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給水泵汽輪機

鎖定
給水泵汽輪機是指驅動給水泵的汽輪機,它有別於主汽輪機。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超臨界機組中佔有重要地位,其安全可靠的運行,直接影響着整個電站設備運行。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,百萬千瓦等級機組給水泵汽輪機在世界上只有少數幾家公司能夠設計製造。
中文名
給水泵汽輪機
外文名
Feed pump turbine
性    質
一種工業設備
定    義
驅動給水泵的汽輪機

給水泵汽輪機設備簡介

汽輪機的功能就是將熱能轉化為機械能,驅動給水泵的小汽輪機也是如此,其本體結構的組成部件與主汽輪機的基本相同,主汽閥、調節閥、汽缸、噴嘴室、隔板、轉子、支持軸承、推力軸承、軸封裝置等樣樣俱全。驅動給水泵的小汽輪機形式主要有背壓式、背壓抽汽式和凝汽式。 [1] 
然而,小汽輪機的工作任務是驅動給水泵,必須滿足鍋爐所需要的供水要求。小汽輪機與主汽輪機的本質區別:主汽輪機是在定轉速下運行,通過改變蒸汽量的大小來適應外界負荷的需要。除變壓運行外,主汽輪機的運行參數基本上是不變的。而小汽輪機是一種變參數、變轉速、變功率的原動機。在正常工作時,利用主汽輪機中壓缸或低壓缸的抽汽作為工質。其排汽進入主機的凝汽器,發出的功率直接用於驅動給水泵,所以其工作情況除了與主機的熱力系統密切相關外,還與被驅動的給水泵、凝汽設備的特性有關。 [1] 

給水泵汽輪機結構

與主汽輪機整體結構相同,驅動給水泵的變速汽輪機的本體也是由轉動和靜止兩大部分組成,如《給水泵汽輪機結構圖》所示。轉子部分由主軸、葉輪、動葉片、聯軸器等組成。定子部分由汽輪機基礎、台板、軸承座及汽缸內部的噴嘴室、噴嘴、隔板、汽封等部件組成,另外有前軸承箱、調速系統、各主蒸汽閥、調節汽閥、盤車等。
給水泵汽輪機的正常工作汽源為主汽輪機中壓缸的四段抽汽,輔助蒸汽和主蒸汽作為備用汽源。全機共有1個單列調節級和5個壓力級。給水泵汽輪機為單流結構,排汽進入凝汽器後匯入主凝結水系統。 [2] 
給水泵汽輪機結構圖 給水泵汽輪機結構圖
給水泵汽輪機採用提板式噴嘴配汽機構,在汽缸上裝有6個調節汽閥。調節汽閥對稱佈置,以獲得良好的熱對稱性。給水泵汽輪機轉子與汽泵軸的連接採用撓性聯軸器,允許給水泵汽輪機與給水泵轉子間有相互位移。兩個轉子的軸向推力分別由各自的推力軸承來承擔,轉子的軸向位移也互不影響。兩側軸封均採用梳齒形汽封。為了保證軸穩定運行,兩隻支持軸承均採用穩定性高的五瓦塊可傾瓦軸承。推力軸承採用的浸泡式推力軸承,工作瓦塊6塊,非工作瓦塊6塊。為了適應變參數運行、急劇的負荷變化和快速啓動,本機各壓力級隔板全部採用焊接隔板。 [2] 

給水泵汽輪機工作原理

小汽輪機剖面圖 小汽輪機剖面圖
某1000MW機組給水泵汽輪機,如《小汽輪機剖面圖》所示,是日本三菱公司的產品。給水泵汽輪機為單缸、單流、凝汽式,汽源採用具有高、低壓雙路進汽的自動切換進汽方式,正常運行時,由主汽輪機的四段抽汽(至除氧器的抽汽)供給,啓動和低負荷時由冷段蒸汽系統供給,調試時由輔助蒸汽系統供給,同時輔助蒸汽系統也可滿足給水泵汽輪機啓動要求。 [1] 
給水泵汽輪機排汽向下直接排入凝汽器。每台給水泵汽輪機各自設有一套潤滑和控制油系統。給水泵汽輪機的正常工作汽源從四段抽汽管道上引出,裝設有流量測量噴嘴、電動隔離閥和止回閥,止回閥是當高壓汽源切換時,防止高壓蒸汽竄人抽汽系統,當給水泵汽輪機在低負荷運行使用高壓汽源時,該管道也將處於熱備用狀態。 [1] 

給水泵汽輪機檢修

關於給水泵汽輪機的一般性檢修方法和步驟可比照主汽輪機的有關工藝規程進行,下面僅列出一些常規性的要求,在給水泵汽輪機的檢修中應予以注意:
(1)檢查汽缸各垂直、水平結合面,用0.05mm塞尺不得塞通,在汽缸法蘭同一斷面處,從內、外兩側塞人長度總和不得超過汽缸法蘭寬度的1/3。
(2)汽缸水平結合面的緊固螺栓與螺栓孔之間,四周應有不小於0.50mm的間隙。
(3)檢查軸承與軸承蓋的水平結合面,緊好螺栓後0.05mm塞尺應塞不進。
(4)用壓鉛絲法檢查軸瓦遊隙符合要求為0.26mm。
(5)檢查推力軸瓦間隙為0.40~0.50mm,但應保證其最大間隙不得超過所驅動的給水泵的允許軸向竄動值。
(6)檢查轉子軸頸、推力盤、聯軸器等各部分應無裂紋和其他損傷,並光潔無毛刺。
(7)檢查軸頸橢圓度和圓柱度偏差應不大於0.02mm,否則應進行修復。
(8)檢查推力盤外緣端面瓢偏應不大於其半徑的1/1000,否則應予以修整。
(9)檢查聯軸器法蘭端面應光潔無毛刺,法蘭端面的瓢偏不大於0.03mm;檢查聯軸器法蘭外圓的徑向晃度應不大於0.02mm。
(10)轉子在汽缸內找中心時應以汽缸的前、後汽封及油擋窪窩為準,測量部位應光潔,各次測量應在同一位置;最後應保證轉子聯軸器的中心允許偏差符合規定的要求。
(11)檢查噴嘴無外觀損傷,檢查隔板阻汽片應完整無短缺、捲曲,邊緣應尖薄,鑄鐵隔板應無裂紋、鑄砂、氣孔等缺陷。
(12)檢查通流部分間隙和汽封間隙符合規定的要求,且測通流部分間隙時,應組合好上、下半推力軸承,轉子的位置應參照製造廠的出廠記錄,一般應處於推力軸瓦工作面的承力位置。
(13)檢查組裝好的盤車裝置,用手操作應能靈活咬合或脱開。在汽輪機轉子衝動後,應能立即自動脱開,脱開後操作杆應能固定住,保持汽輪機轉子大齒輪與盤車齒輪之間的距離。 [2] 
(14)汽缸水平結合面螺栓冷緊時一般應從汽缸中部開始,按左右對稱分幾遍進行緊固。

給水泵汽輪機技術規範

給水泵汽輪機技術規範見下表。
給水泵汽輪機技術規範
序號
項目
規範
1
形式
單缸、單流、凝汽式
2
額定功率
5350kW
3
轉速
6170r/min
4
推汽壓力
0.0049MPa
5
主蒸汽温度
538℃
6
主蒸汽壓力
16.67MPa
7
低壓蒸汽壓力
0.84MPa
8
低壓蒸汽温度
316℃
參考資料
  • 1.    文鋒, 李長雲. 普通高等教育“十二五”規劃教材 普通高等教育“十一五”國家級規劃教材 現代發電廠概論(第三版)[M]. 中國電力出版社, 2014.
  • 2.    山西漳澤電力股份公司. 汽輪機設備及系統[M]. 中國電力出版社, 2015.