CH02A主机说明书

目录 序号 名称 页次 1 汽轮机概述 1 2 高压主汽调节联合阀 9 3 大气阀 18 4 再热主汽调节阀和油控跳闸阀 21 5 中压调节阀 26 6 连通管 28 7 冲动式调节级 34 8 反动式动叶片 高压部分 说明书 36 9 反动式动叶片 中压部分 说明书 37 10 反动式动叶片 低压部分 说明书 39 11 高压 1 12 级隔板说明书 39 12 中压 1 11 级隔板说明书 42 13 低压正反向 1 6 级隔板说明书 45 14 螺栓拧紧 49 15 挡油环说明书 73 16 内汽封说明书 75 17 平衡环汽封说明书 77 18 高中压外汽封说明书 80 19 低压外汽封说明书 82 20 高中压转子与低压转子间联轴器 84 21 汽轮机与发电机间联轴器 85 22 罩壳及照明设备 87 23 汽封系统 87 24 汽轮机疏水系统 99 25 汽轮机通风系统 101 26 后汽缸喷水系统 102 27 滑销系统 104 28 保温装置设计 106 CH02A 000 1SM 第 1 页 共 111 页 1 汽轮机概述 1 1 概述 1 1 1产品概述 本产品是一台超临界 一次中间再热 单轴 单抽供热 双缸双排汽 冷 凝式汽轮机 采用先进的设计理念进行了全新设计 通流结构介于反动式与冲 动式透平之间 级数少 效率高 整锻转子高压通流反向布置 中压通流正向 布置 低压通流为对称布置 轴向推力自平衡 采用多层缸结构 通流部分轴 向间隙大 径向间隙小 具有较好的热负荷适应性 采用数字式电液调节 DEH 系统 自动化程度高 全部动叶自带围带整圈联接 高压缸压力级叶 片为倒 T 型叶根 中 低压采用枞树型叶根 整机在可靠性及经济性方面均有 进一步的提高 1 1 2适用范围 本产品适用于中型电网承担基本电负荷 更适用于大型电网中的调峰负荷及 基本负荷 本机组寿命在 30 年以上 年运行小时数可在 7500 小时以上 CH02A 000 1SM 第 2 页 共 111 页 1 1 2 2 技术规范 汽轮机型式 超临界 一次中间再热 两缸两 排汽 单抽供热 单轴凝汽式 额定功率 MW 350 最大计算功率 MW 381 3 工作转速 r min 3000 旋转方向 从汽轮机向发电机看 顺时针 调节控制系统型式 DEH 最大允许系统周波摆动 HZ 48 5 50 5 空负荷时额定转速波动 r min 1 噪音水平 dB A 85 各轴承处最大垂直振动 双振幅 mm 0 076 通流级数 36 高压部分级数 I 12 中压部分级数 11 低压部分级数 2 6 末级动叶片长度 mm 1029 盘车转速 r min 3 35 汽轮机总长 mm 包括罩壳 17554 汽轮机最大宽度 mm 包括罩壳 10400 汽轮机本体重量 t 750 汽轮机中心距运行层标高 mm 1067 CH02A 000 1SM 第 3 页 共 111 页 1 31 3 结构特点 1 3 11 3 1 主机结构 新蒸汽从下部进入置于机组两侧两个固定支承的高压主汽调节联合阀 由 每侧各两个调节阀流出 经过4根高压导汽管进入高压缸 进入高压缸的蒸汽 通过一个冲动式调节级和12个反动式压力级后 由外缸下部两侧排出进入再热 器 再热后的蒸汽进入布置于机组两侧两个再热主汽调节联合阀 由每侧各一 个中压调节阀流出 经过两根中压导汽管由外缸中部下半缸进入中压缸 进入 中压缸的蒸汽经过11级反动式压力级后 从中压缸上部经过联通管进入低压缸 低压缸为双分流结构 蒸汽从通流部分的中部流入 经过正反向各6级反动级后 从两个排汽口向下排入一个凝汽器 高中压转子是高中压部分合在一起的 1 根 30Cr1Mo1V 耐热合金钢整锻结构 高压部分为鼓形结构 中压部分为半鼓形结构 推力轴承位于前轴承箱处 与 推力盘形成轴系的膨胀死点 高压动叶片叶根为 T 形叶根 有效地防止了叶根 处的漏汽 提高高压缸效率 调节级与高压叶片均反向布置 中压叶片正向布 置 同时还设计有 3 个平衡鼓 机组在额定负荷运行时保持不大的正推力 低压转子为 30Cr2Ni4MoV 合金钢整锻结构 低压转子为双分流对称结构 1 4 级为半鼓形结构 5 6 级带有较大的整锻叶轮 低压末级采用 1029 叶片 强度好 跨音速性能好 低压转子与发电机转子刚性联接 转子装好叶片后 要进行高速动平衡 达到一定平衡精度 减少运行时振 动 为此在每根转子的中部和前后各有一个动平衡面 沿每个平衡面圆周分布 螺孔 可以实现制造厂高速动平衡和电厂不揭缸动平衡 高中压汽缸的结构形式和支撑方式在设计时给予充分考虑 当受热状况改 变时 可以保持汽缸自由且对称的收缩和膨胀 并且把可能发生的变形降到最 CH02A 000 1SM 第 4 页 共 111 页 低限度 由合金钢铸造的高中压外缸通过水平中分面形成了上下两半 内缸同 样为合金钢铸件并通过水平中分面形成了上下两半 内缸支撑在外缸水平中分 面处 并由上部和下部的定位销导向 使汽缸保持与汽轮机轴线的正确位置 同时使汽缸可根据温度的变化自由收缩和膨胀 喷嘴室由合金钢铸成 并通过水平中分面形成了上下两半 它采用中心线 定位 支撑在内缸中分面处 喷嘴室的轴向位置由上下半的凹槽与内缸上下半 的凸台配合定位 上下两半内缸上均有滑键 决定喷嘴室的横向位置 这种结 构可以保证喷嘴室根据主蒸汽温度变化沿汽轮机轴向正确的位置收缩或膨胀 主蒸汽进汽管与喷嘴室之间通过弹性密封环滑动连接 这样可把温度引起的变 形降到最低限度 汽轮机高压隔板套和高中压进汽平衡环支撑在内缸的水平中分面上 并由 内缸上下半的定位销导向 汽轮机中压 1 号隔板套 中压 2 号隔板套 中压 3 号隔板套和低压排汽平衡环支撑在外缸上 支撑方式和内缸的支撑方式一样 高中压缸的上下半 在水平中分面上用大型双头螺栓或定位双头螺栓连接 为使每个螺栓中保持准确的应力 必须对它们进行初始拧紧获得一定的预应力 正确的拧紧方法在 螺栓拧紧说明书 中描述 汽缸精加工完成后 按照标准 的程序并且中分面不涂密封油进行水压试验 保证汽缸不漏 当电厂装配汽轮 机并准备投入运行时 中分面需要涂性能较好的密封油 低压外缸全部由钢板焊接而成 为了减少温度梯度设计成 3 层缸 由外缸 1 号内缸 2 号内缸组成 减少了整个缸的绝对膨胀量 汽缸上下半各由 3 部 分组成 调端排汽部分 电端排汽部分和中部 各部分之间通过垂直法兰面由 螺栓作永久性连接而成为一个整体 可以整体起吊 排汽缸内设计有良好的排 汽通道 由钢板压制成 由面积足够大的排汽口与凝汽器弹性连接 低压缸四 周有框架式撑脚 增加低压缸刚性 撑脚座落在基架上承担全部低压缸重量 CH02A 000 1SM 第 5 页 共 111 页 并使得低压缸的重量均匀地分布在基础上 在撑脚四边通过键槽与预埋在基础 内的锚固板形成膨胀的绝对死点 在蒸汽入口处 1 号内缸 2 号内缸通过 1 个环形膨胀节相连接 1 号内缸通过 1 个承接管与连通管连接 内缸通过 4 个 搭子支承在外缸下半中分面上 1 号内缸 2 号内缸和外缸在汽缸中部下半通 过 1 个直销定位 以保证三层缸同心 为了减少流动损失 在进排汽处均设计 有导流环 低压 1 4 级隔板与高中压隔板结构基本相同 第 5 6 级隔板采用 静叶与内外环分别焊接 成为一块隔板 并在中分面处被分开为上下半 低压 缸两端的汽缸盖上装有两个大气阀 其用途是当低压缸的内压超过其最大设计 安全压力时 自动进行危急排汽 大气阀的动作压力为 0 034 0 048Mpa 表压 低压缸排汽区设有喷水装置 空转和低负荷时按要求自动投入 降低低压缸温 度 保护末叶片 高 中 低压内外缸水平中分面部分合金钢螺栓需要热紧 以使其有足够 的预应力 保证机组在一个大修期间法兰密封不漏汽 本机组使用螺栓电加热 器给螺栓加热 使其伸长量达到要求的数值 汽轮机的连通管上采用连杆膜板式膨胀节 吸收各方向热膨胀 1 3 21 3 2 汽封系统 包括汽封供汽压力调节阀 溢流调节阀等主要设备 每阀上均置一压 力控制器 该控制器接受蒸汽母管的压力讯号后 产生空气压力输出 所以在 各种工况下均能使通往汽封的蒸汽保持在给定的压力范围内 1 3 31 3 3 后汽缸喷水系统 本机配有 1 套喷水减温装置 机组转速达到 600r min 直至带 15 负荷时及 机组正常运行时出现低压缸汽温度大于 79 时投入运行 系统配置气动喷水调节阀 CH02A 000 1SM 第 6 页 共 111 页 阀门名义直径 1 英寸 气压失效时阀门关闭 1 3 41 3 4 本体疏水系统 1 3 4 1 系统中供有 6 个气动疏水阀 1 3 4 1 1 3 个用于高压第 1 级和主蒸汽管道疏水 阀门名义直径 1 5 英寸 气压失效时阀门打开 1 3 4 1 2 3 个用于高压外缸 再热进汽管道疏水 阀门名义直径 1 5 英寸 气压失效时阀门打开 1 3 4 2 系统中供有 2 个气动通风阀 阀门名义直径 1 5 英寸 气压失效时阀门打开 CH02A 000 1SM 第 7 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 8 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 9 页 共 111 页 2 高压主汽调节联合阀 2 12 1 概述 主汽阀具有 双重阀碟 而且在水平位置操作 主汽阀体和蒸汽室为一体 附图中表示了主汽阀和执行机构的布置图 油动机安装在弹簧支架上 并且通 过连杆及杠杆与主汽阀杆相连接 2 22 2 主汽阀主汽阀 主汽阀是简单布置的通常被称为 双重阀碟 的结构 它由两个单座的不 平衡阀 9 和 14 组成 一个阀安装在另一个内部 如图 3 所示 阀处于 关闭位置时 蒸汽进汽压力与压缩弹簧 54 55 56 和 57 的作用力 一起通过阀杆把每一个阀门紧紧地关闭在它的阀座上 预启阀 14 由 2 部分组成 通过安装在阀杆 12 内部的弹簧弹性压紧 在主阀上 关闭时能与主汽阀 9 内部的阀座同心 阀杆 12 移动并打开 主汽阀 9 时 预启阀 14 首先开启 之后 预启阀 14 顶在主汽阀套 筒的 F 端面上 开启主阀 9 主阀 9 全开时 主汽阀套筒 22 的上端 面顶在阀杆套筒 23 的下端面上 防止蒸汽沿阀杆泄漏 阀杆密封由紧配合 的套筒 25 组成 如图所示带有适当的漏汽口 这些漏汽口与根据运行条件 所确定的低压区域相连接 如系统图所示 当阀处于如图 3 所示关闭位置时 阀杆导向块 28 的底部顶在阀杆套筒 23 的底座 端面上 防止蒸汽沿阀 杆泄漏 圆柱型的蒸汽滤网作为阀盖 a b 的一部分 环绕在阀的周围 2 32 3 调节阀及蒸汽室调节阀及蒸汽室 蒸汽室主汽调节阀体是整体 Cr Mo 合金钢锻件 机组有两个结构相同的蒸 汽室 分别位于机组两侧 蒸汽通过主汽阀进入独立控制的调节阀 控制高压 缸进汽 每一个蒸汽室有 2 个调节阀 每个调节阀都由各自的执行机构控制 每个 阀都是单座结构 每个调节阀被蒸汽所包围 其压力近似主汽压力 如图所示 阀设计成两部分 阀蝶和阀杆活动连接 调节阀杠杆 53 54 通过连杆 59 35 销 43 特制螺母 37 和套筒 36 与阀杆 17 相连接 当油动机的活塞向上移动就打开调节阀 向下移动就关闭调节阀 杠杆和销 CH02A 000 1SM 第 10 页 共 111 页 3 连接 通过连杆 60 和销 4 与弹簧室 e 相连 阀杆密封包括一 个紧配合的导向套筒 C D 1 和在阀盖中的套筒 18 19 套筒带有适当 的泄漏口 高压漏汽口与高压排汽区连接 低压漏汽口与汽封冷却器相连 压 缩弹簧 50 51 52 在所有时间内都给每个阀门施以关闭的力 弹簧 50 51 52 力向下作用在弹簧座 47 上 以克服不平衡的力并提供一个 可靠的关闭阀门的力 2 42 4 主汽调节阀的支撑主汽调节阀的支撑 蒸汽室主汽阀体支架安装在底板 3 和 4 上 底板 3 和 4 通过地脚螺栓和点焊的方式固定在基础上 蒸汽室主汽阀体靠近主蒸汽进汽侧 通过挠性板 a 和连接套筒 d 支撑 挠性板 a 通过螺栓固定在底板上 蒸汽室主汽阀体另一端通过挠性板 b 支撑 挠性板 b 通过螺栓和销固定 在底板上 这种型式的支撑结构防止蒸汽室的横向移动 允许蒸汽室沿轴向膨 胀 2 52 5 主蒸汽进汽管主蒸汽进汽管 调节阀出口与通向高中压缸上 下半的主蒸汽导汽管焊接在一起 1 号和 2 号调节阀出口连接在高压缸上半 3 号和 4 号调节阀出口连接在 高压缸的下半 通往高压缸上半的高压导汽管设有法兰 使检修时能够拆卸高 中压缸上半 CH02A 000 1SM 第 11 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 12 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 13 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 14 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 15 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 16 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 17 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 18 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 19 页 共 111 页 3 大气阀 3 13 1 概述 大气阀装于汽轮机低压缸两端的汽缸上半上 其用途是当低压缸的内压超 过其最大设计安全压力时 自动进行危急排汽 3 23 2 结构 如图所示 大气阀安装在汽缸上半 并用 28 个螺栓固定在汽缸法兰上 它包括一个薄的铅板 5 被压紧在垫片 6 和阀盖 7 之间的外密封面上 也被螺钉和环夹 2 压紧在圆板 1 的内密封面上 圆板 1 对着外部大 气 由阀盖 7 固定 见图 A A 视图 如果排汽压力升高到超过预定值 圆板 1 被向外压 使铅板 5 在环 夹外缘和阀盖内缘之间被剪断 铅板的断裂 使汽轮机后汽缸内的压力降低 蒸汽沿汽缸向上喷出 阀盖 7 可防止铅板 圆板和环夹飞出伤人和损坏设 备 外径处的罩板引导汽流向上喷出 铅板 5 与一个自动低真空跳闸机构相连接 当排汽压力升高到预定点 时 自动低真空跳闸机构使汽轮机停机 铅板 5 断裂时低压缸内压为 0 35 0 49Kg cm2 表压 亦即 0 034 0 048Mpa 低真空跳闸机构见单独的说明书 CH02A 000 1SM 第 20 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 21 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 22 页 共 111 页 4 再热主汽调节阀和油控跳闸阀 4 14 1 概述 再热主汽调节阀安装在再热器和汽轮机中压缸之间的管路上 二个再热主 汽调节阀 每个阀都安装在三个浮动支承上 而三个浮动支承用螺栓和定位销 固定在基础台板上 基础台板灌浆在基础上 如汽轮机 发电机外型图上所示 4 24 2 再热主汽阀 再热主汽阀的作用是作为再热调节阀的备用保险设备 当超速跳闸机构动 作 汽轮机跳闸时 万一调节阀失灵 则再热主汽阀关闭 该阀是由悬挂在阀碟摇臂 48 上的阀碟 50 以及通过键与阀碟摇臂相 连的轴 34 所组成 轴通过连杆与活塞杆 67 相连接的连杆转动 油动机 油缸活塞向上移动而打开阀到安全位置 由关闭到全开油动机行程 178mm 全 开时阀碟端部与阀端盖上制动凸台必须贴紧 活塞向下移动关闭阀 由压缩弹 簧 69 和 68 所产生的关闭力在全部时间内都作用在阀上 这些压缩弹簧 作用在活塞上 从而产生一个正的关闭力 图示的 Y Y 剖面即为阀在关闭 位置 二个旁通接头分别安装在阀碟 50 的前后 用管子连接 以便使作用在 阀碟两侧的蒸汽压力比较均匀 以降低阀碟打开时的力矩 在安装时 活塞杆 67 和活塞杆端部 61 之间的连接是用测量方法进 行的 增加垫片 74 以便将活塞正确地固定在缓冲器内 阀碟就位和连接如 图所示 4 34 3 油控跳闸阀 该阀是由控制阀和油动机组成 油动机和流体系统相连接 4 3 1 当超速跳闸阀和事故跳闸阀关闭时再热主汽阀将被打开 油动机供 压力油跳闸控制阀将被关闭 使阀杆漏汽不能排走 从而对轴产生一个推力 CH02A 000 1SM 第 23 页 共 111 页 见 图 I 使 a b 各面密封 即能卡住轴使轴不能转动 又减少低压漏汽 4 3 2 当超速跳闸机构跳闸时 油动机泻油 跳闸控制阀开启 排走阀杆 漏汽 减少作用在轴上的压力 以便用最小的力关闭再热主汽阀 安装时保证 图示 I III 间隙 4 4 临时滤网的用途 在汽轮机最初运行期间能筛出进汽中的碎屑 装备有临时滤网的汽轮机的 运行应采用单阀方式 全周进汽 4 4 14 4 1 临时滤网的最长运行期限 在不超过 90 个整天的工作后 应检修或拆下临时蒸汽滤网 这个期限包 括通过全容量的蒸汽流量的运行时间不超过 60 个整天 否则会引起临时滤网 的破裂并可能损坏再热主汽阀 同时 由于碎屑也会造成临时滤网大面积堵塞 4 4 24 4 2 临时滤网的最短运行时间 在全容量蒸汽流量 相当于调节阀全开的运行条件下 临时滤网的最短持 续工作时间相当于 4 个整天 4 4 34 4 3 临时滤网在运行中应监测阀前与阀后的压降 此压降不应高于额定 进口压力的 10 CH02A 000 1SM 第 24 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 25 页 共 111 页 34 CH02A 000 1SM 第 26 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 27 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 28 页 共 111 页 5 中压调节阀 中压调节阀安装在汽轮机的每个中压进汽管道上 甩负荷后用以截断再热 器去中 低压汽轮机的蒸汽 启动期间 当汽轮机蒸汽旁路系统投入运行时 这些阀门也具有调节蒸汽去中压和低压汽轮机的控制能力 中压调节阀为活塞 式结构 每一个阀门都有自己独立的执行机构 附图 12 表示其中一个阀门及 其执行机构的结构 执行机构见单独说明书 中压调节阀出口通过中压导汽管与汽缸进汽室连接 主阀碟 h 通过阀杆 12 和连接件 29 与油动机的活塞连接 油动机活塞向下移动关闭阀门 向上移动打开阀门 每个阀门通过压缩弹簧 40 41 始终向阀和连杆施加向下的关闭力 预启阀 5 由两部分组成 和阀杆 12 之间为活动连接 使其关闭时与位 于主阀碟 h 内的阀座自动对中 因此当阀杆 12 移动开启主阀碟 h 时 预启阀 5 首先打开 随后阀杆继续移动 使连接螺母 7 与连接套筒 9 的 X 面接触 进而开启主阀碟 h 主阀碟 h 全开时 连接套筒 9 端部顶在套筒 13 上 防止蒸汽沿阀杆泄漏 阀杆密封由紧配合的套 筒 13 构成 阀杆漏汽通往轴封冷却器 圆柱形的蒸汽滤网 c 装在主阀 碟 h 外侧 滤网底部和阀体上的凹槽配合 顶部和阀盖 d e 用止动销 固定 密封环 11 能够阻止蒸汽从阀套筒与主阀 h 之间泄漏 安装时注 意将凹槽对着蒸汽泄漏方向 CH02A 000 1SM 第 29 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 30 页 共 111 页 6 连通管 6 16 1 概述 连通管的作用 是以最小的压力损失将蒸汽从中压缸的排汽口导入低压缸 的进汽口 与冷凝 300MW 机组的区别是在水平管道上布置了一个抽汽蝶阀 见 图 14 通过蝶阀的开度来调节抽汽供热 为了保证抽汽碟阀的重量不对水平 管道产生附加作用力 在阀门的下部增加了辅助支撑 这是本供热机组一个显 著特征 安装在连通管弯管内的多个叶片组成的导向叶栅 可以使汽流平稳地 改变流向 为了吸收管道产生的轴向热膨胀 在连通管上装有三组铰接型膨胀 节 它与图 13 所示的结构类似 图 13 所示的是一组由 4 块弹性膜板构成的膨 胀节 然而各部位实际弹性膜板的数量应按必须吸收的热膨胀量来确定 在与 汽轮机装配时 连通管采用冷拉预应力的方法 冷拉值 13 7 连通管通过密 封隔板与低压外缸法兰和 1 内缸承接管法兰相连 也采用冷拉预应力方法 冷 拉值 6 5 以便在机组运行期间平衡一部分热应力 这样就能有效地改善膨胀 节的受力状况 6 26 2 结构及安装 连通管的结构见本说明书中的各视图 低压汽缸顶部密封隔板的组装情况示于详图 B 中 在拧紧连通管法兰的罩 螺母 10 和环体螺钉 15 时 该密封隔板即在连通管中心线方向被冷紧 冷紧值由低压汽缸和连通管中蒸汽运行温度来确定 在管道顶部装有供检查和维修用的人孔 在不使用时应将它盖紧并密封 连通管在汽轮机上就位之后 继续进行如下工作 6 2 16 2 1 拧紧法兰 B 的罩螺母 10 和环体螺钉 15 扭矩按下面的说明 6 2 26 2 2 用顶开螺钉来使法兰 A 就位 6 2 36 2 3 拧紧法兰 A 的螺栓 8 拧紧力矩按下面的说明 CH02A 000 1SM 第 31 页 共 111 页 注意 在装螺钉和螺母之前 用螺纹润滑剂涂在螺纹上 以防咬住 用力矩 扳手沿径向相互对称地依次拧紧各螺钉和螺母 按照下列程序拧紧螺钉螺母 预应力为 310 3Mpa 1 用手扳紧 2 拧紧到一半力矩 3 拧紧到全部力矩 对于不同规格的螺钉 其力矩为 直径 mm 力矩 Kg m N m M27 50 9 499 M36 141 1 1383 M39 166 1 1627 在法兰经受了至少为三分之二的运行温度几小时后 低压缸进汽口处 法 兰 B 的螺钉连接就必须按规定的径向对称顺序来重新拧紧 该接口处螺纹的 摩擦系数由于螺纹润滑剂 受热蒸发 将会显著增加 因此重新拧紧到原来所 规定的力矩值是不够的 如果已经适当地加上了初始应力 那么 可以通过螺 母扭转规定的附加转角来达到重新拧紧 在接合面有一块软金属 08 钢 垫片 13 的情况下 螺母拧紧 31 而有两个软金属 08 钢 垫片 12 的接 合面 则拧紧螺母 60 要是螺钉和法兰温度近似相等而且在法兰上只有很小 或者没有蒸汽压力载荷 那么可用加热法使螺钉重新拧紧 在中压缸排汽口外法兰 A 的垫片 9 是软金属 08 钢 垫片 重新拧 紧螺钉的步骤及要求均与 B 法兰的相同 CH02A 000 1SM 第 32 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 33 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 34 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 35 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 36 页 共 111 页 7 冲动式调节级 7 1 概述概述 7 1 冲动式调节级 附图 16 描述的是高压汽轮机冲动式调节级 冲动式调节级由喷嘴组和转 子上的调节级动叶组成 7 1 1 喷嘴组 喷嘴组采用紧凑设计并通过电火花加工形成一个整体的蒸汽通道 整体喷 嘴组在安装时被分为上下两半 焊接在喷嘴室上 每半喷嘴室内又形成两个通 流流道 喷嘴采用先进的子午面收缩型线汽道 以降低二次流损失 7 1 2 动叶片 动叶片为电火花加工的三支叶片为一组的三联叶片 动叶片叶根采用叉形 叶根 每组动叶片采用三个轴向定位销钉 通过冷淬的方法进行装配 将动叶 固定在转子上 每组动叶片自带围带 装配后形成整圈连接 7 1 3 汽封 汽封片采用填片和锁紧片固定在喷嘴组上 汽封片与动叶围带 转子之间 留有较小的间隙 如果这个间隙变大 需要更换汽封片 7 2 备注备注 在维修汽轮机时应该仔细检查下面几项 在喷嘴和动叶片上的外来积聚物 叶片边缘和围带的侵蚀 由于锅炉水处理不当造成的叶片表面的腐蚀 初始裂纹 叶根的松动 汽封圈弹簧的硬度 汽封片的接触和磨损 CH02A 000 1SM 第 37 页 共 111 页 图 16 冲动式调节级 CH02A 000 1SM 第 38 页 共 111 页 8 反动式动叶片 高压部分 说明书 图 16 1 图 16 2 图 16 1 为装配在汽轮机高压转子相应级别的高压缸反动式动叶片共 12 级 具有相似的结构形式 均为 T 型叶根 叶片的工作部分为五个不同的截 面伸缩而形成 顶部为自带冠的结构 其与轴向成 30 的平行四边形 采用机 械加工而成型 叶片装配时采用预扭安装的装配方式 可以使叶片之间形成一定的机械阻 尼和摩擦阻尼 动叶片通过转子上的末叶片槽装入转子上 CH02A 000 1SM 第 39 页 共 111 页 每级有两只末叶片槽及与之相配合的末叶片 末叶片槽及末叶片叶根轴向两侧 各加工有半圆形的螺孔 其互相配合会形成一个完整的螺孔 在装配的过程中 先 将动叶片通过末叶片槽装入相应的级别上相应的位置上 最后装入末叶片 在 装配末叶片的过程中 保证末叶片叶根的轴向尺寸在一定的范围内 然后按装 配图的要求均匀修磨与之相邻的动叶片 使末叶片装入末叶片槽能形成一定的 预紧力 装配时先将一半不带螺帽的半剖螺钉放入轮缘螺孔中 再把带螺帽的 半剖螺钉放入末叶片螺孔中并与末叶片一起打入锁口处 再旋转螺帽 90 以点 焊限位 使末叶片与叶轮相连接并定位 其结构示意图见图 16 2 所示 9 反动式动叶片 中压部分 说明书 图 17 1 中压缸动叶片的基本结构和装配方法见图 17 1 2 所示 共 11 级动叶 片 全部为扭叶片 均为机械加工而成 其基本结构和装配方法完全相似 全 部为自带冠叶片 采用成熟的 p 型枞树形叶根 这种型式的叶根具有载荷 分布均匀 应力集中系数小等特点 装配时 先定位好首叶片 然后依次按要 求装好其它的叶片 最后装配末叶片 修配锁紧装置 按技术要求配好锁紧键 插上锁紧条 见图 17 2 所示 CH02A 000 1SM 第 40 页 共 111 页 为防止装入轮缘的叶片的轴向串位 在叶轮与叶片之间装一个轴向定位销 末叶片无法装入轴向定位销 但锁紧装置已起了轴向定位的作用 图 17 2 X 末 叶片 同 一人 体容 易 X 向 A A CH02A 000 1SM 第 41 页 共 111 页 10 反动式动叶片 低压部分 说明书 低压缸叶片共 6 级 全部为自带冠叶片 其中第 1 4 级动叶片为型钢铣 制而成 第 5 6 级为模锻毛坯抛磨而成 所采用的技术依然是反动式结构的 匹配方式 其中前几级叶根采用美国西屋公司成熟的 p 型枞树形叶根 后 3 级的结构仍为我公司的传统结构方式 已安全可靠运行多年 图 18 11 高压 1 12 级隔板说明书 11 1 概述 图 19 1 所示为高压缸叶片 其中包括装到隔板套上 12 级静叶片和装到汽 轮机转子上相应级别的动叶片 回弹汽封片与叶片围带之间保持着密封的径 向间隙 在转子摩擦的情况下 弹簧片将会变形致使汽封片磨损达到最小值 隔板上汽封片与安装在隔板套上的动叶顶部汽封圈与转子之间保持合适的径向 间隙起到了很好的密封效果 11 2 静叶片 CH02A 000 1SM 第 42 页 共 111 页 静叶片是由带有整体叶根和叶冠的型钢毛坯加工而成 将叶根和叶冠一 起焊接完成就形成一块隔板 此隔板水平中分面被切分为两半 在每半隔板外 环装入隔板套中后在进汽侧形成一个直角槽 用一连串 L 形塞紧条装入后 隔 板被固定在隔板套内 同时 顺汽流方向看 隔板上半左侧水平中分面处用紧 定螺钉使隔板上半与隔板套锁紧来防止隔板转动 参见图 19 2 隔板内环有膨 胀槽 可吸收静叶片的膨胀量 11 3 汽封片 动叶顶部汽封是镶片汽封 每片汽封片由塞紧块固定 汽封的详细装配 如图 19 3 所示 这种汽封片安装方便 同时留有足够的间隙 防止与转子相 碰 隔板汽封片装在隔板内圆上 如图 19 4 所示 由 4 道汽封片组成 每圈汽 封片都由 18 个弧段组成 装入隔板汽封槽中后冲铆示之固定 图 19 1 CH02A 000 1SM 第 43 页 共 111 页 图 19 2 图 19 3 CH02A 000 1SM 第 44 页 共 111 页 图 19 4 12 中压 1 9 级隔板说明书 12 1 概述 图 22 1 所示为中压叶片 其中包括装到隔板套上的几级静叶片和装到汽轮 机转子上相应级别的动叶片 回弹汽封片与转子以及动叶片围带之间保持着密 闭的径向间隙 在于转子摩擦的情况下 弹簧片将会变形致使汽封片摩擦达最 小值 隔板汽封与安装在隔板套上的动叶片顶部汽封与转子之间保持合适的径 向间隙 起到了很好的密封效果 12 2 静叶片 静叶片说明参见 高压112级隔板说明书 12 3 隔板汽封 隔板汽封为梳齿式汽封 每一汽封圈由 6 8 个弧段组成 弧段上直接加 工出汽封齿 汽封圈的凸肩都应拂配装入按叶片围带拂配好的相对汽封槽中 汽封齿为长短齿结构与转子上凸台配合形成一扩压流道对密封有很好效果 每 一弧段有相对应的弹簧片 弹簧片保证当运行过程中汽封齿与转子一旦接触汽 封圈可径向外张 保证机组安全运行 在上半水平中分面处有专用销 防止汽 CH02A 000 1SM 第 45 页 共 111 页 封圈从隔板上脱落 详见图 22 3 第一级隔板汽封与进汽平衡环配合间隙为 0 每一级隔板内环均有膨胀槽 可吸收静叶片的膨胀量 12 4 动叶顶部汽封 动叶顶部汽封为梳齿式汽封 每一汽封圈由 6 8 个弧段组成 弧段上直接 加工出汽封齿 汽封圈的凸肩都应拂配装入按叶片围带拂配好的相对汽封槽中 每一弧段有相对应的弹簧片 弹簧片保证当运行过程中汽封齿与围带一旦接触 汽封圈可径向外张 保证机组安全运行 在水平中分面处有止动片和沉头螺钉 固定在隔板套的上半 详见图 22 2 12 5零件清单 序号名称 1止动片 2沉头螺钉 M6X18 3弹簧 4外汽封圈 由 6 8 段组成 5螺钉 6弹簧 7内汽封圈 由 6 8 段组成 8专用销 9X35 9塞紧条 10紧定螺钉 CH02A 000 1SM 第 46 页 共 111 页 图 22 1 图 22 2 图 22 3 CH02A 000 1SM 第 47 页 共 111 页 CH02A 000 1SM 第 48 页 共 111 页 13 低压正反向 1 6 级隔板说明书 13 1 概述 图 23 1 所示为低压叶片 其中包括装到隔板套 2 号低压缸上的几级低 压反向隔板和装到汽轮机转子上相应级别上的动叶片 回弹汽封片与转子以及 叶片围带之间保持着合适径向间隙 在转子摩擦的情况下 弹簧片将会变形致 使汽封片磨损达最小值 13 2 静叶片 13 2 1 低压正 反向第 1 级静叶片 此级叶片是由带有整体顶部叶冠的型钢加工而成 其根部是由内环热铆 至叶片上而成的 当叶片装入隔板套中后用塞紧条塞紧 此塞紧条是半圆形外 加凸台的结构型式 参见图 23 2 隔板内环设有膨胀槽 用以吸收静叶的膨胀 量 13 2 2 低压正 反向第2 3 4级静叶片 参见 高压 1 12 级隔板说明书 及图 23 3 13 2 3 低压正 反向第 5 6 级静叶片 此两级叶片是由型钢加工而成 在叶顶焊上外环和叶片底部焊上内环后 组成一块隔板 此隔板在水平中分面处被分为上 下两半 每半隔板装在低压 2 号内缸相应位置上形成一个直角槽 用一连串的 L 形密紧条将隔板固定于内 缸上 同时 在隔板上半水平中分面的两端用螺钉将隔板上半固定在内缸上以 防止其转动 参见图 23 4 隔板内环设有膨胀槽 吸收静叶的膨胀量 13 3 汽封片 动叶顶部汽封片与隔板汽封均为梳齿形汽封 这此汽封圈因直径不等所 以他们分别由 16 14 12 8 等弧段组成的 动叶顶部汽封详细装配如图 23 5 所示 隔板汽封的详细装配如图 23 6 所示 每个汽封圈的凸肩都应拂配装入按 转子或叶片围带拂配好的汽封相对位置的槽中 弹簧片保持着汽封的位置 在 动叶顶汽封圈水平中分面的两侧用紧定螺钉防止从隔板套 或内缸 中脱落 在隔板汽封圈水平中分面附近 汽封圈的上 下半各用两个销在水平中分面两 侧 距水平中分面很近处将汽封圈 环 固定于隔板上以防止脱落 13 4 零件清单 序号名称 CH02A 000 1SM 第 49 页 共 111 页 1塞紧条 第一级用 2塞紧条 L 形 3紧定螺钉 4螺钉 5弹簧 外汽封用 6紧定螺钉 7汽封圈 环 8弹簧 内汽封用 9汽封圈 环 10 销 图 23 1 CH02A 000 1SM 第 50 页 共 111 页 图 23 2 CH02A 000 1SM 第 51 页 共 111 页 图 23 3 图 23 4 图 23 5 旋转 图 23 6 CH02A 000 1SM 第 52 页 共 111 页 14 螺栓拧紧 14 1 合金钢螺栓的拧紧 14 1 1 概述 合金钢螺栓 双头螺栓和螺钉必须适当拧紧 以达到结合面不漏汽和零件 紧固的目的 适当拧紧使螺栓拉伸即拉长 这种伸长在螺栓中产生一个预应力 使紧固件具有 夹紧 或 挤压 力的特性 这个预紧力使装配件紧固地连接 在一起 只要这个预应力比汽轮机运行过程中所产生的应力大 装配件就不会 松动 需要的预紧力矩大 则为得到这个预紧力的伸长量也越大 例如 对于 310 3Mpa 的预应力 每 25 4mm 自由长度需要 0 0015 25 4mm 的伸长量 自由 伸长见第 3 节中所述 对于 413 7Mpa 的预应力 每 25 4mm 自由长度需要 0 0020 25 4mm 的伸长 请注意 本说明书 应力 和预应力的含义是相同的 即在螺栓拧紧之后 在螺栓中保持的内部应力 拧紧合金钢螺栓使用三种方法 第一种是需要一个螺栓拧紧装置 第二种 是需要螺栓加热 第三种是仅仅使用扳手 拧螺帽或控制力矩 选用哪一种 方法 决定于螺纹的名义尺寸 所需要的初应力的精度和拧紧过程是否使用螺 栓拧紧装置或螺栓加热器 本说明仅对后两种方法加以阐明 14 1 2 润滑 在螺栓 双头螺栓和螺钉的螺纹及螺帽和垫圈的支承面上应使用不粘结的 涂料 以减少摩擦力和防止螺纹咬扣 本机组采用 KS 151 涂料 14 1 3 自由长度 自由长度是螺栓拧紧规程的一个重要测定的量 现给出几种方法计算自由 长度 CH02A 000 1SM 第 53 页 共 111 页 14 1 3 1 双头螺栓或定位螺栓 螺栓穿越上下半法兰 双头螺栓或定位螺栓的自由长度是下列四个尺寸之和 见图 24 1 和图 24 2 a 刮面之间两个法兰总厚度 L 若无刮面 即为法兰上 下表面之间总 厚度 b 垫圈的总厚度 W1W2 c 螺纹的名义尺寸 D 14 1 3 2 双头螺栓或定位双头螺栓 螺栓拧入下半法兰 双头螺栓或定位双头螺栓的自由长度是下列三个尺寸之和 见图 24 3 或四个尺寸之和 见图 24 4 图 24 5 a 从结合面到法兰刮面之间的厚度 L 如果没有刮面则到上半法兰的表 面 b 法兰下半刮面深度 如果存在刮面 c 垫圈厚度 W1 d 螺纹的名义尺寸 D 14 1 3 3 螺钉 螺钉自由长度是下列两个尺寸之和 见图 24 6 a 从螺钉头部支承面到结合面的距离 L b 螺纹名义尺寸的一半 D 2 14 1 4 伸长测量 在拧紧过程中必须测量螺栓的伸长量 为此作下列说明 对于螺钉 内六角螺栓 如图 24 6 或外六角螺栓 如图 25 1 使用图 25 1 中所示深度千分尺和接头 对于比较大的螺栓 使用图 26 2 1 26 2 2 所示深度千分尺及利用测量 套筒和测量杆 CH02A 000 1SM 第 54 页 共 111 页 在螺栓的底部有一个螺孔 以便拧入一个螺钉使测量杆端部定位 在螺栓 顶部的一个螺孔用来使套筒精确地径向定位 该螺孔也用作堵住螺钉中心孔用 以防止中心孔掉入杂物 当使用罩螺母时 这个螺钉拧入螺帽的顶部 测量前 应检查孔是否清洁及底部螺钉是否拧紧 在使用时套筒在螺钉中就位 并被支 承在此孔底部的凸台上 杆通过套筒插入底部直到与连接螺钉的端部相接触 螺纹直径在 M45 以下 或测量杆的端面落在封底螺钉的端部上为止 M52 以 上螺栓 把深度千分尺安放到测量杆的定位面上 使千分尺的游标杆穿过定 位面上的通孔与套筒的定位销相接触 请注意 在带盲孔的螺纹直径在 M52 以上的螺栓中使用上述的测量装置之 前 必须在杆的端部攻出一个螺孔 并用一专用螺塞插入此孔 如图 27 1 27 2 所示 这个螺塞将使杆找中并使重复读数取自相同位置 为了减少接 触面积 杆的端部做成尖的 而用于 M42 螺栓以下的杆 其底部是平的 且可 用于不同结构的螺栓中 对不带孔的双头螺栓可使用一个高于螺帽的专用接头和一个深度千分尺来 测量 将接头安装在螺帽上 并在拧紧螺栓前后测量双头螺栓的底部 其差值 即等于双头螺栓的伸长量 对于不带孔的标准六角螺帽 可用普通千分尺测量螺栓 14 1 5 水平接合面和主汽阀螺栓的热紧 汽轮机必须热紧的螺栓规格及具体位置螺栓加热器及测量装置图 14 1 5 1 螺栓热紧装置 螺栓电加热装置主要由电源箱 插销组及螺栓加热装置组成 见图 26 1 所有加热器存放工具箱 CH02A 000 1SM 第 55 页 共 111 页 电源箱为 LD 3 型 此电源箱除满足各种规格螺栓加热器的功率外 可供 多个螺栓加热器同时加热螺栓 该电源箱输出电压为直流 220 伏 电源箱通过 重型橡套电缆接至三相电源上 地线电厂自备 标准截面为 15mm2 螺栓加热器存放在工具箱 除方便存取螺栓加热器外 还具有干燥功能 螺栓加热器在工具箱内垂直放置 避免螺栓加热器变形 螺栓加热器的发热元件采用 Ocr27Al7Mo2 高电阻电热合金丝 该合金丝允 许最高工作温度 14000C 用氧化镁作耐高温绝缘材料 保护套管为耐热不锈钢 管 加热器头部有一组插销 通过一组插销电线与电源箱连接 螺栓加热器设 计成插入到螺栓蕊孔的型式 结构见图 26 1 此种螺栓加热器具有结构简单 使用方便 功率较大 寿命较长等特点 螺栓加热器系靠内部加热使圆柱形螺栓膨胀伸长 使螺栓可以被拧紧到给 定的量 而毋需求助于重型扳手 汽轮机采用的螺栓加热器规格见图 26 1 表 14 4 14 1 5 2 螺栓热紧操作规程 a 螺栓螺母对号试拧 螺母应能顺利拧到底 然后用塞尺检查螺母端面与 垫片接触情况 全周用 0 04mm 塞尺通不过时表示接触良好 b 试拧合格的螺栓 螺母垫片的支承面及螺纹部分用螺纹涂料 KS 151 均匀 润滑并保持清洁 C 用压缩空气清理螺栓孔底部 确保孔内无金属屑及其它脏物以防止影响 螺栓加热器顺利插入螺栓孔内 然后用一块牢固地缠在一条杆的端部并涂有少 量干净油脂的布擦孔 再检查螺栓底部螺钉是否已被拧紧 此螺钉必须拧紧 d 用手旋紧螺母用测量装置测量螺栓的初始伸长值 e 用下述表中给定的不同规格螺栓用不同的力矩旋紧螺母 反复进行直到 整个结合面上的所有螺母均匀地拧紧为止 必须达到表 18 1 所要求的力矩 值 CH02A 000 1SM 第 56 页 共 111 页 表 14 1 螺栓规格冷紧力矩 N m M45480 4 M48512 5 M52555 2 M60640 6 M64683 3 M72768 8 M85907 6 M90960 9 M951014 3 M1001067 7 M1101174 5 f 加热螺栓前需将电源箱插销组 加热器联合通电试验 1 分钟 以检查加 热装置工作是否正常 在联合通电试验前 电源箱 插销组螺栓加热器单独进行检查有否短路或 绝缘不良的地方 加热器杆径外表面是否清洁 发现问题及时处理解决 g 加热装置检查合格后 按照螺栓热紧次序将加热器插入每个螺栓孔内 并检查加热器与螺栓有否短路现象 h 通电加热螺栓 并在加热过程中注意电路系统的电线及电源箱温度情况 一般温度不应超过 500C i 根据螺栓温度情况 可一边加热 一边拧紧螺母到给定角度 j 切断电源后 当双头螺栓或螺栓被冷却到安全温度即加热前温度后 方 可取出加热器 然后清洁孔的底部并测量螺栓伸长 所测的螺栓伸长量必须是 给定的理想伸长量的 10 如果超过此公差 则必须进行修正 CH02A 000 1SM 第 57 页 共 111 页 k 最终测量后 测量孔必须用螺塞堵住 润滑螺塞上的螺纹 便于以后 拆卸 装好螺塞后拭去多余的润滑剂 14 1 5 3 使用螺栓加热器时的几点注意事项 a 螺栓加热器必须插入螺栓内孔后才能通电 因螺栓加热器工作时加热器 杆部呈红色 所产生的高温能严重灼伤任何触及它的人员 同时在加热器没有 插入的情况下通电还可使其过热烧坏 所以为操作者及其它人员的安全起见 加热器必须插入螺栓内孔后方可通电 b 螺栓加热器通电时或尚未冷却时切勿从螺栓内孔中取出 除非您带上绝 缘手套 并且只有在您确认加热器电源已经切断并已冷却后方可触及并处置螺 栓加热器 使用不当会造成人员的严重灼伤 另外 加热器通电时或尚未冷却时拉出螺栓孔容易造成加热器杆部变形或 弯曲 同时会严重擦伤套管 这会有碍于将该加热器插入另一个螺栓孔内 C 勿让多余的润滑剂进入螺母和螺栓的加热孔内 如果孔中有多余的润滑 剂 会造成螺栓加热器的电短路并使加热器损坏 将螺母旋入加过润滑剂的螺 纹上 再取下螺母 随后拭去螺母中及螺栓端部多余的润滑剂 d 如果通了电的加热器杆部颜色不红 则表明其上存在润滑剂或其它外来 杂物 此时必须将加热器放在流通空气中通电加热 直至其上面的杂物焚尽为 止 待加热器冷却后必须清理干净污物及松脆的残渣 14 1 5 4 螺栓伸长测量装置及测量 选用的测量装置如图 26 2 1 26 2 2 所示 由一个套筒和一个测量杆组 成测量方法亦如 14 1 4 节伸长测量中有关说明进行 螺母用手拧紧后 用测量装置按上述方法测量螺栓伸长的初始值 加热并 拧紧螺母至某一角度 见表 14 3 后 停止加热器待螺栓温度已冷却到环境温 度 用测量装置和深度千分尺重新测量 以便确定伸长量 测得伸长量必须是 给定的理想伸长量的 0 9 1 1 倍 否则进行调整 汽轮机所有热紧螺栓的伸长量见表 14 2 CH02A 000 1SM 第 58 页 共 111 页 14 1 5 4 螺母的拆卸 汽轮机大修时 凡采用热紧方法拧紧的螺栓螺母必须采用加热方法拆卸 其操作过程如下 a 清理螺母四周 拧开螺母上面的螺塞 清理螺栓的加热孔 b 加热螺栓前认真检查电源箱 螺栓加热器及插销组的绝缘性能是否良好 有无损伤情况 检查合格后方可接上电源 c 将不同型号的螺栓加热器分期分批插入不同直径需加热的螺栓孔内 使 螺栓受热伸长 在加热过程中 用塞尺检查螺母下面的间隙 待间隙增至 0 2 0 3 时即可拧松螺母并拨掉电源等螺栓加热器凉至室温后再将其拔出 d 使用螺栓加热器必须按 14 1 5 6 节中几点注意事项执行 14 1 5 6 注意事项 a 螺栓加热器包装发货时应包扎捆好 放于小箱子内 b 螺栓加热器在使用 保管过程中要小心轻放 严禁敲打 c 加热器用完后应垂直挂置于螺栓加热器存放工具箱内 并应定期开动箱 内的干燥器以驱除潮气 防止弯曲影响使用 否则通电后会造成设备损坏 d 电源箱 螺栓加热器存放工具箱 内存加热器 电线 电缆在使用完 后 应送回仓库由专人保管以免损坏或丢失 e 电源箱 螺栓加热器存放工具箱应贮藏在干燥地方以免受潮生锈变质影 响元件的绝缘性能 f 如果一台螺栓加热器放置六个月或六个月以上不用 要做绝缘试验 该 试验用测量一根负载导体与地之间电阻的方法来确定加热器中氧化镁绝缘材料 的绝缘质量 在室温下进行检查时 螺栓加热器冷