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汽輪機轉子盤車裝置

汽輪機盤車裝置的主要功能,是在機組啟動前或停機後用來盤動汽輪發電機組的軸系。 汽輪機在啟動沖轉前就要投入盤車裝置,使軸系轉動起來。檢查汽輪機的動、靜部分是否存在摩碰現象,

檢查轉子軸系的平直度是否合格,並在暖機過程中使汽輪機轉子溫度場均勻,避免轉子因受熱不均而造成彎曲。

機組停機後,由於汽缸及通流部分上、下之間存在溫差,轉子在這種不均勻溫度場中,將因受熱不均勻而產生彎曲。為了避免這種現象的產生,在汽輪機停機時,必須自動投入盤車裝置,讓轉於繼續轉動,使轉子周圍的溫度場均勻,直到汽缸的金屬溫度降至150℃下為止。

盤車裝置的驅動方式至少要備有自動和手動兩種手段。不同的機組,自動盤車方式也有不同,有電動盤車、液動盤車、氣動盤車等方式。盤車轉速隨不同機組也各不相同,有採用高速盤車,也有採用低速盤車,最低盤車速度約為2r/min,最高盤車速度約為50r/ min。

本次小編介紹的機組的轉子盤車裝置採用側裝式盤車裝置,其安裝在低壓缸發電機側的軸承承座上。

如上圖所示為轉子盤車裝置,在汽輪機啟動前或停機後投入運行,使汽輪機轉子緩慢的旋轉,將由於汽輪機部件不均勻冷卻所引起的轉子撓曲減到最低限度。它的使用將隨汽輪機大小、型式以及當地的運行條件而變化。通常推薦在停機期間連續使用盤車裝置。

如果準備作長期停機。則盤車裝置應運行足夠長的時間,以防止轉子在停轉之前出現撓曲。如果由於各種原因在汽輪機冷卻過程中盤車裝置停轉,則應儘快恢復正常運行。

對每次啟動來說,在汽輪機用蒸汽沖轉之前,盤車裝置應作短時間運行。

對任何一台特定的機組來說, 其最佳盤車程式僅通過實際運行經驗和靠近各軸封處的精確的指示器所顯示的轉子撓度來確定。

裝在軸承座上的盤車裝置馬達通過各大小齒輪與小齒輪嚙合,從而使它能以 2.51r/min 的速度來轉動轉子。

盤車裝置的主要零件有馬達、用來減速的大小齒輪傳動系統以及使小齒輪與盤車大齒輪相嚙合和退出所必需的連杆機構和操縱杆。

馬達軸帶動主動鏈輪旋轉,通過傳動鏈條、從動鏈輪、蝸杆、蝸輪、蝸輪軸小齒輪以及惰輪來轉動減速齒輪,減速齒輪則用鍵與主齒輪軸相連接,主齒輪軸跟減速小齒輪相嚙合,而減速小齒輪又與盤車大齒輪嚙合,帶動汽輪機轉子旋轉。

小齒輪軸和齒輪的襯套均為含油複合軸套,有自潤滑作用。蝸杆襯套和蝸杆上的推力面用主軸承系統供壓力油來潤滑。 蝸杆和蝸輪始終在油槽的油位下嚙合。而一些高於該油位的齒輪嚙合點則通過噴油嘴來供油潤滑。

小齒輪可在齒輪軸上轉動,齒輪軸裝在和二塊杠杆板上,而杠杆板又以齒輪軸為支軸轉動。這些杠杆板的內端用適當的連杆機構與操縱杆相連接。因此,將操縱杆移到“投入” (IN)位置時,小齒輪即與盤車大齒輪嚙合。將杆移到“退出” (OUT)位置時,小齒輪即退出嚙合。由於旋轉的方向以及小齒輪相對杠杆板和轉動點位置的緣故,因此只要小齒輪在盤車大齒輪上施加轉動力矩,其轉矩總會使它保持嚙合狀態。兩隻擋塊限止了齒輪齧入的深度。當汽輪機轉子的轉速增加到足以驅動盤車裝置時。大齒輪輪齒所施加的轉矩能使盤車機構脫開。

盤車裝置的操作過程如下:

(1)在汽輪機停機時將控制開關轉到盤車裝置“自動”位置,即開始自動順序控制。此後,通常將控制開關停在這個位置上。在控制開關處於“自動”位置並當轉子轉速降到大約 600r/min 時,自動順序電路將起作用,從而對盤車裝置提供充足的潤滑油。在轉子停轉時, “零轉速指示器”中所示的壓力開關將閉合,接通供氣閥電源並向氣動嚙合機構提供壓縮空氣。在壓縮空氣的作用下,操縱機構動作後,可能出現兩種情況:

a) 隨著嚙合用壓縮空氣通入, 氣動嚙合缸將使盤車裝置操縱杆移動,直到小齒輪和盤車大齒輪嚙合為止。此時,操縱杆將停止移動,然而,氣動嚙合缸將繼續移動,並壓縮彈性連杆的彈簧,這將使行程開關動作,開機磁片車裝置馬達。嚙合之後,轉子將在盤車轉速下旋轉,並將斷開零轉速指示器的壓力開關而關掉嚙合用壓縮空氣。此時,機組已進入持續的盤車運行。

b) 在操縱機構推動下,嚙合小齒輪的齒頂與盤車大齒輪的齒頂相碰,無法進入嚙合位置,此時在壓縮空氣作用下氣缸體向相反方向移動,使另一行程開關動作,瞬間開機磁片車馬達,使嚙合小齒輪點動,直至能進入嚙合位置,使該位置的行程開關動作,正式開機磁片車馬達,開始盤車,盤車後零轉速指示器的壓力開關斷開,切斷嚙合用壓縮空氣。

(2)在汽輪機啟動時隨著汽輪機升速超過盤車轉速時,嚙合小齒輪在盤車大齒輪所施加的轉矩作用下將自動脫開。當操縱杆移向“脫開”位置時,將關閉開關並提供脫開用壓縮空氣以保證完全脫開。當操縱杆到達完全脫開位置時,限位元開關將關掉盤車裝置馬達和脫開用壓縮空氣。在速度升到大約 600 r/min 之後自動順序將不起作用,使盤車裝置停止運行,並停掉盤車裝置潤滑油,結束整個盤車運行。

盤車就地手動啟動前檢查操作:

1、檢查盤車投運條件滿足:轉速為零、潤滑油壓正常、頂軸油壓正常,發電機密封油系統投入,主汽門全關;

2、按“電磁閥動作”按鈕,檢查盤車嚙合到位,如沒嚙合到位手動盤動電機至盤車嚙合到位;

3、打開盤車噴油電磁閥,如是盤車潤滑油門,檢查開啟

4、檢查盤車就地控制櫃“點動/連續”切換開關在“連續”位置,“就地/遙控”切換開關在“就地”位置,按“電機啟動”按鈕,檢查大軸轉動(在DCS啟動也是需要人去就地盤車控制箱去看狀態,啟動條件滿足,打開電磁閥,盤車嚙合到位後,開機磁片車電機)

5、盤車啟動後,盤車裝置應正常運轉,盤車轉速2.51rpm,電機電流正常,盤車啟動後檢查大機偏心,注意傾聽汽缸及軸封處有無摩擦聲。

什麼時候投入和退出盤車

按規定汽機沖轉前至少4小時應投入連續盤車運行,在連續盤車期間,如因工作需要或盤車故障使大軸停止,必須再連續盤車4小時方可允許啟機;轉子惰走至“0”後方可以投入盤車(停機後投盤車);

2) 檢查相關工作票均已終結,現場清理乾淨,大機盤車符合投運條件;

3) 確認主機潤滑油系統、密封油系統已投入運行且油質合格,潤滑油壓大於0.1MPa,油溫不低於28℃;壓縮空氣系統運行正常;

4) 測量頂軸油泵及盤車電機絕緣合格後送電;

5) 檢查頂軸油泵具備啟動條件,啟動頂軸油泵運行,檢查運行正常後投入“聯鎖”,注意啟動頂軸油泵後要檢查頂軸油母管壓力>12MPa,各軸承頂軸油壓7—12MPa

6) 檢查盤車就地控制櫃“點動/連續”切換開關在“連續”位置,“就地/遙控”切換開關在“就地”位置

7) 將嚙合手柄扳至嚙合位置,若嚙合手柄扳不到嚙合位置,應將電動機軸端蓋旋下,用手動盤車手輪順時針旋轉電動機轉子,直到嚙合手柄到嚙合位置,檢查就地控制櫃“嚙合”指示燈亮。(注意:齒輪嚙合後,必須將電動機軸端蓋重新蓋上並到位,否則盤車無法啟動,因電磁閥檢測不到端蓋已蓋到位,將閉鎖盤車啟動。)

8) 檢查盤車齒輪嚙合後,在DCS畫面上將汽機盤車電機手動1“投入”,即打開盤車噴油電磁閥

9) 在就地控制盤上按“啟動”按鈕,盤車裝置應正常運轉,盤車轉速2.51rpm,電機電流28A左右,盤車啟動後檢查大機偏心≯76μm,注意傾聽汽缸及軸封處有無摩擦聲。

而一些高於該油位的齒輪嚙合點則通過噴油嘴來供油潤滑。

小齒輪可在齒輪軸上轉動,齒輪軸裝在和二塊杠杆板上,而杠杆板又以齒輪軸為支軸轉動。這些杠杆板的內端用適當的連杆機構與操縱杆相連接。因此,將操縱杆移到“投入” (IN)位置時,小齒輪即與盤車大齒輪嚙合。將杆移到“退出” (OUT)位置時,小齒輪即退出嚙合。由於旋轉的方向以及小齒輪相對杠杆板和轉動點位置的緣故,因此只要小齒輪在盤車大齒輪上施加轉動力矩,其轉矩總會使它保持嚙合狀態。兩隻擋塊限止了齒輪齧入的深度。當汽輪機轉子的轉速增加到足以驅動盤車裝置時。大齒輪輪齒所施加的轉矩能使盤車機構脫開。

盤車裝置的操作過程如下:

(1)在汽輪機停機時將控制開關轉到盤車裝置“自動”位置,即開始自動順序控制。此後,通常將控制開關停在這個位置上。在控制開關處於“自動”位置並當轉子轉速降到大約 600r/min 時,自動順序電路將起作用,從而對盤車裝置提供充足的潤滑油。在轉子停轉時, “零轉速指示器”中所示的壓力開關將閉合,接通供氣閥電源並向氣動嚙合機構提供壓縮空氣。在壓縮空氣的作用下,操縱機構動作後,可能出現兩種情況:

a) 隨著嚙合用壓縮空氣通入, 氣動嚙合缸將使盤車裝置操縱杆移動,直到小齒輪和盤車大齒輪嚙合為止。此時,操縱杆將停止移動,然而,氣動嚙合缸將繼續移動,並壓縮彈性連杆的彈簧,這將使行程開關動作,開機磁片車裝置馬達。嚙合之後,轉子將在盤車轉速下旋轉,並將斷開零轉速指示器的壓力開關而關掉嚙合用壓縮空氣。此時,機組已進入持續的盤車運行。

b) 在操縱機構推動下,嚙合小齒輪的齒頂與盤車大齒輪的齒頂相碰,無法進入嚙合位置,此時在壓縮空氣作用下氣缸體向相反方向移動,使另一行程開關動作,瞬間開機磁片車馬達,使嚙合小齒輪點動,直至能進入嚙合位置,使該位置的行程開關動作,正式開機磁片車馬達,開始盤車,盤車後零轉速指示器的壓力開關斷開,切斷嚙合用壓縮空氣。

(2)在汽輪機啟動時隨著汽輪機升速超過盤車轉速時,嚙合小齒輪在盤車大齒輪所施加的轉矩作用下將自動脫開。當操縱杆移向“脫開”位置時,將關閉開關並提供脫開用壓縮空氣以保證完全脫開。當操縱杆到達完全脫開位置時,限位元開關將關掉盤車裝置馬達和脫開用壓縮空氣。在速度升到大約 600 r/min 之後自動順序將不起作用,使盤車裝置停止運行,並停掉盤車裝置潤滑油,結束整個盤車運行。

盤車就地手動啟動前檢查操作:

1、檢查盤車投運條件滿足:轉速為零、潤滑油壓正常、頂軸油壓正常,發電機密封油系統投入,主汽門全關;

2、按“電磁閥動作”按鈕,檢查盤車嚙合到位,如沒嚙合到位手動盤動電機至盤車嚙合到位;

3、打開盤車噴油電磁閥,如是盤車潤滑油門,檢查開啟

4、檢查盤車就地控制櫃“點動/連續”切換開關在“連續”位置,“就地/遙控”切換開關在“就地”位置,按“電機啟動”按鈕,檢查大軸轉動(在DCS啟動也是需要人去就地盤車控制箱去看狀態,啟動條件滿足,打開電磁閥,盤車嚙合到位後,開機磁片車電機)

5、盤車啟動後,盤車裝置應正常運轉,盤車轉速2.51rpm,電機電流正常,盤車啟動後檢查大機偏心,注意傾聽汽缸及軸封處有無摩擦聲。

什麼時候投入和退出盤車

按規定汽機沖轉前至少4小時應投入連續盤車運行,在連續盤車期間,如因工作需要或盤車故障使大軸停止,必須再連續盤車4小時方可允許啟機;轉子惰走至“0”後方可以投入盤車(停機後投盤車);

2) 檢查相關工作票均已終結,現場清理乾淨,大機盤車符合投運條件;

3) 確認主機潤滑油系統、密封油系統已投入運行且油質合格,潤滑油壓大於0.1MPa,油溫不低於28℃;壓縮空氣系統運行正常;

4) 測量頂軸油泵及盤車電機絕緣合格後送電;

5) 檢查頂軸油泵具備啟動條件,啟動頂軸油泵運行,檢查運行正常後投入“聯鎖”,注意啟動頂軸油泵後要檢查頂軸油母管壓力>12MPa,各軸承頂軸油壓7—12MPa

6) 檢查盤車就地控制櫃“點動/連續”切換開關在“連續”位置,“就地/遙控”切換開關在“就地”位置

7) 將嚙合手柄扳至嚙合位置,若嚙合手柄扳不到嚙合位置,應將電動機軸端蓋旋下,用手動盤車手輪順時針旋轉電動機轉子,直到嚙合手柄到嚙合位置,檢查就地控制櫃“嚙合”指示燈亮。(注意:齒輪嚙合後,必須將電動機軸端蓋重新蓋上並到位,否則盤車無法啟動,因電磁閥檢測不到端蓋已蓋到位,將閉鎖盤車啟動。)

8) 檢查盤車齒輪嚙合後,在DCS畫面上將汽機盤車電機手動1“投入”,即打開盤車噴油電磁閥

9) 在就地控制盤上按“啟動”按鈕,盤車裝置應正常運轉,盤車轉速2.51rpm,電機電流28A左右,盤車啟動後檢查大機偏心≯76μm,注意傾聽汽缸及軸封處有無摩擦聲。