汽輪機結構【知識薈萃】

1、汽輪機本體結構特點,目錄,A.汽輪機類型 B.汽輪機本體 C. 汽輪機葉片 D. 轉(zhuǎn)子 E. 汽缸 F. 隔板 G.汽封 H.軸承,A.汽輪機類型,汽輪機的分類 1. 按工作原理分 沖動式汽輪機-由沖動級組成，蒸汽主要在噴嘴中膨脹，在動葉中只有少數(shù)膨脹?，F(xiàn)代沖動式汽輪機各級的反動度一般在5%30%的范圍內(nèi)。 反動式汽輪機-由反動級組成，蒸汽在噴嘴和動葉中膨脹程度相同。由于反動級不能做成部分進汽，故調(diào)節(jié)機采用單列沖動機或復速級。反動式汽輪機反動度常取0.5，以使動葉和靜葉可取相同葉型，從而簡化制造工藝。,A.汽輪機類型,汽輪機的分類 2. 按熱力特性分 凝汽式汽輪機-排汽在高度真空狀態(tài)下進入凝汽

2、器凝結成水，有些小汽輪機沒有回熱系統(tǒng)，成為純凝汽式汽輪機。 背壓式汽輪機-排汽直接用于供熱，沒有凝汽器。當排汽作為其他中低壓汽輪機的工作蒸汽時，稱為前制式汽輪機。 調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機-從汽輪機某級后抽出一定壓力的部分蒸汽對外供熱，其余排汽仍進入凝汽器。由于熱用戶對供熱壓力有一定的要求，需要對抽汽壓力進行自動調(diào)節(jié)，故稱為調(diào)節(jié)抽汽。根據(jù)用戶需要，有一次調(diào)節(jié)抽汽和兩次調(diào)節(jié)抽汽。,A.汽輪機類型,汽輪機的分類 2. 按熱力特性分 抽汽背壓式汽輪機-具有調(diào)節(jié)抽汽的背壓式汽輪機。 中間再熱式汽輪機-進入汽輪機的蒸汽膨脹到某一壓力后，被全被抽出送往鍋爐的再熱器進性再熱，再返回汽輪機繼續(xù)膨脹做功。 混壓式汽輪機

3、-利用其他來源的蒸汽引入汽輪機相應的中間級，與原來的蒸汽一起工作同常用于工業(yè)生產(chǎn)的流程中，作為蒸汽熱能的綜合利用。,A.汽輪機類型,汽輪機的分類 3. 按汽流方向分 軸流式汽輪機-組成汽輪機的各級葉柵沿軸向依次排列，汽流方向的總趨勢是軸向的，絕大多數(shù)汽輪機都是軸流式汽輪機。 輻流式汽輪機-組成汽輪機的各級葉柵沿半徑方向依次排列，汽流方向的總趨勢是沿半徑方向。,A.汽輪機類型,汽輪機的分類 4. 按用途分 電站汽輪機-用于拖動發(fā)電機，汽輪發(fā)電機組需按供電頻率定轉(zhuǎn)速運行，故也稱為定轉(zhuǎn)速汽輪機，主要采用凝汽式汽輪機。也采用同時供熱的供電的汽輪機，通常稱為熱電汽輪機或供熱式汽輪機。 工業(yè)汽輪機-用于拖

4、動風機，水泵等轉(zhuǎn)動機械，其運行速度經(jīng)常是變化的，也稱為變轉(zhuǎn)速汽輪機。 凝汽式供暖汽輪機-在中低壓缸連通管上加裝蝶閥來調(diào)節(jié)供暖抽汽量，抽汽壓力不像調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機那樣維持規(guī)定的數(shù)值，而是隨流量大小基本上按直線規(guī)律變化。,A.汽輪機類型,汽輪機的分類 5. 按進汽參數(shù)分 低壓汽輪機 新蒸汽壓力小于1.5MPa 中壓汽輪機 新蒸汽壓力為2.0-4.0MPa 高壓汽輪機 新蒸汽壓力為6.0-10.0MPa 超高壓汽輪機 新蒸汽壓力為12.0-14.0MP 亞臨界汽輪機 新蒸汽壓力為16.0-18.0MPa 超臨界汽輪機 新蒸汽壓力大于22.2MPa,A.汽輪機類型,汽輪機的類型代號 N: 凝汽式 C:

5、 一次調(diào)節(jié)抽汽式 CC: 兩次調(diào)節(jié)抽汽式 B: 背壓式 CB: 抽汽背壓式 H: 船用 Y: 移動式 k: 空冷式,A.汽輪機類型,汽輪機的型號,X X,X X,X,變型設計次序,蒸汽參數(shù),額定功率(MW),汽輪機類型,A.汽輪機類型,汽輪機的型號,N3-2.35 凝汽式、額定功率3MW、初壓2.35 MPa C12-4.9/0.98 額定功率12MW、初壓4.9 MPa、抽汽 壓力0.98 MPa CC12-3.43/0.98/0.49額定功率12MW 、初壓3.43 MPa 、整抽汽壓力0.98 MPa、 二級抽汽壓力0.49 MPa B3-3.43/0.49 背壓式額定功率3MW 、初壓

6、3.43MPa 、 背壓4.9 MPa CB12-4.9/1.18/0.17 抽背式 額定功率12MW、初壓 4.9 MPa、抽汽壓力1.18 MPa、 背壓0.17 MPa,A.汽輪機類型,技術流派 歐洲以反動式汽輪機為主流（如SIEMENS），美、日以沖動式汽輪機為主流(如GE、三菱重工），美國西屋公司采用反動式汽輪機。,A.汽輪機類型,技術流派 1. 結構比較 沖動式汽輪機的動葉片出、入口側比較薄，中間比較厚，從入口到出口，流道截面積基本不變；反動式汽輪機葉片入口側比較厚，出口側比較薄，流道從入口到出口橫截面積逐漸縮小后再逐漸擴大。 沖動式級，動葉前后壓差小，可以做成葉輪式，這樣，轉(zhuǎn)子直

7、徑可以做小，使隔板漏汽量減少，隔板漏汽少導致的效率提高完全可以彌補葉輪面磨擦的負面影響。少量的漏汽通過平衡孔流入下一級，不影響動葉中的流動。沖動式在保證最佳速比的情況小，每級可以吸收較大的焓降，使級數(shù)減少，機身較短，降低成本，減少汽機房尺寸，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。,A.汽輪機類型,技術流派 2. 制造加工成本比較 反動式汽輪機級數(shù)大大多于沖動式汽輪機，一般說來反動式汽輪機的級數(shù)約為沖動式汽輪機23倍，故加工成本來說，相同參數(shù)的汽輪機，反動式加工成本稍高于沖動式汽輪機；,A.汽輪機類型,技術流派 3. 效率比較 （1）高溫高壓，高轉(zhuǎn)速的背壓機組比較：反動式汽輪

8、機效率較高； （2）中溫中壓、低溫低壓低速（冷凝、背壓）汽輪機組比較，沖動式汽輪機效率高； （3）反動式汽輪機末級余速損失較大，故冷凝機組的排汽壓力設計偏高；沖動式汽輪機排汽壓力設計可以偏低，增加了一定的效率。故在冷凝機組的比較上，要根據(jù)實際機型情況來決定。,A.汽輪機類型,工業(yè)汽輪機的結構特點 國內(nèi)以杭汽集團為龍頭，杭汽股份以反動式為主，中能公司做沖動式汽輪機。 杭汽股份反動式汽輪機均采用單列沖動式調(diào)節(jié)級，而中能公司根據(jù)設計參數(shù)的不同，在低參數(shù)時（如1.0MPa,280）也采用單列沖動式調(diào)節(jié)級，但在中溫中壓（如3.43MPa，435）或者高溫高壓（8.83MPa，535）時，采用雙列復速級，

9、這樣使機組在保證效率的前提下，能減少壓力級數(shù)，提高轉(zhuǎn)子剛性，使臨界轉(zhuǎn)速能避開運行轉(zhuǎn)速。,B.汽輪機本體,汽輪機本體是汽輪機設備的主要組成部分，它由轉(zhuǎn)子和靜子組成。 轉(zhuǎn)子包括動葉、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)及有關緊固零件等。,C.汽輪機葉片,葉片的分類 動葉片（又稱工作葉片，簡稱葉片） 靜葉片（又稱噴嘴葉片） 動葉片安裝在轉(zhuǎn)子葉輪（沖動式汽輪機）或轉(zhuǎn)鼓（反動式汽輪機）上，接受噴嘴葉柵射出的高速汽流，把蒸汽的動能轉(zhuǎn)換成機械能，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。,C.汽輪機葉片,葉片的結構 由葉根、工作部分（或稱葉身、

10、葉型部分）、連接件（圍帶或拉金）組成。,C.汽輪機葉片,葉片結構 1.葉根 緊固動葉，使其在經(jīng)受汽流的推力和旋轉(zhuǎn)離心力作用下，不致于從輪緣溝槽里拔出來。 常用的結構型式有： T型、叉型和樅樹型等 。,C.汽輪機葉片,葉 根 結 構 （a）T型葉根；（b）外包凸肩T型葉根；(c）菌型葉根； （d）外包凸肩雙T型葉根；（e）叉型葉根；（f）樅樹型葉根,C.汽輪機葉片,1）T型葉根 結構簡單、加工方便、工作可靠為短葉片普遍采用。它的缺點是葉片的離心力對輪緣兩側截面產(chǎn)生彎矩，使輪緣有張開的趨勢。故將葉根和輪緣上做成凸肩形。,C.汽輪機葉片,2）菌型葉根 葉根和輪緣的載荷分配比T型葉根合理，因而強度較高

11、，但因加工復雜，其應用不如T型葉根廣泛。,C.汽輪機葉片,T型和菌型葉根屬于周向裝配式葉根。這類葉根的輪緣槽上開有一個或兩個缺口，葉片就從這些缺口一片片依次裝入輪緣槽中。最后裝在缺口處的葉片叫做封口葉片，研配裝入后用兩個鉚釘固定在輪緣上。 周向裝配式葉根的缺點是當個別葉片損壞時，不能單獨拆換，而必須將部分或全部葉片拆下重裝。,C.汽輪機葉片,3）叉型葉根 葉根的叉尾直接插入輪緣槽內(nèi)，并用兩排鉚釘固定叉尾數(shù)可根據(jù)葉片離心力大小選擇。叉型葉根強度高、適應性好，被大功率汽輪機末幾級廣泛采用。叉型葉根加工方便，便于拆換，但裝配時比較費工，且輪緣較厚，鉆鉚釘孔不便，所以整鍛轉(zhuǎn)子和焊接轉(zhuǎn)子不宜采用。,C.

12、汽輪機葉片,4）樅樹型葉根 葉根沿軸向直接裝入輪緣相應的樅樹槽中。這種葉根承載能力強葉根齒數(shù)可根據(jù)離心力大小決定，同時拆裝容易，故被大功率的調(diào)節(jié)級和末幾級采用。但由于其加工面多，精度要求高，所以受到限制。,C.汽輪機葉片,葉片結構 2.葉型 葉型部分是葉片的基本部分，它構成汽流通道。,C.汽輪機葉片,（a）等截面直葉片 （b）變截面扭曲葉片 1葉頂； 2葉型； 3葉根,C.汽輪機葉片,葉片結構 3.連接件,用圍帶、拉金連在一起的數(shù)個葉片,用圍帶、拉金將全部葉片連結在一起,不用圍帶、拉金連結的葉片,成組葉片（葉片組）,整圈連接葉片,單個葉片(自由葉片),C.汽輪機葉片,圍帶或拉金的作用,可增加葉

13、片剛性, 降低葉片蒸汽力引起的彎應力, 調(diào)整葉片頻率 。,圍帶還構成封 閉的汽流通道, 防止蒸汽 從葉頂逸出 。,有的圍帶還做出 徑向汽封和軸向汽封， 以減少級間漏汽,C.汽輪機葉片,C.汽輪機葉片,拉金一般是以612mm的金屬絲或金屬管，穿在葉身的拉金孔中。拉金與葉片之間可以是焊接的（焊接拉金），也可以是不焊接的（松拉金）。在一級葉片中，一般有12圈拉金，最多不超過3圈拉金。 拉金處在汽流通道中間，將影響級內(nèi)汽流流動，同時，拉金孔削弱了葉片的強度，所以在滿足振動和強度要求的情況下，有的長葉片可設計成自由葉片。,C.汽輪機葉片,實心焊接拉金,實心松裝拉金,空心松裝拉金,剖分松裝拉金,Z裝拉金,

14、C.汽輪機葉片,C.汽輪機葉片,C.汽輪機葉片,C.汽輪機葉片,葉片受力,拉應力：葉型部分的離心拉應力、圍帶和拉金離心力 彎應力：汽流作用力、離心力產(chǎn)生的彎應力、圍帶和拉金對葉片產(chǎn)生彎應力,C.汽輪機葉片,葉片汽蝕 1. 部位 在濕蒸汽區(qū)域內(nèi)工作的級沖蝕現(xiàn)象最為嚴重，一般發(fā)生在動葉片進汽側葉片頂部。,C.汽輪機葉片,葉片汽蝕 2. 原因 在汽輪機的末幾級中，蒸汽速度逐漸增大，水分在隔板靜葉出汽邊處形成水滴，水滴運動速度低于蒸汽速度，因此，進入動葉片時發(fā)生與動葉背弧面侵蝕。葉片越長，葉頂圓周速度越大，水滴撞擊動葉背弧面的速度也越高。由于離心力作用，水滴向葉頂集中，故葉頂背弧面水蝕嚴重。,C.汽輪

15、機葉片,葉片汽蝕 3. 措施 在水蝕嚴重的部位（葉片進口邊背面上部）常采用抗水蝕能力的措施，具體做法有：鍍硬鉻、堆焊硬質(zhì)合金層、焊硬質(zhì)合金覆面或表面強化處理、熱處理等。其硬化層長度最好不超過150mm。,C.汽輪機葉片,葉片振動 葉片是一個彈性體，當突受外力作用后，葉片將產(chǎn)生自由振動，其頻率稱為葉片的自振頻率（或稱固有頻率）。葉片的自振頻率取決于葉片的尺寸、材料及葉片固定方式等因素。當葉片受到周期性的外力（激振力）作用時就會發(fā)生強迫振動。若葉片的自振頻率等于或倍于激振力的頻率，葉片就會發(fā)生共振現(xiàn)象，使葉片的振幅增大，甚至造成葉片損壞。,C.汽輪機葉片,葉片振動 1. 原因 在汽輪機工作中，沿圓

16、周方向汽流的不均勻?qū)θ~片產(chǎn)生激振力，引起葉片振動。激振力按其頻率分為： 低頻激振力-第一類激振力 高頻激振力-第二類激振力,低頻激振力對長葉片的影響較大，因為葉片較長時，其自振頻率較低，在低頻激振力的作用下容易引起共振。,C.汽輪機葉片,葉片振動 1. 原因 1）低頻激振力-第一類激振力 采用部分進汽時，葉片經(jīng)過不進汽的弧段時，沒有蒸汽作用，引起一次擾動而產(chǎn)生激振力。 上、下隔板結合處的靜葉由于結合不良引起汽流變化，產(chǎn)生激振力。 個別噴嘴或?qū)~由于制造或裝配工藝誤差，引起汽流不均勻，產(chǎn)生激振力。 級后局部汽流參數(shù)變化（節(jié)距不均勻、級后有抽汽口或排汽口有筋條存在等），產(chǎn)生激振力。,C.汽輪機葉

17、片,葉片振動 1. 原因 2）高頻激振力-第二類激振力 由于噴嘴出口邊緣有一定厚度，使葉片每經(jīng)過一個噴嘴時，所受的蒸汽作用力就要突然變化一次，因而產(chǎn)生一次激振力，由于噴嘴的數(shù)量較多，故激振力的頻率較高稱為高頻激振力。高頻激振力對短葉片的影響較大，因短葉片的自振頻率較高，在高頻激振力的作用下容易引起共振。,C.汽輪機葉片,葉片振動 2. 葉片調(diào)頻方法 1）改善葉根的研合質(zhì)量或捻鉚葉根，增加葉片安裝緊力以提高剛性； 2）改善圍帶或拉金的連接質(zhì)量； 3）改變?nèi)~片組的葉片數(shù)； 4）加裝拉金； 5）在葉片頂部鉆減荷孔。,D.轉(zhuǎn)子,作用 將蒸汽的熱能和動能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)的機械能并傳遞給發(fā)電機。,D.轉(zhuǎn)子,組成

18、 轉(zhuǎn)子是由主軸、葉輪、動葉柵、聯(lián)軸器等組成。,D.轉(zhuǎn)子,分類,（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，中溫中壓進汽參數(shù)的發(fā)電汽輪機，基本上采用套裝轉(zhuǎn)子。高速工業(yè)驅(qū)動汽輪機采用整鍛轉(zhuǎn)子。高參數(shù)進汽參數(shù)的發(fā)電汽輪機采用組合轉(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)速是否在運行轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，分為剛性轉(zhuǎn)子和柔性轉(zhuǎn)子。在啟動過程中，剛性轉(zhuǎn)子啟動就很方便，不存在跨臨界區(qū)域，而柔性轉(zhuǎn)子因需要快速的跨臨界，故要求用戶在實際啟動過程中，要充分暖機，為快速跨臨界作好準備。 （3）按形狀來分：轉(zhuǎn)輪型轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)鼓型轉(zhuǎn)子。,D.轉(zhuǎn)子,套裝轉(zhuǎn)子的葉輪、軸封套、聯(lián)軸節(jié)等部件

19、是分別加工后套在階梯形主軸上的。各部件與主軸之間采用過盈配合，以防止葉輪等因離心力及溫差作用引起松動，并用鍵傳遞力矩,D.轉(zhuǎn)子,整鍛轉(zhuǎn)子的葉輪、軸封套和聯(lián)軸節(jié)等部件與主軸是由一整鍛件車削而成，無熱套部件，這解決了高溫下葉輪與主軸連接可能松動的問題。整鍛轉(zhuǎn)子的中心通常打有100mm的中心孔，其目的主要是便于檢查鍛件質(zhì)量，同時也可以將鍛件中心材質(zhì)差的部分去掉，防止缺陷擴展，以保證轉(zhuǎn)子強度。,D.轉(zhuǎn)子,焊接轉(zhuǎn)子采用分段鍛造，焊接組合，它主要由若干個葉輪與端軸拼合焊接而成。,D.轉(zhuǎn)子,組合轉(zhuǎn)子高溫段采用整鍛結構，而在中、低溫段采用套裝結構，形成組合轉(zhuǎn)子，以減小鍛件尺寸 。,D.轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)輪型轉(zhuǎn)子葉片裝在

20、葉輪上，葉輪緊固在軸上，蒸汽對葉片的作用力靠葉輪傳給軸，轉(zhuǎn)子級數(shù)較少，每一級中蒸汽的熱焓降較大，一般應用在沖動式汽輪機上。 轉(zhuǎn)鼓型轉(zhuǎn)子的葉片直接裝在轉(zhuǎn)鼓上，蒸汽對葉片的作用力靠轉(zhuǎn)鼓傳給軸，這種轉(zhuǎn)子結構簡單，彎曲度小，適用于級數(shù)多，每級熱焓降不大和要求強度較大的反動式汽輪機上。,D.轉(zhuǎn)子,鼓式轉(zhuǎn)子,D.轉(zhuǎn)子,D.轉(zhuǎn)子,D.轉(zhuǎn)子,D.轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子是汽輪機的最重要的部套，其工作條件比較復雜。在設計中，重點需要關注的是臨界轉(zhuǎn)速和強度。這兩方面在實際運行過程中主要體現(xiàn)在升速時跨臨界和超速時跳閘停機兩方面的保護。這兩方面，臨界轉(zhuǎn)速確定了汽輪機運行的穩(wěn)定性，強度方面確定了汽輪機運行的安全性。任何一方面出現(xiàn)問題

21、均是沒法補救的，故我們在設計中需要重點關注這兩方面的問題，在實際使用中也需對這兩方面重點關注，尤其是試車階段，必須明確確定該機組的臨界轉(zhuǎn)速和跳閘轉(zhuǎn)速，以免因這方面的疏忽造成重大事故。,D.轉(zhuǎn)子,葉輪 1.作用 安裝動葉片并將動葉片上的轉(zhuǎn)矩傳遞給主軸。 2.結構 輪緣：開有安裝葉片的葉根槽； 輪面：將輪緣和輪轂或主軸連成一體，開有平衡孔； 輪轂：減小葉輪內(nèi)孔應力的加厚部分；,D.轉(zhuǎn)子,葉輪 3.分類 按葉輪斷面的型線分類 1）等厚度葉輪：加工方便，軸向尺寸小，但強度低，通常用于葉輪直徑較小的高壓部分； 2）錐形葉輪：加工方便，強度高； 3）等強度葉輪：無中心孔，強度最高，但加工要求高，多用于輪盤

22、式焊接轉(zhuǎn)子。,D.轉(zhuǎn)子,D.轉(zhuǎn)子,聯(lián)軸器 1. 作用 連接汽輪機的各轉(zhuǎn)子及發(fā)電機轉(zhuǎn)子，并傳遞轉(zhuǎn)子上的扭矩。,D.轉(zhuǎn)子,聯(lián)軸器 2. 類型 1） 剛性聯(lián)軸器 優(yōu)點：剛性高，傳遞扭矩大；結構簡單，尺寸??；減少了軸承個數(shù)，縮短了機組長度，廣泛應用于大功率汽輪機。 缺點：傳遞振動和軸向位移，對轉(zhuǎn)子找中心要求高。,D.轉(zhuǎn)子,D.轉(zhuǎn)子,D.轉(zhuǎn)子,聯(lián)軸器 2. 類型 2）半撓性聯(lián)軸器 特點：有一定的彈性，可吸收部分振動，允許兩轉(zhuǎn)子的中心有少許偏差。用來連接汽輪機轉(zhuǎn)子與發(fā)電機轉(zhuǎn)子。,D.轉(zhuǎn)子,D.轉(zhuǎn)子,聯(lián)軸器 2. 類型 3）撓性聯(lián)軸器 特點：撓性聯(lián)軸器有較強的撓性，它允許兩轉(zhuǎn)子有相對的軸向位移和較大的偏心，

23、對振動的傳遞也不敏感，但傳遞功率小，并且結構較為復雜，需要有專門的潤滑裝置，因此一般只有在中小機組上采用，或用在小汽機與給水泵的連接上。,D.轉(zhuǎn)子,D.轉(zhuǎn)子,D.轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子主軸彎曲 原因： 汽輪機停機后沒有及時投入盤車； 汽輪機啟動時操作不合理；（如：軸封供汽時間過長、暖機時間不夠充分） 由于運行時振動較大，造成轉(zhuǎn)子彎曲； 在安裝或檢修時，葉輪、軸套等套裝件在軸上裝配尺寸不對，緊力不合適，運行一段時間后，因軸內(nèi)應力過大而彎曲變形。,D.轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子斷裂 原因： 1）損壞機理主要是低周疲勞和高溫蠕變損傷。 2）運行問題，主要是超速和發(fā)生油膜振蕩。 3）材料和加工問題，主要是存在殘余應力、白點、偏析

24、、夾雜物、氣孔等，材質(zhì)不均勻性和脆性，加工和裝配質(zhì)量差。,E.汽缸,作用 除了安裝靜子外，最重要的一個作用是將蒸汽和大氣隔開，形成能力轉(zhuǎn)換的環(huán)境。,E.汽缸,分類,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)電機組因設計參數(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)動機組因變化比較多，排缸一般設計成焊接排缸。 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。,E.汽缸,結構,汽缸上布置有進汽口、配汽機構、噴嘴箱、排汽口、疏水口、抽汽口、軸承箱、檢查口、機腳、加強筋等，內(nèi)部安裝著隔板

25、和隔板套、汽封等部件。 要求：有足夠的強度和剛度、通流部分有較好的流動性能、各部分受熱時能自由膨脹且中心不變、形狀簡單對稱，還應盡量減小熱應力。,E.汽缸,結構 水平對分的上半缸和下半缸，通過法蘭螺栓連接。 沿軸向分為高、中、低壓段，各段之間用法蘭螺栓連接。,E.汽缸,結構,1-蒸汽室；2-導汽管；3-上汽缸；4-排汽管口；5-法蘭；6-下汽缸；7-抽汽管口,E.汽缸,結構 1. 高、中壓缸 工作特點： 缸體承受蒸汽的高溫、高壓作用，熱應力和熱變形較 大，通常采用雙層結構。 優(yōu)點： 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，從而減小了啟、停及工況變化時的熱應力， 加快了啟、停速度

26、，有利于改善機組變工況運行的適 應性。,E.汽缸,E.汽缸,結構 2. 低壓缸 工作特點：保證足夠的剛度和良好的流動特性，盡量 減小排汽損失。 采用鋼板焊接結構，并用加強筋加固； 排汽室采用徑向擴壓結構，以充分利用排汽余速動 能； 低壓缸進、出汽溫差大，為使外殼溫度分布均勻，可 以采用雙層甚至三層結構。,E.汽缸,國產(chǎn)300MW雙層結構低壓缸 1內(nèi)缸；2外缸；3排汽室；4擴壓器；5汽輪機后軸承；6隔板套；7擴壓管斜前壁；8進汽口；9低壓轉(zhuǎn)子,E.汽缸,噴水減溫裝置 在汽輪機啟動、空負荷及低負荷運行時，蒸汽流量很小，不足以帶走因鼓風摩擦產(chǎn)生的熱量，使排汽溫度升高，排汽缸溫度升高，引起汽缸的熱變形

27、，使汽輪機動、靜部分中心不一致，造成機組振動或發(fā)生事故。因此，有的汽輪機在排汽缸上裝設了噴水減溫裝置，以防止排汽缸溫度過高。,E.汽缸,結構 3.進汽部分 高壓缸的前端，即從調(diào)節(jié)閥到調(diào)節(jié)級噴嘴這段區(qū)域，是汽輪機的進汽部分，它包括蒸汽室和噴嘴室，是汽輪機中承受壓力和溫度最高的部分。,E.汽缸,噴嘴箱的構造,E.汽缸,結構 4.汽缸法蘭、螺栓加熱裝置作用：減小汽缸、法蘭及連接螺栓間的溫差，縮短啟、停時間。,E.汽缸,1、2-蒸汽連接口；3-平面槽； （a）高壓外缸法蘭；（b）、（c）法蘭螺栓加熱流程 汽輪機法蘭螺栓加熱裝置示意圖,E.汽缸,支承,E.汽缸,支承 1. 下貓爪支承,（a）非中分面支承

28、；（b）中分面支承 1貓爪；2橫銷；3軸承座；4汽缸中分面,E.汽缸,支承 1. 下貓爪支承,E.汽缸,支承 2. 上貓爪支承,1上缸貓爪；2下缸貓爪；3安裝墊鐵；4工作墊鐵；5水冷墊鐵；6定位銷；7定位銷；8緊固螺栓；9壓塊,E.汽缸,支承 3. 內(nèi)缸支承,中分面支承,非中分面支承,E.汽缸,支承 4. 臺板支承,E.汽缸,支承 5. 與軸承座一體 中小型汽輪機的高壓缸，多采用垂直的半圓法蘭與前軸承座連成一體。在法蘭面上，采用一只立銷和兩只橫銷定位，使其在汽缸受熱面變形后，仍能和軸承座之間保持準確的中心位置。而低壓缸的低壓側和汽輪機的中軸承箱鑄成一體，低壓后部由左右兩個支承腳支在低壓缸的座架

29、上。,E.汽缸,E.汽缸,E.汽缸,滑銷系統(tǒng) 1. 作用 （1）保持汽缸和轉(zhuǎn)子中心一致，避免因熱脹導致中心變化，引起機組振動或動靜相擦； （2）保證汽缸能自由膨脹，以免發(fā)生過大應力引起變形； （3）使轉(zhuǎn)子和靜子部分軸向和徑向間隙符合要求.,E.汽缸,滑銷系統(tǒng) 2. 分類,立銷 用于引導汽缸垂直方向位移,縱銷 用于引導汽缸、軸承箱水平軸向位移,橫銷 用于引導汽缸、軸承箱水平橫向位移,貓爪橫銷 保持汽缸與軸承箱之間的軸向位置不 變，同時引導汽缸水平橫向膨脹。,角銷 用于限制軸承箱與臺板脫離,E.汽缸,滑銷系統(tǒng),E.汽缸,滑銷系統(tǒng),E.汽缸,滑銷系統(tǒng),E.汽缸,E.汽缸,F. 隔板,作用 隔板用以固

30、定汽輪機各級的靜葉片和阻止級間漏汽，并將汽輪機通流部分分隔成若干個級。它可以直接安裝在汽缸內(nèi)壁的隔板槽中，也可以借助隔板套安裝在汽缸上。隔板通常做成水平對分形式，其內(nèi)圓孔處開有隔板汽封的安裝槽。,為了適應結構上的需要，沖動式汽輪機在汽缸上裝有支承隔板的隔板套，而反動式汽輪機在汽缸上裝的是支承靜葉環(huán)的靜葉持環(huán)。,F. 隔板,分類,F. 隔板,分類,（a）普通焊接隔板；（b）帶加強筋的焊接隔板 1隔板外環(huán)；2外圍帶；3靜葉片；4內(nèi)圍帶； 5隔板體；6徑向汽封；7汽封槽；8加強筋,F. 隔板,分類,F. 隔板,分類,鑄造隔板 1外緣；2靜葉片；3隔板體,F. 隔板,隔板套,將相鄰幾級隔板裝在一個隔板

31、套中，然后將隔板套裝在汽缸上，上下隔板套之間采用螺栓連接，隔板套在汽缸內(nèi)的支承和定位采用懸掛銷和鍵的結構。隔板套通過其下半部分兩側的懸掛銷支承在下汽缸上，隔板套的上、下中心位置通過改變墊片的厚度來實現(xiàn)，其左右中心位置靠隔板套底部的平鍵或定位銷來定位。為保證隔板套的熱膨脹，它與汽缸凹槽之間一般留有mm的間隙，隔板在隔板套或汽缸內(nèi)的支承和定位也是采用懸掛銷和鍵支承定位結構。,F. 隔板,隔板套,1上隔板套；2下隔板套；3連接螺栓；4上汽缸；5下汽缸； 6懸掛銷；7墊片；8平鍵；9定位銷；10頂開螺釘,F. 隔板,隔板套,F. 隔板,靜葉環(huán)和靜葉持環(huán),反動式汽輪機沒有葉輪和隔板，動葉片直接嵌裝在轉(zhuǎn)子

32、的外緣上，靜葉環(huán)裝在汽缸內(nèi)壁或靜葉持環(huán)上。,G. 汽封,類型,G. 汽封,類型,G. 汽封,類型,G. 汽封,作用 1）軸端汽封 高壓端的作用是減少蒸汽向外漏汽；低壓端汽封的作用是防止空氣漏入排汽缸破壞真空（冷凝機組）或者是防止蒸汽向外漏氣（背壓機組）。,G. 汽封,作用 2）隔板汽封 減少級間漏氣，維持隔板前后的壓力差。,G. 汽封,作用 3）通流部分汽封 減少葉片上部和下部漏氣。,G. 汽封,結構,梳齒形汽封 （a）高低齒 （b）平齒 （c）斜平齒,G. 汽封,結構,梳齒形汽封 （a）高低齒梳齒形汽封；（b）平齒梳齒形汽封 1-汽封環(huán)；2-汽封體；3-彈簧片；4-汽封套,G. 汽封,結構,（a）前軸封 （b）后軸封 （c）隔板汽封,G. 汽封,結構,J型密封,G. 汽封,結構,蜂窩形密封,G. 汽封,結構