抽汽凝汽式汽輪機(jī)的案例
背壓式、抽背式及凝汽式汽輪機(jī)的區(qū)別
1、背壓式汽輪機(jī)
背壓式汽輪機(jī)是將汽輪機(jī)的排汽供熱用戶運(yùn)用的汽輪機(jī)。其排汽壓力（背壓）高于大氣壓力。背壓式汽輪機(jī)排汽壓力高，通流部分的級(jí)數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且不需要龐大的凝汽器和冷卻水系統(tǒng)，機(jī)組輕小，造價(jià)低。當(dāng)它的排汽用于供熱時(shí)，熱能可得到充分利用，但這時(shí)汽輪機(jī)的功率與供熱所需蒸汽量直接聯(lián)系，因此不可能同時(shí)滿足熱負(fù)荷和電（或動(dòng)力）負(fù)荷變動(dòng)的需要，這是背壓式汽輪機(jī)用于供熱時(shí)的局限性。
這種機(jī)組的主要特點(diǎn)是設(shè)計(jì)工況下的經(jīng)濟(jì)性好，節(jié)能效果明顯。另外，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資省，運(yùn)行可靠。主要缺點(diǎn)是發(fā)電量取決于供熱量，不能同時(shí)滿足熱用戶和電用戶的需要。因此，背壓式汽輪機(jī)多用于熱負(fù)荷全年穩(wěn)定的企業(yè)自備電廠或有穩(wěn)定的基本熱負(fù)荷的區(qū)域性熱電廠。
2、抽汽背壓式汽輪機(jī)
抽汽背壓式汽輪機(jī)是從汽輪機(jī)的中間級(jí)抽取部分蒸汽，供需要較高壓力等級(jí)的熱用戶，同時(shí)保持一定背壓的排汽，供需要較低壓力等級(jí)的熱用戶使用的汽輪機(jī)。這種機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性與背壓式機(jī)組相似，設(shè)計(jì)工況下的經(jīng)濟(jì)性較好，但對(duì)負(fù)荷變化的合適性差。
3、抽汽凝汽式汽輪機(jī)
抽汽凝汽式汽輪機(jī)是從汽輪機(jī)中間抽出部分蒸汽，供熱用戶使用的凝汽式汽輪機(jī)。抽汽凝汽式汽輪機(jī)從汽輪機(jī)中間級(jí)抽出具有一定壓力的蒸汽供給熱用戶，一般又分為單抽汽和雙抽汽兩種。其中雙抽汽汽輪機(jī)可供給熱用戶兩種不同壓力的蒸汽。
這種機(jī)組的主要特點(diǎn)是當(dāng)熱用戶所需的蒸汽負(fù)荷突然降低時(shí)，多余蒸汽可以經(jīng)過汽輪機(jī)抽汽點(diǎn)以后的級(jí)繼續(xù)做功發(fā)電。這種機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)是靈敏性較大，能夠在較大范圍內(nèi)同時(shí)滿足熱負(fù)荷和電負(fù)荷的需要，適用于負(fù)荷變化幅度較大，變化頻繁的區(qū)域性熱電廠。它的缺點(diǎn)是熱經(jīng)濟(jì)性比背壓式機(jī)組差，而且輔機(jī)較多，投資較大，系統(tǒng)也比較復(fù)雜。
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03
抽汽凝汽式汽輪機(jī)
抽汽凝汽式汽輪機(jī)是從汽輪機(jī)中間抽出部分蒸汽，供熱用戶使用的凝汽式汽輪機(jī)。抽汽凝汽式汽輪機(jī)從汽輪機(jī)中間級(jí)抽出具有一定壓力的蒸汽供給熱用戶，一般又分為單抽汽和雙抽汽兩種。其中雙抽汽汽輪機(jī)可供給熱用戶兩種不同壓力的蒸汽。
這種機(jī)組的主要特點(diǎn)是當(dāng)熱用戶所需的蒸汽負(fù)荷突然降低時(shí)，多余蒸汽可以經(jīng)過汽輪機(jī)抽汽點(diǎn)以后的級(jí)繼續(xù)做功發(fā)電。這種機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)是靈敏性較大，能夠在較大范圍內(nèi)同時(shí)滿足熱負(fù)荷和電負(fù)荷的需要，適用于負(fù)荷變化幅度較大，變化頻繁的區(qū)域性熱電廠。它的缺點(diǎn)是熱經(jīng)濟(jì)性比背壓式機(jī)組差，而且輔機(jī)較多，投資較大，系統(tǒng)也比較復(fù)雜。
04
凝汽式汽輪機(jī)
凝汽式汽輪機(jī)是蒸汽在汽缸內(nèi)做完功后全部排入凝汽器（真空）被凝結(jié)成水的汽輪機(jī)。
05
對(duì)比總結(jié)
背壓式汽輪機(jī)的排汽全部用于供熱，雖然發(fā)電少了，但是機(jī)組總的能量利用效果可以到達(dá)70%～85%，因此背壓式是能量利用最好的機(jī)組。凝汽式汽輪機(jī)系統(tǒng)目前能量利用率最多只有45%。背壓式汽輪機(jī)一般只適用于50MW以下的小機(jī)組，主要原因是受排汽熱力管網(wǎng)制約，因?yàn)闊崃芫W(wǎng)的輸送距離，蒸汽一般是4km，熱水一般10km，因此無法采用大機(jī)組。對(duì)于季節(jié)性采暖機(jī)組一般采用抽汽凝汽式。目前國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策是300MW以下不上全凝汽式汽輪機(jī)（除了煤矸石電廠或循環(huán)流化床），上純凝汽式汽輪機(jī)一般都是600MW以上的大機(jī)組。
展開 中石油PPT│凝汽式透平和離心式壓縮機(jī)原理及操作
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600MW超臨界汽輪機(jī)汽流激振問題的解決
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3.1 設(shè)備概況
綏中發(fā)電有限責(zé)任公司一期工程為兩臺(tái)俄供800MW超臨界燃煤機(jī)組，是目前我國(guó)單機(jī)容量最大的火電機(jī)組。汽輪發(fā)電機(jī)由列寧格勒金屬工廠生產(chǎn)，單軸、一次中間再熱、五缸、六排汽、凝汽式。高壓缸為雙層回流式結(jié)構(gòu)，高壓蒸汽從中間進(jìn)汽經(jīng)調(diào)節(jié)級(jí)以后流向機(jī)前的5個(gè)壓力級(jí)，然后翻轉(zhuǎn)180°經(jīng)夾層進(jìn)入流向排汽側(cè)的6個(gè)壓力級(jí)。軸系由一個(gè)高壓轉(zhuǎn)子、一個(gè)中壓轉(zhuǎn)子、三個(gè)低壓轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子組成。每個(gè)轉(zhuǎn)子有兩個(gè)支持軸承，高壓缸后軸承為聯(lián)合推力軸承，其中高壓缸前后支持軸承為六個(gè)扇形塊組成的可傾瓦軸承，其余均為橢圓型鏜孔軸承。機(jī)組安裝前，三個(gè)低壓轉(zhuǎn)子均在上海汽輪機(jī)廠進(jìn)行了軸徑刨光處理，并做了高、低速動(dòng)平衡。
高、中壓缸分別設(shè)有2個(gè)主汽門和4個(gè)調(diào)速汽門。高、中壓主汽門、高壓調(diào)速汽門分別由各自的伺服馬達(dá)控制。中壓缸4個(gè)調(diào)速汽門由兩個(gè)伺服馬達(dá)控制。高壓缸調(diào)速汽門正常開啟順序?yàn)?1、2同時(shí)開啟，#3、4依次開啟。#3、4高壓調(diào)節(jié)汽閥帶有重調(diào)裝置，冷態(tài)啟動(dòng)在400MW前投入#3、4高壓調(diào)門重調(diào)機(jī)構(gòu)后可使4個(gè)高壓調(diào)節(jié)汽閥同時(shí)開啟，機(jī)組負(fù)荷大于400MW以后退出#3、4高壓調(diào)門重調(diào)機(jī)構(gòu)，隨著負(fù)荷的增加高壓調(diào)門按正常特性曲線開啟。
下圖是高壓缸前軸承（#1軸承）和高壓調(diào)速汽門布置情況（從機(jī)頭向發(fā)電機(jī)側(cè)看）。
3.2機(jī)組振動(dòng)特征
2000年5月9日，#1機(jī)組負(fù)荷在650～700MW期間，主機(jī)#1軸承振動(dòng)有突發(fā)現(xiàn)象，隨即波及相鄰軸承。振動(dòng)突增的主要分量為21～22Hz，幅值由正常的15μm以下瞬間增至50μm以上。
2000年5月16日，根據(jù)俄羅斯專家的建議對(duì)主機(jī)#1軸承解體檢查。
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中科煉化│裂解氣壓縮機(jī)軸瓦溫度高的原因分析及處理
編 輯 | 化工活動(dòng)家
來 源 | 石油化工設(shè)備技術(shù) 中科煉化
作 者 | 李恒
關(guān)鍵詞 | 裂解氣壓縮機(jī) 軸瓦 溫度過高 處理措施
共 3644 字 | 建議閱讀時(shí)間 12 分鐘
機(jī)組概況
80萬t/a乙烯裝置裂解氣壓縮機(jī)由低壓缸、中壓缸和高壓缸3個(gè)缸組成，分成五段對(duì)裂解氣進(jìn)行壓縮。低壓缸實(shí)現(xiàn)一段壓縮，入口壓力為0.026MPa（表），出口壓力為0.158MPa（表）；中壓缸實(shí)現(xiàn)二、三段壓縮，三段出口壓力為0.862MPa（表）；高壓缸實(shí)現(xiàn)四、五段壓縮，五段出口壓力為3.8MPa（表）。3個(gè)缸額定功率分別為7776、14727、16206kW，額定轉(zhuǎn)速為4892r/min。壓縮機(jī)由抽汽凝汽式汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，壓縮機(jī)額定功率為42579kW。3個(gè)缸排列情況見圖1。
壓縮機(jī)采用可傾瓦支撐軸承（通常由3~5個(gè)或更多個(gè)能在支點(diǎn)上自由傾斜的弧形瓦塊組成）和雙作用自平衡式止推軸承。低、中壓缸采用同類型的軸瓦，支撐軸瓦型號(hào)為φ240×168LG.W/HYDROSTATICLIFT（有液壓頂升），推力瓦型號(hào)為φ381（10）×（10）PAD；高壓缸支撐軸瓦型號(hào)為TPJBEARING（無液壓頂升），止推瓦型號(hào)為φ304.8（8）×（8）PAD。壓縮機(jī)與汽輪機(jī)、壓縮機(jī)各缸之間都采用Kop-flex公司提供的膜盤聯(lián)軸器直接聯(lián)接。
壓縮機(jī)與汽輪機(jī)的潤(rùn)滑油、頂升油和控制油采用聯(lián)合油站供油，油泵功率為132kW，泵流量為3454L/min。
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蒸汽系統(tǒng)
抽汽凝汽式汽輪機(jī)蒸汽系統(tǒng)控制流程如圖4所示。
01
轉(zhuǎn)速控制
該節(jié)討論的轉(zhuǎn)速控制是指啟動(dòng)程序結(jié)束后，控制范圍從最小到最大工作轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速控制本質(zhì)上是普通的PID控制回路，通過調(diào)節(jié)SV閥的開度來控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。根據(jù)API612：2014規(guī)定至少需要配置2個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)速探頭用于轉(zhuǎn)速控制。
抽汽或補(bǔ)汽式汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速控制的情況要復(fù)雜的多，以下重點(diǎn)介紹抽汽式汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速控制原理。典型的抽汽式汽輪機(jī)特性曲線如圖5所示。
實(shí)際上抽汽閥EV是安裝在汽輪機(jī)中段的機(jī)頭上，為了便于理解才把汽輪機(jī)分成兩段來表示。
當(dāng)抽氣閥EV的開度V2=100％時(shí)，蒸汽流量qVF與汽輪機(jī)輸出功率P的關(guān)系分為兩部分：第一部分為圖5中的抽汽量qVP=0線，此時(shí)抽汽量為零，所有蒸汽流量都轉(zhuǎn)換為汽輪機(jī)輸出功率，qVP=0線的斜率為整個(gè)汽輪機(jī)的功率轉(zhuǎn)換率；第二部分為圖5中V2=100％線，此時(shí)汽輪機(jī)抽汽點(diǎn)的壓力達(dá)到低壓蒸汽管網(wǎng)壓力，增加的流量值只通過汽輪機(jī)1級(jí)轉(zhuǎn)換為輸出功率，V2=100％線的斜率為汽輪機(jī)1級(jí)的功率轉(zhuǎn)換率。
轉(zhuǎn)速控制由轉(zhuǎn)速控制SIC和抽汽壓力控制PIC組成，SIC輸出功率需求量（P1），PIC輸出抽汽需求量（qVP1），根據(jù)汽輪機(jī)特性曲線可控制主調(diào)閥SV開度V1和抽汽閥EV開度V2。
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