汽輪機(jī)本體結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材(低壓缸及發(fā)電機(jī))_圖文

1、第一章600WM汽輪機(jī)低壓缸及發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介一、汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的工作原理1、汽水流程:1再熱后的蒸汽從機(jī)組兩側(cè)的兩個(gè)中壓再熱主汽調(diào)節(jié)聯(lián)合閥及四根中壓導(dǎo)汽管從中部進(jìn)入分流的中壓缸,經(jīng)過(guò)正反各9 級(jí)反動(dòng)式壓力級(jí)后,從中壓缸上部四角的4 個(gè)排汽口排出,合并成兩根連通管,分別進(jìn)入號(hào)、號(hào)2個(gè)低壓缸。低壓缸為雙分流結(jié)構(gòu),蒸汽從中部流入,經(jīng)過(guò)正反向各7 級(jí)反動(dòng)式壓力級(jí)后,從2個(gè)排汽口向下排入凝汽器。排入凝汽器的乏汽在凝汽器內(nèi)凝結(jié)成凝結(jié)水,由凝結(jié)水泵升壓后經(jīng)化學(xué)精處理裝置、汽封冷卻器、四臺(tái)低壓加熱器,最后進(jìn)入除氧器,除氧水由給水泵升壓后經(jīng)三臺(tái)高壓加熱器進(jìn)入鍋爐省煤器,構(gòu)成熱力循環(huán)。二、汽輪機(jī)本體缸體的常規(guī)設(shè)計(jì)

2、低壓汽缸為三層缸結(jié)構(gòu),能夠節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材,縮短啟動(dòng)時(shí)間。汽機(jī)各轉(zhuǎn)子均為無(wú)中心孔轉(zhuǎn)子,采用剛性聯(lián)接,提高了轉(zhuǎn)子的壽命及啟動(dòng)速度。#1 低壓轉(zhuǎn)子的前軸承采用兩瓦塊可傾瓦軸承,這種軸承不僅有良好的自位性能,而且能承受較大的載荷,運(yùn)行穩(wěn)定。低壓轉(zhuǎn)子的另外三個(gè)軸承為圓筒軸承,能承受更大的負(fù)荷。三、岱海電廠的設(shè)備配置及選型1我公司的汽輪機(jī)組選用上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N600-16.7/538/538 型600MW 機(jī)組。最大連續(xù)出力可達(dá)648.624MW。這是上海汽輪機(jī)廠在引進(jìn)美國(guó)西屋電氣公司技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)通流部分作了設(shè)計(jì)改進(jìn)后的新型機(jī)組,它采用積木塊式的設(shè)計(jì)。形式為亞臨界參數(shù)、一次中間再熱、單軸、四缸、四排

3、汽凝汽式汽輪機(jī)。具有較好的熱負(fù)荷和變負(fù)荷適應(yīng)性,采用數(shù)字式電液調(diào)節(jié)(DEH系統(tǒng)。機(jī)組能在冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)和極熱態(tài)等不同工況下啟動(dòng)。汽輪機(jī)有兩個(gè)雙流的低壓缸;通流級(jí)數(shù)為28級(jí)。低壓汽缸為三層缸結(jié)構(gòu),能夠節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材,縮短啟動(dòng)時(shí)間。汽機(jī)各轉(zhuǎn)子均為無(wú)中心孔轉(zhuǎn)子,采用剛性聯(lián)接,提高了轉(zhuǎn)子的壽命及啟動(dòng)速度。低壓缸設(shè)有四個(gè)徑向支持軸承。#1 低壓缸的前軸承采用兩瓦塊可傾瓦軸承,這種軸承不僅有良好的自位性能,而且能承受較大的載荷,運(yùn)行穩(wěn)定。低壓轉(zhuǎn)子的另外三個(gè)軸承為圓筒軸承,能承受更大的負(fù)荷。汽輪機(jī)低壓缸有4級(jí)抽汽,分別用于向 4 臺(tái)低壓加熱器提供加熱汽源。N600-16.7/538/538汽輪機(jī)采用一次中間

4、再熱,其優(yōu)點(diǎn)是提高機(jī)組的熱效率,在同樣的初參數(shù)條件下,再熱機(jī)組一般比非再熱機(jī)組的熱效率提高4%左右,而且由于末級(jí)蒸汽溫度較非再熱機(jī)組大大降低,因此,對(duì)防止汽輪機(jī)組低壓末級(jí)葉片水蝕特別有利。但是中間再熱式機(jī)組的熱力系統(tǒng)比較復(fù)雜。汽輪機(jī)額定基本參數(shù)型號(hào) N600-16.7/538/538銘牌出力 603.7MW結(jié)構(gòu)形式亞臨界、一次中間再熱、單軸、四缸、四排汽、反動(dòng)式、冷凝式主汽壓力 16.7MPa主汽溫度538再熱汽壓力 3.194MPa再熱汽溫度538背壓 11.8kPa(a冷卻水溫18給水溫度278.2轉(zhuǎn)速 3000r/min旋轉(zhuǎn)方向從汽輪機(jī)端向發(fā)電機(jī)端看為順時(shí)針汽輪機(jī)抽汽級(jí)數(shù) 8級(jí)通流級(jí)數(shù)

5、58級(jí)高壓部分級(jí)數(shù) I+11級(jí),葉片全部由圍帶固定中壓部分級(jí)數(shù)2×9級(jí),葉片全部由圍帶固定低壓部分級(jí)數(shù)2×2×7級(jí),其中前5級(jí)葉片由圍帶固定;次末級(jí)葉片為自由葉片;末級(jí)葉片由兩道拉筋分組固定,為防水蝕葉片。低壓缸末級(jí)葉片長(zhǎng)度 905 mm2熱耗考核工況下各級(jí)抽汽參數(shù): 3汽輪發(fā)電機(jī)組臨界轉(zhuǎn)速 4發(fā)電機(jī)設(shè)備1發(fā)電機(jī)采用引進(jìn)技術(shù)的端蓋軸承先進(jìn)設(shè)計(jì),軸承與密封支座都裝在端蓋上。這樣可以縮短轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)度并具有良好的支承剛度,由于軸承中心線距基座端面較近,使端蓋在支承重量和承受機(jī)內(nèi)氫壓時(shí)變形最小,以保證可靠的氣密性。2端蓋為厚鋼板拼焊而成,焊后就要進(jìn)行焊縫的氣密試驗(yàn)和退火處理,

6、并要進(jìn)行水壓試驗(yàn)。上、下半端蓋的合縫面的密封及端蓋與基座把合面的密封均采用密封槽填充密封膠的結(jié)構(gòu)。為提高端蓋合縫面連接剛度,端蓋合縫面采用雙排連接螺釘。3發(fā)電機(jī)的軸承為分塊式可傾瓦軸承,其上半部為圓柱瓦,下半部軸瓦則為二塊純銅瓦機(jī)體的可傾瓦,其抗油膜擾動(dòng)能力強(qiáng),具有良好的運(yùn)行穩(wěn)定性。分瓦塊下有瓦托,瓦塊與瓦托的支撐點(diǎn)在45度中心線上作為軸瓦的擺動(dòng)支點(diǎn)。軸瓦與其定位銷與下半軸承座絕緣,上半軸瓦與端蓋之間也加設(shè)軸承絕緣頂塊。4本型發(fā)電機(jī)的勵(lì)端端蓋軸承、油密封及外油擋蓋均為雙重絕緣,并在密封支座與端蓋之間增設(shè)一個(gè)對(duì)地絕緣的中間環(huán),這樣就加強(qiáng)了勵(lì)端轉(zhuǎn)軸對(duì)基座端蓋的絕緣,又便于在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)轉(zhuǎn)軸和軸承與

7、油密封的絕緣電阻進(jìn)行檢測(cè),有利于防止軸電流損傷轉(zhuǎn)軸、軸承和密封瓦。四、重點(diǎn)設(shè)備1、低壓缸體1低壓缸全部由板件焊接而成,為減小溫度梯度而設(shè)計(jì)成三層缸,汽缸的上半和下半被垂直地分成三部分。大機(jī)組由于蒸汽的容積流量大,排汽真空高,因此,低壓缸尺寸很大。目前,缸體的強(qiáng)度已不是什么重要問(wèn)題,而如何保證缸體的足夠剛度和合理的排汽通道則是大機(jī)組低壓缸的關(guān)鍵問(wèn)題。為了改善低壓缸的熱膨脹,600MW 機(jī)組低壓缸采用三層缸結(jié)構(gòu),將通流部分設(shè)在內(nèi)缸中,是體積較小的內(nèi)缸承受溫度變化,而外缸及龐大的排汽缸則均處于排汽低溫狀態(tài),使其膨脹變形較小,這種結(jié)構(gòu)還有利于設(shè)計(jì)成徑向排汽。以減小排汽損失,縮短軸向尺寸。為了減少汽輪機(jī)

8、的余速損失,盡可能將末級(jí)動(dòng)葉排出的蒸汽動(dòng)能轉(zhuǎn)念為壓力能,在末級(jí)動(dòng)葉的出口處設(shè)置了一種上下對(duì)稱的擴(kuò)壓導(dǎo)流環(huán),擴(kuò)壓導(dǎo)流環(huán)的型線是按照空氣動(dòng)力學(xué)的要求設(shè)計(jì)的。在空負(fù)荷及初負(fù)荷情況下,不希望排汽缸過(guò)熱,為此,在末級(jí)出口處的擴(kuò)壓導(dǎo)流環(huán)上,設(shè)有一組減溫水噴頭,設(shè)計(jì)承載轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速達(dá)到600rpm以上時(shí)自動(dòng)投入,并在機(jī)組負(fù)荷15%前連續(xù)運(yùn)行。如果溫度超過(guò)79.4,則必須通過(guò)增加負(fù)荷或改善真空逐步地降低排汽缸的溫度。排汽缸的極限溫度為121,如果達(dá)到這一溫度,則應(yīng)停機(jī)并排除故障。每個(gè)排汽缸的最上部設(shè)有880mm 的大氣安全門,它是真空系統(tǒng)的安全保護(hù)措施。當(dāng)凝汽器循環(huán)水突然中斷時(shí),它能防止缸內(nèi)蒸汽壓力過(guò)高,保護(hù)排

9、汽缸和凝汽器,大氣安全門動(dòng)作參數(shù)為0.1180.137Mpa。2低壓外缸提供向凝汽器排汽的通道。在外缸的內(nèi)部裝有兩個(gè)內(nèi)缸,它將內(nèi)缸的反作用力矩傳遞至基礎(chǔ)上,并承受所有安裝于外缸上部件的結(jié)構(gòu)重量。此外,低壓外缸還必須承受真空負(fù)荷,因此需要具有足夠的強(qiáng)度和剛度,使其不產(chǎn)生過(guò)大的變形,以避免影響動(dòng)、靜部分間的間隙。#1 和#2 低壓外缸結(jié)構(gòu)基本相同,均為是碳鋼板的大型焊接件。它們是汽輪機(jī)本體中尺寸最大的部件。3為了減輕其重量,但又必須保證具有足夠的真空條件下的剛度,上半采用了大、小弧構(gòu)成的薄壁拱頂,端壁焊有撐管,下半為端壁與側(cè)壁構(gòu)成的長(zhǎng)方形框式結(jié)構(gòu),在接近中分面處依賴與沿周邊連續(xù)架座得以加強(qiáng),在排汽

10、接口處,沿縱向與橫向焊上加強(qiáng)肋與撐管來(lái)增強(qiáng)剛性。由于低壓外缸的溫度低,運(yùn)行中的差脹引起的中心變化很小,因此,可采用非中分面的支撐方式,軸承座與外缸制成一體,軸承座與周邊架座一起支撐于基礎(chǔ)臺(tái)板上。低壓外缸尺寸龐大,受加工和運(yùn)輸條件之限制,增加了兩個(gè)垂直中分面,將外缸分成上下半各3 塊,在制造廠內(nèi)組裝后拆開(kāi)裝運(yùn),待至電廠現(xiàn)場(chǎng)后再拼裝緊固。兩個(gè)低壓缸由周邊裙式座架和澆入基礎(chǔ)的6 個(gè)預(yù)埋固定板定位。板的位置為:#1 和#2 低壓缸每端各有一個(gè)固定板布置在縱向中心線上,使汽缸橫向定位,但允許沿軸向自由膨脹。#1 低壓缸的中部?jī)蓚?cè)各有一個(gè)固定板布置在橫向中心線上,使#1 低壓缸軸向定位,且允許汽缸橫向自由

11、膨脹,#1 低壓缸縱向固定板連線與中部橫向固定板連線的交點(diǎn),就成了整個(gè)靜子部件的膨脹死點(diǎn),#2沿縱向是可移動(dòng)的。低壓部分的軸承座是和壓缸連成一體的,這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),決定了本機(jī)組在運(yùn)行時(shí)需要注意一個(gè)特性,就是低壓軸承座的軸承標(biāo)高,將隨著真空變化引起的低壓缸變形而有所變化。因而。為確保運(yùn)行穩(wěn)定,保持良好的振動(dòng)品質(zhì),排汽真空度應(yīng)保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。在#1 低壓缸和中壓缸之間設(shè)置有H 形定中心梁。在兩個(gè)低壓缸之間設(shè)置有推拉桿,它們將各缸沿軸向的膨脹聯(lián)系在一起。吊去外缸上半,即可檢修低壓缸的內(nèi)部,在外缸下半內(nèi)腔側(cè)壁上焊有人梯,便于人員進(jìn)入進(jìn)行安裝檢修。外缸上半有4 個(gè)人孔,每端各兩個(gè),可在不開(kāi)缸的情況下

12、進(jìn)入缸內(nèi)部檢查。兩個(gè)排大氣隔膜閥位于外缸上半的頂部。正常運(yùn)行時(shí),閥的蓋板被大氣壓緊,當(dāng)凝汽器真空被破壞而超壓時(shí),蒸汽能沖開(kāi)蓋板,撕裂鉛制隔膜向大氣排放,保護(hù)低壓缸安全。低壓外缸內(nèi)裝有#1 內(nèi)缸、#2 內(nèi)缸、進(jìn)汽導(dǎo)流環(huán)、隔板套和排汽導(dǎo)流環(huán)。外缸端壁中心孔處裝有端汽封。在上半缸汽封法蘭面以上的端壁處設(shè)有窗口,以供現(xiàn)場(chǎng)作轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡時(shí),安裝平衡螺塞用。端壁上有孔,用以安裝轉(zhuǎn)子端部行程計(jì)(#2 低壓缸上,在機(jī)組初次啟動(dòng)或大修后,用來(lái)確定低壓轉(zhuǎn)子和汽缸的相對(duì)位置。在外缸下半中段的左側(cè)設(shè)有凸臺(tái)和通孔,以供安裝#1 內(nèi)缸金屬溫度熱電偶用。在外缸下半端部左側(cè)壁面設(shè)有排汽溫度測(cè)點(diǎn),而排汽壓力的測(cè)點(diǎn)每端部有4 個(gè),

13、左、右均有,壓力信號(hào)測(cè)點(diǎn)探頭深入至排汽口。軸承的進(jìn)、排油管與頂軸油系統(tǒng)設(shè)置在同一側(cè),而測(cè)量油溫與軸承溫度的接點(diǎn)則設(shè)置于機(jī)組的另一側(cè)。4#1 低壓內(nèi)缸和進(jìn)汽部分構(gòu)成低壓缸的高溫區(qū)。在其外壁用螺栓固定有低壓缸隔熱罩,以減少這部分的缸壁溫差及熱損耗。在內(nèi)缸中間裝有進(jìn)汽導(dǎo)流環(huán),它構(gòu)成了進(jìn)汽通道并保護(hù)轉(zhuǎn)子免受汽流直接沖刷。在內(nèi)缸兩側(cè)各裝有隔板套和隔板,兩側(cè)因抽汽點(diǎn)不同而不對(duì)稱。調(diào)閥端隔板套裝有兩級(jí)隔板,即第34 級(jí)隔板,而第5 級(jí)隔板亦直接裝于內(nèi)缸上。#1 內(nèi)缸為碳鋼焊接結(jié)構(gòu),除兩端半環(huán)為鍛件外,其余均為鋼板。在側(cè)板之間焊有撐桿,形成進(jìn)汽與抽汽的腔室,以此來(lái)保證結(jié)構(gòu)的剛性。#1 內(nèi)缸進(jìn)汽部分經(jīng)連通管接頭

14、與低壓進(jìn)汽管相連接。其截面由腰圓形逐漸變?yōu)閳A形。#1 內(nèi)缸進(jìn)汽口與#2 內(nèi)缸的對(duì)中,連通管接頭與外缸的對(duì)中,均借助于垂直方向的L型墊片配合,并利用墊片于安裝時(shí)加以調(diào)整。連接管接頭穿過(guò)#2 內(nèi)缸與外缸處均采用不銹鋼薄板焊接成的形脹縮節(jié)連接,它能補(bǔ)償相互間的脹差。#1 低壓缸下半部的兩抽汽口為對(duì)角布置,分別為低壓2 級(jí)后與4 級(jí)后抽汽用,抽汽都導(dǎo)向低加。抽汽經(jīng)#2 內(nèi)缸引出,因兩內(nèi)缸溫度不同而存在差脹,故連接處采用彈性密封環(huán),以允許存在相對(duì)偏移。彈性密封環(huán)上部設(shè)置有引導(dǎo)套筒,以便于安裝。#1 內(nèi)缸上、下兩半在中分面用螺栓緊固。在上半外圓兩側(cè)設(shè)有窗口,供擰緊內(nèi)部中分面螺栓之用,裝配后用蓋板封死。#1

15、 內(nèi)缸支撐于#2 內(nèi)缸下半的中分面上,并于進(jìn)汽中心線上橫向位置上設(shè)置定位銷,于內(nèi)缸的底部進(jìn)汽中心線垂直位置上設(shè)偏心套筒定位銷,在現(xiàn)場(chǎng)總裝時(shí)調(diào)整后焊死,內(nèi)缸頂部頂部則籍助于進(jìn)汽口處4 個(gè)凸肩及8個(gè)L型墊片來(lái)配合定位。內(nèi)缸下半底部設(shè)有進(jìn)汽腔室疏水用的節(jié)流管塞,籍助壓差用它來(lái)排放積水。#1 內(nèi)缸下部?jī)蓚?cè)的端壁蓋板,安裝及檢修時(shí)都要密切注意其密封墊片有否損壞,以防止蒸汽漏出。5#2 低壓內(nèi)缸為碳鋼焊接構(gòu)件。除半環(huán)為鍛件外,其余均為鋼板,側(cè)板之間形成抽汽腔室,并用肋板加強(qiáng)。#2 內(nèi)缸兩端的環(huán)上裝有兩級(jí)隔板(第6 級(jí)和第7 級(jí),#2 低壓內(nèi)缸上半頂部有腰圓形窗戶,與#1 低壓內(nèi)缸進(jìn)汽口相匹配。下半底部有8

16、 個(gè)抽汽口。近中心線成對(duì)角線布置的兩孔是#1 內(nèi)缸引出的第2 級(jí)后與第4 級(jí)后抽汽的抽汽口。第5 級(jí)后有兩抽汽口,亦為對(duì)角布置,它們直接由#2 內(nèi)缸引出,供給水加熱用。#2 內(nèi)缸兩端固定有排汽導(dǎo)流環(huán)。它與外缸的錐形端壁結(jié)合,形成排汽闊壓通道。籍助于其闊壓作用,可充分利用末級(jí)葉片的排汽速度,將速度能轉(zhuǎn)換成壓力能,從而提高汽輪機(jī)的效率。排汽降溫用噴水裝置固定于排汽導(dǎo)流環(huán)出口的外緣上,在啟動(dòng)時(shí),當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到600r/min 時(shí),自動(dòng)投入噴水,直至機(jī)組帶上15%負(fù)荷。低壓缸末幾級(jí)處于濕蒸汽區(qū),在次末級(jí)動(dòng)葉頂部裝有蜂窩式汽封,用以減少漏汽并排除次末級(jí)動(dòng)葉甩出的水分,在末級(jí)隔板近汽側(cè)外緣有去濕勾,以收集動(dòng)葉

17、出口甩出的水滴,在排汽導(dǎo)流環(huán)的固定面上設(shè)有去濕槽道,用以排走末級(jí)靜葉出口出的水分,從而減少末級(jí)動(dòng)葉進(jìn)口邊的侵蝕。內(nèi)缸下半底部沒(méi)有疏水用節(jié)流管塞,籍助壓差排放積水。#2 內(nèi)缸上、下兩半在中分面用螺栓緊固,在上半外圓兩側(cè)設(shè)有窗戶,供擰緊內(nèi)部中分面螺栓之用,待裝配后用蓋板封死。#2 內(nèi)缸籍助下半中分面法蘭兩側(cè)之凸邊支撐于外缸之凸臺(tái)上,中間加有不銹鋼調(diào)整墊片,沿進(jìn)汽中心線橫向位置為L(zhǎng)型槽配合定位,頂部進(jìn)汽口亦為榫槽配合定位,并設(shè)有調(diào)整墊片,在內(nèi)缸底部垂直中心位置設(shè)有偏心套筒定位銷,在現(xiàn)場(chǎng)總裝時(shí)調(diào)整后焊死,低壓內(nèi)、外缸對(duì)中。 低壓缸2、低壓轉(zhuǎn)子1兩個(gè)低壓轉(zhuǎn)子都是雙流對(duì)稱結(jié)構(gòu)。雖然抽汽點(diǎn)不對(duì)稱,但仍保證了

18、通流部分的推力基本平衡。兩根低壓轉(zhuǎn)子各支撐與二徑向軸承上,跨距為5740 毫米。裝葉片的#1 轉(zhuǎn)子重量為65.5 噸,#2 轉(zhuǎn)子重量為67.7 噸。兩低壓轉(zhuǎn)子都為雙流7 級(jí),前5 級(jí)為鼓式,末兩級(jí)采用盤式,這有效的減少了轉(zhuǎn)子的重量。在輪緣上制有側(cè)裝縱樹(shù)形葉根槽。其結(jié)構(gòu)及安裝方法與中壓轉(zhuǎn)子相同。低壓末兩級(jí)葉根槽為圓弧形,它保證葉片根部截面型線邊緣不超出葉根范圍,便于葉片安裝。2各級(jí)之間裝有隔板汽封,前5 級(jí)葉頂部裝有圍帶式汽封。在第6 級(jí)即次末級(jí)葉頂裝有先進(jìn)的蜂窩式汽封。此外,在轉(zhuǎn)子盤兩端軸肩處裝有前、后汽封,可防止大氣漏入排汽腔室。所有汽封均為平齒,轉(zhuǎn)子上為相應(yīng)的光滑柱面。末二級(jí)之隔板具有板體

19、,板體插入轉(zhuǎn)子末二級(jí)轉(zhuǎn)盤間,其內(nèi)側(cè)裝汽封,大大減少了漏汽面積。在低壓轉(zhuǎn)子末級(jí)輪盤的外側(cè)有凸肩,用以轉(zhuǎn)子端部位移行程計(jì)的測(cè)量平面,在機(jī)組初始啟動(dòng)或大修后,供確定低壓轉(zhuǎn)子和汽缸的相對(duì)位移之用。凸肩以下的斜面上有平衡塞孔,供現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡用。低壓轉(zhuǎn)子兩端的聯(lián)軸器與轉(zhuǎn)子制成一體。 低壓葉片通流圖3、隔板套1隔板的設(shè)計(jì)和特點(diǎn)1本機(jī)組的靜葉片是由帶整體葉根和圍帶的型鋼毛坯加工而成的,將葉根和圍帶一起焊接完后就形成一塊隔板,此隔板在水平中分面被分成兩半,經(jīng)改進(jìn),靜葉全部采用扭曲葉片以實(shí)現(xiàn)控制渦流型設(shè)計(jì)。2汽輪機(jī)各級(jí)隔板固定于隔板套上(低壓有的固定于內(nèi)缸上,隔板套再固定于汽缸上。為了提供給水回?zé)嵊谜羝?汽缸需設(shè)置

20、多級(jí)抽汽口,隔板套將汽缸分成相應(yīng)的抽汽腔室。采用隔板套結(jié)構(gòu)能使汽缸的形狀簡(jiǎn)單,以便于制造,并可提高其通用化程度。此外,還可減少汽輪機(jī)起停和負(fù)荷變化時(shí)的溫差和熱應(yīng)力。其缺點(diǎn)是加大了汽缸的徑向尺寸且相應(yīng)增大了中分面法蘭的尺寸。隔板套上裝有多級(jí)隔板,因而承受了很大的壓差。2低壓隔板1低壓缸隔板套除與相應(yīng)內(nèi)缸或外缸凹凸肩配合軸向定位外,也用支撐鍵支托于汽缸水平中分面上,由上、下墊片來(lái)保證其中心的高、低位置,并在隔板套的頂部和底部設(shè)有定位銷,以確定中心的左右位置。2隔板套都為上、下半結(jié)構(gòu),中分面用長(zhǎng)螺栓連接。隔板套除了安裝各級(jí)隔板外,還裝有頸向汽封,它與動(dòng)葉圍帶相配,以減少蒸汽沿葉片頂部的泄漏。3低壓隔

21、板套為碳鋼鑄件,在其與內(nèi)缸凸肩的支撐面上均鑲有13%的Cr 不銹鋼密封環(huán),如用碳鋼結(jié)合面則可能出現(xiàn)因銹蝕而咬死的現(xiàn)象。7、汽輪機(jī)滑銷系統(tǒng)1滑銷系統(tǒng)作用1汽輪機(jī)在啟停機(jī)工況變化過(guò)程中,機(jī)組各部分將產(chǎn)生相應(yīng)的膨脹及收縮。如果機(jī)組的各部件不能自由的脹縮,不僅會(huì)在部件內(nèi)產(chǎn)生極大的熱應(yīng)力,而且還會(huì)改變機(jī)組動(dòng)靜部分的相對(duì)位置。這些都將威脅到機(jī)組的安全。為此設(shè)置了滑銷系統(tǒng),其目的是使機(jī)組各部件在溫度變化時(shí)所產(chǎn)生的膨脹、收縮能合理地進(jìn)行,滑銷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理,直接影響機(jī)組的安全運(yùn)行。2滑銷系統(tǒng)布置1本機(jī)組的滑銷系統(tǒng)主要由縱銷、橫銷、立銷、貓爪等組成。機(jī)組兩只落地軸承座的底部和軸承座臺(tái)板之間沿機(jī)組中心線各有兩

22、個(gè)縱銷,在每個(gè)軸承座底部的前后各一個(gè)。 滑銷系統(tǒng)圖2在每個(gè)低壓外缸前后兩端之中心線上,各有一塊橫向定位板,引導(dǎo)低壓外缸作軸向膨脹而使中心保持不變。在#1 低壓缸的進(jìn)汽中心線兩側(cè),各有一塊軸向定位板,作為靜子部分的“死點(diǎn)”。即在運(yùn)行時(shí),#1 低壓缸的前端向調(diào)閥端膨脹,借助于定中心梁推動(dòng)中壓缸、中軸承座、高壓缸、前軸承座共同向調(diào)閥端膨脹。而#1 低壓缸的后端向電機(jī)端膨脹,并借助于推拉裝置,推動(dòng)#2 低壓缸向電機(jī)端膨脹。3低壓缸的橫向、軸向定位板均固定于基礎(chǔ)中,是預(yù)埋件。在低壓缸軸承座底板的凹槽上裝有L形墊片。安裝時(shí)進(jìn)行修配,以保證有適當(dāng)?shù)呐蛎涢g隙(如圖-50 機(jī)組熱脹情況。4每個(gè)低壓缸都由與外缸下

23、半一體并向外伸出的連續(xù)支座支托,支座擱置于獨(dú)立之臺(tái)板上,臺(tái)板澆灌于基礎(chǔ)中。支座由六個(gè)預(yù)埋在基礎(chǔ)中固定板來(lái)定位:#1 和#2 低壓外缸的每端共設(shè)置4 塊橫向定位板,以限制兩個(gè)低壓外缸的橫向位置,但允許其軸向自由膨脹。另在#1 低壓外缸進(jìn)汽中心線兩側(cè)裝有兩塊軸向定位板,以限制軸向位置,但允許其作橫向自由膨脹。橫向、軸向定位板各自連線的交點(diǎn)就是本機(jī)組靜子熱膨脹的死點(diǎn)。定位板均與水泥基礎(chǔ)澆灌在一起,有很好的剛性,從而保證了低壓缸的橫向和軸向定位。(如圖-52 錨固板(定位板5轉(zhuǎn)子部件的支托和定位:高壓轉(zhuǎn)子、中壓轉(zhuǎn)子、#1 低壓轉(zhuǎn)子、中間軸、#2 低壓轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子之間均用法蘭式剛性聯(lián)軸器

24、(除發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)外,都采用與軸為一體的整體法蘭。整個(gè)軸系用11 個(gè)軸承支撐,其軸向位置由汽輪機(jī)推力軸承定位。推力軸承置于中軸承座內(nèi),它是汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)軸系的相對(duì)軸向定位點(diǎn)。因靜子部件膨脹與收縮時(shí),中軸承座也相應(yīng)作軸向移動(dòng),所以推力軸承也即轉(zhuǎn)子的定位點(diǎn)亦隨之移動(dòng)。頸向軸承承載相應(yīng)轉(zhuǎn)子的重量,且按軸系標(biāo)高及聯(lián)軸器的找中數(shù)據(jù),在垂直方向上,將軸系調(diào)整成如“鏈垂線”。在一定的部位尚有規(guī)定的錯(cuò)位,其目的是保證熱態(tài)時(shí)軸系成為光滑的連續(xù)曲線,聯(lián)軸器只傳遞扭距,而無(wú)附加彎距,以保證軸系具有良好的振動(dòng)特性。8、軸承與軸承座1軸承設(shè)計(jì)特點(diǎn)1汽輪發(fā)電機(jī)組各軸承的型式確保不出現(xiàn)油膜振蕩。各軸承的設(shè)計(jì)失穩(wěn)轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速

25、125%以上,具有良好的抗干擾能力。主軸承是水平中分面的,不需吊轉(zhuǎn)子就能夠在水平、垂直方向進(jìn)行調(diào)整,同時(shí)是自對(duì)中心型的。運(yùn)行條件下,各軸承的回油溫度不超過(guò)65。軸承設(shè)計(jì)金屬溫度不超過(guò)90,但烏金材料允許在110以下長(zhǎng)期運(yùn)行。2軸承座上設(shè)置測(cè)量大軸彎曲,軸向位移、膨脹和脹差的監(jiān)測(cè)裝置。在軸承座的適當(dāng)位置上,裝設(shè)測(cè)量軸X-Y兩個(gè)方向的相對(duì)振動(dòng)及軸承座的絕對(duì)振動(dòng)的裝置。2動(dòng)壓油膜潤(rùn)滑原理:軸瓦的孔徑較軸頸大些,靜止時(shí),軸頸位于軸瓦下部直接與軸瓦內(nèi)表面接觸,在軸瓦與軸頸之間形成了楔形間隙。當(dāng)轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),軸頸與軸瓦之間會(huì)出現(xiàn)直接摩擦。但是,隨著軸頸的轉(zhuǎn)動(dòng),潤(rùn)滑油由于粘性而附著在軸的表面上,被帶入軸頸

26、與軸瓦之間的楔形間隙中。隨著轉(zhuǎn)速的升高,被帶入的油量增多,由于楔形間隙中油流的出口面積不斷減少,所以油壓不斷升高,當(dāng)這個(gè)壓力增大到足以平衡轉(zhuǎn)子對(duì)軸瓦的全部作用力時(shí),軸頸被油膜托起,懸浮在油膜上轉(zhuǎn)動(dòng),從而避免了金屬直接摩擦,建立了液體摩擦。3機(jī)組軸承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1#1 低壓轉(zhuǎn)子的前軸承采用兩瓦塊(下半可傾瓦軸承。軸承外面的墊塊為球面,軸承通過(guò)這些墊塊調(diào)整中心,這種軸承不僅有良好的自位性能,而且能承受較大的載荷,運(yùn)行穩(wěn)定。低壓轉(zhuǎn)子的另外三個(gè)軸承為圓筒軸承,能承受更大的負(fù)荷。2#5軸承(#1低壓缸前軸承 #5軸承上半為圓柱形,下半為兩塊可傾瓦。這種軸承穩(wěn)定性比較好,軸承體上半部分為焊接結(jié)構(gòu),其下半部分有

27、潤(rùn)滑油通道,潤(rùn)滑油通過(guò)墊塊的通孔進(jìn)入經(jīng)軸承體下半通道及軸承體上半通由另一側(cè)排出,下半兩塊可傾瓦均裝有頂軸油孔和熱電偶以測(cè)量軸承瓦塊合金溫度。3#6、#7、#8號(hào)軸承(1號(hào)低壓缸后軸承,2號(hào)低壓缸前后軸承均為徑向圓柱形軸承,潤(rùn)滑油通過(guò)軸承座與墊塊之間通孔進(jìn)入軸承,沿通道進(jìn)入上半軸承體的進(jìn)油槽,可靠地供油潤(rùn)滑。進(jìn)油槽并不延伸到軸承兩端,部分潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)軸承兩端周向油槽的下部回油孔泄到軸承座內(nèi)。軸承下半體裝有熱電偶測(cè)量軸承瓦塊合金溫度。 #6、#7、#8軸承4#9、#10軸承(發(fā)電機(jī)軸承與#5軸承相似,上半為圓柱形,下半為兩塊可傾瓦。軸瓦與其定位銷與下半軸承座絕緣,上半軸瓦與端蓋之間也加設(shè)軸承絕緣頂塊

28、。在冷態(tài)時(shí)上半軸瓦與絕緣頂塊間留有0.1250.38mm間隙,為軸瓦熱態(tài)膨脹留有余地,下瓦的兩塊可傾瓦均設(shè)有共啟動(dòng)用的對(duì)地絕緣的高壓進(jìn)油管及頂軸油楔,以降低盤車啟動(dòng)功率和防止在低速盤車啟動(dòng)時(shí)在軸頸處造成條狀痕跡。為防止軸電流,除軸瓦對(duì)端蓋絕緣外,密封支座和端蓋之間,都設(shè)有絕緣,外油擋蓋上的油封環(huán)用超高分子聚乙烯制成,可避免在軸上磨出溝槽,同時(shí)亦具有絕緣性能。發(fā)電機(jī)勵(lì)端軸承、油密封及外油擋均具有雙層式絕緣結(jié)構(gòu)。 #9、#10軸承5密封瓦:本發(fā)電機(jī)采用采用西屋引進(jìn)技術(shù)雙環(huán)雙流式油密封系統(tǒng)的先進(jìn)設(shè)計(jì)。其作用是通過(guò)軸頸與環(huán)式密封瓦氫氣側(cè)與空氣側(cè)之間的油流阻止了氫氣的外溢。雙流即密封瓦的氫氣側(cè)與空氣側(cè)各

29、有獨(dú)立的油路。當(dāng)兩路密封油經(jīng)過(guò)密封支座上各自的油道、進(jìn)入雙流密封瓦中各自的油槽,平衡控制著氫側(cè)進(jìn)油系統(tǒng)使氫側(cè)油壓與空側(cè)油壓維持均衡,于是兩路密封油就互不相上,各自從軸頸表面分別流向氫側(cè)與空側(cè),充分發(fā)揮了密封氫氣的作用。環(huán)式密封瓦采用青銅合金瓦體,以利于消除端部漏磁的影響。雙環(huán)是將密封瓦一分為二,每個(gè)瓦的厚度減少了很多,瓦環(huán)與軸頸徑向間隙為0.280.33mm。在軸頸上可以更加隨意浮動(dòng),從而減少了對(duì)軸頸的擾動(dòng)。另一方面由于油壓大于氫壓,使氫側(cè)的瓦環(huán)更加貼近支座油槽的內(nèi)壁,從而進(jìn)一步減少氫側(cè)的回油量,固可適當(dāng)放大瓦在支座內(nèi)的軸向間隙。雙環(huán)的正常軸向間隙為0.310.38mm,而單環(huán)只有0.190.

30、23mm,因側(cè)減少了碰磨軸頸的機(jī)會(huì),有助于安全運(yùn)行。 軸 瓦 號(hào) 9 10 11 軸頸尺寸 mm 直徑×寬度 501×501 501×501 228.6×228.6 軸瓦 形式 可傾瓦 可傾瓦 可傾瓦 軸瓦受力 面積 cm 2510 2510 523 2 比壓 MPa 1.28 1.23 0.21 失穩(wěn)轉(zhuǎn)速 r/min >4500 >4500 >4500 設(shè)計(jì)軸瓦 溫度 90 90 90 對(duì)數(shù) 衰減率 0.153 0.153 試題 一、填空題（5 道） 1、 一期汽輪機(jī)主蒸汽設(shè)計(jì)溫度（ ）；設(shè)計(jì)壓力（ ）MPa。 ） ， 2、 汽輪機(jī)徑

31、向軸承運(yùn)行中回油溫度不超過(guò)（ 但烏金材料允許在（ ）以下長(zhǎng)期運(yùn)行。 ） ， 軸承金屬溫度不超過(guò) （ 3、 再熱機(jī)組一般比非再熱機(jī)組的熱效率提高（ 4、 發(fā)電機(jī)的勵(lì)端軸承、油密封及外油擋均為（ 之間增設(shè)（ ）%。 ）絕緣，并在密封支座與端蓋 ） ，加強(qiáng)了勵(lì)端轉(zhuǎn)軸對(duì)基座端蓋的絕緣。 5、 引進(jìn)西屋公司的發(fā)電機(jī)采用雙環(huán)雙流式油密封系統(tǒng)， 通過(guò)軸頸與環(huán)式密封瓦氫氣側(cè) 與空氣側(cè)之間的（ 二、選擇題（5 道） 1、 600MW 機(jī)組低壓缸采用（ A、單層缸 B、雙層缸 ）層缸結(jié)構(gòu)，減少溫度梯度。 C、三層缸 ） 。 C、四瓦塊可頃瓦 ）,阻止了氫氣的外溢。 2、 一期汽輪機(jī)#1 低壓缸前軸承為（ A、圓筒

32、瓦 B、三瓦塊可頃瓦 3、 為防止排汽溫度過(guò)高，排汽缸過(guò)熱，在末級(jí)出口處的擴(kuò)壓導(dǎo)流環(huán)上，設(shè)有一組減溫 水噴頭，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速達(dá)到（ ）以上時(shí)自動(dòng)投入。 A、500rpm B、600rpm C、700 rpm ），如果達(dá)到這一溫度，則應(yīng)停機(jī)并排除故障。 4、 排汽缸的極限溫度為（ A、120 B、121 C、122 ）而設(shè)計(jì)。 5、 600WM 汽輪發(fā)電機(jī)密封瓦為密封（ A、冷卻水 B、潤(rùn)滑油 C、氫氣 三、問(wèn)答題（5 道） 1、 600MW 機(jī)組低壓缸為什么采用三層缸結(jié)構(gòu)？ 2、 機(jī)組起動(dòng)停機(jī)時(shí)，脹缸如何變化？ 3、 滑銷系統(tǒng)作用是什么？ 4、 我公司一期機(jī)組低壓缸軸承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？ 5、 發(fā)電機(jī)雙環(huán)密封瓦的工作原理是什么？ 答案 一、填空題（5 道） 1、 一期汽輪機(jī)主蒸汽設(shè)計(jì)溫度（ 538 ）；設(shè)計(jì)壓力（ 16.71 ）MPa。 2、 汽輪機(jī)徑向軸承運(yùn)行中回油溫度不超過(guò)（90.5），軸承金屬溫度不超過(guò)（90）， 但烏金材料允許在（ 110 ）以下長(zhǎng)期運(yùn)行。 3、 再熱機(jī)組一般比非再熱機(jī)組的熱效率提高（ 4 ）%。 4、 發(fā)電機(jī)的勵(lì)端軸承、油密封及外油擋均為（ 雙層式 ）絕緣，并在密封支座與端蓋 之間增設(shè)（ 對(duì)地絕緣的中間環(huán) ） ，加強(qiáng)了勵(lì)端轉(zhuǎn)軸對(duì)基座端