汽轮机使用说明书.docx

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汽轮机使用说明书

第一章汽轮机使用说明

一、概述

本汽轮机是单列复速级双支点背压式汽轮机，它可用来拖动空气压缩

机、水泵、风机及发电机；汽轮机排出的背压蒸汽经管道引向热用户，供

给工艺流程中所需的蒸汽。

该汽轮机组由下列主要部套组成：

汽轮机本体、轴承座、底盘、稀油

站等。

汽轮机本体与被拖动机械直接用联轴器相联，调速系统由电子调速

器及机械直动调节汽阀组成，它能适用于较宽的转速调速范围。

综上所述本机组具有安全可靠、快速启动、结构紧凑、安装方便、综

合投资低及维护简便、自动化程度高等一系列优点。

本说明仅用来帮助用户更方便的了解本机组的性能和特点，以及作为

用户和安装单位编制更详细的安装规程和操作规程时参考。

二、结构介绍

1、汽轮机结构简述

1．1汽轮机为单列复速级背压式。

单侧进汽,采用水平进汽和水平排汽的结

构,排汽口左右对称。

一侧法兰盖堵死,一侧接排汽管道或两侧接排汽管道。

1．2汽缸为合金铸钢件,汽缸下部分成两部分,采用螺栓相连接。

1．3汽轮机径向轴承、推力轴承均采用强制润滑。

1.4汽轮机转子为叶轮套装结构,叶片为双列冲动级。

1.5悬挂式自动主汽门位于汽缸前部,新蒸汽通过其进入蒸汽室。

机组启动时,手动打开主汽门冲转,当保安系统动作时通过杠杆使主汽门动作。

调节

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汽阀用来调节进汽量,而进汽量决定着汽轮机的转速和功率。

调节汽阀通过

电子执行器与PLC可编程控制器实现调速。

1．6前后汽封采用蜂窝+迷宫式汽封。

1．7转度传感器CS-1共3只,通过转速模块实现就地远程显示。

1．8汽轮机装有跳机电磁阀,接受各种停机信号。

1．9汽轮机带有机械和手动及电子自动执行共三种超速保护装置。

三、汽轮机制造及装配工艺简介

1、执行标准

1．1汽轮机

GB/T6764-1993一般用途工业汽轮机技术条件

GB/T7025-199325MW以下转子体和主轴锻件

GB/T7028-199325MW以下汽轮机盘及叶轮锻件技术条件

GB/T9628-1993汽轮机叶片磁粉探伤方法

GB/T9629-1999汽轮机承压·水压实验技术条件

GB/T9631-1999汽轮机铸铁件技术条件

GB/T9637-1999汽轮机总装技术条件

JB/T2901-1992汽轮机防锈技术条件

JB/T4059-1999汽轮机清洁度

1．2法兰、管道

HG20592-97钢制管法兰型式、参数

GB99448-1998管道标准

1．3、噪声

按SHJ3024-95《石油化工企业环境保护设计规范》测量，噪声最大值应不大于85分贝。

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2、本汽轮机基本构件及供货部套

名称

规格

数量

汽轮机本体

1台

调节系统

1套

所有设备对外接口配对法兰与连

1套

接件

联轴器

1套

地脚螺栓、螺母、垫圈、斜垫铁

1套

监测仪表

1套

电磁阀

1台

润滑油站

1套

汽轮机轴承

1套

备品

弹簧（汽阀总成）

1个

备件

弹簧（危急遮断器）

1个

专

盘车两用扳手

1个

用

工

吊转子工具

无

具

3

、本汽轮机主要零部件检验、试验

3

．1汽轮机主要零部件检验

零件

材料检验

无损检查

名称

机械性能

化学成分

磁粉

渗透

超声波

射线

蒸汽室

√

√

√

√

√

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零件材料检验无损检查

名称机械性能化学成分磁粉渗透超声波射线

汽缸√√√√

转子√√√√

叶片√√√√

3．2汽轮机工厂试验和用户需见证项目

需要

用户见证

机壳水压试验

√

汽轮机机械运转试验

√

√

汽轮机运转试验后拆装检验

√

√

转子动平衡

√

√

汽轮机转子超速试验和脱扣试验

√

√

四、汽轮机安装与调试

1、安装

1．1执行标准和文件

1．1．1《电力建设施工及验收技术规范（汽轮机组篇）和（管道篇）》

1．1．2《安装使用说明书》

1．1．3使用单位编制的“安装操作规程”

汽轮机整体运输至用户，用户现场安装时不必拆开汽缸，底盘安装就位后，

前、后轴承座的上半可以拆开以方便清洗、安装。

1．2安装前的准备工作

1．2．1检查基础强度是否与设计值符合，同时进行外表检查；如发现缺

陷，应清除和修复。

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1.2.2检查基础的中心线、平面、高度、地脚螺栓孔的位置等是否符合地基图纸，地脚螺栓孔不允许有斜歪。

1.3安装：

1.3．1预先按总布置图中的“基础孔位”预埋地脚螺栓。

1．3．2按总布置图中“垫铁布置图”安放垫铁，垫铁表面须平整干净，

受力均匀。

垫铁调整错开部分不得超过垫铁有效面积的25％。

1．3．3将底盘连同前轴承座、后轴承座、汽缸、汽阀总成、齿轮箱（若

配备时）等一起吊放到垫铁上。

校正前轴承座、后轴承座水平，全长允许

误差0.03-0.05mm，检查底盘与垫铁结合面的间隙≯50μm。

1．3．4校正机组标高、水平及纵向、横向中心线。

1．3．5将斜垫铁点焊牢，初紧地脚螺栓。

1．3．6盘动转子检查。

装转子时必须注意保护轴颈、叶轮等易碰擦部件，在安装时各装置的安装

位置符合下列要求：

①汽缸横向、水平偏差（以汽封窝处于水平法兰为准）0.15/1000

②汽轮机轴与拖动设备的联轴器中心要求（带齿轮箱者，两端联轴器

中心要求也一样）

a．外圆偏差允许左右

≤0.03mm

b．端面平行允许上开口

≤0.02mm

左右开口

≤0.02mm

联轴器找中心可借助找中心工具来完成，借拖动设备位置的移动可找

正汽轮机转子与拖动设备转子的中心。

1．3.7基础二次灌浆：

1．3．7.1基础二次灌浆应一次浇完。

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1．3．7.2二次灌浆的混凝土强度未达到设计强度的50％以前，不允许在

机组上拆装重件和进行撞击性工作；未达到设计强度的80％，不允许复紧

地脚螺栓。

1．3.8将所有地脚螺栓紧固、基础垫铁焊牢，同时进行三次灌浆。

1．3.9安装主蒸汽管路及冷却水管道。

1．3.10所有管理进行水压试验，主蒸汽管路应吹管。

1．3.11汽轮机本体及管路保温。

1．3.12按监测控制要求将各测点引线用压板固定，编号记录，引线接入

仪表柜及就地接线箱，装传感器，调准间隙，引线接入仪表柜。

1．4油系统安装

1、4、1汽轮机的外部油管路已在制造厂内安装完毕。

（稀油站）

1、4、2辅助设备安装按照《电力建设施工及验收技术规范》（汽轮机组篇）

的要求进行。

主要注意：

（1）、轴封冷却器安装高度及疏水管U型弯管的高度。

（2）、按图纸要求进行汽水管路的安装和连接。

1．4．3管道安装、冲洗按照上述规范的（管道篇）要求进行。

1．4.4油系统安装完毕后，应对油系统循环冲洗。

（未配置稀油站机型无需进行通油操作）

1．4．4.1油循环可采用轴承外旁路、轴承内旁路、正常运行油路冲洗方

式进行。

1．4．4.2循环冲洗路线一般可分为：

a、轴承进油母管—>回油母管—>油箱；

b、轴承进油母管—>轴承进油和回油管—>回油母管—>油箱；c、油站母管—>调节系统管路—>前轴承座。

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1.4．4．3为了能按上述路线进行循环冲洗，需要拆卸一些部件，加装临时管道和切换阀门，具体办法视冲洗方案确定。

冲洗油通过轴承时，须在各轴承进口油管加装临时滤网，滤网规格不低于

100目。

1.4．4．4油循环一般分为初步冲洗、循环冲洗、运行状态冲洗。

初步冲

洗主要检查油系统严密性，并将较大杂物冲出；循环冲洗目的是将油系统

中杂物彻底清理干净；运行状态冲洗是在循环冲洗合格后，将整个油系统

和调节系统的管路恢复至运行状态，进行最后的冲洗。

循环冲洗时，用锤击、压缩空气冲击及升降油温措施，提高冲洗效果。

1.4．4．5油循环达到下列要求时方为合格：

A.从油箱取油样化验，油质透明，含水量合格；

B.各临时滤网，在通油4小时后无金属颗粒、铁锈、砂粒等杂质，纤维

体仅有微量。

C.油循环完毕，拆除各临时滤网。

1.5安装警示

1．5.1禁止焊机接地线直接与汽缸连接；焊机接地线应连接在焊接构件上，

尽量靠近施焊部位，间距小于400mm；焊机接地线必须采用专用钳固定。

1．5.2按汽轮机转子上测速齿轮的齿数校核或设置控制系统及转速表，否

则将导致汽轮机超速。

1．5.3汽机发生跳闸后必须查明跳闸原因及故障点，故障消除后才能重新

启机。

1．5.4严禁偏离特别是超出所规定的参数运行。

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1．5.5喷嘴组止退圈为一次性使用，严禁重

复使用。

2、调节、保安系统及重点操作

2．1保安系统

保安系统分为机械和电气两部分。

危急遮

断器、危急遮断器连杆、汽阀总成组成机械保

安部分。

转速齿轮、转速表、停机电磁铁组成

电气保安部分。

2．2主汽门操作

操作主汽门过程中要密切注意汽轮机转速。

首先，顺时针旋转主汽门

手轮，制动导向块将向上移动，并压缩主弹簧，主汽门中的制动转轴在扭

转弹簧的作用下与制动导向块上的制动导向键咬合，制动导向块将被定位。

第二步，慢慢逆时针旋转主汽门手轮，主汽门阀杆将慢慢上升，阀碟将逐

步打开。

第三步，汽机正常运行后，逆时针旋转主汽门手轮，直至旋不动

为止，此时主汽门将全开，然后将主汽门手轮旋回半圈。

2．3手动停机

掀起危急遮断器连杆部套中的手柄，制动转轴与制动导向键将从咬合

状态中脱开，在主汽门弹簧力和阀碟自重的作用下，阀碟将迅速关闭，切

断汽源。

2．4电气停机

使停机电磁铁激励，将使得制动转轴与制动导向键将从咬合状态中脱

开，在主汽门弹簧力和阀碟自重的作用下，阀碟将迅速关闭，切断汽源。

2．5超速停机

当汽轮机转速超过额定转速的10%～12%时，飞锤的离心力大于弹簧

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力，飞锤飞出，撞击危急遮断器连杆部套中顶杆，使得制动转轴与制动导

向键将从咬合状态中脱开，在主汽门弹簧力和阀碟自重的作用下，阀碟将

迅速

关闭，切断汽源。

另一方面，当汽轮机转速超过额定转速的9%时，机头数

字转速表跳机触点闭合，使停机电磁铁激励，实现电气保护停机。

2．6调速部分简介及操作

2.6.1电子调速器简介

本控制装置采用西门子S7-200可编程PLC控制器、断路器、接触器等

电器元件，触摸屏，智能微机测速仪，电动阀门驱动器，构成闭环控制系

统。

完成对汽轮机的现场控制（手动方式、自动方式）及上位机（DCS）远程

控制。

使汽轮机转速稳定，易于调节，运行可靠。

2.6.2系统配置及主要技术参数

微机测速仪。

测量范围：

0∽9999rpm；

直行程电动阀门驱动器。

输入电流4∽20mA；

转速测量误差：

±1%；

模拟电流输出负载：

≤400Ω；

模拟电流输出精度：

0.5%；

电源：

交流220V±10%；

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工作环境：

0∽55℃；

序号

规

格

名

称

数量

备注

1

调速器

1

西门子模块及人机界面

1套

智能测速仪

2电子调速控制柜

2.6.3功能及原理

电子执行器及开关、报警等

附属配套装置

本系统控制柜装有显示装置和操作键盘，可以方便地在现场控制和检

测，另外还可以接受上位机送入的转速设定信号，并且将速度信号上传到

上位机，实现远程自动控制。

微机测速仪作为现场转速测量装置及一次仪表，将速度当前值送入

PLC，由PLC实现与设定值比较并进行一系列运算和处理，最后由PLC输出

一个4∽20mA电流信号，送入电动阀门驱动器，从而调节汽门的开度，完

成转速的自动控制。

系统还具有超速、超温的声、光报警功能，并且在超极限速度后，通

过电磁脱扣系统进行自动停车保护。

参数显示信息

参数监视修改简便、操作方便，并且可以设置密码保护。

2.6.2.4上电启动

控制柜外接交流AC220V。

上电前请确认各个电气元件处于正常连接状

态（无短路），然后开启控制柜内的断路器，3秒钟后直流电源及PLC主模块

有电源运行显示。

2.6.2.5工作方式

手动工作方式：

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条件：

转速≤1000rpm或方式开关处于手动位置时。

操作：

在手动方式下，有升速、降速两个按钮，当按下某个按钮时，

进行相应的速度调节，使输出控制电流进行增减、送入电动阀门驱动器，

控制汽门开度，从而控制汽轮机转速。

按一次变化一个M单位电流。

（M≤

0.3mA，并且可以设定）

自动工作方式：

条件：

转速≥1000rpm或工作方式选择自动。

操作：

PLC根据转速输入值与设定值进行比较，然后进行数据的处理、运算，决定输出控制电流的大小，使转速稳定在设定转速为中心的允许范围之内（转速范围可以设定）。

同时要求每秒钟升降速不超过一个M单位电流。

每次自动时转速设定值与当前转速的差值应在300rpm以内最好。

上位机控制方式：

条件：

工作方式寻则上位机控制方式，且转速≥1000rpm。

操作：

上位机设定控制电流。

PLC接受来自上位机设定的4∽20mA的电流信号，然后该装置处于自动工作状态。

停车方式：

条件：

按下紧急停车按钮。

操作：

按下急停按钮或汽轮机超温、超速时，PLC迅速控制电磁机构脱扣，关闭汽门，迫使汽轮机停车。

3、现场调试

3．1机组启动及停机

3．1．1启动前的准备：

a.仔细检查汽轮机、拖动设备及各附属设备，肯定安装（或检修）工作已

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全部结束。

b.检查调速器、前后轴承座内油位是否正常（电子调速器无此项检查）。

c.将主汽门关闭

d.确认主蒸汽管路及排汽管路上的隔离阀关闭。

e.开启汽轮机全部疏水门，开启向空排气阀。

f.开启前、后轴承座冷却水进出水门。

g.检查所有仪表、保安信号装置并将所有保护控制装置投入。

h.暖管（到隔离阀前）

①隔离阀前主蒸汽管路暖管，逐渐提升管道内压力到0.02～0.3MPa（表）；

暖管20～30分钟后，以0.1～0.15MPa（表）/min压力提升速度升至正

常压，温度升速不超过5℃/min。

②在暖管过程中应注意检查防腐门是否冒出蒸汽。

当有蒸汽冒出时，应检

查关严隔离阀及旁路阀，严防暖管时有蒸汽漏入汽缸。

③管道内压力升至正常压力后，注意将隔离阀前总汽门逐渐开大，直至全

开。

④在升压过程中，应根据压力升高程度适当关小疏水门，并检查管道膨胀

及支吊状况。

3．1．2机组空负荷试验

（1）主汽门前暖管并通过疏水门排掉管道中的水，开启主汽门后疏水、蒸汽室疏水和汽缸疏水口的阀门。

（2）启动辅助油泵，检查并调整润滑油压。

（限强制润滑机型）

（3）在就地控制模式下，依次按控制面板上的停机、复位、启动键（目的是使控制器停止后，再次启动进入新的开机状态）。

（4）手动将调速汽门阀杆拉至全开位置，逐渐开启主汽门冲转，匀速将

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转速提升到500r/min稳定3分钟，同时检查机组振动情况。

匀速将转速

提升到1000r/min稳定3分钟，同时检查机组振动情况。

（5）逐渐将转速提升到1200r/min（此转速为电调控制转速，可根据用户要求，由我厂现场调试人员对程序进行修改）此时调试汽门应开始动作，并逐渐关闭。

（6）待转速稳定后，逐渐开启主汽门均匀将转速提升到

1300-1450

r/min。

（7）以切换到远控状态，首先将远控给定值设置到和汽轮机实际转速一致，将控制面板上的“就地/远控”按钮置于远控状态，即进入远方控制。

（8）逐渐开启主汽门提升转速至1500r/min，同时检查机组无异常情况后，

将控制面板超速试验开关置于允许状态，继续开启主汽门进行超速试验，

当转速升到1620-1650r/min时，机械危急遮断器飞锤应动作，关闭主汽

门停机。

（9）在以上升速和超速试验过程中，如遇到全开主汽门后仍不能达到预期转速的情况，可手动按控制面板上的升速按钮进行均匀升速。

（10）开启主汽门，给停机电磁铁通电，确认主汽门快速关闭。

3．1．3机组带负荷启动：

（1）主汽门前暖管并通过疏水门排掉管道中的水，开启主汽门后疏水、蒸汽室疏水和汽缸疏水口的阀门。

（2）启动辅助油泵，检查并调整润滑油压。

（强制润滑机型）

（3）在就地控制模式下，依次按控制面板上的停机、复位、启动键（目的是使控制器停止后，再次启动进入新的开机状态）。

（4）手动将调速汽门阀杆拉至全开位置，逐渐开启主汽门冲转，匀速将

转速提升到~500r/min稳定3分钟，同时检查机组振动情况。

匀速将转速

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提升到~1000r/min稳定3分钟，同时检查机组振动情况。

（5）逐渐将转速提升到1200r/min，此时调试汽门应开始动作，并逐渐关闭，逐渐全开主汽门。

（6）待转速稳定后，手动按控制面板上的升速按钮进行均匀升速到

1400～1450r/min。

（7）手动按控制面板上的升速按钮均匀升速到1500r/min。

（8）据现场情况，选择投背压、远控和带负荷。

机组升速过程中，结合机组振动情况来提高开机速度。

当润滑油温升高后，投入冷却水，当汽封漏汽时投入轴封冷却器。

⊙功热电联产汽轮机建议采用软启动方式，即断开电机动力电源，汽轮机正常暖机冲转到≥1450时，可以合并电动机电源。

应急状态也可以在汽轮机冷态下，启动电动机直接达到额定转速。

3．1．4机组停机

停机分两种类型—正常停机和故障停机。

（1）正常停机

a）降负荷前通知各有关部门做好准备。

b）检查主汽门、调节汽阀阀杆有否卡涩现象。

c）配有齿轮箱的机组，检查辅助油泵联锁是否正常。

d）逐渐减负荷，减负荷时密切监视机组的膨胀、振动等情况。

若发现调节汽阀卡住且不能在运行消除时，应逐渐关闭主汽门或电动隔离阀，减负荷停机。

e）负荷减完后，打闸关闭主汽门，检查主汽门和调节汽阀是否关闭严密。

f）停机时记录汽轮机惰走数据，在转子惰走期间注意测听汽轮机声

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音。

g）转子静止后，3小时之内每20分钟将转子盘180°。

3小时后每60分钟将转子盘180°，直至汽缸金属温度低于150℃。

h）关闭汽水管道上的所有阀门，打开直接疏水门，排净机组内及管路内的积水，严防漏汽进汽缸内。

尤其是在冬季，若停机，请及时放净轴承座内的冷却水，防止轴承座冻裂。

（2）故障停机

发生下列情况之一，而又不能很快的查明原因修复时，必须立即停机。

a）汽轮机转速超过1650r/min，而保安系统不动作时。

b）汽轮机振动超过0.07mm时。

c）调速系统不稳定时。

d）轴承温度超过75℃或轴承冒烟时。

e）油系统着火，而又不能很快扑灭时。

f）汽轮机内部有不正常的响声或烧焦味等时。

g）主蒸汽管路或排汽管路破裂。

h）自动主汽门、调速汽门不能关严时。

i）重要表计（轴承温度计、转速表、推力瓦温度计等）失灵时。

j）盘车时汽轮机有明显摩擦声。

k）主油泵发生故障（配有齿轮箱的机组）。

l）油箱油位突然降到最低油位以下。

m）发生水冲击。

n）排汽压力超过限定值，安全阀不动作。

这是当机组出现异常情况时，所采用的紧急停机方式。

瞬间切断进汽，

甩去所带全部负荷。

故障停机时，应遵照以下原则处置：

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a）在最短时间内对事故的性质、范围作出判断。

b）迅速解除对人身和设备的危险。

c）在保证设备不受损坏的前提下，尽快恢复机组运行。

d）防止误操作。

五、汽轮机运行与维护

1、管理规程

根据公司生产工艺流程以及汽机厂提供的相关资料制定本公司的管理规程包括：

（1）汽轮机正常启停操作规程，含指令下达，信息载体与传递、信息反馈等管理规定和流程；

（2）汽轮机正常运行规程，含记录、巡检、保养维护等管理规定和流程；

（3）汽轮机非正常启停操作规程，含事件预案、操作要求、事件记录、事件‘结案’档案管理等管理规定和流程；

（4）汽轮机检修工艺规程，含日常检修、事故消缺、大修等管理规定