电厂汽机专业培训课件

电厂汽机专业培训课件第一章汽轮机基础与结构概述汽轮机的定义与作用汽轮机是火力发电厂的核心动力设备，在能源转换过程中扮演着至关重要的角色它通过高温高压蒸汽的热能转化，驱动发电机组产生电能，是现代电力工业的心脏核心功能•将锅炉产生的蒸汽热能转换为机械旋转动能•驱动发电机转子高速旋转实现发电•保证电网稳定供电的可靠性•实现能量的高效转换与利用汽轮机主要组成部分转子系统定子系统包括主轴、叶轮、联轴器等旋转部件，承担能量转换的核心功能汽缸、隔板、喷嘴等静止部件，引导蒸汽流动方向叶片系统轴封系统动叶片与静叶片，实现蒸汽能量的逐级转换防止蒸汽泄漏，保证机组运行效率与安全调速系统润滑系统精确控制汽轮机转速，确保发电机频率稳定在50Hz，包括调速器、油动机、调节阀等关键部件，响应负荷变化，实现自动调节汽轮机的分类按压力级分类高压汽轮机中压汽轮机入口蒸汽压力≥

9.8MPa，用于大型机入口蒸汽压力

3.5-

9.8MPa，应用于中组的高压缸段，具有高效率、高参数特型机组或再热机组的中压缸点低压汽轮机入口蒸汽压力

3.5MPa，通常为凝汽式机组的低压缸，体积大流量大按结构与排汽方式分类凝汽式汽轮机背压式汽轮机排汽进入凝汽器冷凝成水，形成真空，提高热效率是火电厂最常用的类型，适用于纯发电机组汽轮机三维结构剖面高压缸结构中低压缸结构轴承与密封承受高温高压蒸汽，采用体积逐渐增大，叶片尺寸厚壁设计，内部设有多级递增，适应蒸汽容积流量调节级和压力级的变化汽轮机工作原理蒸汽进入膨胀做功高温高压蒸汽从锅炉进入汽轮机主汽门蒸汽在喷嘴中加速膨胀，冲击动叶片转子旋转发电输出叶片受力驱动转子高速旋转转子带动发电机转子产生电能能量转换过程详解汽轮机的能量转换遵循热力学第一定律和第二定律蒸汽的热能首先在静叶片（喷嘴）中转化为动能，高速蒸汽流冲击动叶片，将动能传递给转子，实现机械功输出冲动式原理蒸汽在静叶片中完全膨胀加速，然后冲击动叶片，通过改变蒸汽流动方反动式原理蒸汽在动叶片和静叶片中都发生膨胀，利用蒸汽反作用力推动转子旋转，向获得推力效率更高汽轮机的热力循环基础循环简述Rankine汽轮机遵循Rankine（朗肯）循环，是蒸汽动力装置的理想热力循环该循环包括四个基本过程等压加热、等熵膨胀、等压放热和等熵压缩0102锅炉等压加热汽轮机等熵膨胀给水在锅炉中定压吸热，变成高温高压过热蒸汽蒸汽在汽轮机中绝热膨胀做功，压力温度降低0304凝汽器等压放热给水泵等熵压缩乏汽在凝汽器中定压冷却凝结成水凝结水被给水泵压缩升压送回锅炉蒸汽参数对效率的影响初参数的影响排汽参数的影响提高蒸汽初温初压可显著提高循环热效率超超临界机组（压力≥25MPa，温度≥580℃）比亚临界机组效率高3-5个百分点第二章汽轮机系统与运行管理主汽系统介绍主要组成部件主汽管道减温减压器连接锅炉过热器与汽轮机，输送高温高压调节蒸汽温度和压力，满足不同工况需求蒸汽采用优质合金钢，具有良好的耐高通过喷水减温和节流减压，保护设备安全温高压性能，设计压力余量充足管道保特别在启动和低负荷时发挥重要作用温良好以减少热损失主汽门与调节阀主汽门控制蒸汽进入汽轮机，调节阀精确控制蒸汽流量两者配合实现机组启停和负荷调节，是汽轮机的咽喉部件主汽系统的安全保护措施超压保护超温保护紧急切断安全阀自动泄压，防止管道温度监测与报警系统，必要和设备超压损坏时自动减温给水系统与循环水系统给水系统给水系统负责向锅炉供应合格的给水，维持汽水循环给水泵是核心设备，将凝结水加压送入锅炉，克服锅炉压力和管路阻力给水泵的作用与运行•提供足够的给水流量和压力•保证锅炉水位稳定•通常采用汽轮机驱动或电机驱动•需要定期监测振动、轴承温度、密封状况循环水系统循环水系统为凝汽器提供冷却水，带走乏汽凝结释放的热量，是维持机组真空的关键循环水泵输送大量冷却水通过凝汽器，然后排入冷却塔或天然水体循环水泵的运行要点•保证足够的冷却水流量•控制循环水温度在合理范围•防止杂物堵塞凝汽器铜管•定期清理滤网和凝汽器水质控制与系统维护要点调速系统详解调速器类型及工作原理机械液压调速器电液调速器数字电液调速器利用离心飞锤感应转速变化，通过液压伺服系统调节采用电子测速装置和电液转换器，精度高、响应快、基于微处理器的智能调速系统，具有自诊断、自适应汽门开度结构简单可靠，但精度和响应速度有限调节范围广是现代大型机组的主流配置控制功能，可实现复杂的调节策略和优化控制调速系统的核心功能调速系统故障及应急处理•维持机组转速恒定在3000rpm（50Hz电网）•响应电网负荷变化，参与一次调频•实现机组的启动、并网、加减负荷•超速保护和危急遮断功能轴封系统与润滑系统轴封系统轴封的结构与密封方式轴封安装在转子穿出汽缸处，防止蒸汽泄漏和空气漏入主要类型包括汽封（迷宫式密封）利用多道齿片形成节流间隙，使蒸汽压力逐级降低碳精环密封高低压端常用，接触式密封，密封效果好轴封供汽系统向轴封供应适当压力的蒸汽，防止空气漏入轴封间隙需定期检查调整，保持在合理范围（通常

0.3-

0.5mm）轴封泄漏会降低效率，甚至引起振动润滑系统润滑油系统的维护与监测润滑系统为轴承提供压力油膜，减少摩擦和磨损，并带走热量系统包括主油泵、辅助油泵、事故油泵、油箱、冷油器、滤油器等关键监测参数•油压通常

0.15-

0.20MPa，过高过低都会报警•油温入口油温35-45℃，回油温度65℃汽轮机启动与停机流程启动步骤与注意事项启动前检查确认各系统正常，辅机运行，油温油压合格，真空建立，暖机充分冲转与升速开启主汽门，缓慢冲转，监测振动和轴向位移，分段升速至3000rpm并网与带负荷调整转速和相位，满足并网条件后合闸，逐步加负荷至目标值稳定运行监测各参数，进行必要调整，确保机组在额定工况下安全经济运行停机操作规范及安全要求正常停机紧急停机按计划逐步减负荷至零，解列发电机，关闭主汽门，转子继续盘车冷却，保持真空和润滑油运行，直至汽缸温度降至150℃以下停机过程中监测膨胀差、振动、轴承温度运行参数监测与经济指标分析关键参数监控

3000565254.9转速主蒸汽温度主蒸汽压力凝汽器真空rpm，精度±

0.5%，直接影响频率和振℃，超超临界机组，偏差±5℃会影响效MPa，保持稳定，波动影响做功能力kPa（绝压），真空度越高效率越高动率和安全

0.1845润滑油压轴承温度MPa，保证轴承油膜厚度℃，正常范围，超限需查找原因机组经济运行指标及优化方法热耗率汽耗率机组效率单位发电量消耗的热量（kJ/kWh），越低越经济单位发电量消耗的蒸汽量（kg/kWh），反映汽轮机优化初参数、真空、给水温度可降低热耗效率减少漏汽、优化负荷分配可改善汽耗仿真操作界面演示现代电厂广泛采用仿真培训系统，真实再现汽轮机启动、运行、故障处理等全过程学员可在安全环境中反复练习，熟悉操作流程，提高应急处理能力仿真系统优势培训内容•零风险的真实操作体验•启动与停机全过程操作•可模拟各种正常和异常工况•负荷调节与参数优化•即时反馈和指导•典型故障处理与应急响应•大幅缩短培训周期第三章故障诊断与维护技术常见汽轮机故障类型振动异常1转子不平衡、轴承磨损、基础松动、汽流激振等引起表现为振动值超标、频谱异常严重时需紧急停机，否则会造成重大设备损坏温度异常2轴承温度过高可能是润滑不良、冷却水不足、轴承损坏汽缸温度异常可能是蒸汽参数波动、保温损坏、冷却不均需及时查找原因处理润滑系统故障3油压下降、油温异常、油质劣化、油路堵塞等润滑失效会迅速导致轴承烧损，必须立即处理事故油泵是最后防线叶片损伤4水冲击、固体颗粒冲蚀、疲劳断裂、应力腐蚀等造成叶片损坏表现为振动增大、效率下降、金属声响需要解体检查修复轴承故障5轴瓦合金脱落、乌金烧损、推力瓦损坏等原因包括润滑不良、安装不当、超负荷运行轴承损坏会引起严重振动和温度升高典型案例分享故障诊断方法振动分析技术其他诊断技术热成像检测振动诊断是汽轮机状态监测的核心技术通过安装在轴承座上的振动传感器，实时监测振动的幅值、频率和相位利用红外热像仪检测设备表面温度分布，发现局部过热点适用于电气设备、保温检查、管道泄漏等非接触测量，安诊断要点全便捷油液分析工频振动（50Hz）通常由不平衡引起二倍频振动（100Hz）可能是不对中或裂纹定期对润滑油进行光谱分析、铁谱分析、理化指标检测通过油中金属颗粒的种类和浓度，判断磨损部位和程度油质高频振动轴承损坏或叶片问题劣化程度反映系统健康状况内窥镜检查相位分析确定不平衡位置和原因维护保养计划与周期分级检修制度日常巡检1每班次例行检查，记录运行参数，发现异常及时处理2月度维护清洁设备、检查紧固件、测量关键间隙、补充润滑年度小修3更换易损件、调整间隙、清理油系统、校验仪表44-6年中修解体检查高中压缸、更换部分叶片和轴封、修复汽缸8-12年大修5全面解体检查、更换转子、重新找中心、性能试验大修流程与验收标准大修准备检修实施试运验收制定详细方案、准备备品备件、组织技术培训、安排工期和人员按规程操作、严格质量控制、做好记录、确保安全空负荷试运、带负荷考核、性能测试、达标后移交应急事故处理流程突发停机与事故排查事故发生保护装置动作或人工紧急停机，机组突然停运现场处置立即启动应急预案，确认人员安全，隔离故障设备，防止事故扩大原因调查查看保护动作信号，检查设备状况，分析运行数据，确定事故原因故障消除制定恢复方案，组织抢修，更换损坏部件，消除安全隐患总结报告编写事故报告，分析根本原因，制定预防措施，完善管理制度事故案例分享与经验总结案例某厂汽轮机轴承烧损事故事故经过运行中2号轴承温度突然升高至120℃，运行人员判断为轴承故障，立即紧急停机检查发现轴瓦乌金大面积脱落原因分析润滑油冷却器结垢，油温控制不佳，长期高温运行导致轴瓦合金疲劳整改措施更换轴承、清理冷油器、增加油温监测点、加强巡检此后未再发生类似事故汽轮机大修后的试运行试运行准备检查项目组织准备•所有检修项目已完成并验收合格•成立试运行指挥小组•工器具、杂物已全部清理干净•明确各级人员职责•保护装置、仪表已校验投入•进行技术交底和安全教育•润滑油系统清洁度合格•配备必要的检测仪器•冷却水系统、蒸汽系统已备妥•安排24小时值班•试运行方案和应急预案已批准•做好与电网的联系协调监测重点与注意事项振动监测温度监控关注启动、升速、并网各阶段的振动变化，特别是临界转速附近振动异常立即停机检查轴承温度、汽缸温度、蒸汽温度需严密监视升温速度不宜过快，温差需控制在允许范围膨胀差测量轴向位移汽缸与转子的热膨胀差是关键参数，超限会造成动静摩擦大修后需重新建立膨胀基准推力轴承工作状态通过轴向位移反映，异常位移说明推力瓦问题或轴向力平衡破坏试运行中常见问题及处理第四章安全管理与新技术应用汽轮机安全操作规程国家及行业标准法规主要法规标准•《电力安全工作规程（火力发电厂部分）》•《汽轮机运行规程》DL/T561•《汽轮机设备检修规程》•《特种设备安全法》相关条款•各电力集团企业内部安全规定所有操作人员必须经过培训考核持证上岗，熟悉规程内容，严格执行技术监督与质量管理设备运行监督制度化学监督重点建立完善的技术监督体系是保证机组安全经济运行的基础技术监督涵盖金属监督、•给水、炉水、蒸汽品质控制化学监督、电气监督、热工监督等专业•循环水水质管理金属监督重点•润滑油质量监测•凝汽器铜管腐蚀监测•高温部件材质和焊缝定期检测各专业监督定期出具报告，对设备状态给•转子探伤和硬度测试出评价和建议，为检修决策提供依据•叶片裂纹和腐蚀检查•管道壁厚测量质量控制与持续改进实施全面质量管理（TQM），建立PDCA循环对运行、检修、管理各环节进行质量控制推行6S管理，提升现场管理水平定期开展QC小组活动，解决实际问题引入卓越绩效管理模式，追求持续改进建立知识管理系统，总结经验教训，形成企业知识资产通过质量管理体系认证（ISO9001），规范管理流程，提高整体管理水平新技术在汽轮机中的应用数字化监控与智能诊断大数据、人工智能、物联网技术正在革新汽轮机的运维模式智能监测系统•数千个传感器实时采集数据•云平台存储和分析海量数据•机器学习算法识别异常模式•预测性维护取代计划性维护数字孪生技术建立汽轮机的虚拟镜像，实时映射物理设备状态通过仿真预测性能衰退趋势，优化运行参数，提前规划检修数字孪生极大提高了决策的科学性仿真培训系统与虚拟现实技术VR/AR技术为培训和检修带来革命性变化虚拟现实培训系统让学员身临其境地学习设备结构、操作流程和应急处理技术优势•沉浸式学习体验，记忆深刻•可重复练习高风险操作•远程协作培训•降低培训成本AR技术辅助检修，通过智能眼镜叠加设备信息、检修手册、专家指导，提高检修效率和准确性未来，人机协作将成为常态节能减排与环保要求高效运行技术参数优化提高蒸汽初参数，采用超超临界技术，发电效率可达47%以上，比常规机组节煤15%再热技术进一步提高效率余热利用回收排汽和疏水余热用于供暖或工业用汽，实现热电联产综合热效率可达70%以上，显著降低能源消耗变工况优化采用滑参数运行、高背压供热、低真空运行等技术，根据负荷和热负荷需求灵活调整，保持高效率运行汽轮机环保改造案例某电厂超低排放改造技术发展方向对300MW机组实施综合改造•发展700℃超超临界机组•研究二氧化碳捕集与封存技术•更换高效叶片，提高效率

1.5%•探索氢能汽轮机•改造凝汽器，降低背压

0.5kPa•推广灵活性改造，适应新能源并网•优化给水加热系统•智能化、少人化运维•配套脱硫脱硝除尘改造₂未来汽轮机将更高效、更清洁、更智能，为双碳目标贡献力量改造后供电煤耗下降10g/kWh，烟尘、SO、NOx排放达到超低标准，经济环保效益显著培训总结与考核说明重点知识回顾理论与实操考核安排01基础理论汽轮机结构、分类、工作原理、热力循环02系统运行主汽、给水、循环水、调速、轴封、润滑系统03操作技能启停流程、参数监测、经济运行、事故处理04维护诊断故障识别、诊断方法、检修计划、质量管理05理论考核（60分）安全管理•闭卷笔试，120分钟安全规程、风险防控、技术监督、新技术应用•题型选择、判断、简答、计算、论述•重点基础理论、系统原理、故障分析•合格分数72分（百分制）实操考核（40分）•仿真机操作，60分钟•内容启动流程、事故处理、参数调整•评分操作规范、响应速度、结果正确性•合格分数72分（百分制）现场培训实操理论联系实际是培训的核心原则学员通过仿真机操作、现场参观、跟班实习等方式，将课堂知识转化为实际操作能力仿真机培训现场实习技能竞赛在高仿真度的模拟器上反复练习启停、调节、在经验丰富的师傅指导下，参与实际运行和检定期举办技能比武，以赛促学，以赛促练，营故障处理等操作，熟悉设备响应特性修工作，积累实战经验造比学赶超的良好氛围致谢与展望感谢参与，期待共同成长持续学习，推动技术进步感谢各位学员认真学习、积极参与汽电力行业正处于深刻变革期，新技术、轮机专业是一门需要不断学习、持续积新理念层出不穷希望大家保持学习热累的技术希望大家将所学知识应用到情，关注行业动态，勇于创新实践实际工作中，在实践中深化理解，在总让我们携手努力，不断提升专业水平，结中提升能力为电厂安全稳定运行、为电力工业高质也感谢各位讲师的辛勤付出、各级领导量发展、为国家能源安全保障贡献自己的大力支持、以及后勤保障人员的周到的力量！服务正是大家的共同努力，才有了本工匠精神，精益求精安全第一，质次培训的圆满成功量至上创新驱动，绿色发展。