给水泵汽轮机构造与安全可靠性运行分析

李军

摘 要：给水泵汽轮机是电站热力循环系统的主要部件之一，特别是在高参数大容量的超临界机组中占有重要地位，其安全可靠的运行，直接影响着整个电站设备运行。因其在安全可靠性、自动化水平、负荷适应性等方面要求很高。

关键词：给水泵汽轮机 构造 安全 可靠性 运行

中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）02（b）-0077-01

电力是工业的先行，关系到国民经济发展全局。在我国，随着电力工业的发展，各发电厂均在努力提高机组的效率的同时，降低机组的运行费用。而机组容量、参数和自动化水平的提高对设备的安全可靠性提出越来越高的要求，因此设备的可靠性和可用度已经成为影响电厂运行费用的关键因素。如果能够根据不同设备的运行和维修特点制定出设备具体合适的维修方法，依据设备状态进行维修，做到维修的“量体裁衣”，必须提高设备的可用率，减少运行和维修费用，不断提高设备的安全可靠性的运行。

1 汽轮机本体的构造

汽缸由汽缸前部和汽缸后部两部分组成，两者在垂直法兰处焊接在一起。汽缸前部由20CrMo铸造而成，其前部装有高、低压蒸汽室，前端下部由垂直法兰与前轴承箱相连，前轴承箱固定在弹簧板支架上。从汽缸下半的前汽封第一段处抽出的蒸汽经一根汽封管道进入汽缸中第四级隔板前继续做功，当高压汽源工作时，位于该汽缸下部的高压喷嘴室可由喷嘴后来的蒸汽冷却。汽缸后部为焊接结构，其排汽口方向根据现场布置要求可向上或向下，汽缸后部下半两侧各有一个对称机组中心线的撑脚，在位于排汽中心线的撑脚处开有横向滑键槽，便于汽缸左右膨胀，横向滑键中心线与汽轮机轴向中心线的垂直交点即为机组死点，汽缸后部用立销与基础台板定位，便于汽轮机的轴向中心线保持不变。

为了提高机组的内效率，汽轮机采用型线好，效率高的叶型，整个汽缸通流部分成圆锥形，内外壁光滑通畅，六级隔板全部采用焊接隔板，低压级隔板采用了斜汽道，末级隔板有去湿环。汽轮机转子为整锻式结构，共有七级叶轮，每级叶轮均为双菌形叶根，前五级动叶片为等截面叶片，后两级动叶片为变截面叶片，转子后部装有联轴器，通过它与给水泵相联。转子相对于静子的相对死点在前轴承箱内推力轴承的主推力面处，转子由此向低压端膨胀。

汽轮机的绝对死点为排汽口中心线与轴心线交点，汽轮机定位依靠前轴承箱和汽缸后部焊牢的立销，在前轴承箱底部没有纵向键，仅有两块横置的直立钢板作为挠性支承，支撑在基础台板上，当机组起动和停机时，则从死点开始向前膨胀或向后收缩，此时前轴承箱在挠性板的支撑下向前有一个位移或恢复原位。

排汽管道为钢板卷制后焊接而成，为了吸收和抵偿排汽管热胀时的位移量，在排汽管道上装有压力平衡式补偿器，补偿器上有多层不锈钢板制成波纹管，通过该补偿器可把附加到汽轮机上的力和力距减少到最小。排汽管道上还装有隔离阀，便于保护机组的使用和安全运行。前后汽封和隔板汽封均采用梳齿式，汽封间隙合理，能满足经济性和安全性的要求，并且检修方便。汽轮机轴封采用自密封结构，改善了机组的经济性，其供汽由主汽轮机提供，汽轮机的疏水和漏汽也进入主汽轮机的相应系统。汽轮机本体壁温高于100℃的位置均装有保温装置，以减少散热损失，并改善机房环境条件。

2 汽轮机的油系统

油系统主要用来供给锅炉给水泵汽轮机组的轴承润滑、控制和调节用油，该系统为整体集装式结构，设有油箱，润滑油过滤器，控制油过滤器， 调节油过滤器，两个交流电动油泵，一个直流事故油泵，两个并列冷油器，排烟装置，溢流阀，逆止阀，供油和回油管路，油位指示报警器，电加热器等设备和元件。

（1）汽轮机采用20号汽轮机油，润滑油压力为0.25MPa， 控制及调节油压力为2.5MPa。

油箱为集装式，由钢板焊接而成，箱内有效容积为3m3，油在油箱中的最高及最低油位距顶面分别为150mm 与450mm。

（2）主油泵为两台相同特性的立式油泵，高压出油口的压力为2.5MPa，流量为84L/min，供操作和调节用油；低压出油口的压力为0.25MPa，流量为267L/min，供轴承润滑用油；电动机型号为YB180M-4，功率为18.5KW，电压为380V，转速为1450r/min。主辅油泵的出油口均装有逆止阀，正常运行时主油泵投入，辅油泵备用。

（3）直流事故油泵作为主辅油泵的最后备用油泵，仅提供轴承用润滑油，当润滑油压降至0.08MPa时，直流事故油泵可以自启动。直流事故油泵为立式油泵，出油口的压力为0.25MPa，流量为267L/min，供轴承润滑用油；电动机型号为Z2-52，功率为7.5KW，电压为220V，转速为1500r/min。

（4）排烟装置的排烟能力为20m3/h，压升为100Pa，功率为0.25kW，电压为380V，转速为2800r/min。

（5）润滑油冷却器的单个冷却面积为30 m3，冷却水量为36t/h.润滑、控制和调节油过滤器的过滤精度为40μ、25μ、5μ。当润滑油主管路油压降至0.15MPa时接通外设报警，0.12MPa时启动备用泵。

3 汽动给水泵上水的安全性和可靠性

尽管存在着较多技术关键问题，但通过系统完善、提高设备检修质量及可靠性，制定汽泵上水方案及细化操作票等运行管理手段，完全可以满足锅炉上水要求，而且在机组启动过程中，汽泵的提前启动，可以及时检验汽动给水泵组是否存在缺陷，争取消缺时间，避免因缺陷处理不及时影响机组带负荷，另一方面，为电厂经济启动，提前带负荷，节约能耗提供保证。其中，主要取得以下成效。

（1）机组启动过程中，由电动给水泵改用汽动给水泵上水，降低了厂用电量，起到节能降耗的目的；（2）由于汽动给水泵随机启动，因此提高机组启动过程的带负荷速度（特别温态及热态启动过程中，应为明显），增加机组发电量，从而提高经济效益；（3）人力资源合理调配，提高工作效率。由于机组启动前期操作任务较少，而机组带负荷后操作任务较多，利用汽泵上水，可将汽泵启动的操作前移，合理调配运行人员的工作，提高机组启动的操作效率。（4）提高机组启动安全性可靠性。原利用电泵上水，一旦电泵跳闸，将造成机组停运，严重时造成锅炉干炉，而利用汽泵上水，电泵备用，提高了机组启动的安全系数。

4 结语

随着汽轮发电机组单机容量及蒸汽参数的不断提高，设置独立的与主汽轮机分离的汽轮机来驱动给水泵已成为大功率机组中应用最多的驱动方式。在现代发电厂中，设备之间相互联系、相互制约，各环节的操作必须协调一致、互相配合，才能顺利完成，其中任何一个环节出了问题，都会给整个机组带来很大的影响。

参考文献

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