汽轮机遮断系统原理

汽轮机的危急遮断系统

汽轮机的危急遮断系统（ETS）

在大型汽轮机中，由于机组超速的危害最大，所以特别注意超速保护，第六章介绍的OPC功能是一种有效的超速保护手段。但OPC功能并不能保证机组绝对不会超速，当实际转速超过了允许值时而危急汽轮机安全时，只能通过遮断汽轮机（即跳闸）来实现保护。此外，某些其它参数严重超标时也可能酿成设备损坏、甚至毁机事故，例如推力轴承磨损。为此，大型汽轮机都设有严密的保护措施，除了设计了OPC功能外还设有危急遮断系统ETS。因此，除了OPC兼有超速保护和危急遮断多重保护外，其余重要参数的严重超标，将通过危急遮断系统实行紧急停机。

第一节 汽轮机自动保护系统的液压执行机构

一、自动保护系统液压执行机构的组成

在第五章中，我们已经介绍过汽轮机的液压执行机构，参见图5－12。汽轮机自动保护也是通过液压执行机构实现的。为方便起见，我们将图5－12中的蒸汽阀门伺服执行机构部分及低油压保护去掉，简化成图9－1，来帮助我们分析汽轮机自动保护和停机的过程。

图9－1 自动停机跳闸系统

汽轮机自动保护系统，是OPC保护、ETS和机械超速保护系统的总称，它的液压构件，称为保护系统的执行机构，用于关闭汽阀并防止超速或遮断汽轮机。其设备组成如下：

1．

汽轮机AST遮断详解

4只AST电磁阀分为两个通道。通道1包括20-1/AST与20-3/AST，而通道2则20-2/AST与20-4/AST。每一通道由在危急遮断系统控制柜中各自的继电器保持供电。危急遮断系统的作用为，在传感器指明汽轮机的任一变量处于遮断水平时，打开所有的AST电磁阀，以遮断机组。系统设计成在任一电磁阀故障拒动时，不会影响系统功能。这就是如前所述，设计成两相同独立通道的原因。每一通道有其本身的继电器、电源和监测所有汽机遮断变量的能力。遮断汽轮机需要两个通道同时动作。如果发生一偶然性遮断事故，至少在每一通道中有一AST电磁阀应动作，才能遮断汽轮机。每一通道可以分开地在汽轮机运行时作试验而不会产生遮断或实际需要遮断时拒动。在试验时，通道的电源是隔离的，所以一次只能试验一个通道

图中黄线表示高压油，红线表示AST油，绿线表示无压回油。四个AST电磁阀分别是1、2、3、4。1、3一组，2、4一组。我们先以图中AST1阀为例，介绍一下（注意，只看图中SAT1部分）。SAT是个二级阀，电磁阀带点后，图中左侧Y型的小阀关闭，高压油进入后形成压力腔室，顶住图右侧阀座，封住AST油通道。反之，电磁阀失电，左侧小阀打开，高压油卸掉，右侧阀座在

第八章 汽轮机危急遮断系统（ETS）

第一节 ETS危急遮断的项目及整定值

为了防止汽轮机在运行中因部分设备工作失常可能导致的汽轮机发生重大操作事故，在机组上装有危急遮断系统。危急遮断系统监视汽机的某些运行参数，当这些参数超过其运行限制值时，该系统就送出遮断信号关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门，实现紧急停机。 一、ETS危急遮断的项目及整定值

1、★汽机转速达到110%额定转速（OPT）；（动作转速值为3300rpm） 注：机械遮断110%-112%额定转速（MOPT）；(动作转速值为3330rpm） 2、 ●真空低于规定的极限值；（68kPa） 3、 ●润滑油压下降超过极限值；（0.10MPa） 4、 ★EH油压下降超过极限值；（9.5MPa）

5、 ●转子轴向位移超过极限值；（≥+0.5mm或≤-0.7mm ） 6、 ●高压缸排汽温度超过极限值；（>427℃）

7、 ★透平压比低于极限值；（调节级压力与高缸排汽压力比低于1.7）

8、 ●汽机轴振动达到危险值；（汽机侧≥130μm,发电机侧≥180μm）

9、 ●轴瓦、推力瓦钨金温度超过极限值；（汽机侧≥110℃,发

0

电机侧≥120℃）

10、★集控室/就地手动停机（双

《汽轮机原理》习题

1. 已知：渐缩喷嘴进口蒸汽压力p0?8.4MPa，温度t0?490℃，初速c0?50ms；

喷嘴后蒸汽压力p1?5.8MPa，喷嘴速度系数??0.97。求 （1） 喷嘴前蒸汽滞止焓、滞止压力； （2） 喷嘴出口的实际速度；

（3） 当喷嘴后蒸汽压力由p1?5.8MPa下降到临界压力时的临界速度。

2. 已知：某汽轮机级的进汽压力p0?1.96MPa，温度t0?350℃；级后蒸汽压力

p2?1.47MPa。速度比x1?uc1?0.53，级的平均反动度?m?0.15，又知喷嘴和

动叶栅的速度系数分别为??0.97，喷嘴和动叶的出口汽流角为?1?18，??0.90，

??2??1?6?。

?（1） 求解并作出该级的速度三角形；

（2） 若余速利用系数?0?0，?1?1，流量D?960th，求级的轮周效率?u和轮

周功率Pu；

（3） 定性绘制级的热力过程曲线。

3. 某机组冲动级级前蒸汽压力p0?1.96MPa，温度t0?350℃；级后蒸汽压力

p2?1.47MPa。该级速度比x1?0.45，喷嘴出口汽流角为?1?13?，动叶的进口汽

流角与出口汽流角相等（?1??2），喷嘴和动叶栅的速度系数分别为??0.95，、（2）、（3）。 ??0.

《汽轮机原理》习题

1. 已知：渐缩喷嘴进口蒸汽压力p0?8.4MPa，温度t0?490℃，初速c0?50ms；

喷嘴后蒸汽压力p1?5.8MPa，喷嘴速度系数??0.97。求 （1） 喷嘴前蒸汽滞止焓、滞止压力； （2） 喷嘴出口的实际速度；

（3） 当喷嘴后蒸汽压力由p1?5.8MPa下降到临界压力时的临界速度。

2. 已知：某汽轮机级的进汽压力p0?1.96MPa，温度t0?350℃；级后蒸汽压力

p2?1.47MPa。速度比x1?uc1?0.53，级的平均反动度?m?0.15，又知喷嘴和

动叶栅的速度系数分别为??0.97，喷嘴和动叶的出口汽流角为?1?18，??0.90，

??2??1?6?。

?（1） 求解并作出该级的速度三角形；

（2） 若余速利用系数?0?0，?1?1，流量D?960th，求级的轮周效率?u和轮

周功率Pu；

（3） 定性绘制级的热力过程曲线。

3. 某机组冲动级级前蒸汽压力p0?1.96MPa，温度t0?350℃；级后蒸汽压力

p2?1.47MPa。该级速度比x1?0.45，喷嘴出口汽流角为?1?13?，动叶的进口汽

流角与出口汽流角相等（?1??2），喷嘴和动叶栅的速度系数分别为??0.95，、（2）、（3）。 ??0.

第一章 级的工作原理

补1. 已知某喷嘴前的蒸汽参数为p0=3.6Mpa，t0=500℃，c0=80m/s，求：初态滞止状态下的音速a0*和其在喷嘴中达临界时的临界速度ccr。

12题. 假定过热蒸汽作等熵流动,在喷嘴某一截面上汽流速度c=650m/s，该截面上的音速a=500m/s，求喷嘴中汽流的临界速度ccr为多少？。

23题.汽轮机某级蒸汽压力p0=3.4Mpa，初温t0=435℃，该级反动度Ωm=0.38，级后压力p2=2.2Mpa，该级采用减缩喷嘴，出口截面积An=52cm2，计算：

⑴通过喷嘴的蒸汽流量

⑵若级后蒸汽压力降为p21=1.12Mpa，反动度降为Ωm=0.3，则通过喷嘴的流量又是多少？

34题. 国产某机组在设计工况下其末级动叶（渐缩）前的蒸汽压力p1=0.0093Mpa，蒸汽焓值h1=2307.4kJ/kg，动叶出汽角β2=38°，动叶内的焓降为Δhb=137.76kJ/kg，动叶入口速度w1=134m/s。问：

⑴汽流在动叶斜切部分是否膨胀、动叶出口汽流角是多少？ ⑵动叶出口的理想相对速度w2t是多少？

36题. 某机组级前蒸汽压力p0=2.0Mpa，初温t0=350℃，初速c0=70m/s；级后蒸

0、汽轮机某级p0=3.4MPa，t0=435oC，Ωm=0.38，p2=2.2MPa。喷嘴为渐缩型，其出口面积A=52cm2。试计算：

（1）通过喷嘴的实际流量G(取流量系数0.97)；

（2）当p2=2.2MPa，Ωm=0.3时，通过喷嘴的流量又为多少？ （3）如果喷嘴入口c0=120m/s，则在（2）条件下喷嘴的流量？

1． 国产引进型Westinghouse 300MW亚临界、一次中间再热凝汽式电站汽轮机，工作转速为3000转/分。该机末级的平均直径2604mm，额定工况下通过该级的蒸汽流量为273.75t/h，级前蒸汽的压力p0?0.0243MPa，温度t0?65.6?C，静叶压差为0.0108Mpa，整级压差为0.0191Mpa，喷嘴进口汽流初速度为110m/s；喷嘴出口汽流角sin?1?0.3203，动叶相对出口汽流角sin?2?0.4839。设计估算时，取喷嘴速度系数?＝0.97，动叶速度系数

??0.95。计算

(1) 该级的轮周速度和反动度

(2) 喷嘴叶栅热力计算。由喷嘴出口汽流速度、判别喷嘴是否临界和斜切部分是否膨胀、

喷嘴流量系数等的计算，求出喷嘴损失和喷嘴高度。

(3) 动叶叶栅热力计算。由动叶进口相对速度、动叶理想焓

600MW汽轮机润滑油系统工作原理及调试探讨

东方汽轮机有限公司 宫传瑶

摘 要 本文初步探讨了几种常见的汽轮机润滑油系统，对我公司600MW汽轮机所采用的供油方式进行了初步探讨，比较了与其它方式的优缺点。 关键词 主油泵 油涡轮 调试 系统 1 概述

随着机组向着大型化、自动化方面发展。机组故障停机次数将严重影响电站运行的经济性。汽轮机供油系统的故障不但要影响到电站运行的经济性，而且对机组的损害影响也是很大的。由于润滑系统的特殊性，在一般的情况下是不允许在线检修的。这样系统设计及设备运行的可靠性及其前期的调试试验工作显得尤其重要。 2 几种典型系统的比较

常见的电站润滑系统主要有以下几种。一：电动油泵、蓄能装置与调节阀系统；二：汽轮机转子驱动主油泵与注油装置系统；我厂600MW汽轮机采用汽轮机转子驱动主油泵与油涡轮升压泵供油方式。 3 系统安全性分析

对于系统来说除去系统本身的因素外，其可靠性主要取决于系统组成元件的可靠性。对于电动油泵系统其可靠性主要取决于电机及其电源的可靠性，由于电机及其相关电气元件制造水平的限制，其可靠性的高低将直接影响系统的可靠性。但是其优点在于系统简单。

对于汽轮机转子驱动主油泵与注油装

技能鉴定

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下列选项中与导线电阻无关的是（ ）。

（A）导线的横断面；（B）导线材料；（C）电压；（D）导线长度。

答案：C

平面刮削的精度检查，用（ ）数目来表示。

（A）平等度；（B）不直度；（C）显示度；（D）面轮廓度。

答案：C

汽轮机油和机油的代号中的黏度值是表示该油在（ ）℃时的平均值。

（A）30；（B）40；（C）50；（D）60。

答案：C

一根长度为L、电阻为R的导线，将其对折时，则电阻为（ ）。

（A）2R；（B）0.25R；（C）0.5R；（D）4R。

答案：B

在如下图所示中的主、俯视图中。正确的左视图是（ ）。

答案：C

通常要求法兰垫片需具有一定的强度和耐热性。其硬度应（ ）。

（A）比法兰高；（B）比法兰低；（C）与法兰一样；（D）无限制。

技能鉴定

答案：B

ZG25的阀体铸钢，其使用温度范围是（ ）。

（A）400～450℃；（B）500～520℃；（C）540℃以内；（D）570℃以内。

答案：A

自然界热量传递的基本方式有（ ）。

（A）热对流、热传导；（B）热对流、热辐射；（C）热传导、热辐射；（D）热对流、热传导、热辐射。

答案：D

对于自动主汽门和调节阀的螺栓材料突出的要求就是有较好的（

汽 轮 机 运 行 论 文

姓 名： 尤莉莎 学 号： 080282307 专 业： 热能与动力工程 院 系： 科信学院

防止汽轮机运行中大轴弯曲

尤莉莎

（Tel：15097672075 Email:527026245@qq.com）

摘要 汽轮机的大轴弯曲事故会给电厂造成重大损失，甚至造成人员伤亡。因此，要从了解大轴弯曲的原因入手，提出防止措施，从而防范于未然。

The steam turbine shaft bending accidents will give power plant in heavy losses, even causing casualties. Therefore, to understand the big bend of the shaft from the reasons for the start, put forward measures to prevent, and maybe prevent problems caused by misunderstanding 关键词 大轴弯曲 气