汽機(jī)車間主要設(shè)備有汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)。另外還有凝汽器、除氧器、加熱器、給水泵和凝結(jié)水泵等。
1．汽輪機(jī)及主要輔助設(shè)備的作用
汽輪機(jī)用來將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，并傳遞給發(fā)電機(jī)發(fā)出電能。
汽輪機(jī)本體由靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)兩大部分組成。靜止部分包括汽缸、噴嘴、隔板、軸承和汽封等部件；轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括葉輪、軸、葉片和聯(lián)軸器等部件(圖2—10)。
(2)噴嘴是用來讓汽流按設(shè)計(jì)的角度沖擊葉片推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的。每組噴嘴分別由一個(gè)調(diào)速汽閥控制進(jìn)汽量。
(3)汽封用以防止汽輪機(jī)級(jí)間漏汽和汽缸端部漏汽的部件。
(4)軸承分為支持軸承(支撐轉(zhuǎn)子，并使其中心與軸系中心保持一致)和推力軸承(承受轉(zhuǎn)子的軸向推力，使轉(zhuǎn)子各部位與靜止部分之間保持一定的軸向間隙)。汽輪機(jī)的軸承為滑動(dòng)式，用透平油來潤滑冷卻。
(5)汽輪機(jī)的葉片是用來承受蒸汽沖擊使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)做功的。隨著蒸汽在每一級(jí)中的膨脹做功，壓力越來越低，容積流量越來越大，葉片必須逐級(jí)加長，才能滿足蒸汽流通面積的要求。
(6)葉輪外緣上安裝葉片，這樣葉片、葉輪，主軸組成在一起稱為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，如圖2-11所示。
汽輪機(jī)的保安系統(tǒng)有超速、軸向位移、低油壓、低真空等保護(hù)裝置。超速保護(hù)裝置由危急保安器和危急遮斷油門兩部分組成。危急保安器安裝在汽輪機(jī)主軸前端，與轉(zhuǎn)子同速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的110％-112％時(shí)，危急保安器受離心力的作用，克服彈簧的阻力而迅速飛出，打擊危急遮斷油門的拉鉤，使自動(dòng)主汽門和調(diào)速汽門迅速關(guān)閉而停機(jī)。
油系統(tǒng)主要為汽輪發(fā)電機(jī)組提供各軸承的潤滑、冷卻和調(diào)節(jié)、保護(hù)系統(tǒng)的工作用油。
發(fā)電機(jī)與汽輪機(jī)一樣重要，它安裝在汽機(jī)房內(nèi)，由汽輪機(jī)作原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并利用電磁感應(yīng)原理把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。
汽輪發(fā)電機(jī)包括發(fā)電機(jī)本體、勵(lì)磁系統(tǒng)及其冷卻系統(tǒng)等。發(fā)電機(jī)本體主要由定子、轉(zhuǎn)子兩大部分組成。定子主要由機(jī)座、定子鐵芯、定子繞組等組成。定子繞組是由若干根實(shí)芯或空芯線棒組成。并按120°電角度構(gòu)造A、B、C三相。當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子內(nèi)通過直流電流時(shí)，將在三相繞組中感應(yīng)出電動(dòng)勢。
在發(fā)電機(jī)端頭安裝有勵(lì)磁機(jī)，它的作用是供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流。
在發(fā)電機(jī)機(jī)座下部設(shè)有發(fā)電機(jī)的出線，容量在200兆瓦及以上的發(fā)電機(jī)出線至主變壓器、廠用變壓器之間，多采用全連式分相封閉母線進(jìn)行連接。
為了提高發(fā)電機(jī)的利用率，及時(shí)帶走發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的熱量，發(fā)電機(jī)設(shè)有冷卻裝置。中小型發(fā)電機(jī)一般采用空氣作為冷卻介質(zhì)，以密閉循環(huán)方式利用空氣把發(fā)電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的熱量帶走。大型發(fā)電機(jī)一般采用氫氣和水作為冷卻介質(zhì)，冷卻方式有氫外冷、氫內(nèi)冷及水、氫結(jié)合的冷卻方式。最常見的是水、氫、氫冷卻方式。這種冷卻方式是定子繞組采用水冷卻、定子鐵芯、轉(zhuǎn)子線卷采用氫氣冷卻。采用氫氣作為冷卻介質(zhì)的發(fā)電廠，需配備制氫設(shè)備。
2．安全注意事項(xiàng)
從以上介紹，不難看出，汽機(jī)車間設(shè)備多，系統(tǒng)復(fù)雜，自動(dòng)化程度高，它們的安全特點(diǎn)可以用“高、低、易”三個(gè)字概括。
(1)“高”，主要指推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的蒸汽壓力高，溫度高以及汽輪發(fā)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)速度高。
在汽機(jī)車間最顯著的設(shè)備之一是許多粗大管道，這些管道整齊而有一定規(guī)則地布置在機(jī)房的平臺(tái)一側(cè)或通向汽輪機(jī)本體下部，管道上涂有顏色可以分辨，紅色管道是蒸汽管道，綠色管道是給水管道，黃色是油管道。其中給水、蒸汽管道中的壓力高、溫度高、對(duì)人的威脅最大。假如因運(yùn)行工作情況發(fā)生變化使壓力升高或者因設(shè)備質(zhì)量存在隱患，造成管道或管道上的閥門泄漏時(shí)，高壓、高溫蒸汽或給水噴出，就有可能將人員燒傷，燙傷。因此新職工經(jīng)過這些地方時(shí)要注意保持一定的距離，特別是當(dāng)聽到有蒸汽泄漏的尖叫聲而又看不到什么地方泄漏時(shí)，千萬不可隨意去找泄漏點(diǎn)。
汽輪發(fā)電機(jī)組是高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備(3000轉(zhuǎn)／分)，這就為設(shè)備的安全運(yùn)行提出了許多要求。盡管人們采取各種措施，不安全現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，例如：機(jī)組因超速、危急保安器未動(dòng)作造成飛車事故。還有因工作人員不小心，在發(fā)電機(jī)滑環(huán)上更換電刷時(shí)，風(fēng)扇把手指打傷等。所以新職工不得靠近汽輪發(fā)電機(jī)組，更不得觸摸外露的轉(zhuǎn)動(dòng)部分。
為了防止汽輪機(jī)超速，在機(jī)頭處裝設(shè)了危急保安器，它是在緊急情況下用來打閘停機(jī)的裝置，新職工不能觸動(dòng)它，否則會(huì)造成機(jī)組被迫停運(yùn)。
(2)“低”，主要指供給汽輪發(fā)電機(jī)組潤滑、保安冷卻等用的介質(zhì)溫度較低。因?yàn)榻橘|(zhì)溫度超過額定值，將直接威脅機(jī)組安全運(yùn)行。如汽輪發(fā)電機(jī)組要維持高速運(yùn)轉(zhuǎn)，各軸承均需使用合格的潤滑油，油溫不得超過規(guī)定值，這樣的潤滑油必須不間斷地保證供給，即必須裝設(shè)一套供油系統(tǒng)及其監(jiān)測裝置。電力系統(tǒng)曾多次發(fā)生過由于潤滑油溫度高或斷油將軸瓦燒壞的事故。
汽輪機(jī)運(yùn)行中，利用凝結(jié)器來冷卻乏汽并凝結(jié)成水，從而在汽輪機(jī)排汽，建立并保持高度真空。通常凝結(jié)器是一個(gè)表面式換熱器，其換熱面為銅管束。管內(nèi)流通冷卻水(也稱循環(huán)水)，吸收管外流動(dòng)乏汽的熱量，使蒸汽凝結(jié)成水。換句話說，要維持汽輪機(jī)具有高度真空，必須供給凝結(jié)器足夠且溫度較低的循環(huán)水。圖2—12為哈蒙式空氣冷卻系統(tǒng)。
(3)“易”，主要指氫冷發(fā)電機(jī)及其周圍易發(fā)生氫氣爆炸。大型發(fā)電機(jī)用氫氣作為冷卻介質(zhì)，效果要比空氣好得多，但氫氣遇明火會(huì)燃燒或氫氣與空氣混合在一定比值范圍內(nèi)時(shí)遇明火將會(huì)立即爆炸。發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中，由于密封瓦油壓調(diào)整不當(dāng)，或其他原因都有可能使氫氣泄漏。因而，所有進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組平臺(tái)的人員不準(zhǔn)攜帶打火機(jī)、火柴等易燃物品，更不準(zhǔn)在氫區(qū)動(dòng)火焊接。1977年5月30日，某電廠9號(hào)發(fā)電機(jī)運(yùn)行中清掃維護(hù)氫冷設(shè)備時(shí)，違章使用電動(dòng)扳手，作業(yè)中電動(dòng)扳手產(chǎn)生的電火花，引起該機(jī)氫系統(tǒng)爆炸，同時(shí)人員也受重傷。這些教訓(xùn)新職工一定要好好吸取。
1．汽輪機(jī)及主要輔助設(shè)備的作用
汽輪機(jī)用來將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，并傳遞給發(fā)電機(jī)發(fā)出電能。
汽輪機(jī)本體由靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)兩大部分組成。靜止部分包括汽缸、噴嘴、隔板、軸承和汽封等部件；轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括葉輪、軸、葉片和聯(lián)軸器等部件(圖2—10)。
(2)噴嘴是用來讓汽流按設(shè)計(jì)的角度沖擊葉片推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的。每組噴嘴分別由一個(gè)調(diào)速汽閥控制進(jìn)汽量。
(3)汽封用以防止汽輪機(jī)級(jí)間漏汽和汽缸端部漏汽的部件。
(4)軸承分為支持軸承(支撐轉(zhuǎn)子，并使其中心與軸系中心保持一致)和推力軸承(承受轉(zhuǎn)子的軸向推力，使轉(zhuǎn)子各部位與靜止部分之間保持一定的軸向間隙)。汽輪機(jī)的軸承為滑動(dòng)式，用透平油來潤滑冷卻。
(5)汽輪機(jī)的葉片是用來承受蒸汽沖擊使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)做功的。隨著蒸汽在每一級(jí)中的膨脹做功，壓力越來越低，容積流量越來越大，葉片必須逐級(jí)加長，才能滿足蒸汽流通面積的要求。
(6)葉輪外緣上安裝葉片，這樣葉片、葉輪，主軸組成在一起稱為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，如圖2-11所示。
1— 葉片；2— 葉輪；3— 主軸
汽輪機(jī)的保安系統(tǒng)有超速、軸向位移、低油壓、低真空等保護(hù)裝置。超速保護(hù)裝置由危急保安器和危急遮斷油門兩部分組成。危急保安器安裝在汽輪機(jī)主軸前端，與轉(zhuǎn)子同速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的110％-112％時(shí)，危急保安器受離心力的作用，克服彈簧的阻力而迅速飛出，打擊危急遮斷油門的拉鉤，使自動(dòng)主汽門和調(diào)速汽門迅速關(guān)閉而停機(jī)。
油系統(tǒng)主要為汽輪發(fā)電機(jī)組提供各軸承的潤滑、冷卻和調(diào)節(jié)、保護(hù)系統(tǒng)的工作用油。
發(fā)電機(jī)與汽輪機(jī)一樣重要，它安裝在汽機(jī)房內(nèi)，由汽輪機(jī)作原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并利用電磁感應(yīng)原理把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。
汽輪發(fā)電機(jī)包括發(fā)電機(jī)本體、勵(lì)磁系統(tǒng)及其冷卻系統(tǒng)等。發(fā)電機(jī)本體主要由定子、轉(zhuǎn)子兩大部分組成。定子主要由機(jī)座、定子鐵芯、定子繞組等組成。定子繞組是由若干根實(shí)芯或空芯線棒組成。并按120°電角度構(gòu)造A、B、C三相。當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子內(nèi)通過直流電流時(shí)，將在三相繞組中感應(yīng)出電動(dòng)勢。
在發(fā)電機(jī)端頭安裝有勵(lì)磁機(jī)，它的作用是供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流。
在發(fā)電機(jī)機(jī)座下部設(shè)有發(fā)電機(jī)的出線，容量在200兆瓦及以上的發(fā)電機(jī)出線至主變壓器、廠用變壓器之間，多采用全連式分相封閉母線進(jìn)行連接。
為了提高發(fā)電機(jī)的利用率，及時(shí)帶走發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的熱量，發(fā)電機(jī)設(shè)有冷卻裝置。中小型發(fā)電機(jī)一般采用空氣作為冷卻介質(zhì)，以密閉循環(huán)方式利用空氣把發(fā)電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的熱量帶走。大型發(fā)電機(jī)一般采用氫氣和水作為冷卻介質(zhì)，冷卻方式有氫外冷、氫內(nèi)冷及水、氫結(jié)合的冷卻方式。最常見的是水、氫、氫冷卻方式。這種冷卻方式是定子繞組采用水冷卻、定子鐵芯、轉(zhuǎn)子線卷采用氫氣冷卻。采用氫氣作為冷卻介質(zhì)的發(fā)電廠，需配備制氫設(shè)備。
2．安全注意事項(xiàng)
從以上介紹，不難看出，汽機(jī)車間設(shè)備多，系統(tǒng)復(fù)雜，自動(dòng)化程度高，它們的安全特點(diǎn)可以用“高、低、易”三個(gè)字概括。
(1)“高”，主要指推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的蒸汽壓力高，溫度高以及汽輪發(fā)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)速度高。
在汽機(jī)車間最顯著的設(shè)備之一是許多粗大管道，這些管道整齊而有一定規(guī)則地布置在機(jī)房的平臺(tái)一側(cè)或通向汽輪機(jī)本體下部，管道上涂有顏色可以分辨，紅色管道是蒸汽管道，綠色管道是給水管道，黃色是油管道。其中給水、蒸汽管道中的壓力高、溫度高、對(duì)人的威脅最大。假如因運(yùn)行工作情況發(fā)生變化使壓力升高或者因設(shè)備質(zhì)量存在隱患，造成管道或管道上的閥門泄漏時(shí)，高壓、高溫蒸汽或給水噴出，就有可能將人員燒傷，燙傷。因此新職工經(jīng)過這些地方時(shí)要注意保持一定的距離，特別是當(dāng)聽到有蒸汽泄漏的尖叫聲而又看不到什么地方泄漏時(shí)，千萬不可隨意去找泄漏點(diǎn)。
汽輪發(fā)電機(jī)組是高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備(3000轉(zhuǎn)／分)，這就為設(shè)備的安全運(yùn)行提出了許多要求。盡管人們采取各種措施，不安全現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，例如：機(jī)組因超速、危急保安器未動(dòng)作造成飛車事故。還有因工作人員不小心，在發(fā)電機(jī)滑環(huán)上更換電刷時(shí)，風(fēng)扇把手指打傷等。所以新職工不得靠近汽輪發(fā)電機(jī)組，更不得觸摸外露的轉(zhuǎn)動(dòng)部分。
為了防止汽輪機(jī)超速，在機(jī)頭處裝設(shè)了危急保安器，它是在緊急情況下用來打閘停機(jī)的裝置，新職工不能觸動(dòng)它，否則會(huì)造成機(jī)組被迫停運(yùn)。
(2)“低”，主要指供給汽輪發(fā)電機(jī)組潤滑、保安冷卻等用的介質(zhì)溫度較低。因?yàn)榻橘|(zhì)溫度超過額定值，將直接威脅機(jī)組安全運(yùn)行。如汽輪發(fā)電機(jī)組要維持高速運(yùn)轉(zhuǎn)，各軸承均需使用合格的潤滑油，油溫不得超過規(guī)定值，這樣的潤滑油必須不間斷地保證供給，即必須裝設(shè)一套供油系統(tǒng)及其監(jiān)測裝置。電力系統(tǒng)曾多次發(fā)生過由于潤滑油溫度高或斷油將軸瓦燒壞的事故。
汽輪機(jī)運(yùn)行中，利用凝結(jié)器來冷卻乏汽并凝結(jié)成水，從而在汽輪機(jī)排汽，建立并保持高度真空。通常凝結(jié)器是一個(gè)表面式換熱器，其換熱面為銅管束。管內(nèi)流通冷卻水(也稱循環(huán)水)，吸收管外流動(dòng)乏汽的熱量，使蒸汽凝結(jié)成水。換句話說，要維持汽輪機(jī)具有高度真空，必須供給凝結(jié)器足夠且溫度較低的循環(huán)水。圖2—12為哈蒙式空氣冷卻系統(tǒng)。
(3)“易”，主要指氫冷發(fā)電機(jī)及其周圍易發(fā)生氫氣爆炸。大型發(fā)電機(jī)用氫氣作為冷卻介質(zhì)，效果要比空氣好得多，但氫氣遇明火會(huì)燃燒或氫氣與空氣混合在一定比值范圍內(nèi)時(shí)遇明火將會(huì)立即爆炸。發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中，由于密封瓦油壓調(diào)整不當(dāng)，或其他原因都有可能使氫氣泄漏。因而，所有進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組平臺(tái)的人員不準(zhǔn)攜帶打火機(jī)、火柴等易燃物品，更不準(zhǔn)在氫區(qū)動(dòng)火焊接。1977年5月30日，某電廠9號(hào)發(fā)電機(jī)運(yùn)行中清掃維護(hù)氫冷設(shè)備時(shí)，違章使用電動(dòng)扳手，作業(yè)中電動(dòng)扳手產(chǎn)生的電火花，引起該機(jī)氫系統(tǒng)爆炸，同時(shí)人員也受重傷。這些教訓(xùn)新職工一定要好好吸取。
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