哈汽1000MW超超临界汽轮机本体培训(2)

哈汽1000MW超超临界汽轮机本体培训（2）刘先斐2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训4.喷嘴室、隔板和隔板套大型汽轮机高压缸的进汽端一般设立单独的喷嘴汽室，因而第一级喷嘴就不像其他压力级那样装在隔板或静叶环上，而是直接固定在喷嘴室上。冲动式汽轮机采用隔板和叶轮结构，各级喷嘴叶栅则固定在隔板上。反动式汽轮机是将喷嘴叶栅直接固定在持环套或汽缸内壁的环形槽道中。为了区别，通常将反动级的喷嘴叶栅和其内外环称为静叶环，或导叶环，而固定静叶环的部套称为静叶持环套。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训一、哈汽机组的喷嘴室采用喷嘴室结构可以将汽缸与最高参数的蒸汽相接触的部分限制在最小的范围内，可以使汽轮机转子以及除进汽室第一级喷嘴组以外的缸体等静止部件仅与降压后的蒸汽相接触，降低汽缸的整体机械应力，有利于汽轮机的安全，并使得汽缸的结构简单，缸体较薄，提高了机组对工况的适应性。另外，由于整体喷嘴汽室的结构降低了轴端漏汽，可以简化轴端汽封的结构，提高了机组的整体效率。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训喷嘴组喷嘴室中分面法兰2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训喷嘴室2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训喷嘴组2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训电子束焊喷嘴型线为先进的子午面收缩型线顶部汽封根部汽封喷嘴剖面图（600MW汽轮机）2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训二、隔板和隔板套隔板的作用是把汽缸的内部空间分成若干个蒸汽参数不同的腔室，汽轮机从第二级以后的各级喷嘴叶栅都安装在隔板上。蒸汽通过喷嘴叶栅，其压力、温度逐级下降，将蒸汽的热能转变成动能以很高的速度进入动叶片。隔板由隔板体、喷嘴叶栅和隔板外缘组成。持环由外环、静叶栅和内环组成。由于安装和拆卸的需要，隔板和持环从水平中分面分为上下两半，分别称为上隔板和下隔板。为了使上下隔板对准，并防止漏汽，在水平中分面上加装有密封键和定位销。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训隔板结构示意图2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训隔板通常有焊接隔板和铸造隔板两大类。焊接式隔板（a）普通焊接隔板（b）带加强筋的焊接隔板1-隔板外环；2-外围带；3-静叶片；4-内围带；5-隔板体；6-径向汽封；7-汽封槽；8-加强筋2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训铸造式隔板1-外缘；2-静叶片；3-隔板体2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训三、哈汽超超临界机组的隔板高、中压缸隔板全部为焊接隔板，它由隔板外环、内外围带、喷嘴和隔板体组成。喷嘴由许多单个静叶片焊接加工而成，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密封。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训低压缸隔板由隔板外环，喷嘴和隔板体组成，没有内外围带，即喷嘴直接与隔板外环和隔板体焊接成一体，隔板外环有动叶径向汽封，结构与高、中压缸的径向汽封不同的是，它采用直齿和高低齿两种形式。隔板根部也设有汽封槽，为直齿汽封。低压末级隔板由内环、外环和静叶片组成。静叶片的吸力面及压力面均设有疏水缝隙，外环的内表面、内环的外表面与冷凝器相连接，因此也处于真空状态。末级产生的水滴由疏水缝隙收集，通过空心静叶片、空心内环、空心外环及在中分面处的连接管，由下半的疏水管流入冷凝器。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训5.转子一、转子结构转子是汽轮机转动部分的总称，它担负着把喷嘴叶栅出来的蒸汽的动能转变为推动轴旋转的机械功及传递功率的重任，是汽轮机最重要的部件。汽轮机转子的结构可分为转轮式和转鼓式两种基本类型：转轮式转子具有安装动叶片的叶轮，一般由主轴、叶轮、动叶片和联轴器构成；而转鼓式转子则没有叶轮，动叶片直接装在转鼓上。通常冲动式汽轮机的转子采用转轮式转子；反动式汽轮机的转子为避免轴向推力过大而采用转鼓式转子。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训汽轮机转子可分为套装转子、整锻转子、焊接转子和组合转子四大类。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训整锻转子的主要优点是：（1）结构紧凑，装配零件少，可缩短汽轮机轴向尺寸。（2）没有红套的零件，对启动和变工况的适应性较强，适于在高温条件下运行。（3）转子刚性比较好。整锻转子缺点是锻件大，工艺要求高，加工周期长，大锻件质量难以保证，且检验比较复杂，不利于材料的合理使用。现在的大型汽轮机转子普遍采用的是整锻式无中心孔转子。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训无中心孔转子的优点：（1）工作应力低；（2）安全性能好；（3）有利于使用更长的叶片；（4）可以延长机组的使用寿命；（5）有利于改善机组的启动性能，缩短启动时间；（6）造价便宜。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训焊接转子的优点：（1）焊接式转鼓型转子为中空腔室结构，其热应力和离心应力较低，启动灵活并能适应负荷的快速变化，使用寿命长。（2）每个转子是用多块小锻件组合焊接的，各段的质量可以得到保证，探伤比较彻底，即使个别段发生质量问题，处理也比较方便。（3）小块锻件，热处理淬透性好，残余应力低，材质均匀。（4）材料可按需要灵活选用。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训二、哈汽超超临界机组转子结构哈汽1000MW超超临界汽轮机为冲动式，采用转轮式转子。其轴系由1个单流程反向布置的高压转子、1个分流式中压转子和2个分流式低压转子组成。所有转子均为无中心孔整锻转子，转子与转子之间采用刚性联轴器相互连接，转子采用独立的双轴承支撑。高压转子跨距为5810mm，中压转子跨距为5750mm，低压转子跨距为7500mm。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训高压转子采用具有良好的耐高温和抗疲劳强度的12Cr合金钢制成，并进行加工而形成轴、叶轮、支持轴颈、推力盘和联轴器法兰。装配主油泵叶轮和机械超速跳闸装置的接长轴通过螺栓紧固到高压转子的前端。高压转子冷却2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训中压转子是由具有良好的耐高温和抗疲劳强度的12Cr合金钢锻造而成，为分流对称式结构，并进行加工而形成轴、叶轮、支持轴径和联轴节法兰。中压转子冷却2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训低压转子为双分流合金钢整锻转子，由具有良好的抗低温脆性转变性能的Ni-Cr-Mo-V钢实心锻件加工而成。在低压转子的中部和前后各有一个动平衡面。转子的轴向位置由推力轴承定位，推力轴承临靠＃3轴承，位于＃2轴承座中，在临近＃3轴承的中压转子上有一个推力盘和一个测量推力盘磨损的检测器。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训三、转子联轴器联轴器是转子与转子之间的连接部件。汽轮机各转子之间以及汽轮机低压转子与发电机转子之间均要用联轴器把它们连接起来，以传递作功扭矩和轴向推力。联轴器又称为靠背轮或对轮，其分为刚性、半挠性和挠性三种。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训半挠性联轴器是在联轴器间装有波形套筒，允许在被连接的两轴之间有少许的偏心，在两联轴器端面不完全平行的情况下仍能顺利地运转，传递扭矩，同时也有一定的隔振作用。半挠性联轴器1、2-联轴器；3-波形套筒；4、5-螺栓；6-齿轮2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训大型机组各个转子之间的连接均采用刚性联轴器。刚性联轴器结构简单，轴向尺寸短，工作可靠。因连接刚性强，除可传递较大扭矩外，还可传递轴向力和径向力。刚性联轴器（a）装配式；（b）对轮与主轴成整体结构1、2-联轴器；3-螺栓；4-盘车齿轮2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训哈汽机组轴系的高、中压转子、两根低压转子、发电机转子全部采用刚性连接，每根转子分别有两个轴承支承。轴系的四根转子的联轴器基本上都是相同的，联轴器的两个法兰面分别与各自的转子锻成一整体，联轴器的两个法兰面有配合螺栓紧固并保证两转子同心，根据转子对中的需要，在联轴器法兰面之间设置有调整垫片用于调整汽轮机的轴向通流间隙，汽轮机转子的扭矩是通过螺栓承受剪力传递的。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训高中压转子与低压1号转子联轴器（600MW汽轮机）2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训低压1号转子与低压2号转子联轴器（600MW汽轮机）1-中间轴；2-联轴器垫片；3-防鼓风盖板；4-盖板螺钉；5-联轴器螺母；6，7-联轴器螺栓；8-垫圈2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训低压2号转子与发电机转子联轴器（600MW汽轮机）1-中间轴；2-联轴器垫片；3-联轴器大齿轮；4-防鼓风盖板；5-盖板螺钉；6-联轴器螺母；7，8-联轴器螺栓，9-垫圈2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训四、转子的临界转速在汽轮机升速过程中，当转速升到某一数值正好与转子的某一自振频率合拍后，便产生共振，此时汽轮发电机组的转子将产生较强烈的振动。随着转速的升高而离开此转速后，转子的振幅随即明显地减小。当汽轮机的转速继续升高时，可能在另一较高的转速下产生共振而转子的振动又重新增大，待转速进一步升高后振动又会重新降低。这种与转子自振频率发生共振，使转子产生强烈振动的转速称为转子的临界转速。并随着转速升高的次序，分别称为第一、第二、第三……临界转速等。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训汽轮发电机组设计的工作转速若低于第一临界转速时，那么机组在启动与运行过程中均不会出现临界转速下振幅增大的现象，这种转子称为刚性转子。若汽轮发电机组的工作转速高于第一临界转速，则这种转子称为挠性转子。一般来说，转子临界转速的大小与转子的直径、重量、两端轴承的跨距、支承的刚度等有关。转子直径越大，重量越轻，跨距越小，支承刚度越大，则转子的临界转速值越高，反之则越低。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训联成轴系后，各转子会互相影响，互相制约，轴系中各转子的临界转速与单独转动时的临界转速不同。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训五、汽轮机找中心汽轮机找中心的目的：（1）使汽轮发电机组各转子的中心线能连成一根连续光滑的曲线，各轴承负荷分配符合设计要求。（2）使汽轮机的静止部件与转子部件基本保持同心。（3）将轴系的扬度调整到设计要求。2019年9月17日星期二哈汽1000MW超超临界机组汽轮机本体培训汽轮机找中心的步骤：（1）测量汽缸、轴承座水平位置，即检查汽缸、轴承位置是否倾斜；（2）测量轴颈扬度，即转子对汽缸前后轴封套洼窝找中心及汽轮机各转子按联轴器找中心。保证汽轮机各转子同心的前提下，尽量按汽缸中心恢复转子位置，并且通过转子与汽缸相对位置来监视汽缸位置的变化；（3）轴封套、隔板按