汽轮机监测保护的探讨论文[5篇]

第一篇：汽轮机监测保护的探讨论文

摘 要：随着我国电力工业科技进步和电力体制改革的变化，发电企业对汽轮发电机组状态监测和故障诊断技术提出了新的要求;现行的设备检修体制已阻碍了电力生产企业效益的进一步提高，采用先进的检修体制已势在必行。提出了一套完整的汽轮发电机组的在线保护方法（TSI）系统，进行了软硬件设计。

关键词：汽轮机；监测；保护系统一、汽轮机监测保护系统监视组件

振动监视组件是以单片机为核心研制的，为了对输入信号进行有效的处理，要求所选用的 CPU 速度快，集成度高，指令系统简单，根据目前世界上在线控制发展的趋势和市场上提供的产品，监视组件选用 8098 单片机。8098 单片机为准 16 位单片机，外接芯片简单，具有 16 位处理速度，典型指令的执行时间为 2μ s，它的主要特性：十六位中央处理器；具有高效的指令系统；集成了采样保持器和四路十位 A/D 转换器；具有高速输入口 HSI，高速输出口 HSO 和脉宽调制输出 PWM；具有监视定时器，可以在产生软硬件故障时，使系统复位，恢复 CPU 工作。监视保护系统的设计方法和步骤分为：系统总体设计，硬件设计，软件设计。它是指根据测量系统的功能要求和技术特性，反复进行系统构思，综合考虑硬件和软件的特点，原则：能用软件实现的就不用硬件，但值得一提的是软件会占用 CPU 的时间。为了缩短研制周期，尽可能利用熟悉的机型或利用现有的资料进行改进和移值，并采用可利用的软硬件资源，然后根据系统的要求增加所需要的功能，在完全满足系统功能的同时，为提高系统工作的可靠性和稳定性，还必须充分考虑到系统的抗干扰能力。

二、汽轮机监测保护系统的硬件设计

主要是指单片机的选择和功能扩展，传感器的选择，I/O 口的选择，通道的配置，人机对话设备的配置。振动监视组件由三个相互联系的部分组成，分别是显示板模块，主板模块，继电器板模块。

8098 内有一个脉冲宽度调置器PWM可用来完成数字信号至模拟信号的转换。我们将PWM用于产生键相输入比较电路的界限电压。同时 8098 单片机的HSO也可以软件编程构成脉冲调宽输出，我们利用HSO.0、HSO.1 构成两路脉冲调宽输出,用于通频振幅及 1 信频振幅模拟量输出.脉冲调宽输出信号TTL电平的调制脉冲,经CD4053 缓冲电平变换.使信号振幅变为 0－5V，再经过RC滤波，得到直流电压信号，再经过一级同相跟随，实现阻抗变换，得到要求的 0－2.5V或 1－5V的直流电压信号输出，其输出阻抗R0=0.电压信号经V/I转换，便可得到 0－10mA或 4－20mA电流输出。

8098 单片机本身只有 32 根I/O线，其中 16 根作为系统地址、数据总线，8 根HIS/HSO线，4根模拟量输入线，还有 4 根多功能线，可用作TXD、RXD以及外中断输入、脉宽调制输出，这些I/O口各有用途，监视组件为了进行参数设定及响应系统监视组件信号，必须进行I/O功能扩展。当单片机提供的I/O接口不够用时，需要扩展I/O接口以实现TSI功能。8098 有四个端口即p0、p2、p3、p4，共 32 根I/O线，监视保护系统设计时，p0 一部分作为模拟量输入线；p2 一部分作为串行口，另有一部分作为脉冲宽度调制输出；p3作为数据总线和地址总线低八位复用；p4的一部分提供地址总线的高八位。I/O通道扩展电路：一种以 8155 作为外围接口，另一种以 8255 作为外围接口。外围接口主要有 8155，8255，8279，EPROM选用的是 2764，掉电保护用的是EPROM2864。8155 和 8255 是作为普通的输入和输出口使用的，它们主要用于设定开关状态的输入及报警状态的输出。

三、汽轮机监测保护系统的软件设计

主要是应用软件的设计。根据系统功能要求设计。在设计应用软件时，必须考虑到单片机的指令系统和软件功能，并与硬件统筹考虑。单片机的系统开发，其软件设计不可能相对于硬件而独立，其软件总要与硬件结合在一起，实现要求的功能。当应用系统总体方案一经审定，硬件系统设定基本定型，大量的工作将是软件系统的程序设计与调试。振动监视组件软件的设计采用模块编程法，模块法的优点是把一个较为复杂的程序化为编制和装配几个比较简单的程序，使程序设计容易实现。由于块与块之间具有一定的独立性，如果其程序模块需要修改或变动时，将只影响模块内部程序，而对其它程序模块的影响很小，或基本没影响就很方便，它主要由下面几个部分组成：标准的自检程序模块；采样以及通道计算程序模块；设定值调整程序模块，报警程序模块。

自检程序模块：该模块检查系统的电源电压是否正常，系统将以故障码的形式提示用户：系统电源出现故障，并指出哪一路电源处于故障状态。系统得自检功能由上电自检，循环自检和用户请求自检三部分组成。在自检过程中，系统解除所有形式的保护。如果自检过程中发现故障，那么监视保护系统一直处于自检状态，直至用户排除了故障为止。

采样及通道值计算程序模块：本程序模块首先对监视保护系统处于的状态进行判断，这些状态是指监视保护系统是否处于通道旁路和危险旁路，如果监视保护系统某一通道处于旁路状态，那么解除继电器报警，系统正常灯熄，旁路灯亮，同时通道指示值为 0。

报警程序模块：如果两通道的测量值之差即差值超过警告或危险设定值，那么监视保护系统将处于警告或危险状态，这时显示面板上的警告或危险报警灯亮，同时将驱动警告或危险继电器，如果处于危险旁路状态，那么仅仅是两个通道的危险灯亮而危险继电器则不动作。如果监视组件处于通电抑制状态，那么将解除所有形式的报警。

参考文献：

［1］@刘峻华，黄树红，陆继东．汽轮机故障诊断技术的发展与展望［J］.汽轮机技术．2004，（12）.［2］@冯小群，杜永祚.新型动态测试与信号分析系统的研制［J］.华北电力学院学报，2004，（6）.

第二篇：汽轮机运行论文

汽轮机组运行中的监视控制要点

运行中对汽轮机设备进行正确的维护、监视和调整，是实现安全、经济运行的必要条件。为此，机组正常运行时要经常监视主要参数的变化情况，并能分析其产生变化的原因。对于危害设备安全经济运行的参数变化，根据原因采取相应措施调整，并控制在允许的范围内。

汽轮机运行中的主要监视项目，除汽温、汽压及真空外，还有监视段压力、轴向位移、热膨胀、转子(轴承)振动以及油系统等。

在正常运行过程中，为保证机组经济性，运行人员必须保持：规定的主蒸汽参数和凝汽器的最佳真空、给定的给水温度、凝结水最小过冷度、汽水损失最小、机组间负荷的最佳分配等。

一、汽轮机运行中的监视 1．负荷与主蒸汽流量的监视

机组负荷变化的原因有两种：一种是根据值长要求由值班员主动操作；另一种是由于电网频率变化或调速系统故障等原因引起。

负荷变化与主蒸汽流量变化的不对应一般由主蒸汽参数变化、真空变化、抽汽量变化等引起。遇到对外供给抽汽量增大较多时，应注意该段抽汽与上一段抽汽的压差是否过大，避免因隔板应力超限及隔板挠度增大而造成动静部件相碰的故障。

当机组负荷变化时，对除氧器水位和凝汽器水位应及时检查和调整。

随着负荷的变化，各段抽汽压力也相应地变化，由此影响到除氧器、加热器、轴封供汽压力的变化，所以对这些设备也要及时调整。轴封压力不能维持时，应切换汽源，必要时对轴封加热器的负压要及时调整。负压过小，可能使油中进水；负压过大，会影响真空。增减负荷时，还需调整循环水泵运行台数，注意调整给水泵再循环门的开关和给水泵电机的变频调整、高压加热器疏水的切换、低压加热器疏水泵的启停等。

2．主蒸汽参数的变化

一般主蒸汽压力的变化是锅炉出力与汽机负荷不相适应的结果，而主蒸汽温度的变化，则是锅炉燃烧调整、减温水调整、给水温度不正常发生变化等所致；主蒸汽参数发生变化时，将引起汽轮机功率和效率的变化，并且使汽轮机通流部分的某些部件的应力和机组的轴向推力发生变化。汽轮机运行人员虽然不能控制汽压、汽温，但应充分认识到保持主蒸汽初参数合格的重要性，当汽压、汽温的变化幅度超过制造厂允许的范围时，应要求锅炉恢复正常的蒸汽参数。3．真空的监视

真空是影响汽轮机经济性的主要参数之一，运行中应保持真空在最有利值。真空降低，即排汽压力升高时，汽轮机总的比焓降将减少，在进汽量不变时，机组的功率将下降。如果真空下降时继续维持满负荷运行，蒸汽量必然增大，可能引起汽轮机前几级过负荷。真空严重恶化时，排汽室温度升高，还会引起机组中心变化，从而产生较大的振动。所以，运行中发现真空降低时，要千方百计找到原因并及时进行处理。

4．相对膨胀的监视 正常运行中，由于汽缸和转子的温度已趋于稳定，一般情况胀差变化很小，但决不能因此而放松对它的监视。当机组运行中蒸汽温度或工况大幅度快速变动时，胀差变化有时也是较大的。如：负荷变化速率较大、主蒸汽温度短时内有较大的变化，汽缸下部抽汽管道疏水不畅等都将引起胀差的变化。特别是在发生水冲击使汽缸进水时，胀差指示很快就会超限，应引起注意。

5．对其他表计的监视

正常运行中，运行人员在监视时，还要注意润滑油温、油压、轴承金属温度、各泵电流等。如发生异常，及时排查原因并处理。

二、汽轮机运行中的监督 1．汽轮机通流部分结垢的监督

定期监督汽轮机通流部分可能堆积的盐垢，是汽轮机安全和经济运行的必要条件。喷嘴和叶栅通道结有盐垢，将导致通道截面积变窄，而使结垢级各级叶轮和隔板压差增大，比焓降增加；应力增大，使隔板挠度增大，同时引起汽轮机推力轴承负荷增大。汽轮机的配汽机构也可能结垢，使汽门和调速汽门卡涩，在甩负荷时将导致汽轮机严重超速的事故。

在凝汽式汽轮机中，通流部分的结垢监视是根据调节级压力和各段抽汽压力(最后一、二级除外)与流量是否成正比而判断的，一般采用定期对照分析调节级压力相对增长率的方法。

一般规定，冲动式机组调节级压力的相对增长率不应超过10％，反动式机组不应超过5％

汽轮机通流部分结垢的原因，主要是蒸汽品质不良引的，而蒸汽品质的好坏又受到给水品质的影响。所以，要防止汽轮机结垢，首先要做好对给水和蒸汽品质的化学监督，并对汽、水品质不佳的原因及时分析，采取措施。2．轴向位移的监视

汽轮机转子的轴向位移是用来监视推力轴承工作状况的。我厂汽轮机轴向位移停机保护值为：正负1.2mm。在推力瓦工作失常的初期，较难根据推力瓦回油温度来判断。因为油量很大，反应不灵敏，推力瓦乌金温度表能较灵敏地反映瓦块温度的变化。当轴向位移增加时，运行人员应对照运行工况，检查推力瓦温度和推力瓦油回温度是否升高及差胀和缸胀情况。如证明轴向位移表指示正确，应分析原因，并减负荷运行，做好记录，汇报上级，并应针对具体情况，采取相应措施加以处理。

3．汽轮机的振动及其监督

不同机组、同一台机组的不同轴承，各有其振动特点和变化规律，因此运行人员应经常注意机组振动情况及变化规律，以便在发生异常时能够正确判断和处理。

带负荷运行时，定期在机组各支持轴承处测量汽轮机的振动。振动应从三个方面测量，即从垂直、横向和轴向测量。垂直和横向测量的振动值视转子振动特性而定，也与轴承垂直和横向的刚性有关。每次测量轴承振动时，应尽量维持机组的负荷、参数、真空相同，以便比较，并应做好专用的记录备查，对有问题的重点轴承要加强监测。运行条件改变、机组负荷变化时，也应该对机组的振动情况进行监视和检查，分析振动不正常的原因。

正常带负荷时各轴承的振动在较小范围内变化。当振动增加较大时(虽然在规定范围内)，应向上级汇报，同时认真检查新蒸汽参数、润滑油温度和压力、真空和排汽温度、轴向位移和汽缸膨胀的情况等，如发现不正常的因素，应立即采取措施予以消除，或根据机组具体情况改变负荷或其他运行参数，以观察振动的变化。

第三篇：汽轮机试题

余热发电技术员竞聘试题

姓名：

岗位：

分数：

一、判断题（20分）

1、对于汽轮机转子在第一临界转速以下发生动静摩擦比转子在第一临界转速以上发生动静摩擦时对振动的影响大。(v)

2、汽轮机组的油膜振动荡现象，可通过提高转速的方法来消除。(x)

3、凝汽器的端差是指凝结水温度与冷却水出口温度的差。(x)

4、所谓最佳真空，是指汽轮机出力达到最大时，所对应凝汽器的真空。(x)

5、汽轮机冲转前，主蒸汽温度至少高于汽缸金属温度，对蒸汽过热度可不予考虑。(x)

6、凡是经过净化的水都可以作为电厂的补给水。(x)

7、除氧器应有水位报警及高水位自动放水装置，以防止除氧器满水后灌入汽轮机。(v)

8、主蒸汽压力、温度随负荷变化而变化的运行方式称为滑压运行。(x)

9、汽机水冲击的主要象征之一是主蒸汽温度急剧下降。(v)

10、汽机发电机组在转速超过电网当时运行频率而跳闸停机称为汽轮机超速事故。(x)

11、汽轮机的超速多发生于保护动作跳开发电机主开关之后。(x)

12、汽轮发电机组发生超速事故时，事故的破坏性完全来自随转速的平方而增大的离心力。(x)

13、危急保安器是防止机组发生超速事故的主要保护，只要危急保安器能够正常动作，就不会发生机组超速事故。(x)

14、汽轮机射水抽气器喷嘴堵塞时将影响真空下降，此时抽气器喷嘴前压力也降低。（x）

15、汽轮机冷态启动中，从冲动转子到定速，一般相对膨胀差出现正值。（v）

16、汽轮机启动中暖机的目的是为了提高金属部件的温度。（x）

17、给水泵出口装设再循环管的目的是为了防止给水泵在低负荷时发生汽化。（v）

18、软水设备是利用树脂机械性过滤掉水中的钙镁离子。（x）

19、发电机频率应控制在50±0.5Hz以内。（）20、我们的除氧器是压力除氧器。（）

二、选择题（10分）

1、汽轮机上下缸金属温差通常出现在（A）。

A：调节级 B：中间级 C：末级

2、下列哪种参数蒸汽的放热系数最小_B_。

A、湿蒸汽 B、低压微过热蒸汽 C、高压蒸汽

3、在绝热流动过程中，喷咀出口汽流实际焓值__A__理想焓值。

A、大于 B、小于 C、等于

4、在凝汽器中，压力最低、真空最高的地方是（D）。

A、凝汽器喉部 B、凝汽器热井处 C、靠近冷却水管入口的部位 D、空气冷却区

5、当主蒸汽温度和凝汽器真空不变，主蒸汽压力下降时，若保持机组额定负荷不变，则对机组的安全运行（C）。

A、有影响 B、没有影响 C、不利 D、有利

6、我厂炉跟机的控制方式特点是（C）。

A、主蒸汽压力变化平稳 B、负荷变化平稳 C、负荷变化快，适应性好 D、锅炉运行稳定

7、汽轮机运行时，监视段压力高与（C）无关。

A、通流部分结垢 B、通流部分故障 C、通流部分热应力 D、汽轮机调节阀开度

8、汽轮机凝汽器真空应始终维持在（C）才是最有利的。

A、高真空下运行。B、低真空下运行。C、经济真空下运行。

9、低油压保护动作信号来自（D）。

A、主油泵出口油压 B、主油泵进口油压 C、保护系统的安全油压 D、冷油器出口润滑油压

10、回油泡沫多是由（D）引起的。

A：油温高 B：油温低 C：对轮中心不好 D：油质不良

三、填空题(10分)

1、汽轮机产生共振时的转速，叫做(临界转速)。

2、汽轮机油系统的主要作用为保证各轴承部位的（润滑）、（冷却）、（清洗）及防止（氧化）等。

3、我厂汽轮机使用的是（）汽轮机油。

4、同步发电机并列的三个要素（）、（）、（）。

5、我厂安全阀的型式是（）安全阀。

四、问答题（40分）

1、什么叫热冲击?

答：所谓热冲击就是金属材料受到急剧的加热和冷却时，其内部产生很大的温差，从而引起很大的冲击热应力，这种现象称为热冲击。

2、何为凝结水的过冷却?有何危害?

答：所谓凝结水的过冷却就是凝结水温度，低于汽轮机排汽的饱和温度由于凝结水的过冷却必须增加锅炉的燃料消耗，使发电厂的热经济性降低，此外，过冷却还会使凝结水中的含氧量增加，加剧了热力设备和管道的腐蚀，降低了运行的安全性。

3、机启动时为什么要限制上下缸的温差？

答：汽轮机汽缸上下存在温差，将引起汽缸的变形。上下缸温度通常是上缸高于下缸，引起汽缸向上拱起，发生热翘曲变形，俗称“猫拱背”。汽缸的这种变形使下缸底部径向动静间隙减小甚至消失，造成动静部分摩擦，尤其当转子存在热弯曲时，动静部分摩擦的危险更大。

上下缸温差是监视和控制汽缸热翘曲变形的指标。大型汽轮机高压转子一般是整段的，轴封部分在轴体上车旋加工而成，一旦发生摩擦就会引起大轴弯曲发生振动，如不及时处理，可能引起永久变形。汽缸上下温差过大，是造成大轴弯曲的初始原因，因此汽轮机启动时，一定要限制上下缸的温差。

五：论述题（20分）

1、汽轮全厂失电跳停时，中控和现场应如何进行应对操作？

答：全厂失电跳停时，中控和现场应做如下操作：

中控：首先手动关闭201V、211V、212V，防止蒸汽直接冲入凝汽器，等待电源恢复；与现场保持联系，当电源恢复时（需确认电源是应急电源还是市电电源），首先对锅炉进出口挡板进行操作，打开361V、461V、2606V泄压；观察各部位温度及水位情况。

市电正式恢复时，依照操作规程对辅机按顺序进行起动；注意起动循环冷却水泵时，在开启出口阀门时，需事先确认凝汽器内温度，如太高，等其自然冷却后再通冷却水；在向锅炉补水时，不可盲目急剧地补水，需缓慢进行。

现场：紧急关闭主蒸汽及混汽手动切断阀2001V、2101V、2121V；打开真空破坏阀1905V；确认事故油泵是否已经自动起动供油；手动对汽轮机进行盘车（以保证5Min转子盘车180°为目标）。与总降联系确认失电故障原因以确定是否联系启用应急电源；如启动应急电源，应按操作规程按顺序进行操作，并注意所开启设备的容量不要超过应急电源规定容量。当市电正式恢复后，对应急电源作倒闸操作，恢复向MCC正式供电，通知中控开启辅机设备，开启过程中应与中控紧密联系，确认各部位、各设备及联络管线有无异常、损坏情况。

2、叙述从锅炉上完水到带负荷的操作步骤及注意事项：

第四篇：汽轮机总结

1-2300-01-00 自己找资料总结的汽轮机一部分资料

汽轮机工作原理

汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械。在汽轮机中，蒸汽在喷嘴中发生膨胀，压力降低，速度增加，热能转变为动能。如图1所示。高速汽流流经动叶片3时，由于汽流方向改变，产生了对叶片的冲动力，推动叶轮2旋转做功，将蒸汽的动能变成轴旋转的机械能。

冲动式汽轮机工作原理图

1-轴；2-叶轮；3-动叶片；4-喷嘴

汽轮机结构

汽轮机主要由转动部分(转子)和固定部分(静体或静子)组成。转动部分包括叶栅、叶轮或转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件。固定部件包括气缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套(或静叶持环)、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等。套装转子的结构如图2所示。套装转子的叶轮、轴封套、联轴器等部件和主轴是分别制造的，然后将它们热套(过盈配合)在主轴上，并用键传递力矩。

1-2300-01-00

套装转子结构

1-油封环 2-油封套 3-轴 4-动叶槽 5-叶轮 6-平衡槽

油动机、错油门：

油动机是调节汽阀的执行机构，它将由放大器或电液转换器输入的二次油信号转换成有足够作功能力的行程输出以操纵调节汽阀。

油动机是断流双作用往复式油动机，以汽轮机油为工作介质，动力油用0.7～0.9Mpa的调节油。油动机结构下图所示。

1.拉杆 2.调节螺栓 3.反馈板 4.活塞杆 5.油缸（缸盖）6.活塞 7.连接体 8.错油门（错油门壳体）9.反馈杠杆 10.调节螺钉 11.调节螺母 12.弯角杠杆 13.杆端关节轴承

1-2300-01-00 油动机

油动机主要由油缸、错油门、连接体和反馈机构组成。错油门（8）通过连接体（7）与油缸（5）连接在一起，错油门与油缸之间的油路由连接体沟通，油路接口处装有O形密封圈。连接体有铸造和锻件两种加工件，图示为锻件形式。油缸由底座、筒体、缸盖、活塞、活塞杆等构成。筒体与底座、缸盖之间装有O形密封圈，它们由4只长螺栓组装在一起。活塞配有填充聚四氟乙烯专用活塞环。活塞动作时在接近上死点处有～10mm的阻尼区，用以减小活塞的惯性力和载荷力并降低其动作速度。缸盖上装有活塞杆密封组件，顶部配装活塞杆导轨及弯角杠杆支座。油缸靠底座下部双耳环与托架上的关节轴承、销轴连接并支撑在托架上。在油缸活塞杆（4）上端有拉杆（1）和杆端关节关节轴承（13），通过（13）使油缸与调节汽阀杠杆相连。错油门结构下图所示。

套筒（25、26、27）装在错油门壳体（8）中，其中上套筒（25）及下套筒

14.错油门弹簧 15.推力球轴承 16.转动盘 17.滑阀体 18.泄油孔 19.调节阀 20.放油孔 21.调节阀 22.喷油进油孔 23螺塞 24.喷油孔 25.上套筒 26.中间套筒 27.下套筒

C 二次油 P 动力油 T 回油

（27）与壳体用隙缝螺钉固定，中间套筒（26）在装配时配作锥销与壳体定位固定。套筒与壳体中的腔室构成5档功用不同的油路，对照图1可看出，中间是动力油进油，相邻两个分别与油缸活塞上、下腔相通，靠外端的两个是油动机回油。油的流向由错油门滑阀控制，滑阀是滑阀体（17）和转动盘（16）的组合件，滑阀在套筒中作轴向、圆周向运动，在稳定工况，滑阀下端的二次油作用力与上端

1-2300-01-00 的弹簧（14）力相平衡，使滑阀处在中间位置，滑阀凸肩正好将中间套筒的油口封住，油缸的进、出油路均被阻断，因此油缸活塞不动作，汽阀开度亦保持不变。若工况发生变化，如瞬时由于机组运行转速降低等原因出现二次油压升高情况时，滑阀的力平衡改变使滑阀上移，于是，在动力油通往油缸活塞上腔的油口被打开的同时，活塞下腔与回油接通，由于油缸活塞上腔进油，下腔排油，因此活塞下行，使调节汽阀开度加大，进入汽轮机的蒸汽流量增加，使机组转速上升。与此同时，随着活塞下行，通过反馈板（3），弯角杠杆（12），反馈杠杆（9）等的相应动作，使错油门弹簧的工作负荷增大，当作用在滑阀上的二次油压力与弹簧力达到新的平衡时，滑阀又恢复到中间位置，相应汽阀开度保持在新的位置，机组也就在新工况下稳定运行。如出现二次油压降低的情况，则各环节动作与 上述过程相反，不再赘述。

抽气器和抽汽器

抽气器的功能是以保持凝汽器的真空和良好的传热。抽汽器在背压式汽轮机上是很重要的一件部套。主要功能是把汽封漏汽抽出，防止蒸汽进入汽轮机的前后轴承座内。蒸汽一旦进入前后轴承座内就凝结成水，是油中带水的主要成因。小型汽轮机就直接用抽汽器，2MW以上机组要增加汽封换热器，提高抽汽器的性能以及整个机组的经济性。速关阀（N）

速关阀也称为主汽门，它是主蒸汽管路与汽轮机之间的主要关闭机构，在紧急状态时能立即节断汽轮机的进汽，使机组快速停机。

速关阀水平装配在汽轮机进汽室侧面。按照汽轮机进汽容积流量的不同，一台汽轮机可配置一只或两只速关阀。

汽轮机停机时速关阀是关闭的，在汽轮机起动和正常运行期间速关阀处于全开状态。

图1是用于N型汽轮机的速关阀，它主要由阀和油缸两部分构成。阀体部分有两种结构形式，图1是无单独阀壳的速关阀，在三系列汽轮机中，大多采用这种阀壳与汽缸进汽室为整体构件的结构形式。

1． 主阀碟 2． 卸载阀 3． 蒸汽滤网 4． 导向套筒

5． 阀盖 6． 汽封套筒

7． 阀杆 8． 专用螺栓

9． 螺母 10． 油缸

11． 压力表接口 13． 活塞 15． 弹簧座 17． 挡盘 12． 试验活塞 14． 弹簧

16． 活塞盘

18． 阀座D 蒸汽入口 E 速关油 F 启动油 H 试验油 K 漏汽 T1 回油 T2 漏油

1-2300-01-00

图1 速关阀

阀体部分主要由件1～8及18组成，阀盖（5）不仅用于进汽室端面的密封，而且也是阀与油缸间的连接件。

在速关阀末开启时新蒸汽经蒸汽滤网（3）通至主阀碟（1）前的腔室，阀碟在蒸汽力及油缸弹簧（14）关闭力作用下被紧压在阀座（18）上，新蒸汽进入汽轮机通流部分的通路被切断。主阀碟中装有卸载阀（2），由于在速关阀的开启过程中调节汽阀处于关闭状态，所以随着卸载阀的提升，主阀碟前后的压力很快趋于平衡，使得主阀碟开启的提升力大为减小。

在速关阀开启过程中或速关阀关闭后（隔离阀未关）有一部分蒸汽沿着阀杆（7）与导向套筒（4）及汽封套筒（6）之间的间隙向外泄漏，漏汽从接口K引出。而当速关阀全开后，主阀碟与导向套筒的密封面紧密贴合，阀杆漏汽被阻断。

速关阀中的蒸汽滤网大多是采用不锈钢波形钢带卷绕结构的滤网，也有一些汽轮机的滤网由带孔不锈钢板卷焊而成。

速关阀的油缸部分主要由油缸（10）、活塞（13）、弹簧（14）、活塞盘（16）及密封件等构成，油缸用螺栓固定在阀盖（5）上。基于油缸装、拆操作的安全性，在油缸端面装有3只专用长螺栓（8），在螺栓旋入处配有钢丝螺纹套。注意：油缸的装拆须借助螺栓（8）和螺母（9），以免发生人身伤害事故。

油缸部分是速关阀开启和关闭的执行机构。在通过启动调节器（1-1840-）的操作开启速关阀时，油缸部分相应如下动作：启动油F通至活塞（13）右端，活塞在油压作用下克服弹簧（14）力被压向活塞盘（16），使活塞与活塞盘的密封面相接触，之后速关油E通入活塞盘左侧，随着活塞盘后速关油压的建立，启动油开始有控制的泄放，于是活塞盘和活塞如同一个整体构件在两侧油压差作用下，持续向右移动直至被试验活塞（12）限位，由于阀杆右端是与活塞盘连接在一起，所以在活塞盘移动的同时速关阀也就随之开启。

速关阀的关闭由保安系统操纵，如果保安系统中任何一个环节发生速关动作，都会使速关油失压，在弹簧力作用下，活塞与活塞盘脱开，活塞盘左侧的速关油从T1排出，活塞盘连同阀杆、阀碟即刻被推至关闭位置。

油缸部分还装有试验活塞（12），如图2所示，由试验活塞，试验阀及压力表等构成速关阀试验机构，其作用是在机组运行期间检验速关阀动作的可靠性。试验阀是手动换向阀（或电动换向阀），它可装接在管路上，也可组装在速关组件（参见1-2001-）中，通过操作试验阀使压力油经节流孔进入试验活塞右端腔室，由于试验活塞面积大于活塞面积，因此当P2达到某一值后，在油压

力作用下试验活塞推动活塞、活塞盘、阀杆、阀碟同时向关闭方向移动，行程为h，这一行程不会影响机组的正常运行，所以试验可在包括额定工况在内的任意负荷下进行。当试验阀切换至图示位置时退出试验。

图2 速关阀试验机构

若速关阀状况良好，试验结果就是P2＜P1，P2是试验活塞开始位移时的试验油压，P1是许用试验压力。

P1≤A＋B（P4－1），其中A、B是与规格有关的特性值，见技术数据0-0300-T.Nr-00。

P4是机组运行时的速关油压值。

若试验测得P2≥P1，则表明阀杆上因有盐垢或活塞等可动件上因油垢沉积而产生了额外的运动阻力，致使速关阀动作不正常，为使速关阀能正常动作，在这种情况下试验应重复多次，如最终仍然是P2＞P1，那就要尽快安排检修，拆出速关阀，查出原因，消除故障。

根据需要速关阀可配装行程开关，用于在阀的关闭、全开位置发送相应的信号。

固定在阀杆上的档盘有多种功用：万一油缸密封件损坏速关油外泄时，它可阻挡油喷到高温部分；阻挡阀杆漏冒向油缸；兼作行程开关的触发器。

速关阀按新蒸汽进口通径有100、125、150、200、250及320六种规格，除320之外其它速关阀的结构是类同的。

320速关阀因阀碟尺寸较大为减小主阀碟开启的提升力，避免阀杆弯曲，阀碟、阀盖、阀座部分如图3所示，其它部分与图1是一样的。

图4是带有独立阀壳的速关阀，除阀壳外，它的结构和工作方式与上述相同,不再贅述。

图3

图4

第五篇：汽轮机题库

一、选择题（请将正确答案的代号填入括号内，每题1分，共20题）1.如果汽轮机部件的热应力超过金属材料的屈服极限，金属会产生（）。(A)塑性变形；(B)热冲击；(C)热疲劳；(D)断裂。答案:A 2.蒸汽在有摩擦的绝热流动过程中，其熵是（）。(A)增加的；(B)减少的；(C)不变的；(D)均可能。答案:A 3.当需要接受中央调度指令参加电网调频时，机组应采用（）控制方式。(A)机跟炉；(B)炉跟机；(C)机炉协调；(D)机、炉手动。答案:C 4.汽轮机低油压保护应在（）投入。

(A)盘车前；(B)定速后；(C)冲转前；(D)带负荷后。答案:A 5.汽轮发电机振动水平是用（）来表示的。

(A)基础振动值；(B)汽缸的振动值；(C)地对轴承座的振动值；(D)轴承和轴颈的 振动值。第 1 页答案:D 6.下列参数哪个能直接反映汽轮发电机组的负荷（）。

(A)主汽压力；(B)调节级压力；(C)高调门开度；(D)凝汽器真空。答案:B 7.滑参数停机时，不能进行超速试验的原因是（）。

(A)金属温度太低，达不到预定转速；(B)蒸汽过热度太小，可能造成水冲击；(C)主

汽压不够，达不到预定转速；(D)调速汽门开度太大，有可能造成超速。答案:B 8.汽轮机调节油系统中四个AST电磁阀正常运行中应（）。(A)励磁关闭；(B)励磁打开；(C)失磁关闭；(D)失磁打开。答案:A 9.机组启动前，发现任何一台主机润滑油泵或其他启动装置有故障时，应该（）。(A)边启动边抢修；(B)切换备用油泵；(C)汇报；(D)禁止启动。答案:D 10.汽轮机大修后，甩负荷试验前必须进行（）。

(A)主汽门严密性试验；(B)调速汽门严密性试验；(C)主汽门及调速汽门严密性试验；(D)主汽门及调速汽门活动试验。答案:C 11.超临界锅炉冷态清洗水质合格指标中，铁含量应小于（）。(A)200ug/kg；(B)500ug/kg；(C)1000ug/kg；(D)1200ug/kg。答案:B 12.汽轮机胀差保护应在（）投入。

(A)带部分负荷后；(B)定速后；(C)冲转前；(D)冲转后。答案:C 13.雷诺数Re可用来判别流体的流动状态，当（）时是层流状态。(A)Re<2300；(B)Re>2300；(C)Re>1000；(D)Re<1000。答案:A 14.对于一种确定的汽轮机，其转子和汽缸热应力的大小取决于（）。(A)蒸汽温度；(B)蒸汽压力；(C)机组负荷；(D)转子和汽缸内温度分布。答案:D 15.炉跟机的控制方式特点是（）。

(A)主汽压力变化平稳；(B)负荷变化平稳；(C)负荷变化快，适应性好；(D)锅炉

运行稳定。答案:C 16.计算机硬件系统主机由（）组成。(A)中央处理器CPU；(B)主存储器；(C)输入输出设备；(D)中央处理器和主存储 器。答案:D 17.绝对黑体的辐射力与其绝对温度的（）次方成正比。(A)二；(B)三；(C)四；(D)五。答案:C 18.为提高钢的耐磨性和抗磁性，需加入的合金元素是（）。(A)锰；(B)铬；(C)铝；(D)锡。答案:A 19.同步发电机的转子绕组中（）会产生磁场。

(A)通入直流电；(B)通入交流电；(C)感应产生电流；(D)感应产生电压。答案:A 20.在氢冷发电机停机后，测试定子绕组的绝缘电阻或做高压试验时，应保持机内氢气纯度 大于（）。

(A)93%；(B)95%；(C)96%；(D)100%。答案:C

二、判断题（正确的请在括号内打“√”，错误的打“×”，每题1分，共20题）1.蓄电池室禁止点火和吸烟，但可以使用普通照明开关和插座。（）答案:× 2.汽轮发电机组甩负荷后，转速可能不变，可能上升，也可能下降。（）第 2 页 答案:×

3.水力除灰管道停用时，应从最低点放出管内灰浆。（）答案:√ 4.高频相差保护不能反应系统振荡，当发生振荡时会误动作。（）答案:× 5.锅炉燃烧设备的惯性越大，当负荷变化时，恢复汽压的速度越快。（）答案:×

6.煤粉气流着火的热源主要来自炉内高温烟气的直接卷入。（）答案:√ 7.汽轮机运行中，汽缸通过保温层，转子通过中心孔都有一定的散热损失，所以汽轮机各级的金属温度略低于蒸汽温度。（）答案:√

8.在室内狭小空间使用二氧化碳灭火器时，一旦火被扑灭，操作者就应迅速离开。（）答案:√

9.为确保汽轮机的自动保护装置在运行中动作正确可靠，机组在启动前应进行模拟试验。（）答案:√

10.空气预热器进风温度过低，可能造成其冷端低温腐蚀。（）答案:√ 11.变压器差动保护的保护范围是变压器的本身。（）答案:×

12.汽轮机调速系统迟缓率过大，在汽轮发电机并网后，将引起负荷摆动。（）答案:√

13.炉膛压力低保护的作用是防止炉膛外爆。（）答案:× 14.现代大容量发电厂锅炉常采用膜式省煤器。（）答案:×

15.在锅炉已完全冷却的条件下，可以开启磨煤机将其内积粉排入炉内。（）答案:×

16.做真空严密性试验时，如果真空下降过快或凝汽器真空低于86kPa，应立即停止试验，开启真空泵。（）答案:√

17.发电机组计划停运状态是指机组处于检修状态，分大修、小修两种。（）答案:×

18.工频耐压试验主要是检查电气设备绕组匝间绝缘。（）答案:× 19.汽轮机运行中发现润滑油压低，应检查冷油器前润滑油压及主油泵入口油压，分析判断并采取措施。（）答案:√

20.热力工作许可人应对工作负责人正确说明哪些设备有压力、高温和有爆炸的危险。（）答案:√ 第 3 页

三、简答题（请填写答案，每题4分，共5题）1.汽轮机轴向位移保护装置起什么作用？ 答案:答：汽轮机转子与定子之间的轴向间隙很小，当转子的轴向推力过大，致使推力轴承

乌金熔化时，转子将产生不允许的轴向位移，造成动静部分摩擦，导致设备严重损坏事故，因此汽轮机都装有轴向位移保护装置。其作用是：当轴向位移达到一定数值时，发出报警信号；当轴向位移达到危险值时，保护装置动作，切断进汽，紧急停机。

2.有时过热器管壁温度并没有发现超温，但仍发生爆管，是何原因？ 答案:答：（1）因为管壁温度安装测点的数量有限，测点的代表性差，不能反映所有管壁温

度的真实值，因此没有装测点的管壁实际运行中可能已发生超温，但壁温显示不出其超温情况；

（2）所装的管壁温度测点是炉外壁温，与炉内壁存在温度差，部分管子炉内壁温可能大大超过其控制的壁温差值而发生超温爆管；

（3）所装管壁温度一次元件误差大或二次仪表不准，壁温指示错误，误导操作人员。

3.轴封蒸汽带水有何危害？如何处理？

答案:答：在机组运行中，轴封蒸汽带水有可能使轴端汽封损坏，重者将使机组发生水冲击，危害机组安全运行。处理轴封蒸汽带水事故，应根据不同的原因，采取相应的措施。如发现机组声音变沉，振动增大，轴向位移增大，胀差减小或出现负胀差，应立即破坏真空紧急停机。打开轴封蒸汽系统及本体疏水门，疏水放尽，对设备进行检查无损后，方可重新启动。4.锅炉启动过程中如何控制汽包水位？

答案:答：锅炉启动过程中，应根据锅炉工况的变化控制调整汽包水位。（1）点火初期，炉水逐渐受热、汽化、膨胀，使汽包水位升高，此时蒸汽应从定期排污门排出，这样既可提高炉水品质，又能促进水循环。

（2）随着汽压、汽温的升高，排汽量的增大，应根据汽包水位的变化趋势，及时补充给水。在进行锅炉冲管或安全门校验时，常因蒸汽流量的突然增大，汽压突降而造成严重的“虚假水位”现象。因此在进行上述操作前应保持较低水位，而后根据变化了的蒸汽流量加大给水，防止安全门回座等原因造成水位过低。（3）根据锅炉负荷情况，及时进行给水泵切换，并根据规定的条件，投入给水自动装置。

5.大型汽轮机为什么要低负荷运行一段时间后再进行超速试验？ 答案:答：汽轮机在空负荷运行时，汽轮机内的蒸汽压力低，转子中心孔处的温度尚未被加热到脆性转变温度以上，另外超速试验时转子的应力比额定转速时增加25%的附加应力。由于以上两个原因，所以大型汽轮机要带低负荷运行一段时间，进行充分暖机，使金属部件（主要是转子）达到脆性转变温度以上，然后再做超速试验。

四、计算题（请填写答案，每题5分，共2题）

1.1kg蒸汽在锅炉中吸热q1=2.51×103kJ/kg，蒸汽通过汽轮机做功后在凝汽器中放出热量

q2=2.09×103kJ/kg，蒸汽流量为440t/h，如果做的功全部用来发电，问每天能发多少电？（不考虑其他能量损失）

答案:解：q1=2.51×103kJ/kg q2=2.09×103kJ/kg G=440t/h=4.4×105kg/h(q1-q2)G=(2.512.09)×4.4×108=1.848×108（kJ/h）1kJ=2.78×10-4kWh 每天发电量W=2.78×1.848×104×24=1.23×106（kWh）答：每天能发1.23×106kWh的电。

2.现有一台离心式风机。测得入口静压力为-300Pa，入口动压为400Pa；出口静压力为600Pa，出口动压为500Pa，出口测点处的风道截面A为1.5m2，风速c为20m/s。已知风机轴功率为100kW，求风机效率。答案:解： PS=600-(-300)Pd=500-400 P全=PS+Pd

气体每秒流量Q=AC=1.520=30（m3/s）P有效=P全*Q 风机效率=P有效/P轴*100% 答：风机效率为30%。

五、绘图题（请填写答案，每题5分，共2题）1.画出电厂主机轴封系统图。2.画出晶体二极管正“与门”电路图及“与门”逻辑图形符号。答案:答：如图E-2所示。

（a）电路图；（b）逻辑符号

六、论述题（请填写答案，每题10分，共2题）

1.汽轮机在什么情况下方可进行甩负荷试验？合格标准是什么？ 答案:答：汽轮机在下述工作完成后方可进行甩负荷试验：

（1）甩负荷试验应在确认调速系统空负荷试验、带负荷试验以及超速试验合格后才能进行。（2）试验应在锅炉和电气方面设备正常，各类安全门调试动作可靠情况下进行。（3）试验措施全面并得到调度和负责工程师同意批准后方可进行。

（4）试验在甩1/

2、3/4负荷合格后，方可进行。另外在试验前应做好人员分工。汽轮机甩负荷试验合格标准：

机组在甩去额定负荷后，转速上升，如未引起危急保安器动作即为合格。如转速未超过额定转速的8%～9%则为良好。

2.主机做超速保护试验，必须具备哪些条件？

答：（1）做超速试验时，下列人员必须到场：总工程师、运行人员、设备管理部及检修主任、技术及机务主管、运行专职及其他有关专业人员。

（2）应有明确的组织分工并有专人指挥，准备好必要的通信工具，集控与就地的联系手段可靠，且必须有专人在就地监视机组转速。

（3）做超速试验前，应经危急保安器充油及手动脱扣试验并正常。（4）汽门严密性试验合格。

（5）在额定转速下，汽轮发电机各轴承温度及振动正常。

（6）机组带10%额定负荷至少暖机4h，解列发电机后马上进行超速保护试验，要求在15min内完成试验。

（7）核对DEH、TIS及就地转速表指示均正常。（8）汽轮机调节系统处于自动状态。（9）凝汽器真空大于允许值。