除濕技術

當前火電廠的汽輪機開始朝著大容量、高參數(shù)以及高效率的方向發(fā)展，為了達到足夠高的蒸汽熱效率，汽輪機的設計者一般都采用了超臨界的設計參數(shù)來予以實現(xiàn)，導致新蒸汽的初壓越來越高，而汽輪機末級的葉片尺寸也不斷增加，出口蒸汽的濕度也就隨著明顯增加。而蒸汽中所包含的流動的水滴在運動的過程中對汽輪機的葉片產生強大的沖擊作用，使得汽輪機的末端轉子的葉片產生較為嚴重的沖蝕作用，甚至會導致葉片發(fā)生斷裂。為了加強這種抵抗腐蝕的能力，就必須要降低汽輪機中流動蒸汽的濕度。

當前，在大部分汽輪機使用單位，主要采用的是內部除濕技術。其中，核電機組的除濕裝置一般設置在高壓與低壓氣缸之間安裝外置式的汽水分離、再熱裝置。這種外置式的除濕裝置都是通過在其流道部分設置疏水環(huán)來達到除濕的目的。而疏水環(huán)主要是設置在動靜葉之間，通過合理利用動、靜葉之間的工作蒸汽的扭轉、離心作用來將蒸汽中的水滴向外周拋開，然后再通過在動葉頂部穿過的汽封環(huán)之間的孔，徹底地將水滴排到機組外設置的冷凝器當中。這種在葉片的表面卡設除濕溝槽的方式具有結構較為簡單、加工工藝容易實現(xiàn)以及造價較低的特點，因此在汽輪機的除濕過程中得到廣泛應用。

同時，這種除濕裝置還可以將積累在汽封環(huán)之上的自由水重新進入到蒸汽通道，或者是再次沖擊汽封環(huán)之間將之有效地予以排除，最終經(jīng)過內壁之上開始的孔排到冷凝器當中。這種方式雖然可以有效地除去蒸汽流道內部存在的液態(tài)水滴，但在這個過程中也減少了流道中的部分蒸汽，也就是說這種方式降低了汽輪機的熱效率。其中，最為嚴重的就是假若在設計過程中出現(xiàn)些許誤差時，都將對汽輪機的蒸汽產生極大損失。同時，這種外置式汽水分離、再熱裝置的尺寸和重量一般都較大，造價也不夠便宜，對整個系統(tǒng)造成的壓力損失也較大。假如汽輪機組采用的是單缸設計，當前這種外置式汽水分離裝置將不能有效地加以采用。

四、除濕槽寬度對除濕效率的影響

根據(jù)總流伯努利方程以及除濕槽進出口處的壓差進行估算可知，本文幾種寬度的除濕槽能通過的液相流量都遠大于除濕槽開設區(qū)域上游的液相沉積量，因此理論上完全滿足抽吸掉除濕槽上游液相沉積量的要求。

由于除濕槽進口處的蒸汽 ---水膜兩相流動機理十分復雜，因此除濕槽的除濕效率并不是簡單地隨著除濕槽寬度的增大而增大。通過實驗研究了除濕槽角度為45。槽寬為1--4mm( 相當于本文定義的0.4--3mm) 時除濕效率的變化，認為隨著槽寬增加除濕效率先減小后增大.當抽吸壓比較時，槽寬為1--3mm時除濕效率幾乎相同，當抽吸壓比增大時除濕效率會下降，這時較寬的除濕槽才有較高的除濕效率，因此存在一個最佳抽吸壓比.此外，當葉柵出口汽流速度較低時的最大除濕效率和最佳抽吸壓比比葉柵出口速度較高時的要大一些。由于本文研究的核電汽輪機末級靜葉出口的汽流速度遠高于該實驗中的葉柵出口流速，可以推測最佳抽吸壓比會較小。數(shù)值計算得到的末級空心靜葉除濕槽的抽吸壓比，可見隨著除濕槽寬度的增大，壓力面和吸力面除濕槽的抽吸壓比都明顯增大，因此槽寬較大時不一定除濕效率會較高。綜合來看，除濕槽的寬度不能太小也不能過大，而是存在一個合適的寬度。

五、解決措施

1、控制成核。理論上，建議通過控制蒸汽在濕汽區(qū)膨脹速率，可以控制自然結核和形成的霧滴大小，當蒸汽快速膨脹時出現(xiàn)結核，威爾遜線發(fā)生在葉片流道內。由于產生的是霧汽，因此在隨后的固定表面上沉積的水滴數(shù)量是相當少的。但是，當結核發(fā)生在葉片流道間的軸向間隙時（蒸汽擴散速度很低甚至滯止的區(qū)域）相當于產生近似的霧滴，使得靜葉片上的沉積增長。

2、沖刷防護。這是最普通的方法，但屬于被動控制，能幫助減少水汽損失。通過提供局部硬化表面以減少沖蝕，或者通過材料處理，如在低壓動葉的前緣焊接司太立片。

3、增加軸向距離。增加靜葉和動葉間的軸向距離，使得水滴有更多的時間加速，以達到接近自由蒸汽的速度，減少相對沖擊速度。此方法同時減少了葉片沖蝕和機械損失。

4、空心葉片并設置除濕槽?？招撵o葉除濕即將靜葉內做成空腔，通過腔室借助抽吸，吹掃或加熱的方法將附著在靜葉表面的液膜或靜葉尾緣的大液滴去掉。以增加蒸汽的干度。同時在空心靜葉內弧和背弧上設置除濕槽。利用槽內外的壓差去除水膜，減少靜葉出汽邊水膜破裂形成的二次水滴數(shù)量，能幫助水滴加速和霧化，從而消除或減輕動葉水蝕。

5、靜葉片幾何結構。由于擴散作用，減少葉片表面面積可降低水滴沉積，而由于慣性作用，減少葉片曲率和后緣半徑也可降低水滴沉積。因此鑒于以上觀點，通過優(yōu)化葉片幾何形狀可以使水滴沉積和聚積降低，已證實可降低大的水滴的出現(xiàn)。

6、去除水汽。最重要的是在汽輪機內部重要位置設置抽汽口以去除水汽。

在動葉片離心力和地球自轉偏向力的作用下，水滴在離心作用下聚向葉片頂部，以高切向和徑向速率離開葉片。因此，水汽密度在此周圍區(qū)域增加，為去除水汽創(chuàng)造一有利條件。槽縫尺寸、形狀、幾何形狀、軸向位置、葉片高度、抽汽壓力等是影響水汽去除效率的重要參數(shù)。

六、結束語

綜上所述，本文所提到的汽輪機內部除濕技術的研究工作，希望可以對汽輪機內部除濕技術的發(fā)展提供參考價值。隨著汽輪機內部除濕技術的不斷開展， 對輪機內部除濕技術的研究工作也將成為保障汽輪機內部除濕技術措施的重要工作。

參考文獻：

[1] 徐連青. 汽輪機內部除濕技術芻議[J]. 機電信息.2012(12):132-133.

第4篇：汽輪機技術范文

在我國汽輪機故障診斷技術的研究晚于國外，但是通過后期的不斷努力對于汽輪機故障診斷的相關技術發(fā)展迅速。在我國汽輪機故障診斷由最早的從國外引入先進技術再到后期的自主研究，這個發(fā)展的過程時間較長，但是對汽輪機在今后工業(yè)發(fā)展中的使用奠定了堅實的基礎。汽輪機故障產生的原因有很多種，針對不同原因產生的故障情況采取相應的措施進行維護，這樣將汽輪機故障造成的影響降到最低，有效的節(jié)約工業(yè)運營成本對于工業(yè)今后的發(fā)展非常有利。下面本文將對汽輪機故障診斷技術進行詳細的分析。

1 國內在故障診斷系統(tǒng)設計和系統(tǒng)實現(xiàn)方面的研究

在國內較為常見的汽輪機故障診斷系統(tǒng)，主要通過對故障信息的采集，相關的信號處理工作、對于數(shù)據(jù)的分析、推測故障原因、故障情況確定這一系列的步驟進行。在我國研究汽輪機故障診斷系統(tǒng)的初期，相關的工作人員已經(jīng)研究出多種故障診斷的方法，但是診斷的效果不夠明顯，對于故障的情況不夠理想。隨著技術人員的不懈努力，制定出多種完整的故障診斷系統(tǒng)，使我國的工業(yè)得到了更好的發(fā)展，為社會的進步貢獻自己的力量。

2 汽輪機故障診斷技術的發(fā)展

2.1 信號采集與信號分析

（1）傳感器技術。目前汽輪機工作的環(huán)境較為特殊，在汽輪機故障診斷過程中容易受到周圍環(huán)境的干擾，使診斷的結果產生一定的誤差，針對此類情況，應當提高故障診斷技術的傳感器性能，對于傳感器的使用性能和可靠性進行研究，從而減少在故障診斷當中誤診和漏診的現(xiàn)象。（2）信號分析與處理。信號的分析主要針對在汽輪機故障診斷中對于振動信號的處理能力，在一般的汽輪機故障診斷系統(tǒng)當中，通常采用傅里葉變換的基本思想，傅里葉變換的思想對一般的信號頻率轉換成函數(shù)的分析模式，并且具有一定的規(guī)律，在日常的使用中對于這種頻率信號的測量結果不會產生影響，但是在故障診斷時信號的頻率會產生多種變化的情況，通常是不穩(wěn)定的，所以在故障診斷技術當中信號的診斷和分析，仍舊是目前有關機構研究的課題。

2.2 故障機理與診斷策略

（1）故障機理。故障機理是故障的內在本質和產生原因。故障機理的研究，是故障診斷中的一個非?；A而又必不可少的工作。目前對汽輪機故障機理的研究主要從故障規(guī)律、故障征兆和故障模型等方面進行。由于大部分軸系故障都在振動信號上反映出來，因此，對軸系故障的研究總是以振動信號的分析為主。（2）診斷策略和診斷方法。在汽輪機故障診斷中用到的診斷策略主要有對比診斷、邏輯診斷、統(tǒng)計診斷、模式識別、模糊診斷、人工神經(jīng)網(wǎng)絡和專家系統(tǒng)等。而目前研究比較多的是后面幾種，其中人工神經(jīng)網(wǎng)絡和專家系統(tǒng)的應用研究是這一領域的研究熱點。

2.3 汽輪故障機診斷的關鍵點

（1）溫度監(jiān)測。相關的檢測系統(tǒng)主要針對汽輪機兩種情況下的溫度進行測量，第一種是轉子支撐情況的軸承和軸瓦的溫度，主要針對汽輪機軸瓦的溫度，從而判斷冷冷卻的程度，如果冷卻的程度無法達到標準就表示會產生故障的情況越大；而第二種是汽缸金屬與汽缸壁之間的溫度差，對于溫度差的檢測是針對汽缸受熱情況分析主要憑證，溫差過大會產生汽缸內部的動靜間隙變少甚至消失，從而產生摩擦導致停機的現(xiàn)象。（2）振幅。振幅是汽輪機監(jiān)測系統(tǒng)中比較關鍵的參數(shù)，在KIT系統(tǒng)中主要檢測軸承以及轉子的振動。它是反映轉子運行狀況以及軸承自身穩(wěn)定狀況的依據(jù)。（3）熱變形。由于熱態(tài)時金屬有較大的熱變形，因此汽輪機設置了較為嚴密的滑銷系統(tǒng)以保證汽缸和軸承按照指定的方向來膨脹，以防止發(fā)生動靜碰磨。汽缸的絕對膨脹和相對膨脹（差漲數(shù)據(jù)是反映汽缸內部間隙情況的重要依據(jù)。（4）管道設計。管道設計布置不合理，汽輪機熱態(tài)運行時汽缸受到的外應力過大，造成中心走動太多，引起機組的強烈振動特別是功率大的背壓式汽輪機，進、排汽管道的布置極為重要，需用彈簧吊架的一定要用，不能省略。否則汽機在熱態(tài)中運行時受外力的牽連過大，會造成汽缸變形、中心偏移等現(xiàn)象。

3 診斷技術與應用

3.1 檢測手段

汽輪機故障診斷技術中的許多數(shù)學方法，甚至專家系統(tǒng)中的一些推理算法都達到了很高的水平，而征兆的獲取成為了一個瓶頸，其中最大的問題是檢測手段不能滿足診斷的需要，如運行中轉子表面溫度檢測、葉片動應力檢測、調節(jié)系統(tǒng)卡澀檢測、內缸螺栓斷裂檢測等，都缺乏有效的手段。

3.2 材料性能

在壽命診斷中，對材料性能的了解非常重要，因為大多數(shù)壽命評價都是以材料的性能數(shù)據(jù)為基礎的。但目前對于材料的性能，特別是對于汽輪機材料在復雜工作條件下的性能變化還缺乏了解。

3.3 復雜故障的機理

對故障機理的了解是準確診斷故障的前提。目前，對汽輪機的復雜故障，有些很難從理論上給出解釋，對其機理的了解并不清楚，比如在非穩(wěn)定熱態(tài)下軸系的彎扭復合振動問題等，這將是阻礙汽輪機故障診斷技術發(fā)展的主要障礙之一。

3.4 人工智能應用

專家系統(tǒng)作為人工智能在汽輪機故障診斷中的主要應用已經(jīng)獲得了成功，但仍有一些關鍵的人工智能應用問題需要解決，主要有知識的表達與獲取、自學習、智能辨識、信息融合等。

4 汽輪機故障診斷需要注意的問題

現(xiàn)階段我國有很多的學者以及研究人員針對汽輪機故障的診斷技術進行了深入研究，從而取得了一定的成效，在汽輪機故障診斷技術較為成熟，但是仍有許多的不足，下面針對汽輪機故障診斷技術的相關問題進行分析。

首先利用現(xiàn)階段的檢測技術對汽輪機故障產生的情況有一定的了解，在今后的汽輪機故障診斷技術研究當中，應當以出故障機理為基礎，隨著對故障機理的深入研究，為故障診斷技術確定一個明確的研究方向；其次，對于現(xiàn)階段掌握的知識的運用也是汽輪機故障診斷技術的重點問題，所以應當增加產生汽輪機故障情況的知識含量；最后，利用先進的科學技術手段對汽輪機故障產生的問題進行研究，從而得到較為完整的故障診斷技術體系。

結束語

結合以上的敘述對汽車故障診斷技術有一定的了解，在汽輪機故障診斷之前，首先對產生故障的情況進行分析，通過一定的技術手段對產生故障情況的數(shù)據(jù)進行采集和處理，通過傳感器技術、信號分析處理等技術，對于產生故障的原因進行判斷，溫度監(jiān)測、振幅、熱變形以及管道設計等都是汽輪機經(jīng)常產生故障的位置，這樣就需要在平時的工作當中加強汽輪機的維修和檢查工作避免故障的發(fā)生，在故障產生之后對汽輪機的故障的情況進行檢測利用相關的技術手段保證故障診斷的準確度，為后期的故障產生后的彌補工作做準備。

參考文獻

第5篇：汽輪機技術范文

【關鍵詞】汽輪機；缸體；裂紋；修補

0.引言

汽輪機缸體壁厚極大、缸體內外壁均為變截面和曲面設計，型線不規(guī)則，在鑄造過程中，局部位置存在應力過大、組織疏松等缺陷。運行中因熱應力變化，使得缺陷位置產生裂紋。缸體材質為珠光體類熱強鑄鋼，塑性小可焊性較差，焊接難度較大易產生裂紋。裂紋缺陷對機組的安全運行存在極大威脅，及時修復這些缺陷，對保障機組安全經(jīng)濟運行具有重要意義。

該工藝的現(xiàn)場實施難點在于采用進行嚴格的焊接工藝控制，防止焊接過程中產生熱裂紋和缸體變形。處理裂縫時制定工藝要準確，如有失誤會使裂縫擴展，情況嚴重時可導致缸體報廢。

1.缸體裂縫情況

達拉特發(fā)電廠#4機330mw汽輪機是北京汽輪機廠與法國阿爾斯通公司合作生產的機組，型號：T2A-330-30-2F-1080。大修解體時發(fā)現(xiàn)中壓內缸進汽側內壁有三條裂縫，連續(xù)長度11cm。裂縫如下圖一。

圖一 缸體裂紋狀態(tài)

為保證汽缸在以后能夠安全運行，我們準備對裂縫進行焊接處理。處理時，先在缸體內壁裂縫上開挖溝槽，打磨消除裂紋，開挖后發(fā)現(xiàn)溝槽深40mm、長110mm、寬30mm。缸壁的厚度為120mm，裂縫深度占缸壁厚度的三分之一。著色檢查，溝槽附近的金屬組織有疏松現(xiàn)象，在修復過程中這里極易產生新的裂紋，制定焊接工藝時主要防止焊道金屬在冷卻收縮時產生過大拉應力，在焊縫周圍出現(xiàn)焊接裂紋，影響汽缸使用安全。

2.缸體裂紋形成原因

因缸體材質是珠光體類熱強鑄鋼，塑性比較低，斷面收縮率Ψ小于30[1]，在大型不規(guī)則鑄件中易產生裂紋。運行過程中，汽缸溫度冷熱變化劇烈，也會促使裂紋生成，尤其在內缸內避表面更容易出現(xiàn)。

2.1缸體鑄造過程中應力形成原因

汽缸是大型鑄造部件，汽缸壁較厚[2]，如圖二，在鑄造冷卻或熱處理冷卻過程中，如冷卻速度不均勻。尤其外壁冷卻速度快于內壁冷卻速度，外壁冷卻凝固后內壁才開始冷卻收縮，在內壁層會形成極大的拉應力，嚴重時當時就會出現(xiàn)裂紋。汽缸凹陷部位產生的缺陷多數(shù)是因鑄件鑄造冷卻速度不均勻引起的，圖三是一機組內缸凹陷部位熱應力裂紋的著色圖。

圖二 汽缸壁刨面圖

圖三 汽缸凹陷部位裂紋著色圖

2.2運行中缸體裂紋形成原因

當機組蒸汽溫度發(fā)生大幅度變化時，汽缸的內外壁溫度變化也較大，汽缸表面層熱應力變化很大，因汽缸材料塑性差，在鑄造時存在應力偏大的區(qū)域就會出現(xiàn)熱疲勞裂紋。運行中，隨著表面熱應力的波動和交變，會促使裂紋擴展，逐漸形成危及設備安全的隱患。

3.焊接前的工藝選擇

焊接過程中要先將裂紋清除干凈并去除裂紋周邊有缺陷的金屬組織，防止裂紋擴展。焊接時也要防止填充金屬冷卻時將母體組織拉出裂紋。

根據(jù)缸體材質、結構，制定工藝時要注意以下環(huán)節(jié)：

（1）焊條選擇合適，法國阿爾斯通公司將中壓內缸缸體材質編號為B64J-V，相當于中國的合金鋼ZG17CrMoV5-11。這是一種綜合性能較好的珠光體類熱強鑄鋼，可在570℃以下長期工作，該鋼易產生裂紋，焊接性能較差，焊接時為了防止焊后出現(xiàn)裂紋，焊接前應預熱和焊后應回火處理，回火溫度720℃[5]。焊條選用耐熱鋼焊條R407L，該焊條用于鉻鉬類珠光體耐熱鋼[1]。；（2）裂紋修磨干凈，防止內裂紋在焊接和運行中擴展[4]；（3）焊前、焊后局部加熱，減少焊接應力；（4）中間層焊道要用小錐型氣錘全焊道敲擊除應力；（5）焊接過程中，焊道焊層盡量減少對母體的拉應力，焊道截面如圖四所示，焊道要進行多層凹型焊接且圓滑過渡，杜絕采用平直型焊道，免得在冷卻收縮時對母體產生拉裂紋。

圖四 焊道截面圖

4.焊接工藝的制定

4.1焊前準備工作

（1）焊條采用R407L，均為φ3.2。焊條在使用前，均應按照焊條使用說明進行烘干。

（2）修磨裂紋，采用砂輪或旋轉銼清除裂紋。經(jīng)著色檢查確保裂紋清除后，方可準備焊接。

（3）焊接部位局部用烤槍預熱到150-200℃，烘烤范圍以焊接部位為中心直徑200mm范圍內，保證缸體內外壁熱透，加熱均勻。

4.2焊接過程注意事項

（1）焊接采用手工電弧焊，用R407L焊條φ3.2進行施焊I=90-120A。

（2）采用小電流，多層多焊道，保證層間溫度大于200℃。注意層間清理，清渣要干凈。

（3）采用短弧焊，起落弧位置要錯開，各層間焊道垂直（寬焊道）。

（4）除底層和表層外，每焊接一道，在紅熱狀態(tài)下，對焊道進行錘擊除應力[3]。

（5）焊接高度高出母材2-4mm。

4.3焊后處理要求

（1）用烤槍在焊道表面及周邊200mm范圍內烘烤10分鐘，然后用石棉布包裹緩慢冷卻。 （下轉第161頁）

（上接第35頁）（2）打磨焊縫表面與母材圓滑過渡。

（3）焊后檢查：著色檢查，檢查標準JB/T6062-92，二級合格。

5.結論

按照上述工藝對汽缸裂縫進行焊接，焊接質量較好，沒有任何焊接缺陷，說明我們制定的汽缸焊接工藝在短裂縫上進行焊接是可行的，但這種方法沒有在裂縫較嚴重的缸體上進行焊接實驗，為防止焊接時缸體因變形或裂紋擴展而損壞，借鑒此工藝時要持審慎的態(tài)度。

【參考文獻】

[1]姜求志，王金瑞，馬士林.火力發(fā)電金屬材料手冊廠[S].北京：中國電力出版社出版，2014：6-7.

[2]席洪藻，王培基，劉恕義.汽輪機設備及運行[M].北京：水利電力出版社出版，1988：258-290.

[3]國家能源局，DL/T869-2012DL/T753-2001，火力發(fā)電廠焊接技術規(guī)程[S].北京：中國電力出版社出版，2012：4-10.

第6篇：汽輪機技術范文

【關鍵詞】汽輪機系統(tǒng)；DCS控制技術；應用

DCS控制技術又稱為分散控制系統(tǒng)或集散型控制系統(tǒng)，在熱控設備相關控制技術不斷提升的背景之下，眾多由自動化改造的熱控機組紛紛采用了DCS控制技術，相對傳統(tǒng)汽輪機的運行規(guī)程來說，該控制技術安全性相對較高，具有較強的適應性和應用能力，更利于控制和管理汽輪機的運作，該控制技術的成功運用也進一步實現(xiàn)了對生產過程中的集中管理和操作的目標，為全面促進我國工業(yè)生產水平的提高奠定了堅實的基礎。

1 DCS控制方式的設計理念

在以汽輪發(fā)電機作為載體的汽輪機系統(tǒng)中，蒸汽的溫度和壓力的要求被大幅提升。要想汽輪發(fā)電機不出現(xiàn)損壞現(xiàn)象而導致工作效率變低，就要對汽輪機做出一定程度上的控制。針對以上可能會出現(xiàn)的問題，作者提出了相應的解決方案，即在DCS控制技術中汽輪機對于燃燒可進行自我調節(jié)的系統(tǒng)設置，其主要控制作用為：（1）將壓力范圍設置好：90%～04%，蒸汽壓力便會自動控制在限定的要求范圍之內，另外，系統(tǒng)的進爐煤氣量得到有效控制，不再依賴運作人員的經(jīng)驗，都可以得到很好的自我調節(jié)。（2）對于調節(jié)控制的結果，汽輪機系統(tǒng)中有明確的提示：系統(tǒng)在經(jīng)過負荷變化時，把煙氣含氧量準確控制在2%～4%之間；當煤氣壓力低于3000Pa時，爐膛負壓的控制值精確到20～30Pa之間。這種情況下，系統(tǒng)會根據(jù)爐內測量到的含氧量對引風機和送風機進行全面自動的調節(jié)，從而確保以上信息的準確性。

汽輪機系統(tǒng)的主體結構及應用改造分析：

本次應用研究主要針對某一個工程實例進行分析，該工程控制系統(tǒng)中采用的基礎設備為美國GE公司的型號為S109FA的單軸燃氣發(fā)電機，不僅為目前最先進的發(fā)電設備，還能夠對能源進行循環(huán)利用，具有節(jié)能減排的功能。

自機組投入運行開始，就經(jīng)常發(fā)生機組跳閘事件，由于控制系統(tǒng)的不夠完善，嚴重影響了整個機組運營工作的正常進行，經(jīng)過近些年研究人員對控制技術的不斷研發(fā)和企業(yè)對新型控制技術的不斷引進，現(xiàn)有的DCS控制系統(tǒng)在作出一定的改良之后，其性能也有了較大提升。

（1）在執(zhí)行機構優(yōu)化前，機組的低壓給水調門主要使用氣開式執(zhí)行機構，在實際工作狀態(tài)中，閥門控制器進水受潮或者失電以及丟失儀用氣源，給水調門關閉，但是又因為低壓給水調門處于爐頂30米處，難以迅速恢復儀用氣源，因此低壓汽包水位容易出現(xiàn)跳閘，以防出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，就要將執(zhí)行機構改成氣關式機構，這種機構的好處在于當儀用氣源完全失去時，給水調門會自動打開，這時，工作人員就可以機組的儀用氣源進行調理和對低壓氣泡水位進行手動調整，一方面保證機組出現(xiàn)錯誤次數(shù)減少，另一方面也為故障處理提供了充足的時間。

（2）機組的供氣管道的控制方式在改進前都是利用常閉式觸點控制，該控制方法經(jīng)常因為電磁閥失電導致閥門關閉，從而無法給機組供應燃料，為解決這一問題，相關部門將閥門控制模式改為了閥門氣管路開關互換模式，原本為輸出卡件繼電器改成了DCS常開觸點，以保證機組在運行途中信號能夠正常接收，一方面延長了電磁閥的使用時間，方面也大大提高了機組運行的可靠性和安全性。

2 關于汽輪機系統(tǒng)的控制裝置

2.1 集散型控制技術（見圖1）

圖1 DCS系統(tǒng)中電機控制原理圖

（1）由于要保證系統(tǒng)的安全性和可靠性，DCS的I/O模塊對供電裝置有明確的要求，必須全部采用DC24V對其進行供電，另外安全起見，I/O模塊的每個通道必須要經(jīng)過繼電裝置的隔離，確認隔離成功之后，才能控制電磁閥等受控制的設備，以保證系統(tǒng)工作順利開展。

（2）按照電熱拔插的設計要求，各個模塊會相對應安裝SM電熱插板上，電熱插拔底板的型號為6ES7195-7HB00-0XA0，安裝人員也必須記清楚，不能將其與其他型號混淆，后續(xù)工作中也會隨時更換模塊，而以上工作的順利進行是保證在更換模塊時不影響到其余模塊正常工作的條件。

（3）因I/O模塊的特殊性，對于其每個通道的隔離采用了特有的光電隔離，為確保工作的完整性，工作人員在工作過程中要時刻警醒自己，以免作業(yè)途中出現(xiàn)誤差。

（4）有較強的報警裝置，保證每個故障都能被正確檢測并上報至人機界面，這里要注意檢測的是每個AI信號的開路或者短路故障。只有每一個微小故障被檢測并加以修正，系統(tǒng)的后續(xù)工作才能更好的進行。

（5）系統(tǒng)不僅要對熱電阻進行信號的輸送，正確連接四線制也十分的關鍵，模板能夠利用IC-以及IC+產生的恒定電流用來彌補測量電纜中存在的電壓降，以達到系統(tǒng)正常運轉的目標。

2.2 配電控制系統(tǒng)

作者從以下三個方面展開分析：

（1）想要確保計算機的硬盤或其他軟件不出現(xiàn)損壞，電磁閥和監(jiān)控儀表的維護與運行是必須重視的環(huán)節(jié)，這就決定了控制回路的電源高要求，必須要采用時間延長的UPS供電系統(tǒng)對其進行供電，以保證工作過程中不出現(xiàn)停電等現(xiàn)象。

（2）為確保工作的順利開展，將機器短路故障控制到最小范圍內，就要嚴格按照子系統(tǒng)進行小型空氣開關設置和熔斷器設置，這樣，控制回路的電源才有可能不出現(xiàn)短路故障的現(xiàn)象，防患于未然，這樣的配電系統(tǒng)的安裝對整個系統(tǒng)來說十分有必要，因其自動性的特點，不僅減少了工作人員在查找短路故障上浪費的時間，又直接將短路故障帶來的損失最小化，而對于生產的安全性來說，也是必不可少的配置。

3 結束語

隨著機械產業(yè)的飛速發(fā)展，間接帶動了DCS控制技術邁出新的步伐，為了確保生產工作與系統(tǒng)控制技術更加緊密的結合，DCS控制技術的成功運用也實現(xiàn)了汽輪機系統(tǒng)更完善化的目標。正因為DCS控制系統(tǒng)在工業(yè)安全生產中所占的地位之重，也決定了研究人員一致的研究方向。今后在不斷探索控制技術的同時，還要著重研究新技術的開發(fā)和運用，并且要結合市場當下的情況制定與系統(tǒng)相適應的方案，以提高DCS控制系統(tǒng)為目標，針對系統(tǒng)安全性與經(jīng)濟性做出更深一步的探討，也為工業(yè)控制系統(tǒng)的長遠發(fā)展提供更加優(yōu)質的環(huán)境和契機。

參考文獻：

[1]高宇斌.試析汽輪機系統(tǒng)中DCS控制技術的應用[J].科技致富向導,2012(17).

[2]梁秀臣.淺析汽輪機系統(tǒng)中DCS控制技術的應用[J].科技與企業(yè),2014(04).

[3]張磊.DCS控制技術的研究進展[J].科技風,2011(23).

[4]周.DCS控制系統(tǒng)及工業(yè)控制技術研究[J].機電信息,2012(06).

[5]王燕芳,宋輝.DCS的發(fā)展對未來工業(yè)控制技術的影響[J].微計算機信息,2006(25).

第7篇：汽輪機技術范文

關鍵詞：汽輪機；輔機；運行優(yōu)化；節(jié)能技術

中圖分類號：U664.113文獻標識碼：A 文章編號：

0 引言

在現(xiàn)有機組設備的基礎上,通過調整運行方式來提高設備的出力、降低廠用電率是公司追求的目標。受長期以來重主機輕輔機思潮的影響,汽輪機主設備的設計、制造和運行已經(jīng)達到了較好水平,而輔機設備則普遍存在設計配套裕量過大,導致實際運行中的效率和出力達不到設計水平，白白消耗了過多的能量。對輔機的運行方式優(yōu)化進行調整，能有效地減少設計配套過程中造成的裕量損失，提高設備的運行效率和出力，同時避免了設備的改造，是一項投資少見效快的工作。在此形勢下，本文系統(tǒng)地敘述了汽輪發(fā)電機組汽輪機側主要輔機如循環(huán)水泵、抽氣設備、凝結水泵、給水泵、加熱器運行方式優(yōu)化調整和節(jié)能技術的原理和方法。

1循環(huán)水泵運行方式的優(yōu)化

在機組負荷和冷卻水溫一定的條件下,凝汽器壓力(機組背壓)隨循環(huán)水流量的改變而改變,而循環(huán)水流量的變化直接影響到循環(huán)水泵的功耗。循環(huán)水流量增加,機組背壓減小,機組出力增加,但循環(huán)水泵的功耗也同時增加,當循環(huán)水流量增加太多時,因循環(huán)水泵的功耗增加而將機組出力的增加值抵消。因此,當循環(huán)水流量增加后導致的機組出力增加值與循環(huán)水泵耗功增加值的差為最大時的凝汽器運行壓力即為機組最佳運行背壓,此時的循環(huán)水泵運行方式就是最佳方式。宏晟電熱生產二作業(yè)區(qū)2臺125MW機組共設置4臺循環(huán)水泵，正常運行時一臺運行一臺備用。

正常運行時循環(huán)水量固定不變，夏季運行時由于循環(huán)水溫度較高導致凝汽器背壓升高，機組出力降低。優(yōu)化方法：2臺125MW機組循環(huán)水系統(tǒng)一般采用母管制系統(tǒng),四臺循環(huán)泵共同向母管供水。各循環(huán)水泵前后有進出口水閥,各泵之間有聯(lián)絡閥連接。正常運行時,三臺泵運行,一臺泵備用。由于循環(huán)水量增加，使凝汽器背壓降低，從而提高機組出力。

一般汽輪機運行時,排汽量由外界負荷決定,不可調節(jié),所以控制冷卻水溫升的主要手段就是改變冷卻水量。冷卻水量主要由循環(huán)水泵的容量和運行臺數(shù)決定。冷卻水量增加,排汽壓力降低,則汽輪機發(fā)出功率增加。對于一臺結構已定的汽輪機,蒸汽在末級存在極限膨脹壓力。若排汽壓力低于該值,則蒸汽的部分膨脹只能發(fā)生在動葉之后,產生膨脹不足損失,汽輪機功率不再增加,反而還因凝結水溫降低、最末級回熱抽汽量增加而使機組功率減小。而且,此時需要大大增加循環(huán)水量,循環(huán)水泵功耗增加,經(jīng)濟性下降。運行中,機組要盡量保持在凝汽器的最佳真空下工作,即提高真空后所增加的汽輪機功率與為提高真空使循環(huán)水泵多消耗的廠用電之差達到最大時的真空值。

2 抽氣設備運行方式優(yōu)化

抽氣設備的任務是在汽輪機啟動時建立真空以及在運行中把漏入凝汽器的空氣和其他不凝結氣體抽出，并維持一定的真空度。抽氣設備的工作狀態(tài)對保證和維持凝汽器真空度具有重要的作用。宏晟電熱生產二作業(yè)區(qū)125MW機組采用射水抽氣器。影響其工作特性的主要因素有：工作介質—水的溫度。

一般地說，工作水溫愈低，其抽吸能力愈大，建立的真空愈高；反之工作水溫高，其抽吸能力就小。水的飽和溫度同壓力是一一對應的，根據(jù)水的溫度可以查到抽氣器能達到的最低抽吸壓力。夏季嘉峪關地區(qū)平均環(huán)境溫度為33度，工作水溫度較高，影響射水抽氣器抽氣效果。優(yōu)化方法：采取增大補水溢流來降低工作水溫度。提高抽氣器抽吸能力。

3 凝結水系統(tǒng)運行優(yōu)化和凝結水泵節(jié)能改造

機組的凝結水系統(tǒng)存在的主要問題是凝結水泵的經(jīng)濟出力點和凝結水系統(tǒng)的流量和揚程偏大。機組運行時，凝結水泵在小流量高揚程點工作，凝結水調整門開度很小，凝結水系統(tǒng)阻力增大，造成電能浪費和凝結水經(jīng)處理設備工作壓力升高，即不節(jié)能也不安全。

凝結水系統(tǒng)運行方式優(yōu)化的思路是：改變凝結水泵定速運行為變速運行，凝結水調整門全開，只改變水泵轉速而不改變管路阻力，當水泵轉速降低時，其揚程與流量曲線下移，即水泵流量減小，揚程降低水泵的效率基本不變，始終工作在最高效率點附近。主要措施是采用變頻調速，由泵的相似理論可知，泵的流量與轉速成正比，揚程與轉速的平方成正比，而功率與轉速的立方成正比，因此采用改變轉速來改變水泵運行工況點，無疑是節(jié)約電能的最佳方法。

4給水泵運行方式優(yōu)化

給水泵是電廠耗電量最大的輔機，其耗電量直接影響機組運行經(jīng)濟性。在機組負荷一定時，給水泵的功耗與主汽壓力有關，主汽壓力下降則給水泵功耗減小。一般給水泵和給水系統(tǒng)配套設計時留有一定的裕量，機組定壓運行時，給水流量通過給水調節(jié)閥節(jié)流調節(jié)。給水泵運行方式優(yōu)化的思路是在汽輪機滑壓運行方式下，盡量開大給水調節(jié)閥開度，給水泵自動調節(jié)轉速來適應給水系統(tǒng)的阻力和流量要求，此舉既能消除給水調節(jié)節(jié)流損失，同時主蒸汽壓力下降減小了給水泵的功耗。

5加熱器運行方式優(yōu)化

加熱器運行方式優(yōu)化調整即在保證機組安全運行的前提下對加熱器水位進行調整，以得到加熱器水水端差、給水端差和給水溫升等與水位的關系，從而求出機組運行時加熱器端差和疏水端差最小時的最佳水位。從而對DCS中的水位控制設定值進行修改，直到運行人員進行運行監(jiān)督和調整。

6結論

通過汽輪機主要輔機的運行方式優(yōu)化調整，可以提高輔機設備的運行效率和出力。降低廠用電率，提高機組出力。運行方式優(yōu)化基本不改變原有設備和系統(tǒng)，對提高機組出力有積極作用。

7參考文獻

第8篇：汽輪機技術范文

關鍵詞：電廠；汽輪機；節(jié)能技術；節(jié)能改造

中圖分類號：TK223

文獻標識碼：A

文章編號：1009-2374(2009)14-0059-02

某電廠3號汽輪機由上海重型電機廠生產，型號為N100～90/535。機組于1985年10月投產由于機組設計技術落后及設備老化，致使機組經(jīng)濟性、可靠性較差。該機組設計熱耗率9254.1kJ/(kW?h)，而實際熱耗率已達9658.1kJ/(kW?h)。對此，采用北京重型電機廠的成熟改造技術對3號汽輪機進行改造，2005年11月26日改造竣工。機組投運后進行了改造后性能鑒定試驗，試驗參照《汽輪機性能試驗規(guī)程1996》的有關規(guī)定執(zhí)行。

一、改造前的經(jīng)濟性分析和機組存在的問題

在100Mw負荷下的汽輪機組內效率設計值為86.1％，試驗值為81.2％，經(jīng)分析認為通流部分效率低的主要原因是：

1.通流子午面不光滑，加工粗糙，通流損失加大；

2.葉片型線是前蘇聯(lián)20世紀四五十年代的老型線，空氣動力學性能差，葉型損失較大；

3.級間焓降分配欠合理，級效率低；

4.動葉上下密封不好，間隙過大，造成級的漏汽流量增大；

5.部分級動葉頂部無圍帶或有拉筋，增加了蒸汽泄漏損失和流動損失。

二、改造目標

1.全部動靜葉片采用全三維設計技術進行流道優(yōu)化分析，采用數(shù)控工藝和設備進行加工，保證葉片的型線和氣動性能符合設計要求，以提高機組出力和效率。

2.取消高壓汽缸法蘭螺栓加熱裝置，采用加厚窄法蘭，既簡化結構，又使機組起動時操作方便，充分適應調峰運行。前軸承座定中心凸肩由固定式改為可調整式結構。

3.高壓導汽管以及各抽汽口的位置基本不變，原來的回熱系統(tǒng)不變。

4.前軸承箱、軸承座安裝位置以及汽缸與前后軸承座的聯(lián)接方式不變。

5.機組的原有基礎不動，制造廠提供改造后的動靜負荷分配圖。

6.改造后的機組額定功率110MW，最大連續(xù)功率113MW。

三、改造方案及其實施

(一)高壓缸通流部分

1.轉子由1個單列調節(jié)級和15個壓力級(原設計為1個雙列調節(jié)級和14個壓力級)組成。改造后設計工況效率達到70％以上。動、靜葉型采用新型高效葉型，光滑子午通道。第2級至13級為等根徑，抬高根徑至d 1000ram，第14級至第16級的動葉根徑分別為d 1040mm、d 1080mm和d 1150mm。所有動葉片均采用整體圍帶，提高了葉片的動強度。

為了適當放寬機組起動過程中對差脹的要求，并能適應快速起動，增大高壓隔板汽封軸向間隙值：第1級至第11級由原(1.0～1.5)mm放大到(2.0～2.5)mm；第12級至第19級由原(2.0～4.1)mn放大到(2.5～5.0)ram。

2.采用焊接隔板，隔板靜葉取消了原有的加強筋，全部采用寬、窄葉片組合的分流葉柵結構。為了使整個流道光順，末3級隔板頂部采用斜通道。

3.高壓軸封和部分隔板汽封由彈簧片汽封改為自調整汽封(布萊登汽封)，其可有效地避免大軸與汽封碰磨，保證機組安全起停；減少檢修工作量，節(jié)省檢修費用；能維持較小的汽封徑向間隙減少漏汽，達到長期保持機組正常運行時的安全性和經(jīng)濟性。高、低壓缸共51道汽封改為自調整汽封。為了適應快速起動需要，汽封軸向間隙全部增大(1.0～1.5)mm。低壓缸軸封、隔板汽封間隙不變。改造后的各汽封間隙值參照制造廠要求值進行控制，見表1：

(二)低壓缸通流部分

采用200MW機組的低壓缸優(yōu)化改造方案，全部采用焊接鋼隔板，并提高根徑；低壓轉子前4級動葉片均沒有拉筋，全部采用整體圍帶；葉頂各加裝4道迷宮式汽封片，以減少動葉頂部的漏汽損失。末級動葉采用高強度的動葉材料，提高疲勞強度和耐水蝕性能。

(三)更換部件

1.高壓缸，高壓噴嘴組；

2.高壓轉子(整鍛轉子)和葉片、低壓轉子及其葉輪和葉片；

3.高壓前軸封套及前軸封，高壓后軸封套及后軸封和高壓隔板汽封(全部采用自調整汽封)，低壓缸前后軸封套及前后軸封，低壓隔板汽封(采用自調整汽封)；

4.高壓隔板套及高壓隔板、低壓隔板；

5.高壓缸滑銷系統(tǒng)各銷子。

(四)軸承

3號機組在以往運行中存在油膜振蕩。1號～49軸承運行中曾磨損過，大修中對其部分軸承進行過處理，但未能從根本上解決問題。本次改造，將1號～4號軸承由三油楔軸承更換為橢圓軸承。運行結果表明，該機組油膜振蕩基本消除，而且未增加油系統(tǒng)的負擔，穩(wěn)定性明顯改善，至今運行情況良好。

(五)調節(jié)系統(tǒng)改造

該機組原有調節(jié)系統(tǒng)為機械液壓式，工作介質為透平油，采用凸輪配汽執(zhí)行機構的噴嘴調節(jié)方式對汽輪機進行轉速控制和負荷調節(jié)。改造后采用DEH(數(shù)字電液調節(jié))系統(tǒng)，可進行轉速控制、負荷控制、主蒸汽壓力調節(jié)、機爐協(xié)調控制系統(tǒng)(CCS)、數(shù)據(jù)采集、運行參數(shù)的顯示報警和制表記錄、超速保護(瞬間甩負荷快控(CVI)、超速控制(OPC)、(超速試驗)。改造完成后，機組的控制及自動化水平得以很大地提高，系統(tǒng)的運行租維護十分方便。

四、改后熱力性能試驗及改造效果

3號機組熱力性能試驗結果見表2：

1.汽輪機沖轉至臨界轉速為2060r/min時軸承最大振動為0.045mm。轉速至3000r/min帶負荷時，1號～4號軸承振動分別為0.009mm、0.013mm、0.0021mm、0.0022mm?？蓭ь~定負荷110MW長期運行。1號～3號軸瓦及推力瓦油溫正常，軸向位移、總膨脹、脹差均正常。

2.汽封改造后，高，低壓缸各軸封的漏汽量有了顯著減少。也減少了汽缸內蒸汽的內漏損失。

3.3號汽輪機改造后，運行性能比原來有很大提高，起動速度大大加快。取消汽缸加熱裝置后，操作較簡便。

4.改進后，機組在(90～110)MW間改變負荷能夠穩(wěn)定運行，無負荷波動和飄移現(xiàn)象。

5.為全面提高機組的可靠性、經(jīng)濟性和自動化控制水平，對3號汽輪機組進行通流部分改造的同時，合理進行了調節(jié)系統(tǒng)電調改造和控制系統(tǒng)改造。改造后機組整體性能有了大幅度提高。

6.汽輪機內效率達到了90.29/5，熱耗率降低了453.6kJ/(kW?h)。改造后機組在原額定進汽量不變的情況下，出力增加10MW。見表3：

7.汽耗率由改造前的日平均約3.70kg/(kW?h)下降到改造后的日平均約3.55kg/(kW?h)，降低約4％。

8.3號汽輪機改造后機組煤耗率降低10g/(kW.h)。按年發(fā)電6500h計算，年節(jié)約標準煤7150t，可節(jié)約發(fā)電成本114.4萬元。

五、結語

第9篇：汽輪機技術范文

關鍵詞：1 000 MW汽輪機;精細化檢修;汽缸;聯(lián)軸器

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）35-0007-01

在社會各行業(yè)領域對于用電需求持續(xù)增長的背景之下，火電機組普遍經(jīng)歷了較長周期的運行。在社會發(fā)展的過程當中，如何使電力生產供給更加的穩(wěn)定與持續(xù)，這一點是至關重要的。為了能夠使機組，特別是大容量機組的運行更加的長效、安全與穩(wěn)定，就需要重視對這部分大容量汽輪機組的檢修管理。以1 000 MW汽輪機為例，相關工作人員需要通過在檢修管理中引入精細化理念的方式，制定更加合理的檢修方案，改善檢修工藝，保障檢修質量。本文從這一角度入手，圍繞1 000 MW汽輪機精細化檢修技術的構建這一中心問題展開分析與探討。

1 中壓缸冷卻管拆裝技術分析

對于1 000 MW汽輪機而言，中壓缸大多利用高壓6級后蒸汽以及部分新蒸汽在混合均勻后實現(xiàn)對中壓轉子高溫段輪面、輪轂的冷卻工作，以達到降低汽輪機在持續(xù)運行狀態(tài)下，第一級葉片槽底熱應力水平的目的?；趯@一因素的考慮，通過中壓外缸、中壓內缸、到中壓第一級連接短管。期間，為了避免短管密封環(huán)出現(xiàn)密封性能失效的問題，多采取的操作模式為短管與密封環(huán)的過盈配合。在對汽輪機機組進行安裝的過程當中，主要使用冷卻裝配法對汽輪機組進行安裝。受到這一因素影響，在汽輪機機組檢修過程當中，短管受裝配緊力以及運行期間氧化層因素的影響，在短管的選擇上占用廠家預留的檢修工藝孔，進而有可能導致檢修工藝孔發(fā)生外觀上的變形問題，嚴重時可能出現(xiàn)橢圓性狀的改變，檢修時間以及檢修資源被大量浪費。

針對此問題，建議采取的措施為：在汽輪機檢修過程當中結合機組實際運行特點，設計錐度脹套取出器，準備材料包括液氮、墊板、以及千斤頂在內。首先將液氮噴入短管內部進行冷卻處理，然后將錐度脹套取出器安裝于短管內部，頂板位置放置液壓千斤頂，緩慢、勻速拉出短管。一方面能夠合理控制短管的取出時間，另一方面能夠使短管的完整性得到可靠保障。

2 汽缸開缸技術分析

對于常見的1 000 MW汽輪機而言，無論是高壓外缸還是中壓外缸，均增設了相應的滲透液裝置。在滲透液裝置作用之下，實現(xiàn)對機組內缸隔板套與外缸止口間隙氧化層的全面滲透。常規(guī)意義上，在對1 000 MW汽輪機進行檢修的過程當中所采取的汽缸開缸方法為：在檢修前2～3 d，預先將螺栓松動劑加入滲透液裝置內部，使其能夠預先充分滲透，該措施的落實能夠使之口位置的軸線密封面損毀問題得到有效的控制。但需要特別注意的一點是，受到一拖四液壓千斤頂工具的影響，當前多采取的開缸工具為一拖四液壓千斤頂工具。結合實踐工作經(jīng)驗來看，在頂缸狀態(tài)下，油壓處于均衡狀態(tài)，而在開缸過程當中，受到氣缸某一角度止口卡澀因素的影響，導致該區(qū)域所承受的液壓千斤頂作用力明顯低于其他三個區(qū)域的作用力，止口卡澀位置常會出現(xiàn)無法頂起的現(xiàn)象，嚴重時會導致汽缸整體傾斜，并造成止口軸向密封面性能受損。為解決這一問題，改一拖四液壓千斤頂為一拖一液壓千斤頂，機組開缸過程當中，對汽缸前后高度偏差的控制標準為±5.0 mm。同時，在汽缸四個角度止口沒有完全脫開前，液壓千斤頂需要按照5.0 mm的間隔進行頂開處理，直至止口達到完全脫開狀態(tài)，同時避免軸向密封面發(fā)生質量損壞的問題。

3 聯(lián)軸器檢修技術分析

聯(lián)軸器作為整個1 000 MW汽輪機檢修過程當中最為關鍵的構成要素之一，如何優(yōu)化聯(lián)軸器的檢修工藝已成為1 000 MW汽輪機檢修技術構建中最為關鍵的問題。結合實踐工作經(jīng)驗來看，認為1 000 MW汽輪機檢修期間聯(lián)軸器所涉及到的相關技術包括螺栓拆卸、兩半聯(lián)軸器分離、以及聯(lián)軸器連接這三個方面的問題。

3.1 聯(lián)軸器螺栓拆卸技術分析

在對聯(lián)軸器螺栓進行拆卸處理之前，首先需要對聯(lián)軸器的同心度指標進行測量，根據(jù)測定振值水平繪制矢量圖。配合對以往汽輪機組檢修數(shù)據(jù)的分析與對比，了解在汽輪機組停機前的軸系振動情況。聯(lián)軸器螺栓使用液壓扳手完成拆卸，期間螺栓孔與螺栓螺桿之間的配合間隙控制在0.01～0.03 mm范圍內。在完成對單個螺母部件的拆卸工作以后，需要對螺栓抽出的可行性進行試驗。若螺母無法輕松的抽出，則需要暫時將其放置于落孔內，在完全松卸后再進行抽出工作。還需要特別注意的一點是：在聯(lián)軸器螺栓拆卸工作進行1/2，螺母拆卸工作進行3/4后，需要將聯(lián)軸器螺栓導向推銷在水平對稱180.0 °狀態(tài)下裝入到位，完成此項工作后繼續(xù)進行螺栓拆卸工作。

3.2 兩半聯(lián)軸器分離技術分析

在此環(huán)節(jié)工作過程當中所采取的主要檢修技術為：首先從低發(fā)聯(lián)軸器開始進行分離，按照低聯(lián)軸器中低聯(lián)軸器高中聯(lián)軸器。在這一過程當中有以下幾個方面的問題需要加以特別注意：首先，在完成對低發(fā)聯(lián)軸器螺栓拆卸工作以后，需要在聯(lián)軸器180 °方向裝設11/4’’頂絲，準備與之相配合的棘輪扳手。在滿足頂軸油系統(tǒng)條件的情況下對聯(lián)軸器進行分離;其次，若出現(xiàn)聯(lián)軸器分離困難的問題，需要首先對轉子軸系進行盤動處理，在軸瓦軸徑上均勻涂抹專用發(fā)動機止燃修復劑，將聯(lián)軸器螺栓孔與盤車連接銷裝設好，軸系轉子盤動兩周，后續(xù)進行頂絲緊固工作。在頂絲受力較大的情況下進行轉子盤動，此項動作循環(huán)應用，以達到分離兩半聯(lián)軸器的目的。

3.3 聯(lián)軸器連接技術分析

與兩半聯(lián)軸器分離相反的是，在對聯(lián)軸器進行連接的過程當中，首先需要從高中聯(lián)軸器開展，按照高中聯(lián)軸器中低聯(lián)軸器低聯(lián)軸器的步驟進行連接。連接期間優(yōu)選矢量合成方法，其目的在于控制對輪位置的不平衡問題。在對螺栓進行緊對的過程中，需要注意的是：緊對的順序以及緊張力施加的不同都會對輪產生晃動或變化，故需要特別注意期間的工序管理工作，對本對輪與上次安裝時的晃動度角度相比較，制訂合理的螺栓緊固順序，可分為連接后自由狀態(tài)晃動測量、緊50%伸長量、緊聯(lián)軸器螺栓100%伸長量三階段進行緊固。

4 結 語

以上詳細探討了在1 000 MW汽輪機檢修過程當中，包括中壓缸冷卻管拆裝、汽缸開缸、以及聯(lián)軸器檢修這三個方面的工作內容。針對常規(guī)工作中，檢修質量低下的問題，對檢修技術以及檢修工藝進行了精細化處理，能夠使檢修質量得到進一步的提升，合理控制檢修工期，最大限度地確保1 000 MW汽輪機機組整體運行質量達到理想狀態(tài)。

參考文獻：

[1] 肖光宇，夏隆生，程君，等.7EH-11汽輪機螺栓損傷分析及檢修[J].石 油化工設備，2010，（Z1）.

[2] 楊文輝.論熱電力建設中汽輪機故障及其檢修[J].中國科技縱橫，