基本介紹
- 中文名：地熱汽輪機
- 外文名：geothermal steam turbine
- 定義：涉及到地熱汽輪機用噴嘴
- 特點：設有冷卻水通路
汽輪機發展介紹,結構簡介,工作過程,安全操作規程,作業過程,運行中的維護,停機後的保養,
汽輪機發展介紹
將蒸汽的能量轉換成為機械功的旋轉式動力機械。又稱蒸汽透平。主要用作發電用的原動機，也可直接驅動各種泵、風機、壓縮機和船舶螺旋槳等。還可以利用汽輪機的排汽或中間抽汽滿足生產和生活上的供熱需要。
汽輪機是將蒸汽的能量轉換為機械功的旋轉式動力機械，是蒸汽動力裝置的主要設備之一。汽輪機是一種透平機械，又稱蒸汽透平。
公元一世紀時，亞歷山大的希羅記述了利用蒸汽反作用力而旋轉的汽轉球，又稱為風神輪，這是最早的反動式汽輪機的雛形；
1629年義大利的布蘭卡提出由一股蒸汽衝擊葉片而旋轉的轉輪。
19世紀末，瑞典拉瓦爾和英國帕森斯分別創製了實用的汽輪機。拉瓦爾於1882年製成了第一台5馬力(3.67千瓦)的單級衝動式汽輪機，並解決了有關的噴嘴設計和強度設計問題。單級衝動式汽輪機功率很小，現在已很少採用。我國的第一台汽輪機是1949年在上海汽輪機製造，容量為6000千瓦，於1956年在淮南發電廠投產。
20世紀初，法國拉托和瑞士佐萊分別製造了多級衝動式汽輪機。多級結構為增大汽輪機功率開拓了道路，已被廣泛採用，機組功率不斷增大。帕森斯在1884年取得英國專利，製成了第一台10馬力的多級反動式汽輪機，這台汽輪機的功率和效率在當時都占領先地位。
20世紀初，美國的柯蒂斯製成多個速度級的汽輪機，每個速度級一般有兩列動葉，在第一列動葉後在汽缸上裝有導向葉片，將汽流導向第二列動葉。現在速度級的汽輪機只用於小型的汽輪機上，主要驅動泵、鼓風機等，也常用作中小型多級汽輪機的第一級。
與往復式蒸汽機相比，汽輪機中的蒸汽流動是連續的、高速的，單位面積中能通過的流量大，因而能發出較大的功率。大功率汽輪機可以採用較高的蒸汽壓力和溫度，故熱效率較高。19世紀以來，汽輪機的發展就是在不斷提高安全可靠性、耐用性和保證運行方便的基礎上，增大單機功率和提高裝置的熱經濟性。
汽輪機的出現推動了電力工業的發展，到20世紀初，電站汽輪機單機功率已達10兆瓦。隨著電力套用的日益廣泛，美國紐約等大城市的電站尖峰負荷在20年代已接近1000兆瓦，如果單機功率只10兆瓦，則需要裝機近百台，因此20年代時單機功率就已增大到60兆瓦，30年代初又出現了165兆瓦和208兆瓦的汽輪機。
結構簡介
地熱汽輪機的主汽門，包括：
閥體，設有進汽口和出汽口；
閥板，所述閥板通過轉軸可轉動地設定於所述閥體內，所述閥板的轉動位置包括打開位和閉合位；
用於驅動所述閥板轉動的驅動裝置。
優選地，所述驅動裝置為油缸，所述油缸的活塞桿通過連桿與所述轉軸相連線；所述驅動裝置還包括彈性件；所述油缸的活塞桿伸出時，所述閥板打開，且所述油缸的活塞壓縮所述彈性件；所述油缸泄壓時，在所述彈性件恢復形變的作用力下，驅動所述活塞縮回，所述閥板關閉。
優選地，所述連桿包括一端與所述活塞桿相鉸接的第一桿體、一端與所述轉軸垂直連線的第二桿體，所述第一桿體的另一端和所述第二桿體的另一端相鉸接。
優選地，所述閥體設有用於安裝所述閥板的安裝口，所述安裝口可拆卸地設有密封端蓋。
優選地，所述閥板設定於所述安裝口的靠近於所述出汽口一側的內側壁上。
優選地，所述安裝口的內側壁設有內壁為弧面的凹入部，所述轉軸設定於所述凹入部。
工作過程
先給各部分標號如下：閥體—11、閥板—12、進汽口—13、出汽口—14、第一桿體—15、第二桿體—16、彈性件—17、密封端蓋—18、凹入部—19、驅動裝置—20。
閥體11設有進汽口13和出汽口14，閥板12通過轉軸可轉動地設定於閥體11內，閥板12的轉動位置包括打開位和閉合位；驅動裝置20用於驅動閥板12轉動。
驅動裝置驅動轉軸轉動，進而可以帶動閥板12轉動，以實現打開位或關閉位，當然，也可以帶動閥板12轉動合適角度，以使閥板12打開相應角度。
如此設定，通過驅動裝置20驅動閥板12進行轉動，以打開閥板12或關閉閥板12，由於閥板12是通過轉軸安裝在閥體11上的，即使有小角度的轉動，也會使轉軸上的結垢脫落，進而避免了閥板12卡澀的問題。
本具體實施方式的優選方案中，轉軸的一端伸出於閥體11的外部，而且，為了避免高壓蒸汽從轉軸與閥體11之間的間隙泄漏出來，需要使轉軸與閥體11之間保持氣密性，比如，可以在轉軸與閥體11之間設定有密封圈。驅動裝置設定於閥體11的外部，驅動裝置與轉軸伸出於閥體11的部分傳動連線。
如此設定，將驅動裝置設定於閥體11的外部，避免了地熱蒸汽對驅動裝置性能的影響，而且避免了驅動裝置對蒸汽流量的影響。
需要說明的是，具體實施方式提供的驅動裝置可以具體為油缸，通過液壓油控制油缸的活塞桿伸出或收回，油缸的活塞桿與連桿的一端相鉸接，連桿的另一端與轉軸相連線，如此，通過連桿傳動，即可將油缸的直線驅動轉變為轉動，以帶動轉軸轉動。
具體實施方式的優選方案中，驅動裝置可以包括彈性件17，油缸的活塞桿伸出時，閥板12打開，同時，且油缸的活塞壓縮彈性件17，以使彈性件17蓄能；當油缸泄壓時，在彈性件17恢復形變的作用力下，能夠驅動活塞縮回，閥板12克服蒸汽壓力向關閉位轉動，待閥板12關閉到一定角度之後，在蒸汽壓力由阻力變為驅動力，能夠使閥板12迅速關閉。
需要說明的是，上述彈性件17可以為彈簧，設定在油缸的內部，設定在油缸的缸座與活塞之間，當活塞驅動活塞桿伸出時，彈簧受到活塞的作用力形成壓縮狀態。當油缸泄壓時，彈簧恢復形變，進而可以驅動活塞反方向運動，帶動活塞桿縮回。
另外，上述連桿可以包括第一桿體15和第二桿體16，第一桿體15一端與活塞桿相鉸接，另一端與第二桿體16相鉸接，第二桿體16的另一端與轉軸垂直連線，如此，通過第一桿體15和第二桿體16的傳動作用，可以將油缸的直線驅動轉變為轉軸的轉動。
為了方便拆卸安裝閥板12，在閥體11上設有用於安裝閥板12的安裝口，安裝口可拆卸地設有密封端蓋18。如此設定，通過該安裝口能夠對閥板12進行拆卸和安裝，而且通過密封端蓋18，能夠防止壓力蒸汽發生泄漏的問題。
另外，本具體實施方式的優選方案中，閥板12設定於安裝口的靠近於出汽口14一側的內側壁上。如此設定，閥板12關閉時，閥板12受到的轉軸的作用力、安裝口作用力以及壓力蒸汽的壓力，達到平衡，使閥板12處於穩定的狀態。
為了降低安裝口對壓力蒸汽造成的擾動，安裝口的內側壁設有內壁為弧面的凹入部19，轉軸設定於凹入部19。如此設定，閥體11內部為平緩的弧面結構，而且轉軸設定於凹入部19，不會對氣流造成擾動。
安全操作規程
作業過程
1、啟動前必須進行周密的、嚴格的檢查工作。
（1）檢查汽水系統、疏水系統均應正常。
（2）所有的儀表（如壓力表、溫度計、轉速表等）均應經過計量較驗合格，各測點到儀表櫃中的位臵均應一一對應。
（3）機組各部件應完整無缺，可動部分運作靈活，無卡澀現象，各緊固螺釘應擰緊。
（4）速關閥最大行程為14mm，開機前處於全關狀態。
2、暖管及疏水
（1）打開所有的疏水閥門。
（2）打開主蒸汽管的隔離閥，進行暖管疏水。
3、順時針轉動主汽門手輪，待汽閥總成上的轉軸轉動而掛上鉤後，檢查自動保護裝臵是否正常，否則按相關的技術要求進行調整，以保證自動保護裝臵動作靈敏。
4、打開冷卻器冷卻水進出口閥門，保證循環水通暢。
5、逆時針旋主汽門手輪使主汽門（屬於汽閥總成）逐漸開啟，待轉子衝動後即關小主汽門使機組緩慢升速到500—600轉/分時，進行低速暖機，持續時間約為10-15分鐘，在此期間主機已受熱均勻時可分別逐步關閉疏水閥門。
6、確認機組運轉正常後，既以300轉/分速率升速。
運行中的維護
1、定期記錄各儀表的數值（如溫度、壓力等），以便分析比較預防事故發生。
2、經常檢查軸承座中的油質和油量。
3、經常用聽棒傾聽軸封、軸承等處有否雜音，以便及時發現問題。
停機後的保養
1、短期停機時，打開一切疏水閥門。
2、停機在三個月以下時，應將外部加工面塗以保護油（可用工業凡士林）。堵塞蒸汽管路堵塞一切放水系統。並應採取措施防止內部鏽蝕（如將熱空氣送入汽輪機等）。當機組不使用時，必須以油布或塑膠罩覆蓋。
4、當汽輪機作為系統的備用設備時，必須每月啟動一次。檢查汽輪機各部件的正常情況。
5、每2-3年將機組全部拆開檢查及大檢修一次，磨損件必須更換。
