汽机车间主要设备有汽轮机和发电机。
另外还有凝汽器、除氧器、加热器、给水泵和凝结水泵等。
汽轮机及主要辅助设备的作用汽轮机用来将蒸汽的热能转化成旋转的机械能,并传递给发电机发出电能。
汽轮机本体由静止和转动两大部分组成。
静止部分包括汽缸、喷嘴、隔板、轴承和汽封等部件;
转动部分包括叶轮、轴、叶片和联轴器等部件。
汽缸是汽轮机的外壳。
国产100兆瓦以下汽轮机为单缸,100兆瓦及以上汽轮机为多缸。
汽缸一般做成水平面对分式,上、下汽缸用法兰连接,这样便于汽轮机的安装与检修。
喷嘴是用来让汽流按设计的角度冲击叶片推动转子旋转的。
每组喷嘴分别由一个调速汽阀控制进汽量。
汽封用以防止汽轮机级间漏汽和汽缸端部漏汽的部件。
轴承分为支持轴承和推力轴承。
汽轮机的轴承为滑动式,用透平油来润滑冷却。
汽轮机的叶片是用来承受蒸汽冲击使转子转动做功的。
随着蒸汽在每一级中的膨胀做功,压力越来越低,容积流量越来越大,叶片必须逐级加长,才能满足蒸汽流通面积的要求。
叶轮外缘上安装叶片,这样叶片、叶轮,主轴组成在一起称为汽轮机转子,如图2-11所示。
1— 叶片;2— 叶轮;— 主轴
联轴器用来连接汽轮机的各个转子以及发电机转子组成轴系,并传递扭矩。
汽轮机辅助设备的作用是:
凝汽器是用来冷却汽轮机乏汽并使其凝结成水,从而在汽轮机排汽口建立并保持高度真空。
加热器的作用是利用从汽轮机的某些中间级抽出部分做过功的蒸汽,加热凝结水和锅炉给水,以提高热效率的设备。
除氧器用来除去锅炉给水中的溶解氧。
因为含溶解氧的水通过给水管道和省煤器时,会造成氧腐蚀。
电厂内一般是用加热法进行除氧,既用蒸汽将水加热到沸腾状态,使水中的溶解氧逸出。
给水泵的作用是将除氧器水箱中的水南昌市压力后,再经高压加热器送至除氧器。
为了保证汽轮机的安全运行,汽轮机还装设了调速、保安及油系统。
调速系统的任务是根据电力负荷的变化随时调整机组出力,同时维持汽轮机在额定转速下运行。
汽轮机的保安系统有超速、轴向位移、低油压、低真空等保护装置。
超速保护装置由危急保安器和危急遮断油门两部分组成。
危急保安器安装在汽轮机主轴前端,与转子同速转动。
当汽轮机转速达到额定转速的110%-112%时,危急保安器受离心力的作用,克服弹簧的阻力而迅速飞出,打击危急遮断油门的拉钩,使自动主汽门和调速汽门迅速 而停机。
油系统主要为汽轮发电机组提供各轴承的润滑、冷却和调节、保护系统的工作用油。
发电机与汽轮机一样重要,它安装在汽机房内,由汽轮机作原动机拖动发电机转子旋转,并利用电磁感应原理把机械能转换成电能。
汽轮发电机包括发电机本体、励磁系统及其冷却系统等。
发电机本体主要由定子、转子两大部分组成。
定子主要由机座、定子铁芯、定子绕组等组成。
定子绕组是由若干根实芯或空芯线棒组成。
并按120°电角度构造A、B、C三相。
当汽轮发电机组转动,转子内通过直流电流时,将在三相绕组中感应出电动势。
在发电机端头安装有励磁机,它的作用是供给发电机转子的励磁电流。
在发电机机座下部设有发电机的出线,容量在200兆瓦及以上的发电机出线至主变压器、厂用变压器之间,多采用全连式分相封闭母线进行连接。
为了提高发电机的利用率,及时带走发电机产生的热量,发电机设有冷却装置。
中小型发电机一般采用空气作为冷却介质,以密闭循环方式利用空气把发电机内产生的热量带走。
大型发电机一般采用氢气和水作为冷却介质,冷却方式有氢外冷、氢内冷及水、氢结合的冷却方式。
最常见的是水、氢、氢冷却方式。
这种冷却方式是定子绕组采用水冷却、定子铁芯、转子线卷采用氢气冷却。
采用氢气作为冷却介质的发电厂,需配备制氢设备。
安全注意事项从以上介绍,不难看出,汽机车间设备多,系统复杂,自动化程度高,它们的安全特点可以用“高、低、易”三个字概括。
“高”,主要指推动汽轮机旋转的蒸汽压力高,温度高以及汽轮发电机组旋转速度高。
在汽机车间最显著的设备之一是许多粗大管道,这些管道整齐而有一定规则地布置在机房的平台一侧或通向汽轮机本体下部,管道上涂有颜色可以分辨,红色管道是蒸汽管道,绿色管道是给水管道,黄色是油管道。
其中给水、蒸汽管道中的压力高、温度高、对人的威胁最大。
假如因运行工作情况发生变化使压力升高或者因设备质量存在隐患,造成管道或管道上的阀门泄漏时,高压、高温蒸汽或给水喷出,就有可能将人员烧伤,烫伤。
因此新职工经过这些地方时要注意保持一定的距离,特别是当听到有蒸汽泄漏的尖叫声而又看不到什么地方泄漏时,千万不可随意去找泄漏点。
汽轮发电机组是高速旋转的设备,这就为设备的安全运行提出了许多要求。
尽管人们采取各种措施,不安全现象时有发生,例如:机组因超速、危急保安器未动作造成飞车事故。
还有因工作人员不小心,在发电机滑环上更换电刷时,风扇把手指打伤等。
所以新职工不得靠近汽轮发电机组,更不得触摸外露的转动部分。
为了防止汽轮机超速,在机头处装设了危急保安器,它是在紧急情况下用来打闸停机的装置,新职工不能触动它,否则会造成机组被迫停运。
“低”,主要指供给汽轮发电机组润滑、保安冷却等用的介质温度较低。
因为介质温度超过额定值,将直接威胁机组安全运行。
如汽轮发电机组要维持高速运转,各轴承均需使用合格的润滑油,油温不得超过规定值,这样的润滑油必须不间断地保证供给,即必须装设一套供油系统及其监测装置。
电力系统曾多次发生过由于润滑油温度高或断油将轴瓦烧坏的事故。
汽轮机运行中,利用凝结器来冷却乏汽并凝结成水,从而在汽轮机排汽,建立并保持高度真空。
通常凝结器是一个表面式换热器,其换热面为铜管束。
管内流通冷却水,吸收管外流动乏汽的热量,使蒸汽凝结成水。
换句话说,要维持汽轮机具有高度真空,必须供给凝结器足够且温度较低的循环水。
图2—12为哈蒙式空气冷却系统。
新职工进入汽机房零米,看到许多转动的泵,其中包括油泵,行走时不要靠近它们,更不能随意触动设备的事故按钮,以防发生设备停运或人身伤害事故。
新职工不得攀登冷却水塔,并禁止到冷却水塔下面的水池内游泳。
“易”,主要指氢冷发电机及其周围易发生氢气爆炸。
大型发电机用氢气作为冷却介质,效果要比空气好得多,但氢气遇明火会燃烧或氢气与空气混合在一定比值范围内时遇明火将会立即爆炸。
发电机在运行中,由于密封瓦油压调整不当,或其他原因都有可能使氢气泄漏。
因而,所有进入汽轮发电机组平台的人员不准携带打火机、火柴等易燃物品,更不准在氢区动火焊接。
1977年5月30日,某电厂9号发电机运行中清扫维护氢冷设备时,违章使用电动扳手,作业中电动扳手产生的电火花,引起该机氢系统爆炸,同时人员也受重伤。
这些教训新职工一定要好好吸取。
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