第八章 初步认识汽轮机-《我的牛马日记化工自嘲实录》


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    “肖枫,你知道咱们这台汽轮机,在国内算什么水平吗?”

    肖枫摇了摇头。

    “两万五千千瓦,也就是25兆瓦。在咱们化工厂里,算中等偏上的。但在整个中国的汽轮机家族里,只能算个弟弟。”

    老李从工具包里掏出笔记本,翻到空白页,开始画图。

    “中国的汽轮机,分两大类——电站汽轮机和工业汽轮机。电站汽轮机是发电厂用的,个头大,功率大。工业汽轮机是工厂里用的,带动压缩机、泵这些设备,个头小一些。”

    他在纸上画了一条横线,左边写“小”,右边写“大”。

    “先说小的。最小的工业汽轮机,几百千瓦,跟一台汽车的发动机差不多大。这种小汽轮机,用在一些小型化工厂、制药厂,驱动风机或者泵。咱们厂以前有一套小装置,用的就是一台1500千瓦的汽轮机,还没这台的一半大。”

    “再往上,就是咱们这种,几千千瓦到几万千瓦。咱们这台25兆瓦,在这个档次里算中等的。有些大型化工厂,一套乙烯装置就要配一台50兆瓦到80兆瓦的汽轮机,比咱们的大两三倍。”

    “电站汽轮机就更大了。”老李在纸的右边画了一个大圈,“火电厂的汽轮机,最小的是50兆瓦、100兆瓦,现在基本淘汰了。主流的是300兆瓦、600兆瓦、1000兆瓦。1000兆瓦的汽轮机,一台就能供一个中等城市的生活用电。那个转子,光重量就上百吨,叶片长度一米多,每分钟三千转转起来,那个动静,你在旁边站着,心脏都在跟着震。”

    “1000兆瓦?”肖枫有点不敢相信,“那比咱们的大四十倍?”

    “四十倍都不止。”老李笑了笑,“咱们这台,在工厂里算是大家伙了,拉到电厂去,人家都不正眼看。但你别看它小,五脏俱全。电站汽轮机有的功能,它都有;电站汽轮机有的保护,它也都有。麻雀虽小,五脏俱全。”

    “除了功率大小,汽轮机还分几种类型。”老李继续在纸上画。

    “第一种是凝汽式。就是咱们这种——蒸汽做完功之后,进入凝汽器变成水,再送回锅炉。这种汽轮机效率最高,因为蒸汽在汽轮机里膨胀得最充分。但它需要冷却水,所以必须建在靠近水源的地方。”

    “第二种是背压式。蒸汽做完功之后,不进入凝汽器,直接排出去,供给其他装置用热。这种汽轮机效率低一些,但它同时供电又供热,综合利用率高。很多工业园区用这种,一边发电一边供蒸汽。”

    “第三种是抽汽式。介乎两者之间——蒸汽在汽轮机中间抽一部分出来供其他装置用,剩下的继续做功,最后进入凝汽器。这种最灵活,可以根据需要调整供电和供热的比例。咱们厂以前想上这种,后来算了一下成本,还是选了凝汽式。”

    老李画了三张简图,每一张都标出了蒸汽的流向。

    “除了按型式分,还按转速分。咱们这种是3000转的,叫工频汽轮机,直接带动发电机发50赫兹的电。还有一种高速汽轮机,转速能到一万转以上,用来驱动压缩机。化工厂的压缩机,转速高,功率大,必须用高速汽轮机来带。”

    “高速汽轮机的仪表,比咱们这种更精密。转速高了,振动和位移的控制要求更高,探头的安装精度也更高。咱们厂没有这种,但合成氨那边有一台,是进口的,转速一万两千转。你以后有机会可以去看看。”

    肖枫把这些都记在笔记本上。

    “那中国的汽轮机,是自己造的还是有进口的?”

    “都有。”老李说,“早期是进口的多,苏联的、捷克的、日本的、美国的,各种牌子都有。咱们这台就是进口的,日本三菱的,九几年上的。后来国产的慢慢上来了,现在国内大部分汽轮机都是国产的。”

    “国产的主要是哪几家?”

    “哈尔滨汽轮机厂、东方汽轮机厂、上海汽轮机厂,这三家是最大的,号称‘三大动力’。哈汽、东汽、上汽,基本上包圆了国内的大型汽轮机市场。中小型的还有南京汽轮电机厂、青岛捷能、杭州汽轮机厂这些。咱们厂这台25兆瓦的,如果现在买国产的,杭汽和南汽都有成熟的产品。”

    “国产的和进口的比,差距大吗?”

    “以前大。现在?不大了。”老李说,“三大动力的技术,都是引进消化再创新的。哈汽引进的是美国西屋的技术,东汽引进的是日本日立的技术,上汽引进的是德国西门子的技术。经过几十年的消化吸收,现在国产大型汽轮机的性能,跟进口的已经差不多了。而且国产的价格便宜,服务好,备件好买。现在除了特别高端或者特别特殊的应用,大部分都用国产的了。”

    老李站起来,拍了拍身上的灰。

    “说了这么多,你记住一句话就行——汽轮机这东西,大小不同,类型不同,但原理是一样的,仪表也是一样的。你学会了一台,其他的触类旁通。咱们这台25兆瓦的凝汽式汽轮机,是基础。把它吃透了,以后见到1000兆瓦的电站汽轮机,你也不会慌。”

    接下来几天,老李带着肖枫,一个参数一个参数地讲,跟讲锅炉的时候一样。每讲一个,就让肖枫对照笔记本上的内容,在实物上找到对应的仪表,说出它的位置、作用、量程、报警值、常见故障和处理方法。

    讲转速的时候,老李带他看转速探头。

    “转速探头是磁电式的,装在汽轮机的轴头上。轴上有齿轮,齿轮经过探头的时候,产生一个脉冲。探头每秒钟测到的脉冲数,就是转速。转速探头有三个,三取二——两个信号一致,才认为是真实的转速。如果一个信号跟另外两个不一样,系统会判断它故障,把它剔除。”

    肖枫在笔记本上记:“转速探头——磁电式,三取二,3000转/分正常,3300转/分超速跳机。”

    讲振动的时候,老李带他看振动监测仪的趋势记录。

    “你看这个趋势图,过去一个月的振动值都在40到50之间波动,很平稳。如果哪天突然跳到60,但没有继续上升,可能只是工艺波动。但如果连续几天都在上升,从40到45到50到55,那就是有趋势了,要查原因——可能是转子不平衡、轴承磨损、或者蒸汽温度变化。”

    肖枫问:“转子不平衡怎么办?”

    “停机,找平衡。在转子上加配重,或者在某个位置去掉一点材料,让重心回到轴线上。这个活是大修的时候做的,咱们仪表工不直接干,但要配合——拆装振动探头、记录数据、做动平衡试验。”

    讲轴位移的时候,老李带他看位移探头的安装位置。

    “位移探头安装的时候,要用千分尺或者专用的安装工具,把探头拧到规定的位置。一般是离推力盘1毫米左右。拧到位之后,锁紧螺母,防止松动。你以后换位移探头的时候,一定要注意安装间隙。差一点,测出来的位移就不准。”

    肖枫记下来:“位移探头——安装间隙1.0±0.1mm,用千分尺测量,锁紧螺母,防松动。”

    讲润滑油系统的时候,老李带他看油过滤器的切换操作。

    “油过滤器有两个,一用一备。这个手柄,扳到左边,左边的过滤器工作,右边的备用;扳到右边,右边的工作,左边的备用。切换的时候要快,防止油压波动。你看,现在用的是左边的,压力0.25。如果要换滤芯,先扳到右边,确认压力正常,再换左边的滤芯。”

    老李让肖枫试了一次切换操作。肖枫握住手柄,用力扳到另一边。压力表指针跳了一下,很快恢复稳定。

    “动作还行。下次换滤芯的时候你来做。”

    讲真空度的时候,老李带他看凝汽器。

    凝汽器在汽轮机下方,是一个巨大的方箱子,里面有很多冷却水管。做完功的蒸汽从汽轮机排出来,进入凝汽器,被冷却水冷却,变成水,再送回锅炉。
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