國(guó)產(chǎn)汽輪機(jī)本體部套認(rèn)識(shí)

300MW汽輪機(jī)本體部套認(rèn)識(shí),太倉(cāng)港協(xié)鑫發(fā)電有限公司設(shè)備管理部,概述,1,2,高中壓缸部件,3,低壓缸部件,4,5,軸承,目錄,汽封,6,調(diào)速部件,一、概述,本汽輪機(jī)（二期）為亞臨界、單軸、一次中間再熱、雙缸雙排汽、抽汽凝汽式機(jī)組。特點(diǎn)是高中壓部分采用合缸反流結(jié)構(gòu)，低壓缸采用雙流反向二層缸結(jié)構(gòu)（三期為三層缸）。高壓通流部分由1級(jí)單列調(diào)節(jié)級(jí)（沖動(dòng)式）和11級(jí)壓力級(jí)（反動(dòng)式）所組成。11級(jí)均裝在同一個(gè)靜葉持環(huán)上，第7級(jí)后設(shè)計(jì)一抽汽口，為1抽，高壓缸排汽上設(shè)計(jì)有抽汽，為2抽。,中壓缸全部為反動(dòng)式壓力級(jí)，共9級(jí)，其中1-5級(jí)裝在1號(hào)靜葉持環(huán)上，6-9級(jí)裝在2號(hào)持環(huán)上。第5級(jí)后為三段抽汽。低壓缸采用雙流反動(dòng)式壓力級(jí)，共27級(jí)，由于對(duì)稱布置，故低壓轉(zhuǎn)子沒(méi)有軸向推力。在低壓缸的閥端2、5、6級(jí)后以及電端的4、5、6級(jí)后設(shè)有抽汽口，分別是5、6、7、8抽。低壓轉(zhuǎn)子末級(jí)葉片長(zhǎng)度905mm。,一、概述,高中壓外缸采用鉻鉬鋼鑄件，設(shè)有6個(gè)進(jìn)汽口，三個(gè)抽汽口（1-3抽）。高中壓外缸由下缸上的4個(gè)貓爪支撐，貓爪搭在軸承座的支撐鍵上，可以自由滑動(dòng)平衡管，也叫平衡活塞漏汽管，作用是將高排平衡活塞汽封漏出的蒸汽導(dǎo)入中壓排汽口,二、高中壓缸部件,1、高中壓外缸,二、高中壓缸部件,2、高壓內(nèi)缸高壓內(nèi)缸內(nèi)部裝有噴嘴組、高壓持環(huán)和高壓平衡活塞。內(nèi)缸下半底部開(kāi)有疏水孔，通過(guò)環(huán)形撓性疏水管穿過(guò)外缸引出，用來(lái)排出內(nèi)缸積水。進(jìn)汽管焊接在外缸上，與內(nèi)缸進(jìn)汽口用鐘罩式密封環(huán)及壓圈相連接。,噴嘴組,進(jìn)汽口,二、高中壓缸部件,3、中壓內(nèi)缸,中壓內(nèi)缸內(nèi)裝有中壓#1持環(huán)和中壓平衡活塞汽封，而中壓#2持環(huán)裝于高中壓外缸上。內(nèi)缸上鉆有孔，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)平衡時(shí)可以對(duì)轉(zhuǎn)子加裝平衡螺塞（由于此孔不適用，我廠的4臺(tái)機(jī)組已經(jīng)將此孔封堵，外缸上加裝了快冷進(jìn)汽管）。,加平衡塊孔,中壓進(jìn)汽口,二、高中壓缸部件,4、中壓#1、#2持環(huán),多級(jí)隔板組裝在一個(gè)隔板套內(nèi)就組成了持環(huán)。中壓缸有2個(gè)持環(huán)，共有9級(jí)，分別是#1持環(huán)5級(jí)和#2持環(huán)4級(jí)，#1持環(huán)裝在中壓內(nèi)缸上，#2持環(huán)直接定位在高中壓外缸上。,中壓#1持環(huán),中壓#2持環(huán),二、高中壓缸部件,5、高中壓轉(zhuǎn)子,高中壓轉(zhuǎn)子是由整體合金鋼鍛件加工而成的無(wú)中心孔轉(zhuǎn)子，相對(duì)于有中心孔轉(zhuǎn)子而言，轉(zhuǎn)子的應(yīng)力降低，壽命延長(zhǎng)。轉(zhuǎn)子兩端及中間部位均設(shè)有平衡孔，用于加平衡塊用。高壓與中壓反向布置，用于平衡推力。高壓包括1級(jí)單列調(diào)節(jié)級(jí)和11級(jí)T型葉根的壓力級(jí)，中壓共9級(jí)，采用縱樹(shù)型葉根。其前面調(diào)閥端連接轉(zhuǎn)子延伸軸，上面裝有推力盤(pán)、主油泵等。,二、高中壓缸部件,6、平衡活塞,高排汽封套,高平汽封套,高排,由于反動(dòng)式汽輪機(jī)反動(dòng)度較高，轉(zhuǎn)子推力較大，所以在轉(zhuǎn)子上加工3個(gè)凸臺(tái)用以平衡軸向推力，這個(gè)凸臺(tái)就叫平衡活塞。分別是高壓進(jìn)氣側(cè)平衡活塞（高平）、高壓排汽側(cè)平衡活塞（高排）以及中壓平衡活塞（中平）。,中平汽封,二、高中壓缸部件,7、高壓持環(huán),高中壓持環(huán)裝在高壓內(nèi)缸之上，共有11級(jí)隔板，在第7級(jí)后設(shè)有抽汽口，為1抽。高壓持環(huán)的汽封均是固定式的汽封，稱之為阻汽片，葉頂兩道，隔板3道，缺點(diǎn)是不能調(diào)整，只能更換。高壓持環(huán)背部有一擋汽環(huán)，出廠時(shí)只有下半安裝，現(xiàn)改造后上下都已安裝。該環(huán)可以使夾層汽流均勻，上下缸溫差減小，其與外缸之間的最小間隙做到3mm（過(guò)小可使平衡活塞推力增大導(dǎo)至推力瓦燒毀。）,一抽,一抽,擋汽環(huán),二、高中壓缸部件,8、軸端汽封,高中壓缸軸端汽封分為前汽封（高壓缸汽封）和后汽封（中壓缸汽封），均有內(nèi)汽封和外汽封組成。,二、高中壓缸部件,9、半缸全貌,#2中持,#1中持,中壓內(nèi)缸,高平活塞,高壓內(nèi)缸,高壓持環(huán),噴嘴組,中平活塞,高排活塞,三、低壓缸部件,1、低壓外缸,低壓外缸是汽輪機(jī)本體中最大的部件，它與高中壓外缸之間設(shè)有H型定中心梁。外缸與軸承座制成一體，共同支撐于臺(tái)板之上。外缸上半設(shè)有4個(gè)人孔，頂部設(shè)有2個(gè)排大氣隔膜閥，動(dòng)作壓力為0.034-0.048MPa。,三、低壓缸部件,2、低壓內(nèi)缸,我廠二期汽輪機(jī)有一個(gè)低壓內(nèi)缸，三期有兩個(gè)低壓內(nèi)缸，均為碳鋼焊接結(jié)構(gòu)，內(nèi)缸的外壁裝有2mm厚的不銹鋼板，稱之為隔熱罩，以減小缸壁溫差以及熱損耗。內(nèi)缸兩端的環(huán)上裝有對(duì)稱的第67級(jí)隔板和2個(gè)持環(huán)，下半底部有抽汽口，分別對(duì)應(yīng)調(diào)端2、5、6級(jí)后及電端4、5、6級(jí)后抽汽，為5-8段抽汽。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，形成排汽擴(kuò)壓通道。,三期#2內(nèi)缸,三期#1內(nèi)缸,二期低壓內(nèi)缸,三、低壓缸部件,3、低壓轉(zhuǎn)子,低壓轉(zhuǎn)子同高中壓轉(zhuǎn)子一樣，由整段合金鋼鍛件加工而成，無(wú)中心孔。低壓轉(zhuǎn)子為雙流對(duì)稱結(jié)構(gòu)，保證了通流部分的推力平衡。轉(zhuǎn)子支承于兩徑向軸承上，跨距為5740mm，裝好葉片的轉(zhuǎn)子重量約為64.8噸。低壓轉(zhuǎn)子為雙流7級(jí)，對(duì)稱布置，末級(jí)葉片長(zhǎng)度905mm。,三、低壓缸部件,4、低壓持環(huán),低壓缸有不完全對(duì)稱的兩個(gè)持環(huán)，持環(huán)內(nèi)有5級(jí)隔板，對(duì)應(yīng)低壓1-5級(jí)。閥側(cè)持環(huán)在2級(jí)后設(shè)有抽汽口，為第5級(jí)抽汽，電側(cè)持環(huán)在第4級(jí)后設(shè)有抽汽口，為6抽。持環(huán)背部有汽封，可以防止5、6抽的蒸汽漏到第6級(jí)。該汽封與內(nèi)缸直接接觸，沒(méi)有間隙。,抽汽口,6級(jí)隔板套,6級(jí)隔板套,持環(huán),持環(huán),三、低壓缸部件,5、低壓隔板,我廠300MW汽輪機(jī)低壓缸共有4級(jí)隔板，分別是末級(jí)與次末級(jí)各兩道，與持環(huán)一樣，隔板兩端有掛耳，用于上下定位，上下有定位銷，用于左右定位，前后定位靠凸緣與槽道，凸緣上有金屬密封條（見(jiàn)右圖），以減小級(jí)間漏汽。,密封條,三、低壓缸部件,6、低壓軸封,供汽腔室,回汽腔室,供汽腔室,回汽腔室,缸內(nèi),缸外,密封汽通過(guò)汽封體下半一個(gè)管道送至供汽腔室，一部分流向缸內(nèi)進(jìn)入凝汽器，另一部分蒸汽與外界空氣一起流向回汽腔室，進(jìn)入軸加，從而在汽封與轉(zhuǎn)子間充滿蒸汽，形成密封，防止空氣進(jìn)入低壓缸。,四、軸承,1、#1、#2軸承,#1軸承也叫高中壓缸前軸承，#2軸承也叫高中壓缸后軸承，用來(lái)支撐高中壓轉(zhuǎn)子。#1、#2軸承均屬于可傾瓦軸承，由4塊可傾瓦塊、軸承體、浮動(dòng)油擋等附件組成?？蓛A瓦軸承結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，但其穩(wěn)定性較好，因而被現(xiàn)代大功率汽輪機(jī)廣泛采用。我廠#1、#2軸承無(wú)頂軸油。,#1軸承,浮動(dòng)油擋,四、軸承,2、#3軸承,#3軸承形式較為特殊，其下半屬于可傾瓦，上半屬于圓筒瓦，因而也叫下傾上圓的可傾瓦，既有可傾瓦穩(wěn)定、接觸好的優(yōu)點(diǎn)，又有圓筒瓦簡(jiǎn)單、摩擦損失小的長(zhǎng)處。該可傾瓦有兩路頂軸油，每塊瓦塊一路。,球面墊鐵,四、軸承,3、#4軸承,#4軸承為低壓缸后軸承，屬于自位式圓筒瓦，是最普通的軸承形式之一。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，潤(rùn)滑油的消耗量以及摩擦損失都較小。它的下半有3個(gè)球面墊塊，直接支撐在球面座上，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸頸傾斜時(shí)，可以自動(dòng)調(diào)位。球面墊塊在檢修時(shí)要求與球面座對(duì)研，接觸點(diǎn)達(dá)到75%。我廠機(jī)組的4瓦由于負(fù)荷大、軸承座剛度差等原因，經(jīng)常出現(xiàn)瓦溫高、烏金磨損、瓦振較大的情況，因此機(jī)組小修時(shí)應(yīng)經(jīng)常對(duì)4瓦進(jìn)行檢查。,研磨合格的球面墊鐵,進(jìn)油孔,四、軸承,4、#5、#6軸承,我廠300MW機(jī)組#5、#6軸承均是橢圓瓦，該瓦特點(diǎn)是頂隙較小，側(cè)隙偏大，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)在其上部和下部各形成一個(gè)油楔，以獲得較好的油膜剛度，使轉(zhuǎn)子不宜在垂直方向上產(chǎn)生振動(dòng)，但其油耗和摩擦損失都大于圓筒形軸承。#5、#6軸承均屬于發(fā)電機(jī)軸承，用來(lái)支撐發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。兩軸承除頂軸油孔方向不一樣外，其余完全相同。,瓦枕,四、軸承,5、#7軸承,#7軸承屬于4瓦塊的可傾瓦，用來(lái)支撐集電環(huán)轉(zhuǎn)子。由于該軸承處于最尾端，且負(fù)載較輕，常常容易產(chǎn)生振動(dòng)，我廠3期兩臺(tái)機(jī)的7瓦均出現(xiàn)過(guò)較大的振動(dòng)，后經(jīng)過(guò)減小頂隙、增加底部墊片調(diào)整洼窩中心等方法，解決了該振動(dòng)，至今運(yùn)行良好。,四、軸承,6、推力軸承,推力軸承安裝在前箱內(nèi)，由12塊厚度均勻的推力瓦塊組成，瓦塊背后有均壓環(huán)，使每塊瓦塊均勻受力，具有良好的自位性能。推力軸承定位機(jī)構(gòu)裝于軸承兩側(cè)，調(diào)整螺栓每旋轉(zhuǎn)一圈，軸承殼體軸向位置變化0.1mm。此種推力軸承總的軸向間隙為0.25-0.38mm，如檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)間隙不合適，可通過(guò)調(diào)整墊片的厚度來(lái)改變間隙。,瓦塊,均壓環(huán),四、軸承,7、密封瓦,我廠機(jī)組密封瓦為雙流環(huán)式，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢修、安裝方便，檢修工藝要求不高，運(yùn)行安全可靠。缺點(diǎn)是氫壓變化時(shí)，需要隨時(shí)調(diào)整密封油壓，增大了工作量，降低了機(jī)組的穩(wěn)定性。一般情況下解體檢修環(huán)式密封瓦時(shí)，只需測(cè)量密封瓦的徑向間隙（標(biāo)準(zhǔn)：0.23-0.28mm）、橢圓度、檢查烏金表面磨損、脫胎等缺陷。,密封瓦環(huán),密封瓦殼,五、汽封,1、蜂窩式汽封,蜂窩式汽封主要靠汽流在各蜂窩中形成渦流來(lái)進(jìn)行密封，蜂窩帶由厚度為0.05-0.1mm的海斯特鎳基耐高溫合金薄板加工成正六角形孔狀結(jié)構(gòu)。有研究表明：同樣的條件下，蜂窩汽封的蒸汽泄漏量?jī)H為梳齒汽封的25%經(jīng)過(guò)改造后，我廠中壓缸汽封以及軸端汽封安裝的均是蜂窩汽封。,二期中壓缸汽封,五、汽封,2、刷式汽封,刷式汽封就是在疏齒式汽封的基礎(chǔ)上增加一道刷絲，刷絲與轉(zhuǎn)子的間隙可以做到疏齒的1/3，甚至更小，蒸汽在經(jīng)過(guò)刷絲時(shí)會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的紊流，使蒸汽產(chǎn)生自密封效應(yīng)，從而有效減少泄漏。我廠低壓缸以及平衡活塞的汽封均采用刷式汽封，二期高壓缸平衡活塞則采用刷式蜂窩組合式汽封，密封效果則更好。,六、調(diào)速部件,1、高壓主汽門(mén)主汽門(mén)靠液壓開(kāi)啟，彈簧關(guān)閉。它有兩個(gè)作用，一是緊急情況下迅速關(guān)閉閥門(mén)，防止汽輪機(jī)超速。二是在汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)能用來(lái)控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。主汽門(mén)有兩只閥碟：主閥碟和小閥碟（預(yù)啟閥），啟機(jī)時(shí)，預(yù)啟閥可以控制汽輪機(jī)升速至3000r/min。,閥桿,主閥碟,預(yù)啟閥,主汽門(mén)設(shè)計(jì)有“反閥座”結(jié)構(gòu)，即全開(kāi)和關(guān)閉時(shí)均有“后座”，使閥門(mén)的漏汽減小到最低程度。,2、高壓調(diào)門(mén),高調(diào)門(mén)在主汽門(mén)后，與主汽門(mén)裝于同一蒸汽室內(nèi)。高調(diào)門(mén)采用球形閥頭，與主汽門(mén)一樣，也設(shè)計(jì)有預(yù)啟閥高調(diào)門(mén)的作用是通過(guò)控制蒸汽流量的方法精確的調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷。,六、調(diào)速部件,3、再熱主汽門(mén)再熱主汽門(mén)為搖板式閥門(mén)，全開(kāi)時(shí)閥瓣置于汽流通道之上，因而流體阻力損失很小。全關(guān)時(shí)，汽流以全壓差作用于閥瓣之上，以保證閥門(mén)的密封性。閥瓣處有內(nèi)旁路連接，如需打開(kāi)閥門(mén)時(shí)，閥瓣兩側(cè)的蒸汽壓力可以被平衡。admin再熱主汽門(mén)轉(zhuǎn)軸的一端裝有一油壓操縱的油動(dòng)遮斷閥，用以泄放當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)作用于軸內(nèi)部端面不平衡的蒸汽力。,再熱主汽門(mén)只在全開(kāi)和全關(guān)兩個(gè)位置工作，油動(dòng)機(jī)是單側(cè)作用的，提供的力是開(kāi)汽門(mén)，關(guān)汽門(mén)靠彈簧力。,六、調(diào)速部件,4、再熱調(diào)門(mén)再熱調(diào)門(mén)位于再熱主汽門(mén)和汽輪機(jī)中壓缸之間管路上，立式安裝。閥碟用一永久性鍛鋼濾網(wǎng)罩住，防止異物進(jìn)入汽輪機(jī)。初次啟動(dòng)時(shí)，永久濾網(wǎng)外裝一臨時(shí)精細(xì)濾網(wǎng)，首次檢修已經(jīng)拆除。閥碟在閥蓋內(nèi)移動(dòng)，閥蓋內(nèi)裝有襯套。在閥碟的周向槽中，裝有兩只活塞環(huán)，使沿閥碟的漏汽量減至最小，使腔內(nèi)維持低壓，達(dá)到良好的平衡效果,六、調(diào)速部件,5、前軸承箱前箱內(nèi)裝有高壓缸前軸承（1瓦）、推力軸承、主油泵以及危機(jī)遮斷器，還有轉(zhuǎn)子位移、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)、偏心監(jiān)視等傳感器以及安全保護(hù)裝置等。前軸承箱與高壓缸之間連接有“H”形定中心梁，剛性的傳遞軸向熱膨脹。前軸承箱與基礎(chǔ)臺(tái)板之間配有縱銷，當(dāng)其前后滑動(dòng)時(shí)，可以保證軸向中心線不變。,主油泵,推力瓦,1瓦,六、調(diào)速部件,6、延長(zhǎng)軸高中壓轉(zhuǎn)子與其延長(zhǎng)軸之間通過(guò)螺栓連接，軸上有推力盤(pán)、測(cè)速裝置、主油泵葉輪、危機(jī)保安器以及偏心監(jiān)視等，軸向位移測(cè)量盤(pán)裝在主軸上。推力盤(pán)與延長(zhǎng)軸制成一體，主油泵葉輪為套裝式。,軸向位移測(cè)量盤(pán),推力盤(pán),測(cè)速裝置,主油泵葉輪,危急保安器,偏心測(cè)量裝置,連接螺栓,六、調(diào)速部件,7、危急遮斷器危急遮斷器由彈簧定位螺圈、飛錘、飛錘彈簧、平衡塊和危急遮斷體等組成。它裝在轉(zhuǎn)子延長(zhǎng)軸上，飛錘的重心與轉(zhuǎn)子軸線有偏心，飛錘與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力。額定轉(zhuǎn)速下，飛錘的離心力小于彈簧的預(yù)壓縮力，此時(shí)飛錘不能出擊。當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的9%-11%時(shí)，飛錘,克服彈簧力而出擊，撞擊碰鉤，使危急遮斷油門(mén)動(dòng)作，泄去機(jī)械超速危急遮斷油，隔膜閥動(dòng)作，打開(kāi)EH安全油泄油口，卸掉安全油，迫使各汽門(mén)關(guān)閉該危急遮斷器可以