汽机技术问答

可靠以外，还应该具有必要的保护装置，以便汽轮机遇到调节系统失灵或其他事故时，能及时动作，迅速停机，避免造成设备损坏等事故。

保护装置本身应特别可靠，并且汽轮机容量越大，造成事故的危害越严重，因此对保护装置的可靠性要求就越高。

24．自动主汽门的作用是什么？

自动主汽门的作用是在汽轮机保护装置动作后，迅速切断汽轮机的进汽并使汽轮机停止运行。因此，它是保护装置的执行元件。

25．对自动主汽门有什么要求？

为了保证安全，要求自动主汽门动作迅速，并关闭严密，对于高压汽轮机来说，在正常进汽参数和排汽压力的情况下，自动主汽门关闭后（调节汽门全开），汽轮机转速应能够降低到1000r／min以下。自汽轮机保护系统动作到主汽门完全关闭的时间，通常要求不大于0.5～0.8s。

26．为什么通常主汽门都是以油压开启，而以弹簧力来关闭？

这是因为在任何事故情况下，包括在油源断绝时，自动主汽门仍应能迅速关闭。所以一般主汽门都设计成以弹簧力来关闭。

27．危急保安器有哪两种型式？ 按结构特点不同，危急保安可分为飞锤式和飞环式两种。它们的工作原理完全相同。其基本原理是当汽轮机转速达到危急保安器规定的动作转速时，飞锤（或飞环）飞出，打击脱扣杆件，使危急遮断滑阀（危急遮油门）动作，关闭自动主汽门和调节汽门，使汽轮机迅速停机。

28．飞锤式危急保安器的结构和动作过程是怎样的？

飞锤式的危急保安器装在主轴前端纵向孔内，由飞锤、外壳、弹簧和调整螺母等组成。飞锤的重心和旋转中心偏离6.5mm，所以又称偏心飞锤。飞锤被弹簧压住，在转速低于动作转速时，弹簧力大于离心力，飞锤不动。当转速高于飞出转速时，飞锤离心力大于弹簧力，飞锤向外飞出。飞锤一旦动作，偏心距将随之增大，离心力随之增加，所以飞锤必然加速走完全部行程。飞锤的行程由限位衬套的凸肩限制，正常情况下，全行程为6mm。飞锤飞出后打击脱扣杠杆，使危急遮断油门动作，关闭主汽门和调节汽门，切断汽轮机进汽，使汽轮机迅速停机。 在汽轮机转速降至某一转速时，飞锤离心力小于弹簧力，飞锤在弹簧力的作用下，回到原来位置，这个转速称为复位转速，一般复位转速在3050r／min左右。 飞锤的动作转速，可通过改变弹簧的初紧力加以调整，转动调整螺母使导向衬套移动，就能改变弹簧的初紧力。

29．飞环式危急保安器与飞锤式危急保安器结构上有什么不同？ 飞环式危急保安器和飞锤式危急保安器主要不同之处，，就是用一个套在汽轮机主轴上的具有偏心重量的飞环式代替偏心飞锤。当汽轮机转速升高到动作转速时，偏心环的离心力克服弹簧力而向外飞出。飞环的飞出转速也可以通过调整螺母改变弹簧力来调整。

30．危急遮断器滑阀的结构和动作原理是怎样的？ 危急保安器的飞锤或飞环飞出后，都通过撞击危急遮断油门上的拉钩来实现关闭主汽门和调节汽门。因此说，是危急保安器和危急遮断油门共同组成超速保护装置。

危急遮断滑阀的结构型式很多，它主要由活塞、拉钩、导销、压弹簧、扭弹簧及外壳组成。每只危急保安器配用一只危急遮断滑阀。

在正常运行中，活塞被拉钩顶住，活塞所处位置，使二次油室、安全油室均不与任何油路相通。当转速升高到危急保安器动作后，飞环打击在拉钩上，使拉钩逆时针方向旋转而脱钩，活塞在下部弹簧的作用下抬起，使二次油和安全油分别与回油管接通，同时泄掉安全油和二次油，自动主汽门和调节汽门关闭停机。若需危急遮断滑阀重新挂钩，可操作复位装置使复位油进入活塞上部，在复位油压的作用下，活塞下行，拉钩借扭弹簧的作用顺时针转回原位重新顶住活塞，复位油随即切断，危急遮断滑阀处于工作位置。

31．汽轮机轴向位移保护装置起什么作用？

汽轮机转子与静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，切断汽轮机进汽，停机。

32．低油压保护装置的作用是什么？

润滑油油压过低，将导致润滑油膜破坏，不但要损坏轴瓦，而且造成动静之间摩擦等恶性事故，因此，在汽轮机的油系统中都装有润滑油低油压保护装置。 低油压保护装置一般具有以下作用：

⑴ 润滑油压低于正常要求数值时，首先发出信号，提醒运行人员注意并及时采取措施。

⑵ 油压继续下降到某数值时，自动投入备用油泵（备用交流润滑油泵和直流油泵），以提高油压。

⑶ 备用油泵投入后，仍继续跌到某一数值应掉闸停机。

33．低真空保护装置的作用是什么？ 汽轮机运行中真空降低，不仅会影响汽轮机的出力和降低热经济性，而且真空降低过多还会因排汽温度过高和轴向推力增加影响汽轮机安全。因此大功率的汽轮机均装有低真空保护装置。 当真空降低到一定数值时，发出报警信号，真空降至规定的极限时，能自动停机。以保护汽轮机免受损坏。

四、汽轮机主要辅助设备

1．汽轮机的辅助设备主要有哪些？

汽轮机设备除了本体、保护调节及供油设备外，还有许多重要的辅助设备。主要有凝汽器、回热加热设备、除氧器等。

2．凝汽器由哪些设备组成？

汽轮机凝汽设备主要由凝汽器、循环水泵、抽气器、凝结水泵等组成。

3．凝汽设备的作用是什么？ 凝汽设备的作用是：

⑴ 凝汽器用来冷却汽轮机排汽，使之凝结为水，再由凝结水泵送到除氧器，经给水泵送到锅炉。凝结水在发电厂是非常珍贵的，尤其对高温、高压设备。因此在汽轮机运行中，监视和保证凝结水是非常重要的。

⑵ 在汽轮机排汽口造成高度真空，使蒸汽中所含的热量尽可能被用来发电，因此，凝汽器工作的好坏，对发电厂经济性影响极大。

⑶ 在正常运行中凝汽器有除气作用，能除去凝结水中的含氧，从而提高给水质量防止设备腐蚀。

4．凝汽器的工作原理是怎样的？

凝汽器中真空的形成主要原因是由于汽轮机的排汽被冷却成凝结水，其比容急剧缩小。如蒸汽在绝对压力4kPa时蒸汽的体积比水的体积大3万多倍。当排汽凝结成水后，体积就大为缩小，使凝汽器内形成高度真空。 凝汽器的真空形成和维持必须具备三个条件： ⑴ 凝汽器铜管必须通过一定的冷却水量。

⑵ 凝结水泵必须不断地把凝结水抽走，避免水位升高，影响蒸汽的凝结。 ⑶ 抽气器必须把漏入的空气和排汽不凝结的气体抽走。

5．对凝汽器的要求是什么？ 对凝汽器的要求是：

⑴ 有较高的传热系数和合理的管束布置。

⑵ 凝汽器本体及真空管系统要有高度的严密性。 ⑶ 汽阻及凝结水过冷度要小。 ⑷ 水阻要小。

⑸ 凝结水的含氧量要小。 ⑹ 便于清洗冷却水管。 ⑺ 便于运输和安装。

6．凝汽器有哪些分类方式？

按换热的方式，凝汽器可分为混合式和表面式两大类。 表面式凝汽器又可分为：

按冷却水的流程，分为单道制、双道制、三道制。 按水侧有无垂直隔板，分为单一制和对分制。

按进入凝汽器的汽流方向，分为汽流向下式、汽流向上式、汽流向心式、汽流向侧式。

7．什么是混合式凝汽器？什么是表面式凝汽器？

汽轮机的排汽与冷却水直接混合换热的叫混合式凝汽器。这种凝汽器的缺点是凝结水不能回收，一般应用于地热电站。

汽轮机排汽与冷却水通过铜管表面进行间接换热的凝汽器叫做表面式凝汽器。现在一般电厂都是用表面式凝汽器。

8．通常表面式凝汽器的构造由哪些部件组成？

凝汽器主要由外壳、水室、管板、铜管、与汽轮机连接处的补偿装置和支架等部件组成。凝汽器有一个圆形（或方形）的外壳，两端为冷却水水室，冷却水管固定在管板上，冷却水从进口流入凝汽器，流经管束后，从出水口流出。汽轮机的排汽从进汽口进入凝汽器与温度较低的冷却水管外壁接触而放热凝结。排汽所凝结的水最后聚集在热水井中，由凝结水泵抽出。不凝结的气体流经空气冷却区后，从空气抽出口抽出。以上就是凝汽器的工作过程。

9．大机组的凝汽器外壳由圆形改为方形有什么优缺点？ 凝汽器外壳由圆形改为方形（矩形），使制造工艺简化，并能充分利用汽轮机下部空间。在同样的冷却面积下，凝汽器的高度可降低，宽度可缩小，安装也比较方便。但方形外壳受压性能差，需用较多的槽钢和撑杆进行加固。

10．汽流向侧式凝汽器有什么特点？

汽轮机的排汽进入凝汽器后，因抽气口处压力最低，所以汽流向抽气口处流动。汽流向侧式凝汽器有上下直通的蒸汽通道，保证了凝结水与蒸汽的直接接触。一部分蒸汽由此通道进入下部，其余部分从上面进入管束的两半，空气从两侧抽出。在这类凝汽器中，当通道面积足够大时，凝结水过冷度很小，汽阻也不大。国产机组多数采用这种型式。

11．汽流向心式凝汽器又有什么特点？ 汽流向心式凝汽器，蒸汽被引向管束的全部外表面，并沿半径方向流向中心的抽气口。在管束的下部有足够的蒸汽通道，使向下流动的凝结水及热水井中的凝结水与蒸汽相接触，从而凝结水得到很好的回热。这种凝汽器还由于管束在蒸汽进口侧具有较大的通道，同时蒸汽在管束中的行程较短，所以汽阻比较小。此外，由于凝结水与被抽出的蒸汽空气混合物不接触，保证了凝结水的良好除氧作用。 其缺点是体积较大。国产200MW机组就采用这种凝汽器。

12．国产125MW汽轮机的凝汽器结构有哪些主要特点？ 国产125MW汽轮机的凝汽器结构有如下特点：

⑴ 凝汽器冷却水管采用带状布置，按三角形排列。管子两端用胀管法固定时，