汽輪機(jī)本體結(jié)構(gòu)介紹

1、汽輪機(jī)本體結(jié)構(gòu)介紹第一部分常規(guī)汽輪機(jī)本體結(jié)構(gòu)介紹一汽輪機(jī)主要構(gòu)成汽輪機(jī)本體,汽輪機(jī)輔機(jī)系統(tǒng),汽輪機(jī)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。1 汽輪機(jī)本體主要由轉(zhuǎn)子、靜子、軸承及軸承箱、盤車裝置四大部分構(gòu)成。1.1轉(zhuǎn)子:汽輪機(jī)通流中的轉(zhuǎn)動部分,是汽輪機(jī)作功的關(guān)鍵部件,由主軸,葉輪,葉片,聯(lián)軸器等主要零部件組成。1.2靜子: 汽輪機(jī)通流中的靜止部分及汽輪機(jī)的外殼部分,由汽缸、隔板及隔板套、進(jìn)汽部分、排汽部分、端汽封等主要零部件組成。1.3軸承及軸承箱:支持軸承用來承受轉(zhuǎn)子的重量并保持轉(zhuǎn)子的徑向位置,推力軸承用來固定轉(zhuǎn)子的軸向位置,軸承箱用來安裝軸承和軸承座。1.4盤車裝置:在進(jìn)汽沖轉(zhuǎn)前及停汽停機(jī)后使汽輪機(jī)繼續(xù)保持低速旋轉(zhuǎn)的

2、裝置,由電動機(jī)、減速器、離合器、操縱機(jī)構(gòu)構(gòu)成。2 汽輪機(jī)輔機(jī)系統(tǒng)主要由油系統(tǒng)、汽封系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)、凝汽系統(tǒng)、抽氣系統(tǒng)組成。2.1 油系統(tǒng):主要用于向汽輪機(jī)各軸承和盤車裝置提供潤滑油,向轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器提供冷卻油,向調(diào)節(jié)保安部套提供壓力油和安全油,向發(fā)電機(jī)密封系統(tǒng)提供密封油,向主軸頂軸裝置提供頂軸油;主要由潤滑油系統(tǒng),頂軸油系統(tǒng),油處理系統(tǒng)組成。2.2 汽封系統(tǒng):防止高中壓缸內(nèi)蒸汽向外泄漏進(jìn)入汽機(jī)房和竄入軸承箱,防止空氣漏入低壓缸內(nèi)影響機(jī)組真空度,回收高壓及中壓主汽閥及調(diào)節(jié)閥的閥桿漏汽;一般由汽源、調(diào)節(jié)閥站及其控制裝置、減溫裝置、抽氣裝置、安全閥組成。2.3疏水系統(tǒng):確保在機(jī)組啟動、停機(jī)、升負(fù)荷、降負(fù)

3、荷運行,蒸汽參數(shù)大幅度波動或在異常情況下將汽輪機(jī)本體及其本體閥門以及與汽缸連接的各管道內(nèi)的凝結(jié)水排泄出去,從而防止汽輪機(jī)進(jìn)水造成汽缸變形、轉(zhuǎn)子彎曲、動靜碰磨,甚至引起葉片斷裂。典型的疏水系統(tǒng)由疏水分管、母管、自動疏水閥、疏水孔板、疏水?dāng)U容器、排汽管以及各種消能裝置和擋水板組成。2.4凝汽系統(tǒng):保證汽輪機(jī)排汽在凝汽器中不斷凝結(jié),并使凝汽器達(dá)到所要求的真空值;是凝結(jié)水和補(bǔ)給水去除氧器之前的先期除氧設(shè)備;接受機(jī)組啟停和正常運行中的疏水;接受機(jī)組啟停和甩負(fù)荷過程中的旁路排汽。2.5抽氣系統(tǒng):在汽輪機(jī)啟動時建立真空以及在運行中抽除從真空系統(tǒng)不嚴(yán)密處漏入的空氣和未領(lǐng)結(jié)蒸汽。3 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)主要由汽輪

4、機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)、安全監(jiān)視裝置。3.1調(diào)節(jié)系統(tǒng)TCS:按照一定的方式,通過控制調(diào)節(jié)汽閥開度的方法來控制機(jī)組的轉(zhuǎn)速及負(fù)荷,以滿足汽輪發(fā)電機(jī)組在各種不同工況下可靠運行的要求。由敏感元件、放大部件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三大部分組成。3.2保安系統(tǒng)TPS:通過測量、判斷、中間轉(zhuǎn)換放大和執(zhí)行機(jī)構(gòu)對汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行開環(huán)控制,確保機(jī)組安全。當(dāng)出現(xiàn)危及機(jī)組安全運行的狀況時,如轉(zhuǎn)速飛升、潤滑油壓過低、凝汽器真空過低等,保安系統(tǒng)能夠迅速遮斷機(jī)組進(jìn)汽,從而保護(hù)機(jī)組主要設(shè)備的安全。3.3安全監(jiān)視裝置TSI:連續(xù)監(jiān)測汽輪機(jī)運行時軸系的各種重要參數(shù),如轉(zhuǎn)速、偏心、軸振、蓋振、軸位移、脹差、熱膨脹等,保證機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)、可靠地運行

5、。二汽輪機(jī)本體結(jié)構(gòu)介紹介紹的主要內(nèi)容:1轉(zhuǎn)子;2 葉片;3 汽缸;4 隔板和隔板套;5汽封和軸封系統(tǒng);6 本體閥門和管;7 軸系及支撐系統(tǒng);8 基礎(chǔ)及滑銷系統(tǒng);9 盤車裝置。介紹的主要機(jī)型:300 MW系列和135MW系列。我廠設(shè)計制造的常規(guī)汽輪機(jī)主要類型有:135MW系列,200 MW系列,300 MW 系列,600 MW系列,1000 MW系列。其中300 MW系列機(jī)組是我廠自行研制的亞臨界機(jī)組,將作為汽輪機(jī)本體結(jié)構(gòu)介紹的主要機(jī)型;而135MW系列機(jī)組是我廠在改造上汽125MW機(jī)組的基礎(chǔ)研發(fā)出來的超高壓機(jī)組,與M701F聯(lián)合循環(huán)中的汽輪機(jī)最接近,將作為聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)介紹時的比較機(jī)型。1 汽

6、輪機(jī)轉(zhuǎn)子1.1作用:固定動葉和傳遞扭矩。蒸汽在汽輪機(jī)動葉中實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化,推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),并帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生出電力。1.2工作條件:高溫、高壓和高轉(zhuǎn)速,承受巨大的離心力和熱應(yīng)力。1.3設(shè)計要求:由于轉(zhuǎn)子的工作條件十分惡劣,因此轉(zhuǎn)子的設(shè)計和制造要求非常嚴(yán)格:在工作溫度下具有足夠的強(qiáng)度和剛度;能承受發(fā)電機(jī)出線端短路時所產(chǎn)生的最大扭矩瞬時作用于轉(zhuǎn)子上;能在低于110%額定轉(zhuǎn)速下的任何轉(zhuǎn)速下運行;并能承受120%額定轉(zhuǎn)速瞬時超速條件下產(chǎn)生的應(yīng)力。1.4組成:由主軸,葉輪,動葉片,聯(lián)軸器組成。主軸:最終由它輸出機(jī)械能;葉輪:采用過盈配合套裝在主軸上,也可以在整鍛軸上直接加工出來。每一通流級都有相

7、應(yīng)的一個葉輪;葉片:是汽輪機(jī)作功的唯一零件;聯(lián)軸器:將汽輪機(jī)各轉(zhuǎn)子聯(lián)接起來。1.5結(jié)構(gòu)形式:整鍛、套裝、焊接整鍛:避免與主軸在高溫下松動,結(jié)構(gòu)緊湊,剛性好,啟動適應(yīng)性好;但是制造成本高,鍛造及加工要求高,生產(chǎn)及采購周期長。主要適用于大型機(jī)組。我廠目前常規(guī)汽輪機(jī)組高中壓和低壓轉(zhuǎn)子均采用整鍛轉(zhuǎn)子。套裝:可以分散加工,工藝簡單,制造周期短,鍛件質(zhì)量易保證,出現(xiàn)材質(zhì)問題和加工錯誤時不會影響整個轉(zhuǎn)子;但是輪孔應(yīng)力大,剛性差,啟動適應(yīng)性差,高溫時主軸和葉輪配合面易松動。主要用于工作溫度在400以下的中小機(jī)組,如我廠的50MW、35MW 機(jī)組采用整鍛套裝組合轉(zhuǎn)子。焊接:常用在低壓轉(zhuǎn)子和壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子上,國內(nèi)采用

8、較少。對材料的焊接性和工藝性要求較高,焊接工藝復(fù)雜,制造周期長。但是由于受到整鍛轉(zhuǎn)子采購周期太長的制約,現(xiàn)在包括我廠再內(nèi)的一些大廠已經(jīng)開始研究焊接轉(zhuǎn)子。1.6葉輪:一般由輪緣、輪轂和輪面三部分組成。輪緣:葉片聯(lián)結(jié)的部分,形狀和尺寸取決于葉根的形狀;輪面:等截面和錐形兩種。1.7聯(lián)軸器:通常有三種型式,剛性,半撓性,撓性。剛性:廣泛用于大型機(jī)組中,如我廠300MW和600MW機(jī)組;半撓性:在特殊情況下使用,如背壓較高的情況下,為了防止背壓偏高引起低壓部分標(biāo)高變化影響高中壓部分軸系標(biāo)高。如我廠135MW機(jī)組;撓性:只在特殊用途的汽輪機(jī)和其它特殊設(shè)備中使用,如我廠主油泵和主軸間聯(lián)軸器。1.8臨界轉(zhuǎn)速

9、及振動:臨界轉(zhuǎn)速:汽輪機(jī)啟動升速過程中,在某個特定轉(zhuǎn)速下,轉(zhuǎn)子的振動幅值會急劇加大,這個特定的轉(zhuǎn)速就是臨界轉(zhuǎn)速。主要取決于轉(zhuǎn)子本身結(jié)構(gòu)、材料和支撐剛度。對于多轉(zhuǎn)子組成的軸系,單個轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速組成軸系的臨界轉(zhuǎn)速。由于連接為軸系后,剛度有所變化,所以軸系的臨界轉(zhuǎn)速與單個轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速有所差異。在初次試運時,應(yīng)確定實際的臨界轉(zhuǎn)速,以此作為機(jī)組的臨界轉(zhuǎn)速。振動:轉(zhuǎn)子的質(zhì)量中心和幾何中心之間總存在一定的偏差,這個差距稱為偏心距,由此偏心距引起的離心力和轉(zhuǎn)速平方成正比,它導(dǎo)致轉(zhuǎn)子在原有靜撓度的基礎(chǔ)上產(chǎn)生新的附加彎曲,即產(chǎn)生動撓度。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時,不平衡力引起的動撓度,必然會使轉(zhuǎn)子和軸承作周期性變化的振動。、

10、引起機(jī)組振動的原因很復(fù)雜,可能是轉(zhuǎn)子不平衡造成,也可能是油膜振蕩、軸承工作不良、支撐部分連接動剛度不足、中心不正、滑銷系統(tǒng)卡澀、動靜部件碰磨大軸彎曲等因數(shù)造成。要消除振動,首先要保證轉(zhuǎn)子的不平衡量在要求的范圍內(nèi)。1.9動平衡:由于轉(zhuǎn)子的不平衡量產(chǎn)生的激振力是引發(fā)轉(zhuǎn)子振動的激振力,所以在制造廠必須對轉(zhuǎn)子進(jìn)行動平衡。我廠大型機(jī)組出廠前首先作450轉(zhuǎn)/分低速動平衡,然后作3000轉(zhuǎn)/分高速動平衡。1.10 常見故障和對策:常見故障:大軸彎曲、輪緣裂紋、推力盤和聯(lián)軸器等部件瓢偏或同心度不合格、動平衡質(zhì)量不良。大軸彎曲事故的防止:彎曲分為熱彈性彎曲和永久彎曲。熱彈性彎曲是由于轉(zhuǎn)子內(nèi)部溫度不均勻造成,可通

11、過長時間盤車恢復(fù)到正常狀態(tài)。永久彎曲是由于轉(zhuǎn)子局部過熱引起了金屬的屈服,長時間盤車消除不了這鐘彎曲,必須通過直軸。引起永久彎曲最常見的原因是動靜部件間局部碰磨和汽水系統(tǒng)泄露導(dǎo)致汽缸進(jìn)水。1.11 135MW機(jī)組高中壓轉(zhuǎn)子和低壓轉(zhuǎn)子:高中壓轉(zhuǎn)子采用整鍛結(jié)構(gòu),材料30Cr1Mo1V,轉(zhuǎn)子總長5940(不含主油泵軸及危急遮斷器,總重量14.9t(包括葉片。高壓部分包括調(diào)節(jié)級在內(nèi)共9級葉輪,高壓各級為等厚截面葉輪,倒T型葉根槽。中壓各級也為等厚截面葉輪,17級為倒T型葉根槽,第810級為雙倒T型葉根槽。高壓29級葉輪在700節(jié)圓上均設(shè)有7個50平衡孔,中壓110級葉輪在800節(jié)圓上均設(shè)有7個50的平衡

12、孔,以減少葉輪兩側(cè)壓力引起的轉(zhuǎn)子軸向推力。葉輪間的隔板汽封和軸端汽封,都采用尖齒式結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子兩端和轉(zhuǎn)子中間段(即高壓第9級、中壓第10級和調(diào)節(jié)級葉輪處外側(cè)端面上有裝平衡塊的燕尾槽,供做動平衡用。轉(zhuǎn)子前軸頸為300,主油泵軸通過聯(lián)接螺栓裝在軸頸端面上,在主油泵軸的前端裝有危急遮斷器,聯(lián)接形式見圖3-3-1。轉(zhuǎn)子后端軸頸為400,推力盤厚度50mm,與低壓轉(zhuǎn)子用剛性聯(lián)軸器聯(lián)接。聯(lián)軸器用16個特制螺栓與低壓轉(zhuǎn)子連接,螺栓的裝配和預(yù)緊力(伸長量要求見轉(zhuǎn)子總圖的有關(guān)規(guī)定。高壓第9級和中壓第10級葉輪處有平衡螺塞孔,供電廠不開缸作軸系動平衡用。正常運行時,高壓和中壓進(jìn)汽部分是工作溫度最高的區(qū)域,當(dāng)啟動升速

13、率或負(fù)荷變動率較大時,蒸汽溫度變化較快,將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力過大,損耗轉(zhuǎn)子使用壽命。因此啟動升速和變負(fù)荷時,要按照啟動運行說明書所推薦的升速率和變負(fù)荷率進(jìn)行操作。尤其要注意熱態(tài)啟動時主蒸汽和再熱蒸汽的溫度要與調(diào)節(jié)級葉輪和中壓進(jìn)汽部分的溫度相匹配,以免汽缸轉(zhuǎn)子溫度驟變。具體要求見啟動運行說明書。轉(zhuǎn)子材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度為121,因此,冷態(tài)啟動時要充分暖機(jī),在升速到額定轉(zhuǎn)速之前,轉(zhuǎn)子中心部位必須加熱到121以上。低壓轉(zhuǎn)子采用整鍛轉(zhuǎn)子,材料為30Cr2Ni4MoV,總長度4820mm,總重量(包括葉片重量24t。低壓正反向共12級葉輪,13級為雙倒T型葉根,4、5級為菌型葉根。末級為五叉型葉根。轉(zhuǎn)子后軸頸

14、為400,與高中壓轉(zhuǎn)子采用剛性聯(lián)軸器聯(lián)接,三支點支撐。與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用半撓性聯(lián)軸器聯(lián)接。聯(lián)軸器上各均布有16個特制螺栓分別與高中壓轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子聯(lián)接,螺栓的安裝及預(yù)緊力(伸長值要求見低壓轉(zhuǎn)子總圖中的有關(guān)規(guī)定。13級葉輪中部均設(shè)有均布的7個50的平衡孔,正反向末級葉輪外側(cè)和正反向第1級葉輪之間均有平衡槽,供制造廠動平衡時用。正反向末級葉輪外側(cè)有平衡螺塞孔,供電廠不開缸作軸系動平衡用。2葉片2.1 作用和工作條件:動葉片是汽輪機(jī)關(guān)鍵部件之一,是汽輪機(jī)中將動能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的唯一零件。工作時承受沖擊力、反擊力、離心應(yīng)力和高速旋轉(zhuǎn)汽流產(chǎn)生的動應(yīng)力、過熱蒸汽強(qiáng)烈的磨蝕、濕蒸汽沖蝕、受到各種激振力作用而導(dǎo)

15、致震動。2.2 設(shè)計要求:必須設(shè)計為能量轉(zhuǎn)換高效率;必須確保在超速試驗, 48.5-51.0赫茲工作條件及其它負(fù)荷下葉片不會由于振動而受到損壞;末級葉片必須進(jìn)行防水蝕保護(hù);葉片在7倍轉(zhuǎn)速下不會產(chǎn)生共振。2.3 結(jié)構(gòu):一般可分為葉頂,工作部分,葉根三部分。工作部分的橫截面形狀稱為葉型,其周線稱為型線。葉型:汽流在葉片中的損失與葉片型線設(shè)計有很大關(guān)系。我國早期采用原蘇聯(lián)引進(jìn)的葉型,近期應(yīng)用國內(nèi)開發(fā)的紅旗和日立葉型,同時我廠開發(fā)出了性能較好的三維彎曲葉型。根據(jù)葉型高度方向截面形狀,可將葉片分為等截面、變截面、彎扭葉片。葉頂:固定圍帶用。有凸鉚釘頭、沉頭鉚釘、自帶冠結(jié)構(gòu)、自由葉片。葉根:根據(jù)葉片長短即

16、離心力的大小來選擇葉根的結(jié)構(gòu)形式,有T型葉根、雙T型葉根、菌型葉根、叉型葉根,縱樹型葉根。2.4 葉片振動和調(diào)頻:葉片振動是葉片損壞的主要原因,而葉片事故占汽輪機(jī)事故的25%40%。當(dāng)有周期性的外部激振力作用于葉片時,就會發(fā)生強(qiáng)迫振動。當(dāng)周期性激振力等于葉片固有頻率時,或者后者為前者倍數(shù)時,就會發(fā)生共振。共振是葉片損壞的主要原因。為了保證葉片安全,就必須使葉片固有頻率避開激振力頻率。共振倍率K=f/n,共振倍率越小,作用力越大,則葉片中振動應(yīng)力越大。當(dāng)倍率>6時,葉片不需要調(diào)頻;當(dāng)倍率6時,如果葉片不能避開規(guī)定的共振安全率范圍(K=2,3,4,5,6時,安全避開率分別為15%,8%,6%

17、,5%,4%;,就必須對葉片調(diào)頻以改變?nèi)~片的固有頻率。 2.5 135MW機(jī)組動葉片:動葉片設(shè)計中采用了一系列新技術(shù)和新的設(shè)計思想,使氣動、振動和強(qiáng)度方面的水平有較大的提高。動葉片全部采用圍帶汽封,其中調(diào)節(jié)級采用沉頭鉚接圍帶,高壓第29級、中壓第15級采用自帶冠+阻尼片聯(lián)接結(jié)構(gòu),中壓610級、低壓15級采用自帶冠圓銷阻尼,低壓末級660葉片采用減振性能良好的拱型圍帶加穿一道整圈松拉筋結(jié)構(gòu)型式被證明是一只安全、可靠、高效的末級動葉片。中、低壓動葉圍帶為斜圍帶,構(gòu)成光滑子午面流道。由于高、中、低壓動葉采用自帶冠后,葉頂汽封齒可采用多齒汽封,大大減少了漏汽量。調(diào)節(jié)級采用高效平衡動葉葉型,高壓29級、

18、中壓110級采用平衡扭曲動葉葉型,低壓15級采用高效扭曲動葉葉型,低壓末級660動葉采用高效的851葉型作為母型,應(yīng)用三元流動設(shè)計方法和可控渦流型優(yōu)化等先進(jìn)設(shè)計技術(shù)設(shè)計的安全可靠的末級葉片。為防止水蝕,低壓末級動葉片頂部采用等離子淬火技術(shù),增加葉片抗水蝕能力。3汽缸3.1 作用和工作條件:汽缸是汽輪機(jī)的主要靜子部件,它把通流部分和大氣隔離開,使得蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程得以實現(xiàn)。為此汽缸要承受眾多的負(fù)荷:承受其它靜子部件的靜負(fù)荷和轉(zhuǎn)動部件運轉(zhuǎn)時的交變動負(fù)荷;承受蒸汽高速流動時產(chǎn)生的軸向力和反作用力;機(jī)組熱脹冷縮時由于克服摩擦阻力而產(chǎn)生的巨大作用力;承受由于溫差或結(jié)構(gòu)原因產(chǎn)生的熱應(yīng)力;承受外部

19、管道對其的作用力。3.2 汽缸的一般構(gòu)成:汽缸體、法蘭、螺栓、滑銷系統(tǒng)及加熱裝置構(gòu)成。3.3 高中壓合缸和高中壓分缸:合缸的優(yōu)缺點:可以平衡軸向推力,降低軸承工作溫度,結(jié)構(gòu)緊湊,機(jī)組總長度縮短;但是尺寸較大,會受到鑄造能力和加工設(shè)備限制,相對膨脹復(fù)雜,同時給轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速設(shè)計帶來一定困難。3.4 雙層缸結(jié)構(gòu)和夾層加熱:3.5 高壓內(nèi)外缸結(jié)構(gòu):高中壓外缸內(nèi)裝有高壓內(nèi)缸、噴嘴室、隔板套、隔板、汽封等高中壓部分靜子部件,與轉(zhuǎn)子一起構(gòu)成了汽輪機(jī)的高中壓通流部分。外缸材料為高溫性能較好的ZG15Cr2Mo1鑄件。外缸重量33t(不包括螺栓等附件,允許工作溫度不大于566。外缸由下缸中分面伸出的前后左右4個

20、元寶形貓爪搭在前軸承箱和中低壓軸承箱的水平中分面上,稱為下貓爪中分面支承結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)有下列優(yōu)點:a 動靜間隙不受靜子溫度變化的影響;b 汽缸中分面聯(lián)接螺栓受力狀態(tài)和汽缸密封性好。 高壓內(nèi)缸裝有噴嘴組、高壓27級隔板,1#隔板套內(nèi)缸材料為ZG15Cr2Mo1,允許工作溫度不大于566。 3.7 低壓汽缸結(jié)構(gòu):由于進(jìn)汽參數(shù)低,容積流量大,于是低壓缸容積都很大,大多采用焊接結(jié)構(gòu)。而且大多數(shù)低壓軸承箱都設(shè)計在低壓外缸上,所以低壓缸的剛性和變形是設(shè)計時首先要考慮的問題。3.8 汽缸常見缺陷:法蘭結(jié)合面漏汽、汽缸變形、汽缸裂紋。法蘭結(jié)合面漏汽:汽缸變形產(chǎn)生張口,中分面密封涂料質(zhì)量不佳,螺栓緊力不夠,基礎(chǔ)

21、下沉;汽缸變形:形狀復(fù)雜,截面厚薄不均,內(nèi)外壁溫差、上下半溫差、局部區(qū)域溫差過大、熱應(yīng)力過大;汽缸裂紋:除本身材質(zhì)缺陷外,熱應(yīng)力是產(chǎn)生裂紋的主要原因。4 隔板和隔板套4.1作用和工作條件:噴嘴組和隔板是完成蒸汽熱能向動能轉(zhuǎn)換的部套,具有工作溫度高,前后壓差大,與轉(zhuǎn)子間隙小的特點。4.2設(shè)計要求:在設(shè)計時應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、溫度效應(yīng)、工作條件以及良好的工藝性,使其具有良好的安全可靠性。4.3隔板結(jié)構(gòu):焊接隔板和鑄鐵隔板兩種,鑄鐵隔板主要用于250以下范圍。焊接隔板主要由隔板外環(huán)、徑向汽封體、內(nèi)外圍帶、導(dǎo)葉片和板體組成。4.4噴嘴組:噴嘴組分為4組,分別裝于4個獨立的噴嘴室,噴嘴組兩端用密封鍵密封

22、,其中一端用定位銷固定在噴嘴組上,另一端可以自由膨脹。在噴嘴組各弧段間留有膨脹間隙。4.5 135MW機(jī)組隔板:本機(jī)高壓部分共9級,第27級隔板裝在高壓內(nèi)缸里,第89級隔板裝在1#隔板套內(nèi),中壓部分共10級,中壓第13級隔板裝在2#隔板套內(nèi),第4 6級隔板裝在3#隔板套內(nèi),第7、8級隔板裝在4#隔板套內(nèi),第9、10級隔板裝在5#隔板套內(nèi)。高、中、低壓隔板都采用焊接結(jié)構(gòu)。高壓隔板全部采用厚圍帶焊接方式,中壓110級隔板采用自帶冠導(dǎo)葉焊接方式。高壓29級采用分流葉柵,中壓各 低壓部分正反向共12副隔板。第14級采用自帶冠靜葉焊接結(jié)構(gòu),末級、次末級采用直焊式結(jié)構(gòu)。第14級為彎曲葉片,第5、6級為彎扭

23、葉片。靜葉出汽邊修薄到0.38mm。徑向汽封片材料為鐵素體鑲片式汽封,隔板汽封、端部汽封采用尖齒銅汽封,汽封圈背部裝有圓柱螺旋彈簧。所有低壓隔板板體材料為ZG230-450,導(dǎo)葉材料1Cr13。4.6 隔板支撐方式:懸掛銷結(jié)構(gòu)4.7 隔板套:通常根據(jù)回?zé)岢槠c的位置來設(shè)置隔板套,可以簡化汽缸的設(shè)計和加工。5本體閥門和管道高壓主汽閥,高壓調(diào)節(jié)閥,中壓聯(lián)合汽閥,高排與抽汽逆止閥。5.1高壓主汽閥:是主蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)的總閥門,是保證汽輪機(jī)啟停和運行的關(guān)鍵部件,通常是一個兩位閥,其主要功能是在危急情況下能夠迅速關(guān)閉。5.2 高壓調(diào)節(jié)閥:用來調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的進(jìn)汽量,以控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率,也可以用來調(diào)整并

24、列運行機(jī)組的負(fù)荷分配。5.3中壓聯(lián)合汽閥:對于中間再熱機(jī)組,再熱蒸汽進(jìn)入中壓缸前,應(yīng)經(jīng)過再熱主汽閥和調(diào)節(jié)閥,起到控制和保護(hù)作用。再熱調(diào)節(jié)閥一般只在30%負(fù)荷范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié),大于30%負(fù)荷調(diào)節(jié)閥全開。再熱主汽閥和調(diào)節(jié)閥通常合并在一個閥殼里,共用一個閥殼和閥座,稱為“中聯(lián)門”。5.4閥門設(shè)計要求:P108動作靈活,不產(chǎn)生卡涉,閥桿泄露小,密封性好;關(guān)閉時間要小:中小機(jī)組小于0.5S,大機(jī)小于0.2S;氣動性能良好,閥門壓力損失小:高壓主汽調(diào)節(jié)閥34%,中壓主汽調(diào)節(jié)閥1.52.5%;高溫高壓下工作,要具有高的工作可靠性和較高的疲勞壽命;布置合理,維修方便;加工工藝性好;操縱機(jī)構(gòu)和油動機(jī)應(yīng)隔熱防火。5

25、.5閥門常見故障:P114閥座上抬和下沉,閥桿斷裂,閥桿卡涉,閥門泄露,壓損大,關(guān)閉速度不夠快等。5.6本體管道:僅限于從主汽閥到調(diào)節(jié)閥及調(diào)節(jié)閥到汽缸這一段。設(shè)計要求:維持最小的壓力損失,應(yīng)力在可以接受的范圍內(nèi),對設(shè)備的推力和力矩在可接受的范圍內(nèi)。設(shè)計時考慮:通流面積,材料,壁厚,撓性。管系在工作時由于熱膨脹受到約束,產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力,同時對連接部套產(chǎn)生推力和力矩。推力和力矩過大,將把汽缸抬起或移位,從而改變了已經(jīng)調(diào)整好的通流間隙。6軸系和支承系統(tǒng)6.1軸系軸系由汽輪機(jī)高中壓轉(zhuǎn)子、低壓轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以及與此相聯(lián)接的主油泵、勵磁機(jī)等組成。機(jī)組運行時,轉(zhuǎn)子在軸承、軸承箱、基架和基礎(chǔ)所組成的支承系

26、統(tǒng)上旋轉(zhuǎn),軸系工作的穩(wěn)定性和可靠性不僅取決于軸系各轉(zhuǎn)子和軸承設(shè)計、制造的固有特性,而且還受安裝質(zhì)量、基礎(chǔ)特性、運行條件、負(fù)荷變化等一系列因素的影響。轉(zhuǎn)子兩端支承在軸承上,在重力作用下中部自然向下彎曲,形成一定撓度。軸系安裝時,使聯(lián)軸器中心對齊,端面平行,整個軸系形成一條圓滑過渡的曲線,以免聯(lián)軸器和軸頸產(chǎn)生額外的撓曲變形,在運行中引起交變應(yīng)力和振動。本機(jī)組安裝時低壓后軸承標(biāo)高及揚度均為零,高中壓轉(zhuǎn)子前端和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子后端向上翹起,各軸頸的標(biāo)高和轉(zhuǎn)角以及聯(lián)軸器張口等還要考慮冷熱態(tài)的差別和凝汽器與低壓外缸連接方式的影響。6.2 軸承的型式與結(jié)構(gòu)本機(jī)組共5個支持軸承,其中汽輪機(jī)3個,發(fā)電機(jī)2個,為了軸系

27、定位和承受轉(zhuǎn)子軸向力,還有1個獨立結(jié)構(gòu)的推力軸承,位于高中壓轉(zhuǎn)子后端。為盡量減小高中壓轉(zhuǎn)子兩端軸承的跨距,本機(jī)組的推力軸承采用了獨立結(jié)構(gòu),帶有球面軸瓦套,并依靠球面的自位能力保證推力瓦塊載荷均勻。工作推力瓦和定位推力瓦各11 塊。分別位于轉(zhuǎn)子推力盤的前后兩側(cè),承受軸向推力,成為軸系的相對死點。機(jī)組正常運行時,軸向推力向后,額定工況時為45.8 kN,最大工況時達(dá)79.4 kN,由位于轉(zhuǎn)子推力盤后端(電機(jī)側(cè)的工作推力瓦承受。特殊情況下可能出現(xiàn)瞬時反推力,由位于轉(zhuǎn)子推力盤前端(機(jī)頭側(cè)的定位推力瓦承受。本機(jī)組的1#4#支持軸承均為帶球面軸瓦套的橢圓軸承。6.3 軸承箱和基架本機(jī)組1#軸承和主油泵以及

28、液壓調(diào)節(jié)保安部套裝在前軸承箱內(nèi),2#軸承和推力軸承裝在中軸承箱內(nèi),3#和4#軸承裝在后軸承箱內(nèi)。后軸承箱內(nèi)容納聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)子齒環(huán),箱蓋上安裝盤車裝置。后軸承箱內(nèi)還裝有低電間聯(lián)軸器罩殼及其噴油冷卻裝置,將低電間聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)子齒環(huán)罩起來,外部噴油冷卻,可以有效地防止齒環(huán)鼓風(fēng)發(fā)熱引起軸承箱溫度升高。所有的軸承箱均采用鑄焊結(jié)構(gòu)。前箱滑塊采用自潤滑滑塊以減小滑動時的磨擦力。前軸承箱座落在前軸承箱基架上,中軸承箱座落在中軸承箱基架上,后軸承箱座落在后軸承箱基架上,低壓缸四周的臺板支承在10個基架上。所有基架均為鑄鐵結(jié)構(gòu)?；苡蓧|鐵和地腳螺栓支承和固定在基礎(chǔ)上,調(diào)好位置和高度后待二次灌漿時固定?；艹袚?dān)著整個機(jī)

29、組的重量,其支承剛性對軸系振動影響很大,一旦形成安裝缺陷難于補(bǔ)救,因此要求安裝時務(wù)必保證質(zhì)量。7盤車裝置盤車裝置是帶動機(jī)組軸系緩慢轉(zhuǎn)動的機(jī)械裝置,作用如下:1 機(jī)組沖轉(zhuǎn)前盤車,使轉(zhuǎn)子連續(xù)轉(zhuǎn)動,避免因閥門漏汽和汽封送汽等因素造成的溫差使轉(zhuǎn)子彎曲。同時檢查轉(zhuǎn)子是否已出現(xiàn)彎曲和動靜部分是否有磨擦現(xiàn)象。2 機(jī)組的停機(jī)后盤車,使轉(zhuǎn)子連續(xù)轉(zhuǎn)動,避免因汽缸自然冷卻造成的上下缸溫差使轉(zhuǎn)子彎曲。3 機(jī)組必須在盤車狀態(tài)下才能沖轉(zhuǎn),否則轉(zhuǎn)子在靜止?fàn)顟B(tài)下因靜磨擦力太大而無法啟動或在靜止?fàn)顟B(tài)下被沖轉(zhuǎn)將導(dǎo)致軸承損傷。4 較長時間的連續(xù)盤車,可以消除轉(zhuǎn)子因機(jī)組長期停運和存放或其它原因引起的非永久性彎曲。5 可以驅(qū)動轉(zhuǎn)子作現(xiàn)

30、場簡易加工。本機(jī)組的盤車裝置安裝在汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)間的后軸承箱蓋上,盤車轉(zhuǎn)速4.5r/min,驅(qū)動電機(jī)功率22kW。采用傳統(tǒng)的蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)和擺動齒輪離合機(jī)構(gòu),具有電液操縱系統(tǒng),可以遠(yuǎn)距離操作,也可以就地操作?？蛇B續(xù)盤車,也可間歇盤車。在汽輪機(jī)停機(jī)過程中的盤車,可以選用自動方式,也可以選用手動方式。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子沖轉(zhuǎn)超過盤車轉(zhuǎn)速時,在超越離合器的作用下,盤車裝置自動脫離嚙合狀態(tài),擺動齒輪回到甩開位置并自鎖。由于采用先投入再啟動盤車電機(jī)的啟動方式,投入時沖擊較小。另外,該盤車裝置驅(qū)動力裕量較大,可以滿足各種情況下的要求。盤車裝置的結(jié)構(gòu)見圖3-12-1和圖3-12-2。技術(shù)參數(shù)和使用要求見盤車裝置使

31、用說明書。機(jī)組啟、停盤車時應(yīng)注意下列事項:a 投入盤車前應(yīng)先投入頂軸油泵,以減小靜磨擦力,利于啟動,保護(hù)軸承。b 停機(jī)后應(yīng)立即投入盤車,連續(xù)盤車到高壓內(nèi)缸下半調(diào)節(jié)級處內(nèi)壁金屬溫度降低到200時,可改用間歇盤車,降到150時才能停止盤車。c 停機(jī)時,必須等轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降到零后,才能投入盤車,否則會損壞盤車裝置和轉(zhuǎn)子齒環(huán)。第二部分聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)本體結(jié)構(gòu)介紹一聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)系統(tǒng)本體結(jié)構(gòu)聯(lián)合循環(huán)具有效率高(單獨GT為32%,再熱汽輪機(jī)36%,聯(lián)合循環(huán)48%,比投資費用低,運行和管理費用低,運行可用率高(燒煤的蒸汽輪機(jī)8085%,燃?xì)饴?lián)合循環(huán)8590%。1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖T0-A4345,本機(jī)組為雙缸雙排汽冷凝

32、式型式,高中壓部分采用合缸結(jié)構(gòu)。因進(jìn)汽參數(shù)較高,為減小汽缸應(yīng)力,增加機(jī)組啟停及變負(fù)荷的靈活性,高壓部分設(shè)計為雙層缸。低壓缸為對稱分流式,也采用雙層缸結(jié)構(gòu)。為簡化汽缸結(jié)構(gòu)和減小熱應(yīng)力,高壓和中壓閥門與汽缸之間都是通過管道聯(lián)接,低壓閥門通過連通管進(jìn)入低壓缸。高壓閥和中壓閥置于高中壓缸兩側(cè)。聯(lián)合循環(huán)機(jī)組總長49.2m,汽輪機(jī)總長15.3m,外形圖見T1-A3940, T1-A3941。高壓通流部分設(shè)計為反向流動,高壓和中壓進(jìn)汽口都布置在高中壓缸中部,是整個機(jī)組工作溫度最高的部位。來自余熱鍋爐過熱器的新蒸汽通過主蒸汽管進(jìn)入高壓主汽調(diào)節(jié)閥,再經(jīng)1根高壓主汽管和裝在高中壓外缸中部的1個高壓進(jìn)汽管從下方向進(jìn)

33、入高壓內(nèi)缸中的蒸汽室,然后進(jìn)入高壓通流部分。蒸汽經(jīng)8個壓力級作功后,由高中壓缸前端下部的1個高壓排汽口排出,經(jīng)1根冷段再熱汽管去鍋爐再熱器。高排蒸汽與中壓蒸汽混合后進(jìn)入鍋爐過熱器形成再熱蒸汽,通過1根熱段再熱汽管進(jìn)入中壓主汽調(diào)節(jié)閥,再經(jīng)1根中壓主汽管從高中編制校對審核標(biāo)審錄入員壓外缸中部下方向進(jìn)入中壓通流部分。中壓部分共有8個壓力級。中壓排汽口進(jìn)入連通管通向低壓缸。低壓部分為對稱分流雙層缸結(jié)構(gòu)。低壓主蒸汽與中壓排汽混合后經(jīng)連通管由低壓缸中部進(jìn)入通流部分,分別向前后兩個方向流動,經(jīng)2×7個壓力級作功后向下排入凝汽器。2 主蒸汽系統(tǒng)圖S1-628163 系統(tǒng)特性A .機(jī)組型號:TC2F-

34、30inch;(TC-Tandem Cylinder表示機(jī)組布置形式為多個汽缸串連成單軸B 機(jī)組型式:高壓中間再熱,單軸,雙缸雙排汽凝汽式汽輪機(jī);C 功率129,400KW,轉(zhuǎn)速3000rpm,旋向為逆時針方向;D 通流級數(shù):HP8+IP8+LP2×7(我廠D135D機(jī)組為HP9(1+8+IP10+LP2×6E 末級葉片長度:30inch即762 mm (D135D機(jī)組為660mm末級動葉片環(huán)形排汽面積2×5.3 (D135D機(jī)組為2×4.144 系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)特點A 無調(diào)節(jié)級,無抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)。(D135D 機(jī)組:2高加+1除氧+4低加(根據(jù)通流面積或部分

35、進(jìn)汽度是否可變可分為調(diào)節(jié)級與壓力級。調(diào)節(jié)級的靜葉分成幾組,中間用隔塊隔開,一組靜葉與一個調(diào)節(jié)閥相通,隨著調(diào)節(jié)閥先后依次開啟時,靜葉相應(yīng)地由少到多地投入,從而使通流面積發(fā)生改變。調(diào)節(jié)級可以看成是調(diào)節(jié)閥的延伸。B 蒸汽循環(huán)系統(tǒng)為三壓有再熱系統(tǒng)。C 蒸汽進(jìn)汽流量逐漸加大,凝汽器排汽流量大D 高中壓轉(zhuǎn)子和低壓轉(zhuǎn)子均采用無中心孔轉(zhuǎn)子。(T0-B7928,T0-B5545;E 高中壓外缸采用非中分面下貓爪支撐(T1-C7829;高中壓隔板為沖動式靜葉圍帶式隔板且上下半不把合。中分面支撐:可以很好地保證熱膨脹時轉(zhuǎn)子與汽缸中心一致,但是汽缸加工和鑄造相當(dāng)困難;非中分面支撐:汽缸加工和鑄造相對簡單,但熱膨脹時轉(zhuǎn)

36、子與汽缸中心不一致,故進(jìn)行通流設(shè)計時應(yīng)考慮。F 低壓外缸采用非落地式軸承和鋼臺板結(jié)構(gòu)(T2-F5666;低壓14級隔板為反動式靜葉圍帶式隔板,57為特殊靜葉直焊式隔板。G 高中壓采用可傾瓦軸承,低壓采用橢圓瓦軸承,推力軸承置于2#,3#軸承之間。5 系統(tǒng)通流特點A 主要通流參數(shù)進(jìn)汽參數(shù):HP進(jìn)汽參數(shù)9.93Mpa.a/538/276,500kg/h;(我廠D135D機(jī)組HP進(jìn)汽參數(shù)為13.24Mpa.a/535/398,900kg/hIP進(jìn)汽參數(shù)3.35Mpa.a/566/306,700kg/h;(D135D機(jī)組IP進(jìn)汽參數(shù)為2.238Mpa.a/535LP進(jìn)汽參數(shù)0.428Mpa.a/248

37、.7/49,600kg/h;排汽參數(shù):HP排汽參數(shù)3.70Mpa.a/398/264,996kg/h;IP排汽參數(shù)0.442Mpa.a/292;LP排汽參數(shù)7.20Kpa.a/排汽相對濕度7.9%/367,800kg/h;(排汽溫度39.9(D135D機(jī)組排汽壓力5.4Kpa.aB 流道形狀:高中壓和低壓均設(shè)計為葉片根徑和葉片中徑逐漸增加的錐筒型。C 通流間隙:軸向間隙:設(shè)計為A值(該級隔板與動葉間隙高壓大(13mm中壓小(7mm, C值(該級隔板與前級動葉間隙高壓小(5mm中壓大(20mm;低壓F值(該級隔板與前級動葉間隙電機(jī)側(cè)大(45mm燃機(jī)側(cè)小(7mm,B值(該級隔板與動葉間隙電機(jī)側(cè)小(

38、7mm燃機(jī)側(cè)大(45mm。徑向間隙:設(shè)計為高中壓下側(cè)約大(1.061.31 mm,左右次之(1.001.25 mm,上側(cè)約小(0.941.19 mm;低壓設(shè)計為上側(cè)大(1.551.8 mm,左右次之(1.301.55 mm,下側(cè)小(1.051.3 mm。D 熱耗低:聯(lián)合循環(huán)6355KJ/KW.h,即1518 Kcal/KW.h(D135D為8198KJ/KW.h,即1958.1 Kcal/KW.h;D600B為1850Kcal/KW.h二聯(lián)合循環(huán)中使用的蒸汽輪機(jī)1 系統(tǒng)設(shè)計要求A 一般不抽汽去加熱給水,于是排向凝汽器的流量比常規(guī)汽輪機(jī)多。常規(guī)汽輪機(jī)排汽流量只有主蒸汽流量的30%左右,聯(lián)合循環(huán)中

39、排汽流量比主蒸汽流量大30%左右。于是要求精心設(shè)計低壓缸和凝汽器,增大通流能力和換熱面積。為了充分利用排氣余熱,應(yīng)盡可能降低HRSG的排氣溫度,目前排氣最低溫度只有8090,與凝結(jié)水溫度相差無幾,故不需要設(shè)置蒸汽加熱器。B 蒸汽輪機(jī)必須適應(yīng)快速啟動的要求,特別是單軸機(jī)組。C 運行方式上一般不采用壓力恒定不變的調(diào)節(jié)方式,而改用滑壓運行的調(diào)節(jié)方式?；瑝哼\行可使汽輪機(jī)多發(fā)出一些附加功率。壓力較低時,HRSG 可以多產(chǎn)生一些主蒸汽。部分負(fù)荷時,能夠使汽輪機(jī)的排氣溫度基本保持不變,使蒸汽的濕度不至于過大。部分負(fù)荷時,隨著燃機(jī)初溫的下降,HRSG中產(chǎn)生的主蒸汽溫度有較大幅度降低。不需要裝調(diào)節(jié)級,有利于提高

40、透平的級效率。2 結(jié)構(gòu)設(shè)計要求結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足高效,快速啟動,蒸汽體積流量大,滑壓運行幾方面特點要求。A 高效:合理選擇蒸汽循環(huán)系統(tǒng)(單壓無再熱,雙壓無再熱,雙壓有再熱,三壓無再熱,三壓有再熱,合理選擇HRSG(是否補(bǔ)燃,循環(huán)方式,設(shè)計參數(shù),合理選擇蒸汽參數(shù)。蒸汽循環(huán)系統(tǒng)方案對于聯(lián)合循環(huán)效率,結(jié)構(gòu)低復(fù)雜程度,投資成本都有明顯影響。單壓系統(tǒng),排汽溫度160200;三壓系統(tǒng),排汽溫度110120。如果燃料中硫含量極低,則可以進(jìn)一步降低到8090。研究表明:當(dāng)由單壓無再熱系統(tǒng)改為三壓有再熱系統(tǒng)時,熱效率可增大3個百分點,功率可增大6個百分點;當(dāng)由單壓無再熱系統(tǒng)改為雙壓無再熱系統(tǒng)時,熱效率可增大1.7個

41、百分點;當(dāng)由雙壓無再熱系統(tǒng)改為三壓無再熱系統(tǒng)時,熱效率只能增大0.6個百分點;當(dāng)由無再熱改為有再熱系統(tǒng)時,熱效率只能增大0.60.7個百分點。在聯(lián)合循環(huán)中主蒸汽壓力一般不是很高,這是由于選擇主蒸汽壓力時需要考慮以下四方面的影響:對聯(lián)合循環(huán)性能的影響;對蒸汽透平效率的影響;對蒸汽透平作功量的影響;對蒸汽排汽濕度的影響。研究表明:隨著主蒸汽壓力的提高,可以提高循環(huán)效率;但是,當(dāng)壓力到8.4Mpa后,效率增加逐漸平緩;當(dāng)壓力到10.4Mpa后,效率會下降。隨著主蒸汽壓力的提高,一方面蒸汽的焓降會增大;另一方面,蒸汽的泄漏損失和濕度都會增加,從而導(dǎo)致循環(huán)效率下降。研究還表明:隨著主蒸汽壓力的降低,蒸汽

42、透平的作功功率會增大,排汽濕度也會減小。故主蒸汽壓力控制在10.4Mpa以下是合適的。B 快速啟停:盡可能加強(qiáng)汽缸的對稱性;設(shè)法加大動靜部件間隙;各級均采用全周進(jìn)汽;高中壓汽缸采用雙殼體結(jié)構(gòu);GE公司建議通流部分用錐形通道；西門子公司建議采用無中心孔整鍛轉(zhuǎn)子。 C 蒸汽體積流量大：由于沒有抽汽，反而要在低壓部位注入大量 二次蒸汽，而常規(guī)機(jī)組有八級抽汽。 三 汽輪機(jī)本體結(jié)構(gòu)介紹 1 高中壓轉(zhuǎn)子(T0-B7928,T0-B5532結(jié)構(gòu) 高中壓轉(zhuǎn)子采用整鍛結(jié)構(gòu)，材料為 30Cr1Mo1V(10325AB,重量為 19.8 噸，長度為 8480 毫米，軸承間距為 5200 毫米，最大直徑 1430 毫

43、米。 高壓部分共 8 級葉輪， 高壓各級為等厚截面葉輪， 倒型葉根槽。 中壓共 8 級葉輪，第 1 級為變截面葉輪，其余各級為等厚截面葉輪， 縱樹型葉根槽。葉輪間的隔板汽封和軸端汽封，都采用尖齒式結(jié)構(gòu)。 轉(zhuǎn)子兩端和轉(zhuǎn)子中間段（即高壓第 8 級、中壓第 8 級和進(jìn)汽中心葉輪 處）外側(cè)端面上有裝平衡螺塞的平衡螺孔，供電廠不開缸作軸系動平 衡用。廠內(nèi)動平衡用去重法。 轉(zhuǎn)子前軸頸為 430，轉(zhuǎn)子后端軸頸為 430，與燃機(jī)轉(zhuǎn)子和低壓 轉(zhuǎn)子用剛性聯(lián)軸器聯(lián)接，聯(lián)軸器用 16 個特制螺栓連接，螺栓的裝配 和預(yù)緊力（伸長量）要求聯(lián)軸器有關(guān)規(guī)定。 正常運行時，高壓和中壓進(jìn)汽部分是工作溫度最高的區(qū)域，當(dāng)啟 動升速率

44、或負(fù)荷變動率較大時，蒸汽溫度變化較快，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子熱應(yīng) 力過大，損耗轉(zhuǎn)子使用壽命。因此啟動升速和變負(fù)荷時，要按照啟 動運行說明書所推薦的升速率和變負(fù)荷率進(jìn)行操作。尤其要注意熱 態(tài)啟動時主蒸汽和再熱蒸汽的溫度要與高壓進(jìn)汽和中壓進(jìn)汽部分的 編制 校對 審核 標(biāo)審 錄入員 3-10-1 溫度相匹配， 以免汽缸轉(zhuǎn)子溫度驟變。 具體要求見 啟動運行說明書 。 轉(zhuǎn)子材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度為 121，因此，冷態(tài)啟動時要充分暖 機(jī)，在升速到額定轉(zhuǎn)速之前，轉(zhuǎn)子中心部位必須加熱到 121以上。 1.1 轉(zhuǎn)子的主要設(shè)計要求 由于轉(zhuǎn)子的工作條件十分惡劣， 因此轉(zhuǎn)子的設(shè)計和制造要求非常 嚴(yán)格。技術(shù)協(xié)議中三菱要求轉(zhuǎn)子采用整鍛無

45、中心孔(整鍛轉(zhuǎn)子可以防 止高溫時葉輪和主軸之間松動， 且結(jié)構(gòu)緊湊， 剛性好， 啟動適應(yīng)性好； 無中心孔轉(zhuǎn)子可減小中心位置的最大應(yīng)力；能承受發(fā)電機(jī)出線端短 路時所產(chǎn)生的最大扭矩瞬時作用于轉(zhuǎn)子上；能在低于 110額定轉(zhuǎn)速 下的任何轉(zhuǎn)速下運行；并能承受 120額定轉(zhuǎn)速瞬時超速條件下產(chǎn)生 的應(yīng)力。 1.2 轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速應(yīng)避開 94115額定轉(zhuǎn)速范圍(汽輪機(jī)啟動 時在轉(zhuǎn)速由盤車轉(zhuǎn)速提升到工作轉(zhuǎn)速的過程中，在某個特定的轉(zhuǎn)速 下，轉(zhuǎn)子的振動幅值會急劇加大，這個特定的轉(zhuǎn)速就是該轉(zhuǎn)子的臨界 轉(zhuǎn)速。根據(jù)振動型式不同，臨界轉(zhuǎn)速可分為一階，二階等。對于由多 轉(zhuǎn)子連接而成的汽輪機(jī)，則由各轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速

46、組成軸系的臨界轉(zhuǎn) 速。，機(jī)組的轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速如下： 序號 轉(zhuǎn)速 階次 編制 1 750 GEN 2 1050 GT 校對 3 1650 HIP 審核 4 1850 LP 5 2100 GEN 6 2500 GT 標(biāo)審 7 3550 HIP 8 3900 LP 錄入員 3-10-1 一階 一階 一階 一階 二階 二階 二階 二階 1.3 轉(zhuǎn)子跳動檢查 為檢查轉(zhuǎn)子各外圓面是否在同一中心線上以及轉(zhuǎn)子重要端面是否垂 直于轉(zhuǎn)子中心線，也為轉(zhuǎn)子動平衡打下良好的基礎(chǔ)，轉(zhuǎn)子加工完畢后 必須檢查跳動。一般是在總裝時軸承安裝好后調(diào)入轉(zhuǎn)子，澆上干凈的 透平油，盤動轉(zhuǎn)子測量。 1.4 轉(zhuǎn)子平衡 (引起機(jī)組振動的原因很復(fù)

47、雜，如轉(zhuǎn)子不平衡，軸承工作不良，支承 部分聯(lián)接剛度不足，滑銷系統(tǒng)卡澀熱脹不暢，動靜部分碰摩造成大軸 彎曲等 由于轉(zhuǎn)子的不平衡量產(chǎn)生的激振力是引發(fā)轉(zhuǎn)子振動的激振 力，要消除振動，首先必需保證轉(zhuǎn)子的不平衡量在要求的范圍內(nèi)。轉(zhuǎn) 子在加工過程中要進(jìn)行很好的靜平衡， 裝上葉片后要進(jìn)行低速動平衡 (450 轉(zhuǎn)/分鐘和高速動平衡(3000 轉(zhuǎn)/分鐘。 編制 校對 審核 標(biāo)審 錄入員 3-10-1 2.3 高壓內(nèi)缸結(jié)構(gòu)及裝配(T2-C5325,T2-C0004 高壓內(nèi)缸裝有高壓 18 級隔板，內(nèi)缸材料為 ZG15Cr2Mo1，允 許工作溫度不大于 566。結(jié)構(gòu)非常緊湊；支撐結(jié)構(gòu)為懸掛銷；定位 采用徑向銷結(jié)構(gòu)。

48、 內(nèi)缸軸向定位死點位于高壓進(jìn)汽口之前，內(nèi)缸此處有一定位環(huán)， 其外緣與外缸上相應(yīng)位置的凸緣配合，確定內(nèi)外缸軸向位置，構(gòu)成內(nèi) 缸相對于外缸的軸向膨脹死點。 內(nèi)缸外壁高壓第 4 級處設(shè)置有隔熱環(huán) 將內(nèi)外缸夾層空間分成 2 個區(qū)域，如此可以降低內(nèi)缸內(nèi)外壁溫差，提 高外缸溫度。內(nèi)缸通過左右懸掛銷搭在外缸上，配準(zhǔn)懸掛銷下面墊片 可以調(diào)整內(nèi)缸中心高度， 上面墊片的配準(zhǔn)是為了配準(zhǔn)內(nèi)外缸的熱膨脹 間隙。內(nèi)、外缸之間靠徑向銷保持內(nèi)外缸中心一致和內(nèi)外缸間的自由 膨脹。 編制 校對 審核 標(biāo)審 錄入員 3-10-1 編制 校對 審核 標(biāo)審 錄入員 3-10-1 2.4 高中壓外缸結(jié)構(gòu)及裝配(T1-C7817,T1-C

49、7808C7812,T2-C5332,T1-C7829,T1-C7821,T1-C7822高中壓外缸內(nèi)裝有高壓內(nèi)缸、隔板套、隔板、汽封等高中壓部分靜子部件,與轉(zhuǎn)子一起構(gòu)成了汽輪機(jī)的高中壓通流部分。外缸材料為高溫性能較好的ZG15Cr2Mo1鑄件。外缸重量40t(不包括螺栓等附件,允許工作溫度不大于566。1個高壓進(jìn)汽口從外缸中部進(jìn)入高壓內(nèi)缸。外缸高壓部分有安裝固定高壓內(nèi)缸的凸臺和凸緣,前端下部有1個高壓排汽口。外缸中部下方有1個中壓進(jìn)汽口,中壓部分有安裝1#、2#、3#隔板套的凸緣。下。高中壓外缸結(jié)構(gòu)見圖T1-C7817。安裝時螺栓需要熱緊,要求必須使用汽輪機(jī)螺栓電加熱器,不允許用氧乙炔火焰加

50、熱。螺栓伸長滿足設(shè)計要求,即可保證螺栓預(yù)緊力的要求。熱緊數(shù)值、熱緊順序及注意事項見螺栓熱緊說明書外缸由下缸中分面伸出的前后左右4個貓爪搭在前軸承箱和中低壓軸承箱的水平中分面下方,稱為下貓爪非中分面支承結(jié)構(gòu)。高中壓缸與前軸承箱之間的推拉靠汽缸下半前貓爪與軸承座間的推拉梁來傳遞。高中壓外缸中部下有1只高壓進(jìn)汽管,通過彈性法蘭固定在外缸上。高壓進(jìn)汽管內(nèi)套管通過活塞環(huán)與內(nèi)缸相連接,可以降低內(nèi)套管內(nèi)外溫差,減小對彈性法蘭的熱輻射。2.4.1 非中分面下貓爪支承T1-C78292.4.2 推拉梁T2-C5332,T2-C53232.4.3 中壓進(jìn)汽遮熱罩T1-C78212.4.4 高壓進(jìn)汽管裝配T1-C7

51、8223 高中壓隔板結(jié)構(gòu)及裝配要領(lǐng)(T0-B7900,T2-B1425本機(jī)高壓部分共8級,中壓部分共8級,中壓第13級隔板裝在1#隔板套內(nèi),第45級隔板裝在2#隔板套內(nèi),第68級隔板裝在3#隔板套內(nèi)。高、中隔板都采用焊接結(jié)構(gòu)。高中壓采用自帶冠導(dǎo)葉焊接方式。高中壓動葉采用自帶冠結(jié)構(gòu),葉冠頂部設(shè)置了徑向汽封。隔板汽封、徑向汽封采用鐵素體汽封,硬度低,即使與轉(zhuǎn)子碰磨也不會淬硬,而傷及轉(zhuǎn)子。3.1 隔板結(jié)構(gòu)特點(T0-B7900靜葉片為自帶冠結(jié)構(gòu);上下半不把和;定位銷裝在內(nèi)缸上(T3-B0296;進(jìn)汽邊堆焊凸臺來控制軸向間隙;下半有疏水孔;徑向汽封片采用鎖圈固定且齒尖不對稱,加工困難,但裝配和拆卸方便

52、(31-37142,31-01867。3.2 懸掛銷裝配T2-B14254 高中壓隔板套裝配(T0-B7934, T0-B7935,T0-B7936用隔板套代替中壓內(nèi)缸,可以大大節(jié)約制造成本,也可以分段選擇材料。4.1 1#隔板套4.2 2#隔板套4.3 3#隔板套5 高中壓汽封體結(jié)構(gòu)及裝配要領(lǐng)(T0-B7937/38 ,T0-W3479/80軸封可以減少可能通過汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和靜止部件之間的間隙而進(jìn)入的蒸汽或空氣。所有軸封都是金屬迷宮型、彈簧分段式汽封圈。汽封圈為高低齒或平齒,小間隙配合凸臺直接在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上加工而成。這一連串的高低齒結(jié)構(gòu)形成的小間隙,使泄露的蒸汽流量達(dá)到最小。兩段汽封之間的腔室

53、里有泄漏的空氣及泄漏的蒸汽。若是因為某些變工況條件造成轉(zhuǎn)子變形,分段彈簧式汽封所具有的“退讓”功能可以降低汽封齒和轉(zhuǎn)子摩擦?xí)r產(chǎn)生的熱量對轉(zhuǎn)子的損壞。5.1 1#汽封體5.2 2#汽封體5.3 高中壓端汽封體6高中壓模塊整體發(fā)運介紹6.1 發(fā)運工具8E-0091,8E-0091A,8E-0091B,D100B-692000A6.2 發(fā)運安裝8E-0091拆下高中壓端汽封體上半和工具軸承,裝上汽封圈和高中壓端汽封體上半,安裝3#,4#軸承,用轉(zhuǎn)子定位工具進(jìn)行轉(zhuǎn)子復(fù)位。1 低壓轉(zhuǎn)子(T0-B5545,T0-B55511.1 低壓轉(zhuǎn)子(T0-B5551結(jié)構(gòu)低壓轉(zhuǎn)子采用整鍛轉(zhuǎn)子,材料為30Cr2Ni4M

54、oV,總長度6840mm,總重量(包括葉片重量41.9t。低壓正反向共14級葉輪,17級為縱樹葉根。轉(zhuǎn)子后軸頸為454,轉(zhuǎn)子前軸頸為430,與高中壓轉(zhuǎn)子和電機(jī)轉(zhuǎn)子采用剛性聯(lián)軸器聯(lián)接。聯(lián)軸器上各均布有16個特制螺栓分別與高中壓轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子聯(lián)接,螺栓的安裝及預(yù)緊力(伸長值要求見低壓轉(zhuǎn)子總圖中的有關(guān)規(guī)定。正反向末級葉輪外側(cè)和正反向第1級葉輪之間均有平衡槽,供制造廠動平衡時用。正反向末級葉輪外側(cè)有平衡螺塞孔,供電廠不開缸作軸系動平衡用。2 低壓缸隔板及汽封裝配(T0-B5546低壓部分正反向共14副隔板。第14級采用自帶冠靜葉焊接結(jié)構(gòu),57級采用直焊式結(jié)構(gòu)。汽封片材料為鐵素體汽封。3 低壓汽缸結(jié)構(gòu)

55、及裝配要領(lǐng)3.1 低壓缸(T1-4F240,T1-4F322由于進(jìn)汽溫度較高,低壓缸采用焊接雙層缸結(jié)構(gòu),軸承座為落地式結(jié)構(gòu)。低壓缸結(jié)構(gòu)見T2-F5666。內(nèi)缸通過其下半水平中分面法蘭支撐在外缸上,內(nèi)缸的支撐面上支持整個內(nèi)缸和所有隔板的重量。水平法蘭中部及內(nèi)缸下半底部對應(yīng)進(jìn)汽中心處有定位鍵,作為內(nèi)外缸的軸向相對死點,使內(nèi)缸軸向定位而允許橫向自由膨脹。內(nèi)缸下半兩端底部有縱向鍵,沿縱向中心線軸向設(shè)置,使內(nèi)缸相對外缸橫向定位而允許軸向自由膨脹。低壓外缸采用焊接結(jié)構(gòu),內(nèi)缸上半重18.25t,內(nèi)缸下半重17.2t,外缸上半均10.28t,外缸下半燃機(jī)側(cè)23.36t,外缸下半電機(jī)側(cè)24.77t。低壓外缸沿軸向分為兩段,用垂直法蘭螺栓聯(lián)接,現(xiàn)場組裝后再密封焊接。低壓外缸上半頂部進(jìn)汽部位有膨脹節(jié)與內(nèi)缸進(jìn)汽口和連通管聯(lián)接,以補(bǔ)償內(nèi)外缸脹差和保證密封。頂部共裝有2個大氣閥,作為真空系統(tǒng)的安全保護(hù)措施。當(dāng)凝汽器中冷卻水突