汽轮机检修

汽轮机检修----魏桥铝电热电公司热动高级研修班培训课件机械工程学院郭强　2013年06月1.检修人员的职责是什么？2.怎样做好检修工作高级研修班培训提纲一二三四火电厂工艺系统及过程五汽轮机本体部分检修汽轮机辅助系统检修汽轮机调节保护系统检修汽轮机性能试验与调试一、工艺系统及过程一、工艺系统及过程火电厂的三大系统之一燃烧系统包括输煤、磨煤、锅炉与燃烧、风烟系统、灰渣系统等环节。送风机磨煤机热空气空气预热器煤斗煤输煤皮带排粉风机煤粉锅炉炉渣冲灰水除尘器引风机灰渣泵细灰热空气冷空气烟气经烟囱排向大气至灰场自输煤系统一、工艺系统及过程制粉系统-主设备-磨煤机低速磨煤机及其制粉系统：低速磨煤机（15~25r/min）:多为球磨机单进单出筒式球磨机双进双出筒式球磨机中速磨煤机及其制粉系统：中速磨煤机（60~300r/min）:平盘磨、碗式磨、MPS磨/MPF磨、E型磨高速磨煤机及其制粉系统：高速磨煤机（>400r/min）:风扇式磨煤机竖井磨煤机上述一般可分成：直吹式制粉系统和储仓式制粉系统火电工艺介绍-制粉系统(1)ATV58/68一、工艺系统及过程制粉系统-球磨机球磨机筒体双进双出筒式球磨机一、工艺系统及过程制粉系统-辅助设备给煤机：（磨煤机前）作用：调节送入磨煤机的煤量种类：刮板式给煤机电磁振动式给煤机皮带给煤机（调速、称重）粗粉分离器：（磨煤机后）作用：把磨煤机来的煤粉进行粗细分离，不合格的送回磨煤机重磨。种类：离心式粗粉分离器回转式粗粉分离器细粉分离器：（旋风分离器）作用：把粗粉分离器来的煤粉气流进行风粉分离，不合格的送回磨煤机重磨。给粉机：作用：按照锅炉负荷需要,把煤粉仓中的煤粉均匀地送入一次风管。种类：叶轮式给粉机最为常用通过调节电机转速，调节给粉量的大小一、工艺系统及过程给煤机示意图通过改变圆盘电机转速和内套管位置调节圆盘上的给煤量。缺点是：遇高水分的煤易堵煤和打滑。一、工艺系统及过程给煤机示意图通过改变给煤机转速和闸板位置调节给煤量。缺点是：占地大，煤压实后易被异物卡住断煤。可称重，通过改变皮带速度调节给煤量。大型锅炉机组中常用。一、工艺系统及过程给粉机示意图一般采用直流电机，通过改变电机转速调节给粉量。缺点是：不均匀，易出现煤粉自流。一般采用电磁调速异步电机，通过改变电机转速调节给粉量。均匀，煤粉不自流。粗粉分离器（离心式）折向挡板内锥体外锥体进口管出口管回粉管活动环圆锥帽折向挡板内锥体外锥体进口管出口管回粉管轴向型粗粉分离器结构较复杂、通风阻力大；但与径向型比较，分离效果较好、煤粉均匀、调节幅度宽、回粉中的细粉少，所以应用广泛。在内锥体上面装有可上下移动的锥形调节帽，可以粗调煤粉细度。粗粉分离器（回转式）减速皮带轮转子锁气器进口管回转式粗粉分离器的特点是：结构紧凑，流动阻力较小，通风电耗较低；调节方便，适应负荷变化的性能较好；分离出的煤粉较细且均匀性好。但是，这种分离器结构比较复杂，磨损严重，检修工作量大。改变转子的转速，即可调节煤粉细度。细粉分离器作用把煤粉从气粉混合物中分离出来，以便将煤粉储存在煤粉仓中。该分离器主要是靠旋转运动所产生的惯性离心力实现气粉分离的，所以又称为旋风分离器。分离效率可达到90％～95％气粉混合物进口煤粉出口乏气出口给粉机作用根据锅炉负荷的需要，把煤粉仓中的煤粉及时均匀地送入一次风管中。目前电厂应用较为普遍的给粉机是叶轮式给粉机优点给粉均匀，调节方便，不易发生煤粉自流，并可以防止一次风冲入煤粉仓；缺点结构较复杂，电耗较大，当煤粉中含有杂物时容易造成堵塞，从而对设备造成危害。为此，需要在细粉分离器下面装设筛网，以分离杂物。锁气器作用只允许煤粉通过，不允许气流通过。种类翻板式、草帽式工作原理利用杠杆原理，当翻板或活门上的煤粉超过一定数量时，翻板或活门就自动打开，煤粉下落；当煤粉减少到一定的程度后，翻板或活门又因平衡重锤的作用而自动关闭。特点翻板式锁气器不易卡住，工作可靠，可以安装在垂直或倾斜的管道上；而草帽式锁气器动作灵敏，煤粉下落较均匀，严密性也较好，适宜安装在垂直管道上。螺旋输粉机（绞龙）作用调剂相邻制粉系统的煤粉量。结构输粉机构为装在长轴上的螺旋叶片。工作过程轴可正反两向转动，煤粉在叶片推动下，沿着螺旋叶片的旋转方向移动，完成定向输送任务。防爆门作用除无烟煤以外，煤粉和空气混合物均具有爆炸的危险，在密闭系统中，爆炸压力在任何情况下不超过0.35MPa。因此，正压运行的制粉系统中，管道和设备的承压能力一般按0.35MPa考虑。负压系统中，为了节约金属，管道和设备的承压能力只按0.15MPa考虑，但要求在设备进出口装置防爆门。结构用薄金属片或石棉板制成的防爆薄膜。工作过程一旦发生爆炸，爆炸压力可冲破防爆薄膜，迅速释放系统压力，从而起到保护设备的作用。一、工艺系统及过程火电厂的三大系统之二汽水系统由锅炉,汽轮机,凝汽器,除氧器,加热器等构成主要包括:给水系统、冷却水系统、补水系统蒸汽系统过热蒸汽除氧器补给水生水低压加热器高压加热器排气凝结水凝结水泵汽轮机发电机过热器锅炉省煤器锅炉给水给水泵水处理设备循环水泵冷却水凝汽器(软化)锅炉容量：锅炉每小时所产生的蒸汽量．锅炉分类：（几个术语）按蒸汽参数分类：中压，高压，超高压，亚临界，超临界按容量分类：（(＜220t/h小型锅炉),(220-410t/h中型锅炉)，（＞670t/h大型锅炉）按燃烧方式分类：悬浮燃烧锅炉：燃料在炉膛内悬浮燃烧沸腾燃烧锅炉：固体燃料颗粒在炉排上呈沸腾状态燃烧（流化床锅炉）按循环方式分类：自然循环锅炉:(靠炉外冷水下降，炉内冷水壁管中热水自然上升的锅炉)强制循环锅炉:(当压力在16.66~17.64MPa时，水、汽重度差变小，需在循环回路中加装循环泵的锅炉)控制循环锅炉:直流锅炉:(当压力>18.62MPa时，应采用直流锅炉)复合循环锅炉:主要生产厂家：哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂、东方锅炉厂、武汉锅炉厂、杭州锅炉厂、济南锅炉厂火电工艺介绍-锅炉(1)给水泵蒸发受热面汽包过热器下降管联箱省煤器给水泵汽包过热器下降管联箱省煤器循环泵蒸发受热面给水泵汽包过热器下降管联箱省煤器循环泵蒸发受热面节流圈给水泵过热器联箱省煤器蒸发受热面联箱自然循环锅炉强制循环锅炉控制循环锅炉直流锅炉四种锅炉的示意图锅炉机组基本工作过程燃料经制粉系统送入炉膛中燃烧，使燃料的化学能变为热能。高温烟气由炉膛经水平烟道进入尾部烟道，最后从锅炉中排出。锅炉排烟再经过烟气净化系统处理，由引风机送入烟囱排入大气。烟气在锅炉内流动的过程中，热量传递方式为：在炉膛中以辐射方式将热量传给水冷壁；在炉膛烟气出口处，以半辐射、半对流方式将热量传给屏式过热器；在水平烟道和尾部烟道以对流方式传给过热器、再热器、省煤器和空气预热器。锅炉给水便经过省煤器、水冷壁、过热器变成过热蒸汽；并把汽轮机高压汽缸做功后抽回的蒸汽变成再热蒸汽。水在锅炉中，经过预热、蒸发、过热三个阶段变成过热蒸汽。汽轮机高压缸中蒸汽送回锅炉加热，再送回汽轮机低压缸中继续做功，这是第四个阶段-再过热阶段锅炉中的受热面：省煤器、水冷壁、过热器、再热器、空气预热器。锅炉设备：锅炉本体燃烧设备（包括：炉膛、燃烧器、空气预热器、烟道等）汽水系统（包括：汽包、水冷壁、下降管、联箱、过热器、再热器、省煤器等）锅炉附件炉墙及构架锅炉辅机汽包水冷壁饱和蒸汽引出管给水管空气预热器空气预热器分为：管式空气预热器、回转式空气预热器。作用：（安装在锅炉尾烟道中）利用省煤器后烟气的热量加热燃烧所需的空气，以利于燃料的着火和燃烧，并可降低排烟温度，提高锅炉热效率。一般将空气加热到300~400度。常将燃烧用的空气分成一次风、二次风。一次风：携带煤粉或液体、气体燃料经燃烧器进入炉膛，为提供着火所需的那部分风量。（占总风量的20~30%）二次风：燃烧所需的其余75~80%风量是作为助燃的二次风。燃烧器直流煤粉燃烧器点火油枪一次风+煤粉+油嘴大型锅炉给水泵顶棚过热器分隔屏过热器在炉内的安装尾部烟道包覆管过热器锅炉顶部的过热器再热器悬吊管汽轮机及辅助设备汽轮机：将热能转换为机械能汽轮机设备包括：汽机本体，调速保护及油系统，辅助设备，热力系统等汽轮机分类：（几个术语）按工作原理分类：冲动式,反动式按热力过程特性分类：凝汽式汽轮机背压式汽轮机中间再热式汽轮机调整抽汽式汽轮机按主蒸汽压力分类：低压汽轮机：主蒸汽压力<1.47Mpa中压汽轮机：主蒸汽压力1.96~3.92Mpa高压汽轮机：主蒸汽压力5.88~9.8Mpa超高压汽轮机：主蒸汽压力11.77~13.93Mpa亚临界压力汽轮机：主蒸汽压力15.69~17.65Mpa超临界压力汽轮机：主蒸汽压力>22.15Mpa按机组轴数可分单轴和双轴汽轮机；按汽缸数目分单缸、双缸和多缸汽轮机；等等汽轮机及辅助设备汽轮机及辅助设备（2）汽轮机：将热能转换为机械能汽轮机设备包括：汽机本体，调速保护及油系统，辅助设备，热力系统等汽轮机主要生产厂家：哈尔滨汽轮机厂、四川东方汽轮机厂、上海汽轮机有限公司、南京汽轮机、武汉汽轮机、青岛汽轮机高压缸中压缸低压缸发电机励磁机汽轮机的热力系统定义：汽轮机和锅炉之间的汽水循环系统组成：主汽系统组成：主蒸汽管道、主汽门、调节汽门凝汽冷却系统：组成：凝汽器、抽气设备、冷却塔、循环水泵、凝结水泵等作用：使汽机排汽口形成最佳真空，提高热能转机械能的效率，同时将汽机抛出的乏汽冷却，凝结为水，重新送回锅炉。回热加热系统：组成：低压加热器，除氧器，高压加热器，给水泵作用：利用汽轮机的抽汽，在各级加热器中将水加热到一定温度，在除氧器中除去氧气。旁路系统：（用于中间再热式汽轮机）疏水系统：在各级加热器中凝结成的疏水可采用逐级自流系统或采用疏水泵的疏水系统。补充水系统：在锅炉和汽轮机之间的热力系统中，工质损失的补充用于降低冷却水温度用循环使用的冷却水作为中间介质，将汽机排汽冷凝所释放的热量，经由流动的空气传到大气中。汽轮机的凝汽冷却系统-冷凝塔凝汽器，抽气设备蒸汽进口冷却水出口冷却水入口热井凝结水出口凝汽器：真空度越高，产生的机械能越大，保证机组在最佳真空下运行十分重要。抽气设备：在汽轮机启动时建立真空，在运行时抽出漏入凝汽器的空气和未凝结的正气，维持凝汽器真空度。离心式真空泵水环式真空泵回热加热器蒸汽进口回热加热器：（分立式和卧式两种）利用汽轮机的抽汽，加热各级给水。高压加热器低压加热器给水出口U型管束给水进口疏水进口低压加热器蒸汽进口给水出口U型管给水进口疏水进口高压加热器疏水出口疏水出口除氧器除氧器：（分立式和卧式两种）除去锅炉给水中的各种气体，主要是水中的游离氧（妨碍传热，严重腐蚀金属）。水膜式淋水盘式喷雾式（大型机组多用，分成喷雾淋水盘式和喷雾填料式两种）除氧器凝结水除氧水喷雾除氧空间深度除氧空间凝结水除氧水汽轮机的调速系统和保护装置作用：发电厂发电的电压和频率均有要求，电压可通过变压解决，供电频率则由发电机转速调节。汽轮机调速系统液压调速系统功率-频率电液调速系统(模拟电调系统)数字电液调速系统（DEH）组成：凝汽器、抽汽设备、冷却塔、循环水泵、凝结水泵等汽轮机保护装置通过控制高压油系统迅速关闭自动主汽门，切断汽轮机进汽使之停机。超速保护装置（在汽机转速超过额定转速10-20%时，使自动主汽门和调速汽门迅速关闭，使发电机与电网解列）盘车装置低油压保护装置低真空保护装置振动保护装置紧急脱扣装置汽轮机的油系统向汽轮发电机组提供轴承润滑用油；向调速保护装置提供压力油等。火电厂的三大系统之三电气系统励磁装置发电机主变压器厂用变压器低压配电装置配电装置输电线路厂用电系统升压变电所一、工艺系统及过程发电机组组成：由发电机、励磁机、副励磁机、辅助设备组成发电机：基本组成：定子、转子、油冷却系统测温元件：监视发电机定子绕组、铁芯、轴承、冷却器等重要部件的温度。定子：定子绕组转子：转子绕组、阻尼绕组冷却方式：空气冷却：多采用轴向分段多流式通风系统氢气冷却（外冷）：冷却效果好，风组和摩擦损耗小于空气。氢内冷：冷却介质氢直接接触绕组导体，大大提高冷却效果。水内冷：发电机的定子和转子均采用水内冷的发电机称为：“双水内冷”；或定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，通风系统采用氢气冷却的“水-氢-氢”冷却方式。容量可达1200MW。发电机主体主励磁机副励磁机气体冷却器发电机定子结构图发电机转子外形图汽轮发电机励磁系统组成：由励磁功率单元、励磁调节器（AVR）组成。励磁功率单元包括交流电源和整流装置，它向励磁绕组提供直流励磁电流，励磁调节器（AVR）根据发电机发出的电压和电流，自动调节励磁电流，满足系统运行需要。功能：根据发电机所带负荷变化，自动调整励磁电流，维持发电机端电压在给定额定电压值。当发电机并列运行时，使各发电机组所带无功功率稳定合理分配。在电力系统发生短路故障，发电机端电压严重下降时，能对发电机强行励磁，提高电力系统暂态稳定性。当发电机突然甩负载时，通过强行减磁，防止发电机电压过分升高。当发电机内部短路跳闸时，能快速灭磁，减小故障损坏程度。励磁方式：直流励磁机励磁系统：（100MW以下机组）交流励磁机静止整流器励磁系统交流励磁机旋转硅整流器励磁系统自并励励磁（静止励磁）系统主变压器外形图高压厂变低压厂变高压电动机低压电动机谢谢！四、汽轮机调节保护系统检修