汽輪機(jī)本體講解課件

杭州中能汽輪動(dòng)力有限公司12/19/20221Joying杭州中能汽輪動(dòng)力有限公司12/18/20221Joying杭州中能汽輪動(dòng)力有限公司報(bào)告人：錢小東二零一零年四月汽輪機(jī)本體介紹12/19/20222Joying杭州中能汽輪動(dòng)力有限公司汽輪機(jī)本體介紹12/18/20222首先，對(duì)各位同仁、各位高工的到來

表示衷心感謝！12/19/20223Joying首先，對(duì)各位同仁、各位高工的到來

表示衷心感謝！1目錄A.汽輪機(jī)兩大流派簡介B.汽輪機(jī)本體C.轉(zhuǎn)子D.汽缸E.滑銷系統(tǒng)F.汽封G.軸承H.沖擊式盤車12/19/20224Joying目錄A.汽輪機(jī)兩大流派簡介12/18/20224JoyingA.汽輪機(jī)兩大流派簡介沖動(dòng)式汽輪機(jī)：沖動(dòng)式汽輪機(jī)指蒸汽主要在靜葉中進(jìn)行膨脹增加流速，蒸汽熱能被轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，進(jìn)入動(dòng)葉柵改變流動(dòng)方向，推動(dòng)葉柵作周向運(yùn)動(dòng)，蒸汽的動(dòng)能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。為了改善蒸汽在動(dòng)葉中流動(dòng)的合理性，現(xiàn)代沖動(dòng)式汽輪機(jī)各級(jí)均具有一定的反動(dòng)度（一般在5%~30%的范圍內(nèi)），即蒸汽在動(dòng)葉片中也發(fā)生很小的一部分膨脹，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)。反動(dòng)式汽輪機(jī)：指蒸汽不僅在噴嘴中，而且在動(dòng)葉片中也進(jìn)行膨脹的汽輪機(jī)，反動(dòng)式汽輪機(jī)的動(dòng)葉片上不僅受到由于汽流沖擊而產(chǎn)生的作用力，而且受到蒸汽在動(dòng)葉片中膨脹加速而產(chǎn)生的作用力。反動(dòng)度在0.5左右。反動(dòng)式汽輪機(jī)反動(dòng)度常取0.5,以使動(dòng)葉和靜葉可取相同葉型，從而簡化制造工藝。12/19/20225JoyingA.汽輪機(jī)兩大流派簡介沖動(dòng)式汽輪機(jī)：沖動(dòng)式汽輪機(jī)指蒸汽主要在A.汽輪機(jī)兩大流派簡介一、兩種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中歐洲以反動(dòng)式汽輪機(jī)為主流（如SIEMENS），美、日以沖動(dòng)式汽輪機(jī)為主流(如GE、三菱重工），國內(nèi)以杭汽集團(tuán)為龍頭，杭汽股份以反動(dòng)式為主，中能公司做沖動(dòng)式汽輪機(jī)。對(duì)于兩種技術(shù)相互比較來說，效率高低并不是由做功原理不同決定的，影響效率的因素有很多：如（1）葉型開發(fā)能力的高低；（2）工況參數(shù)，適用范圍是否是葉型開發(fā)的最佳工況；（3）機(jī)械加工水平，裝配水平的高低。（4）本身兩種技術(shù)各自存在的一些優(yōu)缺點(diǎn)；下面我簡單的談?wù)勎覍?duì)兩種技術(shù)的一些了解及對(duì)比。如有不對(duì)的地方，請(qǐng)大家提出互相交流。因?yàn)閲鴥?nèi)對(duì)兩種技術(shù)有代表性的是杭汽股份和中能公司，所以我下面就以此作為對(duì)比對(duì)象，向大家介紹一下。12/19/20226JoyingA.汽輪機(jī)兩大流派簡介一、兩種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中歐洲以反動(dòng)A.汽輪機(jī)兩大流派簡介沖動(dòng)式具有較大的熱-功轉(zhuǎn)換能力，并且變工況性能好，所以兩類汽輪機(jī)都采用沖動(dòng)級(jí)作為第一級(jí)（調(diào)節(jié)級(jí)）。中、小型汽輪機(jī)常采用復(fù)速級(jí)作為第一級(jí)，它是在一個(gè)葉輪上裝有兩列動(dòng)葉，在兩列動(dòng)葉之間裝有導(dǎo)向葉片。由噴嘴射出的高速汽流在第一列動(dòng)葉內(nèi)將一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功；經(jīng)過導(dǎo)向葉片改變流動(dòng)方向后，再進(jìn)入第二列動(dòng)葉片繼續(xù)作功，利用了一部分余速動(dòng)能。因此復(fù)速級(jí)的焓降及作功能力比單列級(jí)更大。杭汽股份西門子反動(dòng)式汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)和中能公司沖動(dòng)式汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)也是如此。杭汽股份反動(dòng)式汽輪機(jī)均采用單列沖動(dòng)式調(diào)節(jié)級(jí)，而中能公司根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)的不同，在低參數(shù)時(shí)（如1.0MPa,280℃）也采用單列沖動(dòng)式調(diào)節(jié)級(jí)，但在中溫中壓（如3.43MPa，435℃）或者高溫高壓（8.83MPa，535℃）時(shí)，采用雙列復(fù)速級(jí)，這樣使機(jī)組在保證效率的前提下，能減少壓力級(jí)數(shù)，提高轉(zhuǎn)子剛性，使臨界轉(zhuǎn)速能避開運(yùn)行轉(zhuǎn)速。反動(dòng)式汽輪機(jī)與沖動(dòng)式汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)上最大的不同，沖動(dòng)式汽輪機(jī)的動(dòng)葉片出、入口側(cè)比較薄，中間比較厚，從入口到出口，流道截面積基本不變；反動(dòng)式汽輪機(jī)葉片入口側(cè)比較厚，出口側(cè)比較薄，流道從入口到出口橫截面積逐漸縮小后再逐漸擴(kuò)大。12/19/20227JoyingA.汽輪機(jī)兩大流派簡介沖動(dòng)式具有較大的熱-功轉(zhuǎn)換能力，并且變A.汽輪機(jī)兩大流派簡介由于反動(dòng)式汽輪機(jī)每一級(jí)前后都存在壓力差，因而在整個(gè)轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生很大的軸向推力。為了減小這個(gè)軸向推力，反動(dòng)式汽輪機(jī)不能像沖動(dòng)式汽輪機(jī)那樣采用葉輪結(jié)構(gòu)，而是在轉(zhuǎn)子前部裝設(shè)平衡活塞來抵消軸向推力(見附圖一、附圖二)。活塞前的空間用聯(lián)通管和排汽管聯(lián)通，使活塞上產(chǎn)生一個(gè)向前的軸向推力，以達(dá)到平衡轉(zhuǎn)子軸向推力的目的。反動(dòng)式級(jí)，動(dòng)葉前后壓差較大，如果做成葉輪式，推力問題難以解決，因此只能不要葉輪。這導(dǎo)至轉(zhuǎn)子直徑較大，隔板汽封面積大，級(jí)間漏汽量大，而且級(jí)間漏氣會(huì)影響下一級(jí)葉片頂部和底部的汽流流動(dòng)，使級(jí)效率降低。但由于反動(dòng)度較大，氣流折轉(zhuǎn)較小，又使級(jí)效率提高。反動(dòng)式汽輪機(jī)額外有推力盤的耗汽損失。相反，沖動(dòng)式級(jí)，動(dòng)葉前后壓差小，可以做成葉輪式(見附圖)，這樣，轉(zhuǎn)子直徑可以做小，使隔板漏汽量減少，隔板漏汽少導(dǎo)致的效率提高完全可以彌補(bǔ)葉輪面磨擦的負(fù)面影響。少量的漏汽通過平衡孔流入下一級(jí)，不影響動(dòng)葉中的流動(dòng)，這也是優(yōu)點(diǎn)。沖動(dòng)式在保證最佳速比的情況小，每級(jí)可以吸收較大的焓降，使級(jí)數(shù)減少，機(jī)身較短，降低成本，減少汽機(jī)房尺寸，降低土建成本。但主軸加工量的增加又使制造成本有一定的增加。12/19/20228JoyingA.汽輪機(jī)兩大流派簡介由于反動(dòng)式汽輪機(jī)每一級(jí)前后都存在壓力差A(yù).汽輪機(jī)兩大流派簡介所以，沖動(dòng)，反動(dòng)效率的高低是一個(gè)綜合的結(jié)果，不能簡單的比較。任何一項(xiàng)措施都有利有弊。但就目前國內(nèi)兩家代表廠家（杭汽股份和中能公司）現(xiàn)有技術(shù)來說，我可以大概的概括一下：（1）安全性的比較：兩家單位不相上下。兩家單位產(chǎn)品在出廠前均做過高速動(dòng)平衡和超速強(qiáng)度試驗(yàn)，廠內(nèi)空車試車，故在安全性上面均能保證；（2）加工成本的比較：因?yàn)榉磩?dòng)式汽輪機(jī)級(jí)數(shù)大大多于沖動(dòng)式汽輪機(jī)，一般說來反動(dòng)式汽輪機(jī)的級(jí)數(shù)約為沖動(dòng)式汽輪機(jī)2~3倍，故加工成本來說，相同參數(shù)的汽輪機(jī)，反動(dòng)式加工成本稍高于沖動(dòng)式汽輪機(jī)；12/19/20229JoyingA.汽輪機(jī)兩大流派簡介所以，沖動(dòng)，反動(dòng)效率的高低是一個(gè)綜合的A.汽輪機(jī)兩大流派簡介（3）效率的比較：（a）高溫高壓，高轉(zhuǎn)速的背壓機(jī)組比較：反動(dòng)式汽輪機(jī)效率較高；（b）中溫中壓、低溫低壓低速（冷凝、背壓）汽輪機(jī)組比較，沖動(dòng)式汽輪機(jī)效率高；（c）反動(dòng)式汽輪機(jī)末級(jí)余速損失較大，故冷凝機(jī)組的排汽壓力設(shè)計(jì)偏高；沖動(dòng)式汽輪機(jī)排汽壓力設(shè)計(jì)可以偏低，增加了一定的效率。故在冷凝機(jī)組的比較上，要根據(jù)實(shí)際機(jī)型情況來決定。（4）其余外配套方面的比較：除了兩者做功原理的不同，其余如調(diào)節(jié)系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、油管路、輔機(jī)等其余外圍部套，兩者均一樣。（5）性價(jià)比上面比較：國產(chǎn)沖動(dòng)式汽輪機(jī)高于反動(dòng)式汽輪機(jī)。12/19/202210JoyingA.汽輪機(jī)兩大流派簡介（3）效率的比較：12/18/2022B.汽輪機(jī)本體汽輪機(jī)本體是汽輪機(jī)設(shè)備的主要組成部分，它由轉(zhuǎn)子和靜子組成。轉(zhuǎn)子包括動(dòng)葉、葉輪、主軸、聯(lián)軸節(jié)及緊固件等旋轉(zhuǎn)部件。靜子包括汽缸、蒸汽室、噴嘴室、隔板、隔板套、汽封、軸承、軸承座、軸承座座架、底盤、滑銷系統(tǒng)及有關(guān)緊固零件等。簡單的籠統(tǒng)的講就是除了裝在轉(zhuǎn)子上面的零部件外，其余均可以歸至靜子部分。（附圖一、附圖二）12/19/202211JoyingB.汽輪機(jī)本體汽輪機(jī)本體是汽輪機(jī)設(shè)備的主要組成部分，它由轉(zhuǎn)子B.汽輪機(jī)本體本體方面我主要結(jié)合中能公司具體的機(jī)型介紹一些主要部套。下面就分轉(zhuǎn)子、汽缸和滑銷系統(tǒng)、汽封、軸承、速關(guān)閥介紹一下。12/19/202212JoyingB.汽輪機(jī)本體本體方面我主要結(jié)合中能公司具體的機(jī)型介紹一些主C.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)的最重要的部套，他的工作條件比較復(fù)雜。在設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)需要關(guān)注的是臨界轉(zhuǎn)速和強(qiáng)度。這兩方面在實(shí)際運(yùn)行過程中主要體現(xiàn)在升速時(shí)跨臨界和超速時(shí)跳閘停機(jī)兩方面的保護(hù)。這兩方面，臨界轉(zhuǎn)速確定了汽輪機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，強(qiáng)度方面確定了汽輪機(jī)運(yùn)行的安全性。任何一方面出現(xiàn)問題均是沒法補(bǔ)救的，故我們?cè)谠O(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)關(guān)注這兩方面的問題，在實(shí)際使用中也需對(duì)這兩方面重點(diǎn)關(guān)注，尤其是試車階段，必須明確確定該機(jī)組的臨界轉(zhuǎn)速和跳閘轉(zhuǎn)速，以免因這方面的疏忽造成重大事故。12/19/202213JoyingC.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)的最重要的部套，他的工作條件比較復(fù)雜。在轉(zhuǎn)子的分類根據(jù)分類方法的不同有很多種，我也就不一一介紹了，我只結(jié)合我們公司的機(jī)型和用戶關(guān)心的方面來簡單介紹一下。

（1）按制造工藝的不同：分為套裝轉(zhuǎn)子、整鍛轉(zhuǎn)子、組合轉(zhuǎn)子。一般來說，中溫中壓進(jìn)汽參數(shù)的發(fā)電汽輪機(jī)，基本上采用套裝轉(zhuǎn)子。高速工業(yè)驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)采用整鍛轉(zhuǎn)子。高參數(shù)進(jìn)汽參數(shù)的發(fā)電汽輪機(jī)采用組合轉(zhuǎn)子，即前半部分采用整鍛轉(zhuǎn)子，后半部分采用套裝轉(zhuǎn)子。（2）按臨界轉(zhuǎn)速是否在運(yùn)行轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，分為剛性轉(zhuǎn)子和柔性轉(zhuǎn)子。在啟動(dòng)過程中，剛性轉(zhuǎn)子啟動(dòng)就很方便，不存在跨臨界區(qū)域，而柔性轉(zhuǎn)子因需要快速的跨臨界，故要求用戶在實(shí)際啟動(dòng)過程中，要充分暖機(jī)，為快速跨臨界作好準(zhǔn)備。（3）按形狀來分：轉(zhuǎn)輪型轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)鼓型轉(zhuǎn)子。我們公司工業(yè)驅(qū)動(dòng)機(jī)組除了這兩種外，還有轉(zhuǎn)輪型和轉(zhuǎn)鼓型綜合的轉(zhuǎn)子。C.轉(zhuǎn)子12/19/202214Joying轉(zhuǎn)子的分類根據(jù)分類方法的不同有很多種，我也就不一一介紹了C.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)輪型轉(zhuǎn)子葉片裝在葉輪上，葉輪緊固在軸上，蒸汽對(duì)葉片的作用力靠葉輪傳給軸，轉(zhuǎn)子級(jí)數(shù)較少，每一級(jí)中蒸汽的熱焓降較大，一般應(yīng)用在沖動(dòng)式汽輪機(jī)上。轉(zhuǎn)鼓型轉(zhuǎn)子的葉片直接裝在轉(zhuǎn)鼓上，蒸汽對(duì)葉片的作用力靠轉(zhuǎn)鼓傳給軸，這種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單，彎曲度小，適用于級(jí)數(shù)多，每級(jí)熱焓降不大和要求強(qiáng)度較大的反動(dòng)式汽輪機(jī)上。12/19/202215JoyingC.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)輪型轉(zhuǎn)子葉片裝在葉輪上，葉輪緊固在軸上，蒸汽對(duì)葉片汽缸根據(jù)所處位置不同可以分為高壓缸、中壓缸、低壓缸。根據(jù)工藝不同，可以分為鑄造缸和焊接缸。一般來說，發(fā)電機(jī)組因設(shè)計(jì)參數(shù)比較固定，本體修改比較少，為了縮短加工周期和降低加工成本，一般采用鑄造缸。而驅(qū)動(dòng)機(jī)組因變化比較多，排缸一般設(shè)計(jì)成焊接排缸。還有一種就是因排汽壓力比較高，為防止前后缸接缸處漏氣，做成整體缸。

D.汽缸12/19/202216Joying汽缸根據(jù)所處位置不同可以分為高壓缸、中壓缸、低壓缸。DD.汽缸汽缸的作用：除了安裝靜子外，最重要的一個(gè)作用是將蒸汽和大氣隔開，形成能力轉(zhuǎn)換的環(huán)境，故汽缸的密封性要求很高。故在實(shí)際運(yùn)行過程中，要防止汽缸溫度的急劇變化。如熱機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候，主蒸汽管道未暖管充分，導(dǎo)致帶水的飽和蒸汽進(jìn)入汽缸，導(dǎo)致汽缸變形等。汽缸外面包裹保溫層除了節(jié)能外，還有一個(gè)目的就是保證汽缸內(nèi)外壁溫差不會(huì)過大，不會(huì)產(chǎn)生大的熱應(yīng)力，導(dǎo)致汽缸變形，還有就是減少汽缸與轉(zhuǎn)子的溫差，降低兩者的相對(duì)熱脹差，防止動(dòng)靜體相碰。12/19/202217JoyingD.汽缸汽缸的作用：除了安裝靜子外，最重要的一個(gè)作用是將蒸汽E.滑銷系統(tǒng)滑銷系統(tǒng)的作用（1）保持汽缸和轉(zhuǎn)子中心一致，避免因熱脹導(dǎo)致中心變化，引起機(jī)組振動(dòng)或動(dòng)靜相擦；(2)保證汽缸能自由膨脹，以免發(fā)生過大應(yīng)力引起變形；（3）使轉(zhuǎn)子和靜子部分軸向和徑向間隙符合要求；滑銷的分類：滑銷系統(tǒng)包括有引導(dǎo)汽缸沿橫向膨脹的橫銷；引導(dǎo)汽缸沿軸向熱膨脹并推動(dòng)前軸承座軸向移動(dòng)時(shí)，保持軸承座與汽缸中心線一致的縱銷；引導(dǎo)汽缸沿垂直方向膨脹，并保持汽缸和軸承中心一致的立銷。還有貓爪銷和角銷等。12/19/202218JoyingE.滑銷系統(tǒng)滑銷系統(tǒng)的作用12/18/202218JoyinE.滑銷系統(tǒng)具體請(qǐng)大家查閱我公司發(fā)的教材《汽輪機(jī)設(shè)備與運(yùn)行》的P36~37，這方面書上介紹很詳細(xì)，大家重點(diǎn)關(guān)注插圖中所注的一些間隙值。這方面在實(shí)際安裝中也是需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。我們公司有些工業(yè)驅(qū)動(dòng)的小機(jī)組，為了安裝方便，前軸承座架采用彈性支座來替代縱銷，降低了安裝難度?；N系統(tǒng)是否工作正常直接影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，為了保證滑銷系統(tǒng)的正常工作，各滑銷與銷槽間一定要保持清潔，不允許有油污卡澀現(xiàn)象，根據(jù)某些機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可在滑銷接觸面上定期加入油脂，起到防銹和潤滑的作用。12/19/202219JoyingE.滑銷系統(tǒng)具體請(qǐng)大家查閱我公司發(fā)的教材《汽輪機(jī)設(shè)備與運(yùn)行》F.汽封汽封根據(jù)安裝位置不同分為前汽封、后汽封、隔板汽封、葉頂汽封。（見附圖）前汽封的作用是減少蒸汽向外漏汽；后汽封的作用是防止空氣漏入排汽缸破壞真空（冷凝機(jī)組）或者是防止蒸汽向外漏氣（背壓機(jī)組）；隔板汽封是減少級(jí)間漏氣，維持隔板前后的壓力差；葉頂汽封是減少葉頂漏氣，因沖動(dòng)式汽輪機(jī)動(dòng)靜間隙很小，動(dòng)葉前后壓差很小，故葉頂漏氣量很少，很多機(jī)組設(shè)計(jì)中未設(shè)計(jì)葉頂汽封。簡單的說，汽封的重要的作用就是減少汽流往不該流的地方流。12/19/202220JoyingF.汽封汽封根據(jù)安裝位置不同分為前汽封、后汽封、隔板汽封、F.汽封國產(chǎn)的中小型汽輪機(jī)的汽封都采用薄片型和高低齒型迷宮汽封。汽封環(huán)分成4~6塊，裝在汽封體上用彈簧片壓緊。彈簧片的作用是箍緊汽封環(huán)，并保證軸與汽封環(huán)碰撞時(shí)，汽封片能有一定的退讓余地，防止汽封和主軸損壞。前后汽封各有調(diào)整墊片，用以調(diào)整汽封片軸向間隙。因?yàn)檗D(zhuǎn)子的相對(duì)脹差的存在，前后汽封片軸向間隙不完全一樣。汽封的作用對(duì)汽輪機(jī)的正常高效運(yùn)行是很重要的。因?yàn)槠馀c轉(zhuǎn)子直接間隙很小，汽輪機(jī)長時(shí)間運(yùn)行后，會(huì)導(dǎo)致汽封與轉(zhuǎn)子之間間隙增大，屬于易損件，故在每次停機(jī)檢修的時(shí)候需要檢查一下汽封間隙，如間隙過大，則需要及時(shí)更換。用戶最好能時(shí)刻備一套汽封。

12/19/202221JoyingF.汽封國產(chǎn)的中小型汽輪機(jī)的汽封都采用薄片型和高低F.汽封造成汽封損傷的一些原因：（1）轉(zhuǎn)子受熱彎曲或者永久變形，引起汽封磨損。情況多數(shù)是由于停機(jī)不久轉(zhuǎn)子熱彎曲最大時(shí)再次啟動(dòng)所造成，也可能是由于汽輪機(jī)振動(dòng)較大所引起；（2）汽缸變形、汽封某側(cè)磨損；（3）汽輪機(jī)長時(shí)間空轉(zhuǎn)，排汽溫度過高，忽然又很快的升高負(fù)荷，使排缸溫度發(fā)生很大的變化，汽缸很快的被冷卻，這時(shí)容易造成汽封磨損，并引起汽輪機(jī)的振動(dòng)。從這方面來看，空車暖機(jī)時(shí)間也并不是越長越好。需要根據(jù)現(xiàn)場情況綜合考慮。（4）汽缸保溫不好，導(dǎo)致汽缸熱膨脹不均勻。（5）由于積垢使軸封環(huán)卡死失去彈性，在軸封發(fā)生碰觸時(shí)軸封片沒有退讓的作用。（6）由于不遵守汽輪機(jī)運(yùn)行規(guī)程而引起轉(zhuǎn)子和汽缸不均勻熱脹。12/19/202222JoyingF.汽封造成汽封損傷的一些原因：12/18/202222JG.軸承軸承根據(jù)安裝位置和作用不同分為前徑向軸承、后徑向軸承、推力軸承三種。徑向軸承主要支撐轉(zhuǎn)子重量，并確定轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)徑向位置的確定。推力軸承主要承受轉(zhuǎn)子的軸向推力，確定轉(zhuǎn)子的軸向位置。推力軸承也是安裝和設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)子的定位點(diǎn)，但此定位點(diǎn)會(huì)隨著汽缸的熱脹而軸向向前移動(dòng)，故又稱為轉(zhuǎn)子對(duì)靜子的相對(duì)死點(diǎn)。所以汽輪機(jī)的熱脹也分為絕對(duì)脹差和相對(duì)脹差。12/19/202223JoyingG.軸承軸承根據(jù)安裝位置和作用不同分為前徑向軸承、后徑向軸承G.軸承徑向軸承根據(jù)形式的不同又分為二油楔、四油楔、可傾瓦軸承。軸承形式直接影響了油膜剛度，而油膜剛度又會(huì)直接影響轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。我們公司每個(gè)機(jī)型均有固定的軸承形式，各種類型的軸承也沒有相互的可比性，并不是說可傾瓦軸承就比二油楔好。軸承形式其實(shí)是在做方案設(shè)計(jì)時(shí)，計(jì)算臨界轉(zhuǎn)速的時(shí)候就確定了該選用何種軸承。12/19/202224JoyingG.軸承徑向軸承根據(jù)形式的不同又分為二油楔、四油楔、可傾瓦軸G.軸承軸承是汽輪機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的重要零部件，故對(duì)軸承的檢測保護(hù)也很多，最重要的一個(gè)指標(biāo)就是瓦溫檢測。為延長軸承的使用壽命，必須提高潤滑油品質(zhì)，初期開機(jī)前必須有足夠長的油循環(huán)時(shí)間，避免因?yàn)殡s質(zhì)而造成大的經(jīng)濟(jì)損失。軸承也是易損件，而且至關(guān)重要，故用戶必須時(shí)刻備有一套備用軸承。12/19/202225JoyingG.軸承軸承是汽輪機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的重要零部件，故對(duì)軸承的檢測保護(hù)H.沖擊式盤車見附件12/19/202226JoyingH.沖擊式盤車見附件12/18/202226Joying復(fù)習(xí)題（1）汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分和靜止部分分別有哪些部件組成？（各列四項(xiàng)）（2）汽輪機(jī)滑銷系統(tǒng)有什么作用？例舉其中三類滑銷的作用。12/19/202227Joying復(fù)習(xí)題（1）汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分和靜止部分分別有哪些部件組成？（各合作愉快謝謝大家，我的介紹就到這里杭州中能期待著與您的愉快合作！12/19/202228Joying合作愉快謝謝大家，我的介紹就到這里12/18/202228J杭州中能汽輪動(dòng)力有限公司12/19/202229Joying杭州中能汽輪動(dòng)力有限公司12/18/20221Joying杭州中能汽輪動(dòng)力有限公司報(bào)告人：錢小東二零一零年四月汽輪機(jī)本體介紹12/19/202230Joying杭州中能汽輪動(dòng)力有限公司汽輪機(jī)本體介紹12/18/20222首先，對(duì)各位同仁、各位高工的到來

表示衷心感謝！12/19/202231Joying首先，對(duì)各位同仁、各位高工的到來

表示衷心感謝！1目錄A.汽輪機(jī)兩大流派簡介B.汽輪機(jī)本體C.轉(zhuǎn)子D.汽缸E.滑銷系統(tǒng)F.汽封G.軸承H.沖擊式盤車12/19/202232Joying目錄A.汽輪機(jī)兩大流派簡介12/18/20224JoyingA.汽輪機(jī)兩大流派簡介沖動(dòng)式汽輪機(jī)：沖動(dòng)式汽輪機(jī)指蒸汽主要在靜葉中進(jìn)行膨脹增加流速，蒸汽熱能被轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，進(jìn)入動(dòng)葉柵改變流動(dòng)方向，推動(dòng)葉柵作周向運(yùn)動(dòng)，蒸汽的動(dòng)能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。為了改善蒸汽在動(dòng)葉中流動(dòng)的合理性，現(xiàn)代沖動(dòng)式汽輪機(jī)各級(jí)均具有一定的反動(dòng)度（一般在5%~30%的范圍內(nèi)），即蒸汽在動(dòng)葉片中也發(fā)生很小的一部分膨脹，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)。反動(dòng)式汽輪機(jī)：指蒸汽不僅在噴嘴中，而且在動(dòng)葉片中也進(jìn)行膨脹的汽輪機(jī)，反動(dòng)式汽輪機(jī)的動(dòng)葉片上不僅受到由于汽流沖擊而產(chǎn)生的作用力，而且受到蒸汽在動(dòng)葉片中膨脹加速而產(chǎn)生的作用力。反動(dòng)度在0.5左右。反動(dòng)式汽輪機(jī)反動(dòng)度常取0.5,以使動(dòng)葉和靜葉可取相同葉型，從而簡化制造工藝。12/19/202233JoyingA.汽輪機(jī)兩大流派簡介沖動(dòng)式汽輪機(jī)：沖動(dòng)式汽輪機(jī)指蒸汽主要在A.汽輪機(jī)兩大流派簡介一、兩種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中歐洲以反動(dòng)式汽輪機(jī)為主流（如SIEMENS），美、日以沖動(dòng)式汽輪機(jī)為主流(如GE、三菱重工），國內(nèi)以杭汽集團(tuán)為龍頭，杭汽股份以反動(dòng)式為主，中能公司做沖動(dòng)式汽輪機(jī)。對(duì)于兩種技術(shù)相互比較來說，效率高低并不是由做功原理不同決定的，影響效率的因素有很多：如（1）葉型開發(fā)能力的高低；（2）工況參數(shù)，適用范圍是否是葉型開發(fā)的最佳工況；（3）機(jī)械加工水平，裝配水平的高低。（4）本身兩種技術(shù)各自存在的一些優(yōu)缺點(diǎn)；下面我簡單的談?wù)勎覍?duì)兩種技術(shù)的一些了解及對(duì)比。如有不對(duì)的地方，請(qǐng)大家提出互相交流。因?yàn)閲鴥?nèi)對(duì)兩種技術(shù)有代表性的是杭汽股份和中能公司，所以我下面就以此作為對(duì)比對(duì)象，向大家介紹一下。12/19/202234JoyingA.汽輪機(jī)兩大流派簡介一、兩種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中歐洲以反動(dòng)A.汽輪機(jī)兩大流派簡介沖動(dòng)式具有較大的熱-功轉(zhuǎn)換能力，并且變工況性能好，所以兩類汽輪機(jī)都采用沖動(dòng)級(jí)作為第一級(jí)（調(diào)節(jié)級(jí)）。中、小型汽輪機(jī)常采用復(fù)速級(jí)作為第一級(jí)，它是在一個(gè)葉輪上裝有兩列動(dòng)葉，在兩列動(dòng)葉之間裝有導(dǎo)向葉片。由噴嘴射出的高速汽流在第一列動(dòng)葉內(nèi)將一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功；經(jīng)過導(dǎo)向葉片改變流動(dòng)方向后，再進(jìn)入第二列動(dòng)葉片繼續(xù)作功，利用了一部分余速動(dòng)能。因此復(fù)速級(jí)的焓降及作功能力比單列級(jí)更大。杭汽股份西門子反動(dòng)式汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)和中能公司沖動(dòng)式汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)也是如此。杭汽股份反動(dòng)式汽輪機(jī)均采用單列沖動(dòng)式調(diào)節(jié)級(jí)，而中能公司根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)的不同，在低參數(shù)時(shí)（如1.0MPa,280℃）也采用單列沖動(dòng)式調(diào)節(jié)級(jí)，但在中溫中壓（如3.43MPa，435℃）或者高溫高壓（8.83MPa，535℃）時(shí)，采用雙列復(fù)速級(jí)，這樣使機(jī)組在保證效率的前提下，能減少壓力級(jí)數(shù)，提高轉(zhuǎn)子剛性，使臨界轉(zhuǎn)速能避開運(yùn)行轉(zhuǎn)速。反動(dòng)式汽輪機(jī)與沖動(dòng)式汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)上最大的不同，沖動(dòng)式汽輪機(jī)的動(dòng)葉片出、入口側(cè)比較薄，中間比較厚，從入口到出口，流道截面積基本不變；反動(dòng)式汽輪機(jī)葉片入口側(cè)比較厚，出口側(cè)比較薄，流道從入口到出口橫截面積逐漸縮小后再逐漸擴(kuò)大。12/19/202235JoyingA.汽輪機(jī)兩大流派簡介沖動(dòng)式具有較大的熱-功轉(zhuǎn)換能力，并且變A.汽輪機(jī)兩大流派簡介由于反動(dòng)式汽輪機(jī)每一級(jí)前后都存在壓力差，因而在整個(gè)轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生很大的軸向推力。為了減小這個(gè)軸向推力，反動(dòng)式汽輪機(jī)不能像沖動(dòng)式汽輪機(jī)那樣采用葉輪結(jié)構(gòu)，而是在轉(zhuǎn)子前部裝設(shè)平衡活塞來抵消軸向推力(見附圖一、附圖二)?；钊暗目臻g用聯(lián)通管和排汽管聯(lián)通，使活塞上產(chǎn)生一個(gè)向前的軸向推力，以達(dá)到平衡轉(zhuǎn)子軸向推力的目的。反動(dòng)式級(jí)，動(dòng)葉前后壓差較大，如果做成葉輪式，推力問題難以解決，因此只能不要葉輪。這導(dǎo)至轉(zhuǎn)子直徑較大，隔板汽封面積大，級(jí)間漏汽量大，而且級(jí)間漏氣會(huì)影響下一級(jí)葉片頂部和底部的汽流流動(dòng)，使級(jí)效率降低。但由于反動(dòng)度較大，氣流折轉(zhuǎn)較小，又使級(jí)效率提高。反動(dòng)式汽輪機(jī)額外有推力盤的耗汽損失。相反，沖動(dòng)式級(jí)，動(dòng)葉前后壓差小，可以做成葉輪式(見附圖)，這樣，轉(zhuǎn)子直徑可以做小，使隔板漏汽量減少，隔板漏汽少導(dǎo)致的效率提高完全可以彌補(bǔ)葉輪面磨擦的負(fù)面影響。少量的漏汽通過平衡孔流入下一級(jí)，不影響動(dòng)葉中的流動(dòng)，這也是優(yōu)點(diǎn)。沖動(dòng)式在保證最佳速比的情況小，每級(jí)可以吸收較大的焓降，使級(jí)數(shù)減少，機(jī)身較短，降低成本，減少汽機(jī)房尺寸，降低土建成本。但主軸加工量的增加又使制造成本有一定的增加。12/19/202236JoyingA.汽輪機(jī)兩大流派簡介由于反動(dòng)式汽輪機(jī)每一級(jí)前后都存在壓力差A(yù).汽輪機(jī)兩大流派簡介所以，沖動(dòng)，反動(dòng)效率的高低是一個(gè)綜合的結(jié)果，不能簡單的比較。任何一項(xiàng)措施都有利有弊。但就目前國內(nèi)兩家代表廠家（杭汽股份和中能公司）現(xiàn)有技術(shù)來說，我可以大概的概括一下：（1）安全性的比較：兩家單位不相上下。兩家單位產(chǎn)品在出廠前均做過高速動(dòng)平衡和超速強(qiáng)度試驗(yàn)，廠內(nèi)空車試車，故在安全性上面均能保證；（2）加工成本的比較：因?yàn)榉磩?dòng)式汽輪機(jī)級(jí)數(shù)大大多于沖動(dòng)式汽輪機(jī)，一般說來反動(dòng)式汽輪機(jī)的級(jí)數(shù)約為沖動(dòng)式汽輪機(jī)2~3倍，故加工成本來說，相同參數(shù)的汽輪機(jī)，反動(dòng)式加工成本稍高于沖動(dòng)式汽輪機(jī)；12/19/202237JoyingA.汽輪機(jī)兩大流派簡介所以，沖動(dòng)，反動(dòng)效率的高低是一個(gè)綜合的A.汽輪機(jī)兩大流派簡介（3）效率的比較：（a）高溫高壓，高轉(zhuǎn)速的背壓機(jī)組比較：反動(dòng)式汽輪機(jī)效率較高；（b）中溫中壓、低溫低壓低速（冷凝、背壓）汽輪機(jī)組比較，沖動(dòng)式汽輪機(jī)效率高；（c）反動(dòng)式汽輪機(jī)末級(jí)余速損失較大，故冷凝機(jī)組的排汽壓力設(shè)計(jì)偏高；沖動(dòng)式汽輪機(jī)排汽壓力設(shè)計(jì)可以偏低，增加了一定的效率。故在冷凝機(jī)組的比較上，要根據(jù)實(shí)際機(jī)型情況來決定。（4）其余外配套方面的比較：除了兩者做功原理的不同，其余如調(diào)節(jié)系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、油管路、輔機(jī)等其余外圍部套，兩者均一樣。（5）性價(jià)比上面比較：國產(chǎn)沖動(dòng)式汽輪機(jī)高于反動(dòng)式汽輪機(jī)。12/19/202238JoyingA.汽輪機(jī)兩大流派簡介（3）效率的比較：12/18/2022B.汽輪機(jī)本體汽輪機(jī)本體是汽輪機(jī)設(shè)備的主要組成部分，它由轉(zhuǎn)子和靜子組成。轉(zhuǎn)子包括動(dòng)葉、葉輪、主軸、聯(lián)軸節(jié)及緊固件等旋轉(zhuǎn)部件。靜子包括汽缸、蒸汽室、噴嘴室、隔板、隔板套、汽封、軸承、軸承座、軸承座座架、底盤、滑銷系統(tǒng)及有關(guān)緊固零件等。簡單的籠統(tǒng)的講就是除了裝在轉(zhuǎn)子上面的零部件外，其余均可以歸至靜子部分。（附圖一、附圖二）12/19/202239JoyingB.汽輪機(jī)本體汽輪機(jī)本體是汽輪機(jī)設(shè)備的主要組成部分，它由轉(zhuǎn)子B.汽輪機(jī)本體本體方面我主要結(jié)合中能公司具體的機(jī)型介紹一些主要部套。下面就分轉(zhuǎn)子、汽缸和滑銷系統(tǒng)、汽封、軸承、速關(guān)閥介紹一下。12/19/202240JoyingB.汽輪機(jī)本體本體方面我主要結(jié)合中能公司具體的機(jī)型介紹一些主C.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)的最重要的部套，他的工作條件比較復(fù)雜。在設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)需要關(guān)注的是臨界轉(zhuǎn)速和強(qiáng)度。這兩方面在實(shí)際運(yùn)行過程中主要體現(xiàn)在升速時(shí)跨臨界和超速時(shí)跳閘停機(jī)兩方面的保護(hù)。這兩方面，臨界轉(zhuǎn)速確定了汽輪機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，強(qiáng)度方面確定了汽輪機(jī)運(yùn)行的安全性。任何一方面出現(xiàn)問題均是沒法補(bǔ)救的，故我們?cè)谠O(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)關(guān)注這兩方面的問題，在實(shí)際使用中也需對(duì)這兩方面重點(diǎn)關(guān)注，尤其是試車階段，必須明確確定該機(jī)組的臨界轉(zhuǎn)速和跳閘轉(zhuǎn)速，以免因這方面的疏忽造成重大事故。12/19/202241JoyingC.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)的最重要的部套，他的工作條件比較復(fù)雜。在轉(zhuǎn)子的分類根據(jù)分類方法的不同有很多種，我也就不一一介紹了，我只結(jié)合我們公司的機(jī)型和用戶關(guān)心的方面來簡單介紹一下。

（1）按制造工藝的不同：分為套裝轉(zhuǎn)子、整鍛轉(zhuǎn)子、組合轉(zhuǎn)子。一般來說，中溫中壓進(jìn)汽參數(shù)的發(fā)電汽輪機(jī)，基本上采用套裝轉(zhuǎn)子。高速工業(yè)驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)采用整鍛轉(zhuǎn)子。高參數(shù)進(jìn)汽參數(shù)的發(fā)電汽輪機(jī)采用組合轉(zhuǎn)子，即前半部分采用整鍛轉(zhuǎn)子，后半部分采用套裝轉(zhuǎn)子。（2）按臨界轉(zhuǎn)速是否在運(yùn)行轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，分為剛性轉(zhuǎn)子和柔性轉(zhuǎn)子。在啟動(dòng)過程中，剛性轉(zhuǎn)子啟動(dòng)就很方便，不存在跨臨界區(qū)域，而柔性轉(zhuǎn)子因需要快速的跨臨界，故要求用戶在實(shí)際啟動(dòng)過程中，要充分暖機(jī)，為快速跨臨界作好準(zhǔn)備。（3）按形狀來分：轉(zhuǎn)輪型轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)鼓型轉(zhuǎn)子。我們公司工業(yè)驅(qū)動(dòng)機(jī)組除了這兩種外，還有轉(zhuǎn)輪型和轉(zhuǎn)鼓型綜合的轉(zhuǎn)子。C.轉(zhuǎn)子12/19/202242Joying轉(zhuǎn)子的分類根據(jù)分類方法的不同有很多種，我也就不一一介紹了C.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)輪型轉(zhuǎn)子葉片裝在葉輪上，葉輪緊固在軸上，蒸汽對(duì)葉片的作用力靠葉輪傳給軸，轉(zhuǎn)子級(jí)數(shù)較少，每一級(jí)中蒸汽的熱焓降較大，一般應(yīng)用在沖動(dòng)式汽輪機(jī)上。轉(zhuǎn)鼓型轉(zhuǎn)子的葉片直接裝在轉(zhuǎn)鼓上，蒸汽對(duì)葉片的作用力靠轉(zhuǎn)鼓傳給軸，這種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單，彎曲度小，適用于級(jí)數(shù)多，每級(jí)熱焓降不大和要求強(qiáng)度較大的反動(dòng)式汽輪機(jī)上。12/19/202243JoyingC.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)輪型轉(zhuǎn)子葉片裝在葉輪上，葉輪緊固在軸上，蒸汽對(duì)葉片汽缸根據(jù)所處位置不同可以分為高壓缸、中壓缸、低壓缸。根據(jù)工藝不同，可以分為鑄造缸和焊接缸。一般來說，發(fā)電機(jī)組因設(shè)計(jì)參數(shù)比較固定，本體修改比較少，為了縮短加工周期和降低加工成本，一般采用鑄造缸。而驅(qū)動(dòng)機(jī)組因變化比較多，排缸一般設(shè)計(jì)成焊接排缸。還有一種就是因排汽壓力比較高，為防止前后缸接缸處漏氣，做成整體缸。

D.汽缸12/19/202244Joying汽缸根據(jù)所處位置不同可以分為高壓缸、中壓缸、低壓缸。DD.汽缸汽缸的作用：除了安裝靜子外，最重要的一個(gè)作用是將蒸汽和大氣隔開，形成能力轉(zhuǎn)換的環(huán)境，故汽缸的密封性要求很高。故在實(shí)際運(yùn)行過程中，要防止汽缸溫度的急劇變化。如熱機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候，主蒸汽管道未暖管充分，導(dǎo)致帶水的飽和蒸汽進(jìn)入汽缸，導(dǎo)致汽缸變形等。汽缸外面包裹保溫層除了節(jié)能外，還有一個(gè)目的就是保證汽缸內(nèi)外壁溫差不會(huì)過大，不會(huì)產(chǎn)生大的熱應(yīng)力，導(dǎo)致汽缸變形，還有就是減少汽缸與轉(zhuǎn)子的溫差，降低兩者的相對(duì)熱脹差，防止動(dòng)靜體相碰。12/19/202245JoyingD.汽缸汽缸的作用：除了安裝靜子外，最重要的一個(gè)作用是將蒸汽E.滑銷系統(tǒng)滑銷系統(tǒng)的作用（1）保持汽缸和轉(zhuǎn)子中心一致，避免因熱脹導(dǎo)致中心變化，引起機(jī)組振動(dòng)或動(dòng)靜相擦；(2)保證汽缸能自由膨脹，以免發(fā)生過大應(yīng)力引起變形；（3）使轉(zhuǎn)子和靜子部分軸向和徑向間隙符合要求；滑銷的分類：滑銷系統(tǒng)包括有引導(dǎo)汽缸沿橫向膨脹的橫銷；引導(dǎo)汽缸沿軸向熱膨脹并推動(dòng)前軸承座軸向移動(dòng)時(shí)，保持軸承座與汽缸中心線一致的縱銷；引導(dǎo)汽缸沿垂直方向膨脹，并保持汽缸和軸承中心一致的立銷。還有貓爪銷和角銷等。12/19/202246JoyingE.滑銷系統(tǒng)滑銷系統(tǒng)的作用12/18/202218JoyinE.滑銷系統(tǒng)具體請(qǐng)大家查閱我公司發(fā)的教材《汽輪機(jī)設(shè)備與運(yùn)行》的P36~37，這方面書上介紹很詳細(xì)，大家重點(diǎn)關(guān)注插圖中所注的一些間隙值。這方面在實(shí)際安裝中也是需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。我們公司有些工業(yè)驅(qū)動(dòng)的小機(jī)組，為了安裝方便，前軸承座架采用彈性支座來替代縱銷，降低了安裝難度?；N系統(tǒng)是否工作正常直接影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，為了保證滑銷系統(tǒng)的正常工作，各滑銷與銷槽間一定要保持清潔，不允許有油污卡澀現(xiàn)象，根據(jù)某些機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可在滑銷接觸面上定期加入油脂，起到防銹和潤滑的作用。12/19/202247JoyingE.滑銷系統(tǒng)具體請(qǐng)大家查閱我公司發(fā)的教材《汽輪機(jī)設(shè)備與運(yùn)行》F.汽封汽封根據(jù)安裝位置不同分為前汽封、后汽封、隔板汽封、葉頂汽封。（見附圖）前汽封的作用是減少蒸汽向外漏汽；后汽封的作用是防止空氣漏入排汽缸破壞真空（冷凝機(jī)組）或者是防止蒸汽向外漏氣（背壓機(jī)組）；隔板汽封是減少級(jí)間漏氣，維持隔板前后的壓力差；葉頂汽封是減少葉頂漏氣，因沖動(dòng)式汽輪機(jī)動(dòng)靜間隙很小，動(dòng)葉前后壓差很小，故葉頂漏氣量很少，很多機(jī)組設(shè)計(jì)中未設(shè)計(jì)葉頂汽封。簡單的說，汽封的重要的作用就是減少汽流往不該流的地方流。12/19/202248JoyingF.汽封汽封根據(jù)安裝位置不同分為前汽封、后汽封、隔板汽封、F.汽封國產(chǎn)的中小型汽輪機(jī)的汽封都采用薄片型和高低齒型迷宮汽封。汽封環(huán)分成4~6塊，裝在汽封體上用彈簧片壓緊。彈簧片的作用是箍緊汽封環(huán)，并保證軸與汽封環(huán)碰撞時(shí)，汽封片能有一定的退讓余地，防止汽封和主軸損壞。前后汽封各有調(diào)整墊片，用以調(diào)整汽封片軸向間隙。因?yàn)檗D(zhuǎn)子的相對(duì)脹差的存在，前后汽封片軸向間隙不完全一樣。汽封的作用對(duì)汽輪機(jī)的正常高效運(yùn)行是很重要的。因?yàn)槠馀c轉(zhuǎn)子直接間隙很小，汽輪