雪慕冰--汽轮机原理及运行(二十) 第六章、汽轮机主要零件结构 -----静止部分

汽轮机原理及运行（二十）雪慕冰第六章、汽轮机主要零件结构-----静止部分第一节、汽轮机静止部分汽轮机静止部分包括：汽缸、喷嘴、隔板、隔板套、汽封、轴承、滑销及紧固件等。一、汽缸1、汽缸的作用：（1）封闭作用；（2）定位支承作用（如隔板，隔板套等）。2、运行对汽缸的要求：（1）要有足够的强度和刚度，严密性要好；高压缸设置为双层；采用法兰、螺栓加热装置；（2）热膨胀时汽缸与转子同心度要好。采用猫爪结构。（3）流动性能要好。要有足够的刚度。（4）在满足强度和刚度要求下，尽量简报汽缸壁和法兰的厚度。（5）节约贵重耗材，高温尽量集中在较小范围（6）便于安装检修。（一）高中压缸为了便于制造、安装和检修，汽缸一般沿水平中分面分为上下两个半缸，两者通过水平法兰用螺栓装配紧固。为了合理利用材料以及使加工、运输方便，汽缸通常以垂直结合面分为两或三段，各段通过焊接或法兰螺栓连接紧固。由于缸体的受力情况非常复杂，故导致其形状复杂，为了满足各种要求，汽轮机根据参数的不同分为高压缸、中压缸和低压缸。按每个汽缸的内部层次分为单层缸、双层缸和三层缸。高中压往往采用合缸。一般大机组高压缸为双层缸采用双层缸的优点使高压缸缸壁、法兰相应减薄，节省了贵重金属材料。双层缸内通入夹层蒸汽，缩短了启动时间还起到了冷却气缸作用。采用了双层缸使机组在启停时，热应力都相对减小。合缸布置的优点高、中压进汽部分都集中在汽缸的中部，即高温区在中间。且一般都采用双层缸，使汽缸温度分布均匀，热应力降低，汽缸变形的可能性减小。合缸布置时，前后轴封均处于高、中压缸排汽部位，故其所承受压力、温度都较低，可使汽封漏汽量减少，而轴承的工作温度也得以降低，改善它的工作条件。合缸布置的优点采用反向布置的通流部分和平衡活塞可使高、中压转子的轴向推力得到平衡。因此推力轴承的负荷减小，结构尺寸减小，有利于前轴承箱的布置。采用高、中压合缸可以减少1-2个轴承，缩短了高、中压转子的长度，制造成本和维修工作量降低。高、中压合缸布置的缺点：高、中压合缸布置时推力轴承常位于前轴承箱中，使机组的胀差不易控制；合缸后的汽缸形状复杂，转子和汽缸的几何尺寸相对单缸而言较大，管道布置困难。汽轮机高、中压缸（二）低压缸大功率机组低压缸工作压力不高，温度较低，单由于蒸汽容积较大，低压缸尺寸很大。低压缸进出口温差较大，为了改善低压缸的热膨胀，一般采用双层缸结构（有的采用三层缸结构）。汽轮机低压缸（三）汽轮机的进汽部分高压缸前部分从调节汽阀到调节级喷嘴这段区域称为汽轮机的进汽部分，包括调节汽阀的汽室和喷嘴室，是汽缸中承受压力和温度最高的部分。（四）中低压连通管中低压连通管的作用是在最小的压损下将蒸汽从中亚排气口引入低压缸。（五）气缸的支承和滑销系统1.气缸的支承猫爪支承：气缸通过其水平法兰延伸的猫爪作为支承面，支承在轴承座上，称为猫爪支承。（见书P182）台板支承：由于低压缸尺寸较大，一般不用猫爪支承，而是用下缸伸出的承脚支承在基础台板上。2.滑销系统汽轮机在启停时汽缸的温度变化较大，将沿长、宽、高几个方向膨胀或收缩。为了保证汽缸定向自由膨胀，并能保证汽缸与转子中心一致，必须设置一套系统——滑销系统。滑销系统的作用保证汽缸和转子的中心一致，避免因机体膨胀造成中心变化，引起机组振动或动静之间摩擦；保证汽缸能自由膨胀，以免发生过大应力引起变形。使转子和静子轴向与径向间隙符合要求。根据滑销的构造、安装位置和不同的作用，滑销可分为：横销：其作用是允许汽缸在横向能自由膨胀。纵销：其作用是允许汽缸沿纵向中心线能自由膨胀，限制汽缸纵向中心线的横向移动。所有的纵销均在汽轮机的纵向中心线上。死点：纵销中心线与横销中心线的交点。立销：其作用是保证汽缸在垂直方向能自由膨胀，并与纵销共同保持机组的纵向中心不变。所有的立销均在机组的纵向中心线上。猫爪横销：其作用是保证汽缸能横向膨胀，同时随着汽缸在轴向的膨胀和收缩，推动轴承座向前或向后移动，以保证转子与汽缸的轴向相对位置。猫爪横销和立销共同保持汽缸的中心与轴承座的中心一致。二.隔板，隔板套和静叶环，静叶持环1.隔板：隔板是汽轮机各级的间壁，用以固定汽轮机各级的静叶片和阻止级间漏气，并将汽轮机通流部分分隔成若干个级。2.隔板套：用来固定隔板。3.静叶持环：在反动式汽轮机中没有叶轮和隔板，动叶直接装在转子的外缘上，静叶则固定在气缸内壁或静叶持环上。汽轮机隔板结构三.轴承汽轮机采用的轴承有径向支持轴承和轴向推力轴承两种。径向支持轴承：是支承转子的重量及由于转子质量不平衡引起的离心力，并确定转子的径向位置，使其中心与汽缸中心保持一致。轴向推力轴承：是承担蒸汽作用在转子上的轴向推力，并确定转子的轴向位置，使转子与静止部分保持一定的轴向间隙。轴承的工作原理由于汽轮机的轴承是在高转速、大载荷的条件下工作，因此要求轴承工作必须安全可靠，摩擦力小，为了满足这个要求，汽轮机采用滑动轴承。（一）径向支持轴承油膜的形成为了满足油膜形成的条件，须使轴瓦的内孔直径略大于轴径的直径。当轴静止时，在转子自身重量的作用下，轴颈位于轴瓦内孔的下部，形成上部大、下部小的楔形间隙。按轴承支承方式分为：固定式轴承自位式轴承按轴瓦形状不同分为：圆筒形轴承椭圆形轴承多油楔轴承可倾瓦轴承P88Lb5C1028（二）、推力轴承汽轮机转子在运行时，要产生很大的轴向推力，尽管对大功率机组采用了汽缸对置排列及其它平衡轴向推力的措施，但剩余的轴向推力仍然是很大的。特别是在发生事故（水冲击、甩负荷）时，还可能产生更大的瞬时轴向推力。故汽轮机都装有轴向推力轴承。（三）、推力轴承油膜的形成推力盘瓦块进油排油进油排油引起轴承振动轴瓦方面的原因轴瓦垫铁接触不良，轴瓦紧力不够；轴瓦乌金脱胎，乌金面油间隙不正常；油膜振荡。2机组主要技术规范汽轮机型号：CN300－16.67/537/537-2型汽轮机型式：亚临界、一次中间再热、双缸双排汽、反动、抽汽凝汽式通流级数：36级高压通流Ⅰ+12中压通流9低压通流2X7末级叶片高度：900mm回热系统级数：8级（3高+4低+1除氧）主要参数见下表机组出力额定纯凝工况：307.22MW额定抽汽工况：296.98MW最大抽汽工况：277.55MW主汽门前额定蒸汽压力16.67MPa主汽门前额定蒸汽温度537℃再热蒸汽门前额定蒸汽温度537℃额定进汽量(纯凝工况)966.88t/h最大进汽量1025t/h额定供热抽汽量170t/h最大供热抽汽量250t/h额定供热抽汽压力1.28MPa(0.8～1.28MPa可调)额定供热抽汽温度366.2℃额定工况净热耗7786.3kJ/kW.h高压进汽导管高压内、外缸夹层冷却蒸汽至中压平衡活塞汽封二段的连通管一段抽汽管高、中压缸平衡管高窄法兰（不需要法兰、螺栓加热）下猫爪支撑（悬挂式结构）“H”形定中心梁（高、中压外缸两端各一个）高压后四级高压前八级一段抽汽口调节级喷嘴组（每组八个喷嘴）外套管（与外缸焊接在一起）内套管#1低压内缸#2低压内缸危急遮断器主油泵测速齿轮推力盘高压排汽侧平衡活塞高中压缸前汽封#1轴承轴颈高压十二个反动式动叶片加平衡螺塞的工艺孔调节级叶轮平衡孔调节级叶片高压进汽侧平衡活塞中压平衡活塞中间进汽，两侧对称分流。低压转子刚性联轴器高中压转子刚性联轴器