杭汽小机系统资料

XX公司A\\B小机

一、简介

XX公司小机采用杭州汽轮机股份有限公司 生

产的NK50/56型，型式为单缸、单流、单轴、 式、纯凝汽、再热器冷端蒸汽外切换，运行 方式为变参数、变功率、变转速。速关阀的作用 为紧急情况下在尽可能短的时间内切断汽轮机 的进汽。

本汽轮机有两个汽源，一个是工作汽源，来 自主机四段抽汽，蒸汽压力较低；另一个为备用 汽源，来自冷再热蒸汽，蒸汽压力较高。工作汽 源和备用汽源均由调节器控制，汽源的切换也由 调节器自动完成。

工作蒸汽经速关阀进入蒸汽室，蒸汽室内装 有

提板式调节汽阀，油动机通过杠杆机构操纵提 板（阀樑），决定阀门开度，控制蒸汽量。蒸汽 通过喷嘴导入调节级或直接导入轮室。

备用蒸汽由管道调节阀控制，管道调节阀法 兰连接在速关阀上。备用蒸汽经管道调节阀调节 后依次经过速关阀、调节汽阀后进入喷嘴做功。 此时调节汽阀全开，不起调节作用。

小机控制系统采用电液调节，控制室布置在 集控室，通过电液转换器实现对液压系统的控 制。电源转换器布置在小汽轮机旁， 通过速关组 合件实现汽轮机就地或中控开车。

保护系统配有危急保安装置，用于超速和轴 位移保护，停机电磁阀用来接受来自ETS的停机 信号。汽轮机旁配有手动停机阀，用于切断速关 油，关闭速关阀。轴瓦温度、轴振和轴位移的停 机信号均通过ETS实现遥控停机。

汽轮机旁配有仪表架，装有压力表和转速 表，供巡回检查用。 二、设备规范

（一）小汽机本体

1 •技术规范 型号：NK50/56

型式：单缸、单流、单轴、式、纯凝汽、 再热器冷端蒸汽外切换

运行方式：变参数、变功率、变转速 额定功率： 3.748 MW （给水泵效率为 83.3%，转速为 5230r/min ）

最大连续功率： 6 MW 额定进汽压力： 335.9 C

0.775 MPa,温度

额定排汽压力：6.6 KPa温度37.9 °C 额定转速：5230 r/min

调速范围： 3000 〜5800 r/min

超速保护、动作转速：110%最大连续转速 r/min （机械）

109%

最大连续转速

r/min （电气）

旋转方向： 顺时针旋转（从机头向泵看）

5 •其它技术性能 1） 小汽机转子临界转速 第一临界转速 >7900 r/mi n 转速 -r/min

2） 小汽机一一给水泵组轴系临界转速 第一临界转速 r/min

5）小汽机 --- 给水泵组超速保护装置动作 时的转速110%最大连续转速 6）轴振动值（双向峰值）

r/mi n

r/mi n ，第二临界转速

，第二临界

各轴振动值

卩m 正常 值 报警 值 跳闸 值 卩m 卩m < 36 < 36 60 80 60 80 2•润滑油系统 每台小汽机自身配置电动油泵供油系统， 供

小机本体轴承和被驱动的给水泵轴承润滑用油 及小汽机保安用油。

1）油泵

每台小机的油系统配置2台主油泵，1台事 故油泵；

直流事故油泵兼作油系统启动充油（排空 气）用。

第二节小汽轮机热控设备介绍

1. 推力轴承

（1）作用：

推力轴承的作用有两个：承受转子的推力和 给转子轴向定位。推力轴承承受平衡活塞还没有 平衡掉的部分转子推力以及齿式联轴器传递过 来的推力，这些推力的大小，主要取决于汽轮机 负荷。推力轴承把这些推力传递给前轴承座。另 夕卜，推力轴承也起着固定转子相对于汽缸轴向位 置的作用。

油温由温度计检测，推力块巴氏合金温度用 热电偶温度计测量，推力轴承体两端的油封齿保 证了轴承内的油压，从而阻止了沿转轴吸入空 气。

2. 径向轴承 (1) 作用：

安装在前后轴承座中的径向轴承将汽轮机 转子支撑在导叶持环与汽缸的中心位置。

(2) 结构

径向轴承由轴向剖分的两半轴瓦组成，轴瓦 的工作表面上浇有巴氏合金，在适当位置上安装 的定位销能防止轴承在轴承座内的轴向或径向 位移。

(3) 润滑：

轴承有带压力的润滑油，润滑油通过环形油 槽

径向进入油孔和轴向油叶对轴承轴颈供油的。 当转子旋转时将油引入楔形油隙，而当转速升高 时就建立起以流体动力油膜。当楔形油隙的形 状、油的粘度与圆周速度之间的关系适当时，通 过摩擦和压缩现象所产生的润滑油压将足以将 轴从轴瓦上抬起，甚至在重载的条件下也是如 此，因而转子将支撑在润滑油膜上且没有任何金 属间的直接接触。

温度监控：为确保汽轮机的安全运行，轴承 装有测温装置，测得的温度可用作指示、报警和 汽轮机跳闸。

测量温度的两种方法：

测量轴承金属的温度（远传测量）： 对于流体动力径向轴承而言，在轴承最小油 隙区的金属温度提供了最安全和最精确的测量 值。轴瓦的温度由进口油温、油量以及汽轮机转 子的负荷大小、转速来决定。测温元件能灵敏的 直接按各种条件的变化而快速变化。轴瓦上的孔 可供热电偶测温元件深埋至离巴氏合金运行表 面仅2-3毫米的地方。

――测量润滑油的温度（就地指示） 测量润滑回

油温度是检测轴瓦温度的另一 种手段，采用该方法测量比使用测量轴承金属温 度的方法所测得的温度要偏低，而且由于条件变 化而引起温度的变化反应较为缓慢，因此往往作 为辅助手段。

3 •汽缸膨胀测量

（1）作用:

汽轮机受热使得汽缸产 生轴向绝对膨胀，对膨胀过程 的监视表示了轴承座支撑面 是否滑动自如，汽缸膨胀室是 否存在倾斜的位移。在负荷变 化、

I-前轴承 2—擅豺3-刻度十基础底板或底盘

启动和停机过程中特别需 要连续监视。为了测量汽缸膨胀，在前轴承座（1） 的左或右侧装有一指针（2）。当汽缸膨胀式，指 针就相对于基础底板或底盘上的刻度移动。

4.调节汽阀

（1）作用：满足汽轮机功率所需的蒸汽流 量，是通过调节汽阀来控制的，功率不同时，对 应的调节汽阀开度也不一样。

5.管道调节阀 （1）作用：

当调节汽阀全开，进汽量仍不能满足功率要 求时，管道调节汽阀打开，高参数蒸汽径管道调 节阀进入速关阀。通过控制管道调节阀的开度， 使得蒸

汽流量与所需的功率相适应。所采用的滑 套式阀碟结构可使提升力减小至足够小。

6 •速关伺服组合件 （1） 结构：

速关组合件主要由速关油电磁阀 1842、启 动油电磁阀1843、停机电磁阀2222，2223、手 动停机电磁阀2250和速关阀试验用手动阀2309 组成，以及速关油回路上的 Dg16插装阀，停机 回路上的Dg40插装阀，还有溢流阀1853。

（2） 原理：

原理图（见下图）所示阀滑状态为电磁阀不 通电状态。

保护装置是调节系统中另一重要组成部分， 主要有危急保安装置和危急遮断器。机械轴位移 保护装置、电子轴位移装置、轴振动保护装置， 当任何装置动作后，均能使速关阀在最短时间 （约0.3秒）内关闭，切断进入汽轮机的蒸汽。 同样，当电子轴位移装置、轴振动保护装置动作 后，通过停机电磁阀动作，使速关阀快速关阀。 另外电磁阀可接

收外部综合停机信号， 油，使速关阀立即关闭。

泄掉速关

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控制启动油电磁阀的时间继电器设为 （一般为45— 75秒）

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控制速关油电磁阀的时间继电器设为 15秒 （一般为10— 20秒）

启动前，先调整溢流阀1853,使启动油压F 低于速关油压E,约0.5bar,启动时，使电磁阀 1842和1843同时带电（计时开始），则电磁阀

1842的P 口与B 口连通，A 口与T 口连通，Dg16 插装件关闭，切断E1与E2通道；同时，电磁阀 1843的P 口与B 口导通，建立启动油 F和开关 油M 15秒钟后，电磁阀1842断电复位，则E1 与E2导通，建立速关油，这时速关阀油缸活塞 两侧分别为启动油F和速关油E,借助溢流阀E （约0.5bar）,速关阀缓慢开启。60秒钟后，启 动油电磁阀断电复位，启动油与回油 T 口接通， 速关阀完全打开。

注意：a.电磁阀1842，1843动作顺序不能 调换。

b. 启动之前应确认停机电磁阀 2222和2223 带电状态。

c. 启动之前应确认启动油压低于速关油压 （约 0.5bar）

d. 启动之后（速关阀打开后）启动油压应降 为零。

e. 启动之后（速关阀打开后）速关油、启动 电磁阀1842，1843始终不带电

对于失电运行的电磁阀2222和2223任一带 电，使Dg40插装阀上腔压力油与回油口接通， 这时弹簧力的作用使插装阀开启，速关油迅速泄 掉，关闭速关阀。

对于带电运行的电磁阀2222和2223任一失 电，使Dg40插装阀上腔压力油与回油口接通， 这时弹簧力的作用使插装阀开启，速关油迅速泄 掉，速关阀关闭。

手动调节阀2250动作原理与电磁阀 2222 和2223相同。

使电磁阀2309带电，则H1与压力油P导通， 对速关阀进行在线试验。停止试验，只需电磁阀 失电即可，因为油节流孔板，速关阀部分位移和 范围动作迟缓，不会出现速关阀关闭现象。

7.危急遮断器(飞锤) (1) 作用：

当汽轮机转速超过最高连续运行转速的 —10%时，通过危急保安装置使汽轮机停机。

(2) 作用原理：

若汽轮机转速升高到整定的动作转速时，飞 锤

9

在离心力的作用下，克服了弹簧力出击，打在 危急保安装置的挂钩上，引起速关阀关闭，使得 汽轮机立即停机。

8 •危急保安装置 (1)作用：

当汽轮机在运行中出现故障时，危急保安装 置将速关阀中速关油泄掉，使速关阀关闭，切断 进入汽轮机的汽源。

（2） 结构（见下图）：

危急保安装置安装在前轴承座侧面，滑阀 （3）可在装于壳体内的套筒（5、10）中水平滑 动，滑阀上由两个控制凸肩（8 9），套筒（5、 10）于凸肩相应的端面起着对凸肩的限位和油路 密封作用。危急保安装置不投入工作时，弹簧（7） 将滑阀推向于套筒（10）端面接触的位置。

滑阀的一端是活塞（12）,它与拉钩（13） 相连接，而拉钩的另一端插在转子上的两个凸肩 之间。

（3） 工作原理：

从液压组合件来的开关油M使危急保安装 置的滑阀处于工作位置（如图所示），这样，压 力油从接口 P经节流孔板（仃）进入危急保安装 置。由于活塞（12）的环形面积比凸肩（8）的 环形面积小，所以运行时速关油在滑阀上的作用 力大于弹簧力，将滑阀凸肩（8）密封的压在套 筒（5）的端面上，这样，回油 T被切断，而速 关油经油孔E流出壳体，通过液压组合件进入速

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如果危急保安装置前的油压下降，则弹簧把滑 阀推向套筒（10）的端面，使进油切断，速关油 与回油接通，则速关阀关闭。

危急保安装置可以通过以下途经动作： 手动：将杠杆（1）往下压；

机械式轴位移保护在：拉钩被转子上凸肩抬 起而脱扣；

危急遮断器动作（详见危急遮断器说明）。 9 .速关阀 （1）作用：

速关阀是新蒸汽管网和汽轮机之间的主要 关闭机构，当运行中出现事故时，它能在最短时 间内切断进入汽轮机的蒸汽。试验装置能在不影 响汽轮机正常运行的情况下，检验阀杆动作是否 灵活。

蒸汽

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2 螺栓】心螺母H.弾簧盘12 •弹費［乱油缸 M,?S»】5活攀盘J6. 轴蛊It试滎活塞

速关阀

（2）结构和工作原理（见下图）：

速关阀是水平安装在汽轮机汽缸的进汽室 上，它主要由阀体、滤网和油缸三部分组成。

1 ）阀体部分

新蒸汽经过蒸汽滤网（3）流向阀碟（1）， 在这个主阀碟中装有一只卸荷阀碟 （2），由于它 的面积相对于主阀碟要小的多，所以在速关阀开 启

时能够减少提升力。在卸荷阀开启后，主阀碟 前、后的差压减小，主阀就容易被开启。阀盖（5） 中的衬套（4）有一个轴向密封面，当速关阀全 开后，阀杆（7）和衬套之间就不会有漏汽，而 阀门关闭时，阀杆和衬套（4、6）之间的漏汽经 接管（K）排出。作用在阀盖上的蒸汽力大部分 直接传递到包围阀体的汽缸上。

2）油缸部分

速关阀是由油压控制的，开启过程是通过液 压组合件来操作的。启动油经过接口 F通到活塞 （14）

前面，使活塞克服弹簧（12）力并将其压向活塞 盘（15），而由液压组合件来的速关油通过接口 E 进入活塞盘后面，速关油压力将活塞盘和活塞一 起推到试验活塞（17）的终点位置，阀门也由阀杆 提升而开启，这时，活塞前的空间和液压组合件 中的回油口相通。

当手动紧急停机阀或紧急停机电磁阀动作 时，速关阀油路中压力迅速下降。弹簧力大于活 塞盘后油压力，于是活塞盘和阀杆，阀碟被迅速 推向关闭

位置。活塞盘后残留的部分速关油流入 活塞和弹簧空间并经回油口 T排出

3)试验装置

为了检验速关阀功能的可靠性，液压组合件 来的试验油经油口 H流向试验活塞(17)，将试 验活塞压向活塞(10)底部，并通过活塞及活塞盘 使阀杆向关闭方向产生相应的位移。

许用的试验压力P1= 0.67MPa而实际的试 验压力P2可以从压力表上读得，若试验压力 P2 大于许用压力P1,那么可能是阀杆部分结盐或 油缸部分有油垢所致。

为了使阀杆能正常工

作，则须在这种情况下多次重复试验， 如果仍不 能减小试验压力P2值，则必须拆出速关阀，进 行检查并排除故障。

试验可以在汽轮机运行期间，包括额定负荷 在内的任意负荷下进行。

10.转速监测 (1) 功能：

汽轮机运行需监测转子转速。汽轮机装有数 个转速传感器，分别接到调节器用于转速控制， 接到

指示仪用于运行人员观察和监视。

(2) 结构(见下图)：

汽轮机转子前端装有发讯盘，传感器沿径向 固定在轴承座上。

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11 •振动监

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（1）功能：

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汽轮机运行时转子要产生振动。振动通过轴 承传递到轴承座。测量轴承座壳体的振动是间接 的，因为转子振动传递受到轴承油膜的刚度，阻 尼的影响。直接测量转子的振动是最好的办法。 振动的大小直接影响机组的安全性和设备的寿 命。

（2）结构（见下图）：

每个径向轴承装有互成90度的二个探头,

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探头固定在轴承座壳体上。探头通过电缆与前置 器连接，组成传感器系统。前置器输出模拟量信 号供二次表米集，处理，指示等。

12.轴位移监测 (1) 功能：

推力轴承用于汽轮机转子轴向定位。任何超 过规定的轴向移动 对设备都是有害的。经常观 察轴向移动情况是十分必要，特别是位移达到报 警值时要引起高度重视；当位移达到危险值时， 应立即采取有效措施，停机检查。

(2) 结构(见下图)：

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轴位移探头安装在前轴承座的一个托架上。 探 头与前置器组成传 感器系统，输出模拟信号供 二次表

采集，处理，指示等。推力轴承与转子推 力盘之间有一定间隙，一般将推力盘置于中间 时'二次表指示设置为零。