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PAGE156PAGE279汽輪機(jī)本體安裝知識(shí)講座編制:審核:校核:湖南火電熱機(jī)公司2011年5月目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章汽輪機(jī)的基本工作原理 11.1力的沖動(dòng)原理和反動(dòng)原理 11.2汽輪機(jī)的工作原理 11.3汽輪機(jī)的分類和型號(hào) 61.4汽輪機(jī)的熱力過(guò)程、損失和效率 8復(fù)習(xí)思考題 30第二章汽輪機(jī)本體設(shè)備簡(jiǎn)介 322.1國(guó)產(chǎn)600MW汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu) 322.2汽輪機(jī)油系統(tǒng)及調(diào)速、保安系統(tǒng) 118復(fù)習(xí)思考題 122第三章汽輪機(jī)本體設(shè)備安裝 1233.1安裝前的準(zhǔn)備工作 1233.2基礎(chǔ)驗(yàn)收及墊鐵臺(tái)板布置 1253.3汽缸與軸承座安裝 1323.4軸承檢修安裝 1443.5轉(zhuǎn)子的檢查與安裝 1523.6隔板、軸封套安裝 1653.7汽封及通流間隙的檢查及調(diào)整 1683.8汽輪機(jī)扣大蓋 1723.9聯(lián)軸器絞孔連接 1753.10軸承座扣蓋及盤車裝置安裝 1793.11滑銷系統(tǒng)的檢查安裝 1813.12汽輪機(jī)本體安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量保證措施 1833.13汽輪機(jī)本體安裝安全注意事項(xiàng) 200復(fù)習(xí)思考題 201第四章汽門及油系統(tǒng)安裝 2044.1汽門的安裝 2044.2調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的安裝 2084.3潤(rùn)滑油系統(tǒng)的安裝 218復(fù)習(xí)思考題 226第五章發(fā)電機(jī)安裝 2285.1發(fā)電機(jī)本體主要結(jié)構(gòu) 2285.2發(fā)電機(jī)安裝前的準(zhǔn)備 2455.3發(fā)電機(jī)安裝 2475.4發(fā)電機(jī)氫、油、水系統(tǒng)安裝 266復(fù)習(xí)思考題 278湖南省火電建設(shè)公司汽機(jī)本體安裝培訓(xùn)講義第一章汽輪機(jī)的基本工作原理來(lái)自鍋爐的過(guò)熱蒸汽和再熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后,依次經(jīng)過(guò)一系列環(huán)形配置的噴嘴和動(dòng)葉,將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。多級(jí)汽輪機(jī)由若干個(gè)級(jí)構(gòu)成,而每個(gè)級(jí)就是汽輪機(jī)做功的基本單元,級(jí)是由噴管葉柵(靜葉柵)和與之相配合的動(dòng)葉柵所組成。噴管葉柵將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成動(dòng)能,動(dòng)葉柵將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。蒸汽在汽輪機(jī)中,以不同方式進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,便構(gòu)成了不同工作原理的汽輪機(jī)。1.1力的沖動(dòng)原理和反動(dòng)原理由力學(xué)可知,當(dāng)一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體碰到另一個(gè)靜止的或運(yùn)動(dòng)速度較低的物體時(shí),就會(huì)受到阻礙或改變其速度,同時(shí)給阻礙它運(yùn)動(dòng)的物體一個(gè)作用力,這個(gè)力稱為沖動(dòng)力。沖動(dòng)力的大小取決于運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度變化:質(zhì)量越大,沖動(dòng)力越大;速度變化越大,沖動(dòng)力也越大。若阻礙運(yùn)動(dòng)的物體在此力作用下,產(chǎn)生了速度變化,則沖動(dòng)力對(duì)運(yùn)動(dòng)物體就做了機(jī)械功。由牛頓第三定律可知,一物體對(duì)另一物體施加一個(gè)作用力時(shí),這個(gè)物體上必然要受到與其作用力大小相等、方向相反的反作用力。例如火箭就是利用燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的大量高壓氣體從尾部高速噴出對(duì)火箭產(chǎn)生的反作用力,使其高速飛行的。這個(gè)作用力就稱為反動(dòng)力,利用反動(dòng)力做功的原理稱為反動(dòng)作用原理。1.2汽輪機(jī)的工作原理1.2.1汽輪機(jī)工作的基本原理具有一定壓力、溫度的蒸汽,進(jìn)入汽輪機(jī),流過(guò)噴嘴并在噴嘴內(nèi)膨脹獲得很高的速度。高速流動(dòng)的蒸汽流經(jīng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上的動(dòng)葉片做功,當(dāng)動(dòng)葉片為反動(dòng)式時(shí),蒸汽在動(dòng)葉中發(fā)生膨脹產(chǎn)生的反動(dòng)力亦使動(dòng)葉片做功,動(dòng)葉帶動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子,按一定的速度均勻轉(zhuǎn)動(dòng)。這就是汽輪機(jī)最基本的工作原理。從能量轉(zhuǎn)換的角度講,蒸汽的熱能在噴嘴內(nèi)轉(zhuǎn)換為汽流動(dòng)能,動(dòng)葉片又將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,反動(dòng)式葉片,蒸汽在動(dòng)葉膨脹部分,直接由熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是用聯(lián)軸器連接起來(lái)的,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子以一定速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子也跟著轉(zhuǎn)動(dòng),由于電磁感應(yīng)的作用,發(fā)電機(jī)靜子線圈中產(chǎn)生電流,通過(guò)變電配電設(shè)備向用戶供電。1.2.2級(jí)的概念汽輪機(jī)的級(jí)是由一列噴嘴和其后的一列或幾列動(dòng)葉片組成的汽輪機(jī)的基本做功單元,它分為單列級(jí)和雙列級(jí)兩種。單列級(jí)是由一列噴嘴和其后的一列動(dòng)葉片組成的級(jí);雙列級(jí)是由一列噴嘴和其后的兩列動(dòng)葉片組成的級(jí),一般用于中小型汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)。圖1-1汽輪機(jī)級(jí)示意圖1.2.2.1沖動(dòng)級(jí)當(dāng)汽流通過(guò)動(dòng)葉通道時(shí),由于受到動(dòng)葉通道形狀的限制而彎曲被迫改變方向,因而產(chǎn)生離心力,離心力作用于葉片上,被稱為沖動(dòng)力。這時(shí)蒸汽在汽輪機(jī)的級(jí)所作的機(jī)械功等于蒸汽微團(tuán)流進(jìn)、流出動(dòng)葉通道時(shí)其動(dòng)能的變化量。而這種級(jí)稱為沖動(dòng)級(jí)。圖1-2沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)1.2.2.2反動(dòng)級(jí)當(dāng)汽流通過(guò)動(dòng)葉通道時(shí),一方面要改變方向,同時(shí)還要膨脹加速,前者會(huì)對(duì)葉片產(chǎn)生一個(gè)沖動(dòng)力,后者會(huì)對(duì)葉片產(chǎn)生一個(gè)反作用力,即反動(dòng)力。蒸汽通過(guò)這種級(jí),兩種力同時(shí)作功。通常稱這種級(jí)為反動(dòng)級(jí)。1.2.2.3級(jí)的反動(dòng)度為了說(shuō)明汽輪機(jī)級(jí)中反動(dòng)力所占的比例,及蒸汽在動(dòng)葉中膨脹程度的大小,常用級(jí)的反動(dòng)度表示,它等于蒸汽在動(dòng)葉柵中膨脹時(shí)的理想比焓降和整個(gè)級(jí)的滯止理想比焓降之比,即1.2.3沖動(dòng)式汽輪機(jī)沖動(dòng)式汽輪機(jī)指蒸汽主要在噴嘴中進(jìn)行膨脹,在動(dòng)葉片中蒸汽不再膨脹或膨脹很少,而主要是改變流動(dòng)方向。現(xiàn)代沖動(dòng)式汽輪機(jī)各級(jí)均具有一定的反動(dòng)度,即蒸汽在動(dòng)葉片中也發(fā)生很小一部分膨脹,從而使汽流得到一定的加速作用,但仍算作沖動(dòng)式汽輪機(jī)。1.2.4反動(dòng)式汽輪機(jī)反動(dòng)式汽輪機(jī)是指蒸汽在噴嘴和動(dòng)葉中的膨脹程度基本相同。此時(shí)動(dòng)葉片不僅受到由于汽流沖擊而引起的作用力,而且受到因蒸汽在葉片中膨脹加速而引起的反作用力。由于動(dòng)葉片進(jìn)出口蒸汽存在較大壓差,所以與沖動(dòng)式汽輪機(jī)相比,反動(dòng)式汽輪機(jī)軸向推力較大。因此一般都裝平衡盤以平衡軸向推力。1.3汽輪機(jī)的分類和型號(hào)1.3.1汽輪機(jī)的分類1、汽輪機(jī)按熱力過(guò)程可分為:⑴凝汽式汽輪機(jī)(代號(hào)為N)。⑵一次調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)(代號(hào)為C)。⑶二次調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)(代號(hào)為C、C)。⑷背壓式汽輪機(jī)(代號(hào)為B)。2、按工作原理可分為:⑴沖動(dòng)式汽輪機(jī)。⑵反動(dòng)式汽輪機(jī)。⑶沖動(dòng)反動(dòng)聯(lián)合式汽輪機(jī)。3、按新蒸汽壓力可分為:⑴低壓汽輪機(jī)—主蒸汽壓力為0.12~1.5MPa。⑵中壓汽輪機(jī)—主蒸汽壓力為2~4MPa。⑶高壓汽輪機(jī)—主蒸汽壓力為6~10MPa。⑷超高壓汽輪機(jī)—主蒸汽壓力為12~14MPa。⑸亞臨界壓力汽輪機(jī)—主蒸汽壓力為16~18MPa。⑹超臨界壓力汽輪機(jī)—主蒸汽壓力為大于22.1MPa4、按蒸汽流動(dòng)方向可分為:⑴軸流式汽輪機(jī)。⑵輻流式汽輪機(jī)。1.3.2汽輪機(jī)的型號(hào)汽輪機(jī)型號(hào)表示汽輪機(jī)基本特性,我國(guó)目前采用漢語(yǔ)拼音和數(shù)字來(lái)表示汽輪機(jī)型號(hào),其型號(hào)由三段組成:××——×××——×××(第一段)(第二段)(第三段)第一段表示型式及額定功率(MW),第二段表示蒸汽參數(shù),第三段表示設(shè)計(jì)變型序號(hào)。例N600-25/600/600型表示帶中間再熱的凝汽式汽輪機(jī),額定功率為600MW,新蒸汽壓力為25MPa,新蒸汽溫度為600℃,中間再熱蒸汽溫度為6001.4汽輪機(jī)的熱力過(guò)程、損失和效率大功率汽輪機(jī)是由若干個(gè)級(jí)構(gòu)成的多級(jí)汽輪機(jī)。由于級(jí)的工作過(guò)程在一定程度上反映了整個(gè)汽輪機(jī)的工作過(guò)程,所以對(duì)汽輪機(jī)工作原理的討論一般總是從汽輪機(jī)"級(jí)"開(kāi)始的,這特有助于理解和掌握全機(jī)的內(nèi)在規(guī)律性。“級(jí)”是汽輪機(jī)中最基本的工作單元。在結(jié)構(gòu)上它是由靜葉柵(噴嘴柵)和對(duì)應(yīng)的動(dòng)葉柵所組成。從能量觀點(diǎn)上看,它是將工質(zhì)(蒸汽)的能量轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C(jī)機(jī)械能的一個(gè)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。工質(zhì)的熱能在噴嘴柵中(也可以有部分在動(dòng)葉柵中)首先轉(zhuǎn)變?yōu)楣べ|(zhì)的動(dòng)能,然后在動(dòng)葉柵中再使這部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。工質(zhì)的熱能之所以能轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C(jī)的機(jī)械能,是由工質(zhì)在汽輪機(jī)噴嘴柵和動(dòng)葉柵中的熱力過(guò)程所形成,因此,研究級(jí)的熱力過(guò)程,也就是研究工質(zhì)在噴嘴柵和動(dòng)葉柵中的流動(dòng)特點(diǎn)和做功原理,以及產(chǎn)生某些損失的原因,并從數(shù)量上引出它們相互之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。1.4.1汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)的工作過(guò)程級(jí)是汽輪機(jī)中的基本做功單元,在一級(jí)中蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能分兩步來(lái)完成:(1)在噴嘴中,蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝鞯膭?dòng)能;(2)在動(dòng)葉片流道中,蒸汽汽流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)軸上的機(jī)械能。一級(jí)噴嘴和后面一級(jí)動(dòng)葉片組成單級(jí)汽輪機(jī)。單級(jí)汽輪機(jī)只能轉(zhuǎn)換有限的焓降,其功率不超過(guò)2MW。目前,發(fā)電廠的汽輪機(jī)功率有的高達(dá)1300MW,因此現(xiàn)代的汽輪機(jī)都是多級(jí)的。在這里主要分析單級(jí)汽輪機(jī)蒸汽在噴嘴及動(dòng)葉流道內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。1.4.1.1蒸汽在噴嘴內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換圖1-1是單級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)示意圖。汽輪機(jī)由噴嘴4、葉片3、葉輪2和軸1等部件組成。蒸汽流經(jīng)噴嘴時(shí)發(fā)生絕熱膨脹,壓力由P0降至P1,流速則從C0增大至C1,熱能逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槠鞯膭?dòng)能。圖1-2表示蒸汽在噴嘴中的熱力過(guò)程。圖1-1單級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)示意圖圖1-1單級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)示意圖1-軸;2-葉輪;3-工作葉片;4-噴嘴;5-汽缸;6-排汽門根據(jù)穩(wěn)定流動(dòng)方程式可得(1-1)由此得出蒸汽離開(kāi)噴嘴時(shí)的理想流速為:(1-2)圖1-2蒸汽在噴嘴中的熱力過(guò)程式中——蒸汽進(jìn)入噴嘴時(shí)的初焓,kJ/kg;圖1-2蒸汽在噴嘴中的熱力過(guò)程——蒸汽進(jìn)入噴嘴時(shí)的初焓,kJ/kg;——蒸汽進(jìn)入噴嘴時(shí)的初焓,m/s;當(dāng)進(jìn)口流速很小時(shí),可忽略不計(jì),則(1-2)可寫為(1-3)式中——噴嘴中的理想焓降,kJ/kg;前面所述是蒸汽在噴嘴中按理想的絕熱條件下進(jìn)行的等熵流動(dòng)。實(shí)際上,蒸汽在噴嘴流動(dòng)中,蒸汽分子之間有不同程度的相互摩擦,汽流與噴嘴之間也有摩擦,蒸汽在噴嘴內(nèi)還發(fā)生渦流和擾動(dòng),使汽流獲得的的動(dòng)能減少,噴嘴出口實(shí)際流速比小,這部分動(dòng)能損失稱為“噴嘴損失”。所損失的動(dòng)能又轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,被蒸汽所吸收,使噴嘴出口汽流的焓值增高。故?shí)際膨脹過(guò)程不是等熵過(guò)程,而是按熵增曲線進(jìn)行,如圖1-2所示。噴嘴出口實(shí)際流速為:m/s(1-4)式中——噴嘴中的理想焓降,kJ/kg。1.4.1.2蒸汽在動(dòng)葉片內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換在汽輪機(jī)工作時(shí),噴嘴是固定不動(dòng)的,而動(dòng)葉片隨同葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),具有一定的圓周速度,即m/s(1-5)式中——汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速,r/min。圖1-3速度三角形在純沖動(dòng)式汽輪機(jī)中,蒸汽的膨脹全部在噴嘴內(nèi)進(jìn)行,動(dòng)葉片前后的蒸汽壓力沒(méi)有變化,即。因?yàn)閯?dòng)葉的作用是將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,故動(dòng)葉出口處的蒸汽流速比進(jìn)口速度小得多(如圖1-3)。汽流的速度和方向根據(jù)動(dòng)葉的速度三角形來(lái)確定。若噴嘴中流出的汽流絕對(duì)速度為,相對(duì)速度為和動(dòng)葉的圓周速度為,由這三個(gè)速度矢量所繪制的三角形為動(dòng)葉進(jìn)口速度三角形。同理,對(duì)于動(dòng)葉的出口處汽流的絕對(duì)速度,相對(duì)速度和圓周速度,構(gòu)成了動(dòng)葉出口速度三角形。實(shí)際上,將進(jìn)出口速度三角形繪在一起就是單級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)的速度三角形,如圖1-3所示。圖1-3速度三角形動(dòng)葉出口處蒸汽的理想速度與噴嘴出口處蒸汽理想速度的計(jì)算公式相仿,即m/s(1-6)實(shí)際上,蒸汽流經(jīng)葉槽道時(shí)有摩擦和渦流等損失,用葉片速度系數(shù)ψ表示,其值一般為0.88~0.94之間。1.4.2多級(jí)汽輪機(jī)的工作過(guò)程為了使電力生產(chǎn)滿足生產(chǎn)日益增長(zhǎng)的需要,要求生產(chǎn)大功率、高效率的汽輪發(fā)電機(jī),這就要求增加汽輪機(jī)的級(jí)內(nèi)焓降和流量。級(jí)內(nèi)焓降的增大使噴嘴出口速度增大,為了保持汽輪機(jī)級(jí)在最佳速度比范圍內(nèi)工作,就要相應(yīng)地增加級(jí)的圓周速度,但增大圓周速度受到葉輪和葉片材料強(qiáng)度條件的限制,所以焓降不能無(wú)限制地增加;增加級(jí)的蒸汽流量,則要求增加通流面積,即增大級(jí)的平均值或葉片高度,或二者同時(shí)增大,這些措施同樣受到材料強(qiáng)度的限制。對(duì)汽輪機(jī)來(lái)說(shuō),采取提高蒸汽初參數(shù)和降低背壓的方法,既能提高循環(huán)熱效率,又能增大汽輪機(jī)功率,所以是增大機(jī)組容量、提高效率的有效措施。但這時(shí)機(jī)組總的理想焓降也增大了,一般中壓機(jī)組總的焓降約為1260kJ/kg,超高壓再熱機(jī)組可達(dá)1680~2100kJ/kg。這樣大的焓降無(wú)法僅靠單級(jí)來(lái)完成,否則,噴嘴出口速度將是非常大的,為保證級(jí)在最佳速度比附近工作,將會(huì)出現(xiàn)材料強(qiáng)度所不允許的、極大的圓周速度。因此要增大功率又要保證高效率的唯一途徑,就是將汽輪機(jī)設(shè)計(jì)成多級(jí)的,其中每一級(jí)只利用總焓降的一小部分。常見(jiàn)的多級(jí)汽輪機(jī)有兩種,一種是多級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī),如圖1-4所示,它由調(diào)節(jié)級(jí)及八個(gè)壓力級(jí)組成,每?jī)蓚€(gè)葉輪之間被裝有噴嘴的隔板分開(kāi)。在隔板的內(nèi)周上裝有軸封片,以減少漏汽。圖1-4多級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)圖1-4多級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)圖1-5多級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)的熱力過(guò)程曲線其噴嘴分組裝大蒸汽室中,根據(jù)負(fù)荷大小依次開(kāi)啟一個(gè)或幾個(gè)噴嘴組;壓力級(jí)則不能隨負(fù)荷改變通流面積,故也稱非調(diào)節(jié)級(jí)。蒸汽順序通過(guò)各級(jí)做功,直至最后由末級(jí)動(dòng)葉片排出。顯然,各級(jí)功率之和就是整個(gè)汽輪機(jī)的功率。蒸汽在多級(jí)汽輪機(jī)中的工作過(guò)程及級(jí)中的工作過(guò)程一樣,可以用焓-熵圖上的熱力過(guò)程線表示,如圖1-5所示。表示調(diào)節(jié)閥前汽態(tài),為排汽壓力,表示汽輪機(jī)總的理想焓降??紤]了節(jié)流損失后第一級(jí)噴嘴前的實(shí)際汽態(tài)為。當(dāng)蒸汽離開(kāi)末級(jí)動(dòng)葉經(jīng)排汽管進(jìn)入凝汽器時(shí),排汽管中有壓力損失,故汽輪機(jī)末級(jí)的實(shí)際排汽壓力應(yīng)高于凝汽器的壓力。對(duì)于多級(jí)汽輪機(jī)某一中間級(jí)而言,上一級(jí)的排汽參數(shù)就是這一級(jí)的進(jìn)汽參數(shù),即調(diào)節(jié)級(jí)排汽狀態(tài)點(diǎn),又是第一非調(diào)節(jié)級(jí)的進(jìn)汽狀態(tài)點(diǎn)。是調(diào)節(jié)級(jí)的熱力過(guò)程線,同理也可繪出其他各級(jí)的熱力過(guò)程線。是進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的節(jié)流過(guò)程,是各級(jí)的實(shí)際膨脹過(guò)程,是排汽管中的節(jié)流過(guò)程。另一種是多級(jí)反動(dòng)式汽輪機(jī),如圖1-6所示。小功率多級(jí)反動(dòng)式汽輪機(jī)一般沒(méi)有調(diào)節(jié)級(jí),圖示的反動(dòng)式汽輪機(jī)由兩個(gè)級(jí)組組成,第一個(gè)級(jí)組五級(jí),第二個(gè)級(jí)組四級(jí)。靜葉裝在汽缸上,動(dòng)葉裝在轉(zhuǎn)鼓上,并設(shè)有平衡活塞,以減小軸向推力。圖1-5多級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)的熱力過(guò)程曲線圖1-6圖1-6多級(jí)反動(dòng)式汽輪機(jī)多級(jí)汽輪機(jī)由于級(jí)數(shù)多,每一級(jí)的焓降較小,不但增大了單機(jī)功率,而且能保證在最佳速度比附近工作,因而提高了機(jī)組的效率;由于噴嘴出口速度較小,有可能減小級(jí)的平均直徑,提高葉片高度,使葉柵端部損失減小,或增大部分進(jìn)汽度,使部分進(jìn)汽損失減?。欢嗉?jí)汽輪機(jī)的焓降較小,便于采用漸縮噴嘴,提高噴嘴效率;如多級(jí)汽輪機(jī)的級(jí)間布置緊湊,則可以充分利用上一級(jí)的余速動(dòng)能,由于蒸汽在汽輪機(jī)中的工作過(guò)程是絕熱過(guò)程,上一級(jí)的損失轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽惯M(jìn)入本級(jí)的蒸汽溫度升高,從而增大了級(jí)的理想焓降,亦即利用前一級(jí)的損失作功;此外,多級(jí)汽輪機(jī)便于設(shè)計(jì)成回?zé)崾胶椭虚g再熱式,提高了循環(huán)熱效率和機(jī)組內(nèi)效率。但多級(jí)汽輪機(jī)也有著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件多、機(jī)組尺寸及重量大、造價(jià)高以及有級(jí)間的漏汽損失和濕汽損失等缺點(diǎn)。1.4.3汽輪機(jī)的損失由于各種原因,實(shí)際工作的汽輪機(jī)會(huì)產(chǎn)生多種形式的損失。汽輪機(jī)的損失分為外部損失和內(nèi)部損失兩種:對(duì)蒸汽的熱力過(guò)程和狀態(tài)不發(fā)生影響的損失叫做外部損失,對(duì)蒸汽的熱力過(guò)程和狀態(tài)發(fā)生影響的損失叫做內(nèi)部損失。1.4.3.1汽輪機(jī)的內(nèi)部損失汽輪機(jī)的內(nèi)部損失包括下列三種:進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的節(jié)流損失蒸汽通過(guò)主汽門和調(diào)速汽門時(shí),受汽門的節(jié)流作用,壓力由降至,如圖1-7。節(jié)流前后雖然焓值不變,但汽輪機(jī)的理想焓降由減少至,形成損失,這種損失稱做進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的節(jié)流損失。圖1-7圖1-7進(jìn)、排汽損失的i—s圖排汽管壓力損失汽輪機(jī)的乏汽從最末級(jí)動(dòng)葉片排出后,經(jīng)排汽管引至凝汽器。由于排汽管尚有一定的流速,因而它在排汽管中流動(dòng)時(shí),還會(huì)因摩擦和渦流而造成的壓力降低(如圖1--7中,由降至)。這部分壓力降用于克服排汽管的阻力,沒(méi)有做功,故稱做排汽管的壓力損失。汽輪機(jī)的級(jí)內(nèi)損失(1)葉柵損失:由相同葉型的靜葉片或動(dòng)葉片排列成的柵狀汽流通道叫葉柵。葉柵損失是噴嘴損失和動(dòng)葉損失的統(tǒng)稱。這兩種損失前已介紹。(2)余速損失:這項(xiàng)損失前已介紹。(3)葉輪摩擦損失:高速轉(zhuǎn)動(dòng)著的葉輪與其四周的蒸汽相摩擦,帶動(dòng)這些蒸汽旋轉(zhuǎn)將消耗一部分葉輪有用功,此外,附貼在葉輪表面的蒸汽受離心力的作用被甩向葉輪邊緣,靠近噴嘴或隔板的汽流則向葉輪中心移動(dòng),形成圖1--8所示的環(huán)形渦流,從而增加了葉輪有用功的消耗。這兩部分損耗統(tǒng)稱做葉輪的摩擦損失。圖1-8圖1-8葉輪摩擦損失示意圖(4)撞擊損失:當(dāng)汽輪機(jī)工作情況變化時(shí),蒸汽進(jìn)入動(dòng)葉柵的相對(duì)進(jìn)汽角亦相應(yīng)變化,從而與實(shí)際制成的動(dòng)葉片進(jìn)口角不相符,汽流不能平滑進(jìn)入動(dòng)葉槽道,而是撞擊在動(dòng)葉進(jìn)汽邊的背弧或內(nèi)弧上,引起附加能量損失,稱之為撞擊損失,圖1--9表示了撞擊損失的情況。圖1-9撞擊損失示意圖圖1-9撞擊損失示意圖(a)β1’=β1;(b)β1’<β1;(c)β1’>(5)葉高損失:葉高損失是指動(dòng)葉柵根部和頂部產(chǎn)生渦流形成的損失。這項(xiàng)損失與葉高有關(guān),當(dāng)葉高小于12~14毫米時(shí),葉高損失將大大增加;當(dāng)葉高足夠高時(shí),則很小,可忽略不計(jì)。(6)扇形損失:由于葉片沿輪緣成環(huán)形布置,使流道截面呈扇形(圖1--10),因而沿葉高方向各處的節(jié)距、圓周速度、進(jìn)汽角及蒸汽參數(shù)都不同于葉片平均直徑處的數(shù)值,這樣不僅在葉頂和葉根附近形成汽流撞擊葉片進(jìn)口的能量損失,而且汽流將產(chǎn)生半徑方向的流動(dòng),引起附加流動(dòng)損失。這些損失稱做扇形損失。(7)部分進(jìn)汽損失:若噴嘴連續(xù)布滿隔板(或汽缸)的整個(gè)圓周,則稱為圓周進(jìn)汽,若噴嘴只布置在某個(gè)弧段內(nèi),其余部分不裝噴嘴,則稱為部分進(jìn)汽。裝噴嘴的弧段叫工作弧段;不裝噴嘴的弧段叫非工作弧段。工作弧段的弧長(zhǎng)與整個(gè)圓周周長(zhǎng)之比稱為部分進(jìn)汽度。圖1-10葉柵流道斷面形狀示意圖在部分進(jìn)汽的級(jí)中,非工作弧段的軸向間隙中,總是充滿了停滯不動(dòng)的蒸汽,當(dāng)動(dòng)葉片轉(zhuǎn)到非工作弧段時(shí),因動(dòng)葉進(jìn)口角一般都大于動(dòng)葉出口角,因而動(dòng)葉片就像鼓風(fēng)機(jī)那樣,將非工作區(qū)的蒸汽從葉輪的一側(cè)鼓向另一側(cè)(圖1--11),耗費(fèi)葉輪的一部分能量,造成鼓風(fēng)損失。此外,當(dāng)動(dòng)葉片轉(zhuǎn)到工作弧段時(shí),由噴嘴流出的蒸汽首先要排斥停滯在動(dòng)葉片中的蒸汽并使其加速,消耗蒸汽的一部分動(dòng)能,這些損失稱為部分進(jìn)汽損失。圖1-10葉柵流道斷面形狀示意圖圖1-11弧段損失示意圖圖1-11弧段損失示意圖(8)濕汽損失:在濕蒸汽區(qū)工作的級(jí),濕蒸汽中的水滴不能在噴嘴中膨脹加速,不僅減少了做功的蒸汽量而且消耗了汽流的動(dòng)能;此外汽流從噴嘴流出時(shí)水滴的速度比蒸汽流速低,因而進(jìn)入動(dòng)葉時(shí),它將打在葉片入口的背弧上,不僅對(duì)葉片產(chǎn)生制動(dòng)作用而且沖蝕葉片。這些損失稱為濕汽損失。(9)漏汽損失:實(shí)際流動(dòng)中,并不是進(jìn)入級(jí)的蒸汽能全部通過(guò)噴嘴和動(dòng)葉通道的。由于級(jí)的動(dòng)、靜部分之間存在著間隙和壓力差,因此將有一小部分蒸汽從間隙漏過(guò),形成損失。例如,一部分蒸汽經(jīng)隔板和主軸的間隙漏過(guò),形成隔板漏汽損失;另一部分蒸汽從葉頂和汽缸的間隙漏過(guò),形成葉頂漏汽損失。這些漏汽損失組成級(jí)的漏汽損失。1.4.3.2汽輪機(jī)的外部損失汽輪機(jī)的外部損失包括下面三部分:(1)端部軸封漏汽損失:汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸從靜止的汽缸兩端穿出,裝設(shè)軸封后仍需留有一定的間隙。汽缸的高壓端和背壓式汽輪機(jī)的低壓缸,其蒸汽壓力高于外界大氣壓力,在汽缸內(nèi)和外界大氣間的壓力差作用下,蒸汽將從軸封間隙向外漏出至大氣或軸封冷卻器;凝汽式汽輪機(jī)最末級(jí)的級(jí)后壓力低于外界大氣壓力,空氣會(huì)漏入汽缸而影響真空,必須送入蒸汽使其中的一部分漏入汽缸,另一部分排入大氣或軸封冷卻器。這些漏出高壓端和送入低壓端的蒸汽都不作任何有用功,稱為端部軸封漏汽損失,也叫外部漏汽損失。(2)汽缸散熱損失:汽缸雖然敷設(shè)了保溫層,但仍在向周圍低溫空氣散熱,形成汽缸散熱損失。(3)機(jī)械損失:汽輪機(jī)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),克服軸承的摩擦阻力,以及帶動(dòng)主油泵、調(diào)速器等,都將消耗一部分有用功而造成損失,這種損失統(tǒng)稱為機(jī)械損失。1.4.4汽輪機(jī)在進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程中,由于存在各種損失,其理想焓降不能全部變?yōu)橛杏霉?,所以變?yōu)橛杏霉Φ挠行ъ式?,總是小于理想焓降的,兩者之比稱為汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率,或簡(jiǎn)稱為內(nèi)效率,即汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率是衡量汽輪機(jī)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程完善程度的指標(biāo)。無(wú)回?zé)岢槠啓C(jī)的內(nèi)功率正比于蒸汽流量與有效焓降的乘積。當(dāng)流量用表示時(shí),其內(nèi)功率為若流量以計(jì)時(shí),內(nèi)功率則表示為對(duì)有回?zé)岢槠钠啓C(jī),若流量為或時(shí),則由于機(jī)械損失,無(wú)回?zé)岢槠啓C(jī)的軸端功率為以軸端功率帶動(dòng)發(fā)電機(jī)時(shí),還要計(jì)及發(fā)電機(jī)的機(jī)械損失和電氣損失,即考慮發(fā)電機(jī)效率,故最后的發(fā)電機(jī)出線端功率為式中稱為相對(duì)電效率,是1kg蒸汽所具有的熱量最后轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿姆蓊~,所以它是衡量汽輪發(fā)電機(jī)組工作完善程度的指標(biāo)。由于汽輪發(fā)電機(jī)組的熱力循環(huán)中存在著冷源損失,所以要使1kg蒸汽獲得理想焓降的熱能,就需要加給它比大得多的熱量。若忽略水泵耗功,且使裝置按郎肯循環(huán)工作,則裝置的循環(huán)熱效率為式中——蒸汽初焓;——凝結(jié)水焓,即在背壓下的飽和水焓。顯然,為每千克蒸汽在鍋爐中所獲得的熱量。如果汽輪機(jī)采用回?zé)嵯到y(tǒng),則應(yīng)為末級(jí)高壓加熱器出口的給水焓。整個(gè)熱力循環(huán)中加給1kg蒸汽的熱量所轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿姆蓊~稱為絕對(duì)電效率,以表示,則汽輪發(fā)電機(jī)組除用絕對(duì)電效率表示經(jīng)濟(jì)性外,還經(jīng)常用每生產(chǎn)1kW·h電能所消耗的蒸汽量和熱量來(lái)表示,分別稱為汽耗率d和熱耗率q。汽耗率d為由于機(jī)組參數(shù)不同,所以雖然功率相同,其汽耗量卻不同;供熱式機(jī)組由于抽汽量不同更是如此。所以汽耗率并不宜用來(lái)比較不同類型機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性,此時(shí)需采用反映機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的另一指標(biāo)——熱耗率q:對(duì)中間再熱機(jī)組而言式中——汽輪機(jī)總進(jìn)汽量(kg/h);——再熱蒸汽量(kg/h)和再熱蒸汽初焓(kJ/kg);——汽輪機(jī)高壓缸排汽焓(kJ/kg)。在汽輪發(fā)電機(jī)組的主要指標(biāo)q和的基礎(chǔ)上,再考慮鍋爐效率、管道效率及發(fā)電廠中各種泵與風(fēng)機(jī)等所消耗的電能(廠用電),就可求得發(fā)電廠熱效率,為是計(jì)及鍋爐效率、管道效率及廠用電的系數(shù),一般。目前世界上主要工業(yè)國(guó)家火力發(fā)電廠的平均熱效率為30%~35%,而先進(jìn)的大型高效率機(jī)組運(yùn)行的電廠效率可達(dá)40%左右。復(fù)習(xí)思考題1、汽輪機(jī)級(jí)的組成和功用是什么?2、什么叫多級(jí)汽輪機(jī)?它的工作過(guò)程是什么?3、汽輪機(jī)常按哪些方法分類?如何表示它們的新舊型號(hào)?4、沖動(dòng)式多級(jí)汽輪機(jī)的工作特點(diǎn)是什么?5、汽輪機(jī)有哪些損失?汽輪發(fā)電機(jī)組的效率和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是什么?第二章汽輪機(jī)本體設(shè)備簡(jiǎn)介2.1國(guó)產(chǎn)600MW汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)目前國(guó)產(chǎn)600MW汽輪機(jī)的生產(chǎn)廠家主要由三家:上海汽輪機(jī)廠、哈爾濱汽輪機(jī)廠和東方汽輪機(jī)廠。下面分別以上汽超臨界600MW汽輪機(jī)、哈汽亞臨界600MW汽輪機(jī)、東汽超臨界600MW汽輪機(jī)為例,對(duì)國(guó)產(chǎn)600MW汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行介紹。2.1.1上汽超臨界600MW汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)介紹下面以上海汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的N600/24.2/566/566引進(jìn)型超臨界600MW中間再熱凝汽式汽輪機(jī)組為例進(jìn)行介紹。2.1.1.1概述汽輪發(fā)電機(jī)組總長(zhǎng)約38米,汽輪機(jī)本體部分總長(zhǎng)約27米,運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高為13.7米。整個(gè)裝置在“汽輪機(jī)外形圖”上表示;機(jī)組內(nèi)部結(jié)構(gòu)用縱剖面圖表示,此圖是通過(guò)汽輪機(jī)垂直中心線的一個(gè)視圖。本型汽輪機(jī)為反動(dòng)式,單軸,三缸,四排汽結(jié)構(gòu)。設(shè)有高中壓缸和兩個(gè)低壓缸。低壓缸由低壓外缸、低壓內(nèi)缸、低壓持環(huán)、低壓進(jìn)汽導(dǎo)流環(huán)、第6、7級(jí)隔板、低壓排汽導(dǎo)流環(huán)、低壓轉(zhuǎn)子及相關(guān)零部件組成;高中壓汽缸由高壓外缸、高壓內(nèi)缸、高壓蒸汽噴嘴、高壓進(jìn)汽平衡環(huán)、高壓靜葉持環(huán)、高壓排汽導(dǎo)流環(huán)、中壓內(nèi)缸、中壓進(jìn)汽平衡環(huán)、中壓#1靜葉持環(huán)、中壓#2靜葉持環(huán)、高中壓轉(zhuǎn)子及相關(guān)零部件組成。汽輪機(jī)組基礎(chǔ)采用161塊可調(diào)整墊鐵支撐的基礎(chǔ)底板支撐,機(jī)組安裝期間,可調(diào)整可調(diào)墊鐵來(lái)調(diào)整機(jī)組安裝狀態(tài)。汽輪機(jī)前軸承座采用落地結(jié)構(gòu),其余軸承座與相關(guān)的低壓外缸組合一體。汽輪機(jī)的高中壓轉(zhuǎn)子和兩根低壓轉(zhuǎn)子均為整體轉(zhuǎn)子,分別支承于6只徑向軸承上。軸承轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器(包括兩低壓轉(zhuǎn)子間的中間軸和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子等)均采用剛性連接,聯(lián)軸器螺栓配合部分與聯(lián)軸器法蘭孔間留有約0.04—0.10mm間隙,現(xiàn)場(chǎng)不需配鉸孔;其軸向位置由布置在低壓Ⅰ號(hào)缸調(diào)閥端軸承箱內(nèi)的一只推力軸承定位,推力軸承為整個(gè)機(jī)組軸系的“死點(diǎn)”。汽輪發(fā)電機(jī)組之滑銷系統(tǒng)是由預(yù)埋在基礎(chǔ)內(nèi)的9塊固定板組成。低壓Ⅰ號(hào)缸之縱、橫向固定板中心線的交點(diǎn)為整個(gè)機(jī)組靜子部分的“死點(diǎn)”。所有臺(tái)板用地腳螺釘固定在基礎(chǔ)上,而汽缸或軸承座則自由擱放在臺(tái)板上,可以自由熱脹滑移。湖南省火電建設(shè)公司汽機(jī)本體安裝培訓(xùn)講義汽輪機(jī)縱剖面圖低壓低壓II:2X7級(jí)低壓I:2X7級(jí)中壓:8級(jí)高壓:1+11級(jí)汽輪機(jī)側(cè)視圖汽輪機(jī)俯視圖注:主調(diào)閥和再熱閥門布置在機(jī)組兩側(cè),采用浮動(dòng)式支架,與設(shè)計(jì)院管道撓性連接,減小閥門支架所承受的外力。汽輪機(jī)前視圖注:主蒸汽和再熱蒸汽管道的管道之間采用法蘭連接,便于現(xiàn)場(chǎng)拆卸。連通管采用不銹鋼波紋節(jié)補(bǔ)償熱膨脹位移。采用全封閉罩殼降低機(jī)組噪音,外形美觀。2.1.1.2產(chǎn)品主要指標(biāo)額定功率600MW主汽門前蒸汽額定壓力24.2Mpa(a)主汽門前蒸汽額定溫度538/566℃再熱汽門蒸汽額定溫度566工作轉(zhuǎn)速3000r/min額定冷卻水溫20額定背壓4.9kPa(a)2.1.1.3進(jìn)汽閥本裝置配有兩個(gè)主汽閥—調(diào)節(jié)閥組裝件,位于高中壓缸兩側(cè),每側(cè)各一個(gè)。每一個(gè)主汽閥—調(diào)節(jié)閥有兩個(gè)提升式調(diào)節(jié)閥,調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟位置受電液控制系統(tǒng)通過(guò)安裝在閥上的兩個(gè)油動(dòng)機(jī)所控制。臥式布置的主汽閥也是受油動(dòng)機(jī)控制的。主汽閥與再熱調(diào)節(jié)閥用來(lái)控制機(jī)組從沖轉(zhuǎn)到約2900r/min轉(zhuǎn)速時(shí)通過(guò)的汽流流量,主汽閥控制進(jìn)入高壓缸的汽流流量。調(diào)節(jié)閥用來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)組從約2900r/min轉(zhuǎn)速到同步轉(zhuǎn)速和整個(gè)負(fù)荷范圍控制時(shí)進(jìn)入高壓缸的汽流流量。1.主汽門和調(diào)節(jié)閥(1)主汽門和調(diào)節(jié)閥殼體高壓缸的兩側(cè)各布置了一個(gè)主汽門和調(diào)節(jié)閥的閥體。調(diào)節(jié)閥和調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)左右側(cè)是相同結(jié)構(gòu)。圖2.1表示了主汽門及其支架的前視圖和側(cè)視圖。圖2.2表示了左側(cè)主汽門俯視圖。主汽門和調(diào)節(jié)閥控制向汽輪機(jī)的供汽。蒸汽通過(guò)主汽閥進(jìn)入調(diào)節(jié)閥殼體并經(jīng)兩個(gè)單獨(dú)控制的調(diào)節(jié)閥流出進(jìn)入到高壓缸。每個(gè)主汽門和調(diào)節(jié)閥均由三個(gè)彈簧支架支撐,組成浮動(dòng)系統(tǒng)的一部分。由主汽門和調(diào)節(jié)閥組成的閥體組中的三個(gè)熱電偶可使運(yùn)行人員準(zhǔn)確地監(jiān)控金屬溫度。主汽門和調(diào)節(jié)閥上有兩個(gè)測(cè)閥殼內(nèi)壁金屬溫度的熱電偶,一個(gè)測(cè)閥殼體外壁金屬溫度的熱電偶。第四個(gè)熱電偶穿過(guò)主汽門閥殼測(cè)量進(jìn)汽溫度。兩個(gè)壓力測(cè)點(diǎn),一個(gè)位于調(diào)節(jié)閥部分,另一個(gè)位于主汽門部分,監(jiān)控蒸汽壓力。主汽門和調(diào)節(jié)閥組件位于汽輪機(jī)運(yùn)行層上。因此在拆除周圍的保溫層后即可方便地進(jìn)行維護(hù)。圖2.1主汽門及其支架的前視圖和側(cè)視圖每個(gè)主汽門和調(diào)節(jié)閥組件由一個(gè)主汽門、兩個(gè)調(diào)節(jié)閥和如下所述的其它主要部件組成。主汽門殼體與調(diào)節(jié)閥殼體是整體結(jié)構(gòu)。圖2.1主汽門及其支架的前視圖和側(cè)視圖圖2.2圖2.2左側(cè)主汽門俯視圖(2)主汽門(圖2.3)臥式布置的主汽門,通過(guò)螺栓支撐于其座架上。其“雙閥碟”是由兩只單座閥(一只裝入另一只之中)組成。內(nèi)閥為內(nèi)旁通結(jié)構(gòu)稱為預(yù)啟閥,是機(jī)組并網(wǎng)前的速度控制閥。主汽閥由軸向彈簧關(guān)閉、軸向油動(dòng)機(jī)開(kāi)啟。主汽閥的設(shè)計(jì)脫扣關(guān)閉時(shí)間小于0.2秒。內(nèi)有臨時(shí)性和永久性濾網(wǎng)。主汽閥有一與閥殼分離的閥座,紅套鑲嵌在閥殼加工出的凹槽內(nèi)。蒸汽熱電偶確定主汽門的蒸汽進(jìn)汽溫度。主汽門的閥蓋用墊片和雙頭螺栓連接到主汽門殼體。這些雙頭螺栓由預(yù)應(yīng)力(擰緊)產(chǎn)生的力來(lái)密封主汽門閥蓋和主汽門殼體端部的結(jié)合面。圖2.3主汽門圖2.3主汽門(3)調(diào)節(jié)閥(圖2.4)調(diào)節(jié)閥是單座提升式閥。每個(gè)閥碟由兩件制成,以使與閥桿成撓性連接。閥是由軸向彈簧關(guān)閉、軸向油動(dòng)機(jī)開(kāi)啟。調(diào)節(jié)閥也設(shè)計(jì)成關(guān)閉時(shí)間小于0.2秒。調(diào)節(jié)汽閥的閥座也是鑲嵌在閥殼凹槽上的。兩個(gè)調(diào)節(jié)閥閥蓋用墊片和螺栓連接到調(diào)節(jié)閥閥殼頂部。調(diào)節(jié)閥閥蓋和調(diào)節(jié)閥殼體頂部是用預(yù)應(yīng)力(擰緊)來(lái)密封。主蒸汽進(jìn)汽管的兩個(gè)進(jìn)口位于調(diào)節(jié)閥閥殼底部。圖2.4調(diào)節(jié)閥圖2.4調(diào)節(jié)閥(4)主蒸汽進(jìn)汽管道和法蘭每個(gè)主汽門和調(diào)節(jié)閥組件通過(guò)主蒸汽進(jìn)汽管連接到高壓缸。主蒸汽進(jìn)汽管焊接到每個(gè)調(diào)節(jié)閥殼體底部的兩個(gè)出口。管子的另一端部焊接到高壓缸的進(jìn)汽噴嘴接口上。在高壓缸上共有四個(gè)接口,兩個(gè)在上部、兩個(gè)在下部。上缸進(jìn)汽的主蒸汽進(jìn)汽管管子的上半部分有一對(duì)法蘭,允許維護(hù)人員拆除這一對(duì)法蘭后可揭開(kāi)高中壓缸上半。每個(gè)法蘭由凹凸法蘭組成,用螺栓連接。它包含密封法蘭用的纏繞式墊片。2.再熱主汽門和再熱調(diào)節(jié)閥(1)再熱主汽門和再熱調(diào)節(jié)汽閥閥殼本機(jī)組在高中壓缸的兩側(cè)各布置有一再熱進(jìn)汽閥門組合件(每側(cè)由一再熱主汽門和二個(gè)再熱調(diào)節(jié)汽閥所構(gòu)成的‘Y’型組件)。圖2.5表示了再熱主汽門(RSV)和再熱調(diào)節(jié)汽閥(IV)的側(cè)視圖。除油動(dòng)機(jī)和支架是鏡面對(duì)稱外,左右側(cè)的部件在結(jié)構(gòu)上相同。圖2.6表示了左側(cè)再熱主汽門和再熱調(diào)節(jié)汽閥組件的俯視圖。再熱蒸汽通過(guò)再熱主汽門并從兩個(gè)再熱調(diào)節(jié)汽閥出口流出。圖2.5圖2.5再熱主汽門和再熱調(diào)閥的側(cè)視圖再熱主汽門和再熱調(diào)節(jié)汽閥由三個(gè)浮動(dòng)的彈簧支架支撐。在每個(gè)再熱主汽門和再熱調(diào)節(jié)汽閥組件上的三個(gè)熱電偶可供運(yùn)行人員準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)再熱蒸汽溫度和再熱調(diào)節(jié)汽閥金屬溫度。再熱調(diào)節(jié)汽閥的測(cè)內(nèi)壁熱電偶顯示了再熱調(diào)節(jié)汽閥閥殼內(nèi)表面附近的金屬溫度。再熱調(diào)節(jié)汽閥的測(cè)外壁熱電偶表示了閥殼外表面附近的金屬溫度,可供運(yùn)行人員在瞬變工況下監(jiān)測(cè)壁兩端的溫差。再熱主汽閥的熱電偶穿過(guò)再熱主汽門閥體以顯示進(jìn)入再熱主汽門的進(jìn)汽溫度。再熱主汽門和再熱調(diào)節(jié)汽閥組件位于汽輪機(jī)運(yùn)行層上。因此在拆除周圍的保溫層后便可維護(hù)。每個(gè)再熱主汽門和再熱調(diào)節(jié)汽閥組件由一個(gè)再熱主汽門、兩個(gè)再熱調(diào)節(jié)汽閥和其它下列所述的主要部件組成。圖2.6圖2.6左側(cè)再熱主汽門和再熱調(diào)閥組件的俯視圖(2)再熱主汽門(圖2.7)再熱主汽門是搖擺式止回類蝶閥,由安裝在彈簧室上的再熱主汽門油動(dòng)機(jī)控制再熱主汽門的開(kāi)啟及關(guān)閉。在閥體內(nèi),閥桿上安裝的是閥碟。再熱主汽門是開(kāi)關(guān)式兩位閥,即全關(guān)或全開(kāi)。油動(dòng)遮斷閥安裝在油動(dòng)機(jī)對(duì)面的軸端。在再熱主汽門動(dòng)作期間,油動(dòng)遮斷閥用來(lái)降低再熱主汽門開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中的軸端蒸汽壓力。當(dāng)再熱主汽門處于全開(kāi)位置,且再熱主汽門閥體內(nèi)的蒸汽壓力在運(yùn)行工況下,會(huì)出現(xiàn)通過(guò)再熱主汽門軸和襯套間的小間隙泄漏的情況,在再熱主汽門軸端的壓力將與運(yùn)行工況相同,再熱主汽門軸的另一端處于大氣壓力,此不平衡力會(huì)引起軸朝低壓端移動(dòng),直到與球面墊片接觸為止。球面墊片接觸時(shí)會(huì)消除或使低壓端的蒸汽泄漏最小。在再熱主汽門上的球面墊片與再熱調(diào)閥中閥桿與襯套后座的功能一樣,但其操作有些不同。在球面墊片上的負(fù)荷產(chǎn)生了一個(gè)大的摩擦力;因此,在轉(zhuǎn)動(dòng)再熱主汽門軸前,油動(dòng)遮斷閥會(huì)打開(kāi)用來(lái)卸去軸端的蒸汽壓力以減少摩擦力,使再熱主汽門自由地轉(zhuǎn)動(dòng)。(3)再熱調(diào)節(jié)汽閥(圖2.8)再熱調(diào)節(jié)汽閥為平衡式柱塞單座閥。閥座嵌入再熱調(diào)節(jié)汽閥閥體上加工出的凹槽內(nèi)。閥座的中部有一閥桿導(dǎo)套,在調(diào)節(jié)再熱蒸汽流量時(shí)可按精確的高度提升。再熱調(diào)節(jié)汽閥由軸向彈簧關(guān)閉、軸向油動(dòng)機(jī)開(kāi)啟。再熱調(diào)節(jié)汽閥設(shè)置有臨時(shí)性和永久性濾網(wǎng)以防止外物進(jìn)入汽輪機(jī)。再熱調(diào)節(jié)汽閥閥蓋用墊片和螺栓與閥體的頂部連接。這些螺母的預(yù)應(yīng)力(擰緊)所產(chǎn)生的力用來(lái)密封再熱閥蓋和再熱閥體頂部的連接。再熱調(diào)節(jié)汽閥的再熱主蒸汽管的連接口位于再熱調(diào)節(jié)汽閥的底部。(4)再熱主蒸汽管和法蘭每個(gè)再熱聯(lián)合汽門組件用再熱主蒸汽管連接到中壓缸。再熱主蒸汽管焊接到每個(gè)再熱調(diào)節(jié)汽閥體底部的兩個(gè)出口。管子的另一端焊接到高中壓缸的進(jìn)汽套管接口上。高中壓缸有兩個(gè)布置在高中壓缸上部的進(jìn)口套管接口,兩個(gè)布置在高中壓缸下部。上缸進(jìn)汽的主蒸汽進(jìn)汽管管子的上半部分有一對(duì)法蘭,允許維護(hù)人員拆除這一對(duì)法蘭后可揭開(kāi)高中壓缸上半。每個(gè)法蘭由凹凸法蘭組成,用螺栓連接并用纏繞式墊片密封。圖2.7再熱主汽門圖2.7再熱主汽門圖2.8再熱調(diào)閥圖2.8再熱調(diào)閥2.1.1.4汽缸汽缸的結(jié)構(gòu)形狀及其支承定位方法都經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì),使在溫度變化時(shí)能自由和對(duì)稱地移動(dòng),從而使其變形的可能性減至最小。高中壓外缸是合金鋼鑄造而成,沿水平中分面分開(kāi),形成上缸和下缸。高壓內(nèi)缸和中壓內(nèi)缸同樣均是合金鋼鑄造而成,在中分面處分開(kāi),形成上缸和下缸。它在水平中分面處支承在外缸上。頂部和底部用定位銷導(dǎo)向,以保持對(duì)汽輪機(jī)軸線的正確位置,同時(shí)允許隨溫度變化能自由膨脹和收縮。高壓噴嘴室進(jìn)口支承在內(nèi)缸上,靠凸緣和鍵槽配合定位在內(nèi)缸上、下半上。進(jìn)汽套管用滑動(dòng)接頭連接到各個(gè)噴嘴室,使由于溫度變化引起的變形的可能性減至最小。拆卸外缸時(shí),上缸用千斤頂升起,直到進(jìn)汽套筒脫離噴嘴室,然后用通常方式用行車吊起。拆卸內(nèi)缸下半時(shí),下缸用千斤頂升起,直到進(jìn)汽套筒脫離噴嘴室,然后用通常方式用行車吊起。裝配外缸上半及內(nèi)缸下半時(shí),各個(gè)噴嘴室進(jìn)汽處的形狀使密封環(huán)在汽缸放下時(shí)能同心。所有持環(huán)和平衡活塞都在水平中分面處支承在外/內(nèi)缸上,頂部和底部用定位銷導(dǎo)向。軸向位置由凸緣和槽配合提供。高中壓外缸是由四個(gè)與下缸端部鑄成一體的貓爪所支承,這樣使支承點(diǎn)盡可能靠近水平中心線。在調(diào)閥端,這些貓爪支撐在前軸承座的鍵上,在鍵上貓爪可自由滑動(dòng)。在電機(jī)端,汽缸貓爪支撐在低壓缸下半軸承座的鍵上,并同樣可以自由滑動(dòng)。本機(jī)組配置完善的熱膨脹系統(tǒng),能保證機(jī)組安全可靠的運(yùn)行。在高中壓外缸的每一端,各用一個(gè)“H”型定中心梁用螺栓和定位銷連接到汽缸和鄰近的軸承座上。這些梁使汽缸相對(duì)于軸承座可保持正確的軸向和橫向位置。電機(jī)端軸承座和低壓缸是一個(gè)整體,可使高中壓缸相對(duì)于低壓缸的軸向位置確切固定。前軸承座可在它的機(jī)座上軸向自由滑動(dòng)。但為了防止橫向移動(dòng),由一軸向鍵放在前軸承座和前軸承座臺(tái)板之間的縱向中心線上。機(jī)組的任何歪斜或頂起傾向都受到導(dǎo)向鍵和螺栓的限制。螺栓和軸承座之間有足夠的裝配間隙,可允許軸向自由移動(dòng)。汽缸離開(kāi)軸承座的任何傾向都受到每個(gè)貓爪上的雙頭螺栓所限制。這些螺栓裝配時(shí)在其周圍和螺母下都留有足夠間隙,以便使汽缸貓爪能隨溫度變化而自由移動(dòng)。低壓內(nèi)缸和低壓外缸是焊接式結(jié)構(gòu),由下部和上部組成。外缸上半和下半均垂直分為三部分,并在水平面上分開(kāi)形成下缸和上缸。安裝時(shí)使垂直結(jié)合面永久連接,因而低壓外缸上半可作為一整體起吊。由于是雙向流動(dòng),蒸汽在中央流入,分別流向各端,然后再向下流過(guò)排汽口,進(jìn)入凝汽器。低壓#1外缸還包括存放它本身軸承、推力軸承和高中壓缸2#軸承的軸承座。低壓靜葉安裝固定于低壓內(nèi)缸,其中前4級(jí)分別安裝于四個(gè)低壓靜葉持環(huán)中。持環(huán)通過(guò)定位銷和墊片支承在內(nèi)缸并對(duì)準(zhǔn)。內(nèi)缸通過(guò)水平中心線下的貓爪支承在外缸上。內(nèi)缸用定位銷和墊片來(lái)對(duì)準(zhǔn),定位銷置于垂直中心線上的底部,內(nèi)外缸之間的墊片置于水平中分面和中低壓連通管接口附近。低壓缸由連續(xù)底腳所支承。底腳與外缸下部制成一體并圍繞下缸。底腳是支承在臺(tái)板上,臺(tái)板用地腳螺栓緊固在基礎(chǔ)上。橫向固定板預(yù)埋在每個(gè)汽缸兩端的基礎(chǔ)內(nèi)。L型墊片經(jīng)加工、裝配,安裝在固定板和汽缸之間,并有足夠間隙,以保持橫向?qū)χ袝r(shí)允許軸向膨脹。兩塊軸向固定板預(yù)埋安置在低壓進(jìn)汽中心線附近的基礎(chǔ)中。L形墊片經(jīng)加工、裝配,安裝在固定板和汽缸之間有足夠間隙,以保持軸向?qū)χ袝r(shí)允許橫向膨脹。從機(jī)組縱向中心線和低壓缸的橫向中心線相交附近的一個(gè)點(diǎn),汽缸能在基礎(chǔ)臺(tái)板的頂部水平面自由膨脹。高中壓缸的水平中分面是用大雙頭螺栓連接。為了使每一個(gè)螺栓都有適當(dāng)?shù)膽?yīng)力,它們必須預(yù)緊以產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)力?!皵Q緊螺栓”一章中描述了獲得這種應(yīng)力的正確方法。汽缸中分面經(jīng)過(guò)精加工,使在表面干燥和金屬與金屬相接觸時(shí),進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)水壓試驗(yàn),都能保持緊密貼合。但在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí),應(yīng)該在接合表面涂以熬遍三遍的亞麻仁油。2.1.1.5轉(zhuǎn)子高中壓轉(zhuǎn)子是由整體合金鋼鍛件加工制成。另有一短軸用螺栓連接在調(diào)閥端,裝有主油泵葉輪和危急遮斷器。整個(gè)轉(zhuǎn)子在全部裝完葉片和精加工后要進(jìn)行精確的高速動(dòng)平衡。低壓轉(zhuǎn)子同樣也由整體合金鋼鍛件加工制成。每根轉(zhuǎn)子在全部裝完葉片和精加工后要進(jìn)行精確的高速動(dòng)平衡。高中壓轉(zhuǎn)子和低壓轉(zhuǎn)子之間用一個(gè)帶法蘭的剛性聯(lián)軸器連接。這樣形成的旋轉(zhuǎn)單元是由高中壓轉(zhuǎn)子推力軸承軸向定位。低壓轉(zhuǎn)子依次用一剛性聯(lián)軸器連接發(fā)電機(jī)。這樣形成主旋轉(zhuǎn)單元(由高中壓轉(zhuǎn)子、低壓轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子組成)。高中壓轉(zhuǎn)子、低壓轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子被支承在九個(gè)軸承上。2.1.1.6葉片葉片通道包括起調(diào)節(jié)作用的、部分進(jìn)汽的沖動(dòng)級(jí)葉片,高中壓缸中的反動(dòng)級(jí)葉片和低壓缸中的雙流反動(dòng)級(jí)葉片。整個(gè)葉片通道中旋轉(zhuǎn)和靜止零部件都用相當(dāng)大的、所需的間隙分開(kāi),為減少漏汽所需用的間隙是由薄的汽封齒控制來(lái)保持。這些汽封是由合金鋼制成,具有優(yōu)秀的磨損特性;如果在正常情況下發(fā)生接觸,則這些齒將被磨去。2.1.1.7、平衡活塞高中壓轉(zhuǎn)子被加工有三個(gè)平衡推力作用的凸肩,旨在將機(jī)組運(yùn)行時(shí)推力軸承負(fù)荷減至最低。平衡活塞迷宮式汽封是退讓式的。2.1.1.8中低壓連通管中低壓連通管的作用是在最小的壓損之下將蒸汽從中壓缸排汽口引入低壓汽輪機(jī),通過(guò)在汽流轉(zhuǎn)彎處采用光滑圓弧過(guò)渡,以減少流動(dòng)損失。中壓缸的2個(gè)向上的排汽口每側(cè)與一根中低壓連通管相連,左側(cè)的中低壓連通管接至#1低壓缸進(jìn)汽口,右側(cè)的接至#2低壓缸進(jìn)汽口,右側(cè)的連通管較長(zhǎng),在#1低壓缸電機(jī)端有一支架支撐。在每個(gè)進(jìn)汽口前后部位,連通管上有二個(gè)波紋管組件,用拉桿成組,形成壓力平衡膨脹節(jié)。由波紋管組件來(lái)吸收熱膨脹變形,而由拉桿來(lái)承受壓差產(chǎn)生的推力。波紋管采用專業(yè)生產(chǎn)廠家的成熟產(chǎn)品,具有很高的可靠性。壓力平衡膨脹節(jié)在制造廠進(jìn)行冷拉,以減小熱態(tài)時(shí)的變形與應(yīng)力。在中低壓連通管與低壓內(nèi)、外缸連接部分,設(shè)置有頂部密封膜板裝置,當(dāng)連通管法蘭罩蓋螺帽和夾緊環(huán)螺栓緊固時(shí),密封膜板沿連通管垂直中心線方向“冷緊”,這樣就減少了熱態(tài)低壓內(nèi)、外缸垂直方向溫差產(chǎn)生的脹差造成的密封板上的應(yīng)力。2.1.1.9LEG徑向軸承圖2.9所示的軸承是前緣帶進(jìn)油槽的徑向軸承(LEG)。每個(gè)徑向瓦塊的內(nèi)面是巴氏合金,背面是球形瓦支架(2),用在支架接觸區(qū)域。兩半式殼體為調(diào)整環(huán)(3),它徑向支持徑向瓦塊。用固定板(4)將瓦塊軸向固定在位置上。必須向調(diào)整環(huán)的外圈兩側(cè)供潤(rùn)滑油。油流過(guò)供油管直接進(jìn)入徑向瓦塊的進(jìn)油槽。因此這種軸承類型稱為前緣帶進(jìn)油槽的徑向軸承(LEG)。在零轉(zhuǎn)速時(shí),軸頸和瓦塊是金屬與金屬接觸。在旋轉(zhuǎn)時(shí),粘附在軸頸表面的潤(rùn)滑油被壓入軸頸表面和每個(gè)瓦塊的內(nèi)面間。在正常運(yùn)行時(shí),這些表面仍然被分開(kāi)。由于潤(rùn)滑油的特性和軸頸旋轉(zhuǎn)形成了楔形油膜。使用過(guò)的潤(rùn)滑油從軸頸和固定板間的軸承側(cè)排出。一些油在固定板下半的鉆孔逸出。連接螺釘(5)將組件的兩半連接在一起。連接銷(6)確保了正確的裝配。裝在調(diào)整環(huán)上的止動(dòng)銷(7)嵌入軸承座內(nèi)的槽中。徑向瓦塊的球形瓦支架與調(diào)整環(huán)接觸,每個(gè)瓦塊用固定板就位。每個(gè)固定板在組件中有不同的位置。帶肩螺釘將固定板固定在調(diào)整環(huán)上。嵌入瓦塊中分面的銷子在裝配時(shí)限制了瓦塊的移動(dòng)。配置溫度測(cè)量器的瓦塊在組件中有規(guī)定的位置。通過(guò)在固定板的孔可連接儀器接頭。供油管組件連接徑向瓦塊和調(diào)整環(huán)中的供油通道。軸承油系統(tǒng)來(lái)的油,通過(guò)底座上的支管,對(duì)軸承加潤(rùn)滑油。油進(jìn)入下部瓦塊,通過(guò)調(diào)整環(huán)中鉆的通道循環(huán)到所有瓦塊前緣進(jìn)油槽。油沿每一瓦塊間的軸承軸頸表面分布,并從每一端點(diǎn)排出,然后進(jìn)入下部的疏油孔。與浸油潤(rùn)滑的軸承不同,LEG類型的軸承在軸承的兩端并沒(méi)有油封環(huán)。2.1.1.10LEG推力軸承圖2.11所示的推力軸承是自位式類型。這種型式的推力軸承能自動(dòng)地將負(fù)荷均布于各瓦塊上。這些瓦塊支承于均壓塊板(9)和(10)上,并由裝入制成兩半的支承環(huán)(6)內(nèi)。通過(guò)均壓塊的擺動(dòng),使各瓦塊(3和4)澆有巴氏合金表面的載荷中心都處于同一平面內(nèi)。每一瓦塊都承受了同樣的載荷。這種結(jié)構(gòu)并不要求全部瓦塊的厚度必須嚴(yán)格相同。在推力盤軸線與軸承座內(nèi)孔并不完全平行時(shí),通過(guò)各均壓塊累積的位移,推力瓦塊的負(fù)荷也能均勻地分布。轉(zhuǎn)子的推力通過(guò)鋼制推力盤傳遞到瓦塊上,推力盤與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子整體加工。截面“A-A”表示全部瓦塊和在推力盤二側(cè)用來(lái)承受任一方向推力的支承環(huán)。由推力軸承“A-A”截面可知,瓦塊(3和4)和均壓塊(9)和(10)都裝在有水平中分面的支承環(huán)(6)內(nèi)。支承環(huán)本身又裝在推力軸承殼體內(nèi),并用支承環(huán)鍵(7)防止在殼體中轉(zhuǎn)動(dòng)。該鍵裝在推力軸承殼體上半的鍵槽中。推力軸承殼體由兩半制成,在水平中分面分開(kāi)并用螺栓和定位銷連接。伸入軸承座下部中分面槽的止動(dòng)銷防止了該殼體在軸承座內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)。在推力軸承殼體外表面加工出的凸肩,配在軸承座下部和上蓋的槽內(nèi),籍以決定殼體的軸向位置。整個(gè)推力軸承在不吊出轉(zhuǎn)子情況下拆下。在吊出軸承座上蓋后,可拆下連接上下半殼體的螺釘和吊出殼體的上半部。拆下支承環(huán)的螺釘后,然后可拆下兩半的推力軸承。瓦塊松散地安裝在二邊的支承環(huán)上,在吊起該部件時(shí)瓦塊不會(huì)脫落。不過(guò),在重新裝配時(shí),在水平中分面附近的瓦塊和自位均壓塊應(yīng)涂厚油脂,以便防止這些均壓塊脫落。如固定住均壓塊和瓦塊以致于失去靈活擺動(dòng)能力,最后,可能引起兩塊或更多瓦塊超負(fù)荷的危險(xiǎn)。在軸承裝配后,應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子并移動(dòng)轉(zhuǎn)子從一個(gè)極端位置到另一個(gè)極端位置,來(lái)檢查間隙。可用0.17MPa軸向載荷來(lái)驗(yàn)證推力盤是否與各瓦塊接觸良好。端部位移應(yīng)用轉(zhuǎn)子晃度指示器通過(guò)在軸承座端蓋上的孔來(lái)測(cè)量。軸承是瓦面進(jìn)油邊帶進(jìn)油槽類型。油直接從主軸承供油管供應(yīng)。圖上顯示了進(jìn)、排油通道。當(dāng)推力盤相對(duì)于瓦塊旋轉(zhuǎn)時(shí),每個(gè)瓦塊和推力盤間的油膜會(huì)形成厚邊在瓦塊進(jìn)油側(cè)的楔形的趨勢(shì)。因此,油由推力盤的旋轉(zhuǎn)帶入軸承各表面間,保證了這些表面的充分潤(rùn)滑。潤(rùn)滑油傳輸?shù)矫總€(gè)環(huán)下半背面的圓周環(huán)形槽中。經(jīng)環(huán)形槽,油流入環(huán)下半軸向鉆的孔進(jìn)入供油管組件。流過(guò)這些組件后,油進(jìn)入每個(gè)瓦塊的進(jìn)油槽,因此油進(jìn)入瓦塊和旋轉(zhuǎn)推力盤間的楔形油膜。從瓦塊的出油邊來(lái)的油向外流出,并通過(guò)油出口通道排出。圖2.10圖2.10圖圖2.112.1.1.11滑銷系統(tǒng)簡(jiǎn)介滑銷系統(tǒng)的構(gòu)成在前文概述里已有說(shuō)明,這里不再重復(fù),其簡(jiǎn)圖如下:2.1.2哈汽亞臨界600MW汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介下面以哈爾濱汽輪機(jī)廠制造的N600-16.7/538/538-1型600MW汽輪機(jī)為例進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。該機(jī)型為單軸、三缸、四排汽、凝汽式、一次中間再熱。2.1.2.1主要技術(shù)參數(shù)名稱單位數(shù)值型式N600-16.7/538/538-1制造廠哈爾濱汽輪機(jī)廠轉(zhuǎn)速r/min3000轉(zhuǎn)向(從汽輪機(jī)向發(fā)電機(jī)看)順時(shí)針抽汽級(jí)數(shù)級(jí)8通流級(jí)數(shù)級(jí)43高壓部分級(jí)數(shù)級(jí)I+8中壓部分級(jí)數(shù)級(jí)6低壓部分級(jí)數(shù)級(jí)2×2×7末級(jí)動(dòng)葉片長(zhǎng)度mm1000盤車轉(zhuǎn)速r/min3.35汽輪機(jī)總長(zhǎng)(包括罩殼)mm約27100汽輪機(jī)最大寬度(包括罩殼)mm11400汽輪機(jī)本體重量t1070汽輪機(jī)中心距運(yùn)行層標(biāo)高mm10672.1.2.2總體結(jié)構(gòu)配置1.汽缸本600MW機(jī)組為三缸結(jié)構(gòu),高中壓合缸,兩個(gè)雙分流的低壓缸(附:整體效果圖);高壓通流由一個(gè)沖動(dòng)式調(diào)節(jié)級(jí)和8個(gè)沖動(dòng)式壓力級(jí)構(gòu)成;中壓通流由6個(gè)沖動(dòng)式壓力級(jí)構(gòu)成(附圖:高中壓缸結(jié)構(gòu)效果圖);低壓通流由兩個(gè)2×7反動(dòng)式壓力級(jí)構(gòu)成(附圖:低壓缸結(jié)構(gòu))。汽輪機(jī)高、中壓汽缸設(shè)計(jì)成內(nèi)、外雙層汽缸結(jié)構(gòu),低壓汽缸為三層汽缸結(jié)構(gòu)。汽缸的設(shè)計(jì)能保證汽輪機(jī)在啟動(dòng)、帶負(fù)荷、連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行及冷卻過(guò)程中,因溫度梯度造成的變形量較小,并始終保持正確的同心度。汽缸鑄件已徹底消除殘余內(nèi)應(yīng)力,且保證汽缸結(jié)合面嚴(yán)密不漏汽(氣)。汽缸鑄件的同一部位挖補(bǔ)不允許進(jìn)行兩次。高壓缸進(jìn)汽部分及噴嘴室的設(shè)計(jì)應(yīng)確保運(yùn)行穩(wěn)定,振動(dòng)小。進(jìn)汽管密封環(huán)使用耐磨金屬制成。機(jī)組設(shè)置有全自動(dòng)排汽缸噴水冷卻系統(tǒng),并配有控制閥及控制裝置。噴水裝置的安裝部件和噴水方向恰當(dāng),不會(huì)因噴水而損傷葉片。機(jī)組設(shè)置有保護(hù)整個(gè)汽輪機(jī)用的排汽隔膜閥及緊急跳閘裝置。汽輪機(jī)排汽隔膜閥釋放爆破壓力限制值為0.034~0.048MPa(表壓)。本體部分沒(méi)有設(shè)置外加法蘭螺栓加熱裝置,但設(shè)有內(nèi)部法蘭螺栓加熱系統(tǒng)。高壓外缸中分面分開(kāi)采用千斤頂,其他汽缸則采用頂開(kāi)螺釘。汽缸上布置有壓力、溫度測(cè)點(diǎn),用于機(jī)組的運(yùn)行、維護(hù)、集中控制和試驗(yàn)。所有測(cè)溫元件可進(jìn)行不揭缸更換。汽缸端部汽封及隔板汽封留有適當(dāng)?shù)膹椥院屯俗岄g隙,當(dāng)轉(zhuǎn)子與汽封偶有少許碰觸時(shí),可不致?lián)p傷轉(zhuǎn)子或?qū)е麓筝S彎曲。汽封為疏齒式汽封,材料為1Cr13,在汽封圈弧段上直接加工出汽封齒,汽封齒為長(zhǎng)短齒結(jié)構(gòu),與轉(zhuǎn)子上凸臺(tái)配合形成一擴(kuò)壓流道對(duì)密封有很好效果。每一弧段有相對(duì)應(yīng)的彈簧片,彈簧片保證運(yùn)行過(guò)程中汽封齒與轉(zhuǎn)子一旦接觸汽封圈可徑向外張,保證機(jī)組安全運(yùn)行。2.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子及葉片汽輪機(jī)整個(gè)軸系由3根轉(zhuǎn)子加1個(gè)中間軸組成,高中壓轉(zhuǎn)子跨距6100mm,低壓轉(zhuǎn)子跨距5740mm。低壓轉(zhuǎn)子之間通過(guò)中間軸連接,2號(hào)低壓轉(zhuǎn)子直接與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子剛性連接。三根轉(zhuǎn)子都為整鍛式,且為無(wú)中心孔的實(shí)心轉(zhuǎn)子。分別由各自的支持軸承支承,高中壓轉(zhuǎn)子和低壓轉(zhuǎn)子之間采用剛性聯(lián)軸器連接。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的制造徹底消除了殘余應(yīng)力,材質(zhì)合格(包括材質(zhì)化學(xué)成份、高溫機(jī)械性能、許用溫度等)。汽輪機(jī)組可以不揭缸進(jìn)行轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡,轉(zhuǎn)子相對(duì)推力瓦的位置設(shè)有標(biāo)記,以便于確定轉(zhuǎn)子位置。汽輪機(jī)各轉(zhuǎn)子在出廠前均進(jìn)行了高速動(dòng)平衡試驗(yàn),試驗(yàn)精度為軸承的振動(dòng)速度小于1.2mm/s。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子廠內(nèi)超速試驗(yàn)按120%的額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行,延續(xù)時(shí)間為2min。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子電端有接地電刷,轉(zhuǎn)子接地良好,軸電壓控制在10V以下,以保護(hù)汽輪發(fā)電機(jī)軸及軸承不受軸電流損傷。葉片的設(shè)計(jì)采用先進(jìn)成熟的技術(shù),可在允許的周波變化范圍內(nèi)安全運(yùn)行,任何一級(jí)蒸汽的焓降分配均限制在優(yōu)良設(shè)計(jì)的百分比范圍內(nèi),以保證汽輪機(jī)有較長(zhǎng)的壽命。為了減小汽輪機(jī)高壓缸和中壓缸第一級(jí)葉片固體顆粒侵蝕的影響,在葉片設(shè)計(jì)上采用了改進(jìn)方法。低壓末級(jí)及次末級(jí)葉片具有必要的抗應(yīng)力腐蝕及抗水蝕措施,同時(shí)汽輪機(jī)上設(shè)有足夠的除濕用的疏水口,末級(jí)葉片采用司太立合金。用于把葉根緊固在輪緣上的銷子具有導(dǎo)向孔,供拆卸時(shí)鉆孔之用。葉根固定尺寸十分準(zhǔn)確,具有良好的互換性。3.軸承及軸承座機(jī)組共有7個(gè)軸承,6個(gè)支持軸承和1個(gè)推力軸承。其中#1~6支持軸承全部采用四瓦可傾式軸承,并針對(duì)#1、#2軸承做了相應(yīng)的調(diào)整,以保證機(jī)組運(yùn)行的安全可靠。這種軸承穩(wěn)定性好,有自動(dòng)對(duì)中能力,潤(rùn)滑性能好。各軸承上瓦的X、Y向裝有軸振測(cè)量裝置,下瓦裝有測(cè)溫裝置。推力軸承設(shè)置在高中壓缸和1號(hào)低壓缸之間的#2軸承座,采用京士伯里(KINGSBURYLEG)傾斜平面式雙推力盤結(jié)構(gòu)。推力盤兩側(cè)的支承環(huán)內(nèi)各安裝10塊可滑動(dòng)的推力瓦塊,推力瓦塊由背面的調(diào)整塊支承,通過(guò)調(diào)整塊的搖擺運(yùn)動(dòng),使同側(cè)的各瓦塊承載均勻,從而不受軸承與推力盤的偏心和軸承巴氏合金厚度不均的影響。KINGSBURYLEG推力軸承采用每瓦塊單獨(dú)進(jìn)油直接潤(rùn)滑瓦面的潤(rùn)滑方式,潤(rùn)滑效果明顯好于傳統(tǒng)的浸沒(méi)式潤(rùn)滑,并有效降低軸承功耗,降低軸承耗油量的優(yōu)點(diǎn)。4.高壓主汽調(diào)節(jié)聯(lián)合閥、再熱主汽調(diào)節(jié)聯(lián)合閥(見(jiàn)附圖:高壓主汽閥支撐、中壓再熱閥支撐);高壓主汽閥位于機(jī)組前端,通過(guò)主汽管與高壓缸連接,主汽閥通過(guò)懸掛式支吊架懸吊于運(yùn)行層下方。中壓再熱閥直接焊于中壓缸兩側(cè),并通過(guò)支吊架固定于基礎(chǔ)上。機(jī)組主汽閥水平布置,采用CrMo鋼制造,主蒸汽進(jìn)口在閥體下方,調(diào)節(jié)閥垂直布置,不需要在閥體上設(shè)疏水孔。主汽門、中壓聯(lián)合汽門閥蝶密封口鑲焊硬質(zhì)合金,以保證密封效果。門桿與門桿套在閥門全開(kāi)時(shí)有密封段,并鑲焊硬質(zhì)合金,以減少門桿漏汽。鍋爐過(guò)熱器出口主汽管道不設(shè)隔離裝置,主汽門能承受鍋爐水壓試驗(yàn)的壓力。主汽門、調(diào)速汽門、中壓聯(lián)合汽門的材質(zhì)能適應(yīng)與其相連接管道的焊接要求。主汽門、調(diào)速汽門、中壓聯(lián)合汽門能在汽機(jī)運(yùn)行中進(jìn)行遙控順序試驗(yàn)。還具備檢修后能夠進(jìn)行單個(gè)開(kāi)閉試驗(yàn)的性能。主汽門、中壓聯(lián)合汽門配有在啟動(dòng)吹管時(shí)及水壓試驗(yàn)時(shí)用的臨時(shí)堵板、閥座,并保證在水壓試驗(yàn)時(shí)無(wú)泄漏。主汽門和中壓聯(lián)合汽門初次啟動(dòng)時(shí)用臨時(shí)濾網(wǎng),正常運(yùn)行中使用永久濾網(wǎng),軸封汽系統(tǒng)也采用永久濾網(wǎng)。所有閥門出廠前裝有臨時(shí)濾網(wǎng)。配有吹管及水壓試驗(yàn)后主汽門、中壓聯(lián)合汽門使用的備用密封墊圈,以及主汽門和中壓聯(lián)合汽門在取出濾網(wǎng)后需用的附加備用密封墊圈。機(jī)組啟停時(shí),在主汽門殼體上有可能產(chǎn)生較大應(yīng)力的部位,設(shè)置有金屬溫度測(cè)點(diǎn)。主汽門和中壓聯(lián)合汽門的嚴(yán)密性泄漏等級(jí)滿足ANSI/ASME-16.104規(guī)定的6級(jí)。5.盤車裝置機(jī)組設(shè)置一套盤車裝置,包括手動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)、盤車電流表、轉(zhuǎn)速表、控制箱等。盤車裝置為自動(dòng)嚙合型,能帶動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),為低速盤車裝置,盤車轉(zhuǎn)速為3.38r/min。盤車裝置能夠自動(dòng)投入或退出而不發(fā)生撞擊,且退出后不再自行投入。為降低盤車負(fù)荷,低壓缸每個(gè)軸承均配有高壓油頂起裝置。機(jī)組設(shè)置有一套壓力開(kāi)關(guān)和壓力聯(lián)鎖保護(hù)裝置,以防止在油壓建立之前盤車投入。盤車裝置運(yùn)行中供油中斷或油壓降低到不安全值時(shí),能發(fā)出報(bào)警,并能自動(dòng)停止運(yùn)行。盤車控制設(shè)備采用進(jìn)口PLC,除能在就地對(duì)盤車進(jìn)行啟停外,還留有與DCS的接口,使運(yùn)行人員可在控制室對(duì)盤車進(jìn)行控制和監(jiān)視。6.滑銷系統(tǒng)(見(jiàn)附圖)汽缸的滑銷系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用定中心梁推拉結(jié)構(gòu),有效防止了汽缸偏斜?;N系統(tǒng)設(shè)計(jì)精良以保持運(yùn)行中的動(dòng)靜同心度和膨脹自如。機(jī)組設(shè)有一個(gè)絕對(duì)膨脹死點(diǎn),位于1號(hào)低壓缸進(jìn)汽中心線處;高中壓缸通過(guò)汽缸上半貓爪與前軸承箱和1號(hào)低壓缸調(diào)端連接,高中壓缸下半前后兩端設(shè)有中心鍵,保證高中壓缸正確膨脹;1號(hào)低壓缸電端通過(guò)定中心梁推動(dòng)2號(hào)低壓缸向電機(jī)端膨脹。轉(zhuǎn)子推力盤即相對(duì)死點(diǎn)位于中壓缸與1號(hào)低壓缸之間,轉(zhuǎn)子以此向兩端膨脹。高壓再熱閥支撐高壓再熱閥支撐中壓再熱閥支撐整體效果圖整體效果圖高中壓缸結(jié)構(gòu)效果圖高中壓缸結(jié)構(gòu)效果圖低壓缸結(jié)構(gòu)低壓缸結(jié)構(gòu)滑銷系統(tǒng)圖滑銷系統(tǒng)圖7、連通管結(jié)構(gòu):連通管結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖,不再詳細(xì)說(shuō)明。2.1.3東汽超臨界600MW汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介下面以東方汽輪機(jī)廠制造的N600-24.2/566/566型600MW汽輪機(jī)為例進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。該機(jī)型為單軸、三缸、四排汽、凝汽式、一次中間再熱。2.1.3.1主要技術(shù)參數(shù)名稱單位數(shù)值型式N600-24.2/566/566制造廠東方汽輪機(jī)廠轉(zhuǎn)速r/min3000轉(zhuǎn)向(從汽輪機(jī)向發(fā)電機(jī)看)逆時(shí)針抽汽級(jí)數(shù)級(jí)8通流級(jí)數(shù)級(jí)42高壓部分級(jí)數(shù)級(jí)8中壓部分級(jí)數(shù)級(jí)6低壓部分級(jí)數(shù)級(jí)2×2×7末級(jí)動(dòng)葉片長(zhǎng)度mm1016(40inch)盤車轉(zhuǎn)速r/min1.5汽輪機(jī)中心距運(yùn)行層標(biāo)高mm7602.1.3.2總體結(jié)構(gòu)配置(附圖:汽輪機(jī)總體布置剖面圖)汽輪機(jī)前軸承座、中軸承座為落地式,所有汽缸及軸承座都需在現(xiàn)場(chǎng)組合安裝。高中壓缸采用合缸反流結(jié)構(gòu),高中壓隔板固定在缸體持環(huán)上。低壓缸為雙分流式。高中壓缸分為內(nèi)、外缸,分別以上、下半缸形式供貨,低壓缸分內(nèi)外缸,內(nèi)缸也為上下缸形式,外缸則上下半缸又分為汽機(jī)側(cè)、近汽機(jī)側(cè)、近電機(jī)側(cè)、電機(jī)側(cè)四部分,現(xiàn)場(chǎng)拼裝。機(jī)組軸系共有4根轉(zhuǎn)子,由9只徑向軸承支承,其中#1、#2軸承為6瓦塊可傾軸瓦,#3、#4、#5、#6軸承為橢圓軸瓦。1只推力軸承布置在中軸承座內(nèi),承受軸系的軸向推力。汽機(jī)的高中壓、低壓轉(zhuǎn)子均為整體轉(zhuǎn)子,強(qiáng)度及剛性大,有利于快速啟動(dòng)。各轉(zhuǎn)子間均采用剛性聯(lián)軸器連接。汽輪發(fā)電機(jī)組的滑銷系統(tǒng)主要由橫銷、縱銷、立銷、角銷組成,其中橫銷包括高壓缸貓爪橫銷、中間軸承箱橫銷、低壓缸橫銷組成,縱銷包括前箱縱銷、中間軸承箱縱銷、#6軸承箱縱銷,立銷包括前箱立銷、中間軸承箱立銷、低壓缸立銷(共5個(gè)立銷),角銷布置在前軸承座左右兩側(cè)(共4個(gè))。貓爪橫銷既起著橫銷的作用,又對(duì)高中壓缸起著支承作用,保證汽缸在橫向的定向自由膨脹,同時(shí)隨著汽缸在軸向的膨脹和收縮,推動(dòng)軸承座向前或向后移動(dòng),以保證轉(zhuǎn)子與汽缸的軸向相對(duì)位置??v銷中心線與橫銷中心線交點(diǎn)共形成3個(gè)膨脹死點(diǎn),分別是中間軸承箱膨脹死點(diǎn)、#1低壓缸膨脹死點(diǎn)、#2低壓缸膨脹死點(diǎn)。立銷可保證汽缸的垂直定向自由膨脹,并與縱銷共同保持機(jī)組的正確縱向中心線。汽輪機(jī)總體布置剖面圖汽輪機(jī)總體布置剖面圖1.汽缸汽缸是蒸汽在其內(nèi)完成能量轉(zhuǎn)換的重要部件,大型汽輪機(jī)的汽缸結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,主要部件有隔板、隔板套、汽封、缸體、測(cè)量元件等,在進(jìn)行汽缸設(shè)計(jì)時(shí),主要考慮的問(wèn)題是:汽缸及其結(jié)合面的嚴(yán)密性,汽輪機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中的汽缸熱膨脹、熱變形和熱應(yīng)力,特別要避免應(yīng)力集中問(wèn)題。為了解決汽缸各部分在各個(gè)方向受熱時(shí)的膨脹,同時(shí)保證轉(zhuǎn)子和靜子間的同心性,設(shè)置了汽缸的滑銷系統(tǒng)。汽缸通常分為上下兩個(gè)部分,轉(zhuǎn)子從其縱向中心穿過(guò),為了使汽缸承受較大的蒸汽壓力而不泄漏,汽缸上下兩個(gè)部分用緊固件連接,最常用用的是用螺栓、螺帽,它們沿上下缸中分面外徑的法蘭將上下缸緊密聯(lián)在一起,因此汽缸中分面的的平整、光潔是保持中分面的嚴(yán)密性的必要條件。大型汽輪機(jī)為了減小熱應(yīng)力,汽缸一般都設(shè)計(jì)成雙層缸結(jié)構(gòu),外缸用貓爪支撐在軸承座上,內(nèi)缸與外缸采用螺栓連接,并用定位銷和導(dǎo)向銷進(jìn)行定位和導(dǎo)向。汽缸本身的熱膨脹和轉(zhuǎn)子的熱膨脹也是汽輪機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮的問(wèn)題,要合理的選定汽缸的死點(diǎn)、轉(zhuǎn)子與汽缸的相對(duì)死點(diǎn)的位置,留有足夠的相對(duì)膨脹間隙。汽輪機(jī)在運(yùn)行中,在汽缸內(nèi)不允許有任何積水,因此,汽缸在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)有足夠的去濕裝置,疏水應(yīng)留有足夠的通流面積,盡可能的避免無(wú)法疏水的洼窩結(jié)構(gòu)。汽缸的進(jìn)汽部分盡可能不集中布置在汽缸的一個(gè)部分,避免造成局部熱應(yīng)力過(guò)大,引起汽缸的變形,造成中分面漏汽。汽缸的支撐、導(dǎo)向和定位對(duì)汽輪機(jī)安全運(yùn)行有極大的影響,支撐、定位、導(dǎo)向的設(shè)置要嚴(yán)格保證汽輪機(jī)良好對(duì)中,各汽缸、轉(zhuǎn)子、軸承的膨脹不受阻礙。高中壓缸一般都采用支撐面和中分面重疊的上貓爪支撐結(jié)構(gòu)。本型號(hào)汽輪機(jī)汽缸有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn):A、采用高中壓合缸技術(shù)。B、采用葉輪和隔板結(jié)構(gòu),每級(jí)可承受較大的焓降,級(jí)數(shù)較少。C、汽輪機(jī)各級(jí)間空間較大,可使多齒式、彈簧支持汽封部件強(qiáng)度好,安全性高。D、汽輪機(jī)是純沖動(dòng)式汽輪機(jī),在隔板中承受較大焓降,轉(zhuǎn)子對(duì)軸承產(chǎn)生較小的軸向推力,提高了機(jī)組整體的安全性。E、采用了徑向同心剛性隔板,當(dāng)溫度升高時(shí),從轉(zhuǎn)子中心向外膨脹,保持相對(duì)較小的徑向間隙,具有較高的經(jīng)濟(jì)性。F、汽輪機(jī)在啟動(dòng)、帶負(fù)荷、連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行及停機(jī)冷卻過(guò)程中,因溫度梯度造成的變形量小,能始終保持正確的同心度。G、高壓內(nèi)缸、噴嘴室及噴嘴、中壓內(nèi)缸、導(dǎo)流環(huán)等部件選用在高溫下持久強(qiáng)度較高的材料。H、為防止在空負(fù)荷和低負(fù)荷方式下,低壓缸受熱變形,設(shè)置有低壓缸自動(dòng)噴水功能。I、每個(gè)低壓缸上半部設(shè)置有排汽隔膜閥(即大氣閥),排汽隔離閥的爆破壓力值為34.3kPa。J、汽缸上的壓力(包括調(diào)節(jié)級(jí))、溫度測(cè)點(diǎn)齊全,位置正確,滿足運(yùn)行、維護(hù)、集中控制和試驗(yàn)的要求。汽輪機(jī)壁溫測(cè)點(diǎn),內(nèi)缸壁溫測(cè)點(diǎn)均能在不揭缸的情況下拆換。K、為防止蒸汽激振引起的低頻振動(dòng),高壓部分汽封選擇合適的汽封間隙及結(jié)構(gòu)型式。汽缸端部汽封及隔板汽封有適當(dāng)?shù)膹椥院屯俗岄g隙,當(dāng)轉(zhuǎn)子與汽缸偶有少許碰觸時(shí),可不致?lián)p傷轉(zhuǎn)子或?qū)е麓筝S彎曲。L、低壓缸與凝汽器的連接采用不銹鋼彈性膨脹節(jié)連接方式,凝汽器與基礎(chǔ)采用剛性支撐,即在凝汽器中心點(diǎn)為低壓缸的絕對(duì)死點(diǎn),在凝汽器底部四周采用聚四氟乙烯支撐臺(tái)板,使凝汽器殼體能向四周順利膨脹。(1)高中壓缸下圖為本型號(hào)汽輪機(jī)高中壓缸結(jié)構(gòu)示意圖,采用單流程、高中壓合缸、雙層缸、水平中分結(jié)構(gòu),外缸為上貓爪支撐形式,上下缸之間采用螺栓連接。在高壓缸第6級(jí)后,高壓缸排汽、中壓缸第11級(jí)后、中壓缸排汽布置四級(jí)抽汽口,分別供#1、2、3高加及除氧器用汽。高中壓內(nèi)缸之間設(shè)置有分缸隔板,在高中壓外缸兩端及高中壓內(nèi)缸之間設(shè)置有軸端密封裝置,在高中壓外缸和軸承座之間設(shè)置有擋油環(huán)。本型號(hào)汽輪機(jī)高中壓缸的主要特點(diǎn)是:A、高中壓合缸:高壓缸和中壓缸被布置在同一個(gè)外缸之內(nèi),呈反向流動(dòng),減少了軸承和軸封數(shù)量,縮短汽輪機(jī)的跨度,更好的平衡推力,由于從而減少了汽缸縱向熱應(yīng)力。B、采用雙層缸結(jié)構(gòu):大型汽輪機(jī)為了使汽缸比設(shè)計(jì)的較薄,減小汽缸的熱應(yīng)力,均設(shè)計(jì)制造成雙層缸結(jié)構(gòu),對(duì)一定的金屬材料而言,汽缸的熱應(yīng)力分散于兩缸,內(nèi)缸承受的溫差小,壓差大,缸壁較薄,能承受較大的熱應(yīng)力,有利于變工況運(yùn)行,雙層缸結(jié)構(gòu)的汽輪機(jī)使得汽缸法蘭薄,在變工況、溫度變化時(shí),這些部件的溫度變化較快,沒(méi)必要設(shè)置專門的法蘭螺栓加熱裝置。整個(gè)高中壓缸分為四個(gè)部分:高中壓外缸是整體式,自中分面分為上半缸和下半缸,高壓內(nèi)缸是有上半缸和下半缸組成,中壓內(nèi)缸也分為上半缸和下半缸兩個(gè)部分。C、缸體采用抗高溫材料:由于高壓及中壓部分進(jìn)汽壓力、溫度的升高,必須在材料、結(jié)構(gòu)及冷卻上采取相應(yīng)措施:高壓部分汽缸采用Cr-Mo-V鋼,該材料具有優(yōu)良的高溫性能;在結(jié)構(gòu)上保證內(nèi)缸的最大工作壓力為噴嘴后的壓力與高排壓力差,外缸最大工作壓力為高排壓力與大氣壓之差,有效的降低了汽缸的工作壓力,同時(shí)進(jìn)汽口及遮熱環(huán)的布置使得汽缸有一個(gè)合理的溫度梯度,便于控制汽缸的溫度應(yīng)力,保證汽缸的壽命損耗在要求的范圍內(nèi);中壓部分除中間汽封漏汽冷卻高中壓轉(zhuǎn)子中間汽封段以外,還從高壓第3級(jí)后引蒸汽冷卻中壓第1級(jí)葉輪輪面及輪緣,大大提高了中壓缸第1級(jí)的可靠性。高壓缸的噴嘴:鍋爐主蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)主汽閥后分為四路分別進(jìn)入到四個(gè)高壓調(diào)節(jié)閥,經(jīng)過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入汽輪機(jī)噴組膨脹做功。由于高中壓缸第一級(jí)噴組承受比較大的焓降,承受較大的壓差,因而其葉輪厚度比其它壓力級(jí)要大的多。中壓缸噴嘴:鍋爐再熱蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)中壓聯(lián)合汽閥分為兩路進(jìn)入汽輪機(jī)中壓內(nèi)缸,經(jīng)過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入汽輪機(jī)噴組膨脹做功。高中壓缸的支撐:高中壓缸的支撐,除要考慮受動(dòng)靜部分的載荷外,還要考慮汽缸膨脹問(wèn)題,采用雙層缸結(jié)構(gòu),使的缸體的支撐方式十分復(fù)雜,一般情況下,高中壓缸外缸貓爪是懸吊在四個(gè)支撐板支持的機(jī)座上,貓爪位于汽缸的前后兩側(cè),水平支撐結(jié)合面是經(jīng)過(guò)淬火處理的平面,采用面支撐方式。這種支撐方法可以減輕接觸面的摩擦,受熱膨脹和冷卻時(shí),還可以自由移動(dòng)。高中壓缸的通流部分:A、在設(shè)計(jì)汽輪機(jī)通流部分時(shí),要考慮的問(wèn)題有:最有利的循環(huán)參數(shù)、合理的配汽機(jī)構(gòu)、力求各缸乃至整機(jī)的效率最高,滿足強(qiáng)度和剛度的要求,結(jié)構(gòu)合理、安全可靠。B、本型號(hào)汽輪機(jī)的高壓部分共有8級(jí),中壓缸有6級(jí),高壓缸第六級(jí)后抽出蒸汽作為#1高加的汽源,從高壓缸排汽抽出一部分蒸汽作為#2高加的汽源。中壓缸共有兩級(jí)抽汽,分別供#3高加和除氧器。為了減小汽輪機(jī)的漏汽損失,在汽缸通流部分內(nèi)外缸的端部、轉(zhuǎn)子和隔板,葉片護(hù)環(huán)和內(nèi)缸之間,都設(shè)置了汽封裝置。C、本型號(hào)汽輪機(jī)高中壓靜葉型線采用高效的厚加載層流葉型(AVN),動(dòng)葉采用型損、攻角損失更小的高負(fù)荷葉型(HV)。(2)低壓缸①低壓缸的結(jié)構(gòu)是根據(jù)其工作特點(diǎn)和工作條件設(shè)計(jì)的,其工作條件有以下特點(diǎn):A、因?yàn)榈蛪焊滋幱谡羝麖恼龎旱截?fù)壓的工作區(qū)域,排汽壓力很低,蒸汽比容增加很大,因而,往往采用雙缸反向?qū)ΨQ布置的雙分流結(jié)構(gòu),采用這種結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)有:能很好的平衡軸向推力,避免葉片過(guò)長(zhǎng),減小離心力。B、低壓缸內(nèi)每一級(jí)壓降不大,但其做功能力超過(guò)高中壓缸的任何一個(gè)壓力級(jí),所以,低壓缸的結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證機(jī)組安全的前提下,多做功,低壓缸排汽的壓力非常低,因此低壓缸的缸體特別龐大,并與凝汽器直接連接。C、低壓缸的縱向溫差變化大,是整個(gè)機(jī)組中受溫差變化最大的部分,為減小溫差產(chǎn)熱應(yīng)力改善機(jī)組的膨脹條件,大機(jī)組都采用三層缸結(jié)構(gòu),具體的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-2,第一層為安裝通流部分組件的內(nèi)缸,大都采用部件組合結(jié)構(gòu),隔板裝于隔板套上(采用隔板套有利于制造,便于引出抽汽管道)。第二層為隔熱層,由于低壓缸進(jìn)汽部分溫度較高,外部排汽溫度較低,因此都采用設(shè)置隔熱板的方法,使得汽缸溫差分散,溫度剃度更加合理,第三層為外缸,用以引導(dǎo)排汽和支撐內(nèi)缸各組件。有的設(shè)計(jì)廠家不把隔熱板算作一層,因此,稱低壓缸為雙層缸結(jié)構(gòu)。D、低壓缸進(jìn)汽管布置方式:低壓缸的進(jìn)汽由導(dǎo)汽管自汽缸頂部垂直引入,穿過(guò)外缸進(jìn)入內(nèi)缸的環(huán)形空間,均布進(jìn)入兩個(gè)分流缸的通流部分做功,在低壓缸的下部抽出一部分蒸汽供四級(jí)加熱器用汽。低壓缸的排汽經(jīng)排汽管進(jìn)入相應(yīng)的凝汽器,排汽管和凝汽器之間采用撓性膨脹節(jié),用于補(bǔ)償設(shè)備和管件的膨脹。E、采用擴(kuò)壓型排汽缸:低壓缸設(shè)計(jì)成徑向擴(kuò)壓結(jié)構(gòu)主要目的是:可使其出口靜壓高于進(jìn)口靜壓,使蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成壓力能,減小末級(jí)葉片出口至冷凝器入口的壓降,從而減少排汽損失,提高低壓缸的效率。F、低壓缸的噴水裝置:機(jī)組

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