抽汽式汽輪機

概念

由汽輪機中間級抽出一部分蒸汽供給用戶，即在發電的同時還供熱的汽輪機。根據用戶需要可以設計成一次調節抽汽式或二次調節抽汽式。

基本介紹

• 中文名：抽汽式汽輪機
• 外文名：Extraction steam turbine
• 屬性：機械
• 別稱：單抽汽式汽輪機

汽輪機簡介

一次調節抽汽式汽輪機

又稱單抽汽式汽輪機。由高壓部分和低壓部分組成，相當於一台背壓式汽輪機與一台凝汽式汽輪機的組合。新汽進入高壓部分作功，膨脹至一定壓力後分為二股，一股抽出供給熱用戶，一股進入低壓部分繼續膨脹作功，最後排入凝汽器。抽汽壓力設計值根據熱用戶需要確定，並由調壓器控制，以維持抽汽壓力穩定。單抽汽式汽輪機的功率為高、低壓部分所生產功率之和，由進汽量和流經低壓部分蒸汽量所決定。調節進汽量可以得到不同的功率。因此，在一定範圍內，可同時滿足熱、電負荷需要。單抽式汽輪機在供熱抽汽量為零時，相當於一台凝汽式汽輪機；若將進入高壓缸的蒸汽全部抽出供給熱用戶，則相當於一台背壓式汽輪機。但實際運行中，為了冷卻低壓缸，帶走由於鼓風摩擦損失所產生的熱量，必須有一定量的蒸汽流過低壓部分進入凝汽器，所需最小流量約為低壓缸設計流量的10%。單抽汽式汽輪機的工況如圖所示，它表示出新汽量(Do)、抽汽量（Ce）、電功率（Ni）三者之間的關係；圖中Do表示凝汽量，ohh線為抽汽量為零時的凝汽工況線,cdd 線為抽汽量等於新汽量時的背壓工況線，在以上兩線之間為等抽汽量與等凝汽量工況線，它表示在不同抽汽量下與不同凝汽量下全機電功率與蒸汽流量的關係。在最大抽汽量下汽輪發電機組的最大電功率如圖中e點所示;圖中如已知Do、De、Do和Ni4個量中的任何兩個量,可求得另外兩個量。

二次調節抽汽式汽輪機

又稱雙抽汽式汽輪機。可以同時滿足不同參數的熱負荷。整個汽輪機分為高、中、低壓 3部分。新汽進入高壓部分作功，膨脹到一定壓力，抽出一部分蒸汽供給熱用戶；另一部分進入中壓部分繼續膨脹作功後，再抽出一部分供暖，其餘蒸汽經過低壓部分排入凝汽器。 　雙抽汽式汽輪機的工況圖是按照一定的典型系統和額定參數繪製的。若汽輪機運行條件不同於繪製工況時，應進行適當修正。調節抽汽式汽輪機各缸均單獨設定配汽機構，分別控制各缸進汽量。中、低壓缸配汽結構有調節閥和旋轉隔板兩種形式。功率較小的抽汽機組採用旋轉隔板形式有利於設計成單缸結構；高壓缸則普遍採用噴嘴調節方式，調節級多數為雙列級，以保證有足夠大的通流能力。 　雙抽汽式汽輪機在高、低壓缸流量均接近設計值時具有較高的發電經濟性。由於熱負荷的變化，有時流經各缸的流量差別很大，在某些工況下發電經濟性較低。因此，調節抽汽式汽輪機應根據主要熱負荷情況進行設計，合理分配各缸流量，以保證長期運行中有較高經濟性。合理選定抽汽壓力對機組經濟性有明顯影響，在滿足熱用戶前提下，應儘量降低抽汽壓力。早期生產的供暖抽汽機組，抽汽壓力為0.12～0.25兆帕，近年已將下限降為0.07兆帕。

工作原理

壓力

從中間級抽出蒸汽供給熱用戶的汽輪機。抽汽壓力根據用戶的需要和產品系列化的要求而確定，能在一定範圍內調整.

按抽汽數目的不同，抽汽式汽輪機分為單抽汽和雙抽汽兩種。單抽汽的通流部分可分為高壓和低壓兩段。雙抽汽的通流部分分成高壓、中壓和低壓三段。每段設有單獨的汽缸，構成分缸布置，或幾段合在一個汽缸內，構成單缸布置。段間有抽汽口，部分蒸汽經由此口抽出，其餘則經一可調節流量的機構進入下一段。常用的流量調節機構有調節閥和可以改變環形通流面積的旋轉隔板兩種。抽汽式汽輪機的調節控制系統除裝有調速器之外還有調整抽汽壓力的調壓器.

運行

抽汽式汽輪機運行時既要供電(或動力)，又要供熱。當抽汽量為零時便與凝汽式汽輪機相同，進入汽輪機的蒸汽除一部分流入給水加熱器加熱鍋爐給水外，其餘蒸汽都流經各級後進入凝汽器。當抽汽量不為零時，進入汽輪機的蒸汽先流過高壓段各級作功，然後一部分蒸汽經由抽汽口抽出供熱；另一部分蒸汽通過調節閥或旋轉隔板流經其餘各級，繼續作功，最後進入凝汽器。這時如電負荷下降，則汽輪機的轉速上升，調速器動作，高壓調節閥關小，抽汽調節閥（或旋轉隔板）開大，使功率下降，保持抽汽量不變。當熱負荷增大時，抽汽壓力降低，調壓器動作，高壓調節閥開大，抽汽調節閥（或旋轉隔板）關小。這樣，高壓段的功率增大，低壓段的功率減小，兩者相抵，使汽輪機的功率保持不變，而供熱的抽汽量增加。調速器和調壓器能共同控制高壓段和低壓段的調節閥或旋轉隔板，以同時滿足用戶對熱負荷和電負荷的需求。

排汽壓力小於大氣壓力的抽汽式汽輪機稱為抽汽凝汽式汽輪機；排氣壓力大於大氣壓力的抽汽式汽輪機稱為抽汽背壓式汽輪機。抽汽背壓式汽輪機的輸出功率取決於供熱的蒸汽量大小，而不能任意改變。因此它必須與其他汽輪機並列運行或併入電網，以保證供電要求。

故障解決方案

抽汽式汽輪機在運行過程中，氣缸由於鑄造缺陷、受應力作用變形、隔板及汽封套或掛耳壓板的膨脹間隙不合適、氣缸密封劑雜質過多、螺栓緊力不足或緊固順序不正確等原因，結合面常會出現變形、滲漏等現象，影響機組的安全運行。

抽汽式汽輪機滲漏處理方法

針對氣缸變形和泄漏的問題，首先要用長平尺和塞尺檢查汽缸結合面的變形情況，再根據泄漏程度採取不同的解決方法：

1．汽缸變形較大或漏汽嚴重的結合面，採用研刮結合面的方法

如果上缸結合面變形在0.05mm範圍內，以上缸結合面為基準面，在下缸結合面塗紅丹或是壓印藍紙，根據痕跡研刮下缸。如果上缸的結合面變形量大，在上缸塗紅丹，用大平尺研出痕跡，把上缸研平。

2．採用適當的汽缸密封材料

因抽汽式汽輪機汽缸密封劑還沒有統一的國家標準和行業標準，產品質量參差不齊，在選擇汽輪機汽缸密封劑時，就要選擇產品質量有保證的正規生產廠家，以保證檢修處理後汽缸的嚴密性。

3．局部補焊或在氣缸結合面噴塗刷鍍

由於汽缸結合面被蒸汽沖刷或腐蝕出溝痕，選用適當的焊條把溝痕添平，用平板或平尺研出痕跡，研刮焊道和結合面在同一平面內。當汽缸結合面大面積漏汽，間隙在0.50mm左右時，為了減少研刮的工作量，可用塗鍍的工藝。

4．結合面加墊的方法

如果結合面的局部間隙泄漏不是很大，可用80—100目的銅網經熱處理使其硬度降低，然後剪成適當的形狀，鋪在結合面的漏汽處，再配以汽缸密封劑。

5．控制螺栓應力的方法

如果汽缸結合面的變形較小，而且很均勻，可在有間隙處更換新的螺栓 ，或是適當的加大螺栓的預緊力。按從中間向兩邊同時緊固，也就是從垂弧最大處或是受力變形最大的地方緊固螺栓。

6.高分子複合材料修複方法

由於補焊及刷鍍都有較大弊端，容易造成部件彎曲或變形，刷鍍則受厚度限制，容易脫落。目前西方國家針對抽汽式汽輪機滲漏問題多套用高分子複合材料修復，其具有超強粘著力及優異抗壓強度，試用於現場快速維修。現套用最為成熟的是美嘉華技術，在國內企業也逐步取代傳統方法。