范文一：汽轮机本体图
The structure of turbine and it’s components
The structure of group nozzle /nozzle block
inner ring /internal ring/guide ring
diaphragm
alignment pin / dowel pin /fixed pin/ fixing pin /locating pin /positioning pin/ position pin
seal key
The support and positioning for guide ring
taper key/ flat key/Z key
side notching(挂耳)/ briquetting(压块)
mid-split surface
cylinder/casing
The first moving blade
shroud rings (围带)
Sheath(护套)
The structure of welded diaphragm extreme fringe (外缘)
groove(槽)
the structure of narrow nozzle stiffener/ reinforcement(拉筋、加强筋)
nozzle blade lattice/blading(喷嘴叶栅)
The structure of forging/casting diaphragm
Dehumidify device Dehumidify groove(去湿槽)
moisture absorption slot/sew(吸湿缝)
centrifugal force 离心力
velocity triangle 速度三角形
The structure of ordinary diaphragm
connecting bolt 连接螺栓
spacer 垫片
Milled blade 铣制叶片
Rolled blade 轧制叶片
Distortion blade 扭曲叶片
Inverse T type blade root
Columned blade root Serrate blade root 齿形叶根
Furcation blade root 叉形叶根
Fir type blade root 枞树型叶根
Entirety type shroud 整体式围带
Riveted joint shroud 铆接围带
Vaulted shroud 拱形围带
Grouping welded reinforcement 分组焊接拉筋
Interlaced reticulation/webs welded reinforcement 网状交错焊接拉筋 Semicircle Interlaced reticulation/webs loosen reinforcement 半圆网状交错松拉筋 Z reinforcement Z型拉筋
The structure of Suited impeller mid-key
Longitudinal key 轴向键
bushing ring 衬环
The structure of impeller Equivalent thickness impeller等厚度叶轮
conical surface impeller 锥面叶轮
hyperboloid impeller 双曲面叶轮
flange 轮缘
wbeel hub 轮毂
balance aperture /hole
Labyrinth type tine 迷宫式汽封齿
entirety Lathed flat tine 整车式平车汽封
entirety Lathed uneven(参差不齐的) tine 整车式高低齿汽封 inlaided sheet tine 镶嵌片式汽封
entirety Lathed fir type tine 整车式枞树型汽封 slice stream seal 薄片式汽封
范文二：汽轮机的本体结构
东汽厂600MW 亚临界汽轮机的本体结构分析 1静止部分
1．1汽缸
汽轮机分别配有高、中压缸和低压缸A 、B ，高中压缸分缸布置，共有4个汽缸，4个排汽口（至凝汽器）。4个汽缸均采用双层缸、水平中分面结构。设置双层缸结构的目的在于：减少汽缸壁厚，以降低汽缸壁的热应力，使之有利于缩短机组的启动时间和提高汽轮机对负荷的适应性。
高压缸为单流式，中压缸均为分流式，即从汽缸中间进汽，向两侧排汽，这种布置方式的目的在于平衡轴向推力。高、中压缸材质为Cr －Mo-V 铸钢件，部分为锻钢件，低压缸A 、B 都为碳钢焊接件。
主蒸汽分4路进入高压缸，2路从高压缸上部进入，另外2路从高压缸下部进入。主蒸汽从喷嘴室均匀进入汽缸，使缸内温度分布更均匀，以有利于减少热应力，减少汽缸变形。
高、中压和低压缸的内缸的下缸均通过其外缘的四个搭子座落在相应的外下缸上，搭子下面设有调整垫片，用于调整内外缸的同心度。另外，内缸与外缸之间还设有纵向定位键和纵向导向键，纵向定位键作为内缸的纵向相对膨胀死点，纵向导向键帮助内缸在纵向正确膨胀。
高中压缸的外缸分别由前轴承座、中轴承座和＃3轴承座支承。高中压外缸均采用上猫爪支承形式，上猫爪与轴承座之间还设有横向滑键，帮助汽缸在轴承座上横向自由膨胀。其结构详细参见东芝公司猫爪滑销组装图(2KS 110 025) 。下猫爪的底部凸肩镶嵌
在轴承座的凹槽内、凸肩纵向两侧配有推力键，保证高、中压缸连同前中轴承座一起沿纵向自由膨胀，保证汽轮机中心线与转子中心线一致，同时亦为该汽缸横向膨胀起导向作用。另外，下猫爪还用于汽缸安装或解体时临时支撑外下缸，外缸下部装设的油压千斤顶供拆卸工作垫片和安装垫片时使用。
高、中压缸均采用通孔螺栓连接方式，无法兰和螺栓加热装置。
低压缸A 、B 为落地式结构，即直接座落在低压缸四周的基础台板上。每个低压缸都安装了一对横销与一对纵销（位于低压缸2个轴承座中心线上），横销中心线与纵销中心线的交点形成低压缸的绝对死点，并以此为基点，低压缸可以在纵向和横向定向自由膨胀。
低压缸上部分还设有防爆门和人孔门。
高中压缸采用高低齿形式的迷宫式轴封，而低压缸采用斜平齿形式的轴封。
1.2 喷嘴
本机组正常运行采用喷嘴调节配汽方式，高压缸进汽由4个主蒸汽高压调节汽门控制，调门与4根上下垂直布置的进汽管相连，进汽管直接插入高压缸内缸的喷嘴室，在喷嘴室进口处采用密封环密封。喷嘴室为水平中分面结构，下喷嘴室镶嵌在高压下内缸中，通过4个搭子及喷嘴室外缘的凹槽与内缸上的凸缘固定在内缸中，上喷嘴室依靠螺栓与下喷嘴室连接，在上喷嘴室的顶部和下喷嘴室的底部分别设有导向键。因此，喷嘴室能在内缸中自由膨胀，但不会对内缸膨胀造成影响。高压喷嘴由4个喷嘴组组成，沿圆周方向整圈布置，焊接在喷嘴室中。
这种组合装配喷嘴室优点：喷嘴室与高压缸由于工作温度、压力的不同，可以分别选用不同优质耐热合金钢，简化汽缸的几何形状，有利于降低启动和运行时的热应力，提高了机组适应负荷变化的能力。
1.3连通管
中压排汽缸至低压缸连通管水平管段间有2个膨胀节（水平管道上共有5个膨胀节），可以吸收中压缸与低压缸A 、B 之间的膨胀差。连通管与低压内缸进汽口直接用螺栓连接，低压内、外缸进汽口用波纹管密封连接。它的作用：1、防止外面空气进入内外缸之间的夹层，夹层与低压缸排汽口相通。2、吸收低压内外缸进汽口处的膨胀差。参见图2-1连通管结构图。
图2－1连通管结构图
1. 4 隔板
隔板用以固定汽轮机各级的喷嘴，并将汽轮机通流部分分割成若干各级。
该汽轮机共有四十五道隔板，全部为焊接隔板。其中高压缸7道隔板，中压缸14道隔板，低压缸24道隔板。高中压隔板由隔板外环、内外围带、喷嘴和隔板体组成，喷嘴组由许多单个喷嘴焊接加工而成，成形的喷嘴组嵌装在具有叶型孔槽的内外围带上，并焊成环形叶栅，然后再将它与隔板外环、隔板体焊成整体。在隔板外环上，还带有高低齿式径向汽封，作为转子动叶围带顶部的径向汽封，隔板的根部设有汽封槽，槽内装有高低齿径向汽封，用作转子各级之间的径向汽封。低压缸隔板仅由隔板外环、喷嘴和隔板体组成，无内外围带，即喷嘴直接与隔板外环和隔板体焊成一体，隔板外环上带有动叶径向汽封，结构与高中压缸的径向汽封形式不同，它采用高低齿、直齿和阶梯齿三种形式（其中第16级为高低齿形式，第17、18级为阶梯齿形式，第19、20、21级为直齿形式），隔板的根部也设有汽封槽，与高中压隔板根部汽封形式不同，它采用直齿形式。
所有隔板均为上下两半、中分面结构，分为上隔板和下隔板，下隔板依靠左右两个支承梁用螺栓固定在汽缸下缸的隔板槽内，下隔板底部有一中心销导向，保证隔板与转子中心一致。上隔板用螺栓与下隔板固定，隔板与隔板槽之间有足够间隙，保证隔板向四周自由膨胀。
在低压缸A 、B 末级隔板外环上设有去湿槽，以收集蒸汽中水滴，减少对动叶的水蚀。
1.5汽封
汽轮机运转时，动静部分之间留有适当的间隙，才能保证动静部分不发生摩擦。在汽轮机动静部分之间设置了汽封和轴封装置，它的作用就是保证动静部分有适当的间隙，
同时又能防止蒸汽从动静部分之间泄漏，或者空气从轴端漏入汽缸真空部分。汽封按其安装位置不同，可分为围带汽封、隔板汽封和轴端汽封三部分。
围带汽封主要包括动叶围带汽封的径向、轴向汽封。为防止蒸汽在叶片顶端间隙中的泄漏，在叶片围带处安置了径向的围带汽封，与隔板外环上的径向汽封一起，形成动叶的径向汽封。高中压缸的围带径向汽封为高低齿形式，而低压缸围带的径向汽封为高低齿、阶梯齿和直齿三种形式。同时，在叶片进汽侧的顶部及根部安置了轴向汽封。
隔板汽封设置在隔板体内圆的汽封槽内。它的作用是：1、减少汽流沿隔板内孔与主轴之间的间隙泄漏，提高汽轮机效率；2、防止由于漏汽使叶轮前后的压差增大导致转子上的轴向推力增加，造成推力轴承的载荷加大。
高中压隔板汽封采用高低齿形式。其中：高压缸第2级隔板设置2圈汽封，汽封径向间隙：0.64mm ；第3～8级隔板各设置有1圈汽封，汽封径向间隙：0.54mm ；但中压缸第9级左旋隔板未设置隔板汽封，第9级右旋隔板设置1圈直齿汽封，汽封径向间隙：2.0mm ；中压缸第10～15级左、右旋隔板为高低齿形式汽封，每级各设置1圈汽封，汽封径向间隙：0.54mm 。
低压缸的隔板汽封则为直齿形式。其中：第16级左、右旋隔板未设置隔板汽封，第17～21级左、右旋每级隔板各设置1圈直齿汽封，17～19汽封径向间隙：1.2mm ，20～21级隔板汽封径向间隙：1.6mm 。
1.6轴封
高、中、低压缸的轴封均为整体车制、迷宫式轴封，所不同的是：高中压缸轴封采用高低齿形式，高中压转子上车有城墙式轴封槽，这种结构轴封在转子与汽缸处于任何相对膨胀位置时，动静部分之间仍保证有较小的间隙，它的轴封效果不受汽缸转子间差胀的影响。低压缸轴封则为斜齿形式，它所对应的转轴为光轴，很适合于相对差胀较大的低压缸轴封。
高压缸前（进汽侧）、后轴封（排汽侧）各设置三个轴封体，其中最外侧轴封体用螺栓幅向固定在汽缸上，有2圈汽封，第2、3轴封体依靠左右两个支承梁用螺栓固定在下汽缸的轴封槽内，下轴封体底部有一中心销导向，保证轴封体与转子中心一致。上轴封体用螺栓与下轴封体固定，第2轴封体设置有3圈汽封，第3轴封体设置有4圈汽封。各轴封径向间隙：0.64mm 。
中压缸后轴封左、右旋各设置2个轴封体，其中最外侧轴封体用螺栓幅向固定在汽
缸上，有1圈汽封，内侧轴封体依靠左右两个支承梁用螺栓固定在汽缸下缸的轴封槽内，设置有4圈汽封。各轴封径向间隙：0.64mm 。
低压缸后轴封左、右旋各设置1个轴封体，轴封体用螺栓幅向固定在汽缸上，每一轴封体有4圈汽封。各轴封径向间隙：0.64mm 。
1.7轴承与轴承座
本汽轮机共有8个支持轴承和1个推力轴承。＃1轴承、＃2和＃3轴承，＃4轴承分别位于前轴承座、中轴承座和＃3轴承座内，它们分别支承高压转子和中压转子。＃5、＃6和＃7、＃8轴承分别位于低压缸A 和低压缸B 两端的轴承内，各自支承低压A 、B 的转子。＃9、＃10轴承在发电机端盖内，支承发电机转子。推力轴承位于中轴承座内，与中压缸转子前部的推力盘相匹配，承担汽轮机轴向推力。
前轴承座、中轴承座和＃3轴承座单独安装在汽轮机基础上，高中压缸依靠各自的猫爪支撑在轴承座上。前轴承座、中轴承座和＃3轴承座底部中心线上设有纵销，＃3轴承座下还设有一对横销，而低压缸的4个轴承座与低压缸焊成一体，轴承座连同低压缸坐落在汽机基础台板上，各轴承座底部中心线上设有纵销，纵销的作用是保证它们在纵向定向自由膨胀。
汽轮机的＃1～＃4轴承为双向可顷式自位轴承，如图2-2所示。它采用水平上、下中分面结构，其间用螺栓和定位销连接，上、下半轴承体内各装有3块浇有巴氏合金的可顷瓦块，这些瓦块可沿径向和轴向作轻微摆动，以便在任何工况下都能保证轴承的正确对中，该轴承具有很高的稳定性和抗振性。
双向可顷式自位轴承每个瓦块两侧端面开有凹槽，由轴承体内侧的凸肩嵌入其内，瓦块的背弧上有止动销定位，以防止瓦块转动。
可顷瓦块与转子轴径之间的间隙为轴承名义直径的0.2％，在上半轴承的3个瓦块背弧上设有调整块，需要时可加减垫片，籍以少量减少该间隙值，若运行后，该间隙超过0.2％的轴承名义直径，则应更换这些可顷式瓦块。
轴承下部瓦块上装设有热电偶，用于测量瓦块的巴氏合金温度。
下轴承体靠近水平中分面处两侧装有销子，以防止轴承体转动。
图2-2可倾瓦结构
汽轮机＃5～＃8轴承为椭圆轴承，如图2-3所示。该椭圆轴承的垂直/水平方向的直径分别为轴承名义直径的1.0013/1.0026倍。
椭圆轴承系上、下两半水平中分面结构。它主要由瓦枕与瓦块组成，上、下两半之间均用螺栓连接，瓦块与瓦枕之间为球面结合，确保椭圆轴承的自位能力。
瓦块表面浇有巴氏合金，下瓦块上还设有测量瓦块巴氏合金温度的热电偶，运行后，若轴承的垂直方向直径达到名义直径D 的1.0025倍时，应更换该轴承。椭圆轴承适宜于安装在汽轮机转子重量和轴径尺寸较大的机组上，它缩小了轴承顶部间隙，加大了侧面间隙，它的顶部直径取为轴承名义直径D 的0.0013倍，而侧面每侧间隙为轴承名义直径D 的0.0026倍，这种椭圆轴承又很高的承载能力和稳定性，但椭圆轴承加工较为复杂，同时因为顶部间隙小，对油中杂质更为敏感。
图2-3椭圆瓦结构
汽轮机支承轴承的型式及主要技术数据:
注：D.T.P(Double Tilting Pad Type)：双向可倾式自位轴承
EL(Elliptical Type):椭圆轴承
推力轴承：
推力轴承为金斯布里型，如图2－4所示，由上下两半组成，系水平中分面结构，上下两半间亦有螺栓连接，推力轴承的工作面和非工作面各设有8个推力瓦块，即上下半各为4个瓦块，瓦块表面为巴氏合金。
在工作面和非工作面上半的二个瓦块上装有测量巴氏合金温度的热电偶。
图2－4推力瓦布置结构图
推力轴承与转子推力盘的轴向总间隙为：0.46～0.51mm ，推力盘直径616mm ，宽度为100mm 。
该金斯布里型推力轴承的独特之处在于其瓦块的支承方式，如图2－5所示。推力瓦块由上下二层支承块支承，上下支承块之间互相搭接，上支承块顶部与瓦块背部的凸肩相接触，并支承该瓦块，使瓦块为可顷式，保证各瓦块间的均匀受力。下支承块则坐落在定位环内，定位环背部还设有调整垫片，用此来调整推力轴承瓦块与转子推力盘之间的间隙值。推力轴承上下瓦枕的水平结合面处设有一个止动销，以防止机组运行时瓦枕的转动。推力轴承两侧
及推力盘中心处分别装有挡油环。
图2－5推力瓦支承结构图
轴承座：
汽轮机共有7个轴承座。其中前轴承座内装有＃1轴承、主油泵、危急遮断器和测速装置等部件，中轴承座内包含有＃2、＃3轴承、推力轴承及磨损检测装置和高中压转子联轴器，＃3轴承座内装有＃4轴承、中压转子和低压转子A 联轴器，＃5～＃8轴承分别在＃4～＃7轴承座中，低压A 和低压B 转子联轴器安装在＃6轴承座中，低压B 转子与发电机转子联轴器位于＃7轴承座中。
2转动部分
2.1转子
该汽轮机配有高压转子、中压转子和二根低压转子，这四根转子均为整锻式。即其叶轮、联轴器法兰、推力盘与主轴为同一锻件加工而成。转子均无中心孔，各转子之间全都采用刚性联轴器连接，低压转子（B ）与发电机转子联轴之间嵌装有盘车齿轮，汽轮机转子的叶轮处开有平衡孔，籍以减少转子的轴向推力。
汽机的每根转子分别有二个支承轴承支承，转子的推力盘设在中压转子的前端，即位于中轴承箱内。
高中压转子采用Cr-Mo-V 合金钢锻件，具有良好的耐热高强度性能，低压转子为Ni-Cr-Mo-V 合金钢锻件，具有良好的低温抗脆性能。
其中：高压转子重量约：12.4T ，中压转子重量约：23.3T ，低压转子(A)重量约：67.2T ，低压转子（B ）重量约：68.5T 。
轴系临界转速：
2.2叶片
本汽轮机共有动叶片46级。高压部分8级，其中第1级为单列调节级。中压部分有14级（7×2），低压部分有24级（6×4）。
2.3盘车装置
主汽轮机配有一套可摆动轴承架的低速电动盘车装置。盘车转速为4.4r/min，（暂参考北仑参数），位于汽轮机的低压缸B 与发电机之间，转子的盘车齿轮嵌在低压转子B 与发电机转子联轴器之间，其间采用止口和螺栓连接方式，电机转速为980 r/min，盘车装置共设五级减速，总减速比为224倍。
电动盘车装置和作用：在停机之后或启动之前，由于汽缸内上、下之间存在温差，上缸比下缸温度高，转子因此会产生热弯曲，其弯曲程度随停机时间的增长而加大，在转子弯曲还处于较大时，不允许启动汽轮机，因此，为了使汽轮机在停机后能随时启动，就必须使用盘车装置。汽轮机在启动冲转前就要投入盘车装置。它以一定的转速转动转子以达到均衡温度的目的，防止转子发生热挠曲。另外，汽轮机在启动冲转前，宜应用盘车装置带动转子转动，以检查和确保汽轮机动、静部件之间有无摩擦，保证机组正常启停，同时亦减少了汽机的冲转力矩，起到保护动叶作用。
盘车装置结构参见图2-6。盘车装置工作时，盘车马达14通过齿轮箱内4个齿轮，即经过1、2齿轮和3、4齿轮二级减速，再由5、6斜齿轮和7、8齿轮减速后，传递到辅助齿轮9，再通过中间齿轮10和摆动齿轮11传递到盘车齿轮，即完成最后一级减速，最终带动发电机转子旋转。齿轮9、10和11安装在摆动壳内。齿轮10只能受电机驱动绕中间轴O 2转动，而摆动壳不论齿轮是否转动，均能绕中间轴O 2转动。齿轮11既能绕中心轴O 3转动，又能在外力作用下随摆动壳绕中心轴O 2摆动，故称齿轮11为摆动齿轮。齿轮9通过O 1轴与齿轮8相连，齿轮8和齿轮9即可绕其自身中心轴O 1转动，又能随摆动壳绕中心O 2摆动，故齿轮8、9又称辅助摆动齿轮。盘车装置之投入或退出，均可自动实现，当自动不好或失
灵时，可通过人工操作啮合手柄实现盘车啮合。
盘车装置投入工作工程如下：通过人工操作啮合手柄或由气缸带动啮合，通过杠杆推动摆动壳绕O 2朝逆时针方向摆动18度，使摆动齿轮与转子的盘车齿轮啮合，由于摆动壳连同4个齿轮的重心位于中间轴O 2的右侧（靠近O 1侧），因此这个位置摆动壳刚好处于不平衡状态，但在盘车装置摆动齿轮带动转子转动的反作用力下使摆动架上的销柱停留顶杆椭圆孔的右上位置并保持。
盘车装置的自动退出：当转子转速大于盘车转速后，盘车装置便可自动退出工作。在转子冲转升速时，盘车齿轮的转速突然升高，而摆动齿轮11因受电机驱动，转速维持不变，这样由盘车齿轮产生的反力矩将摆动齿轮甩出，此时汽缸在失气自由状态，于是摆动壳在重力作用下，围绕中心轴O 2顺时针摆动18度，并使摆动壳的销柱停留在顶杆椭圆孔的左下方，盘车装置就此自动脱开，摆动壳处于平衡状态。
但是，当机组处于盘车状态时，如果停运盘车装置，则转子的盘车齿轮与摆动齿轮在啮合状态下停止转动，由于二者啮合力的作用，摆动齿轮不会离开其啮合位置。
盘车装置有下列功能：
手动启动：人工操作啮合手柄啮合，或当啮合条件满足（机组转速为0且高压调门全关）时，在就地控制盘或CRT 上按“ENAGR ”按钮，使气缸动作，盘车啮合，然后在就地或集控室CRT 上按“ENAGR ”按钮，盘车马达启动。
自动启动：如果就地开关在“AUTO ”位置，就地选择开关在“LOCAL ”位置，当机组停机时，惰走到零转速且高压调门全关时，盘车马达自启动，0.5秒后再停，9.5秒后发出盘车啮合指令，气缸动作盘车齿轮啮合，20秒后再次启动盘车马达，盘车就此开始正常工作。盘车齿轮啮合15秒后，啮合信号消失，气缸失气。
当主汽轮机轴承油压小于110kpa 、啮合脱开或电气故障时，盘车马达自停。
图2－3盘车结构图
2.4 联轴器
联轴器又叫靠背轮，用来连接汽轮机的各个转子以及发电机转子，并将汽轮机的扭矩传给发电机。
在多缸汽轮机中，如果几个转子合用一个推力轴承，则联轴器还将传递轴向推力；如果每个转子都有自己的推力轴承，则联轴器应保证各转子的轴向位移互不干扰，即不允许传递轴向推力。
联轴器通常有三种型式，即刚性联轴器、半挠性联轴器和挠性联轴器。
刚性连轴器
1 、 2－联轴器 3－螺栓 4－盘车齿轮
半挠性联轴器
1、2－联轴器 3－波形套筒 4、5－螺栓
范文三：汽轮机本体结构专题说明
双缸、双抽汽供热蒸汽轮机本体结构 专题论述
东方汽轮机有限公司
2012年 1月
目 录
前 言 ............................................................................................................................................................... 2
一、主要技术性能和规范 ............................................................................................................................. 3
二、总体布置 ................................................................................................................................................. 4
三、主要部套结构特点 ................................................................................................................................. 5
四、供热抽汽调节阀 ................................................................................................................................... 16
五、旋转隔板和连杆机构 ........................................................................................................................... 17
六、供热机组设计特点 ................................................................................................................................. 6
七、调峰功能设计 ......................................................................................................................................... 8
八、总结 ....................................................................................................................................................... 11
前 言
我方在已有成熟机型(戚墅堰供热 -联合循环机型、常规火电热电联产机型)的基础 上充分借鉴引进型联合循环 ST 技术,采用成熟供热技术及结构,针对该工程的特点,设 计该型号汽轮机。所采用的技术均已在工程实践中得到验证,具有高可靠性及经济性。 与常规的发电用汽轮机不同,联合循环用热电联产蒸汽轮机具备以下特点:
1、要求机组启停迅速、安全、灵活。
2、自动化程度高,操作简单,以便与整个电厂的自动化水平相适应。
3、具有和所配燃机相同的调峰性能,适应电网调峰需要。
4、油系统、汽水系统等简单可靠、可维护性好,以适应联合循环电厂人员编制及运 行要求。
5、机组安装调试周期短、投资小、见效快,以保证与燃汽轮机同步建设、同时见效 的要求,并适当降低工程造价。
6、供热调节手段成熟可靠,反应灵敏。
本次开发的联合循环用蒸汽轮机除具备联合循环供热机组的使用特点外,还充分考 考虑了纯凝工况下的经济性。采用我公司成功的通流优化技术,及先进可靠的设计结构, 经济性、安全性及启停的灵活性上均达到了国内领先水平。
一、主要技术性能和规范
型式:双缸、三压、单轴、冲动式、双抽供热凝汽式汽轮机 型号:LN150-11型(暂定)
转速 /转向: 3000r/min,顺时针(汽机看向电机) 通流级数:高压 8+中压 10+低压 2×6级
配汽方式:高压(无调节级)— -节流配汽
末级动叶高度: 736mm
排汽方式:向下
汽封系统:自密封系统
调节系统: DEH(全电调系统 )
*热力特性数据见热平衡图
二、总体布置
本机组为双缸、三压、单轴、双排汽、冲动式、双抽可调整抽汽凝汽式汽轮机,共个 24压力级。
本机组为两缸两排汽型式, 高中压部分采用合缸结构。 因进汽参数较高, 为减小汽缸 应力,增加机组启停及变负荷的灵活性,高压部分和中压部分设计为双层缸。低压缸为 对称分流式,采用三层缸结构。为简化汽缸结构和减小热应力,高压和中压阀门与汽缸 之间都是通过管道联接。高压阀和中压阀置于高中压缸两侧。 机组总长~17m ,纵剖面图 见附图 1。
高压通流部分设计为反向流动, 高压和中压进汽口都布置在高中压缸中部。 来自余热 锅炉的新蒸汽通过主蒸汽管进入高压主汽调节阀,再经 1根高压主汽管和装在高中压外 缸中部的高压进汽管从下方向左侧进入高压内缸中的蒸汽室,然后进入高压通流部分。 蒸汽经 8个压力级作功后,由高中压缸前端下部的 2个高压排汽口排出,经 2根冷段再 热汽管去锅炉再热器。
再热蒸汽通过 1根热段再热汽管进入中压联合汽阀, 再经 1根中压主汽管从高中压外 缸中部下方右侧进入中压通流部分。中压部分共有 10个压力级,中压 3级后设置供热抽 汽调节阀, 保证 2.2MPa 的高压调整抽汽, 中压 7级设计为旋转隔板, 保证 6级后 1.2MPa 的低压调整抽汽。中压排汽从上半 1个 Φ1400mm (暂定)中压排汽口进入连通管通向低 压缸。低压补汽也通过连通管进入低压通流
低压部分为对称分流三层缸结构。 蒸汽由低压缸中部进入通流部分, 分别向前后两个 方向流动,经 2×6个压力级作功后向下排入凝汽器。
三、主要部套结构特点
一) 阀门
1、 高压主汽调节阀
从锅炉来的蒸汽经进汽口进入主汽阀前, 经过主汽阀进入调节阀腔室, 由一个调 节阀控制, 导入汽缸下半, 阀壳疏水布置在壳体端部。 该结构可保证一旦主汽阀挂闸 即可对整个阀壳进行加热预暖, 避免冲转时阀壳温度应力太大以及蒸汽中带水情况的 发生,适应机组快速启动的要求。
高压主汽阀设计特点 :
●阀芯采用热强性好、耐磨高的材料,防止高温弯形,以保证接触面的紧密配合:●设有蒸汽滤网,可防止异物通过阀门进入汽机通流部分,滤网分初期滤网和永 久滤网。后种滤网供初期起动或锅炉检修后防止小颗粒异物进入汽机用。
调节阀设计特点:
●阀芯部件采用热强性好、耐磨高的材料,以保证良好的密封;
●阀门型线采用经实验验证的稳定性好、压损低、噪音小的型线;
●通过 DEH 来实现合理配汽组合,以适应启动、正常运行、等不同工况。 2、 中、低压联合阀
中、低压进汽阀采用联合阀结构。主汽阀及调节阀共用一个阀壳、阀座,操纵系 统位于下方, 而调节阀为套阀操纵系统位于上方, 这样的布置可保证低压阀在调节过 程中具有较好的稳定性。 壳体结构设计合理, 减少了启动时的温度应力, 可完全适应 灵活启动的要求。
具体的设计特点有:
●主汽阀与调节阀共用一个阀壳;
●圆盘式卸载阀可以使主汽阀快速关闭;
●设有蒸汽滤网,以防止异物经过阀门进入汽轮机本体;
二)汽缸
高中压模块:
高压外缸采用 ZG13Cr1Mo1V ,高压内缸采用 ZG15Cr1Mo1V 。高压汽缸进汽部分有 进汽室,中压进汽腔室、中压前 3级隔板带在高压内缸上;高中压外缸上半顶部设有座 缸调节阀;汽缸采用东汽厂传统的窄高法兰结构,有效地降低了启动过程中的温度应力。 合理布置中分面螺栓 , 适当增大密封面和螺栓紧力。窄高法兰的特点有利于法兰随汽缸温 度的变化,使得胀差不成为限制机组快速过程的制约因素。
为了适应机组快速启动、调峰性能要好的特点,使汽缸沿轴向温度分布更具有规律 性,汽轮机静子死点设置在中低压轴承箱位置,前轴承箱底部与基架间装配有自润滑滑 块。为改善汽缸中分面螺栓受力,高中压外缸采用下猫瓜中分面支撑在前轴承箱、中低 压轴承箱的两侧。
汽缸所使用的材料为东汽大容量超临界机组广泛采用的材料。汽缸中分面螺栓采用 20Cr1Mo1VTiB 等通用耐高温螺栓钢。
低压缸模块:
低压缸采用全焊接钢板结构,三层缸结构,轴承座在低压外缸上。
低压进汽温度为 284.3℃ (低压汽缸最高能够承受 380℃蒸汽温度) , 而内外缸夹层为 排汽参数,设计工况温度仅 33.9℃左右,为了减少高温进汽部分的内外壁温差,在内缸 中部外壁上装有遮热板。
低压内缸进汽室设计为装配式结构,整个环形的进汽腔室与内缸其它部分隔开,并 且可以沿轴向径向自由膨胀,低压进汽室与低压内缸的相对热膨胀死点为低压进汽中心 线与汽轮机中心线的交点。
低压进汽口设计为钢板焊接结构。可以减轻进汽口的重量,同时避免了铸件可能存 在的缺陷。为防止中分面螺栓咬死,进汽腔室周围的高温区螺栓采用 GH 螺纹。内缸两 端装有导流环,与外缸组成扩压段以减少排汽损失。
内缸下半水平中分面法兰四角上各有 1个猫爪搭在外缸上,支持整个内缸和所有隔 板的重量。水平法兰中部对应进汽中心处有侧键,作为内外缸的相对死点,使内缸轴向 定位而允许横向自由膨胀。内缸上下半两端底部有纵向键,沿纵向中心线轴向设置,使 内缸相对外缸横向定位而允许轴向自由膨胀。
低压外缸采用焊接结构,低压上半缸排汽蜗壳设计为长方形,以增加上半缸扩压器 的轴向长度。为便于运输,低压外缸沿轴向分为两段,用垂直法兰螺栓联接,现场组装 后再密封焊接。
低压外缸上半顶部进汽部位有带波纹管的低压进汽管与内缸进汽口联接,以补偿内 外缸胀差和保证密封。 顶部两端共装有 4个内孔径 Ф500的大气阀, 作为真空系统的安全 保护措施。 当凝汽器中冷却水突然中断, 缸内压力升高到 34.3kPa(g)时 , 大气阀隔膜板破裂, 以保护低压缸、末级叶片和凝汽器的安全。上半两端面正中各留有 1个半圆形空缺,以 便于吊装轴承箱盖。上半每个端面外侧有若干条沿水平及垂直方向的筋板 , 以加强端板刚 性,改善振动频率。
低压外缸下半两端有低压轴承箱,四周的支承台板放在成矩形排列的基架上,承受 整个低压部分的重量,底部排汽口的尺寸 7.1m ×7.3m ,排汽面积~49m 2。凝汽器采用弹 性连接时,凝汽器的自重和水重都由基础承受,不作用在低压外缸上,低压外缸和基础 承受由真空产生的力。
低压外缸前后部的基架上装有纵向键,并在中部左右两侧基架上距离低压进汽中心 前方 ~200mm处设有横键, 构成整个低压部分的死点。 以此死点为中心, 整个低压缸可在 基架平面上向各个方向自由膨胀。
排汽缸上设有自动喷水装置,在机组空负荷或低负荷,当排汽缸温度升高至 80℃时 ,
喷水装置自动喷水冷却 , 当温度降至 65℃以下时停止喷水。
为避免启动停机过程中汽缸下半积水,在前、中、后汽缸各段中的各隔板持环处最 低点设置有疏水孔,使积水逐级即时地疏走,避免了因上下缸温差大造成汽缸变形,从 而危急到机组的顺利启动和安全停机。
三) 隔板
本机所有隔板采用焊接隔板,保证了隔板的强度和防止蠕变变形。导叶片高温区选 用 2Cr11Mo1VNbN/1Cr11MoVA ,低温区为 1Cr13。加厚隔板围带和焊缝深度,采用带小 冠导叶,有效地提高了导叶与隔板内外环的联结强度。所有隔板采用 CO2气体自动保护 焊,以保证隔板焊接质量。
末级隔板采用直焊式结构。
四) 转子
高中压转子材料采用 30Cr1Mo1V ,低压转子材料采用 30Cr2Ni4MoV 。
由于高压端温度较高,因此必须有较好的机械性能。高中压转子轴材料 FATT : <>
低压转子 FATT :<>
除材料特殊要求外,设计时通过转子应力及寿命的计算分析,对结构优化以适应快 速启动的要求,结构上的主要优化措施有:
●取消转子各档汽封处传统采用的弹性槽。无论计算和实际经验均表明弹性槽的底部 为应力最大部位,也是裂纹容易产生的部位。
●高压端的转子直径尽量减小,使启动过程中转子尽快热透,减小温度及离心应力。 ●高压端叶轮与主轴的过渡处大圆角设计可大幅减小该处的应力集中系数。
●通过先进的转子应力及寿命分析软件以及设计经验可确保转子的使用及寿命要求。 五)轴系
1、轴系概况
该机高中压转子与低压转子,低压转子与发电机转子均采用刚性靠背轮连接。整个汽 轮机以四支点支承,高中压转子由两个椭圆轴承(直径分别为 Φ300mm 和 Φ360mm )支 撑,低压转子由两个 Φ482.6mm (暂定)的椭圆轴承支撑。轴系基本结构见图 1,转子的 基本数据见表 1。
图 1 轴系简图
2、轴系静特性
轴承比压及载荷
各轴承基本参数及其在工作转速下所承担的载荷见表 2。
3
临界转速见表 4。
4、轴系扭振频率
轴系扭振固有频率分布
5、短路工况下的响应
; f ≥ 108HZ ; 对于发电机机端发生两相和三相短路的最大剪应力应小于材料剪切应力的屈服强度, 即:[τ]max≤ 0.57σ0.2。
计算结果表明轴系扭振频率仍满足设计规范规定的避开率要求。且两相短路工况 下最大剪应力满足设计规范。
*该章节轴系计算所采用的电机数据为先前工程曾与东汽配合过的某型电机数据, 本工程的准确计算数据已施工配合期间为准。
六)叶片
叶片设计是提高机组经济性、 保证安全性的关键之一, 在叶片设计中我们借鉴 老机改造成功经验, 吸收引进日立公司先进的型线及设计技术, 应用多年来与国内 大专院校, 研究所联合攻关成果, 使通流设计达到国内领先水平。 先进的叶片设计 技术成果主要有以下几个方面:
① 先进的叶片型线库
层流叶型与平衡扭曲动叶:级效率则可提高 2~3%左右;
先进的 C-D 跨音叶栅
②小端损叶片设计技术
分流静叶栅:汽轮机高压段叶栅短 , 宽度大 , 二次流损失大。 采用分流叶栅后高压
级次的级效率比加强筋可提高 2~3%;
③弯曲马刀型静叶片
这是最新一代叶片成型技术,试验表明它可使级效率提高 1~2%;此项设计技 术是当代叶片设计领域中最先进的设计技术, 这种叶片在根、 顶区向不同方向弯曲 , 在 叶道内沿径向形成 “ C ” 型压力分布 , 边界层内压力两端高 , 中间低 (C型 ), 次流由两侧 向中间流动并汇入主流 , 从而使两端边界层减薄 , 减小了端部二次流损失。 它主要采用 全三维粘性设计思想,利用先进的计算机及实验流体力学技术为基础,是我公司投入 大量设计及试验经费研制出的最新叶片设计技术。已成功地用于三排汽 200MW 汽轮 机通流改造和 300MW 汽轮机优化工程中。采用弯曲 /弯扭马刀叶片 , 级效率可提高 1.5~2.0%。
④先进的三维粘性设计技术
三维粘性气动设计体系。要设计出世界最先进的子午收缩型调节级和弯扭马刀叶 片 , 必须要用三维粘性设计方法和充分的试验研究 , 东汽从 93年开始 , 就与西安交大 和清华合作 , 分别研制了两种三维粘性设计软件 , 再加上引进英国剑桥 Denton 的三 维粘性软件。目前东方汽轮机有限公司设计计算的主要程序有:
设计 S1流面的软件
● 亚音旋成面叶栅绕流计算 ● 分流叶栅绕流计算
● S1流面 A 、 B 、 C 型杂交命题 ● 层流叶栅优化分析
● 多排叶栅绕流计算 ● 跨音叶栅绕流计算
● 跨音叶栅优化计算 ● 考虑湿汽两相流跨音叶栅分析软件
研制开发用于设计 S2流面的软件
● 完全径向平衡程序 (五次多项式流线拟合 )
● 完全径向平衡程序 (张力样条拟合 )
● 考虑湿汽两相效应的完全径向平衡程序
● 考虑子午流道扩张效应的径向平衡程序
● 考虑级间抽吸技术的径向平衡程序
● 整缸联算完全径向平衡程序
● 小容积工况完全径向平衡程序
● 矩阵通流 S2流面软件
研制开发的已用于三维叶片设计的三维粘性软件
● 粘性流场分析软件包 (可分别算二维、三维粘性流场 )
● 粘性流场数值解 (用参数多项式法 , 可联算 15级和小容积工况 )
● 引进 Denton 软件
⑤减小漏汽的技术
自带冠动叶多齿汽封:汽封齿可由 2个增加到 4个,漏汽量可减小约 25%。 ⑥优化技术
可控涡流型优化:常规概念的可控涡 , 静叶栅出汽角沿叶高变化与自由涡流型正 好相反 , 优点是改善了根部反动度, 而根、 顶反动度差又不太大 , 缺点是级出口汽流不 均匀 , 增加了级后掺混损失。一种折中的可控涡流型研究表明有最高的轮周效率 , 称为 “优化可控涡” 。 工厂研究的这种流型正好与引进型 600MW 机可控涡流型相符 , 可使 效率提高 1.5~2.0%。
⑦先进的光滑子午流道设计技术
低压缸光滑子午通道:比阶梯状子午通道的缸效率可提高 1~2%;
⑧重要零件寿命管理技术
●在末级及次末级隔板上设有去湿槽 ;
●将末级、 次末级动静叶间轴向距离设计在最佳范围 , 可以有效地减轻水滴对动叶的冲 击能量 , 延缓水蚀的影响 ;
●对末三级叶片流场优化 , 提高根部反动度 , 避免在低负荷时动叶根部倒流引起根部冲刷。 ●对末级、次末级叶片顶部采用高频淬火技术 , 增加叶片 抗水蚀能力。
七) 汽封
汽封的设计是在保证经济性的同时考虑如何适应机组快速启动以及频繁启停的要 求,为此我们在汽封材料及汽封结构上主要有以下措施:
● 汽封齿材料采用软态铁素体进口材料;
● 齿顶采用尖齿形;
● 增大退让间隙
铁素体材料汽封是我公司引进 600MW 机组中采用的一种新技术。从汽轮机运行的
可靠性及经济性角度看,它比传统的合金结构钢汽封有更多的优点。
新型铁素体材料汽封的结构如下图 1-1。 它分为两部分:汽封环及汽封齿。 汽封环 材料为合金结构钢 15CrMoA ,与传统的整体汽封圈所用材料相同,汽封齿为进口的铁 素体不锈钢, 它最大的优点是难以淬硬。 实际上在汽轮机运行过程中由于振动、 变形、 管道推力、温差等原因会造成动静间隙发生变化,异常情况下甚至发生汽封与转子碰 磨,每次碰磨时由于汽封圈的热容量小,因此它温度急剧升高,齿尖被磨掉及脱离动 静磨擦后,在蒸汽的冷却作用下温度又急剧下降,相当于一次淬火过程。对于采用合 金结构钢的整体汽封圈来讲,虽然出厂时它的硬度较低,但经过一次磨擦后它即被淬 硬,当下次再发生磨擦时,不但会将转子磨损,而且会使摩擦时间延长,使转子发热 变形,诱发更大的磨擦、振动,如果处理不当,甚至会造成转子变形,而铁素体材料 具有难以淬硬的优点,因此即使发生动静磨擦,它的硬度基本保持出厂时的较低值, 从而保护转子,减小磨擦时间,减小转子振动及转子变形的可能性。另外铁素体齿尖 我们采用尖齿结构,既可以提高封汽效果,又可以使磨擦后迅速脱离接触,提高机组 运行安全性。
国内用户对动静磨擦危害性有切身感受, 因此无论对端汽封 , 隔板汽封往往按动静 间隙的设计上限进行安装。 对新机安装, 安装间隙甚至更大。 从而使漏汽量成倍增加; 严重影响机组经济性。如果采用铁素体材料汽封,由于铁素体材料的上述优点,用户 可以放心地按动静间隙设计下限来进行安装,从而大大提高了机组的经济性。
从以上两个方面可以看出,采用铁素体材料汽封圈无论从机组经济还是安全角度 讲,都有好处,低压部分采用铜汽封有同样的效果。同时我们已在 100NMW 、 200MW 、 300MW 等老机改造上来成功应用,因此不管从设计还是工艺上它是成熟的。
新型汽封材料及结构的应用将使机组更好的适应用户要求。
八) 前轴承箱自润滑技术
为保证机组膨胀顺畅,特别是前轴承箱。我们在前轴承箱设计时采用了自润滑滑块技 术。
前轴承箱滑块采用自润滑滑块,摩擦系数小。润滑剂采用从德国进口固体材料,稳 定性极好,不会因油脂润滑剂干结后造成摩擦系数成倍增加,以至造成前箱滑动受阻 力的情况,也避免了定期加注润滑脂的繁锁工作。每对滑块的上滑块面积都大于下滑 块,无论热态、冷态,上滑块均可覆盖下滑块,避免灰尘杂质落入滑动面,使滑块适
应较为恶劣的工作环境。
本机设计时采用的自润滑块是镶嵌型固体自润滑块,由金属基材和按一定面积比 例嵌入摩擦面的固体润滑剂组成。在摩擦过程中,由金属基材支承负荷。嵌入的固体 润滑剂在对偶件的摩擦作用下,于摩擦面上形成一层固体润滑膜,使摩擦副金属间不 直接接触,达到润滑效果。由于金属基材和强度高,热传导性好,从而克服了其它自 润滑滑块的脆性、导热性差的特点。镶入固体润滑材料后又具有自润滑性好、支承力 强和使用温度范围广等特点。所以它特别适合于低速、高负荷和往复的工作环境。
四、供热抽汽调节阀
本机 2.2MPa (g )供热采用了供热抽汽调节阀来保证。
150MW 双抽供热机组中压调整抽汽采用阀门调节抽汽,采用 4个 Φ280(暂定) 的调节阀调节压力,工业抽汽最大流量 229t/h。为了满足供热抽汽压力和抽汽流量的 要求以及调节阀后各压力级及低压运行所需要的最小冷却流量,我们采用了以下新技 术设计,保证工业抽汽调节阀能正常工作:
阀门型线模化东汽成熟调节阀型线,它具有压损小、稳定性好的特点;
控制方式采用一拖一的节流调节, 即每个调节阀均由各自独立的油动机分别控制; 阀门前后腔室通过 12个平衡孔连接, 保证阀后各压力级及低压运行所需要的最小 冷却流量。
抽汽调节阀结构简图
五、旋转隔板和连杆机构
150MW 双抽供热机组低压抽汽采用旋转隔板调节抽汽,旋转隔板直径为 1820mm ,抽汽压力为 1.2Mpa ,最大抽汽流量约为 100 t /h。
为了满足供热抽汽压力和抽汽量的要求, 通过旋转隔板配汽计算, 旋转隔板 采用两排窗孔,上下两排共有 36个窗孔,上排窗口为 1号阀,对应 18个窗孔, 下排窗口为 2号阀和 3号阀,分别各对应 9个窗孔,阀门窗孔采用顺序开启。 为了解决高温高压工作条件下, 旋转隔板的卡涩和密封面的磨性问题, 旋转 隔板体和转动环采用耐高温、综合机械性能良好的材料 ZG15Cr2Mo1;并且, 在旋转隔板体和转动环摩擦面上采用渗氮强化处理。
为了减小转动环所受轴向推力, 从而减小驱动转动环时的摩擦阻力矩, 在转 动环的主要承压面上设计有“平衡室”及“平衡室通道” ,通过“平衡室通道” 与转动环密封面后窗孔相连的窗孔数为:1号阀 4个窗孔, 2号阀 2个窗孔, 3号阀 2个窗孔。
由于本机组旋转后低压部分及低压运行所需的最小冷却流量约为 90 t/h,部 分除采用平衡室通道流过冷却流量的传统设计方法外,本旋转隔板设计时,还 采用一部分冷却流量通过旋转隔板 1号阀窗孔来实现,即该部分窗孔不关严。 通过上述预留窗孔面积的设计不仅解决了最小冷却流量,同时,用于旋转隔板 体后腔室连通还大大地降低了旋转隔板的阻力矩。
中海油联合循环机组轴系静动力特性计算分析报告
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中海油联合循环机组轴系静动力特性计算分析报告
六、供热机组设计特点
既有常规凝汽式机组的共同性, 又有供热压力大范围可调的供热机组的特殊性。 其 供热可靠性主要从以下方面进行设计:
i) 供热抽汽点前的叶片,采用加宽、加强措施,在正常允许运行工况范围内强度 足够。
抽汽点前叶片(中压 3级、中压 6级)可靠性:
中压 3级、中压 6级叶片在供热工况下属“大幅度变工况级” ,可靠性问题反映在 两个极端恶劣工况下,必须采取特殊措施,才能保证安全运行。
① 主汽调节阀全开进汽量最大而抽汽压力最低。为此在强度设计上作了特殊考 虑,采用加宽加强措施,把弯应力减小到纯凝汽工况水平。
②按“不调频叶片设计准则”设计该级动叶片。
供热汽轮机抽汽点前叶片的设计特点及安全性分析 :
针对供热机组的供热工况要求, 即分别满足在 2.2±0.3Mpa(中压 3级后抽汽 ) 和 1.2±0.3Mpa(中压 6级后抽汽 ) 宽范围内的技术要求,该两级叶片采用特殊设计,降低叶片 应力水平。采用的菌型叶根,阻尼围带结构,实现阻尼减振特性,降低叶片动应力。 ii) 本机采用 736mm 低压末叶,能保证低压末级叶片在最小允许冷却流量下不喷 水,附加动应力不超限。
iii) 供热阀门和旋转隔板及其油动机在设计压差及全行程范围内不卡涩, 开关灵活 自如。具体措施:
(a ) 动力油采用高压抗燃油,它即减少油动机尺寸又大大提高了提升力。
(b ) 控制系统采用全电调系统,使控制逻辑更合理,更严密。
(c ) 核准油动机的最大提升力, 并将安全系数放大 K =3, 以便将更多的不确定因 素(如阀门特殊工况下阀前后压力瞬间提高等)考虑进去,使阀门在任何工 况下都能灵活开、关及进行活动试验。
iv) 甩负荷时,保证不发生危险超速,设计方案为:
(a ) 每根供热抽汽管道上除按常规要求设置一个逆止阀及一个电动阀(工程自 备) ,还要求串联一个有快关阀。
(b ) 甩电负荷信号既能联动抽汽管快关阀快关,也联动供热阀门和旋转隔板暂
关,使高压缸短时作负功,以阻止机组超速。
v) 汽缸刚性设计
对于供热汽轮机,汽缸工作条件比较复杂,工作压力较高,最高使用温度达到 556℃,进汽、排汽及抽汽管道集中,供热排汽管道加大,对汽缸的推力(矩)大,本 机组汽缸采用了如下结构设计来保证汽缸的刚性和稳定性。
(a ) 汽缸采用轴向刚性较大的锥筒型结构,避免汽缸筒体与排汽缸的过渡结构产 生波纹管效应。
(b ) 在中压排汽涡壳中分面处,增设轴向筋板,使前部中分面法兰与猫爪连为一 体,以保证轴向力直接有效地传递到轴承箱上。
(c ) 供热阀门和旋转隔板油动机直接悬挂在阀壳、汽缸上,而不座落在基础上, 使油动机产生的推力不作用在汽缸上。
(d ) 中压排汽与低压缸之间的连通管采用低刚度多层膨胀节及 50%予紧设计,减 少连通管膨胀节对汽缸的推力。
(e ) 轴承箱滑块采用摩擦系数低的自润滑滑块,前轴承箱与高压外缸之间采用 “ H ”型定中心梁推拉装置。提高前箱与汽缸水平方向的连接刚度,防止汽 缸跑偏,利于汽缸热膨胀。
七、调峰功能设计
由于近年来电网峰谷差增大及联合循环机组在启停灵活性的优势, 所以本机设计为 能长期适应两班制运行及变负荷运行的调峰机组。
两班制运行主要要求机组的启停性能良好,即机组以较快的速度启动带负荷或停 机,而影响机组快速启动的主要因素为热应力、胀差而机组的变负荷调峰性能,主要取 决于末级叶片低负荷的适应能力,为此采用了变负荷下强度,振动及气动性能极佳的 736mm 叶片。
两班制运行机组须频繁地热态启动,采取对应性措施后,可使热态启动时间(从冲 转至带满负荷)缩短到~80分钟。变工况性能优良未级叶片,可使机组适应高变负荷率 的调峰运行。
针对热态启动主要采取了如下措施:
一)改进汽封结构 , 放大轴向通流间隙
(1) 高压前汽封采用铁素体镶齿汽封。
(2) 低压端汽封采用铜汽封,有利于机组的快速启停。
(3) 高压隔板与动叶间轴向间隙与带基本负荷机组相比,作适当增加 , 放大 1~1.5 mm,使胀限制运 行的首要因素。
(4) 动叶全部采用自带冠结构 , 在增加汽封齿数以减少漏汽的同时可将轴向间隙放大。
二) 改进汽缸设计
1、 高压缸采用高窄法兰 , 增强汽缸刚性 , 减小法兰内外壁温差。
高压汽缸材料改用铸焊性以优良 ZG15Cr2Mo1, 解决铸焊缺陷引起高温区产生裂纹的常见问题。 提高螺栓材料等级,改用 20Cr1Mo1VbTiB 材料 , 增加螺栓抗热冲击能力。
2、改善汽缸保温条件。
为适应两班制运行,减小停机后上、下缸温差,改善汽缸热变形也是保证实现快速启动的基本 条件。根据以往 50MW 机组运行的经验,上、下缸温差大,超过限制值,造成汽缸发生拱背变形,破 坏了机组动静间隙,是热态启动难于实现的一个主要因素。因此汽缸下半保温层的安装必须牢固, 避免产生脱壳。另外将下半保温层适当加厚,也是防止上、下缸温差超限的重要手段,推荐下半应 比上半保温层厚 30~35%。
另由于该机用于联合循环,汽缸下半没有多少抽汽管道,没有冷汽的进入,也为汽缸保温创造 了有利条件。
3、汽缸中部采用刚性好的锥筒结构。
三)转子新设计叶轮与主轴连接处采用大过渡圆角,减小应力集中。
四) 采用适合调峰运行的高可靠性末级叶片
机组在两班制运行时 , 负荷的频繁变化必将导致低压末级动叶片处于大幅度变工况运行状态 , 要求末级动叶片具有良好的小容积流量下的气动特性和阻尼减振特性。特别是在低负荷调峰运行时 及供热工况下,低压末级动叶片将长期处于小容积流量工况下运行,极限情况下有可能处于鼓风耗 功工况,此时末级动叶片的振动安全性极为重要。本机组低压末级动叶片采用 GE 公司的设计规范, 根部反动度大,具有良好的小容积流量工况及变工况气动特性。在结构设计上,采用刚性大的五叉 叶根,具有良好减振特性的阻尼围带及松拉筋结构。叶片宽度增加,静强度及动强度 Ab 值均有较大
前轴承箱滑动面摩擦阻力小;
滑销系统不发生卡涩,中心定位准确,所以采用自润滑块技术;
改进汽缸设计,保证汽缸轴向刚性;
管道接口处的外力、力矩合适;
为此,我们作了以下改进:
限制进汽管、抽汽管及排汽管推力(矩) ,除抽排汽及高中压阀门管道设计时,布置合理的支吊 架以外,安装时要规定正确的冷紧方向及冷紧值。冷紧得当,启动时它将帮助汽缸顺利膨胀;若冷 紧不当,特别是冷紧方向搞错,必将阻碍汽缸膨胀。为此我们将细化安装要求,落实高中压阀门及 管道支吊架的监装措施,同时我们将与设计院协商,接惯例由设计院在必要的抽汽管上加膨胀节, 以减小其对汽缸的推力和推力矩。事实上保证合适的管道力不仅对机组膨胀而且对减小汽缸变形、 避免汽缸中分面漏汽也有好处。
综上所述,本机组能安全、长期适应二班制运行及调峰运行。
八、总结
综上所述,此次我们为用户提供的机组将是一台国内选进水平,启动安全、灵活,自动 化程度高,保调峰性能好、既能保证提供满足规定的供热量,又能保证在夏季能够具有 足够的出力、综合性能优异的机组。
谢谢! 东方汽轮机有限公司 2012年 1月
范文四：汽轮机本体结构介绍
汽轮机本体结构介绍
第一部分 常规汽轮机本体结构介绍
一 汽轮机主要构成
汽轮机本体，汽轮机辅机系统，汽轮机调节控制系统。
1 汽轮机本体
主要由转子、静子、轴承及轴承箱、盘车装置四大部分构成。
1.1 转子:汽轮机通流中的转动部分, 是汽轮机作功的关键部件, 由主
轴, 叶轮, 叶片, 联轴器等主要零部件组成。
1.2 静子: 汽轮机通流中的静止部分及汽轮机的外壳部分, 由汽缸、
隔板及隔板套、进汽部分、排汽部分、端汽封等主要零部件组成。
1.3 轴承及轴承箱：支持轴承用来承受转子的重量并保持转子的径
向位置，推力轴承用来固定转子的轴向位置，轴承箱用来安装轴承和轴承座。
1.4 盘车装置：在进汽冲转前及停汽停机后使汽轮机继续保持低速
旋转的装置，由电动机、减速器、离合器、操纵机构构成。 2 汽轮机辅机系统
主要由油系统、汽封系统、疏水系统、凝汽系统、抽气系统组成。
2.1 油系统：主要用于向汽轮机各轴承和盘车装置提供润滑油，向转子联轴器提供冷却油，向调节保安部套提供压力油和安全油，向发电机密封系统提供密封油，向主轴顶轴装置提供顶轴油；主要由润滑油系统，顶轴油系统，油处理系统组成。
2.2 汽封系统：防止高中压缸内蒸汽向外泄漏进入汽机房和窜入轴承箱，防止空气漏入低压缸内影响机组真空度，回收高压及中压主汽阀及调节阀的阀杆漏汽；一般由汽源、调节阀站及其控制装置、减温装置、抽气装置、安全阀组成。
2.3疏水系统：确保在机组启动、停机、升负荷、降负荷运行，蒸汽参数大幅度波动或在异常情况下将汽轮机本体及其本体阀门以及与汽缸连接的各管道内的凝结水排泄出去，从而防止汽轮机进水造成汽缸变形、转子弯曲、动静碰磨，甚至引起叶片断裂。典型的疏水系统由疏水分管、母管、自动疏水阀、疏水孔板、疏水扩容器、排汽管以及各种消能装置和挡水板组成。
2.4凝汽系统：保证汽轮机排汽在凝汽器中不断凝结，并使凝汽器达到所要求的真空值；是凝结水和补给水去除氧器之前的先期除氧设备；接受机组启停和正常运行中的疏水；接受机组启停和甩负荷过程中的旁路排汽。
2.5抽气系统：在汽轮机启动时建立真空以及在运行中抽除从真空系统不严密处漏入的空气和未领结蒸汽。
3 汽轮机调节控制系统
主要由汽轮机调节系统、保护系统、安全监视装置。
3.1调节系统TCS ：按照一定的方式，通过控制调节汽阀开度的方法来控制机组的转速及负荷，以满足汽轮发电机组在各种不同工况下可靠运行的要求。由敏感元件、放大部件和执行机构三大部分组成。
3.2保安系统TPS ：通过测量、判断、中间转换放大和执行机构对汽轮发电机组进行开环控制，确保机组安全。当出现危及机组安全运行的状况时，如转速飞升、润滑油压过低、凝汽器真空过低等，保安系统能够迅速遮断机组进汽，从而保护机组主要设备的安全。
3.3安全监视装置TSI ：连续监测汽轮机运行时轴系的各种重要参数，如转速、偏心、轴振、盖振、轴位移、胀差、热膨胀等，保证机组安全、经济、可靠地运行。
二 汽轮机本体结构介绍
介绍的主要内容：1转子；2 叶片；3 汽缸；4 隔板和隔板套；5汽封和轴封系统；6 本体阀门和管；7 轴系及支撑系统；8 基础及滑销系统；9 盘车装置。
介绍的主要机型：300 MW系列和135MW 系列。我厂设计制造的常规汽轮机主要类型有：135MW 系列，200 MW系列，300 MW系列，600 MW 系列，1000 MW 系列。其中300 MW 系列机组是我厂自行研制的亚临界机组，将作为汽轮机本体结构介绍的主要机型；而135MW 系列机组是我厂在改造上汽125MW 机组的基础研发出来的超高压机组，与M701F 联合循环中的汽轮机最接近，将作为联合循环汽轮机介绍时的比较机型。
1 汽轮机转子
1.1作用：固定动叶和传递扭矩。
蒸汽在汽轮机动叶中实现能量转化，推动转子旋转，并带动发电机转子旋转，从而产生出电力。
1.2工作条件：高温、高压和高转速，承受巨大的离心力和热应力。
1.3设计要求：由于转子的工作条件十分恶劣，因此转子的设计和制造要求非常严格：在工作温度下具有足够的强度和刚度；能承受发电机出线端短路时所产生的最大扭矩瞬时作用于转子上；能在低于110％额定转速下的任何转速下运行；并能承受120％额定转速瞬时超速条件下产生的应力。
1.4组成：由主轴，叶轮，动叶片，联轴器组成。
主轴：最终由它输出机械能；
叶轮：采用过盈配合套装在主轴上，也可以在整锻轴上直接加工出来。每一通流级都有相应的一个叶轮；
叶片：是汽轮机作功的唯一零件；
联轴器：将汽轮机各转子联接起来。
1.5结构形式：整锻、套装、焊接
整锻：避免与主轴在高温下松动，结构紧凑，刚性好，启动适应性好；但是制造成本高，锻造及加工要求高，生产及采购周期长。主要适用于大型机组。
我厂目前常规汽轮机组高中压和低压转子均采用整锻转子。
套装：可以分散加工，工艺简单，制造周期短，锻件质量易保证，出现材质问题和加工错误时不会影响整个转子；但是轮孔应力大，刚性差，启动适应性差，高温时主轴和叶轮配合面易松动。主要用于工作温度在400℃以下的中小机组，如我厂的50MW 、35MW 机组采用整锻套装组合转子。
焊接：常用在低压转子和压气机转子上，国内采用较少。对材料的焊接性和工艺性要求较高，焊接工艺复杂，制造周期长。
但是由于受到整锻转子采购周期太长的制约，现在包括我厂再内的一些大厂已经开始研究焊接转子。
1.6叶轮：一般由轮缘、轮毂和轮面三部分组成。
轮缘：叶片联结的部分，形状和尺寸取决于叶根的形状； 轮面：等截面和锥形两种。
1.7联轴器：通常有三种型式，刚性，半挠性，挠性。
刚性：广泛用于大型机组中，如我厂300MW 和600MW 机组； 半挠性：在特殊情况下使用，如背压较高的情况下，为了防止背压偏高引起低压部分标高变化影响高中压部分轴系标高。如我厂135MW 机组；
挠性：只在特殊用途的汽轮机和其它特殊设备中使用，如我厂主油泵和主轴间联轴器。
1.8临界转速及振动：
临界转速：汽轮机启动升速过程中，在某个特定转速下，转子的振动幅值会急剧加大，这个特定的转速就是临界转速。主要取决
于转子本身结构、材料和支撑刚度。
对于多转子组成的轴系，单个转子的临界转速组成轴系的临界转速。
由于连接为轴系后，刚度有所变化，所以轴系的临界转速与单个转子的临界转速有所差异。在初次试运时，应确定实际的临界转速，以此作为机组的临界转速。
振动：转子的质量中心和几何中心之间总存在一定的偏差，这个差距称为偏心距，由此偏心距引起的离心力和转速平方成正比，它导致转子在原有静挠度的基础上产生新的附加弯曲，即产生动挠度。
转子转动时，不平衡力引起的动挠度，必然会使转子和轴承作周期性变化的振动。、
引起机组振动的原因很复杂，可能是转子不平衡造成，也可能是油膜振荡、轴承工作不良、支撑部分连接动刚度不足、中心不正、滑销系统卡涩、动静部件碰磨大轴弯曲等因数造成。
要消除振动，首先要保证转子的不平衡量在要求的范围内。
1.9动平衡：由于转子的不平衡量产生的激振力是引发转子振动的激振力，所以在制造厂必须对转子进行动平衡。我厂大型机组出厂前首先作450转/分低速动平衡，然后作3000转/分高速动平衡。
1.10 常见故障和对策：
常见故障：大轴弯曲、轮缘裂纹、推力盘和联轴器等部件瓢偏或同心度不合格、动平衡质量不良。
大轴弯曲事故的防止：弯曲分为热弹性弯曲和永久弯曲。 热弹性弯曲是由于转子内部温度不均匀造成，可通过长时间盘车恢复到正常状态。
永久弯曲是由于转子局部过热引起了金属的屈服，长时间盘车消除不了这钟弯曲，必须通过直轴。
引起永久弯曲最常见的原因是动静部件间局部碰磨和汽水系统泄露导致汽缸进水。
1.11 135MW机组高中压转子和低压转子：
高中压转子采用整锻结构，材料30Cr1Mo1V ，转子总长5940（不含主油泵轴及危急遮断器），总重量～14.9t （包括叶片）。
高压部分包括调节级在内共9级叶轮，高压各级为等厚截面叶轮，倒Ｔ型叶根槽。中压各级也为等厚截面叶轮，1～7级为倒Ｔ型叶根槽，第8～10级为双倒T 型叶根槽。高压2～9级叶轮在Ф700节圆上均设有7个Ф50平衡孔，中压1～10级叶轮在Ф800节圆上均设有7个Ф50的平衡孔，以减少叶轮两侧压力引起的转子轴向推力。叶轮间的隔板汽封和轴端汽封，都采用尖齿式结构。转子两端和转子中间段（即高压第9级、中压第10级和调节级叶轮处）外侧端面上有装平衡块的燕尾槽，供做动平衡用。
转子前轴颈为Ф300，主油泵轴通过联接螺栓装在轴颈端面上，在主油泵轴的前端装有危急遮断器，联接形式见图3-3-1。
转子后端轴颈为Ф400，推力盘厚度50mm ，与低压转子用刚性联轴器联接。联轴器用16个特制螺栓与低压转子连接，螺栓的装配和
预紧力（伸长量）要求见转子总图的有关规定。高压第9级和中压第10级叶轮处有平衡螺塞孔，供电厂不开缸作轴系动平衡用。
正常运行时，高压和中压进汽部分是工作温度最高的区域，当启动升速率或负荷变动率较大时，蒸汽温度变化较快，将导致转子热应力过大，损耗转子使用寿命。因此启动升速和变负荷时，要按照《启动运行说明书》所推荐的升速率和变负荷率进行操作。尤其要注意热态启动时主蒸汽和再热蒸汽的温度要与调节级叶轮和中压进汽部分的温度相匹配，以免汽缸转子温度骤变。具体要求见《启动运行说明书》。
转子材料的脆性转变温度为121℃，因此，冷态启动时要充分暖机，在升速到额定转速之前，转子中心部位必须加热到121℃以上。
低压转子采用整锻转子，材料为30Cr2Ni4MoV ，总长度4820mm ，总重量(包括叶片重量) ～24t 。
低压正反向共12级叶轮，1～3级为双倒T 型叶根，4、5级为菌型叶根。末级为五叉型叶根。转子后轴颈为Φ400，与高中压转子采用刚性联轴器联接，三支点支撑。与发电机转子采用半挠性联轴器联接。联轴器上各均布有16个特制螺栓分别与高中压转子和发电机转子联接，螺栓的安装及预紧力（伸长值）要求见低压转子总图中的有关规定。
1～3级叶轮中部均设有均布的7个Ф50的平衡孔，正反向末级叶轮外侧和正反向第1级叶轮之间均有平衡槽，供制造厂动平衡时用。正反向末级叶轮外侧有平衡螺塞孔，供电厂不开缸作轴系动平衡用。
2 叶片
2.1 作用和工作条件：动叶片是汽轮机关键部件之一，是汽轮机中将动能转化为机械能的唯一零件。工作时承受冲击力、反击力、离心应力和高速旋转汽流产生的动应力、过热蒸汽强烈的磨蚀、湿蒸汽冲蚀、受到各种激振力作用而导致震动。
2.2 设计要求：必须设计为能量转换高效率；必须确保在超速试验，48.5-51.0赫兹工作条件及其它负荷下叶片不会由于振动而受到损坏；末级叶片必须进行防水蚀保护；叶片在7倍转速下不会产生共振。
2.3 结构：一般可分为叶顶，工作部分，叶根三部分。工作部分的横截面形状称为叶型，其周线称为型线。
叶型：汽流在叶片中的损失与叶片型线设计有很大关系。我国早期采用原苏联引进的叶型，近期应用国内开发的红旗和日立叶型，同时我厂开发出了性能较好的三维弯曲叶型。根据叶型高度方向截面形状, 可将叶片分为等截面、变截面、弯扭叶片。
叶顶：固定围带用。有凸铆钉头、沉头铆钉、自带冠结构、自由叶片。
叶根：根据叶片长短即离心力的大小来选择叶根的结构形式，有T 型叶根、双T 型叶根、菌型叶根、叉型叶根，纵树型叶根。
2.4 叶片振动和调频：
叶片振动是叶片损坏的主要原因，而叶片事故占汽轮机事故的25％~40％。
当有周期性的外部激振力作用于叶片时，就会发生强迫振动。
当周期性激振力等于叶片固有频率时，或者后者为前者倍数时，就会发生共振。共振是叶片损坏的主要原因。为了保证叶片安全，就必须使叶片固有频率避开激振力频率。
共振倍率K=f/n，共振倍率越小，作用力越大，则叶片中振动应力越大。当倍率＞6时，叶片不需要调频；当倍率≤6时，如果叶片不能避开规定的共振安全率范围(K=2，3，4，5，6时, 安全避开率分别为15％，8％，6％，5％，4％) ；，就必须对叶片调频以改变叶片的固有频率。
2.5 135MW机组动叶片：
动叶片设计中采用了一系列新技术和新的设计思想，使气动、振动和强度方面的水平有较大的提高。
动叶片全部采用围带汽封，其中调节级采用沉头铆接围带，高压第2～9级、中压第1～5级采用自带冠+阻尼片联接结构，中压6
～
10级、低压1～5级采用自带冠圆销阻尼，低压末级660叶片采用减振性能良好的拱型围带加穿一道整圈松拉筋结构型式被证明是一只安全、可靠、高效的末级动叶片。中、低压动叶围带为斜围带，构成光滑子午面流道。由于高、中、低压动叶采用自带冠后，叶顶汽封齿可采用多齿汽封，大大减少了漏汽量。
调节级采用高效平衡动叶叶型，高压2～9级、中压1～10级采用平衡扭曲动叶叶型，低压1～5级采用高效扭曲动叶叶型，低压末级660动叶采用高效的851叶型作为母型，应用三元流动设计方法和可控涡流型优化等先进设计技术设计的安全可靠的末级叶片。
为防止水蚀，低压末级动叶片顶部采用等离子淬火技术，增加叶片抗水蚀能力。
3 汽缸
3.1 作用和工作条件：汽缸是汽轮机的主要静子部件，它把通流部分和大气隔离开，使得蒸汽热能转化为机械能的过程得以实现。为此汽缸要承受众多的负荷：
承受其它静子部件的静负荷和转动部件运转时的交变动负荷； 承受蒸汽高速流动时产生的轴向力和反作用力；
机组热胀冷缩时由于克服摩擦阻力而产生的巨大作用力； 承受由于温差或结构原因产生的热应力；
承受外部管道对其的作用力。
3.2 汽缸的一般构成：
汽缸体、法兰、螺栓、滑销系统及加热装置构成。
3.3 高中压合缸和高中压分缸：
合缸的优缺点：可以平衡轴向推力，降低轴承工作温度，结构紧凑，机组总长度缩短；但是尺寸较大，会受到铸造能力和加工设备限制，相对膨胀复杂，同时给转子临界转速设计带来一定困难。
3.4 双层缸结构和夹层加热：
3.5 高压内外缸结构:
高中压外缸内装有高压内缸、喷嘴室、隔板套、隔板、汽封等高中压部分静子部件，与转子一起构成了汽轮机的高中压通流部分。外缸材料为高温性能较好的ZG15Cr2Mo1铸件。外缸重量～33t(不包括螺栓等附件) ，允许工作温度不大于566℃。
外缸由下缸中分面伸出的前后左右4个元宝形猫爪搭在前轴承箱
和中低压轴承箱的水平中分面上，称为下猫爪中分面支承结构，这种结构有下列优点：
a) 动静间隙不受静子温度变化的影响；
b) 汽缸中分面联接螺栓受力状态和汽缸密封性好。
高压内缸装有喷嘴组、高压2～7级隔板，1#隔板套内缸材料为ZG15Cr2Mo1，允许工作温度不大于566℃。
3.7 低压汽缸结构:
由于进汽参数低, 容积流量大, 于是低压缸容积都很大, 大多采用焊接结构。而且大多数低压轴承箱都设计在低压外缸上，所以低压缸的刚性和变形是设计时首先要考虑的问题。
3.8 汽缸常见缺陷:
法兰结合面漏汽、汽缸变形、汽缸裂纹。
法兰结合面漏汽：汽缸变形产生张口，中分面密封涂料质量不佳，螺栓紧力不够，基础下沉；
汽缸变形：形状复杂，截面厚薄不均，内外壁温差、上下半温差、局部区域温差过大、热应力过大；
汽缸裂纹：除本身材质缺陷外，热应力是产生裂纹的主要原因。
4 隔板和隔板套
4.1作用和工作条件：
喷嘴组和隔板是完成蒸汽热能向动能转换的部套，具有工作温度高，前后压差大，与转子间隙小的特点。
4.2设计要求：
在设计时应充分考虑结构强度、温度效应、工作条件以及良好的工艺性，使其具有良好的安全可靠性。
4.3隔板结构：
焊接隔板和铸铁隔板两种，铸铁隔板主要用于250℃以下范围。
焊接隔板主要由隔板外环、径向汽封体、内外围带、导叶片和板体组成。
4.4喷嘴组：
喷嘴组分为4组，分别装于4个独立的喷嘴室，喷嘴组两端用密封键密封，其中一端用定位销固定在喷嘴组上，另一端可以自由膨胀。在喷嘴组各弧段间留有膨胀间隙。
4.5 135MW机组隔板：
本机高压部分共9级，第2～7级隔板装在高压内缸里，第8～9级隔板装在1＃隔板套内，中压部分共10级，中压第1～3级隔板装在2＃隔板套内，第4～6级隔板装在3＃隔板套内，第7、8级隔板装在4＃隔板套内，第9、10级隔板装在5＃隔板套内。
高、中、低压隔板都采用焊接结构。高压隔板全部采用厚围带焊接方式，中压1～10级隔板采用自带冠导叶焊接方式。高压2～9级采用分流叶栅，中压各
低压部分正反向共12副隔板。第1～4级采用自带冠静叶焊接结构，末级、次末级采用直焊式结构。第1～4级为弯曲叶片，第5、6级为弯扭叶片。静叶出
汽边修薄到0.38mm 。径向汽封片材料为铁素体镶片式汽封，隔板汽封、端部汽封采用尖齿铜汽封，汽封圈背部装有圆柱螺旋弹簧。
所有低压隔板板体材料为ZG230-450，导叶材料1Cr13。
4.6 隔板支撑方式：悬挂销结构
4.7 隔板套：
通常根据回热抽汽点的位置来设置隔板套，可以简化汽缸的设计和加工。
5本体阀门和管道
高压主汽阀，高压调节阀，中压联合汽阀，高排与抽汽逆止阀。
5.1高压主汽阀：是主蒸汽进入汽轮机的总阀门，是保证汽轮机启停和运行的关键部件，通常是一个两位阀，其主要功能是在危急情况下能够迅速关闭。
5.2 高压调节阀：用来调节汽轮机的进汽量，以控制汽轮机的转速和功率，也可以用来调整并列运行机组的负荷分配。
5.3中压联合汽阀：对于中间再热机组，再热蒸汽进入中压缸前，应经过再热主汽阀和调节阀，起到控制和保护作用。
再热调节阀一般只在30％负荷范围内进行调节，大于30％负荷调节阀全开。
再热主汽阀和调节阀通常合并在一个阀壳里，共用一个阀壳和阀座，称为“中联门”。
5.4阀门设计要求：P108
动作灵活，不产生卡涉，阀杆泄露小，密封性好；
关闭时间要小：中小机组小于0.5S ，大机小于0.2S ；
气动性能良好，阀门压力损失小：高压主汽调节阀3~4％，中压主汽调节阀1.5~2.5％；
高温高压下工作，要具有高的工作可靠性和较高的疲劳寿命； 布置合理，维修方便；
加工工艺性好；
操纵机构和油动机应隔热防火。
5.5阀门常见故障：P114
阀座上抬和下沉，阀杆断裂，阀杆卡涉，阀门泄露，压损大，关
闭速度不够快等。
5.6本体管道：
仅限于从主汽阀到调节阀及调节阀到汽缸这一段。
设计要求：维持最小的压力损失，应力在可以接受的范围内，对设备的推力和力矩在可接受的范围内。
设计时考虑：通流面积，材料，壁厚，挠性。
管系在工作时由于热膨胀受到约束，产生很大的热应力，同时对连接部套产生推力和力矩。推力和力矩过大，将把汽缸抬起或移位，从而改变了已经调整好的通流间隙。
6轴系和支承系统
6.1 轴系
轴系由汽轮机高中压转子、低压转子、发电机转子以及与此相联接的主油泵、励磁机等组成。
机组运行时，转子在轴承、轴承箱、基架和基础所组成的支承系统上旋转，轴系工作的稳定性和可靠性不仅取决于轴系各转子和轴承设计、制造的固有特性，而且还受安装质量、基础特性、运行条件、负荷变化等一系列因素的影响。
转子两端支承在轴承上，在重力作用下中部自然向下弯曲，形成一定挠度。轴系安装时，使联轴器中心对齐，端面平行，整个轴系形成一条圆滑过渡的曲线，以免联轴器和轴颈产生额外的挠曲变形，在运行中引起交变应力和振动。
本机组安装时低压后轴承标高及扬度均为零，高中压转子前端和发电机转子后端向上翘起，各轴颈的标高和转角以及联轴器张口等还要考虑冷热态的差别和凝汽器与低压外缸连接方式的影响。
6.2 轴承的型式与结构
本机组共5个支持轴承，其中汽轮机3个，发电机2个，为了轴系定位和承受转子轴向力，还有1个独立结构的推力轴承，位于高中压转子后端。
为尽量减小高中压转子两端轴承的跨距，本机组的推力轴承采用了独立结构，带有球面轴瓦套，并依靠球面的自位能力保证推力瓦块载荷均匀。工作推力瓦和定位推力瓦各11 块。分别位于转子推力盘的前后两侧，承受轴向推力，成为轴系的相对死点。
机组正常运行时，轴向推力向后，额定工况时为45.8 kN ，最大工况时达79.4 kN，由位于转子推力盘后端（电机侧）的工作推力瓦承受。特殊情况下可能出现瞬时反推力，由位于转子推力盘前端（机头侧）的定位推力瓦承受。
本机组的1#～4#支持轴承均为带球面轴瓦套的椭圆轴承。
6.3 轴承箱和基架
本机组1#轴承和主油泵以及液压调节保安部套装在前轴承箱内，2#轴
承和推力轴承装在中轴承箱内，3#和4#轴承装在后轴承箱内。后轴承箱内容纳联轴器和转子齿环，箱盖上安装盘车装置。后轴承箱内还装有低电间联轴器罩壳及其喷油冷却装置，将低电间联轴器和转子齿环罩起来，外部喷油冷却，可以有效地防止齿环鼓风发热引起轴承箱温度升高。
所有的轴承箱均采用铸焊结构。前箱滑块采用自润滑滑块以减小滑动时的磨擦力。前轴承箱座落在前轴承箱基架上，中轴承箱座落在中轴承箱基架上，后轴承箱座落在后轴承箱基架上，低压缸四周的台板支承在10个基架上。
所有基架均为铸铁结构。基架由垫铁和地脚螺栓支承和固定在基础上，调好位置和高度后待二次灌浆时固定。基架承担着整个机组的重量，其支承刚性对轴系振动影响很大，一旦形成安装缺陷难于补救，因此要求安装时务必保证质量。
7盘车装置
盘车装置是带动机组轴系缓慢转动的机械装置，作用如下： 1 机组冲转前盘车，使转子连续转动，避免因阀门漏汽和汽封送汽等因素造成的温差使转子弯曲。同时检查转子是否已出现弯曲和动静部分是否有磨擦现象。
2 机组的停机后盘车，使转子连续转动，避免因汽缸自然冷却造成的上下缸温差使转子弯曲。
3 机组必须在盘车状态下才能冲转，否则转子在静止状态下因静磨擦力太大而无法启动或在静止状态下被冲转将导致轴承损伤。
4 较长时间的连续盘车，可以消除转子因机组长期停运和存放或其它原因引起的非永久性弯曲。
5 可以驱动转子作现场简易加工。
本机组的盘车装置安装在汽轮机和发电机间的后轴承箱盖上，盘车转速4.5r/min，驱动电机功率22kW 。采用传统的蜗轮蜗杆减速机构和摆动齿轮离合机构，具有电液操纵系统，可以远距离操作，也可以就地操作。可连续盘车，也可间歇盘车。在汽轮机停机过程中的盘车，可以选用自动方式，也可以选用手动方式。当汽轮机转子冲转超过盘车转速时，在超越离合器的作用下，盘车装置自动脱离啮合状态，摆动齿轮回到甩开位置并自锁。由于采用先投入再启动盘车电机的启动方式，投入时冲击较小。另外，该盘车装置驱动力裕量较大，可以满足各种情况下的要求。
盘车装置的结构见图3-12-1和图3-12-2。技术参数和使用要求见
《盘车装置使用说明书》。
机组启、停盘车时应注意下列事项：
a) 投入盘车前应先投入顶轴油泵，以减小静磨擦力，利于启动，保护轴承。
b) 停机后应立即投入盘车，连续盘车到高压内缸下半调节级处内壁金属温度降低到200℃时，可改用间歇盘车，降到150℃时才能停止盘车。
c) 停机时，必须等转子转速降到零后，才能投入盘车，否则会损坏盘车装置和转子齿环。
第二部分 联合循环汽轮机本体结构介绍
一 联合循环汽轮机系统本体结构
联合循环具有效率高(单独GT 为32％，再热汽轮机36％，联合循环48％) ，比投资费用低，运行和管理费用低，运行可用率高(烧煤的蒸汽轮机80～85％，燃气联合循环85～90％) 。
1 系统结构图T0-A4345,
本机组为双缸双排汽冷凝式型式，高中压部分采用合缸结构。因进汽参数较高，为减小汽缸应力，增加机组启停及变负荷的灵活性，高压部分设计为双层缸。低压缸为对称分流式，也采用双层缸结构。为简化汽缸结构和减小热应力，高压和中压阀门与汽缸之间都是通过管道联接, 低压阀门通过连通管进入低压缸。高压阀和中压阀置于高中压缸两侧。联合循环机组总长～49.2m ，汽轮机总长～15.3m ，外形图见T1-A3940, T1-A3941。
高压通流部分设计为反向流动，高压和中压进汽口都布置在高中压缸中部，是整个机组工作温度最高的部位。来自余热锅炉过热器的新蒸汽通过主蒸汽管进入高压主汽调节阀，再经1根高压主汽管和装在高中压外缸中部的1个高压进汽管从下方向进入高压内缸中的蒸汽室，然后进入高压通流部分。蒸汽经8个压力级作功后，由高中压缸前端下部的1个高压排汽口排出，经1根冷段再热汽管去锅炉再热器。
高排蒸汽与中压蒸汽混合后进入锅炉过热器形成再热蒸汽，通过1根热段再热汽管进入中压主汽调节阀，再经1根中压主汽管从高中
压外缸中部下方向进入中压通流部分。中压部分共有8个压力级。中压排汽口进入连通管通向低压缸。
低压部分为对称分流双层缸结构。低压主蒸汽与中压排汽混合后经连通管由低压缸中部进入通流部分，分别向前后两个方向流动，经2×7个压力级作功后向下排入凝汽器。
2 主蒸汽系统图S1-62816
3 系统特性
A .机组型号：TC2F-30inch ；
(TC-Tandem Cylinder表示机组布置形式为多个汽缸串连成单轴)
B 机组型式：高压中间再热，单轴，双缸双排汽凝汽式汽轮机；
C 功率129,400KW ，转速3000rpm ，旋向为逆时针方向；
D 通流级数：HP8+IP8+LP2×7
（我厂D135D 机组为HP9(1+8)+IP10+LP2×6）
E 末级叶片长度：30inch 即762 mm (D135D机组为660mm)
末级动叶片环形排汽面积2×5.3 (D135D机组为2×4.14)
4 系统主要结构特点
A 无调节级，无抽汽回热系统。
(D135D 机组：2高加+1除氧+4低加)
(根据通流面积或部分进汽度是否可变可分为调节级与压力级。调节级的静叶分成几组，中间用隔块隔开，一组静叶与一个调节阀相通，随着调节阀先后依次开启时，静叶相应地由少到多地投入，从而使通流面积发生改变。调节级可以看成是调节阀的延伸。)
B 蒸汽循环系统为三压有再热系统。
C 蒸汽进汽流量逐渐加大，凝汽器排汽流量大
D 高中压转子和低压转子均采用无中心孔转子。
(T0-B7928,T0-B5545)；
E 高中压外缸采用非中分面下猫爪支撑(T1-C7829)；高中压隔板为冲动式静叶围带式隔板且上下半不把合。
中分面支撑：可以很好地保证热膨胀时转子与汽缸中心一致，但是汽缸加工和铸造相当困难；
非中分面支撑：汽缸加工和铸造相对简单，但热膨胀时转子与汽缸中心不一致，故进行通流设计时应考虑。
F 低压外缸采用非落地式轴承和钢台板结构(T2-F5666)；低压1～4级隔板为反动式静叶围带式隔板，5～7为特殊静叶直焊式隔板。
G 高中压采用可倾瓦轴承，低压采用椭圆瓦轴承，推力轴承置 于2＃，3＃轴承之间。
5 系统通流特点
A 主要通流参数
进汽参数：
HP 进汽参数9.93Mpa.a/538℃/276,500kg/h;
(我厂D135D 机组HP 进汽参数为13.24Mpa.a/535℃/398,900kg/h) IP 进汽参数3.35Mpa.a/566℃/306,700kg/h;
(D135D机组IP 进汽参数为2.238Mpa.a/535℃)
LP 进汽参数0.428Mpa.a/248.7℃/49,600kg/h;
排汽参数：
HP 排汽参数3.70Mpa.a/398℃/264,996kg/h;
IP 排汽参数0.442Mpa.a/292℃；
LP 排汽参数7.20Kpa.a/排汽相对湿度7.9％/367,800kg/h;
(排汽温度39.9℃) （D135D 机组排汽压力5.4Kpa.a ）
B 流道形状：高中压和低压均设计为叶片根径和叶片中径逐渐增加的锥筒型。
C 通流间隙：
轴向间隙：
设计为A 值(该级隔板与动叶间隙) 高压大(13mm)中压小(7mm), C 值(该级隔板与前级动叶间隙) 高压小(5mm)中压大(20mm)； 低压F 值(该级隔板与前级动叶间隙) 电机侧大(45mm)燃机侧小(7mm)，B 值(该级隔板与动叶间隙) 电机侧小(7mm)燃机侧大(45mm)。 径向间隙：
设计为高中压下侧约大(1.06～1.31 mm) ，左右次之(1.00～1.25 mm) ，上侧约小(0.94～1.19 mm)；
低压设计为上侧大(1.55～1.8 mm)，左右次之(1.30～1.55 mm)，下侧小(1.05～1.3 mm)。
D 热耗低：联合循环6355KJ/KW.h,即1518 Kcal/KW.h
(D135D为8198KJ/KW.h,即1958.1 Kcal/KW.h；D600B 为1850 Kcal/KW.h)
二 联合循环中使用的蒸汽轮机
1 系统设计要求
A 一般不抽汽去加热给水，于是排向凝汽器的流量比常规汽轮机多。
常规汽轮机排汽流量只有主蒸汽流量的30％左右，联合循环中排汽流量比主蒸汽流量大30％左右。于是要求精心设计低压缸和凝汽器，增大通流能力和换热面积。
为了充分利用排气余热，应尽可能降低HRSG 的排气温度，目前排气最低温度只有80～90℃，与凝结水温度相差无几，故不需要设置蒸汽加热器。
B 蒸汽轮机必须适应快速启动的要求，特别是单轴机组。
C 运行方式上一般不采用压力恒定不变的调节方式，而改用滑压运行的调节方式。
滑压运行可使汽轮机多发出一些附加功率。压力较低时，HRSG 可以多产生一些主蒸汽。
部分负荷时，能够使汽轮机的排气温度基本保持不变，使蒸汽的湿度不至于过大。部分负荷时，随着燃机初温的下降，HRSG 中产生的主蒸汽温度有较大幅度降低。
不需要装调节级，有利于提高透平的级效率。
2 结构设计要求
结构设计应满足高效，快速启动，蒸汽体积流量大，滑压运行几方面特点要求。
A 高效：合理选择蒸汽循环系统(单压无再热，双压无再热，双压有再热，三压无再热，三压有再热), 合理选择HRSG(是否补燃，循环方式，设计参数) ，合理选择蒸汽参数。
蒸汽循环系统方案对于联合循环效率，结构低复杂程度，投资成本都有明显影响。单压系统，排汽温度160～200℃；三压系统，排汽温度110～120℃。如果燃料中硫含量极低，则可以进一步降低到80～90℃。研究表明：当由单压无再热系统改为三压有再热系统时，热效率可增大3个百分点，功率可增大6个百分点；当由单压无再热系统改为双压无再热系统时，热效率可增大1.7个百分点；当由双压无再热系统改为三压无再热系统时，热效率只能增大0.6个百分点；当由无再热改为有再热系统时，热效率只能增大0.6~0.7个百分点。
在联合循环中主蒸汽压力一般不是很高，这是由于选择主蒸汽压力时需要考虑以下四方面的影响：对联合循环性能的影响；对蒸汽透平效率的影响；对蒸汽透平作功量的影响；对蒸汽排汽湿度的影响。
研究表明：随着主蒸汽压力的提高，可以提高循环效率；但是，当压力到8.4Mpa 后，效率增加逐渐平缓；当压力到10.4Mpa 后，效率会下降。随着主蒸汽压力的提高，一方面蒸汽的焓降会增大；另一方面，蒸汽的泄漏损失和湿度都会增加，从而导致循环效率下降。研究还表明：随着主蒸汽压力的降低，蒸汽透平的作功功率会增大，排汽湿度也会减小。故主蒸汽压力控制在10.4Mpa 以下是合适的。
B 快速启停：尽可能加强汽缸的对称性；设法加大动静部件间隙；各级均采用全周进汽；高中压汽缸采用双壳体结构；GE 公司建
议通流部分用锥形通道；西门子公司建议采用无中心孔整锻转子。 C 蒸汽体积流量大：由于没有抽汽，反而要在低压部位注入大量 二次蒸汽，而常规机组有八级抽汽。 三 汽轮机本体结构介绍
1 高中压转子(T0-B7928,T0-B5532)结构
高中压转子采用整锻结构，材料为 30Cr1Mo1V(10325AB),重量为 19.8 吨，长度为 8480 毫米，轴承间距为 5200 毫米，最大直径 1430 毫米。 高压部分共 8 级叶轮， 高压各级为等厚截面叶轮， 倒Ｔ型叶根槽。 中压共 8 级叶轮，第 1 级为变截面叶轮，其余各级为等厚截面叶轮， 纵树型叶根槽。叶轮间的隔板汽封和轴端汽封，都采用尖齿式结构。 转子两端和转子中间段（即高压第 8 级、中压第 8 级和进汽中心叶轮 处）外侧端面上有装平衡螺塞的平衡螺孔，供电厂不开缸作轴系动平 衡用。厂内动平衡用去重法。 转子前轴颈为Ф 430，转子后端轴颈为Ф 430，与燃机转子和低压 转子用刚性联轴器联接，联轴器用 16 个特制螺栓连接，螺栓的装配 和预紧力（伸长量）要求联轴器有关规定。 正常运行时，高压和中压进汽部分是工作温度最高的区域，当启 动升速率或负荷变动率较大时，蒸汽温度变化较快，将导致转子热应 力过大，损耗转子使用寿命。因此启动升速和变负荷时，要按照《启 动运行说明书》所推荐的升速率和变负荷率进行操作。尤其要注意热 态启动时主蒸汽和再热蒸汽的温度要与高压进汽和中压进汽部分的
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温度相匹配， 以免汽缸转子温度骤变。 具体要求见 《启动运行说明书》 。 转子材料的脆性转变温度为 121℃，因此，冷态启动时要充分暖 机，在升速到额定转速之前，转子中心部位必须加热到 121℃以上。 1.1 转子的主要设计要求 由于转子的工作条件十分恶劣， 因此转子的设计和制造要求非常 严格。技术协议中三菱要求转子采用整锻无中心孔(整锻转子可以防
止高温时叶轮和主轴之间松动， 且结构紧凑， 刚性好， 启动适应性好； 无中心孔转子可减小中心位置的最大应力)；能承受发电机出线端短
路时所产生的最大扭矩瞬时作用于转子上；能在低于 110％额定转速 下的任何转速下运行；并能承受 120％额定转速瞬时超速条件下产生 的应力。 1.2 转子的临界转速 转子的临界转速应避开 94％～115％额定转速范围(汽轮机启动
时在转速由盘车转速提升到工作转速的过程中，在某个特定的转速 下，转子的振动幅值会急剧加大，这个特定的转速就是该转子的临界 转速。根据振动型式不同，临界转速可分为一阶，二阶等。对于由多 转子连接而成的汽轮机，则由各转子的临界转速组成轴系的临界转 速。)，机组的转子临界转速如下：
序号 转速 阶次
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1 750 GEN
2 1050 GT
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3 1650 HIP
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4 1850 LP
5 2100 GEN
6 2500 GT
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7 3550 HIP
8 3900 LP
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一阶
一阶
一阶
一阶
二阶
二阶
二阶
二阶
1.3 转子跳动检查 为检查转子各外圆面是否在同一中心线上以及转子重要端面是否垂 直于转子中心线，也为转子动平衡打下良好的基础，转子加工完毕后 必须检查跳动。一般是在总装时轴承安装好后调入转子，浇上干净的 透平油，盘动转子测量。 1.4 转子平衡 (引起机组振动的原因很复杂，如转子不平衡，轴承工作不良，支承
部分联接刚度不足，滑销系统卡涩热胀不畅，动静部分碰摩造成大轴 弯曲等 )由于转子的不平衡量产生的激振力是引发转子振动的激振
力，要消除振动，首先必需保证转子的不平衡量在要求的范围内。转 子在加工过程中要进行很好的静平衡， 装上叶片后要进行低速动平衡 (450 转/分钟)和高速动平衡(3000 转/分钟)。
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2.3 高压内缸结构及装配(T2-C5325,T2-C0004) 高压内缸装有高压 1～8 级隔板，内缸材料为 ZG15Cr2Mo1，允 许工作温度不大于 566℃。结构非常紧凑；支撑结构为悬挂销；定位 采用径向销结构。 内缸轴向定位死点位于高压进汽口之前，内缸此处有一定位环， 其外缘与外缸上相应位置的凸缘配合，确定内外缸轴向位置，构成内 缸相对于外缸的轴向膨胀死点。 内缸外壁高压第 4 级处设置有隔热环 将内外缸夹层空间分成 2 个区域，如此可以降低内缸内外壁温差，提 高外缸温度。内缸通过左右悬挂销搭在外缸上，配准悬挂销下面垫片 可以调整内缸中心高度， 上面垫片的配准是为了配准内外缸的热膨胀 间隙。内、外缸之间靠径向销保持内外缸中心一致和内外缸间的自由 膨胀。
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2.4 高中压外缸结构及装配(T1-C7817,T1-C7808~C7812,T2-C5332, T1-C7829,T1-C7821,T1-C7822) 高中压外缸内装有高压内缸、隔板套、隔板、汽封等高中压部分 静子部件，与转子一起构成了汽轮机的高中压通流部分。外缸材料为 高温性能较好的 ZG15Cr2Mo1 铸件。外缸重量～40t(不包括螺栓等附 件)，允许工作温度不大于 566℃。 1 个高压进汽口从外缸中部进入高压内缸。外缸高压部分有安装 固定高压内缸的凸台和凸缘，前端下部有 1 个高压排汽口。外缸中部 下方有 1 个中压进汽口，中压部分有安装 1#、2#、3#隔板套的凸缘。 下。高中压外缸结构见图 T1-C7817。 安装时螺栓需要热紧，要求必须使用汽轮机螺栓电加热器，不允 许用氧乙炔火焰加热。螺栓伸长满足设计要求，即可保证螺栓预紧力 的要求。热紧数值、热紧顺序及注意事项见《螺栓热紧说明书》 外缸由下缸中分面伸出的前后左右 4 个猫爪搭在前轴承箱和中低 压轴承箱的水平中分面下方，称为下猫爪非中分面支承结构。 高中压缸与前轴承箱之间的推拉靠汽缸下半前猫爪与轴承座间 的推拉梁来传递。 高中压外缸中部下有 1 只高压进汽管 ，通过弹性法兰固定在外 缸上。高压进汽管内套管通过活塞环与内缸相连接，可以降低内套管 内外温差，减小对弹性法兰的热辐射。
2.4.1 非中分面下猫爪支承 T1-C7829
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2.4.2 推拉梁 T2-C5332，T2-C5323 2.4.3 中压进汽遮热罩 T1-C7821 2.4.4 高压进汽管装配 T1-C7822 3 高中压隔板结构及装配要领(T0-B7900,T2-B1425) 本机高压部分共 8 级，中压部分共 8 级，中压第 1～3 级隔板装 在 1＃隔板套内，第 4～5 级隔板装在 2＃隔板套内，第 6～8 级隔板 装在 3＃隔板套内。 高、中隔板都采用焊接结构。高中压采用自带冠导叶焊接方式。 高中压动叶采用自带冠结构，叶冠顶部设置了径向汽封。隔板汽 封、 径向汽封采用铁素体汽封， 硬度低， 即使与转子碰磨也不会淬硬， 而伤及转子。 3.1 隔板结构特点(T0-B7900) 静叶片为自带冠结构； 上下半不把和； 定位销装在内缸上(T3-B0296)； 进汽边堆焊凸台来控制轴向间隙；下半有疏水孔；径向汽封片采用锁 圈固定且齿尖不对称，加工困难，但装配和拆卸方便(31-37142, 31-01867)。 3.2 悬挂销装配 T2-B1425 4 高中压隔板套装配(T0-B7934, T0-B7935，T0-B7936)
用隔板套代替中压内缸，可以大大节约制造成本，也可以分段选择材料。
4.1 1＃隔板套 4.2 2＃隔板套 4.3 3＃隔板套
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5 高中压汽封体结构及装配要领(T0-B7937/38 ,T0-W3479/80) 轴封可以减少可能通过汽轮机转子和静止部件之间的间隙而进 入的蒸汽或空气。 所有轴封都是金属迷宫型、弹簧分段式汽封圈。汽封圈为高低齿 或平齿，小间隙配合凸台直接在汽轮机转子上加工而成。这一连串的 高低齿结构形成的小间隙，使泄露的蒸汽流量达到最小。两段汽封之 间的腔室里有泄漏的空气及泄漏的蒸汽。 若是因为某些变工况条件造成转子变形， 分段弹簧式汽封所具有 的“退让”功能可以降低汽封齿和转子摩擦时产生的热量对转子的损 坏。 5.1 1＃汽封体 5.2 2＃汽封体 5.3 高中压端汽封体 6 高中压模块整体发运介绍 6.1 发运工具 8E-0091,8E-0091A,8E-0091B,D100B-692000A 6.2 发运安装 8E-0091 拆下高中压端汽封体上半和工具轴承， 装上汽封圈和高中压端汽封体 上半，安装 3＃，4＃轴承，用转子定位工具进行转子复位。
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1 低压转子(T0-B5545,T0-B5551) 1.1 低压转子(T0-B5551)结构 低压转子采用整锻转子，材料为 30Cr2Ni4MoV，总长度 6840mm， 总重量(包括叶片重量)～41.9t。 低压正反向共 14 级叶轮，1～7 级为纵树叶根。转子后轴颈为Φ 454，转子前轴颈为Φ 430，与高中压转子和电机转子采用刚性联轴器 联接。联轴器上各均布有 16 个特制螺栓分别与高中压转子和发电机 转子联接，螺栓的安装及预紧力（伸长值）要求见低压转子总图中的 有关规定。 正反向末级叶轮外侧和正反向第 1 级叶轮之间均有平衡槽，供制 造厂动平衡时用。正反向末级叶轮外侧有平衡螺塞孔，供电厂不开缸 作轴系动平衡用。 2 低压缸隔板及汽封装配(T0-B5546) 低压部分正反向共 14 副隔板。 1～4 级采用自带冠静叶焊接结 第 构，5~7 级采用直焊式结构。汽封片材料为铁素体汽封。 3 低压汽缸结构及装配要领
3.1 低压缸(T1-4F240，T1-4F322) 由于进汽温度较高，低压缸采用焊接双层缸结构，轴承座为落地式结构。低 压缸结构见 T2-F5666。 内缸通过其下半水平中分面法兰支撑在外缸上， 内缸的支撑面上支持整个内 缸和所有隔板的重量。水平法兰中部及内缸下半底部对应进汽中心处有定位键， 作为内外缸的轴向相对死点，使内缸轴向定位而允许横向自由膨胀。内缸下半两 端底部有纵向键，沿纵向中心线轴向设置，使内缸相对外缸横向定位而允许轴向 自由膨胀。 编制 校对 审核 标审 录入员 3-10-1
低压外缸采用焊接结构，内缸上半重～18.25t，内缸下半重～17.2t，外缸 上半均～10.28t，外缸下半燃机侧～23.36t，外缸下半电机侧～24.77t。低压外 缸沿轴向分为两段，用垂直法兰螺栓联接，现场组装后再密封焊接。 低压外缸上半顶部进汽部位有膨胀节与内缸进汽口和连通管联接， 以补偿内 外缸胀差和保证密封。顶部共装有 2 个大气阀，作为真空系统的安全保护措施。 当凝汽器中冷却水突然中断，缸内压力升高到表压为 0.118～0.137MPa 时，大气 阀中 0.8mm 厚的铅板破裂，使蒸汽排空，以保护低压缸、末级叶片和凝汽器的安 全。 低压外缸下半四周的支承台板放在成矩形排列的基架上， 承受整个低压部分 的重量。 排汽口与凝汽器采用刚性连接，凝汽器由弹簧支承在基础上，正常运行时凝 汽器水重由低压外缸承受。凝汽器灌水试验时必须加辅助支撑，不允许将这个重 量加在低压外缸上。低压缸与凝汽器联接见 T2-F5668。 3.2 连通管 T1-S6239,T1-S6240 连通管是中压排汽通向低压缸的通道，内径Ф 1200，位于中排、低压缸和中 低压轴承箱上方，是整个机组的最高点。 为了吸收连通管和机组的轴向热膨胀，平衡补偿管的前端设有波纹管。为了 平衡连通管内蒸汽的轴向作用力，在平衡补偿管的后端设置了带波纹管的平衡 室。平衡补偿管外有拉杆连接两端，蒸汽的轴向作用力由拉杆承受，不作用在波 纹管上。 3.3 低压缸喷水装置 T1-4F230,T1-4F231 机组低负荷或空载运行， 特别是高背压运行时， 排汽温度升高使低压缸过热， 将引起径向动静间隙发生变化，可能导致机组振动等事故。为了保证安全运行， 低压缸内设置了喷水装置，在排汽温度升高时将凝结水喷入排汽口，以降低汽缸 温度。 低压缸喷水装置采用自动控制，当低压缸前后端任一侧的排汽温度达到 80℃ 时，铂电阻温度计反馈给机组 DCS 控制系统，由该系统控制电动截止阀开启，来 自除盐装置后的凝结水经 12 个雾化喷头形成雾状水帘喷入排汽缸，使排汽温度 下降,当低压缸前后端两侧的排汽温度均降低到 65℃时，电动截止阀关闭，停止 喷水。喷水压力（表压）为 0.49～0.79Mpa。 3.4 大气阀 T1-4F163 大气阀是真空系统的安全保护装置。当空气冷凝器真空破坏时，压力升 至约 0.118～0.137MPa 时，向外的压力把铅板顶破，以释放其压力，保证排汽缸 和排汽接管的安全。
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四 轴承，滑销系统及联轴器
轴系由汽轮机燃机转子，高中压转子、低压转子、发电机转子组成。
机组运行时，转子在轴承、轴承箱、基架和基础所组成的支承系统上旋转，轴系工作的稳定性和可靠性不仅取决于轴系各转子和轴承设计、制造的固有特性，而且还受安装质量、基础特性、运行条件、负荷变化等一系列因素的影响。
转子两端支承在轴承上，在重力作用下中部自然向下弯曲，形成一定挠度。轴系安装时，使联轴器中心对齐，端面平行，整个轴系形成一条圆滑过渡的曲线，以免联轴器和轴颈产生额外的挠曲变形，在运行中引起交变应力和振动。
本机组安装时低压后轴承标高及扬度均为零，高中压转子前端和发电机转子后端向上翘起，各轴颈的标高和转角以及联轴器张口等还要考虑冷热态的差别和凝汽器与低压外缸连接方式的影响。转子静挠度曲线见《汽轮机静挠度曲线》。 2 轴承的型式与结构
本机组共8个支持轴承，其中燃机2个，汽轮机4个，发电机2个，为了轴系定位和承受转子轴向力，还有1个独立结构的推力轴承。
本机组的3#~4#为可倾瓦轴承，5#～6#支持轴承均为带球面轴瓦套的椭圆轴承。
3 轴承箱和基架
本机组3#轴承装在前轴承箱内，4#轴承装在中轴承箱内。后轴承箱内容纳联轴器和盘车齿轮环，箱盖上安装盘车装置。后轴承箱内还装有低电间联轴器罩壳及其喷油冷却装置，将低电间联轴器和盘车齿轮环罩起来，外部喷油冷却，可以有效地防止齿环鼓风发热引起轴承箱温度升高。
所有的轴承箱均采用铸焊结构。前箱滑块采用自润滑滑块以减小滑动时的磨擦力。前轴承箱座落在前轴承箱基架上，中轴承箱座落在中轴承箱基架上，后轴承箱座落在后轴承箱基架上，低压缸四周的台板支承在10个基架上。
所有基架均为铸铁结构。基架由垫铁和地脚螺栓支承和固定在基础上，调好位置和高度后待二次灌浆时固定。基架承担着整个机组的重量，其支承刚性对轴系振动影响很大，一旦形成安装缺陷难于补救，因此要求安装时务必保证质量。 1 3＃，4＃可倾瓦轴承(T1-D8402)
2 5＃，6＃椭圆轴承(T1-D8403,T1-D8404)
3 3＃，4＃轴承箱台板及低压缸台板(T1-D8391,T1-D8392,T1-4F209)
4 S/T-G/T联轴器(T1-D8368,T1-7B563)
5 HP-LP联轴器(T0-D3368,T1-7B574)
6 LP-GEN联轴器(T1-4F197,T1-7B575)
范文五：4.6 汽轮机本体结构
4.6 汽轮机本体结构
国产20万汽轮机外观
汽缸
作用：外壳。保护内部装置，连接各蒸汽管道
按压力分为：高压缸、中压缸、低压缸
每一汽缸分为上下汽缸两部分，用螺栓把上、下汽缸的法兰连接起来。
汽缸外形
汽缸起吊
汽缸法兰螺栓用于连接上下汽缸
喷嘴
第一级直接装在汽缸上
第二级以后固定在隔板上
隔板
作用：固定喷嘴，并将汽缸内隔成若干个汽室
隔板隔板套
作用
1）轴端汽封
高压端汽封的作用是减少蒸汽向外漏汽 低压端汽封的作用是防止空气漏入排汽缸破坏真空（冷凝机组）或者是防止蒸汽向外漏气（背压机组）。
作用
2）隔板汽封
减少级间漏气，维持隔板前后的压力差。
汽封
作用
3）通流部分汽封
减少叶片上部和下部漏气。
汽封
作用
（a）高低齿梳齿形汽封（b）平齿（c）斜平齿
结构
J 型密封
结构
蜂窝形密封
动叶片
组成：叶型、叶根、叶顶 叶型：动叶片的工作部分
叶根：将动叶片固定在叶轮或轮鼓上的连接部分
叶顶：把短或中长动叶片连在一起构成叶片组，叶片用围带或拉筋连接
扭叶片
扭叶片
扭叶片
动叶
动叶
带拉筋和围带的动叶片
拉筋的连接方式
转子
作用：汽轮机的转动部件，将其机械能传给发电机
组成：由主轴、叶轮、动叶栅、联轴器等组成
高压缸转子
中压缸转子
低压缸转子
转子起吊
吊起来的低压转子
按有无叶轮分
轮式转子
?有叶轮，用于冲动式汽轮机。
鼓式转子
?无叶轮，用于反动式汽轮机。
按主轴与其他部件间的组合方式 套装转子
?叶轮等部件加工好后“套”在主轴上。?使用场合：常用于低压转子
按主轴与其他部件间的组合方式 整锻转子
?将叶轮等部件与主轴一起锻造加工。?适用场合：常用于大功率汽轮机高中压转子。
注：目前300MW 、600MW 机组高、中、低压转子广泛采用整锻转子。
按主轴与其他部件间的组合方式 焊接转子
?由若干个叶轮和两个端轴拼焊而成。?适用场合：常用于大功率汽轮机的低压转子。
按主轴与其他部件间的组合方式 组合转子
?由整锻转子和套装转子组合而成。?适用场合：用于大功率汽轮机的中低压转子，如国产200MW 汽轮机的中低转子。
作用：连接汽轮机各端转子及发电机转子，从而传递扭矩
分类：刚性联轴器、半挠性联轴器、挠性联轴器
刚性联轴器
优点：刚性高，传递扭矩大；结构简单，尺寸小；减少了轴承个数，缩短了机组长度，广泛应用于大功率汽轮机。
缺点：传递振动和轴向位移，对转子找中心要求高。
刚性联轴器
半挠性联轴器
有一定的弹性，可吸收部分振动，允许两转子的中心有少许偏差。
用来连接汽轮机转子与发电机转子。
半挠性联轴器
挠性联轴器
有较强的挠性，它允许两转子有相对的轴向位移和较大的偏心；
对振动的传递也不敏感，但传递功率小，并且结构较为复杂，需要有专门的润滑装置；
一般只有在中小机组上采用，或用在小汽机与给水泵的连接上。
挠性联轴器
