給水泵汽輪機構造與安全可靠性運行分析

李軍

摘 要：給水泵汽輪機是電站熱力循環系統的主要部件之一，特別是在高參數大容量的超臨界機組中占有重要地位，其安全可靠的運行，直接影響著整個電站設備運行。因其在安全可靠性、自動化水平、負荷適應性等方面要求很高。

關鍵詞：給水泵汽輪機 構造 安全 可靠性 運行

中圖分類號：TK227 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（b）-0077-01

電力是工業的先行，關系到國民經濟發展全局。在我國，隨著電力工業的發展，各發電廠均在努力提高機組的效率的同時，降低機組的運行費用。而機組容量、參數和自動化水平的提高對設備的安全可靠性提出越來越高的要求，因此設備的可靠性和可用度已經成為影響電廠運行費用的關鍵因素。如果能夠根據不同設備的運行和維修特點制定出設備具體合適的維修方法，依據設備狀態進行維修，做到維修的“量體裁衣”，必須提高設備的可用率，減少運行和維修費用，不斷提高設備的安全可靠性的運行。

1 汽輪機本體的構造

汽缸由汽缸前部和汽缸后部兩部分組成，兩者在垂直法蘭處焊接在一起。汽缸前部由20CrMo鑄造而成，其前部裝有高、低壓蒸汽室，前端下部由垂直法蘭與前軸承箱相連，前軸承箱固定在彈簧板支架上。從汽缸下半的前汽封第一段處抽出的蒸汽經一根汽封管道進入汽缸中第四級隔板前繼續做功，當高壓汽源工作時，位于該汽缸下部的高壓噴嘴室可由噴嘴后來的蒸汽冷卻。汽缸后部為焊接結構，其排汽口方向根據現場布置要求可向上或向下，汽缸后部下半兩側各有一個對稱機組中心線的撐腳，在位于排汽中心線的撐腳處開有橫向滑鍵槽，便于汽缸左右膨脹，橫向滑鍵中心線與汽輪機軸向中心線的垂直交點即為機組死點，汽缸后部用立銷與基礎臺板定位，便于汽輪機的軸向中心線保持不變。

為了提高機組的內效率，汽輪機采用型線好，效率高的葉型，整個汽缸通流部分成圓錐形，內外壁光滑通暢，六級隔板全部采用焊接隔板，低壓級隔板采用了斜汽道，末級隔板有去濕環。汽輪機轉子為整鍛式結構，共有七級葉輪，每級葉輪均為雙菌形葉根，前五級動葉片為等截面葉片，后兩級動葉片為變截面葉片，轉子后部裝有聯軸器，通過它與給水泵相聯。轉子相對于靜子的相對死點在前軸承箱內推力軸承的主推力面處，轉子由此向低壓端膨脹。

汽輪機的絕對死點為排汽口中心線與軸心線交點，汽輪機定位依靠前軸承箱和汽缸后部焊牢的立銷，在前軸承箱底部沒有縱向鍵，僅有兩塊橫置的直立鋼板作為撓性支承，支撐在基礎臺板上，當機組起動和停機時，則從死點開始向前膨脹或向后收縮，此時前軸承箱在撓性板的支撐下向前有一個位移或恢復原位。

排汽管道為鋼板卷制后焊接而成，為了吸收和抵償排汽管熱脹時的位移量，在排汽管道上裝有壓力平衡式補償器，補償器上有多層不銹鋼板制成波紋管，通過該補償器可把附加到汽輪機上的力和力距減少到最小。排汽管道上還裝有隔離閥，便于保護機組的使用和安全運行。前后汽封和隔板汽封均采用梳齒式，汽封間隙合理，能滿足經濟性和安全性的要求，并且檢修方便。汽輪機軸封采用自密封結構，改善了機組的經濟性，其供汽由主汽輪機提供，汽輪機的疏水和漏汽也進入主汽輪機的相應系統。汽輪機本體壁溫高于100℃的位置均裝有保溫裝置，以減少散熱損失，并改善機房環境條件。

2 汽輪機的油系統

油系統主要用來供給鍋爐給水泵汽輪機組的軸承潤滑、控制和調節用油，該系統為整體集裝式結構，設有油箱，潤滑油過濾器，控制油過濾器， 調節油過濾器，兩個交流電動油泵，一個直流事故油泵，兩個并列冷油器，排煙裝置，溢流閥，逆止閥，供油和回油管路，油位指示報警器，電加熱器等設備和元件。

（1）汽輪機采用20號汽輪機油，潤滑油壓力為0.25MPa， 控制及調節油壓力為2.5MPa。

油箱為集裝式，由鋼板焊接而成，箱內有效容積為3m3，油在油箱中的最高及最低油位距頂面分別為150mm 與450mm。

（2）主油泵為兩臺相同特性的立式油泵，高壓出油口的壓力為2.5MPa，流量為84L/min，供操作和調節用油；低壓出油口的壓力為0.25MPa，流量為267L/min，供軸承潤滑用油；電動機型號為YB180M-4，功率為18.5KW，電壓為380V，轉速為1450r/min。主輔油泵的出油口均裝有逆止閥，正常運行時主油泵投入，輔油泵備用。

（3）直流事故油泵作為主輔油泵的最后備用油泵，僅提供軸承用潤滑油，當潤滑油壓降至0.08MPa時，直流事故油泵可以自啟動。直流事故油泵為立式油泵，出油口的壓力為0.25MPa，流量為267L/min，供軸承潤滑用油；電動機型號為Z2-52，功率為7.5KW，電壓為220V，轉速為1500r/min。

（4）排煙裝置的排煙能力為20m3/h，壓升為100Pa，功率為0.25kW，電壓為380V，轉速為2800r/min。

（5）潤滑油冷卻器的單個冷卻面積為30 m3，冷卻水量為36t/h.潤滑、控制和調節油過濾器的過濾精度為40μ、25μ、5μ。當潤滑油主管路油壓降至0.15MPa時接通外設報警，0.12MPa時啟動備用泵。

3 汽動給水泵上水的安全性和可靠性

盡管存在著較多技術關鍵問題，但通過系統完善、提高設備檢修質量及可靠性，制定汽泵上水方案及細化操作票等運行管理手段，完全可以滿足鍋爐上水要求，而且在機組啟動過程中，汽泵的提前啟動，可以及時檢驗汽動給水泵組是否存在缺陷，爭取消缺時間，避免因缺陷處理不及時影響機組帶負荷，另一方面，為電廠經濟啟動，提前帶負荷，節約能耗提供保證。其中，主要取得以下成效。

（1）機組啟動過程中，由電動給水泵改用汽動給水泵上水，降低了廠用電量，起到節能降耗的目的；（2）由于汽動給水泵隨機啟動，因此提高機組啟動過程的帶負荷速度（特別溫態及熱態啟動過程中，應為明顯），增加機組發電量，從而提高經濟效益；（3）人力資源合理調配，提高工作效率。由于機組啟動前期操作任務較少，而機組帶負荷后操作任務較多，利用汽泵上水，可將汽泵啟動的操作前移，合理調配運行人員的工作，提高機組啟動的操作效率。（4）提高機組啟動安全性可靠性。原利用電泵上水，一旦電泵跳閘，將造成機組停運，嚴重時造成鍋爐干爐，而利用汽泵上水，電泵備用，提高了機組啟動的安全系數。

4 結語

隨著汽輪發電機組單機容量及蒸汽參數的不斷提高，設置獨立的與主汽輪機分離的汽輪機來驅動給水泵已成為大功率機組中應用最多的驅動方式。在現代發電廠中，設備之間相互聯系、相互制約，各環節的操作必須協調一致、互相配合，才能順利完成，其中任何一個環節出了問題，都會給整個機組帶來很大的影響。

參考文獻

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