國產汽輪機本體部套認識

300MW汽輪機本體部套認識,太倉港協(xié)鑫發(fā)電有限公司設備管理部,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,調速部件,一、概述,本汽輪機（二期）為亞臨界、單軸、一次中間再熱、雙缸雙排汽、抽汽凝汽式機組。特點是高中壓部分采用合缸反流結構，低壓缸采用雙流反向二層缸結構（三期為三層缸）。高壓通流部分由1級單列調節(jié)級（沖動式）和11級壓力級（反動式）所組成。11級均裝在同一個靜葉持環(huán)上，第7級后設計一抽汽口，為1抽，高壓缸排汽上設計有抽汽，為2抽。,中壓缸全部為反動式壓力級，共9級，其中1-5級裝在1號靜葉持環(huán)上，6-9級裝在2號持環(huán)上。第5級后為三段抽汽。低壓缸采用雙流反動式壓力級，共27級，由于對稱布置，故低壓轉子沒有軸向推力。在低壓缸的閥端2、5、6級后以及電端的4、5、6級后設有抽汽口，分別是5、6、7、8抽。低壓轉子末級葉片長度905mm。,一、概述,高中壓外缸采用鉻鉬鋼鑄件，設有6個進汽口，三個抽汽口（1-3抽）。高中壓外缸由下缸上的4個貓爪支撐，貓爪搭在軸承座的支撐鍵上，可以自由滑動平衡管，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、高壓內缸高壓內缸內部裝有噴嘴組、高壓持環(huán)和高壓平衡活塞。內缸下半底部開有疏水孔，通過環(huán)形撓性疏水管穿過外缸引出，用來排出內缸積水。進汽管焊接在外缸上，與內缸進汽口用鐘罩式密封環(huán)及壓圈相連接。,噴嘴組,進汽口,二、高中壓缸部件,3、中壓內缸,中壓內缸內裝有中壓#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。內缸上鉆有孔，在現(xiàn)場進行動平衡時可以對轉子加裝平衡螺塞（由于此孔不適用，我廠的4臺機組已經(jīng)將此孔封堵，外缸上加裝了快冷進汽管）。,加平衡塊孔,中壓進汽口,二、高中壓缸部件,4、中壓#1、#2持環(huán),多級隔板組裝在一個隔板套內就組成了持環(huán)。中壓缸有2個持環(huán)，共有9級，分別是#1持環(huán)5級和#2持環(huán)4級，#1持環(huán)裝在中壓內缸上，#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、高中壓轉子,高中壓轉子是由整體合金鋼鍛件加工而成的無中心孔轉子，相對于有中心孔轉子而言，轉子的應力降低，壽命延長。轉子兩端及中間部位均設有平衡孔，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級單列調節(jié)級和11級T型葉根的壓力級，中壓共9級，采用縱樹型葉根。其前面調閥端連接轉子延伸軸，上面裝有推力盤、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,由于反動式汽輪機反動度較高，轉子推力較大，所以在轉子上加工3個凸臺用以平衡軸向推力，這個凸臺就叫平衡活塞。分別是高壓進氣側平衡活塞（高平）、高壓排汽側平衡活塞（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)裝在高壓內缸之上，共有11級隔板，在第7級后設有抽汽口，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，缺點是不能調整，只能更換。高壓持環(huán)背部有一擋汽環(huán)，出廠時只有下半安裝，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（過小可使平衡活塞推力增大導至推力瓦燒毀。）,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,中壓內缸,高平活塞,高壓內缸,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,低壓外缸是汽輪機本體中最大的部件，它與高中壓外缸之間設有H型定中心梁。外缸與軸承座制成一體，共同支撐于臺板之上。外缸上半設有4個人孔，頂部設有2個排大氣隔膜閥，動作壓力為0.034-0.048MPa。,三、低壓缸部件,2、低壓內缸,我廠二期汽輪機有一個低壓內缸，三期有兩個低壓內缸，均為碳鋼焊接結構，內缸的外壁裝有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。內缸兩端的環(huán)上裝有對稱的第67級隔板和2個持環(huán)，下半底部有抽汽口，分別對應調端2、5、6級后及電端4、5、6級后抽汽，為5-8段抽汽。內缸兩端固定有排汽導流環(huán)，它與外缸的錐形端壁結合，形成排汽擴壓通道。,三期#2內缸,三期#1內缸,二期低壓內缸,三、低壓缸部件,3、低壓轉子,低壓轉子同高中壓轉子一樣，由整段合金鋼鍛件加工而成，無中心孔。低壓轉子為雙流對稱結構，保證了通流部分的推力平衡。轉子支承于兩徑向軸承上，跨距為5740mm，裝好葉片的轉子重量約為64.8噸。低壓轉子為雙流7級，對稱布置，末級葉片長度905mm。,三、低壓缸部件,4、低壓持環(huán),低壓缸有不完全對稱的兩個持環(huán)，持環(huán)內有5級隔板，對應低壓1-5級。閥側持環(huán)在2級后設有抽汽口，為第5級抽汽，電側持環(huán)在第4級后設有抽汽口，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。該汽封與內缸直接接觸，沒有間隙。,抽汽口,6級隔板套,6級隔板套,持環(huán),持環(huán),三、低壓缸部件,5、低壓隔板,我廠300MW汽輪機低壓缸共有4級隔板，分別是末級與次末級各兩道，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（見右圖），以減小級間漏汽。,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,缸外,密封汽通過汽封體下半一個管道送至供汽腔室，一部分流向缸內進入凝汽器，另一部分蒸汽與外界空氣一起流向回汽腔室，進入軸加，從而在汽封與轉子間充滿蒸汽，形成密封，防止空氣進入低壓缸。,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，用來支撐高中壓轉子。#1、#2軸承均屬于可傾瓦軸承，由4塊可傾瓦塊、軸承體、浮動油擋等附件組成?？蓛A瓦軸承結構相對復雜，但其穩(wěn)定性較好，因而被現(xiàn)代大功率汽輪機廣泛采用。我廠#1、#2軸承無頂軸油。,#1軸承,浮動油擋,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，又有圓筒瓦簡單、摩擦損失小的長處。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。其特點是結構簡單，潤滑油的消耗量以及摩擦損失都較小。它的下半有3個球面墊塊，直接支撐在球面座上，當轉子軸頸傾斜時，可以自動調位。球面墊塊在檢修時要求與球面座對研，接觸點達到75%。我廠機組的4瓦由于負荷大、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，因此機組小修時應經(jīng)常對4瓦進行檢查。,研磨合格的球面墊鐵,進油孔,四、軸承,4、#5、#6軸承,我廠300MW機組#5、#6軸承均是橢圓瓦，該瓦特點是頂隙較小，側隙偏大，轉子旋轉時在其上部和下部各形成一個油楔，以獲得較好的油膜剛度，使轉子不宜在垂直方向上產生振動，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)電機軸承，用來支撐發(fā)電機轉子。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，用來支撐集電環(huán)轉子。由于該軸承處于最尾端，且負載較輕，常常容易產生振動，我廠3期兩臺機的7瓦均出現(xiàn)過較大的振動，后經(jīng)過減小頂隙、增加底部墊片調整洼窩中心等方法，解決了該振動，至今運行良好。,四、軸承,6、推力軸承,推力軸承安裝在前箱內，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。推力軸承定位機構裝于軸承兩側，調整螺栓每旋轉一圈，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，如檢修時發(fā)現(xiàn)間隙不合適，可通過調整墊片的厚度來改變間隙。,瓦塊,均壓環(huán),四、軸承,7、密封瓦,我廠機組密封瓦為雙流環(huán)式，其優(yōu)點是結構簡單，檢修、安裝方便，檢修工藝要求不高，運行安全可靠。缺點是氫壓變化時，需要隨時調整密封油壓，增大了工作量，降低了機組的穩(wěn)定性。一般情況下解體檢修環(huán)式密封瓦時，只需測量密封瓦的徑向間隙（標準：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進行密封，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構。有研究表明：同樣的條件下，蜂窩汽封的蒸汽泄漏量僅為梳齒汽封的25%經(jīng)過改造后，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上增加一道刷絲，刷絲與轉子的間隙可以做到疏齒的1/3，甚至更小，蒸汽在經(jīng)過刷絲時會產生復雜的紊流，使蒸汽產生自密封效應，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、調速部件,1、高壓主汽門主汽門靠液壓開啟，彈簧關閉。它有兩個作用，一是緊急情況下迅速關閉閥門，防止汽輪機超速。二是在汽輪機啟動時能用來控制汽輪機的轉速。主汽門有兩只閥碟：主閥碟和小閥碟（預啟閥），啟機時，預啟閥可以控制汽輪機升速至3000r/min。,閥桿,主閥碟,預啟閥,主汽門設計有“反閥座”結構，即全開和關閉時均有“后座”，使閥門的漏汽減小到最低程度。,2、高壓調門,高調門在主汽門后，與主汽門裝于同一蒸汽室內。高調門采用球形閥頭，與主汽門一樣，也設計有預啟閥高調門的作用是通過控制蒸汽流量的方法精確的調節(jié)汽輪機的轉速和負荷。,六、調速部件,3、再熱主汽門再熱主汽門為搖板式閥門，全開時閥瓣置于汽流通道之上，因而流體阻力損失很小。全關時，汽流以全壓差作用于閥瓣之上，以保證閥門的密封性。閥瓣處有內旁路連接，如需打開閥門時，閥瓣兩側的蒸汽壓力可以被平衡。admin再熱主汽門轉軸的一端裝有一油壓操縱的油動遮斷閥，用以泄放當閥門關閉時作用于軸內部端面不平衡的蒸汽力。,再熱主汽門只在全開和全關兩個位置工作，油動機是單側作用的，提供的力是開汽門，關汽門靠彈簧力。,六、調速部件,4、再熱調門再熱調門位于再熱主汽門和汽輪機中壓缸之間管路上，立式安裝。閥碟用一永久性鍛鋼濾網(wǎng)罩住，防止異物進入汽輪機。初次啟動時，永久濾網(wǎng)外裝一臨時精細濾網(wǎng)，首次檢修已經(jīng)拆除。閥碟在閥蓋內移動，閥蓋內裝有襯套。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，使腔內維持低壓，達到良好的平衡效果,六、調速部件,5、前軸承箱前箱內裝有高壓缸前軸承（1瓦）、推力軸承、主油泵以及危機遮斷器，還有轉子位移、轉速、振動、偏心監(jiān)視等傳感器以及安全保護裝置等。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。前軸承箱與基礎臺板之間配有縱銷，當其前后滑動時，可以保證軸向中心線不變。,主油泵,推力瓦,1瓦,六、調速部件,6、延長軸高中壓轉子與其延長軸之間通過螺栓連接，軸上有推力盤、測速裝置、主油泵葉輪、危機保安器以及偏心監(jiān)視等，軸向位移測量盤裝在主軸上。推力盤與延長軸制成一體，主油泵葉輪為套裝式。,軸向位移測量盤,推力盤,測速裝置,主油泵葉輪,危急保安器,偏心測量裝置,連接螺栓,六、調速部件,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。它裝在轉子延長軸上，飛錘的重心與轉子軸線有偏心，飛錘與轉子一起旋轉時產生離心力。額定轉速下，飛錘的離心力小于彈簧的預壓縮力，此時飛錘不能出擊。當轉速超過額定轉速的9%-11%時，飛錘,克服彈簧力而出擊，撞擊碰鉤，使危急遮斷油門動作，泄去機械超速危急遮斷油，隔膜閥動作，打開EH安全油泄油口，卸掉安全油，迫使各汽門關閉該危急遮斷器可以