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1、学习班讲课资料：8第八章：调节系统、保安系统部套总成一、油动机、错油门： 油动机是调节汽阀的执行机构，它将由放大器或电液转换器输入的二次油信 号转换成有足够作功能力的行程输出以操纵调节汽阀。 油动机是断流双作用往复式油动机，以汽轮机油为工作介质，动力油用 0.70.9Mpa 的调节油。油动机结构如图 1 所示。1.拉杆2.调节螺栓3.反馈板4.活塞杆5.油缸（缸盖）6.活塞7.连接体8.错油门（错油门壳体）9.反馈杠杆10.调节螺钉11.调节螺母12.弯角杠杆13.杆端关节轴承图 1 油动机 油动机主要由油缸、错油门、连接体和反馈机构组成。错油门（8）通过连接体（7）与油缸（5）连接在一起，错
2、油门与油缸之间的油 路由连接体沟通，油路接口处装有 O 形密封圈。连接体有铸造和锻件两种加工 件，图示为锻件形式。 油缸由底座、筒体、缸盖、活塞、活塞杆等构成。筒体与底座、缸盖之间装 有 O 形密封圈，它们由 4 只长螺栓组装在一起。活塞配有填充聚四氟乙烯专用 活塞环。活塞动作时在接近上死点处有10mm 的阻尼区，用以减小活塞的惯 性力和载荷力并降低其动作速度。缸盖上装有活塞杆密封组件，顶部配装活塞 杆导轨及弯角杠杆支座。 油缸靠底座下部双耳环与托架上的关节轴承、销轴连接并支撑在托架上。在 油缸活塞杆（4）上端有拉杆（1）和杆端关节关节轴承（13） ，通过（13）使油 缸与调节汽阀杠杆相连。错
3、油门结构如图 2 所示。 套筒（25、26、27）装在错油门壳体（8）中，其中上套筒（25）及下套筒图 2 错油门 （27）与壳体用骑缝螺钉固定，中间套筒（26）在装配时配作锥销与壳体定位 固定。 套筒与壳体中的腔室构成 5 档功用不同的油路，对照图 1 可看出，中间是动 力油进油，相邻两个分别与油缸活塞上、下腔相通，靠外端的两个是油动机回14.错油门弹簧15.推力球轴承16.转动盘17.滑阀体18.泄油孔19.调节阀20.放油孔21.调节阀22.喷油进油孔23 螺塞 24.喷油孔25.上套筒26.中间套筒27.下套筒C 二次油P 动力油T 回油油。 油的流向由错油门 滑阀控制，滑阀是滑阀体（
4、17）和转动盘（16）的组合件，滑阀在套筒中作轴 向、圆周向运动，在稳定工况，滑阀下端的二次油作用力与上端的弹簧（14） 力相平衡，使滑阀处在中间位置，滑阀凸肩正好将中间套筒的油口封住，油缸 的进、出油路均被阻断，因此油缸活塞不动作，汽阀开度亦保持不变。 若工况发生变化，如瞬时由于机组运行转速降低等原因出现二次油压升高情况 时，滑阀的力平衡改变使滑阀上移，于是，在动力油通往油缸活塞上腔的油口 被打开的同时，活塞下腔与回油接通，由于油缸活塞上腔进油，下腔排油，因 此活塞下行，使调节汽阀开度加大，进入汽轮机的蒸汽流量增加，使机组转速 上升。与此同时，随着活塞下行，通过反馈板（3） ，弯角杠杆（12
5、） ，反馈杠杆 （9）等的相应动作，使错油门弹簧的工作负荷增大，当作用在滑阀上的二次油 压力与弹簧力达到新的平衡时，滑阀又恢复到中间位置，相应汽阀开度保持在 新的位置，机组也就在新工况下稳定运行。如出现二次油压降低的情况，则各 环节动作与 上述过程相反，不再赘述。 为提高油动机动作的灵敏度，在油动机中采用了特殊结构的错油门，其主要 特征是：在工作时错油门滑阀转动，上、下微微的颤振。在构成滑阀的滑阀体 和转动盘中加工有油腔和通油孔，在转动盘上端配有推力球轴承（15） 。 图 3 是转动盘工作原理图。压力油从进油孔 （22）进入滑阀中心腔室，进而从转动盘的 3 只径 向、切向喷油孔（24）喷出，在
6、油力作用下滑阀便 连续旋转，转矩取决于喷油量，滑阀转速可借助调 节阀（21）来加以调节，滑阀的推荐工作转速为 300500r/min（小尺寸滑阀用高转速） ，通常靠经 验来判断，也可从错油门壳体上盖的冒汽管口观查 滑阀的转动情况。 伴随着转动，滑阀还产生上、下颤振，这是因为滑阀每转动一转，滑阀下部径向的一只放油孔 （20）便与泄油孔（18）沟通一次，在它们相通的瞬时，由于部分二次油泄放， 二次油压略有下降，致使滑阀下移，而随着滑阀的旋转，放油孔被封住时，滑 阀又上移。只要滑阀转动，上述动作就一直重复，二次油压有规律的脉动使滑 阀产生颤振，而滑阀的颤振引起油动机活塞、活塞杆和调节汽阀阀杆产生微幅
7、 振荡，这样油动机就能灵敏地对调节系统控制信号作出响应。错油门滑阀的振 幅可利用调节阀（19）来调整，振幅由油缸活塞杆的振幅间接测定，活塞杆振 幅通常控制在 0.20.3mm。最大为 0.5mm。错油门壳体通过螺栓与两端的上盖、下盖连接在一起，盖与壳体接合面装有 O 型密封圈（或涂有密封胶）以防漏油。动力油及二次油从壳体侧面的接口 P、C 分别接至错油门壳体，油动机的回油从错油门下盖的油口 T（底面或侧面） 接至回油管。由于油动机与托架是可动连接，所以油动机回油管上配装有金属 软管。 输入油动机二次油的变化范围是 0.150.45MPa，二次油压 P2 与油缸活塞杆图 3行程 hZ 的对应关系
8、与反馈板型线（反馈板与弯角杠杆上滚柱轴承接触点的轨 迹）有关，根据汽阀特性，反馈板型线有直线和特定曲线两种，在反馈板型线 已确定的情况下，P2hZ 关系可利用拉杆（1）上的调节螺栓（2）改变反馈板 安装角的方法来加以修正，不过要注意，反馈板安装角改变必然改变油动机活 塞动作的初始值，活塞起始动作时的二次油压值通常是通过错油门顶部的调节 螺钉（10）进行调整，必要时也可借助调节螺母（11）来调整（调节螺母两端 的螺纹旋向是相反的） 。 油动机中油缸按名义直径有 100、125、160、200、250 及 320 六种规格，错 油门按滑阀直径有 16、22、32、45、60 及 90 六档，根据机
9、组特性的不同，错 油门和油缸可构成多种搭配组合。 错油门45 时，壳体及盖如图所示由锻件加工而成，在45 的错油门中，壳 体及盖用铸铝件。当采用 90 的错油门时，在液压调节系统的放大器中两只随动 活塞与其配用。 在现场做静态试验时要注意，先把 505 调速器或其它控制单元调到 4mA 输 出电流，二次油压整定到 0.15MPa ,再把调速器调到 20mA 输出电流，二次油压 整定到 0.45MPa。再把二次油压退回到 0.15MPa，调整错油门上的初始值调整 螺钉（10） ，要调到油动机似动非动，然后把二次油压调到 0.45MPa，调整反馈 导板上的调整螺钉（2）调到油动机标尺的下限，低参数
10、汽轮机可以调得更大一 些，千万不能把油动机调死，要有一定的余量。调整完毕后再调到 4mA 从 505 调速器或其它控制单元退出。汽轮机安装完毕后的检查汽轮机安装完毕后的检查汽轮机在启动前首先要对油系统进行油循环。打油9第九章 抽气器和抽汽器 抽气器的功能是以保持凝汽器的真空和良好的传热。汽轮机凝汽器所用的抽 气器通常采用射汽抽气器，其结构如图 2 所示。抽气器有单级的启动抽气器和 两级的主抽气器（或称两级抽气器） 。启动抽气器是在汽轮机启动之前使凝汽器 快速建立足以启动汽轮机的真空而用的，主抽气器是在汽轮机正常工作时，伴 同凝汽器的运行而工作的。 9.1 主抽气器 主抽气器由两个单级的射汽抽气
11、器（级和级）及两个表面式冷却器（中 间冷却器和后冷却器）串联组成，级射汽抽气器由级喷咀和级扩压管组 成；级射汽抽气器由级喷咀和级扩压管组成。中间冷却器和后冷却器处在同一容器内，中间用隔板分开。冷却管为直管，靠脹管方式装在冷却器二端 的固定管板上。水室处于冷却器的二端，设有冷却水进口和冷却水出口。中间 冷却器壳体上有凝结水出口，可连接至凝汽器水封管，后冷却器壳体下部装有 自动疏水器，可连接至凝汽器，并设有水位指示器。整个主抽气器由两个刚性 支座支承在基础上。 空气蒸汽混合物从凝汽器中被级射汽抽气器吸入其混合室，在混合室内与 喷咀射出的高速蒸汽混合进入扩压器，经过压缩后排入中间冷却器。蒸汽空气 混
12、合物在中间冷却器中经过冷却后，空气和部分末凝结蒸汽再被射汽抽气器 吸入，在混合室内与喷咀射出的高速蒸汽混合进入扩压器，经过压缩后排入后 冷却器。蒸汽空气混合物在冷却器中经过冷却后，蒸汽被冷却成凝结水，空气 则排于大气中。 中间冷却器中冷却下来的凝结水通过水封管疏回凝汽器。它是依靠重力来完 成疏水工作的。后冷却器中冷却下来的凝结水则通过浮子泄水阀疏回凝汽器。 9.2 启动抽气器 为了减少起动真空系统时间，一般都设有单独的启动抽气器。启动抽气器是 一个单级射汽抽气器，不带冷却器。工作时直接将至全部蒸汽空气混合物排入 大气。由于启动抽气器耗汽量较大，排汽直接排入大气经济性较差，因此不宜 作为正常运行
13、时的抽气器使用。 9.3 抽汽器 抽汽器在被压式汽轮机上是很重要的一件部套。主要功能是把汽封漏汽抽出， 防止蒸汽进入汽轮机的前后轴承座内。蒸汽一旦进入前后轴承座内就凝结成水， 是油中带水的主要成因。小型汽轮机就直接用抽汽器，2MW 以上机组要增加汽 封换热器，提高抽汽器的性能以及整个机组的经济性。10 第十章凝汽器冷却管内积垢 凝汽器冷却管内积垢对真空的影响是逐步积累和增强的。因此判断凝汽器冷 却管内是否积垢时，应与冷却管内洁净时的运行数据作比较。冷却管内积垢时 的特征为：汽轮机排汽温度与冷却水出口温度的差值增大；抽气器抽出的蒸汽 空气混合物温度增高；凝汽器内流体阻力增大；作空气密封性试验，证
14、明凝汽 器漏气并未增加。 凝汽器冷却管内积垢的主要原因是，冷却水水质不良，再冷凝管内壁沉积了 一层软质的有机垢或结成硬质的无机垢，严重地降低了冷凝管的传热能力，并 减少了冷凝管的通流面积。当积垢过多，真空过低时，就必须停机进行清洗。 6. 真空系统漏气量增多 真空系统的状况应由空气泄漏仪监视。 真空系统不严密漏气量增多时，表现出的主要特征是：汽轮机排汽温度与凝汽 器出口冷却水温的差值增大，凝结水过冷却度增大。作空气严密性试验证明漏气增多，此时应立即查找漏气原因和漏气地点并予以消除。 查找真口系统不严密的缺陷，是一项比较细致而繁重的工作，运行人员必须熟 悉有关凝汽器及凝汽系统的一切设备及管道系统
15、，并了解一切与本系统有关设 备的操作后果，才能及时找出原因正确处理，防止故障扩大。一般容易发生漏 气的地点，以及查找和消除的方法如下： 轴封蒸汽未及时调整好造成轴封断汽，使空气从轴封处漏入，特别是在负 荷突然降低时更容易发生，应予以充分注意。 汽轮机排汽室与凝汽器的连接管段，由于热变形或腐蚀穿孔引起漏气。 汽缸变形，从法兰接合面不严密处漏入空气。此时，漏气与汽轮机负荷有 关：负荷高时，漏气少或不漏气，因而真空较高；负荷低时，漏气时，真空也 低。 凝汽器安全保护装置损坏或水封断水。 凝汽器、低压加热器水位计接头不严密，或其他与真空系统连接的社别或 管道上的表计连接管有缺陷。 真空系统的管道法兰接
16、合面，阀门盘根等不严密，特别时抽气器空气抽出 管上的空气门盘根不严密等。11 第十一章 汽轮机故障分析一、 汽轮发电机组常见振动原因的分析 普通强迫振动： 普通强迫振动最重要的特征是振动频率等于转子工作频率，振动波形近似正 弦波。机组在额定负荷下产生的激振力是由于存在转子不平衡离心力，固定式 联轴器连接不同心及轴颈不圆等所造成。属于转子质量不平衡引起的振动较为常见。对于第一、二临界转速的机组的 柔性转子，由于质量不平衡引起的轴承振动振幅与转速的关系较为复杂。即要 考虑由于不平衡引起的振幅增加，又要分析临界转速对其的影响。利用振幅转 速曲线可以判明。当转子在第 一、二临界转速下轴承振动出现明显峰值 时，说明转子存在不平衡分量。 机组中心不正产生的激振力，是由于转子同心度和平直度产生偏差，轴承标 高和左右位置不当等造成的。 电磁激振时，振动同历磁电流有关，
