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1、中船重工重庆三硕工业汽轮机有限公司N1.1-0.45/147.9/0.033汽轮机培训教材编写：李 伟审核：屈建辉批准：刘殊一中船重工重庆三硕工业汽轮机有限公司目 录前言11 型号说明22工作原理23 结构特点33.1 配汽机构43.2转子部分43.3 静子部分53.4 部套装配技术要求74汽轮机维护检修规程134.1总则134.2 汽轮机本体的拆卸154.3 检验和维修164.4 其它设备的检修184.5 汽轮机的重新装配194.6部件功能检验194.7 检修情况试验195开停车安全注意事项205.1 汽轮机开车步骤205.2 汽轮机停车步骤216常见故障与处理222前言 正确安装，按章操作
2、和精心维护是汽轮机能够可靠、稳定、高效、长期运行所必不可少的条件。为此，此教材对汽轮机主要部件的功能、结构及汽轮机安装调试，运行维护中应遵循规程作了介绍和说明。在投运之前，阅读此资料对熟悉设备的性能、特点是有裨益的。 此教材包括型号说明、工作原理、结构特点、检修步骤、零部件装配的技术要求、开停车安全注意事项、事故分析及处理方法。1 型号说明我公司主要生产的汽轮机主要参数如下：进气压力：0.3MPa14MPa；进汽温度：饱和蒸汽550；排气压力：0.008MPa8MPa；转速范围：80016000rpm；功率：50MW 。主要有4个基型：N、B、CB、CN 。分别代表凝汽式汽轮机、背压式汽轮机、
3、抽汽背压式汽轮机、抽汽凝汽式汽轮机。南化项目汽轮机型号为：N1.1-0.45/0.033/饱和。其中：N凝汽式汽轮机1.1汽轮机功率为1.1MW0.45进气压力0.033排气压力N1.0-0.45/0.033/饱和型汽轮机，为单缸，低压冲动冷凝式汽轮机，输出能力为1000千瓦，其优点是成套性强，不仅体积小、重量轻、运输方便，而且结构简单，安全性高，安装操作维修拆卸方便。汽轮机正常工况下的汽耗保证值允许误差为-2+2%；汽轮机的噪音在距离机器1m处应小于85dB（A）;汽轮机调节精度达到NEMA SM23 D级标准。汽轮机转子是刚性的，监界转速为5989转/分，恒定按4500转/分运行。由齿轮减
4、速装置减速为730转/分。汽轮机本体，为快装式单层布置，汽轮机、减速机及离合器在同一个底座上，循环水泵位于单独公共底座上。汽轮机总长2590毫米，可以装于跨度为10米的汽轮机房内。2工作原理蒸汽轮机是一个利用蒸汽做功的旋转动力机械，它可以将蒸汽的热能转换为汽轮机轴的回转机械能。而完成能量转换的主要部件是静叶和动叶。在汽轮机中，（如图2-1）蒸汽在喷嘴（静叶）中发生膨胀，因而蒸汽压力、温度都降低，但速度增加，蒸汽的热能转变为动能。然后蒸汽汽流从喷嘴流出，以高速度喷射到叶片上，高速汽流流经动叶片组时，由于汽流方向发生改变，产生了对动叶的冲动力，推动叶轮旋转做功，叶轮带动汽轮机主轴转动，从而完成了蒸
5、汽的热能到主轴旋转动能的转变。图2-1因为蒸汽是从进口膨胀到出口的，所以要求静叶和动叶逐级加长。故通流部分尺寸在径向是逐渐增大的。同时，由于动静叶之间保持着高速的相对运动，汽轮机通流部分的静止部件与运动部件之间就必须留有一定的间隙，以免动静叶之间发生摩擦碰撞。此间隙对于汽轮机的安全可靠运行是有利的，但却带来了漏气损失，使得汽轮机的效率有所降低。在整个过程中汽缸将蒸汽和大气分开，为蒸汽提供了做功环境。3 结构特点：汽轮机本体主要有以下部分组成：（1） 配汽机构：包括速关阀、主蒸汽导管、调节阀；（2） 转子部分：主轴、叶轮、动叶；（3） 静子部分：汽缸、喷嘴、隔板、轴封和轴承。3.1 配汽机构：3
6、.1.1 速关阀（主汽阀）： 速关阀（主汽阀）主要起保护作用，当转速过高、油温过高、油压过低以及振动过大时，传感器信号会指挥速关阀工作；另一方面，当转速过高时且电子脱扣失效时，机械脱扣将会使速关阀工作脱扣。3.1.2 调节阀： 调节阀为提板阀，提板阀的开合度是通过杠杆直接接受油动机的控制，而油动机则是通过电液转换器接受传感器的转速信号。 调节阀有五个阀头，通过五个阀头在开启顺序以及开合度上的配合，使得杠杆的受力相对均匀、平稳。3.2转子部分：南化的转子设计为整锻转子（如图3-1），这种转子的主要优点是：叶轮和主轴做成一体，工作时不会发生叶轮松动现象，并且能够通过机床保证叶轮之间的相对尺寸，为良
7、好的通流间隙提供了基础。装配零件少，省去了叶轮的安装工作，结构紧凑，轴向长度相应缩短。转子刚性好，临界转速高，保证在工作时不会发生共振。其主要缺汽是：锻件尺寸大，要求大型的锻造设备，技术要求高，质量检验比较复杂，在加工制造过程中，如果某道工序出错，容易造成整个转子报废。图3-1动叶片又称工作叶片，是汽轮机的重要零件。通过它才能使蒸汽的动能转变为机械功而带动工作机械旋转。汽轮机在运行中，叶片事故约占总事故的40左右，足见叶片的可靠性相当重要。因此，我们采用了工业汽轮机常用的T型叶根，此叶根结构简单，加工方便而且工作可靠。保证其在长期运行过程中稳定可靠。3.3 静子部分3.3.1汽缸汽缸的作用主要
8、是将汽轮机的通流部分(喷嘴、隔板，转子等)与大气隔开，保证蒸汽汽流在汽轮机内完成其作功过程。另外，它还起着支承内部静止部件(如隔板、汽封套等)的作用。汽缸应满足下列几项主要的技术要求要有定够的强度。能承受作用到它上面的各种力。高压缸中蒸汽压力高于大气压，汽缸壁受着向外的张力，而在低压缸内蒸汽压力低于大气压力，汽缸壁受着向内的压力。由于汽轮机负荷变化时，各级内压力亦随之发生变化，所以汽缸壁受力情况相当复杂。要避免产生过大的热应力。汽缸形状应该对称，构造力求简单，以使得受热均匀。同时还要能移自由热膨胀。 3.3.2喷嘴和隔板 喷嘴和隔板都是汽轮机最为重要的部件之一，他们的作用一样，都是把蒸汽的动能
9、转换为动能，也就是使蒸汽膨胀降压，增加流速，并按一定的方向喷射出来，冲击动叶做功。 喷嘴是直接用螺栓把合在蒸汽室壁上面的（如图3-2），作为第一级的静叶片，蒸汽经喷嘴室和喷嘴后蒸汽的压力和温度均有较大的降低。而从喷嘴出来的蒸汽才与汽缸、转子接触，这样对汽缸和转子材质的要求均可降低，从而可以降低成本。另外，由于燕汽压力降低，汽缸壁可相应减薄，也可以减轻汽缸的重量。 图3-2 隔板用以固定汽轮机各级的静叶片，并将汽轮机通流部分分割成若干个级。隔板由隔板内外环体、静叶、隔板内外围带和隔板汽封等部件组成。根据蒸汽流量和参数的不同，隔板静叶可以采用全圆周进汽，亦可采用部分进汽。隔板制成上、下两部分，在水
10、平中分面处连接。上、下两半隔板分别装在上，下汽缸的隔板槽里面。上半隔板在水平结合面处用销垫和埋头螺钉紧固在上汽缸上，因此吊起上汽缸时，上半隔板亦随之吊起。为了保证上、下隔板轴向对准且接合严密，在水平结合面处装有平键。3.3.3 汽封 在汽轮机主轴伸出汽缸的前端和后端以及穿过隔板中心孔处，为避免转动部件与静止部件的摩擦、碰撞，必须留有适当的间隙，在这些间隙前后均有压力差存在，因此间隙处会发生漏汽，造成损失。为了减少漏汽，确保汽轮机安全、经济地运行，在上述间隙处均装有汽封。 1、作用：工业汽轮机上主轴穿过汽缸两端处的汽封，称为轴端汽封，简称轴封。本机组在前后轴端各配备了三幅汽封。高压轴封用来防止高
11、压蒸汽自汽内漏出、造成工质损失，恶化运行环境。低压轴封则用以防止空气漏入汽缸，.破环凝汽器的正常工作。隔板汽封的作用是保持隔板前后的压力差，减少级间漏汽。2、结构：南化的汽封片都采用直接车制在汽封环上，在汽轮机轴上加工出方形凸肩，汽封片与凸肩和相邻凸肩的凹槽之间留有一定径向间隙(如图3-3)，这些间隙即构成漏汽的通路。汽封环作成4块，装在汽封槽或隔板中心孔的汽封槽中。由弹簧压向中心，弹簧片既能压紧汽封环，又能在汽封片与汽轮机主轴发生碰撞时，使汽封环有一定退让作用，以避免汽封严重损伤破坏和使主轴过热而弯曲。梳齿形汽封又有高低齿和平齿之分。前者结构复杂，阻汽效果好，常用于高压轴封和高压隔板汽封。南
12、化项目使用的就是高低齿型的汽封。图3-33.3.4轴承轴承主要有两种，一类是支持轴承，一类是推力轴承。支持轴承主要作用如下：承受整个转子的重量，提供转子运转的环境；平衡转子运转时由于不平衡质量产生的离心力；保持转子旋转中心与汽缸中心一致。推力轴承的主要作用如下：承受转子运动是产生的轴向推力，防止串动；固定转子的轴向位置。3.4 部套装配技术要求3.4.1 速关阀（主汽阀）3.4.1.1丝杠、丝母无毛刺、变形，配合适宜，无挤压变形； 3.4.1.2手轮旋转灵活； 3.4.1.3弹簧无裂纹、扭曲变形，挂钩刃口平整，接口严密； 3.4.1.4阀头与阀座在行程内灵活无卡涩； 3.4.1.5阀杆和密封套
13、工作面平整光滑，无偏磨现象，其间隙为0.080.11mm 3.4.1.6阀杆的直线度不超过0.02mm，阀杆端部丝扣完好，与弹簧座配合适宜，阀杆无损伤及其他缺陷； 3.4.1.7滤网无损坏、堵塞； 3.4.1.8油动缸弹簧完好无裂纹、扭曲，油缸及活塞工作面完好，全行程动作无卡涩，回油孔畅通。 3.4.1.9主汽阀行程为3540mm，如下图。3.4.2 调节阀（提板阀）3.4.2.1阀头与阀座密封面无划痕、接触良好，阀头导向套工作面无锈垢，平整光滑；3.4.2.2提杆平直，无锈垢，与密封套无偏磨；3.4.2.3提杆、阀杆直线度不大于0.05mm；3.4.2.4阀杆和密封套径向间隙为0.050.1
14、2mm；3.4.2.5弹簧无裂纹、扭曲变形；3.4.2.6各滑动作动作灵活、稳定，接点牢固；3.4.2.7提杆、阀杆无损伤；3.4.2.8汽室接合面干净，不得有沟痕并确保其密和；3.4.2.9调节阀配合间隙如下图。调节阀配合间隙图3.4.3 油动机和错油门3.4.3.1错油门滑阀和阀套工作表面光滑无缺陷，滑阀在阀套中转动灵活不卡涩；3.4.3.2弹簧良好无缺陷；3.4.3.3油动机活塞及缸体工作面光滑无划伤；3.4.3.4错油门重叠度和油动机工作行程符合设计要求；3.4.3.5滑动部件工作表面无卡涩痕迹，工作灵活稳定，各固定联接处牢固。3.4.4 危急保安器3.4.4.1弹簧无裂纹、扭曲变形；3.4.4.2飞锤头部无麻点、损伤，飞锤能按动并自动复位；3.4.5 危急遮断油门3.4.5.1油门杆与油门体光滑无沟痕，密封面严密不漏，油门杆不弯曲，动作灵活；3.4.5.2各部件的滑动工作表面光洁，滑动动作灵活平稳。3.4.5.3飞锤与撞击头安装间隙为1.7mm。3.4.6 汽缸与机座3.4.6.1汽缸接合面，自由状态间隙下，0.1塞尺不过；当拧紧螺栓总数的1/3时，0.05塞尺不过。如下图所示：汽缸水平中分面间隙表 单位：mm序号a1a2b1b2c1c2d1d2f1f2自由状态间隙设计值0.100.100.100.100.100.100.100.100.100.10拧紧1/3
