900mw汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　課程設(shè)計(jì)題目900MW中間再熱機(jī)組汽輪機(jī)設(shè)計(jì)（19組）</p><p>　學(xué)院動力工程專業(yè)熱能與動力工程年級2010</p><p>　已知參數(shù)和設(shè)計(jì)要求1.已知參數(shù) 2.設(shè)計(jì)要求（1）汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)功率：900MW （1）汽輪機(jī)為基

2、本負(fù)荷兼調(diào)峰運(yùn)行（2）汽輪機(jī)初參數(shù)：超臨界 （2）汽輪機(jī)型式：反動、一次中間再熱、（3）汽輪機(jī)排氣壓力：6Kpa 凝汽式（4）汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速：3000rpm</p><p>　學(xué)生完成的工作回?zé)崾较到y(tǒng)擬定及相關(guān)參數(shù)的選擇確定（含繪制原則性熱力系統(tǒng)圖）；3調(diào)節(jié)級型式及相關(guān)參數(shù)確定；3調(diào)節(jié)級的熱力設(shè)計(jì)計(jì)算;3各缸非調(diào)節(jié)級級數(shù)的計(jì)算確定；3各缸各非調(diào)節(jié)級的相關(guān)參數(shù)確定及熱力設(shè)計(jì)計(jì)算：1人1缸各缸功

3、率及相對內(nèi)效率計(jì)算；1人1缸全機(jī)內(nèi)功率及內(nèi)效率計(jì)算；3縱剖面結(jié)構(gòu)圖繪制；1人1缸汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明；1設(shè)計(jì)說明書編寫；1</p><p>　參考資料汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書汽輪機(jī)原理、汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)、汽輪機(jī)設(shè)計(jì)、熱力發(fā)電廠中間再熱汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)圖中間再熱機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)圖600MW機(jī)組相關(guān)資料</p><p>　課程設(shè)計(jì)工作計(jì)劃(1).課堂講授4學(xué)時—回?zé)嵯到y(tǒng)擬定及相關(guān)參數(shù)的選擇確定；調(diào)節(jié)級形式及相

4、關(guān)參數(shù)確定；調(diào)節(jié)級的熱力計(jì)算；各缸非調(diào)節(jié)級級數(shù)的計(jì)算確定；各缸非調(diào)節(jié)級的熱力計(jì)算；全機(jī)總功率及相對內(nèi)效率的計(jì)算。(2).課堂講授4學(xué)時—汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)。完成汽輪機(jī)本體縱剖面圖繪制；完成設(shè)計(jì)說明書編寫。</p><p><b>　　1 引 言</b></p><p><b>　　1.1汽輪機(jī)簡介</b></p><p>　　汽輪

5、機(jī)是使用電站鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽去沖動汽輪機(jī)葉片，并使之轉(zhuǎn)動，從而帶動汽輪機(jī)和汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電的一種動力機(jī)械。</p><p>　　汽輪機(jī)的主要用途是作為發(fā)電用的原動機(jī)。在使用化石燃料的現(xiàn)代常規(guī)火力發(fā)電廠、核電站及地?zé)岚l(fā)電站中，都采用汽輪機(jī)為動力的汽輪發(fā)電機(jī)組。汽輪機(jī)的排汽或中間抽汽可用來滿足生產(chǎn)和生活上的供熱需要。在生產(chǎn)過程中有余能、余熱的工廠企業(yè)中，還可以應(yīng)用各種類不同品位的熱能得以合理有效地利用。由于汽輪機(jī)能設(shè)

6、計(jì)為變速運(yùn)行，所以還可用它直接驅(qū)動各種從動機(jī)械，如泵、風(fēng)機(jī)、高爐風(fēng)機(jī)、壓氣機(jī)和船舶的螺旋槳等。因此，汽輪機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)中起著極其重要的作用。</p><p>　　火力發(fā)電廠中大容量、高參數(shù)汽輪機(jī)組不斷增加，這些機(jī)組在燃用大量煤炭的同時，也耗用大量的水資源。我國是水資源匱乏的國家之一，尤其隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，水資源逐漸成為影響社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素?；痣姍C(jī)組如采用空冷技術(shù)，其耗水量僅為濕式循環(huán)冷卻系統(tǒng)耗水量的1/4

7、～1/8，節(jié)水效果十分顯著。因此,在富煤缺水地區(qū)采用空冷機(jī)組建設(shè)空冷電廠，對促進(jìn)我國電力工業(yè)的合理布局及發(fā)電設(shè)備制造業(yè)的科技進(jìn)步具有重要意義。</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，按給定的設(shè)計(jì)條件，選取有關(guān)參數(shù)，確定汽輪機(jī)通流部分尺寸，力求獲得較高的汽輪機(jī)效率。汽輪機(jī)總體設(shè)計(jì)原則為在保證適應(yīng)季節(jié)氣候變化，保證機(jī)組安全可

8、靠的前提下，盡可能提高汽輪機(jī)的效率，降低能耗，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，即保證安全經(jīng)濟(jì)性。承擔(dān)基本負(fù)荷兼調(diào)峰的汽輪機(jī)，其運(yùn)行工況穩(wěn)定，年利用率高。設(shè)計(jì)中的計(jì)算采用Exel電子表格來計(jì)算，以提高計(jì)算效率、準(zhǔn)確性。</p><p>　　2 汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)型式的選擇</p><p>　　2.1 汽輪機(jī)參數(shù)、功率型式的確定</p><p>　　2.1.1 汽輪機(jī)各缸進(jìn)、排氣參數(shù)的確定&l

9、t;/p><p><b>　　(1)進(jìn)氣參數(shù)</b></p><p>　　900MW超臨界機(jī)組的主蒸汽壓力,除早期投運(yùn)的機(jī)組采用30MPa左右的壓力,國內(nèi)外投運(yùn)的機(jī)組主蒸汽壓力都在24~25MPa之間,基于技術(shù)的成熟性考慮,本設(shè)計(jì)的900MW超臨界機(jī)組主蒸汽壓力定為=24.2MPa (汽機(jī)側(cè))。由于受到材料耐溫能力的影響，目前國內(nèi)900MW超臨界機(jī)組主蒸汽溫度的配置通常有

10、兩種型式,即538℃、566℃。在本設(shè)計(jì)中主蒸汽溫度采用=538℃，。再熱溫度為tr=566℃。</p><p>　　對于中間再熱機(jī)組，再熱溫度是指蒸汽經(jīng)中間再熱器后汽輪機(jī)中壓缸閥門前的溫度。為充分利用材料潛力，一般都把再熱溫度取成與新汽溫度相等或稍高一些。本例中取中間再熱蒸汽額定溫度=566℃。中間再熱壓力約是新汽壓力的16%－26%，本課程設(shè)計(jì)取22%。再熱壓力損失為再熱前壓力的（2～6）%,本設(shè)計(jì)取3％。&

11、lt;/p><p>　　中間再熱蒸汽額定壓力=×22%=5.33MPa</p><p>　　再熱壓力損失△Pr=3％Pr=0.016MPa</p><p>　　故：再熱蒸汽溫度：=566℃ ； 再熱蒸汽壓力：=5.33Mpa</p><p>　　對于低壓缸，參考同類型機(jī)組，確定其進(jìn)汽參數(shù)為：1.00Mpa/323.7℃</p&g

12、t;<p>　?。?）汽輪機(jī)排氣參數(shù)</p><p>　　高壓缸排氣的冷再熱汽要流經(jīng)冷再管道、再熱器及熱再管道，本設(shè)計(jì)再熱汽從高壓缸排除后到中壓缸前的壓力損失為0.165MPa。</p><p>　　參考其他同類型機(jī)組超臨界900MW發(fā)電汽輪機(jī)組，課可確定本設(shè)計(jì)機(jī)組相關(guān)排汽參數(shù)如下： </p><p>　　高壓缸 排汽壓力為：P=5.495Mpa&l

13、t;/p><p>　　排氣溫度為： =340℃</p><p>　　中壓缸 排氣壓力為： =1.02MPa</p><p>　　排氣溫度為：=335℃</p><p>　　低壓缸 排氣壓力為：0.006MPa 由課程設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定。</p><p>　　排氣溫度為：54℃ </p><p>　

14、　2.1.2 汽輪機(jī)設(shè)計(jì)功率的確定</p><p>　　汽輪機(jī)的額定功率也稱銘牌功率，即為汽輪機(jī)的夏季工況功率。</p><p>　　（1）銘牌功率： Ptrl=900MW</p><p>　　（2）最大連續(xù)功率：Ptmcr=1029MW </p><p>　?。?）經(jīng)濟(jì)功率： Ptha=900MW </p><

15、p>　　由于本課程設(shè)計(jì)中的汽輪機(jī)是高參數(shù)、大容量適用于擔(dān)負(fù)基本負(fù)荷的機(jī)組，故汽輪機(jī)經(jīng)常在額定功率和接近額定功率下運(yùn)行，因此，可選擇確定汽輪機(jī)額定功率與汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)功率相等，即：Ptha=900MW。</p><p>　　2.1.3 汽輪機(jī)型式確定</p><p>　　有設(shè)計(jì)任務(wù)書所給條件，經(jīng)討論確定本設(shè)計(jì)的汽輪機(jī)型式為：超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、反動凝汽式汽輪機(jī)。<

16、;/p><p>　　2.2 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速及調(diào)節(jié)方式確定</p><p>　　目前使用的機(jī)組的轉(zhuǎn)速主要有1500轉(zhuǎn)和3000轉(zhuǎn)，本設(shè)計(jì)機(jī)組的轉(zhuǎn)速取3000轉(zhuǎn)。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)機(jī)組為大功率、大容量機(jī)組，對于調(diào)節(jié)級的選擇，由于節(jié)流方式的調(diào)節(jié)級更優(yōu)，故本設(shè)計(jì)機(jī)組選擇節(jié)流式，即：設(shè)計(jì)機(jī)組采用單列節(jié)流式調(diào)節(jié)級。部分進(jìn)汽度參照同類機(jī)組，根據(jù)最優(yōu)化算取部分進(jìn)汽度e=0.9

17、5。</p><p>　　綜上所述，該汽輪機(jī)機(jī)組熱力設(shè)計(jì)基本參數(shù)的選取如下所示：</p><p>　　1.汽輪機(jī)額定功率：Pe=900MW；</p><p>　　2.汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)功率：Pec=1.0Pe=900MW；</p><p>　　3.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速：n=3000rpm；</p><p>　　4.給水溫度：276℃；&

18、lt;/p><p>　　5.新蒸汽進(jìn)汽壓力：P0=24.2MPa；</p><p>　　6.新蒸汽進(jìn)汽溫度：t0=538℃；</p><p>　　7.高壓缸排汽壓力: Pr=5. 495 MPa</p><p>　　8.蒸汽再熱溫度：tr=566℃；</p><p>　　9.背壓：Pc=6kpa；</p>&

19、lt;p><b>　　10.機(jī)械效率：；</b></p><p><b>　　11.發(fā)電機(jī)效率：</b></p><p><b>　　3回?zé)嵯到y(tǒng)擬定</b></p><p>　　3.1、汽輪機(jī)蒸汽流量的估算</p><p>　　表1、汽輪機(jī)閥門及管道中節(jié)流損失與壓損<

20、;/p><p>　　汽輪機(jī)相對內(nèi)效率估計(jì)為：</p><p>　　1．由主汽壓力.溫度.查h-s圖,,得到點(diǎn)0;</p><p>　　2．調(diào)節(jié)級前壓力,.得到點(diǎn)1；</p><p>　　3．由點(diǎn)0等熵到高壓缸排氣壓力,查h-s圖得,得到點(diǎn);</p><p><b>　　4．，</b></p>

21、;<p><b>　　?？?lt;/b></p><p>　　確定高壓缸排氣點(diǎn)2；</p><p>　　5．,,查h-s圖,,得點(diǎn)3；</p><p>　　6．.而且,得到點(diǎn)4；</p><p>　　7．由點(diǎn)3等熵線交排汽壓力等壓線與點(diǎn)，;</p><p><b>　　8．<

22、;/b></p><p><b>　　;</b></p><p>　　則,交，等壓線與點(diǎn)6；</p><p>　　9．整機(jī)的理想比焓降：</p><p>　　Δhtmac=Δht1mac+Δht2mac=392+1390=1782kJ/kg</p><p>　　故：整機(jī)的有效比焓降：<

23、/p><p><b>　??；</b></p><p>　　考慮末級余速損失,得到點(diǎn)6；</p><p>　　10．連接點(diǎn)4,5，中間點(diǎn)處沿等壓線下降7kJ/kg()得到7點(diǎn)。光滑連接4,7,5三點(diǎn)。</p><p>　　11．汽輪機(jī)總進(jìn)汽量的初步估算</p><p><b>　　已知：<

24、;/b></p><p>　　式中： ———汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)功率， KW ；</p><p>　　———通流部分的理想比焓降，KJ/kg ；</p><p>　　———汽輪機(jī)通流部分相對內(nèi)效率的初步估算值 ；</p><p>　　———機(jī)組的發(fā)電機(jī)效率；</p><p>　　———機(jī)組的機(jī)械效率 ；</p

25、><p>　　△D ———考慮閥桿漏氣和前軸封漏汽及保證在處參數(shù)下降或背壓升高時仍能發(fā)出設(shè)計(jì)功率的蒸汽余量，通常取=3%左右，t/h</p><p>　　m ———考慮回?zé)岢槠疬M(jìn)汽量增大的系數(shù)，它與回?zé)峒墧?shù)、給水溫度、汽輪機(jī)容量及參數(shù)有關(guān)，通常取m=1.08～1.25，</p><p><b>　　取 </b></p><

26、;p>　　故： D0=3.6×900000×1.18/(1782×0.99×0.995×0.91×0.97) =2467.5t/h</p><p><b>　　3.2回?zé)嵯到y(tǒng)確定</b></p><p><b>　　1.排氣參數(shù)的確定</b></p><p&g

27、t;　　由中壓缸進(jìn)汽參數(shù)，蒸汽溫度=566℃，查h-s圖</p><p>　　得h=3585kJ/kg。等熵變化到Pc’=0.006MPa時，hc’kJ/kg。而除氧器中的壓力P5=1.04MPa，溫度T4=181℃。</p><p>　　2. 回?zé)峒墧?shù)的確定</p><p>　　由除氧器溫度為=181℃。軸封加熱器進(jìn)口水溫</p><p>

28、　　高加出口溫度=276℃。且已知有8級回?zé)幔妹考壠骄鶞厣?lt;/p><p>　　低加級數(shù) 取整=4，故四個低壓加熱器；</p><p>　　高加級數(shù) 取整=3，故三個高壓加熱器；</p><p>　　因此，整個機(jī)組的回?zé)嵯到y(tǒng)由三高四低一除氧器組成。</p><p>　　3．回?zé)嵯到y(tǒng)熱力計(jì)算結(jié)果</p><p>

29、;　　4 調(diào)節(jié)級的選型及熱力計(jì)算</p><p><b>　　4.1調(diào)節(jié)級選擇</b></p><p><b>　　選擇單列調(diào)節(jié)級</b></p><p>　　4.2調(diào)節(jié)級熱力參數(shù)的選擇</p><p>　　1、蒸汽在級內(nèi)流動的基本假設(shè)：</p><p>　　為了討論問題方便

30、，簡化蒸汽在各級中流動復(fù)雜性，常作以下幾個假設(shè)：</p><p>　?。?）蒸汽為理想氣體；</p><p>　?。?）蒸汽在級內(nèi)流動是穩(wěn)定流動；</p><p>　?。?）蒸汽在級內(nèi)的流動是一元流動；</p><p>　?。?）蒸汽在級內(nèi)的流動為絕熱流動。</p><p>　　在基本假設(shè)的基礎(chǔ)上按修訂后的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行

31、熱力計(jì)算，以確定級的相關(guān)參數(shù)。</p><p>　　4.3 調(diào)節(jié)級形式及焓降確定</p><p><b>　　（1）調(diào)節(jié)級的選型</b></p><p>　　調(diào)節(jié)級有單列和雙列之分，這取決于經(jīng)濟(jì)功率下調(diào)節(jié)級理想焓降的大小。由于本設(shè)計(jì)機(jī)組屬高參數(shù)、大容量類，并在是電網(wǎng)中承擔(dān)基本負(fù)荷的汽輪機(jī)，要求有盡量好的經(jīng)濟(jì)性，這種汽輪機(jī)的進(jìn)汽量或容積流量很大，

32、經(jīng)由前軸填充的漏汽量通常不超過總進(jìn)汽量的1%，且前幾個壓力級的葉片容易設(shè)計(jì)成具有較大的高度，在這種情況下，采用單列調(diào)節(jié)級是合理的。國產(chǎn)中間再熱機(jī)組的調(diào)節(jié)級均為單列，設(shè)計(jì)工況下的理想焓降也都不超過100kJ/kg,雖然機(jī)組的結(jié)構(gòu)有所復(fù)雜，成本有所提高，但由于經(jīng)濟(jì)性提高了，它的全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)還是比較合理的。</p><p>　?。?）調(diào)節(jié)級焓降的選擇</p><p>　　目前，國產(chǎn)大功率汽輪

33、機(jī)調(diào)節(jié)級（單列）的理想熱降約為：70~100 kJ/kg，據(jù)此，本設(shè)計(jì)中采用單列調(diào)節(jié)級，經(jīng)濟(jì)功率下的調(diào)節(jié)級理想焓降取為：76 kJ/kg。</p><p>　　（3)調(diào)節(jié)級平均直徑擬定</p><p>　　先取適當(dāng)?shù)乃俣缺戎?，以保證調(diào)節(jié)級的效率。由于調(diào)節(jié)級都為部分進(jìn)汽，所以其最佳速度比要比全周進(jìn)汽的小，一般在額定工況下，單列級=0.4~0.45，或者更小。本設(shè)計(jì)中取小值，即：=0.4。&l

34、t;/p><p>　　平均直徑：調(diào)節(jié)級的平均直徑選取范圍為：對于高壓及超高壓以上機(jī)組（整體轉(zhuǎn)子），=900~1100mm，這時因?yàn)檎w轉(zhuǎn)子的能段走私受到限制，目前國內(nèi)一般不能大于1100mm，對于單列調(diào)節(jié)級為了使調(diào)節(jié)級的焓降較大可取直徑的上限值。由于一個級的焓降、速比、平均直徑三者中只有兩個是獨(dú)立變量，故：平均直徑由公式計(jì)算：</p><p><b>　　變換得： </b>

35、;</p><p><b>　　調(diào)節(jié)級參數(shù)明細(xì)表：</b></p><p>　　5 非調(diào)節(jié)級的熱力設(shè)計(jì)</p><p>　　影響汽輪機(jī)機(jī)組效率的主要因素之一是流過該級的蒸汽容積流量的大小。而按這個大小可以將其分成三個不同的級段：高壓段，中壓段，低壓段；但是實(shí)際中，根據(jù)機(jī)組容量的大小這三個段可以同時出現(xiàn)，也有可能只出現(xiàn)其中的一部分。而且這三段的界

36、線也不是絕對明顯的。</p><p>　　在熱力設(shè)計(jì)中，通流部分的通常采用以下三種流通部分形狀，由于本設(shè)計(jì)機(jī)組是基本負(fù)荷運(yùn)行的機(jī)組，要求的經(jīng)濟(jì)性，基于以上特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)機(jī)組各缸采用（a）圖所示的通流部分形狀。</p><p>　?。╝) (b) (c)</p><p>　　5.

37、1低壓缸非調(diào)節(jié)級計(jì)算</p><p>　　1、低壓缸計(jì)算結(jié)果：</p><p>　　6 全機(jī)及各缸內(nèi)功率、內(nèi)效率計(jì)算</p><p>　　6.1 各缸內(nèi)功率及內(nèi)效率計(jì)算</p><p>　　結(jié)合本組其他成員對中壓缸和低壓缸各級的詳細(xì)計(jì)算所得數(shù)據(jù)，可對本汽輪機(jī)的總功率和效率作出定量的描述，以表現(xiàn)出所設(shè)計(jì)機(jī)組性能的好壞。</p>&

38、lt;p>　　6.1.1 高壓缸內(nèi)功率、內(nèi)效率計(jì)算</p><p>　　（1）高壓缸內(nèi)功率計(jì)算</p><p>　　高壓缸的內(nèi)功率（）為高壓缸調(diào)節(jié)級的內(nèi)功率（）與非調(diào)節(jié)級各級內(nèi)功率（）之和。</p><p>　　==286298Kw</p><p>　　（2）高壓缸內(nèi)效率計(jì)算</p><p>　　高壓缸內(nèi)效率（）

39、為全缸各級的內(nèi)功率（）與高缸內(nèi)功率（）之比乘以該級效率（）</p><p><b>　　==0.895</b></p><p>　　6.1.2 中壓缸內(nèi)功率及內(nèi)效率計(jì)算</p><p>　?。?） 中壓缸內(nèi)功率</p><p>　　中壓缸內(nèi)功率（）為中壓缸各級內(nèi)功率（）之和</p><p>　　=

40、=290212.75kw</p><p><b>　?。?）中壓缸內(nèi)效率</b></p><p><b>　　==0.91</b></p><p>　　6.1.3低壓缸內(nèi)功率、內(nèi)效率計(jì)算</p><p>　?。?）低壓缸內(nèi)功率計(jì)算</p><p>　　低壓缸內(nèi)功率（）為四個缸

41、的總功率</p><p>　　=4*（11957.1593+12426.5513+11002.2991+11877.0908+11060.5011+8903.67093+8304.14952）=4*80781=323125.7kw</p><p>　　（2）低壓缸內(nèi)效率計(jì)算</p><p><b>　　=0.935</b></p>

42、<p>　　6.2 全機(jī)內(nèi)功率及內(nèi)效率</p><p>　　6.2.1全機(jī)內(nèi)功率計(jì)算</p><p>　　全機(jī)內(nèi)功率（P全）為高壓缸、中壓缸及低壓缸的內(nèi)功率之和</p><p>　　P全=++=323125.7+290212.75+286298</p><p>　　=899636.45 kw899MW</p><

43、;p>　　6.2.2全機(jī)內(nèi)效率的計(jì)算</p><p><b>　　全機(jī)內(nèi)效率：</b></p><p>　　= ×100% = 91%</p><p><b>　　6.3 效率的校核</b></p><p>　　通過上述計(jì)

44、算得到的各缸的內(nèi)效率與原估計(jì)值的誤差不大于3%，則該設(shè)計(jì)的熱力計(jì)算符合要求。在本設(shè)計(jì)中的相關(guān)效率如表6.1所示：</p><p>　　表6.1 擬定效率與熱力計(jì)算效率比較</p><p><b>　　7 汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　汽輪機(jī)本體主要由靜子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。靜子包括汽缸、隔板、靜葉柵、進(jìn)排汽部分、端汽封以及軸承、軸

45、承座等。轉(zhuǎn)子包括主軸、葉輪、動葉片(或直接裝有動葉片的鼓形轉(zhuǎn)子，整鍛轉(zhuǎn)子)和聯(lián)軸器等。在汽輪機(jī)中，一對靜葉柵和其后的動葉柵，以及有關(guān)的結(jié)構(gòu)部分，組成將蒸汽熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械功的基本單元，稱之為汽輪機(jī)的級。由級的多少分為單級和多級汽輪機(jī)。為了保證安全和有效工作，汽輪機(jī)還配置有調(diào)節(jié)安全系統(tǒng)、油系統(tǒng)及各種輔助設(shè)備。</p><p>　　7.1 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)</p><p>　　轉(zhuǎn)子是汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)

46、動部件的總稱，主要有主軸、葉輪、動葉片和聯(lián)軸器等部件構(gòu)成。轉(zhuǎn)子上的動葉柵與靜葉（噴嘴）組成汽輪機(jī)的通流部分，并將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成動能。作用是：在動葉柵上的力矩通過葉輪、主軸和聯(lián)軸器，驅(qū)動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。</p><p>　　轉(zhuǎn)子除轉(zhuǎn)換能量、傳遞力矩外，還要承受動葉柵、葉輪和主軸上各零部件質(zhì)量所產(chǎn)生的離心力引起的機(jī)械應(yīng)力，以及由該區(qū)段所處蒸汽的壓應(yīng)力和由溫差產(chǎn)生的熱應(yīng)力等。</p><p>　　

47、轉(zhuǎn)子的類型有以下幾種，套裝轉(zhuǎn)子，整段轉(zhuǎn)子組合轉(zhuǎn)子和焊接轉(zhuǎn)子。在本設(shè)計(jì)中，采用整段轉(zhuǎn)子（如圖7.1所示），其葉輪和主軸及其它主要零件用整體毛坯加工制成。它能使葉輪和轉(zhuǎn)子間不易松動，能適應(yīng)高溫工作和快速啟動的要求。</p><p>　　圖7.1 整段轉(zhuǎn)子示意圖</p><p><b>　　7.1.1主軸</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中，汽輪發(fā)

48、電機(jī)組軸系由汽輪機(jī)的一根高、中壓轉(zhuǎn)子（高壓部分反向單流程，中壓部分正向單流程）、二根雙流和低壓轉(zhuǎn)子和一根發(fā)電機(jī)子共四根轉(zhuǎn)子組成。各轉(zhuǎn)子通過與轉(zhuǎn)子鍛成一體的剛性聯(lián)軸器相連接。每根轉(zhuǎn)子由兩個軸承支持。這四根轉(zhuǎn)子均為整鍛式轉(zhuǎn)子，即其葉輪，聯(lián)軸器法蘭、推力盤及主軸由同一鍛件加工而成。沒有熱套部件，因而消除了葉輪等部件高溫下可能松動的問題，對啟動和變工況的適應(yīng)性較強(qiáng)，適于在高溫條件下運(yùn)行。其強(qiáng)度和剛度均大于同一外形尺寸的套裝轉(zhuǎn)子，且結(jié)構(gòu)緊湊，軸向

49、尺寸短，機(jī)械加工和裝配工作量小。轉(zhuǎn)子中心有貫穿轉(zhuǎn)子的中心孔，減輕轉(zhuǎn)子重量，沒有熱套部件，適于高溫條件下運(yùn)行，其強(qiáng)度和剛度均大于同一個外形尺寸的套裝軸。各轉(zhuǎn)子之間全部采用剛性聯(lián)軸器連接：其中高、中壓轉(zhuǎn)子與低壓A轉(zhuǎn)子的聯(lián)軸器之間，低壓A轉(zhuǎn)子與低壓B轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器之間設(shè)有調(diào)整墊片; 低壓B轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器之間嵌裝有盤車齒輪。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的葉輪上軸向平衡孔，借以減小轉(zhuǎn)子的軸向推力。</p><p>　　汽輪機(jī)的每根轉(zhuǎn)子由

50、兩個軸承支持。該機(jī)組的高、中壓轉(zhuǎn)子采有CrMoV合金鋼鍛件，具有良好的耐熱高強(qiáng)度性能;低壓轉(zhuǎn)子采用NiCrMoV合金鋼鍛件，具有良好的低溫抗脆斷性能。該機(jī)組的各轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器法蘭外緣上均設(shè)有平衡槽，在調(diào)節(jié)級后及高、中壓缸前后軸封外側(cè)的主軸凸戶上，也都設(shè)有裝有平衡質(zhì)量的螺孔，低壓轉(zhuǎn)子末級葉輪上也設(shè)有平衡槽，在現(xiàn)場不開缸也可以調(diào)整平衡質(zhì)量。</p><p><b>　　7.1.2葉輪</b><

51、/p><p>　　葉輪式一個圓盤形的零件，一般分為輪緣、輪體和輪轂三部分。在本設(shè)計(jì)中，高壓級采用錐面葉輪，如圖7.2所示。這種葉輪加工比較方便，軸向尺寸較小，強(qiáng)度較高。除調(diào)節(jié)級外，其余各級葉輪輪體上有一個平衡孔，以平衡葉輪兩側(cè)的壓差，減小軸向推力：中低壓各級采用也錐形葉輪，沿其半徑方向的應(yīng)力分布比較均勻，強(qiáng)度較好，允許圓周速度可達(dá)300m/s，加工比較方便。</p><p><b>

52、　　圖7.2 錐面葉輪</b></p><p>　　1--輪緣，2--輪體，3--輪轂，4--平衡孔，5—動葉，6—平衡槽，7—經(jīng)向鍵槽</p><p><b>　　7.1.3動葉片</b></p><p>　　動葉片是汽輪機(jī)中數(shù)量最多的零件，也是最重要的零件之一。在汽輪機(jī)工作時，動葉片將蒸汽的動能轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能。它由葉根、

53、中間體、型線部分及圍帶組成，動葉片由葉根牢固地固定在葉輪上，中間體把葉根和葉片型線部分連接成一體，型線部分用于構(gòu)成汽流通道，圍帶用來與同一級的其他動葉片相連接，以增強(qiáng)搞振性能，同時起著汽道徑向密封和葉柵軸向密封的作用。在本設(shè)計(jì)中，調(diào)節(jié)級動葉為單個銑制，自帶圍帶和鉚釘頭，安裝后每四片一組，再鉚接一層圍帶。調(diào)節(jié)級動葉為雙層“T”形葉根。高壓2～８級動葉為菌形葉根；中壓前三級動葉為棕樹形葉根，后三級為菌形葉根；低壓前四級為菌形葉根，后兩級為叉

54、型葉根，本設(shè)計(jì)所用各種葉根如圖7.3所示。除末兩級外，各級動葉都是鉚接圍帶。</p><p>　　圖7.3，葉根示意圖</p><p><b>　　7.1.4聯(lián)軸器</b></p><p>　　本機(jī)組采用的是整鍛式剛性聯(lián)軸器，如圖示，聯(lián)軸器與主軸成一整體。這種聯(lián)軸器的強(qiáng)度和剛度高，沒有松動的危險。聯(lián)軸器端面間設(shè)有墊片，安裝時根據(jù)具體尺寸配制，以

55、允許轉(zhuǎn)子軸向位置做少量調(diào)整。 </p><p>　　圖7.4 整鍛式聯(lián)軸器</p><p><b>　　7.2 汽缸與隔板</b></p><p>　　7.2.1 高、中缸結(jié)構(gòu)</p><p>　　高、中壓缸采用合缸對置的流行布置方式，大大縮短了汽輪機(jī)的總長度,有利于機(jī)組啟動過程中的順利膨脹，減少了支持軸承個數(shù)、將

56、分缸機(jī)組的高壓前汽封與中壓前汽封合為一個中間汽封,減小了軸端汽封數(shù)量，高壓進(jìn)汽部分集中在汽缸中部,有利汽缸及轉(zhuǎn)子形成較平坦的溫度梯度,減少這些部件的變形和熱應(yīng)力。高、中壓缸均采用雙層汽缸,由內(nèi)缸和外缸組成。內(nèi)外缸均為合金鋼鑄造而成，由水平中分面分開，形成上、下缸，內(nèi)缸在外缸的水平中分面上。高壓外缸均由前后共四個貓爪支撐在前軸承箱上，貓爪由下缸一起鑄出，位于下缸的上部，這樣使支承點(diǎn)保持在水平中心線上。中壓缸內(nèi)缸支承在外缸的水平中分面上，采

57、用在外缸上加工出來的一外凸臺和在內(nèi)缸上的一個環(huán)形槽相互配合，保持內(nèi)缸的位置。中壓外缸也以前后兩對貓爪分別支撐在中軸承箱和1號低壓缸的前軸承箱上。中壓缸的導(dǎo)流環(huán)將進(jìn)汽分開兩股，分別流向中壓缸的兩邊做功，導(dǎo)流環(huán)在水平中分面支撐在內(nèi)缸上，其軸向是采用頂部和底部的定位銷保持正確的位置。內(nèi)缸材料為ZG20CrMo1V,外缸材料為ZG15Cr2Mo鑄件。</p><p>　　7.2.2 低壓缸結(jié)構(gòu)</p>&l

58、t;p>　　低壓缸為反向分流式，平衡全機(jī)的絕大部分軸向推力。每個低壓缸由一個外缸和兩個內(nèi)缸組成，全部由板件焊接而成。汽缸的上半和下半均在垂直方向被分為三部分，但在安裝時，上缸垂直結(jié)合面己用螺栓連成一體，因此汽缸上半可作為一個零件吊起。低壓外面由裙 式臺板支撐，此臺板與汽缸下半制成一體，并沿汽缸下半向兩端延伸。低壓缸支撐在外缸上。</p><p>　　本機(jī)組由于排汽容積流量大，為減小末級排汽損失，采用了四排汽

59、口，也就是采用了兩個結(jié)構(gòu)完全相同所謂反向分流式低壓缸。運(yùn)行中，由連接管來的蒸汽從汽缸中部進(jìn)入，然后分左、右兩路進(jìn)入低壓缸做功，從兩端排汽口排出，每個低壓缸的兩個排汽口最后匯合成一個排汽通道，與一個凝汽器相連。內(nèi)缸材料為ZG20CrMo1V,外缸材料為ZG15Cr2Mo鑄件。材料性能如表7.1示：</p><p>　　表7.1 ZG20CrMo1V、ZG15Cr2Mo材料性能</p><p>

60、;　　7.2.3 隔板與隔板套</p><p>　　隔板用于固定噴嘴葉片，將整個汽缸內(nèi)部空間分隔成若干個汽室。它主要有隔板體、噴嘴葉柵和隔板外緣等部分組成，隔板沿水平方向分為上下兩半塊，便于安裝和拆卸。</p><p>　　隔板根據(jù)工作溫度和作用在隔板兩側(cè)的蒸汽壓差來決定的，可分為焊接隔板和鑄造隔板。高壓級和部分中低壓級工作溫度均為350℃以上，為適應(yīng)高溫工作條件，這部分隔板都采用焊接結(jié)構(gòu)

61、，噴嘴葉柵與隔板外環(huán)和隔板體整圈焊接成形，在中分面處割開，成為上、下兩半圓環(huán)，直接固定在內(nèi)缸或隔板套的環(huán)形槽中。其中分面設(shè)密封鍵，保證上下隔板間的密封；上半隔板中分面有騎縫螺栓，防止吊裝時上隔板脫落；下隔板的掛耳支撐內(nèi)缸或隔板套的凸臺上，其頂部和底部有縱銷，使隔板與內(nèi)缸或隔板套對中。隔板外環(huán)出汽側(cè)端面為軸向定位面。高、中壓各級的噴嘴葉柵全部為彎扭葉片，其中高壓級和中壓前幾級，由于隔板前后壓差較大，隔板較厚，以增加其強(qiáng)度和剛度、并減小噴嘴

62、葉柵的端部損失和型線損失，采用具有加強(qiáng)筋的窄葉柵。</p><p>　　低壓缸進(jìn)汽溫度低于350℃各級隔板，可采用鑄造隔板。為了除去低壓末級的水分，末級靜葉的內(nèi)弧面設(shè)計(jì)有“疏水槽”結(jié)構(gòu)，在隔板外環(huán)設(shè)計(jì)有整圈疏水槽。</p><p>　　7.3 汽輪機(jī)進(jìn)汽部分</p><p>　　汽輪機(jī)的進(jìn)汽部分是指從進(jìn)汽閥門到時汽缸內(nèi)的噴嘴蒸汽室這一段，它包括調(diào)節(jié)汽閥蒸汽室、閥門、

63、導(dǎo)汽管等。汽輪機(jī)高、中壓汽缸的進(jìn)汽部分包括兩個高壓自動主汽門，兩個中壓缸聯(lián)合汽門，四個高壓調(diào)節(jié)汽門和兩個中壓調(diào)節(jié)汽門。每個高壓自動主汽門與兩個高壓調(diào)節(jié)汽門成為一組合體，布置在高缸兩側(cè)；每個中壓自動主汽門與兩個中壓調(diào)節(jié)汽門成為一組合體，布置在中缸兩側(cè)。高壓缸調(diào)節(jié)級為部分進(jìn)汽，共有四個噴嘴組。</p><p>　　7.3.1 汽輪機(jī)高壓進(jìn)汽部分 </p><p>　　該機(jī)組高壓主汽閥采用單座球

64、形閥。其中一個主汽閥的主閥碟上鉆有通孔，閥桿端部從孔中穿過，預(yù)啟閥置于閥桿的端部，并采用螺紋、定位銷與閥桿連成一體。主閥碟下游的閥座成擴(kuò)展形狀，作為主閥碟下游的擴(kuò)壓段。高壓主汽閥的閥碟上下游處均設(shè)有疏水孔，還設(shè)有閥桿漏汽孔。主汽閥進(jìn)汽短管內(nèi)，沿短管中心線縱向設(shè)有垂直于水平面的導(dǎo)流筋板。本機(jī)設(shè)有四個高壓調(diào)節(jié)汽閥。四個調(diào)節(jié)汽閥合裝在一個殼體中并與兩個高壓主汽閥焊接在一起，各調(diào)節(jié)汽閥的出口通過導(dǎo)管分別與高壓缸的四個噴嘴蒸汽室相連接。四個高壓調(diào)

65、節(jié)汽閥都設(shè)有預(yù)啟閥，用以減小提升力和啟動時控制速度。</p><p>　　高壓調(diào)節(jié)門排列及開啟順序，如圖7.2：</p><p>　　圖7.5 從調(diào)速器端向發(fā)電機(jī)方向看</p><p>　　導(dǎo)汽管和噴嘴室是把從調(diào)節(jié)閥來的蒸汽送進(jìn)汽輪機(jī)的部件。要求它們在高溫條件下能夠安全地承受工作壓力，非汽流通道處有良好的密封性;導(dǎo)汽管與噴嘴室連接處能夠自由地相對膨脹，噴嘴室與汽缸的

66、配合既要良好對中，又能自由地相對膨脹。</p><p>　　該機(jī)組的4根進(jìn)汽短管及4個噴嘴室以汽缸中心為對稱中心，對稱地布置于高壓缸的上、下半。導(dǎo)汽管的進(jìn)汽端以焊接的結(jié)構(gòu)形式與調(diào)節(jié)閥出汽口相連接，出汽端鐘罩形式外層管采用法蘭螺栓的結(jié)構(gòu)形式與高壓外缸相連接，出汽端內(nèi)層管與噴嘴室則用直接插入式，并用活塞環(huán)式的密封圈予以密封。帶彈性密封環(huán)的直接插入連接方式，即能達(dá)到密封目的，又能保證短管與噴嘴室的對中和自由膨脹。調(diào)節(jié)級

67、噴嘴分為4個噴嘴組，每個噴嘴室一個噴嘴組，每個噴嘴級有15個噴嘴，4個噴嘴組沿圓周方向整圈布置，焊接在噴嘴室出口側(cè)的圓周上。導(dǎo)汽管的材料為10CrMo910，噴嘴室的材料為ZG20CrMo1V。</p><p>　　7.3.2高中壓汽管</p><p>　　高中壓外缸中部上、下、左、右共有4只高壓進(jìn)汽管和4只中壓進(jìn)汽管，分別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，

68、彈性法蘭與內(nèi)套管間有遮熱筒，可以降低內(nèi)套管內(nèi)外溫差，減小對彈性法蘭的熱輻射，上部進(jìn)汽管有疏水管接口，這樣的結(jié)構(gòu)能吸收內(nèi)、外缸及噴嘴室間的脹差。</p><p>　　7.3.3 汽輪機(jī)中壓進(jìn)汽部分</p><p>　　中壓主汽閥與中壓調(diào)節(jié)汽閥組合成一體就稱為中壓聯(lián)合汽門。中壓主汽閥屬保護(hù)裝置，它不參與負(fù)荷調(diào)節(jié)，其閥門位置只有全開和全關(guān)兩個位置。該機(jī)組中壓聯(lián)合汽門為立式結(jié)構(gòu)，上部為中壓調(diào)節(jié)汽閥

69、，下部為中壓主汽閥，兩閥合用一個殼體和同一腔室、同一閥座，而且兩者的碟呈上、下串聯(lián)布置。中壓調(diào)節(jié)汽閥的主閥芯呈鐘罩形，其中央開有通孔，通孔上部即為預(yù)啟閥的閥座，腔室內(nèi)設(shè)有蒸汽濾網(wǎng)。中壓主汽閥為單座球形閥，其閥芯位于調(diào)節(jié)汽閥閥芯的內(nèi)部，且上下移動時不受鐘罩式結(jié)構(gòu)的限制，為了減小開啟時的提升力，亦設(shè)有預(yù)啟閥。簧關(guān)閉，4個閥上均沒有預(yù)啟閥。閥桿套向與閥殼的連接采用自密封結(jié)構(gòu)形式。閥村套筒上開有漏汽子，主汽閥后的閥殼上還開有疏水孔。閥座材料為2

70、G15Cr2Mo1,閥桿材料為1Cr11Mo2.</p><p>　　7.3.4 汽輪機(jī)中、低壓導(dǎo)汽管及低壓進(jìn)汽部分</p><p>　　中、低壓導(dǎo)汽管由三段組成，用法蘭螺栓連接成整體。在低壓進(jìn)汽支管的兩側(cè)配有波紋管伸縮節(jié)，以補(bǔ)償?shù)蛪焊缀蛯?dǎo)汽管的膨脹差。波紋管伸縮節(jié)內(nèi)設(shè)襯套保護(hù)其不受腐蝕，外部設(shè)導(dǎo)向連桿，增加其剛度。導(dǎo)汽管在2號低壓缸端設(shè)置平衡鼓，以平衡導(dǎo)汽管承受的軸向推力。三個接口分別與

71、中壓缸排汽口、兩個低壓缸進(jìn)汽口相接，通過法蘭用螺栓緊固。</p><p>　　低壓缸由中間進(jìn)汽，進(jìn)汽管用螺栓固定在外層內(nèi)缸的進(jìn)汽口，通過彈性波紋管與外缸的孔口相連，即中低壓導(dǎo)汽管與內(nèi)缸進(jìn)汽口剛性連接（溫度相近），與外缸采用彈性連接，以補(bǔ)償內(nèi)外缸的膨脹差。</p><p>　　7.4汽輪機(jī)的支撐、定位及導(dǎo)向</p><p><b>　　7.4.1 軸承<

72、;/b></p><p>　　推力軸承為了減小軸向推力，在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上采用平衡活塞，從而大大減小了軸向推力，而剩余的軸向推力則由推力軸承承擔(dān)。本機(jī)組推力軸承位于中軸承箱內(nèi)，為單獨(dú)的滑動式自位推力軸承。在推力盤兩側(cè)的支撐環(huán)內(nèi)各安裝八塊可滑動的推力瓦塊，能夠使所有瓦塊承載均勻。推力軸承的瓦塊由上、下兩層相互搭接的支承塊來支承，這就使各瓦塊的負(fù)荷可以自動調(diào)節(jié)分配，從而避免因個別瓦塊承受的負(fù)荷過大而被燒毀的現(xiàn)象發(fā)生。

73、推力瓦塊和支承塊與安裝環(huán)組裝成整體，并分為上、下兩半，這就可以在不吊出轉(zhuǎn)子的情況下地推力軸承進(jìn)行拆卸和裝入，從而方便了安裝和檢修。</p><p>　　支持軸承又稱徑向軸承，主要形式有圓筒型軸承、橢圓形軸承、多油軸承及可傾瓦軸承等。本機(jī)汽輪發(fā)電機(jī)組軸系中除1號、2號軸承采用可傾瓦式軸承外，其余均采用橢圓形軸承。機(jī)組的高、中壓轉(zhuǎn)子的1、2號軸承采用了雙向可傾瓦軸承，這2只軸承設(shè)有6個可傾瓦塊，上、下半各有3個瓦塊，

74、瓦塊是也徑鏜到時一定公差的鋼制圓環(huán)，內(nèi)層澆以巴氏合金襯套后，剖為6塊加工而成。每個槽 與凸肩之間有一定的間隙，因此該軸承具有良好的穩(wěn)定性和抗振性。軸承體對分為上、下兩半，兩半之間設(shè)有定位銷并用螺栓連接。在下半軸承體靠近水平中分面的左、右兩側(cè)還裝有銷子，以防止軸承體轉(zhuǎn)動。除1、2號軸承外，其余采用橢圓形軸承，橢圓形軸承帶是帶調(diào)整塊的球面自位式軸承，軸承體和球面瓦枕都是上、下兩半水平中分面結(jié)構(gòu)，兩半之間均用螺栓連接。在軸承體內(nèi)圓上加工有燕尾

75、槽以便與襯套結(jié)合牢固。在上半頂部垂直中心線處裝有一塊調(diào)整墊塊，用來調(diào)整軸承蓋對軸承的緊力。各軸承瓦上X、Y向裝有軸振測量裝置，下瓦裝有測溫裝置。</p><p>　　圖7.7 四瓦塊可頃瓦軸承示意圖</p><p>　　7.4.2 定位與導(dǎo)向</p><p>　　為了保證汽輪機(jī)在啟動、運(yùn)行和停機(jī)過程中，汽缸、轉(zhuǎn)子等部件能按設(shè)計(jì)要求定位和對中，保證其膨脹（收縮）不受阻

76、礙，汽輪機(jī)組配置了一套滑銷系統(tǒng)。</p><p>　　該機(jī)組的滑銷系統(tǒng)共設(shè)有三個固定點(diǎn)，分別位于低壓缸（A）、(B)排汽口和3號軸承箱底部的中心線上。以此為基點(diǎn)，低壓缸（A）、(B)分別向機(jī)頭和發(fā)電機(jī)方向的膨脹不受阻礙，高、中壓缸向機(jī)頭方向的膨脹也不受阻礙。轉(zhuǎn)子的相對膨脹死點(diǎn)，設(shè)有高壓轉(zhuǎn)子的推力盤處，位于中軸承箱內(nèi)，并以此為基點(diǎn)，高壓轉(zhuǎn)子向機(jī)頭側(cè)膨脹，中、低壓轉(zhuǎn)子向發(fā)電機(jī)側(cè)膨脹。</p><p

77、>　　圖7.8 滑銷系統(tǒng)示意圖</p><p>　　該機(jī)組的高、中壓外缸下半底部設(shè)有軸向?qū)蜴I，高、中壓外缸的上貓爪通過二個半部面墊片與位于軸承箱上的滑動墊塊接觸，該接觸面位于汽缸水平中分面處，中壓外缸后部下貓爪的一個凸戶嵌入3號軸承的洼內(nèi)，該凸戶則作為高、中壓缸軸向膨脹的死點(diǎn)。高中下外缸下半缸底部兩側(cè)與軸承箱之間設(shè)有軸向?qū)蜴I，也作為橫向膨脹的基點(diǎn)，位于中軸承箱側(cè)的高、中壓缸下缸貓爪，在其靠中分面處分別設(shè)

78、有凸緣，而在與其對應(yīng)的中軸承箱處，則分別配有外伸形壓板，該壓板用螺栓與中軸承箱固定，其外伸端又被壓緊在下貓爪的凸緣上。</p><p>　　機(jī)組的高、中壓缸均通過其上汽缸水平中分面的四個搭子，座落在外下缸內(nèi)側(cè)靠近中分面處的四個水平臺肩上，其間各自設(shè)有滑動墊片。內(nèi)下缸的四個搭子，則分別鑲嵌在外下缸內(nèi)側(cè)的四個鍵槽內(nèi)，其中間進(jìn)汽側(cè)的二個搭子與鍵槽之間設(shè)有調(diào)整墊片，并作為內(nèi)缸軸向的膨脹死點(diǎn)。</p><

79、;p><b>　　7.5 汽封系統(tǒng)</b></p><p>　　輪機(jī)級內(nèi)，主要是在隔板和主軸的間隙處，以及動葉頂部與汽缸（或隔板套）的間隙處存在漏汽。此外，在汽輪機(jī)的高壓段或高壓缸的兩端，在主軸穿出汽缸處，蒸汽也會向外泄露，這些都將使汽輪機(jī)的效率降低，并增大凝結(jié)水損失。在汽輪機(jī)的低壓端，因?yàn)槠變?nèi)的壓力低于大氣壓力，在主軸穿出汽缸處，會有空氣漏入汽缸，使機(jī)組真空惡化，并增大抽汽器的負(fù)荷

80、。</p><p>　　汽封按其安裝位置的不同，可分為通流部分汽封、隔板汽封、軸端汽封。汽封的結(jié)構(gòu)型式有曲徑式、碳精式和水封式等。現(xiàn)代汽輪機(jī)均采用曲徑汽封，或稱迷宮汽封，其結(jié)構(gòu)型式有梳齒形、J形、樅樹形。</p><p>　　基于本機(jī)是帶基本負(fù)荷運(yùn)行的，主要考慮的經(jīng)濟(jì)性；本著這樣的思想，在該設(shè)計(jì)中使用布萊登汽封。它的優(yōu)點(diǎn)主要有：</p><p>　?。?）減小了汽封

81、環(huán)后背弧在槽道內(nèi)的軸向?qū)挾?，減輕了汽封環(huán)的銹死危害；</p><p>　?。?）汽封環(huán)進(jìn)汽側(cè)中心部分加工有進(jìn)汽槽，使蒸汽直達(dá)汽封環(huán)后背??；</p><p>　?。?）在汽封塊端部加工了彈簧孔；</p><p>　?。?）取消了傳統(tǒng)背撐彈簧式汽封后背弧的彈簧壓片。</p><p>　　由此可見，該汽封對于提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益是非常有用的。<

82、/p><p>　　7.5.1 通流部分汽封</p><p>　　在汽輪機(jī)的通流部分，由于動葉頂部與汽缸壁面之間存在著間隙，動葉柵根部和隔板壁面之間也存在著間隙，而動葉兩側(cè)又具有一定的壓差，因此在動葉頂部和根部必然會有蒸汽的泄露，為減少蒸汽的漏汽損失，裝有通流部分汽封。</p><p>　　通流部分汽封包括動葉圍帶處的徑向、軸向汽封和動葉根部處的軸向汽封。為減少葉片上部和

83、下部的漏汽，需將動靜葉間軸向間隙減小，但間隙過小，不能適應(yīng)較大的相對膨脹，為此沖動式汽輪機(jī)隔板因前后壓差大，軸向間隙需設(shè)計(jì)小些，其圍帶汽封徑向間隙一般設(shè)計(jì)為1.0mm左右，圍帶汽封和動葉根部處汽封的軸向間隙達(dá)6.0mm左右</p><p>　　7.5.2 軸端汽封</p><p>　　為了提高汽輪機(jī)的效率，應(yīng)盡量防止或減少漏汽現(xiàn)象。為此，在轉(zhuǎn)子穿過汽封兩端處都裝有汽封，這種汽封稱為軸端汽封

84、，簡稱軸封。本機(jī)組軸封采用梳齒形曲徑式軸封。高壓軸封是用來防止蒸汽漏出汽缸，而低壓軸封是用來防止空氣漏入汽缸。級的軸向和徑向間隙如表7.2所示：</p><p>　　表7.2級的軸向和徑向間隙（mm）</p><p>　　7.5.3 高、中壓缸軸封</p><p>　　本機(jī)高壓缸軸封由軸封體、汽封環(huán)和轉(zhuǎn)子上面的凸臺三部分組成。后軸封有三個軸封體，最外側(cè)的軸封體是用螺

85、栓輻向固定在外缸的外端面上，中間的軸封體與外缸制成一體，軸封體內(nèi)裝有3圏汽封環(huán)。內(nèi)側(cè)的軸封體與內(nèi)缸制成一體，軸封體內(nèi)裝有4圏汽封環(huán)。前軸封設(shè)有二個軸封體，外軸封體用螺栓輻向固定在外缸的外端面上，內(nèi)軸封體利用外圓上的環(huán)形凹槽跨裝在外缸的凸緣上。</p><p>　　中壓缸兩端的軸封對稱布置，結(jié)構(gòu)相同。中壓缸軸封設(shè)有2個軸封體，外軸封體是用螺栓輻向固定在外缸的端面上，內(nèi)軸封體嵌入外缸的軸封槽內(nèi)。中壓缸軸封 高低齒形式

86、，在內(nèi)軸封體上裝有4圈汽封環(huán)。</p><p>　　7.5.4 低壓缸軸封</p><p>　　低壓缸兩端的軸封也是對稱布置，結(jié)構(gòu)相同。與高、中壓缸軸封不同的是低壓缸軸封的汽封環(huán)為斜平齒形式，所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子部位為光軸，沒有凸臺，適合相對脹差較大的低壓缸軸封。</p><p>　　7.6盤車裝置的作用</p><p>　　7.6.1盤車裝置的作用

87、</p><p>　　防止啟動前和停機(jī)后轉(zhuǎn)子彎曲。啟動前鍋爐點(diǎn)火后，可能有蒸汽漏入汽缸，要對軸封供汽；停機(jī)后汽缸內(nèi)存有余汽；轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動，熱蒸汽在汽缸內(nèi)自然對流，使上缸溫度高，下缸溫度低，轉(zhuǎn)子圓周溫度會上高、下低產(chǎn)生彎曲。此時，用盤車裝置轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子圓周溫度均勻。</p><p>　　7.6.2盤車裝置投入</p><p>　　條件：潤滑油壓正常；頂軸油壓正常；盤

88、車裝置完好；機(jī)組轉(zhuǎn)速為零。</p><p>　　方式：有“自動”和“手動”兩種：按“盤車啟動”按鈕；零轉(zhuǎn)速信號；可激活“自動程序”；“手動投入”則由操作員按動相應(yīng)按鈕投入。</p><p>　　機(jī)組啟動投盤車，可按“盤車啟動”按鈕，啟動自動程序，當(dāng)主汽閥全關(guān)，機(jī)組轉(zhuǎn)速等于零，頂軸油壓大于7MPa時，盤車電機(jī)啟動，電磁閥通電，打開供氣閥，氣缸進(jìn)氣，推動活塞移動，使擺輪與盤車齒輪嚙合，轉(zhuǎn)子被盤

89、動。限位開關(guān)斷開，電磁閥失電，打開排氣口，嚙合氣缸排氣。</p><p>　　當(dāng)轉(zhuǎn)子被沖動，轉(zhuǎn)速大于盤車轉(zhuǎn)速，嚙合擺輪受大齒輪反向力的作用，自動退出，使另一限位開關(guān)斷開，盤車電機(jī)斷電。機(jī)組轉(zhuǎn)速600rpm時，自動程序退出。將盤車裝置的控制開關(guān)置于“自動”方式。</p><p>　　在“自動”方式下，停機(jī)時，當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速降至400rpm時，自動程序啟動，投入頂軸油泵；200rpm時，啟動盤車電

90、機(jī)；轉(zhuǎn)速等于零時，控制電磁閥通電，嚙合氣缸進(jìn)氣，推動擺輪與大齒輪嚙合，盤動轉(zhuǎn)子。到高壓內(nèi)缸下半調(diào)節(jié)級處內(nèi)壁金屬溫度降到200 ℃時，可手動停止連續(xù)盤車，改用間歇盤車，直至溫度降到150℃。</p><p>　　在自動系統(tǒng)故障，在停機(jī)時盤車未自動投入，應(yīng)立即手動投入。</p><p>　　若電磁閥或自動系統(tǒng)故障，可手動投入。若電磁閥故障，用螺絲刀推壓電磁閥尾部的外伸端，利用液壓力量解除活塞自

91、鎖后，用力推壓嚙合手柄，到齒輪接觸推不動時；若控制滑閥故障，坼下其頂端的螺塞或壓力表，用螺絲刀或其它細(xì)長圓桿件將滑閥推到底，然后扳動手柄并用力推壓到齒輪接觸推不動時，再用手轉(zhuǎn)動電機(jī)使齒輪進(jìn)入嚙合，直到投入位置，盤車投入到位指示燈亮，按下“電機(jī)啟動”按鈕，啟動盤車。</p><p>　　緊急投入僅用于機(jī)組事故停機(jī)且頂軸油泵又不能正常投入而必須盤車的情況，按“盤車啟動”，30秒后，按“電機(jī)緊急啟動”按鈕，則盤車電動機(jī)

92、啟動。此方式是以軸承磨損為代價，應(yīng)慎用。</p><p>　　手動盤車：用盤車手柄套入盤車電機(jī)尾部外伸軸。</p><p><b>　　7.7潤滑油系統(tǒng) </b></p><p>　　系統(tǒng)有主油泵、交流輔助油泵、油渦輪、交流潤滑油泵和直流事故油泵、油箱、冷油器、電加熱器、過濾器、油壓和油溫測量與控制元件等。與常規(guī)機(jī)組相同，潤滑油采用礦物透平油（

93、22號）。軸承供油管套在回油管內(nèi)。</p><p>　　機(jī)組正常運(yùn)行時，由主油泵出口壓力油沖動油渦輪供給軸承的潤滑油，并向主油泵供油，輔助油泵作為其備用。系統(tǒng)設(shè)置交流潤滑油泵和直流事故油泵，由壓力開關(guān)和控制室內(nèi)的三位（啟動、停止、自動）開關(guān)控制。交流潤滑油泵在機(jī)組啟動前，撥動三位開關(guān)啟動；在正常運(yùn)行或停機(jī)時，潤滑油壓降到0.0758～0.0827MPa(g) 壓力開關(guān)閉合，自動投入，向軸承和主油泵供油。若潤滑油壓

94、降到0.0689～0.0758MPa(g)，事故油泵由壓力開關(guān)自動投入運(yùn)行。交流和直流油泵需手動停泵。</p><p><b>　　7.8本體疏水系統(tǒng)</b></p><p>　　汽輪機(jī)在啟動、停機(jī)時，若管道、閥門和汽缸內(nèi)的蒸汽溫度低于與蒸汽壓力對應(yīng)的飽和溫度，部分蒸汽會凝結(jié)成水，若不及時排出，它會存積在某些管段和汽缸中。運(yùn)行時，這些積水可能引起管道發(fā)生水沖擊，輕則使

95、管道振動，嚴(yán)重的會使管道產(chǎn)生裂紋，甚至破裂；一旦部分積水進(jìn)入汽缸，將會產(chǎn)生水沖擊，使動葉片受到損傷，甚至斷裂；使汽缸拱曲、動靜部分摩擦、甚至使大軸彎曲，因此必須進(jìn)行疏水。</p><p>　　本體疏水系統(tǒng)，包括高、中壓自動主汽閥前后、各調(diào)節(jié)汽閥前后、內(nèi)外缸及抽汽逆止閥前后、軸封供汽母管、閥桿漏汽管以及汽缸螺栓加熱聯(lián)箱等的疏水管道、閥門和聯(lián)箱。按疏水點(diǎn)的壓力不同，分別通過疏水閥接入高、中、低11個疏水聯(lián)箱，然后匯入

96、疏水?dāng)U容器擴(kuò)容，部分疏水蒸發(fā)成為低壓蒸汽，排入凝汽器喉部，未蒸發(fā)的降溫疏水聚集在擴(kuò)容器的底部，用疏水管接到凝汽器熱井。</p><p>　　在機(jī)組啟動前，疏水閥全部打開，當(dāng)負(fù)荷升到15％額定負(fù)荷時，關(guān)閉疏水閥；機(jī)組停機(jī)負(fù)荷降到20％額定負(fù)荷時，打開疏水閥；在主要疏水閥（主蒸汽管道的疏水閥除外）打開之前，避免破壞真空。</p><p>　　疏水系統(tǒng)為全自動，并能遠(yuǎn)方手動；在電磁閥失電和氣動閥

97、失去壓縮空氣氣源時，所有氣動疏水閥門能自動打開。</p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)</p><p>　　[1] 李樹春 汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)指示書與習(xí)題 重慶大學(xué)動力工程學(xué)院</p><p>　　[2] 沈士一，康松.汽輪機(jī)原理.北京：中國電力出版社，1992</p><p>　　[3] 邱麗霞，郝艷紅，李潤林等.直接空冷汽輪機(jī)及其熱力系統(tǒng)

98、.北京：中國電力出版社，2006</p><p>　　[4] 康松 ,楊建明,胥建群 .汽輪機(jī)原理 .北京：中國電力出版社 ，2000 </p><p>　　[5] 華東六省一市電機(jī)工程（電力）學(xué)會.汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng) .北京：中國電力出版社 ，2000 </p><p>　　[6] 西安電力高等專科學(xué)校，大唐韓城第二發(fā)電有限責(zé)任公司編.600MW火電機(jī)組培訓(xùn)教材 汽

99、輪機(jī)分冊.北京：中國電力出版社，2006</p><p>　　[7] 國電浙江北侖第一發(fā)電有限公司.600 MW火電機(jī)組全能值班員培訓(xùn)教材. 北京：中國電力出版社，2007</p><p>　　[8] 葉濤.熱力發(fā)電廠.北京：中國電力出版社, 2004 </p><p>　　[9]曾丹苓,熬越,張新銘,劉朝. 工程熱力學(xué).北京： 高等教育出版社 2002 </