汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)與保護(hù)知識(shí)問(wèn)答1
1.汽輪機(jī)油系統(tǒng)的作用是什么?
汽輪機(jī)油系統(tǒng)的作用如下:
⑴向機(jī)組各軸承供油,以便潤(rùn)滑和冷卻軸承。
⑵供給調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護(hù)裝置穩(wěn)定充足的壓力油,使它們正常工作。
⑶供應(yīng)各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑用油。
根據(jù)汽輪機(jī)油系統(tǒng)的作用,一般將油系統(tǒng)分為潤(rùn)滑油系統(tǒng)和調(diào)節(jié)(保護(hù))油系統(tǒng)兩個(gè)部分。
2.為什么要將抗燃油作為汽輪發(fā)電機(jī)組油系統(tǒng)的介質(zhì)?它有什么特點(diǎn)?
隨著機(jī)組功率和蒸汽參數(shù)的不斷提高,調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)汽門提升力越來(lái)越大,提高油動(dòng)機(jī)的油壓是解決調(diào)節(jié)汽門提升力增大的一個(gè)途徑。但油壓的提高、容易造成油的泄漏,普通汽輪機(jī)油的燃點(diǎn)低,容易造成火災(zāi)。抗燃油的自燃點(diǎn)較高,即使它落在熾熱高溫蒸汽管道表面也不會(huì)燃燒起來(lái),抗燃油還具有火焰不能維持及傳播的可能性。從而大大減小了火災(zāi)對(duì)電廠威脅。
抗燃油的最大特點(diǎn)是它的抗燃性,但也有它的缺點(diǎn),如有一定的毒性,價(jià)格昂貴,粘溫特性差(即溫度對(duì)粘性的影響大)。所以一般將調(diào)節(jié)系統(tǒng)與潤(rùn)滑系統(tǒng)分成兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。調(diào)節(jié)系統(tǒng)用高壓抗燃油,潤(rùn)滑系統(tǒng)用普通汽輪機(jī)油。
3.主油箱的容量是根據(jù)什么決定的?什么是汽輪機(jī)油的循環(huán)倍率?
汽輪機(jī)主油箱的貯油量決定于油系統(tǒng)的大小,應(yīng)滿足潤(rùn)滑及調(diào)節(jié)系統(tǒng)的用油量。機(jī)組越大,調(diào)節(jié)、潤(rùn)滑系統(tǒng)用油量越多。油箱的容量也越大。
汽輪機(jī)油的循環(huán)倍率等于每小時(shí)主油泵的出油量與油箱總油量之比,一般應(yīng)小于12。如循環(huán)倍率過(guò)大,汽輪機(jī)油在油箱內(nèi)停留時(shí)間少,空氣、水分來(lái)不及分離,致使油質(zhì)迅速惡化,縮短油的使用壽命。
4.汽輪機(jī)的潤(rùn)滑油壓是根據(jù)什么來(lái)確定
汽輪機(jī)潤(rùn)滑油壓根據(jù)轉(zhuǎn)子的重量、轉(zhuǎn)速、軸瓦的構(gòu)造及潤(rùn)滑油的粘度等,在設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算出來(lái),以保證軸頸與軸瓦之間能形成良好的油膜,并有足夠的油量來(lái)冷卻,因此汽輪機(jī)潤(rùn)滑油壓一般取0.12~0.15MPa。
潤(rùn)滑油壓過(guò)高可能造成油擋漏油,軸承振動(dòng)。油壓過(guò)低使油膜建立不良,甚至發(fā)生斷油損壞軸瓦。
5.汽輪機(jī)油箱為什么要裝排油煙風(fēng)機(jī)?
油箱裝設(shè)排油煙風(fēng)機(jī)的作用是排除油箱中的氣體和水蒸氣。這樣一方面使水蒸氣不在油箱中凝結(jié);另一方面使油箱中壓力不高于大氣壓力,使軸承回油順利地流入油箱。
反之,如果油箱密閉,那么大量氣體和水蒸氣積在油箱中產(chǎn)生正壓,會(huì)影響軸承的回油,同時(shí)易使油箱油中積水。
排油煙風(fēng)機(jī)還有排除有害氣體使油質(zhì)不易劣化的作用。
6.油箱底部為什么要安裝放水管?
汽輪機(jī)運(yùn)行中,由于軸封漏汽大、水冷發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)水法蘭漏水過(guò)多等原因,使汽輪機(jī)油中帶水。這些帶有水分的油回到油箱后,因?yàn)樗谋戎卮螅c油分離后沉積在油箱底部。及時(shí)排除這些水可避免已經(jīng)分離出來(lái)的水再與油混合使油質(zhì)劣化。所以油箱底部都裝有放水管。
7.汽輪機(jī)油油質(zhì)劣化有什么危害?
汽輪機(jī)油質(zhì)量的好壞與汽輪機(jī)能否正常運(yùn)行關(guān)系密切。油質(zhì)變壞使?jié)櫥偷男阅芎陀湍ちΠl(fā)生變化,造成各潤(rùn)滑部分不能很好潤(rùn)滑,結(jié)果使軸瓦烏金熔化損壞;還會(huì)使調(diào)節(jié)系統(tǒng)部件被腐蝕、生銹卡澀,導(dǎo)致調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護(hù)裝置動(dòng)作失靈的嚴(yán)重后果。所以必須重視對(duì)汽輪機(jī)油質(zhì)量的監(jiān)督。
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29.飛環(huán)式危急保安器與飛錘式危急保安器結(jié)構(gòu)上有什么不同?
飛環(huán)式危急保安器和飛錘式危急保安器主要不同之處,,就是用一個(gè)套在汽輪機(jī)主軸上的具有偏心重量的飛環(huán)式代替偏心飛錘。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升高到動(dòng)作轉(zhuǎn)速時(shí),偏心環(huán)的離心力克服彈簧力而向外飛出。飛環(huán)的飛出轉(zhuǎn)速也可以通過(guò)調(diào)整螺母改變彈簧力來(lái)調(diào)整。
30.危急遮斷器滑閥的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理是怎樣的?
危急保安器的飛錘或飛環(huán)飛出后,都通過(guò)撞擊危急遮斷油門上的拉鉤來(lái)實(shí)現(xiàn)關(guān)閉主汽門和調(diào)節(jié)汽門。因此說(shuō),是危急保安器和危急遮斷油門共同組成超速保護(hù)裝置。
危急遮斷滑閥的結(jié)構(gòu)型式很多,它主要由活塞、拉鉤、導(dǎo)銷、壓彈簧、扭彈簧及外殼組成。每只危急保安器配用一只危急遮斷滑閥。
在正常運(yùn)行中,活塞被拉鉤頂住,活塞所處位置,使二次油室、安全油室均不與任何油路相通。當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到危急保安器動(dòng)作后,飛環(huán)打擊在拉鉤上,使拉鉤逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)而脫鉤,活塞在下部彈簧的作用下抬起,使二次油和安全油分別與回油管接通,同時(shí)泄掉安全油和二次油,自動(dòng)主汽門和調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉停機(jī)。若需危急遮斷滑閥重新掛鉤,可操作復(fù)位裝置使復(fù)位油進(jìn)入活塞上部,在復(fù)位油壓的作用下,活塞下行,拉鉤借扭彈簧的作用順時(shí)針轉(zhuǎn)回原位重新頂住活塞,復(fù)位油隨即切斷,危急遮斷滑閥處于工作位置。
31.汽輪機(jī)軸向位移保護(hù)裝置起什么作用?
汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間的軸向間隙很小,當(dāng)轉(zhuǎn)子的軸向推力過(guò)大,致使推力軸承烏金熔化時(shí),轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生不允許的軸向位移,造成動(dòng)靜部分摩擦,導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞事故,因此汽輪機(jī)都裝有軸向位移保護(hù)裝置。其作用是:當(dāng)軸向位移達(dá)到一定數(shù)值時(shí),發(fā)出報(bào)警信號(hào);當(dāng)軸向位移達(dá)到危險(xiǎn)值時(shí),保護(hù)裝置動(dòng)作,切斷汽輪機(jī)進(jìn)汽,停機(jī)。
32.低油壓保護(hù)裝置的作用是什么?
潤(rùn)滑油油壓過(guò)低,將導(dǎo)致潤(rùn)滑油膜破壞,不但要損壞軸瓦,而且造成動(dòng)靜之間摩擦等惡性事故,因此,在汽輪機(jī)的油系統(tǒng)中都裝有潤(rùn)滑油低油壓保護(hù)裝置。
低油壓保護(hù)裝置一般具有以下作用:
⑴潤(rùn)滑油壓低于正常要求數(shù)值時(shí),首先發(fā)出信號(hào),提醒運(yùn)行人員注意并及時(shí)采取措施。
⑵油壓繼續(xù)下降到某數(shù)值時(shí),自動(dòng)投入備用油泵(備用交流潤(rùn)滑油泵和直流油泵),以提高油壓。
⑶備用油泵投入后,仍繼續(xù)跌到某一數(shù)值應(yīng)掉閘停機(jī)。
33.低真空保護(hù)裝置的作用是什么?
汽輪機(jī)運(yùn)行中真空降低,不僅會(huì)影響汽輪機(jī)的出力和降低熱經(jīng)濟(jì)性,而且真空降低過(guò)多還會(huì)因排汽溫度過(guò)高和軸向推力增加影響汽輪機(jī)安全。因此大功率的汽輪機(jī)均裝有低真空保護(hù)裝置。
當(dāng)真空降低到一定數(shù)值時(shí),發(fā)出報(bào)警信號(hào),真空降至規(guī)定的極限時(shí),能自動(dòng)停機(jī)。以保護(hù)汽輪機(jī)免受損壞。
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21.電磁超速保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)是怎樣的?
電磁超速保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)有兩種形式。
一種是上半部為電磁鐵,下半部為套筒和滑閥,在正常運(yùn)行中滑閥將放大器來(lái)的二次油堵住,當(dāng)電磁鐵動(dòng)作時(shí)滑閥芯桿上移,將二次油從回油孔排掉。
另一種是電磁加速器控制閥(簡(jiǎn)稱電磁閥)。上部為電磁鐵,下部為控制活塞,正常運(yùn)行時(shí)活塞將校正器和放大器來(lái)油與高、中壓油動(dòng)機(jī)油路接通。當(dāng)電磁鐵動(dòng)作時(shí),活塞將校正器和放大器的來(lái)油口關(guān)閉,而將高、中壓油動(dòng)機(jī)的油路與排油接通,使高、中壓調(diào)節(jié)汽門同時(shí)關(guān)閉。當(dāng)電磁閥線圈電源中斷后,靠彈力和重力使活塞下落,校正油壓和二次油壓重又恢復(fù),使高、中壓調(diào)節(jié)汽門恢復(fù)到較低位置的開度。
22.電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本工作原理是怎樣的?
電液調(diào)節(jié)裝置是一個(gè)以轉(zhuǎn)速訊號(hào)作為反饋的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)速訊號(hào)來(lái)自安裝在汽輪機(jī)軸端的磁阻發(fā)送器(或測(cè)速發(fā)電機(jī))。將被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的頻率電訊號(hào),線性地轉(zhuǎn)換成電壓輸出,通過(guò)運(yùn)算放大器與轉(zhuǎn)速給定值綜合比較,并將其差值放大。這一代表轉(zhuǎn)速偏差的電量又在下一級(jí)運(yùn)算放大器中與同步器給出的電壓偏量綜合,然后作為電調(diào)的總輸出。經(jīng)過(guò)電液轉(zhuǎn)換器將這一輸出電量線性地轉(zhuǎn)換成油壓量。最后由控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)――高、中壓油動(dòng)機(jī)來(lái)改變高、中壓調(diào)節(jié)汽門開度,對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。
23.汽輪機(jī)為什么必須有保護(hù)裝置?
為了保證汽輪機(jī)設(shè)備的安全,防止設(shè)備損壞事故的發(fā)生,除了要求調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)作可靠以外,還應(yīng)該具有必要的保護(hù)裝置,以便汽輪機(jī)遇到調(diào)節(jié)系統(tǒng)失靈或其他事故時(shí),能及時(shí)動(dòng)作,迅速停機(jī),避免造成設(shè)備損壞等事故。
保護(hù)裝置本身應(yīng)特別可靠,并且汽輪機(jī)容量越大,造成事故的危害越嚴(yán)重,因此對(duì)保護(hù)裝置的可靠性要求就越高。
24.自動(dòng)主汽門的作用是什么?
自動(dòng)主汽門的作用是在汽輪機(jī)保護(hù)裝置動(dòng)作后,迅速切斷汽輪機(jī)的進(jìn)汽并使汽輪機(jī)停止運(yùn)行。因此,它是保護(hù)裝置的執(zhí)行元件。
25.對(duì)自動(dòng)主汽門有什么要求?
為了保證安全,要求自動(dòng)主汽門動(dòng)作迅速,并關(guān)閉嚴(yán)密,對(duì)于高壓汽輪機(jī)來(lái)說(shuō),在正常進(jìn)汽參數(shù)和排汽壓力的情況下,自動(dòng)主汽門關(guān)閉后(調(diào)節(jié)汽門全開),汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)能夠降低到1000r/min以下。自汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作到主汽門完全關(guān)閉的時(shí)間,通常要求不大于0.5~0.8s。
26.為什么通常主汽門都是以油壓開啟,而以彈簧力來(lái)關(guān)閉?
這是因?yàn)樵谌魏问鹿是闆r下,包括在油源斷絕時(shí),自動(dòng)主汽門仍應(yīng)能迅速關(guān)閉。所以一般主汽門都設(shè)計(jì)成以彈簧力來(lái)關(guān)閉。
27.危急保安器有哪兩種型式?
按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同,危急保安可分為飛錘式和飛環(huán)式兩種。它們的工作原理完全相同。其基本原理是當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到危急保安器規(guī)定的動(dòng)作轉(zhuǎn)速時(shí),飛錘(或飛環(huán))飛出,打擊脫扣桿件,使危急遮斷滑閥(危急遮油門)動(dòng)作,關(guān)閉自動(dòng)主汽門和調(diào)節(jié)汽門,使汽輪機(jī)迅速停機(jī)。
28.飛錘式危急保安器的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程是怎樣的?
飛錘式的危急保安器裝在主軸前端縱向孔內(nèi),由飛錘、外殼、彈簧和調(diào)整螺母等組成。飛錘的重心和旋轉(zhuǎn)中心偏離6.5mm,所以又稱偏心飛錘。飛錘被彈簧壓住,在轉(zhuǎn)速低于動(dòng)作轉(zhuǎn)速時(shí),彈簧力大于離心力,飛錘不動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速高于飛出轉(zhuǎn)速時(shí),飛錘離心力大于彈簧力,飛錘向外飛出。飛錘一旦動(dòng)作,偏心距將隨之增大,離心力隨之增加,所以飛錘必然加速走完全部行程。飛錘的行程由限位襯套的凸肩限制,正常情況下,全行程為6mm。飛錘飛出后打擊脫扣杠桿,使危急遮斷油門動(dòng)作,關(guān)閉主汽門和調(diào)節(jié)汽門,切斷汽輪機(jī)進(jìn)汽,使汽輪機(jī)迅速停機(jī)。
在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速降至某一轉(zhuǎn)速時(shí),飛錘離心力小于彈簧力,飛錘在彈簧力的作用下,回到原來(lái)位置,這個(gè)轉(zhuǎn)速稱為復(fù)位轉(zhuǎn)速,一般復(fù)位轉(zhuǎn)速在3050r/min左右。
飛錘的動(dòng)作轉(zhuǎn)速,可通過(guò)改變彈簧的初緊力加以調(diào)整,轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺母使導(dǎo)向襯套移動(dòng),就能改變彈簧的初緊力。