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蒸汽轮机进汽机构设计及优化方案

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:本机组将蒸汽轮机的高、中、低压主汽阀、调节阀从蒸汽轮机缸体上分离出来,成为单独的蒸汽阀组。采用阀体与汽缸分离并固定在基础上的布置方式,增加了导汽管中贮存新汽的容积,在甩负荷时容易引起机组超速,对调节系统稳定性有不利影响。在主汽阀未开或未全开时,阀杆与衬套之间的间隙会导致泄漏,称门杆漏汽。设置圆柱形蒸汽滤网,以防止异物进入蒸汽轮机。

蒸汽轮机进汽机构设计及优化方案

本机组将蒸汽轮机的高、中、低压主汽阀、调节阀从蒸汽轮机缸体上分离出来,成为单独的蒸汽阀组。

采用阀体与汽缸分离并固定在基础上的布置方式,增加了导汽管中贮存新汽的容积,在甩负荷时容易引起机组超速,对调节系统稳定性有不利影响。为了克服这一缺点,采用使阀体尽量靠近汽缸但又不单独固定的方法,同时将主汽阀和调节阀合装在一个壳体内来简化阀体的结构。

(一)高压主汽阀

本机组高压主汽阀是带预启阀的“双插塞”型单座阀,立式布置,通过螺栓支承于支架上。该阀靠弹簧力关闭、靠高压油推动油动机活塞开启。

预启阀装在主阀碟的内部。图4-15所示为阀门的关闭位置。在进汽压力与两个压缩弹簧的双重作用下,阀杆把阀碟紧压在阀座上,以保证其关闭的严密性。预启阀与阀杆连成整体,当阀杆动作要打开主阀时,预启阀先被打开,少量蒸汽通过预启阀流至主阀后,减少主阀蝶前后的压差,以减小打开主阀所需的提升力。当阀杆进一步移动,可使阀杆与主阀螺纹衬套接触,使主阀移开其阀座。当主阀全开时,主阀螺纹衬套会紧紧贴合在阀盖球面上以防止蒸汽沿着阀杆泄漏。在主汽阀未开或未全开时,阀杆与衬套之间的间隙会导致泄漏,称门杆漏汽。高压主汽阀有两级漏汽:第一级送至冷再蒸汽管道;第二级漏汽送至轴封加热器。

阀体内设置圆柱形蒸汽滤网,它与阀盖组成一体,并与主汽阀整圈相配,以防止外物通过主汽阀进入蒸汽轮机。

在主汽阀上有一个测量阀体内壁金属温度的热电偶,一个测量阀体外壁温度的热电偶。

(二)高压调节阀

高压调节汽阀是单座式插塞阀,由一个单侧进油的油动机控制其开度,靠油动机压力油开启,由弹簧力关闭,如图4-16所示。调节阀的阀碟和阀座垂直装在一个蒸汽室内,阀盖与蒸汽室的顶部用螺栓连接。当调阀全开时,调阀螺纹衬套会紧紧贴合在压盖球面上,以防止蒸汽沿着阀杆泄漏。在调节汽阀未开或未全开时,阀杆与衬套之间的间隙会产生泄漏,泄漏蒸汽的第一级送至冷再蒸汽管道,第二级漏汽送至轴封加热器。调节阀的出汽口位于蒸汽室底部,导汽管分别与调节阀出口和高压缸焊成一体。导汽管的最低点有疏水管,引入疏水扩容器

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图4-15 高压主汽阀

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图4-16 高压调节阀

在调节阀上有一个测量阀体内壁金属温度的热电偶,一个测量阀体外壁温度的热电偶。

(三)中压主汽阀

中压主汽阀是摇板式止回类蝶阀,其驱动机构是单侧进油的油动机,如图4-17所示。阀门通过螺母连接在阀碟摇臂上,摇臂通过键固定在主轴上。主轴通过连杆与活塞杆相连。连杆可以转动,油动机进油活塞向上运动使阀门打开直至全开位置。油动机控制压力油失压,在弹簧力作用下使阀门关闭。

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图4-17 中压主汽阀(www.xing528.com)

在阀碟前后装有由压缩空气为操作动力的旁通阀,以降低阀蝶前后压差从而减小打开阀碟所需的力。

中压主蒸汽阀处于全开或全关位置时,阀内的蒸汽均会通过阀轴和衬套间的小间隙向外泄漏。阀轴与油动机相连的一端置于大气环境,其漏汽(阀杆漏汽)通过抽汽管引入轴封加热器;由于阀轴的另一端是用端盖封闭的,没有漏汽,且轴端的压力与再热蒸汽压力相同,轴的两端就会产生压力差,引起轴朝低压端移动,会将轴肩紧压在衬套端面上,这样可以消除或减小低压端的漏汽量。但由于轴肩与衬套直接接触,在转轴转动时会产生很大的摩擦力,因此,在关闭主汽阀时,会让先导跳闸阀(由液压油控制)首先动作打开,将阀轴高压端的蒸汽泄到凝汽器,从而减小低压端轴肩和衬套的摩擦力,加快主汽阀的关闭速度。

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图4-18 中压调节阀

(四)中压调节阀

中压调节阀是带预启阀的“双插塞”型单座阀,由弹簧力关闭、靠油动机开启,如图4-18所示。设置圆柱形蒸汽滤网,以防止异物进入蒸汽轮机。

预启阀装在主阀碟的内部。阀碟在进汽压力与两个压缩弹簧的双重作用下,阀杆把阀碟紧压在阀座上,以保证其关闭的严密性。预启阀与阀杆连成整体,当阀杆动作要打开主阀时,预启阀先被打开,少量蒸汽通过预启阀流至主阀后,减少主阀蝶前后的压差,以减小打开主阀所需的提升力。当阀杆进一步移动,可使阀杆与主阀螺纹衬套接触,使主阀移开其阀座。当调阀全开时,主阀螺纹衬套会紧紧贴合在压盖球面上以防止蒸汽沿着阀杆泄漏。在调节汽阀未开或未全开时,阀杆与衬套之间的间隙会产生泄漏,泄漏蒸汽被送至轴封加热器。

在调节阀上有一个测量阀体内壁金属温度的热电偶,一个测量阀体外壁温度的热电偶。

(五)低压主汽阀

低压主汽阀是摇板式止回类蝶阀,其驱动机构是单侧进油的油动机,如图4-19所示。阀门通过螺母连接在阀碟阀臂上,阀臂通过键固定在主轴上。主轴通过连杆与活塞杆相连。连杆可以转动,油动机进油活塞向上运动阀打开直至全开位置。油动机控制压力油失压,在弹簧力作用下使阀门关闭。

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图4-19 低压主汽阀

低压主汽阀处于全开或全关位置时,阀内的蒸汽均会通过阀轴和衬套间的小间隙向外泄漏。阀轴与油动机相连的一端置于大气环境,其漏汽(阀杆漏汽)通过抽汽管引入轴封加热器。

(六)低压调节阀

低压调节阀是单座式插塞阀,单独由一个单侧进油的油动机控制其开度,靠油动机压力油开启,由弹簧力关闭,如图4-20所示。调节阀的阀碟和阀座垂直装在一个蒸汽室内,阀盖与蒸汽室的顶部用螺栓连接。当调阀全开时,主阀螺纹衬套会紧紧贴合在压盖球面上以防止蒸汽沿着阀杆泄漏。在调节阀未开或未全开时,阀杆与衬套之间的间隙会产生泄漏,泄漏蒸汽被送至轴封加热器。

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图4-20 低压调节阀

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