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1、第一章汽轮机概述第一节汽轮机设备系统介绍1.1.1汽轮机概述我厂汽轮机釆用上海汽轮机有限公司设计制造的,其型号是NZK300 16. 7/537/537，型式是亚临界、一次中间再热、单轴、反动式、双缸双排汽、 直接空冷凝汽式汽轮机。其特点是釆用数字电液调节系统、操作简便、运行安 全可靠；高中压部分采用合缸顺流结构，低压部分采用双流反向结构；主蒸汽管道按“212”配置，即主蒸汽从锅炉过热器出口联箱接出2根 支管，然后汇成1根管道，到汽轮机前再分成2根支管分别到达汽轮机两侧的 主汽阀和调节汽阀，并由6根挠性导汽管进入设置在高压缸内的蒸汽室；6根导 汽管对称地接到高中压外缸上、下各3个进汽管接口。高
2、压通流部分由1级单列调节级（冲动式）和11级压力级（反动式）组成, 高压喷嘴组安装于蒸汽室，11级隔板均装于高压静叶持环上，高压静叶持环由 汽缸支承。主蒸汽经过布置在高中压缸两侧的2个主汽阀和6个调节汽阀从位 于高中压缸中部的上下各3个进汽口进入喷嘴室和调节级，然后再流经高压缸 各级。高压部分蒸汽由高压第7级后向上抽汽的1段抽汽抽至#1高压加热器， 高压缸排汽从下部排出经再热冷段蒸汽管回到锅炉再热器，其中部分蒸汽由2 段抽汽口抽汽至#2高压加热器；冷再管道按“12”制配管，即高压缸排汽管 为1根管道从汽机引出，至锅炉再热器前再分成2根支管分别接入再热入口联 箱两侧；从锅炉再热器出来的再热蒸汽经
3、由再热热段蒸汽管到达汽轮机两侧的 再热主汽阀与再热调节汽阀，并从上、下部两侧进入中压缸；再热蒸汽管道按“212”配置，即从再热器出口联箱接出2根的管道，然后汇成1根总管通 往汽轮机，在汽轮机机头下部又分成2根支管，到达汽轮机两侧的再热主汽阀 和再热调节汽阀，并从下部两侧进入中压缸。汽轮机组具有七级非调整抽汽，一、二、三级抽汽分别供给三台高压加热 器；五、六、七级抽汽分别供给三台低压加热器，其中五抽还向辅汽系统供汽； 四级抽汽供汽给除氧器；三、四级抽汽抽自汽轮机中压缸；五、六、七级抽汽 抽自汽轮机低压缸。除第七级抽汽外，其它在靠近一、三、五、六级抽汽口和从低温再热蒸汽 管道接出作为二级抽管道处的
4、抽汽管道上分别装设气动逆止阀和具有快关功能 的电动隔离阀各一个，气动逆止阀布置在电动隔离阀之前。电动隔离阀作为汽 轮机防进水的第一级保护，气动逆止阀作为防止汽轮机突然甩负荷后的超速保 护，兼防止汽轮机进水事故的第二级保护。由于除氧器为混合式加热器，因此在四级抽汽管道上装设两只串联的气动 逆止阀可以有效防止机组起动、低负荷运行、汽轮机突然甩负荷或停机时，与 除氧器相连的高压辅汽汽源的蒸汽倒入四级抽汽管道。中压缸全部采用反动式压力级，分成两部分，共为9级；其中中压第1至5 级静叶装于中压#1静叶持环上，中压第6至9级静叶装于中压#2静叶持环上； 中压#1静叶持环装于中压内缸上，中压#2静叶持环装于
5、高中压外缸上 中压缸 第5级后出来的一部分蒸汽，经过高中压外缸下半的3段抽汽口抽汽至#3高压 加热器；中压缸向上排汽经1根中低压连通管导入低压缸中部，中压缸排汽的下部是4段抽汽口，将一部分蒸汽抽至除氧器。低压缸采用双流反动式压力级，共2X7级；蒸汽从低压缸中部进入，分别 流向两端排汽口进入下部排汽装置；因为对称双流，故低压转子的轴向推力基 本平衡；末级叶片长为665mm；在低压缸调阀端的第1、3、5级和低压缸电机端 的第1、3、5级后分别设有完全对称的抽汽口，抽汽至低压加热器；第1级后 的5段抽汽口抽汽至#5低压加热器，第3级后的6段抽汽口抽汽至#6低压加热 器。第5级后的7段抽汽口抽汽至#7
6、低压加热器。高中压及低压部分均为双层 缸结构。1.1.2汽轮机结构介绍整个汽轮机由一个合缸的高中压缸和一个双流低压缸组成，高中压缸和低 压缸均采用双层缸结构。高、中压转子是由整体合金钢锻件加工而成的无中心 孔转子，另用一短轴以螺栓连接在调阀端，端部装有主油泵叶轮和危急遮断器， 低压转子同样也由合金钢锻件加工制成。高、中压转子和低压转子之间用刚性 联轴器联接，低压转子与发电机转子之间也采用刚性联轴器连接。为了减小轴 向推力，除高、中压通流部分设计成反向布置，低压通流部分设计成双流布置 外，还在转子结构上采用了平衡活塞。汽轮机整个通流部分共35级叶片，高压通流部分由1级单列调节级（冲动 式）和11
7、级压力级（反动式）所组成。高压喷嘴组安装于蒸汽室，11级隔板 均装于高压静叶持环上，高压静叶持环由汽缸支承。汽轮发电机轴系被支承在7 个轴承上，径向轴承承载转子的重量，还将轴系调整成如“链垂线”或垂弧线， 使连接转子的联轴器接触面相互平行。高中压转子的1、2号轴承（无顶轴油） 和低压转子的3、4号轴承采用可倾瓦式，它具有良好的稳定性，可避免油膜振 荡。汽轮发电机轴系是由推力轴承轴向定位，推力轴承装于前轴承箱中。推力 轴承采用自位式，它能自动调整推力瓦块负荷，稳定性好，通过推力轴承壳体 的定位机构，可测量并调整推力轴承的间隙。在低压转子与发电机转子两联轴器间装有盘车用大齿轮。该齿轮同时也作 为联
8、轴器垫片调整汽轮机转子与发电机转子的轴向位置。盘车装置在启动时可 自动脱开，同时可手动或自动投入进行连续盘车。1.1.3滑销系统本机组为单轴、两缸结构，一个高中压缸及一个双流低压缸轴向串联布置。 一个高中压转子，一个低压转子与发电机转子刚性地连接成轴系。各转子分别 支承在两径向轴承上，轴承座为落地结构，其中内装有推力轴承，作为整个轴 系的膨胀“死点”。在低压外缸前后两端之中心线上分别有1块横向定位板，引导低压外缸和 轴承座作轴向膨胀而保证中心保持不变；在左右两侧各有1块轴向定位板，引 导低压外缸和轴承座的横向膨胀。因此，以距离低压缸排汽中心线600mm并朝 向调阀端的一点构成了静子部分的膨胀“
9、死点”，横向、轴向定位板均固定于基 础中。在轴承座之凸耳上装有角形垫块，安装时可按实际位置进行修正，以保 证有适当的膨胀间隙。高中压外缸的下缸有4只猫爪支撑，4只猫爪与下半汽缸一起整体铸出。猫 爪为悬挂式结构，支承面与汽缸中分面在同一平面上，从而避免因猫爪热胀引 起的汽缸中心变化。调阀端猫爪搁在前轴承座两侧的凸台上，凸台和“猫爪” 之间有支承键。电机端“猫爪”以同样方法搁在中轴承上。每个“猫爪”与轴 承座之间均有双头螺栓连接，以阻止汽缸的抬起。螺栓平面与猫爪及螺栓与螺孔之间有适当的间隙，使汽缸能自由地膨胀。在高、中压外缸下半两端的中部，均有H型中心梁分别与前轴承座、中轴 承座相连，用螺栓和定位
10、销把两者牢牢地固定在一起。保证了前轴承座、高中 压缸、中轴承座的中心不变。同时依靠前轴承座同座架之间的纵向键，保证了 汽轮机静子部件以中轴承座的中心为死点，向调阀端膨胀的轴向中心线不变。低压缸由与外缸下半一体的并向外伸出的连续支脚或“裙边”支托。支脚 在台板上，台板在基础中。支脚搁与台板之间的位置靠4个键来定位。两端两 个轴向键分别位于轴向中心线上，牢牢地固定住汽缸的横向位置，但允许作轴 向自由膨胀。两侧两个横向键，牢牢地固定住汽缸的轴向位置，但允许横向自 由膨胀，距离低压缸排汽中心线600mm并朝向调阀端的一点为低压缸的“死点”。 中轴承座和后轴承座也分别有四个定位键，构成各自的“死点”，汽
11、缸和轴承座 可以在基础台板顶面的水平面内以死点为中心沿任何方向作自由膨胀。1.1.4热力系统主蒸汽从锅炉经2根主蒸汽管分别到达汽轮机两侧的2个高压主汽阀和6 个调节汽阀。并通过6根挠性导汽管进入设置在高压缸内的蒸汽室。6根导汽 管对称地接到高中压外缸上、下半各3个进汽管接口，然后进入喷嘴室和调节 级再流经高压缸各级。高压第7级后向上的1段抽汽口抽汽至#1高压加热器。 高压缸排汽从下部排出经再热冷段蒸汽管回到锅炉再热器。其中部分蒸汽由2 段抽汽口抽汽至#2高压加热器。从锅炉再热器出来的再热蒸汽经由再热热段蒸 汽管到达汽轮机两侧的2个再热主汽阀和2个再热调节汽阀，并从下部两侧进 入中压缸。中压缸第
12、5级后出来的一部分蒸汽，经过高中压外缸下半的3段抽汽口抽 汽至#3高压加热器。中压缸向上排汽经1根中低压连通管分别导入低压缸之中 部。同时，中压缸排汽的下部有一个4段抽汽口，通过这个抽汽口将蒸汽抽至 除氧器。在低压缸调阀端的第1、3、5级和低压缸电机端的第1、3、5级后分 别设有完全对称的抽汽口，抽汽至低压加热器。其中，第1级后的5段抽汽口 抽汽一部分至#5低压加热器，另一部分供辅汽联箱。第3级后的6段抽汽口 抽汽至#6低压加热器，第5级后的7段抽汽口抽汽至#7低压加热器。低压缸做完功的蒸汽经导流环流向两端的排汽口并进入排汽装置，排汽装 置经过一根蒸汽管道分别供给6根蒸汽立管进入6根空冷凝汽器
13、蒸汽分配集管 进行冷凝。冷凝后的凝结水回到排汽装置热井，凝结水经凝结泵、轴加、低加、 除氧器，再通过给水泵升压经高加送回锅炉。回热系统设有七级非调整抽汽，分别供给三台高加、一台除氧器、以及三 台低加。高加疏水逐级自流至除氧器，低加疏水逐级自流至排汽装置。高、低 加均设有危急疏水，在危急情况下疏水可直接进入排汽装置。给水系统配置三台50%BMCR容量的电动给水泵，根据负荷，启停给水泵。 1.1.5冷却水系统冷却水系统有开式冷却水和闭式冷却水两种。开式冷却水水源有上畛子水厂来水、提升泵房来水、煤泥区冷却水回水， 通过三台开式循环水泵升压后为闭式水冷却器、真空泵冷却器、凝泵电机冷却 器和机组润滑冷油
14、器提供冷却水，正常两用一备。闭式冷却水为闭式循环，采用除盐水和凝结水做为补水水源，主要为给水 泵冷油器、炉侧风机油站、发电机氢气冷却器等设备提供冷却水。1.1.6 DEH电液调节系统DEH系统是集散控制系统。其先进性在于分散的结构和基于微处理器的控 制，这两大特点加上冗余使得系统在具有更强的处理能力的同时提高了可靠性。 使各个控制器之间相互隔离，又可以通过它来相互联系，可以说是整套系统的 一个核心。系统的主要构成包括：工程师站、操作员站、控制器等。液压部分 采用高压抗燃油（EH油）系统。DEH硬件既可以与DCS的硬件相同，也可以是 独立的硬件。本调节保安系统大致可分为DEH系统（电子部分），E
15、H供油系统， EH执行机构，危急保安系统、ETS （电子部分）和TSI系统这几大部分。汽轮 机组纯电调和液压伺服系统组成的数字式电液控制系统（DEH），提供了操作员自 动控制、汽轮机自启动、自同期运行、DCS远控运行、手动控制等运行方式。DEH控制系统主要由汽轮机状态控制回路、转速控制回路、功率控制回路、 主汽压限制回路组成。DEH调节系统可由操作员站通过LCD各画面控制完成汽轮 机冲转、升速、并网、带负荷功能，并具有两种互为跟踪的操作员自动和手动 相互无扰动切换的两种运行方式。1.1.7旁路系统汽机旁路系统容量为锅炉额定出力的30%,釆用两级高、低压串联旁路，运 用电动执行器。可以实现空冷汽
16、轮机的冷态启动、正常停机。允许主蒸汽通过 高压旁路，经再热冷段蒸汽管道进入锅炉再热器，再通过低压旁路而流入排汽 装置，满足空冷凝汽器冬季启动及低负荷时的防冻要求。通过DEH汽轮机可以 实现不带旁路（旁路切除）启动，即高压缸启动方式，又可以实现带旁路（旁 路投入）启动，即高、中压缸联合启动方式。1.1.8汽轮机安全控制系统（TSI）概述本机组所配置的监视检测仪表主要包括以下内容：1）轴向位移监视器：主要是用来测量汽轮机推力盘对于推力轴承的相对位 移，探头与前置器产生一个与推力盘成正比的电信号，在监视仪上显示。2）相对膨胀指示器：主要用来连续监视转子相对于汽轮机汽缸基准点的伸 长。这是由于转子与汽缸在受热后的膨胀伸长的快慢不同所引起的膨胀差值， 且监视机组动、静部件的摩擦相碰。3）振动的监视：通过涡流探头和前置器把振动振幅信号转换成正比的电信 号，可测取轴承的绝对振动。4）转子偏心监视器：该系统能
