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汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)第一節(jié)汽缸演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)優(yōu)選汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)第一節(jié)汽缸目前二頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)導(dǎo)汽管:將通過(guò)調(diào)節(jié)汽閥的蒸汽送進(jìn)汽輪機(jī)的噴嘴室。噴嘴室:將蒸汽送進(jìn)汽輪機(jī)通流部分的直接部套,上面固定有汽輪機(jī)的第一級(jí)噴嘴(組)。調(diào)節(jié)汽閥:用來(lái)改變進(jìn)入到汽輪機(jī)的蒸汽量,調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速或功率,并控制第一級(jí)的通流面積(高壓調(diào)節(jié)汽閥)。主汽閥:汽輪機(jī)保護(hù)裝置的主要執(zhí)行元件,起保護(hù)汽輪機(jī)安全的作用。目前三頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)(一)進(jìn)汽部分的布置方式1、閥門(mén)布置情況高壓聯(lián)合汽閥:包括高壓主汽閥和高壓調(diào)節(jié)汽閥。表示方法(TV,GV)或(MSV,CV)中壓聯(lián)合汽閥(CRV):包括中壓主汽閥(RSV)和中壓調(diào)節(jié)汽閥(IV)。目前四頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)600MW超臨界汽輪機(jī)高壓進(jìn)汽部分目前五頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)高壓聯(lián)合閥目前六頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)中聯(lián)門(mén)目前七頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)進(jìn)汽噴嘴布置目前八頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)(1)高壓主汽閥概述a.大型機(jī)組為減小流動(dòng)損失,在主汽閥前邊的蒸汽管道上不再裝設(shè)電動(dòng)主汽閥及其它閥門(mén),因此主汽閥就是汽輪機(jī)進(jìn)汽的總閥門(mén)。b.汽輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí),主汽閥全開(kāi);汽輪機(jī)停機(jī)時(shí),主汽閥關(guān)閉。目前九頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)C.主汽閥的主要功能是:運(yùn)行中當(dāng)汽輪機(jī)的任一遮斷保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí),主汽閥應(yīng)能快速關(guān)閉,實(shí)現(xiàn)停機(jī);機(jī)組啟動(dòng)時(shí)用于預(yù)暖調(diào)節(jié)閥腔室(預(yù)啟閥開(kāi)啟進(jìn)行預(yù)暖,也可以通過(guò)設(shè)置旁路閥進(jìn)行預(yù)暖);另外還可以對(duì)汽輪機(jī)的進(jìn)汽量進(jìn)行控制。d.要求主汽閥完成關(guān)閉動(dòng)作的時(shí)間<0.2s。目前十頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)高壓主汽閥結(jié)構(gòu)示意圖1-閥蓋;2-預(yù)啟閥;3-閥碟;4-閥桿;5-閥殼;6-閥桿套筒;7-閥座;8-閥座前疏水;9-閥座后疏水;10-閥桿漏汽;11-彈簧室;12-油動(dòng)機(jī)目前十一頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)(2)高壓調(diào)節(jié)汽閥概述a.各調(diào)節(jié)汽閥的出口通過(guò)導(dǎo)汽管分別與高壓缸的四個(gè)噴嘴蒸汽室相連接。b.汽輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)汽閥來(lái)改變進(jìn)入到汽輪機(jī)的進(jìn)汽量,從而改變汽輪機(jī)的負(fù)荷。目前十二頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)(3)中壓聯(lián)合汽閥概述a.中壓主汽閥與中壓調(diào)節(jié)汽閥組合成一體就稱(chēng)為中壓聯(lián)合汽門(mén),簡(jiǎn)稱(chēng)中聯(lián)門(mén)。b.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(mén)位置只有全開(kāi)和全關(guān)兩個(gè)位置,汽輪機(jī)復(fù)位后即可開(kāi)啟該閥。c.中壓調(diào)節(jié)汽閥只在蒸汽旁路系統(tǒng)投入的情況下,調(diào)節(jié)中壓缸的進(jìn)汽量,高負(fù)荷下旁路系統(tǒng)關(guān)閉時(shí),中壓調(diào)節(jié)汽閥處于全開(kāi)狀態(tài)不參與調(diào)節(jié),以避免引起蒸汽節(jié)流損失。
目前十三頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)中聯(lián)門(mén)結(jié)構(gòu)示意圖1-主汽閥閥桿;2-閥桿套筒;3-中聯(lián)門(mén)閥殼;4-主汽閥閥碟;5-預(yù)啟閥;6-主汽閥閥座;7-閥桿;8-配汽杠桿;9-閥桿套筒;10-閥蓋;11-調(diào)節(jié)閥預(yù)啟閥;12-碟閥套筒;13-調(diào)節(jié)閥閥碟;14-濾網(wǎng);15、17-彈簧室;16、18-油動(dòng)機(jī)目前十四頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)二、汽缸汽缸是汽輪機(jī)的外殼。(一)汽缸的作用:是將汽輪機(jī)的通流部分與大氣隔開(kāi),形成蒸汽能量轉(zhuǎn)換的封閉空間;以及支承汽輪機(jī)的其他靜止部件,如隔板(靜葉環(huán))、隔板套(靜葉持環(huán))、汽封等部件;固定進(jìn)汽、排汽、抽汽管道。目前十五頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)(二)汽缸結(jié)構(gòu)整體概述(1)一般為水平中分形式,上、下兩個(gè)半缸通過(guò)水平法蘭用螺栓緊固。(2)為便于加工和運(yùn)輸,汽缸也常以垂直結(jié)合面分成幾段,并通過(guò)法蘭螺栓連接(大機(jī)組主要用于低壓缸)。(3)汽缸通過(guò)貓爪或撐腳支承在軸承座或基礎(chǔ)臺(tái)板上,汽缸的外部連接有進(jìn)汽、排汽、抽汽等管道。目前十六頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)(4)大功率汽輪機(jī)都設(shè)計(jì)成多缸結(jié)構(gòu)。如原國(guó)產(chǎn)300MW機(jī)組為四缸結(jié)構(gòu)(高壓缸、中壓缸、低壓缸A與B),國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型300MW機(jī)組為兩缸結(jié)構(gòu)(高中壓合缸與低壓缸);國(guó)產(chǎn)亞臨界600MW機(jī)組為四缸結(jié)構(gòu),即由高壓缸、中壓缸、低壓缸A與B組成;國(guó)產(chǎn)超臨界600MW機(jī)組為三缸結(jié)構(gòu),即由高中壓合缸、低壓缸A與B組成;超超臨界600MW機(jī)組為兩缸結(jié)構(gòu),即由高中壓合缸、低壓缸組成。目前十七頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)(5)根據(jù)每個(gè)汽缸的工作條件不同,汽缸可以設(shè)計(jì)成單層缸(大機(jī)組還要有隔板套,主要用于中壓缸)、雙層缸(反動(dòng)式汽輪機(jī)還可以有靜葉持環(huán),高、中、低壓缸都可以采用)和三層缸(主要是低壓缸)。(6)汽缸的形狀大體上可分為圓筒形、圓錐形和階梯圓筒形。目前十八頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)(三)汽缸的受力與要求受力:(1)承受本身和裝在其內(nèi)部零部件的重量。(2)承受內(nèi)外壓差的作用力。(3)承受沿汽缸軸向和徑向溫度分布不均勻而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。(4)承受隔板前后壓差的作用力和蒸汽通過(guò)噴嘴時(shí)的反作用力。目前十九頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)要求:應(yīng)保證汽缸有足夠的強(qiáng)度和剛度、通流部分有較好的流動(dòng)性能、各部分受熱時(shí)能自由膨脹且中心不變、形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng),并盡量減小熱應(yīng)力。目前二十頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)(四)高中壓缸的工作特點(diǎn)(1)高、中壓缸內(nèi)溫度很高,高壓缸還承受著蒸汽的高壓作用(如超臨界600MW汽輪機(jī)的新蒸汽參數(shù)為24.2MPa、560℃,調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴出口參數(shù)可達(dá)為16MPa左右、溫度530℃左右)。(2)高參數(shù)、大功率汽輪機(jī)的高壓缸多采用雙層結(jié)構(gòu),有的機(jī)組甚至中壓缸也采用雙層缸。目前二十一頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)(3)在雙層缸的內(nèi)、外缸夾層中可以通以一定壓力和溫度的蒸汽來(lái)加熱和冷卻外缸(內(nèi)缸主要承受壓力變化,起壓力容器的作用;外缸主要承受溫差的變化)。(4)采用雙層缸優(yōu)點(diǎn):1)每層汽缸承受的壓差和溫差減少,汽缸壁和法蘭的厚度減薄;2)加快了啟、停速度,有利于改善機(jī)組變工況運(yùn)行的適應(yīng)性;3)外缸的材料可以比內(nèi)缸低一個(gè)等級(jí)而節(jié)約了優(yōu)質(zhì)耐熱合金鋼。缺點(diǎn):增加了安裝、檢修工作量。目前二十二頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)沖動(dòng)式汽輪機(jī)——高壓缸結(jié)構(gòu)目前二十三頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)中壓缸結(jié)構(gòu)目前二十四頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)沖動(dòng)式——高、中壓合缸結(jié)構(gòu)目前二十五頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)(五)低壓缸包括:低壓通流部分和排汽室。目前二十六頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)1、低壓缸的工作特點(diǎn)(1)尺寸:大功率汽輪機(jī)低壓缸的工作壓力低,但排汽容積流量很大,使低壓缸的尺寸很大。(2)排汽口:為了增大汽輪機(jī)的功率,排汽口數(shù)目多。(3)強(qiáng)度、剛度:低壓缸內(nèi)蒸汽的壓力比較低,但進(jìn)出口溫度差比較大,缸體強(qiáng)度一般沒(méi)有什么問(wèn)題。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的重要問(wèn)題是保證剛度。(4)流動(dòng)性:保持良好的流動(dòng)性,以減小排汽損失;并將排汽動(dòng)能轉(zhuǎn)換成為壓力能,降低排汽壓力,提高蒸汽作功能力。(5)熱膨脹:低壓缸進(jìn)排汽溫差大,體積龐大,熱膨脹也是一個(gè)主要問(wèn)題。目前二十七頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)2、解決方法(1)低壓缸一般采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)和對(duì)稱(chēng)分流(來(lái)滿(mǎn)足大排汽通道的要求),并用加強(qiáng)筋加固。(2)排汽室采用徑向擴(kuò)壓結(jié)構(gòu),減小排汽損失,保證有良好的流動(dòng)性。(3)低壓缸采用雙層或三層缸結(jié)構(gòu)(內(nèi)缸承受高溫,外缸接觸的是排汽溫度)。目前二十八頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)3、低壓缸的結(jié)構(gòu)(1)雙層結(jié)構(gòu)的低壓缸1-內(nèi)缸;2-外缸;3-排汽室;4-擴(kuò)壓器;5-汽輪機(jī)后軸承;6-隔板及隔板套;7-擴(kuò)壓管斜前壁;8-進(jìn)汽口;9-低壓轉(zhuǎn)子目前二十九頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)(2)低壓缸目前三十頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)(3)國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型300MW汽輪機(jī)低壓缸-三層1-外缸;2-次內(nèi)缸;3-內(nèi)缸;4-靜葉持環(huán);5-靜葉及靜葉環(huán);6-動(dòng)葉目前三十一頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)4、低壓缸頂部的密封低壓缸進(jìn)汽通道與低壓外缸及第二層內(nèi)缸之間采用了頂部密封結(jié)構(gòu),有利于補(bǔ)償?shù)蛪喝龑悠字g的相對(duì)膨脹和中低壓連通管的膨脹。1-進(jìn)汽通道;2-外缸;3-次內(nèi)缸目前三十二頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)5、低壓缸的噴水裝置設(shè)置原因:汽輪機(jī)啟動(dòng)、空負(fù)荷及低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),由于蒸汽流量小,不能帶走鼓風(fēng)摩擦所產(chǎn)生的熱量,使排汽缸溫度升高、汽缸變形,引起機(jī)組振動(dòng)或發(fā)生事故。目前三十三頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)工作過(guò)程:噴水管沿著末級(jí)葉根布置在下半圓周上,其上鉆有兩排噴水孔,將水順著汽流呈一定的傾斜角噴入排汽缸空間,起降溫作用。(溫度高于80℃自動(dòng)投入,或機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)600r/min投入,帶15%負(fù)荷后自動(dòng)停止)目前三十四頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)6、連通管連通管由鋼板卷曲后焊接而成,為了使汽流在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)壓損盡可能小,在每個(gè)斜接的彎管中,裝入一組由多個(gè)葉片組成的導(dǎo)流葉片環(huán),以使汽流平穩(wěn)的改變方向,減小汽流流動(dòng)阻力。上部有檢查維修用的人孔門(mén)。目前三十五頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)3、國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型300MW汽輪機(jī)不設(shè)法蘭螺栓加熱裝置。主要原因有:(1)法蘭螺栓直徑小、節(jié)距密,且盡可能靠近汽缸內(nèi)壁。(2)外缸兩側(cè)設(shè)計(jì)成溫差大而壓差小,可采用較薄的缸壁和較窄的法蘭;內(nèi)缸兩側(cè)溫差小而壓差大,主要承受壓應(yīng)力,而沿壁厚的溫度剃度減至最小。(3)該機(jī)組的動(dòng)、靜間隙較大,可增大脹差的限制值。目前三十六頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)三、汽缸的支承單缸汽輪機(jī)的支承分為高壓側(cè)支承和低壓側(cè)支承。多缸汽輪機(jī)的支承分為高壓缸支承、中壓缸支承或高中壓缸支承、低壓缸支承。不僅有外缸支承,還有內(nèi)缸支承。外汽缸通過(guò)其外伸的搭腳(貓爪)支承在軸承座或基礎(chǔ)臺(tái)板上。內(nèi)汽缸通過(guò)搭腳支承在外缸水平結(jié)合面的凸臺(tái)或凹槽上。目前三十七頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)四、滑銷(xiāo)系統(tǒng)設(shè)置原因:汽輪機(jī)在啟動(dòng)、停機(jī)和工況變化時(shí),溫度變化較大,將產(chǎn)生膨脹和收縮。為了保證汽缸能定向自由膨脹,并能保持與轉(zhuǎn)子中心一致,避免因膨脹不暢產(chǎn)生不應(yīng)有的應(yīng)力及機(jī)組振動(dòng),因而必須設(shè)置一套滑銷(xiāo)系統(tǒng)。目前三十八頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于九點(diǎn)1、滑銷(xiāo)系統(tǒng)的組成組成:主要由橫銷(xiāo)、縱銷(xiāo)、立銷(xiāo)、角銷(xiāo)組成。橫銷(xiāo)——引導(dǎo)汽缸沿橫向滑動(dòng),并在軸向起定位作用。高、中壓缸貓爪與軸承座之間設(shè)有橫銷(xiāo);低壓缸搭腳與臺(tái)板之間設(shè)有橫銷(xiāo),左右各一個(gè)成對(duì)出現(xiàn)??v銷(xiāo)——引導(dǎo)軸承座和汽缸沿軸向滑動(dòng),并限制軸向中心線(xiàn)橫向移動(dòng)。安裝在軸承座底部與臺(tái)板之間及低壓缸兩端與臺(tái)板之間(低壓軸承座與低壓外下缸一體時(shí))。目前三十九頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\
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