汽轮机及辅助设备（常家芳）汽轮机(一 3) - 图文(6)

来源：网络收集时间：2026-04-03

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都较小，所以，转子的转动惯量就小。在机组甩负荷时，整个汽轮发电机组转子的转速上升较快，比用一般发电机的机组更容易超速。

图1-103 飞锤式危急保安器

1－飞锤外壳（短轴）；2－两半环；3－测整螺母；4－偏心飞锤；5－导向衬套；6－弹簧；7－螺钉；

8－限位衬套；9－塞头；10－特制链；11－特制螺塞；12－链；13－泄油孔门

4.5 汽轮机的保护装置 4.5.1 作用和组成

为了确保设备和运行人员的安全，除了要求调节系统十分可靠外，还设置了必要的保护装置。运行中，当调节系统发生故障或设备发生事故时，保护装置能及时动作，迅速地关闭自动主汽阀，切断汽轮机的进汽而紧急停机，以避免扩大事故或损坏设备。对于不同的功率、不同型式的汽轮机，所设置的保护装置也不

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完全相同。按照《电力工业技术管理法规》的要求，汽轮机应设置以下自动保护装置：超速保护装置、串轴保护装置、低油压保护装置以及低真空保护装置。

下面将对这些保护装置分别进行介绍。 4.5.2 超速保护装置

汽轮机调节系统工作失灵，可能使汽轮机的转速急剧升高，转子零件的应力将达到不允许的程度，从而发生损坏设备的严重事故。为此，汽轮机必须设有超速保护装置。其作用是，当机组转速达到额定转速的1.10—1.12倍时，超速保护装置就动作，使自动主汽阀和调节阀迅速关闭而停机。超速保护装置由危急保安器和危急遮断油门两部分组成。 4.5.2.1 危急保安器

危急保安器主要有飞锤式和飞环式两种型式，它们的基本工作原理相同。

(1) 飞锤式危急保安器的结构图1-103为飞锤式危急保安器结构图。它由飞锤外壳（短轴）1、偏心飞锤4、导向衬套5、弹簧6和调整螺母3等主要部件组成，并安装在汽轮机主轴前端的纵向孔内。飞锤的重心与汽轮机主轴的几何中心之间有一定的偏心距，在导向衬套孔内装入弹簧，并用调整螺母把弹簧压紧在飞锤上。弹簧的预紧力可以用调整螺母进行调整。

(2) 飞锤式危急保安器的动作原

理汽轮机转动时，飞锤受到两个作用力，一个是飞锤自身产生的离心力力图使自己向外飞出；另一个是弹簧变形所产生的作用力，它要阻止飞锤飞出。在正常情况下，弹簧力大于离心力，飞锤不动。在汽轮机的转速超过规定的最大转速时，

图1-104 飞环式危急保安器

1－飞环；2－调整螺帽；3－主轴；4－弹簧；5－

螺钉；6－圆柱销；7－螺钉；8－油孔；9－泄油孔；

10－套筒

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飞锤的离心力增加到大于弹簧的压紧力，于是飞锤就飞出，并撞击由杠杆和锁钩等部件组成的传动机构，泄去调节系统中的安全油，迅速关闭汽轮机的主汽阀和各个调节阀，迫使机组立即停机。

(3) 飞环式危急保安器的结构与动作原理

图1-104为飞环式危急保安器的结构图。它由飞环1、调整螺帽2、弹簧4等主要部件组成。其工作原理与飞锤式完全相同，只是用一个套在主轴上、具有偏心重量的飞环代替了偏心飞锤。调整螺帽用来调整弹簧的预压缩量，以改变危急保安器的动作转速。

为了提高保护装置的可靠性，每台机组设置了两个危急保安器。 4.5.2.2 危急遮断油门

危急遮断油门是接受危急保安器的动作，使自动主汽阀和调节阀关闭的机构。它与危急保安器共同组成超速停机的保护装置。

(1) 危急遮断油门的结构

危急遮断油门的结构型式很多。图1-105所示为上海汽轮机厂采用的危急遮断油门结构图。它主要由活塞1、拉钩2、压弹簧4和扭弹簧5等组成。

(2) 危急遮断油门的工作原理正常运行时，活塞被拉钩顶住，处于图示的位置。此时，二次油和安全油均不与回油管路相通，二次油和安全油的油压保持正常值。当危急保安器动作，撞击子飞出，打

图1-105 上海汽轮机厂危急遮断油门

1－活塞；2－拉钩；3－导销；4－压弹簧；

5－扭弹簧

在拉钩上时，拉钩沿逆时针方向旋转而脱钩，活塞1在弹簧4的作用下，向上移动到上限位置，安全油与下部回油孔相通，二次油与C室排油孔相通，使自动主汽阀和调节阀关闭停机。如果，需要重新启动时，可操作复位装置，使复位高压

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油进入A室，将活塞压下，拉钩2受扭弹簧5的作用，沿顺时针方向旋转，重新顶住活塞，然后断开复位高压油，危急遮断油门便处于工作位置。 4.5.3 串轴保护装置

4.5.3.1 串轴保护装置的作用

汽轮机运行时，动叶与喷管之间要保持一定的轴向间隙。为了防止动、静部件之间的碰擦，汽轮机主轴上都有推力轴承，用它来保持动、静部分之间的间隙。但是，当轴向推力很大时，就很容易使轴向间隙消失，而发生动、静摩擦，导致部件的严重损坏。为此，汽轮机通常都装有串轴保护装置。

串轴保护装置的作用：当轴向位移增加时，首先发出报警。如果运行人员不能及时消除过量位移而继续增大到某一极限值时，串轴保护装置就动作，关闭自动主汽阀和调节阀，迫使汽轮机组停止运行。

图1-106 电磁式轴向位移发信器

(a)原理图；(b)外形图

1－初级绕组；2－次级绕组；3－山形铁心；4－主轴；5－凸肩；6－调节螺栓；7－支架；8－刻度盘

4.5.3.2 串轴保护装置的结构与工作原理

轴向位移保护装置主要有两种型式：液压式和电磁式。前者常用于中、小型

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汽轮机上，后者则大多用于大功率汽轮机。这里仅介绍电磁式串轴保护装置。电磁式串轴保护装置由轴向位移发信器和磁力断路油门两部分组成。 (1) 轴向位移发信器

图1-106（a）为轴向位移发信器原理图，它由山形铁心3和绕组组成。在铁心中间导磁柱上绕有初级绕组1，通以交流激磁电流。而在铁心两侧的导磁柱上绕有大小相等但磁通方向相反的两个串联的绕组2。当汽轮机轴上的凸肩处于正常位置时，两侧绕组所感应的电势大小相等、方向相反，即绕组2两端的电位差为零。当汽轮机转子发生轴向位移时，铁心一侧的间隙减小，磁通增大，所感应的电势增大；而另一侧则相反，感应的电势相应减小。于是，就从次级绕组输出一个电压，该电压的大小，反映了轴向位移的大小。因此，这个电压可用作轴向位移保护动作的控制信号。当轴向位移达到危险值时，电压也达到一定数值，可通过控制回路使磁力断路油门动作，关闭主汽阀和调节阀。

图1-106（b）为电磁式轴向位移发信器外形图，铁心与转子凸肩的间隙a、b可由伸出轴承箱外壳的调节螺栓6进行调整。目前，这种结构应用得较为广泛。

4.5.4 低油压保护装置

润滑油油压过低将使汽轮机轴承不能正常工作，情况严重时，不但会损坏轴瓦，而且还会造成动、静部件摩擦等恶性事故。因此，润滑系统中都设有低油压保护装置。

4.5.4.1 低油压保护装置的作用

(1) 当润滑油低于正常要求的数值时，首先发出报警信号，提醒运行人员注意，并及时采取措施。

(2) 当油压继 …… 此处隐藏：1031字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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