汽轮机讲课.doc

汽轮机本体结构一、概述我公司330MW机组汽轮机是上海电气集团股份有限公司生产的亚临界、一次中间再热、直接空冷、抽汽凝汽式汽轮机（CZK330-16.7/0.4/538/538）。其特点是采用数字电液调节系统，操作简便，运行安全可靠；可供热网抽汽及工业抽汽，采暖抽汽压力可在0.25MPa(a)0.7MPa(a)间调整；高中压部分采用合缸反流结构，低压部分采用双流反向结构。该汽轮机本体由转动和静止两大部分构成。转动部分包括动叶栅、叶轮、主轴、联轴器及紧固件，静止部分包括汽缸、喷嘴室、隔板套（静叶持环）、汽封、轴承、轴承座、滑销系统机座及有关紧固件。本机通流部分由高、中、低三部分组成，高压汽缸内有一个部分进汽调节的冲动级和11个反动式压力级，中压汽缸内有12个反动式压力级，低压部分为两分流式，每一分流由6个反动式压力级组成，全机共36级。二、汽轮机性能参数厂 家：上海电气集团股份有限公司型 号：CZK330-16.7/0.4/538/538型 式：亚临界、一次中间再热、直接空冷、抽汽凝汽式汽轮机。（1）铭牌出力（TRL工况纯凝 ）: 330MW额定（THA工况）出力：330MW最大连续（TMCR工况）出力：354.479MW 最大（VWO工况）出力：367.451MW额定供热工况出力：304.775MW最大供热工况出力：271.630MW（2）额定参数主汽门前蒸汽压力 16.7MPa.a主汽门前蒸汽温度538中联门前蒸汽温度538 排汽压力34kPa.a（TRL）/ 14kPa.a（THA）额定给水温度 2755（272.4）额定转速3000 r/min（3）旋转方向： 从汽轮机端向发电机端看为顺时针冷却方式: 单元制空气直接冷却机力通风（4）负荷性质: 带基本负荷并具有调峰能力（5）机组布置方式:室内纵向顺列布置（从汽轮机向发电机方向看，套装油管路暂按在右侧）（6）机组安装检修条件: 机组运转层标高12.6m （7）周波变化范围: 48.551.5Hz（连续运行）（8）机组运行方式: 变压运行或定压运行（9）额定采暖抽汽量： 350t/h 额定采暖抽汽压力：0.4Mpa.a 额定采暖抽汽温度：290（10）最大采暖抽汽量： 550t/h 最大采暖抽汽压力：0.4Mpa.a 最大采暖抽汽温度：290（11）额定工业抽汽量： 60t/h 额定工业抽汽压力：1.21.6Mpa.a 额定工业抽汽温度：440（12）最大工业抽汽量： 80t/h（不与最大采暖抽汽工况同时出现） 最大工业抽汽压力：1.21.6Mpa.a 最大工业抽汽温度：440（13）额定工业抽汽+额定采暖抽汽工况工业抽汽压力 1.21.6MPa.a(调节范围0.05MPa.a)额定工业抽汽温度 440额定工业抽汽量 60t/h额定采暖供热压力 0.4MPa.a(调节范围0.05MPa.a)额定采暖供热温度 290额定采暖供热抽汽量 350t/h（14）工业抽汽+最大采暖抽汽工况工业抽汽压力 1.21.6MPa.a工业抽汽温度 440工业抽汽量 60t/h最大采暖供热压力 0.4MPa.a(调节范围0.05MPa.a)最大采暖供热温度 290最大采暖供热抽汽量 550t/h给水回热级数：7级(3高加+1除氧+3低加)，低加疏水采用逐级回流，除氧器滑压运行。三、本体结构高压缸部分由 1 级单列调节级（冲动式）和11 级压力级（反动式）所组成。主蒸汽经过布置在高中压缸两侧的2 个主汽阀和6 个调节汽阀从位于高中压缸中部的上下各3 个进汽口进入喷嘴室和调节级，从调节级流出的蒸汽反向流经喷嘴室的外壁再流过高压缸各级。这样，既能使高压转子的轴向推力自相平衡，同时也可对喷嘴室外壁进行冷却。高压部分蒸汽由高压第八级后向上的 1 段抽汽口抽汽至#1 高压加热器。高压缸排汽从下部排出经再热冷段蒸汽管回到锅炉再热器，其中部分蒸汽由2 段抽汽口抽汽至#2 高压加热器。从锅炉再热器出来的再热蒸汽经由再热热段蒸汽管到达汽轮机两侧的再热主汽阀与再热调节阀，并从下部两侧进入中压缸。中压缸全部采用反动式压力级，共12 级分成3 部分：其中，中压第1 至5 级静叶装于中压#1 静叶持环上；中压第6 至9 级静叶装于中压#2 静叶持环上；中压第10 至12 级静叶装于中压#3 静叶持环上。中压#1 静叶持环装于中压内缸上，中压#2 静叶持环及#3 静叶持环均装于高中压外缸上。中压缸第 5 级后出来的蒸汽流经内外缸之间的夹层空间，经过外缸下半的3 段抽汽口抽汽至#3 高压加热器，同时又对中压内缸的外壁进行了冷却。中压缸第 9 级后出来的蒸汽经过4 段2 个抽汽口抽汽至除氧器。中压缸向上排汽一分为二，经 2 根中低压连通管导入低压缸之中部。同时，中压缸排汽的下部有2 个对称的5 段抽汽口，其抽汽的一部分至#5 低加，另一部分至热网。低压缸采用双流反动式压力级，共26 级。蒸汽从低压缸中部进入，然后分别流向二端排汽口进入下部排汽装置。因对称双流，故低压转子的轴向推力基本平衡，对转子上产生的轴向推力几乎为零。末级叶片长为665mm。在低压缸调阀端和电机端的第 2、4 级后分别设有完全对称的抽汽口，抽汽至低压加热器。其中，第2 级后的6 段抽汽口抽汽至#6 低压加热器。第4 级后的7 段抽汽口抽汽至#7 低压加热器。本汽轮机属于反动式汽轮机，故各级之轴向推力较大。为了减小轴向推力，除了在通流部分设计中采用反向流动及双流布置之外，还在转子上采用了平衡活塞汽封的结构，从而大大减小了轴向推力，而剩余的轴向推力则由推力轴承来承担。推力轴承设在高中压缸端部的前轴承座内，在推力轴承处形成转子的相对死点。在低压汽缸电机端轴承箱处装有差胀指示器，监视机组差胀状态。高中压及低压部分均为内外双层缸结构。汽轮机在轴向和横向定位板中心线的交点处形成死点，所以在中、后轴承座及低压缸分别各有一个死点。中轴承座的死点可以看作是静止部分的死点；低压缸死点在距离低压缸排汽中心线600mm 并靠近调阀端的一点；后轴承座的死点在后轴承座处。低压缸的底脚自由地安放在低压缸基础台板上，以保证其各向自由膨胀。前轴承座自由地安放在前轴承座基础台板上。籍前轴承座与台板之间的导向键，使前轴承座只能在台板上沿汽轮机轴向中心线滑动。前轴承座两侧共2 只压板将前轴承座压住，以防止跳动。高中压外缸下半两端通过“H”形定中心梁与前轴承座和中轴承座连接，定中心梁在汽缸热胀时起推拉作用，同时又保证了汽缸与轴系的中心不变。高中压外缸通过与下缸铸成一体的 4 个猫爪支撑在前轴承座和中轴承座的垫块上。猫爪为悬挂式结构，支承面与汽缸中分面在同一平面上，从而避免因猫爪热胀引起的汽缸走中。高中压转子的 1、2 号轴承和低压转子的3、4 号轴承采用可倾瓦式，它具有良好的稳定性，可避免油膜振荡。推力轴承采用自位式，它能自动调整推力瓦块负荷，稳定性好。此外，通过推力轴承壳体的定位机构，可测量并调整推力轴承的间隙。高中压转子与低压转子之间采用刚性联轴器连接。两个联轴器间装有垫片，安装时可调整转子的轴向位置。低压转子与发电机转子之间也采用刚性联轴器连接。在低压转子电机端装有盘车用大齿轮。该齿轮同时也作为联轴器垫片调整汽轮机转子与发电机转子的轴向位置。盘车装置可手动或自动投入进行连续盘车，在机组冲转后自动脱开。高中压部件高中压部分纵剖面图见图 4。本机组的汽缸结构形状及其支撑方法都经过精心设计，使其在温度变化时能自由和对称地膨胀，从而将变形的可能性减少至最小。高中压为合缸结构，高压与中压通流部分反向布置，高压蒸汽进入调节级后，蒸汽大返流反向流入高压压力级，这样可冷却汽缸和转子，降低热应力。高中压外缸内布置有高压内缸和中压内缸，以减少内缸和外缸的压力差和温度差。缸内还设有4 个静叶持环，以安装各级静叶，24 级动叶装于转子上，与静叶一起形成了高中压通流部分，各叶片采用了新型的可控涡叶型，使高中压缸效率得到了很大的改善。高中压外缸高中压外缸采用铬钼钢铸件，在水平中分面处分开，形成上缸和下缸。其中设有6 个高压进汽口，上、下半各3 个，通过6 根挠性管道与调节阀出口相连，蒸汽从焊于进汽口的挠性套筒进入高压缸。一个高压排汽口设在高中压缸调阀端的下部，两个中压进汽口位于高中压缸中部下半，而中压排汽口则位于高中压缸电机端的上部。汽缸上下半开有数个抽汽口，除#1 抽汽口位于上半之外，其余抽汽口均设在汽缸的下半部。这些抽汽口除抽汽供各加热器外，还供热网及工业抽汽使用。高中压外缸内部装有高、中压内缸，高、中压持环及高、中压平衡活塞汽封，两端壁处装有端汽封以防漏汽。汽缸两端壁处还设有开孔，以供现场动平衡时安装平衡螺塞用。高中压外缸是由 4 个与下缸端部铸成一体的猫爪所支承。在电机端，2 个猫爪支承在中轴承座调阀端的键上，在键上猫爪可自由滑动。在调阀端，汽缸猫爪也同样支承在前轴承座的键上，可以自由滑动。汽缸离开轴承座的任何倾向都受到每个猫爪上的双头螺栓所限制。这些螺栓装配时在其周围和在螺母下都有足够间隙，以便使汽缸猫爪能随温度变化而自由移动(见图5)。猫爪的支撑面与汽缸水平中分面相一致，从而避免猫爪受热膨胀时，引起汽缸中心的偏移。这就保证了汽轮机动、静部分间的径向间隙不受影响，从而提高了运行安全性。在外缸下半的每一端，由一个H 型梁并用螺栓和定位销连接到汽缸和邻近的轴承座上。这些梁在汽缸热胀时起推拉作用，使汽缸相对于轴承座可保持正确的轴向和横向位置。前轴承座可在其机座上轴向自由滑动，但为了防止横向移动，由一轴向键放在它和机座之间的轴向中心线上。前轴承座两侧装有压板，压板与轴承座之间有足够的装配间隙，可允许轴向自由移动并防止歪斜和跳动。高中压缸的水平中分面用大双头螺栓连接。为保证汽缸中分面的密封，这些螺栓必须预紧，使在整个大修期内不会漏汽。汽缸中分面经过精加工，在表面干燥和金属相接触时以及进行标准水压试验时都能保持紧密贴合。现场安装时，应该在接合表面涂以熬沸三遍的亚麻仁油。高中压外缸上还设有多个热电偶测点，测量汽缸的金属和蒸汽温度以控制启动及监测汽缸进水，监测汽缸进水的热电偶上、下缸成对设置，当汽缸进水时，将会出现上下缸温差突变（下缸温度突然降低）现象。超过一定值时，机组会报警或跳闸以防损坏转子和叶片。高、中压内缸高压内缸与中压内缸也都采用铬钼钢铸件，在水平中分面处分开，形成下缸和上缸，上下半用法兰螺栓连接固定。内缸用固定于下半缸的支撑键支托于外缸水平中分面的下垫片处，并有上垫片限制其向上窜动，从而保证了内缸的水平位置，见图6。轴向定位是通过凸肩配合来实现的，横向是靠位于顶部和底部的中心定位销与外缸定位的，这样既能保持内缸轴线的正确位置，又能允许自由膨胀。高压缸喷嘴室进口焊在高压内缸上，靠喷嘴室上的键槽镶嵌在内缸上、下半的凸缘上定位。进汽套管用滑动接口连接到各个喷嘴室，使由于温度变化所引起变形的可能性减至最小。内、外缸进汽口通过进汽挠性套筒来连接。挠性套筒焊接于外缸接口上，通过挠性套筒连接来吸收内外缸差胀及减小热应力，同时进汽套筒与内缸进汽口均与密封环相配，以防止漏汽。在高压内缸下半主蒸汽进口右侧设有金属温度测点，热电偶穿过外缸伸入内缸壁，用测得的内缸金属温度来代替高压转子第一级温度；用测得的金属与蒸汽的温度差和预先规定的数值相比较，来控制汽轮机的启动与负荷变动，以达到限制转子热应力的目的。内缸下半底部开有疏水孔，通过挠性疏水管穿过外缸引出，用来排走内缸进汽腔室的积水，疏水管在电厂现场焊于内外汽缸上。高、中压持环及平衡活塞汽轮机高中压部分各级隔板固定于持环上，持环再固定于汽缸上。为了提供给水回热用蒸汽，汽缸需设置多级抽汽口，持环将汽缸分成相应的抽汽腔室。采用持环结构能使汽缸的形状简单，便于制造，并可减少汽轮机启停和负荷变化时的温差和热应力。持环上装有多级隔板，因而它承受了很大的压差负荷（特别是高压静叶持环），压差负荷通过支承凸肩传递于汽缸。持环必须具有足够的刚度，在大的压差负荷下，不会因变形过大而产生动、静部分相碰的危险。持环内除了安装各级隔板外，还装有径向汽封，它与动叶外缘围带相配，以减少蒸汽绕过动叶顶部的泄漏。持环与汽缸之间的安装，既要保证其自由膨胀，又要保证其中心不变。持环的支承与定位方式基本上与内缸的情况相同。持环用支承键支托于汽缸水平中分面上，上、下垫片保证了中心的上、下位置。在持环的顶部和底部设有定位销，以确定中心的左、右位置；轴向定位借助于支承凸缘，所有定位配合均留有余量，待总装时加以修正。持环为上、下半结构，中分面用长螺栓预紧连接。高压静叶持环装于高压内缸上，内装 11 级隔板；中压#1 持环装于中压内缸上；中压#2、#3 持环直接装于高中压外缸上，中压持环内共装有12 级隔板。在中压#1 持环上半左侧设有金属温度测点，热电偶穿过外缸伸入持环壁，用测得的持环金属温度与高压内缸所测的相应温度作比较，来控制汽轮机的启动与负荷变动，以达到限制转子热应力的目的。由于反动式汽轮机动叶反动度较高，转子推力相应比较大，因此转子被加工出几个凸台用以平衡叶片上的推力。高中压缸内共有3 个平衡活塞汽封，高压侧平衡活塞汽封装于高压内缸上，高压排汽侧平衡活塞汽封装于外缸的调阀端，中压侧平衡活塞汽封装于中压内缸上。它们的支承方式等均与持环相同。这3 个平衡活塞汽封用于密封高中压转子上相应的三个凸台。高中压转子高中压转子是由整体合金钢锻件加工而成的无中心孔转子，无中心孔的结构与相同情况下的有中心孔转子相比较，中心部位最大切向应力可减少1/2，有限元计算还表明，转子的蠕变应力也大为降低，转子寿命也将得以延长。转子装好动叶片后进行高速动平衡及超速试验。在转子两端轮盘面和中部均设有螺孔，用于加平衡螺塞来补偿转子的不平衡量。高速动平衡和超速试验均在制造厂专门的高速动平衡机上进行，在真空室内试验可减少拖动功率，并可防止长叶片的摩擦鼓风发热。若在电厂现场调换转子零件或其它原因而可能造成不平衡时，均可直接在电厂现场进行平衡。高中压转子高压与中压为反流布置，转子支承于两径向轴承上，跨距为6030.8mm，装好叶片的转子重约30 吨。高压包括1 级叉形叶根的调节级及11 级T 型叶根的压力级。中压共12 级，从强度要求出发，采用了枞树型叶根。各轮盘间的转子外圆有一系列高低齿槽，以供装隔板汽封，在各级动叶围带处，均装有径向汽封，在转子两端有成组高低齿槽用于安装汽封，以防各级间漏汽及蒸汽的外泄。转子调阀端连接转子延伸轴，其上装有推力盘、主油泵轮并与危急遮断器小轴相连。转子电机端与低压转子端部两个法兰用配合螺栓刚性地连接在一起，形成刚性联轴器连接（见图7）。联轴器传递扭矩、轴向推力、横向剪切负荷与弯矩。两转子之间配有垫片，联轴器的凸缘与垫片凹口相匹配，以达到定中心之作用。借助于改变联轴器垫片厚度，可调整各转子的相对位置，以保证所需的动静间隙。为了拆去垫片，转子必须作轴向移动，使相邻转子之间两半联轴器分离，直至脱开定位凸缘，为此在两半联轴器中设有顶开螺钉孔。两个半联轴器之间的精确对中和正确的装配方法均极其重要。转子在轴承中就位前，需用平板检查半联轴器平面。如果发现有任何擦伤和毛刺，都应该将它修刮掉，但不得用锉刀来锉平。检查所有螺栓孔，刮面等，同时除去发现的任何毛刺。在正确对中后，应该洗净联轴器所有零件及配合螺钉孔。装上垫片，移动其中1根转子来使两个半联轴器端部联在一起（禁止用螺钉将它们拉在一起），装上螺钉并用常规方法逐步紧固。装上联轴器盖板。低压部件低压部分纵剖面图见图 8。由于低压部分承受进汽口与排汽之间产生的温差，为减少缸壁的温度应力，本机组的低压部分为双层缸结构，由外缸和内缸组成。低压缸是冷作焊接件。低压外缸低压外缸提供向下排汽的流道。在外缸的内部装有一个内缸并将运行时的反作用力矩传递至基础上，还承受所有安装于外缸上部件的结构荷重。此外，低压外缸还必须承受真空负荷并且不产生过大的变形而影响动、静部分间隙。低压外缸为碳钢板的大型焊接结构，它是汽轮机本体中尺寸最大的部件。为了减轻其重量和保证真空条件下的刚度，上半采用了大、小圆弧构成的薄壁拱顶，端壁焊有撑管，下半为端壁与侧壁构成的长方形框式结构，在接近中分面处依赖四周连续座架得以加强；在排汽接口处，沿纵向与横向焊上加强肋与撑管来增强刚性。由于低压外缸的温度较低，运行中的差胀引起中心变化较小，因此，采用非中分面的支承方式。轴承座与四周座架一起支承于基础台板上。尺寸庞大的低压外缸因受加工和运输条件的限制，增加了一个垂直中分面，将外缸分成上、下半各2 块；在制造厂内组装后拆开装运，待至电厂现场后再拼装紧固。在座架底板上沿纵向凹口和横向的方孔，与浇入基础的对中元件相匹配而构成机组的滑销系统。在轴承座与高中压缸之间设有H 形定中心梁。它们将各缸沿轴向的膨胀联系在一起。吊去外缸上半，即可检修低压缸内部，在外缸下半内腔侧壁上焊有人梯，以便于人员进入进行安装与检修。外缸上半有4 个人孔，每端两个，可在不开缸情况下，进入作内部检查。两个排大气隔膜阀位于外缸上半的顶部。正常运行时，阀的盖板被大气压紧，当凝汽器真空被破坏而超压时，蒸汽能冲开盖板，撕裂铅隔膜向大气排放。通常铅隔膜在压力为0.0340.048MPa(g)时破坏。低压外缸内装有内缸、进汽导流环和排汽导流环。低压外缸两侧的端汽封分别固定在中轴承座和后轴承座下部并通过波纹管与低压外缸相连，既能保持低压外缸真空的密封，又能在低压外缸真空变化时，不影响端汽封的径向间隙。由汽封供汽系统往端汽封输送压力稳定的蒸汽进行密封，而汽封排汽则送往汽封冷却器。在上半缸汽封波纹管法兰面上设有导管，以供现场作转子动平衡时安装平衡螺塞之用。中低压连通管与外缸连接采用不锈钢薄板焊接的形胀缩节，它能补偿相互间的差胀。低压内缸低压内缸包括进汽部分，构成低压缸的高温区。在内缸中间装有进汽导流环，它构成了进汽通道，并保护转子免受汽流直接冲刷。低压内缸为碳钢焊接结构，第一级两端半环为锻件，其余半环为铸件，其余部件为钢板。采用侧板将内缸分成不同的抽汽腔室，侧板之间焊有撑杆，以此来保证结构的刚性。内缸进汽口与连通管相连接，其截面由圆形逐变为腰圆形。低压内缸两半用螺栓紧固，在上半外圆两侧设有窗口，以便拧紧内部中分面螺栓，待装配后用盖板封死。内缸借助下半中分面法兰两侧之凸边支承于外缸之凸台上。低压内缸顶部进汽口与低压外缸的配合为榫槽配合定位，并设有调整垫片，在内缸底部垂直中心位置设有定位销，并设有调整垫片，低压内外缸对中装置如图9 所示。内缸两端的环上对称地装有第 16 级隔板。低压内缸上半顶部有圆形窗口，与低压外缸进汽口相匹配。下半底部有4 个抽汽口。低压内缸下半近中心线对角线布置的2孔，为低压第2 级后抽汽口，用于#6 低压加热器，远中心线对角线布置的2 孔，为低压第4 级后抽汽口，用于#7 低压加热器。内缸两端固定有排汽导流环，它与外缸的锥形端壁结合，形成排汽扩压通道。借助于扩压作用，可充分利用末级叶片的排汽速度，将速度能转换为压力能，从而提高汽轮机的效率。排汽降温用喷水装置固定于排汽导流环出口的外缘上，当转速达到2600r/min 时，喷水自动投入，直至机组带上15%负荷。低压转子低压转子由整段合金钢锻件加工而成，无中心孔(具体见供图)。与高中压转子一样，低压转子在加工装配后，亦要进行高速动平衡和超速试验，以尽量消除引起运行振动的不平衡因素。同样低压转子亦可直接在电站现场进行平衡。低压转子为双流对称结构，保证了通流部分的推力平衡。转子支承于两径向轴承上，跨距为5650mm，装好叶片的转子重量约为44 吨。低压转子为双流 6 级。前4 级为鼓式，末两级采用盘式，它可有效地减轻转子重量。在轮缘上加工出侧装枞树形叶根槽，该类叶根具有较大的承载能力。各级之间装有隔板汽封，动叶顶部装有围带汽封。此外，在转子两端轴肩处装有前后端汽封，以防止大气漏入排汽腔室内。在转子末级盘的外侧有凸肩，凸肩以下的斜面上有平衡螺塞孔，以供现场动平衡之用。低压转子两端均有联轴器，它们与转子制成一体。转子调阀端与高中压转子刚性连接，电机端与发电机转子刚性联接（见图10）。低压转子与发电机转子两联轴器间装有盘车大齿轮，该齿轮同时作为联轴器垫片，可调整低压转子与发电机转子的相对位置，以保证所需的动静轴向间隙。各联轴器和垫片的端面加工成可相互配准的定位凸缘，如要把联轴器分开，就必须用顶开螺钉使转子沿轴向移动。在各联轴器上均有顶开螺钉孔。转子在轴承上就位前，需用平板检查各联轴器端。如果发现任何毛刺或擦伤，都应修刮掉，但不得使用锉刀。检查所有螺孔，刮面等，并除去发现的任何毛刺。当这一工作完成时，清洗所有联轴器并匹配好各螺钉孔。当各转子和盘车大齿轮吊装就位时，要确保正确对准整个部套的各匹配记号。安装时根据转子装配图中轴向间隙的要求，移动转子，使各半联轴器连在一起，禁止用螺钉将它们拉在一起。把联轴器螺钉装入正确的螺孔中，同时确认各螺钉打印过标记的一端均应装在联轴器的调阀端一侧。通流部分汽轮机的通流部分由高、中、低压3 部分组成，高压由调节级和11 级压力级组成，中压为12 级，低压为双流26 级，共计36 级。高压通流部分高压通流部分由1 个单列调节级和11 级压力级组成。单列调节级的形式和固定方式见图 11。调节级叶片为三销三联体结构，叶片截面和根部相对围带和槽面有良好的弯曲性能。三销的设计是优越的，因为它固有的强度和制动特性。每组叶片由一整块材料通过电子分离加工（EDM）方法制成。高压 11 级压力级通流部分见图12。11 级静叶均装于高压静叶持环上。静叶片为变截面扭叶，由方钢制成，它采用偏心叶根和整体围带。在单个静叶的叶根和围带二端焊接在一起，形成具有水平中分面的隔板。装于静叶持环上直槽内的每半块隔板，用一系列短的L 型填隙条来锁紧。填隙条装在直槽内加工出的附加槽内。各上半隔板用制动螺钉固定在静叶持环的上半，该螺钉位于水平中分面的左侧(从汽机向发电机方向看时)。动叶片由方钢铣制而成，为等截面直叶片，采用倒T 型叶根，见图12 中叶片装配详图。每级轮槽均有一末叶槽，叶片从末叶槽插入，并沿着周向装入轮槽内，叶片根部径向面相互贴合。为使叶根支承面与轮槽紧密贴合，故每只叶根底部均填入垫片。最后 1 只装入的末叶片，与末叶槽连接的锁紧形式见图12 中A-A 截面。末叶片根部轴向两侧加工出与锁紧件齿形相同的半圆形槽，而转子末叶槽轴向两内侧加工出与上述相同的半圆形槽。每级所用的两只锁紧件，由I、II 两半组合而成，分别装于末叶根部与末叶槽内侧，然后将末叶片同半圆锁紧件I 一起装入末叶槽内。当配准相应位置时，锁紧件转动90，并在锁紧件I 端部的小孔冲铆，从而产生局部变形，卡位于末叶片上，以防锁紧件转动，末叶片则在末叶槽内锁紧。各级动叶片均装有围带，围带装在叶片顶端的铆钉头上，用铆接来固定，并将叶片连接成组，末叶片应位于成组叶片围带的中间。高压部分由于压力较高，采用 T 型叶根可有效地防止蒸汽泄漏，从而进一步提高高压缸的效率。在静叶持环内径及隔板内径处均装有嵌入式汽封，与动叶围带和转子形成较小的径向间隙，减少各级间漏汽。中压通流部分图13 表示位于高中压缸的中压通流部分。它由装在汽缸静叶持环上的静叶片和装于转子叶轮上相同级数的动叶片组成。静叶片由方钢铣制而成，为变截面扭叶。它采用叶根和整体围带结构。在单个静叶的叶根和围带二端焊接在一起，成为整圈隔板，水平中分面锯开后，分为上、下两半。装于静叶持环上直槽内的每半块隔板，采用一系列短的L 型塞紧条来锁紧。塞紧条装在直槽内侧加工出的附加槽内，并冲铆胀紧。每半块隔板用 1 只紧定螺钉固定在静叶持环上，该螺钉分别位于上、下半隔板的左、右侧（从汽机向发电机方向看时），以防隔板转动。动叶片由方钢铣制而成，为变截面扭叶，它亦采用侧装式枞树型叶根及整体围带结构。中压各级动叶片均配有一定数量的围带加厚片，以供装配调整用。为保证叶片的径向辐射线位置和相邻叶片围带之间的紧密接触，应用专门的装配工艺、工装及量具逐一将叶片装入轮槽。不能安装定位销的末叶片，应采用专门的径向锁紧键和定位片，将其固定在轮槽中。在运行状态下，由于离心力及热膨胀，致使叶片伸长，在围带之间可能存在很小的间隙。该间隙限制了叶片的振幅，并有减少动应力的阻尼效应，具有很高的耐振强度。中压部分静叶持环内径及隔板内径处亦装有嵌入式汽封，以与动叶围带和转子形成较小的径向间隙，减少各级间漏汽。围带汽封环为不同直径的圆环，每1 环由8 块或10 块弹簧支承的弧段组成。围带汽封的装配详图可见图13 中的C-C 和D-D 截面。各汽封环的凸缘均装在静叶持环上的汽封槽内。弹簧保持汽封的位置。围带汽封弧段在静叶持环上半用大圆柱头螺钉来保险。隔板汽封环亦为不同直径的圆环，每 1 环由8 弧段组成，隔板汽封的装配详图示于图13I 截面，汽封环的凸缘装在隔板槽内，由弹簧保持其位置。隔板汽封弧段在隔板上半用专用销保险。低压通流部分图14 表示位于低压缸的双流低压通流部分（调阀端），它由装在低压内缸上的6级静叶片和装于转子上相同级数的动叶片组成。第 14 级静叶片由方钢铣制而成，为变截面扭叶。它采用叶根和整体围带结构。在单个静叶的叶根和围带二端焊接在一起成为整圈隔板，水平中分面锯开后，分为上、下半。装于内缸上直槽内的每半块隔板，采用一系列短的L 型塞紧条来锁紧。塞紧条装在直槽内侧加工出的附加槽内，并冲铆胀紧。每半块隔板用 1 只紧定螺钉固定在内缸上，该螺钉分别位于上、下半隔板的左、右侧（从汽机向发电机方向看时），以防隔板转动。第 5、6 级静叶片模锻或精铸后经机械加工而成，为变截面扭叶片。静叶片直接装于内外环之间，在根、顶部与内外环焊接在一起，成为整圈隔板，水平中分面锯开后，分为上、下两半隔板。隔板内环水平中分面的左、右侧均有一键，安装于下半外环上，用冲铆来固定，以此连接上、下半隔板，起到密封、减少漏汽的作用。第 1 到4 级动叶片由方钢铣制而成，其中第1 级为等截面侧装式整体围带直叶。第24 级为变截面扭叶，也采用直侧装式枞树形叶根。第5、6 级动叶片由精锻后，经机械加工而成，为变截面侧装式整体围带扭叶，采用斜直侧装式枞树型叶根。第6级叶身带有整体拉金凸台，叶片进汽侧上部镶银焊整条司太立硬质合金片，以防水冲刷。工作状态下，第5、6 级动叶由于离心力作用产生扭转恢复，在围带/拉金凸台处形成整圈联接，提高了叶片刚性，使动应力大幅降低。叶片安装在转子叶轮外缘轴向（直的或斜直的）加工出与叶根型线一致的轮槽内。第1 到4 级转子叶轮外缘上有一圈半圆槽，各叶片的中间体底部均有一与转子上半圆槽相配的孔。因此，当每只叶片装入到叶轮相应的位置时，孔内就塞入定位销，叶片就在转子叶轮上锁住，以防轴向窜动。当叶片一个接着一个装入时，前一叶片塞入于转子上的定位销后，就被后一叶片的中间体底部无孔端挡住。最后一只叶片装入后无法塞入定位销，由锁紧件、定位片使叶片轴向定位。第14 级整体围带叶片按专门的装配工艺、工装及量具以保证叶片的径向辐射线位置和围带之间的紧密接触。第5、6 级动叶为整圈装配叶片，按专门的装配工艺执行。叶片装入叶轮后，在每只叶根中间体位置径向装入定位螺钉并冲铆。叶根底部进出汽侧装有碟形弹性垫片、调整垫片、锁紧片等，将叶片径向顶紧，防止叶片在低速盘车时摆动。低压 12 级内缸内径及隔板内径处装有镶嵌式汽封。低压36 级围带汽封的汽封环为双边凸缘结构，36 级隔板汽封的汽封环都是用单边凸缘之根部装入相应槽内。汽封汽轮机中的汽封包括隔板及围带汽封、平衡活塞汽封、高中压缸及低压缸端部汽封。这些汽封有效地阻止了蒸汽在各腔室内的泄漏、蒸汽的外泄及空气进入。隔板及围带汽封已在通流部分中说明，其它几种汽封如下所述。高、中压平衡活塞汽封和端部内汽封高、中压平衡活塞汽封和端部内汽封的布置示于图15。调阀端和电机端端部内汽封体均制成两半，在水平中分面处用双头螺栓联结。汽封体支承在外缸水平中分面处，并由底部的定位销来导向。这种布置允许汽封体随温度变化而自由膨胀或收缩，并保持相对汽轮机轴线的正确位置。高压进汽侧、中压进汽侧以及高压排汽侧平衡活塞体均制成两半，并用与内汽封体相同的方法支承在内缸上。平衡活塞体和内汽封两者的汽封环是相似的。汽封环制成带有“T”形根部的8个弧段，可装入平衡活塞体和内汽封体中相应的槽内。这些汽封环用止动销防止旋转，止动销在上半汽封环接近水平中分面弧段的狭槽中穿过。在拆卸时吊起上半平衡活塞体以及内汽封体时，这些销子同样可防止上半汽封环弧段脱落出来。每个汽封环均由 4 个用螺钉固定在弧段上的带状弹簧压住。螺钉头下留有足够的间隙以允许弹簧移动。装配时冲铆每个螺钉以防松脱。在每个汽封弧段上均开有供压槽，以使曲径汽封环依靠外侧大于内侧的蒸汽作用力而径向就位。装汽封环弧段时，应使这些槽放在汽流进入汽封环的一侧。每环各弧段在各接合面处应作好标记，以便在拆下各环后，能将这些弧段按它们原先的相应位置重新装配。汽封片和转子上的台阶形汽封槽，形成高低交错排列的很小的运行间隙，以防止汽流直线通过汽封缝隙。高中压、低压端部外汽封高中压端部外汽封图16 所示的端部汽封系由许多汽封片组成的曲径迷宫式汽封，它可减少漏汽。漏汽从“Y”腔室通过汽封壳体上半的两个接口（截面“E-E”）通至汽封冷却器。冷却器在“Y”腔室中维持低真空，以防止蒸汽通过该腔室泄漏到汽轮机机房。密封汽通过汽封壳体下半两个接口（截面“D-D”）被送到腔室“X”。利用汽封系统阀门站可自动保持该腔室在各种运行工况下的压力均为一定值。汽封环（9）和（18）均为同一型式。内汽封环（9）制成8 个弧段，而外汽封环（18）则制成4 个弧段。每个环均带有T 形根，可装入汽封壳体中相应槽内。这些汽封环用止动销（8）或（19）来防止旋转。止动销装在两个上半汽封环弧段水平中分面处所铣出的槽内。每个弧段均由螺钉（11）或（16）固定的带状弹簧（10）或（17）压紧。在螺钉头下留有足够间隙，以允许弹簧移动。装配时冲铆汽封环，以锁住环上的螺钉。各弧段每一接合面处均打有标记，以资鉴别。在汽封环拆下后重新装配时，按这些弧段原先的相应位置重新装配。在汽封环(9)的每一弧段上均开有供压槽，以使汽封环能依靠外侧大于内侧的蒸汽作用力而径向就位。装汽封时应使这些槽如图16 中F-F 视图所示那样在汽流进入汽封环的一侧。汽封齿和转子上的台阶形汽封槽形成很小的高低交叉排列的运行间隙，以防止汽流直线通过汽封缝隙。在装配汽封壳体时利用 4 个键（7）来定位。这些键装在汽封体上的键槽内并用定位销固定在汽轮机汽缸上。这些键可允许汽封壳体径向膨胀，以保持汽封片和汽轮机转子的相对位置。低压端部外汽封由于低压缸和低压轴承座分开布置，低压端部外汽封体的一侧用法兰固定在轴承座上，另一侧通过一个波形膨胀节安装在低压外缸上。这种结构可以适应空冷机组背压变化幅度大的要求。同时汽封体与蒸汽接管也采用膨胀节连接，提高安全可靠性。图 17 所示的端部外汽封系由许多汽封片组成的曲径迷宫式汽封，它可减少漏汽。漏汽从“Y”腔室通过汽封壳体下半的接口（截面“C-C”）被通至汽封冷却器。冷却器在“Y”腔室中维持低真空，以防止蒸汽通过此腔室泄漏到汽轮机机房。密封汽通过汽封壳体下半一个接口被送到腔室“X”。利用汽封系统阀门站可自动保持该腔室在各种运行工况之下的压力均为一定值。各汽封环均为同一型式。每个环均带有可装入汽封壳体内相应的槽中的 T 形根。这些汽封环用止动销来防止旋转，止动销装在两个上半汽封环弧段水平中分面处所铣出的槽内。每个汽封环均由用螺钉固定在弧段上的4 只带状弹簧压紧。在螺钉头下留有足够间隙，以允许弹簧移动。装配时利用冲铆来锁住固定螺钉。在各弧段接合面处用数字编号，以资鉴别。在汽封环拆下后重新装配时，按这些弧段原先的相应位置重新装配。在每个汽封环的各弧段上均有供压槽，以使汽封环能依靠外侧大于内侧的蒸汽作用力而径向就位。汽封环装入时这些槽应如“汽封环放大视图”中所示那样在汽流进入汽封环的一侧。外侧汽封环的弧段不需要供压槽。汽封固定在中轴承座和后轴承座下部后，通过波形管与低压外缸相连。前轴承座前轴承座位于机组高压缸的前端，为一钢板焊接的长方箱形结构，内装有高压缸前轴承（1 号轴承），它支承高压转子，在转子的接长轴上装有推力轴承、主油泵及危急遮断器。前轴承座还装有转子位移、汽缸膨胀、转速、振动及偏心监视等传感器。此外，尚装有危急遮断系统的薄膜阀、控制与试验装置等。在前轴承座的两侧面还装有调节系统的许多部件，如安全综合装置、隔膜阀、空气引导阀等。通过这些部件，将危急遮断系统的信号传递至各阀门操作机构，这部分的详细说明见数字电液控制系统说明。前轴承座有内部油管路系统，向安装于前轴承座内、外的部件供油。轴承座的左侧设有回油观察腔，以监视轴承回油。前轴承座的电机端两侧有两凸台，用于支承高压缸猫爪，猫爪搁置于凸台的支承键上。每键有一螺栓，螺栓穿过猫爪孔，阻止了汽缸猫爪从凸台抬起的可能，螺栓与孔、螺母与猫爪平面间均留有足够的间隙，允许其自由热胀。此外，键上设专门油嘴和油槽，以保证猫爪的自由滑动，见图5。高压汽缸与前轴承座之对中连接借助于定中心梁，梁刚性地传递轴向热膨胀，高压缸借助于定中心梁推动前轴承座一起沿轴向移动。前轴承座与基础台板间配有轴向键，当前轴承座沿轴向滑动时，可以保证轴向中心线不变。前轴承座底部两侧之压板，限制了轴承座的抬起，压板与轴承座间留有足够的间隙，以保证自由滑动。此外，基础台板上装有专用油嘴和油槽，供配合面润滑用。如图 39 为前轴承座装配图。盘车装置图 40、图41 所示为转子盘车装置，在汽轮机启动、停机时或停机后作转子低速盘车用，以便将由于汽轮机部件不均匀冷却所引起的转子挠曲减到最低限度。它的使用将随汽轮机大小、型式以及当地的运行条件而变化。通常推荐在停机期间连续使用盘车装置。如果准备作长期停机。那么盘车装置应运行足够长的时间，以防止转子在停转之前出现挠曲。如果由于各种原因在汽轮机冷却过程中盘车装置停转，则应按说明书中有关“运行”资料所指出的条件及限定时间之内尽快恢复正常运行。对每次启动来说，在汽轮机用蒸汽冲转之前，盘车装置应作短时间运行。对任何一台特定的机组来说，其最佳盘车程序仅通过实际运行经验和靠近各轴封处的精确的指示器所显示的转子挠度来确定。装在轴承座上的盘车装置马达（12）通过各大小齿轮与小齿轮（6）啮合，从而使它能以2.51r/min 的速度来转动转子。盘车装置的主要零件是马达（12），用来减速的大小齿轮传动系统以及使小齿轮（6）与盘车大齿轮相啮合和退出所必需的连杆机构和操纵杆（14）。参阅图 42“传动齿轮轮系展开图”，马达轴带动主动链轮（30）旋转，通过“HY-VD”链条（33）、从动链条（61）、蜗杆（57）、蜗轮（18）、蜗轮轴小齿轮（17）以及惰轮（21）来转动减速齿轮（4），减速齿轮则用键与主齿轮轴（2）相连接，主齿轮轴（2）跟减速小齿轮（6）相啮合，而减速小齿轮又与盘车大齿轮啮合。小齿轮轴和齿轮的衬套均为含聚氟乙稀的多孔性青铜，它不需要润滑。蜗杆衬套和蜗杆上的推力面用主轴承系统供压力油来润滑。蜗杆和蜗轮始终在油槽的油位下啮合。小齿轮可在齿轮轴上转动，齿轮轴装在二块杠杆板上，而杠杆板又以齿轮轴为支轴转动。这些杠杆板的内端用适当的连杆机构与操纵杆相连接。因此，将操纵杆移到“投入”（IN）位置时，小齿轮即与盘车大齿轮啮合。将杆移到“退出”（OUT）位置时，小齿轮即退出啮合。由于旋转的方向以及小齿轮相对杠杆板转动点位置的缘故，因此只要小齿轮在盘车大齿轮上施加转动力矩，其转矩总会使它保持啮合状态。两只挡块限止了齿轮啮入的深度。当汽轮机转子的转速增加到足以驱动盘车装置时。大齿轮轮齿所施加的转矩能使盘车机构脱开。盘车装置的操作过程如下：（1）在汽轮机停机时将控制开关转到盘车装置自动位置，以开始自动顺序。此后，通常将控制开关停在这个位置上。在控制开关处于“自动”位置并当转子转速降到大约 600r/min 时，自动顺序电路将起作用，从而对盘车装置提供充足的润滑油。在转子停转时，“零转速指示器”中所示的压力开关将闭合，接通供气阀电源并向气动啮合缸提供压缩空气。随着啮合用压缩空气通入，气动啮合缸将使盘车装置操纵杆移动，直到小齿轮和盘车大齿轮啮合为止。到位后，相应的行程开关动作，启动盘车装置马达，转子将在盘车转速下旋转，而零转速指示器的压力开关断开而关掉啮合用压缩空气。此时，机组进入持续的盘车运行。如小齿轮与盘车大齿轮接触而无法啮合，那么它将转过一定角度而啮合。（2）在汽轮机启动时随着汽轮机升速超过盘车转速时，小齿轮将自动脱开。当操纵杆移向脱开位置时，将关闭开关并提供脱开用压缩空气以保证完全脱开。当操纵杆到达完全脱开位置时，限位开关将关掉盘车装置马达和脱开用压缩空气。在速度升到大约600 r/min 之后，自动顺序将不起作用，使盘车装置停止运行，并停掉盘车装置润滑油，结束整个盘车运行。“控制电路”能在任何运行方式之中做到从“自动”到“手动”的切换。汽轮机的支托和定位本机组为单轴、双缸结构，一高中压缸及一双流低压缸轴向串联布置。一高中压转子，一低压转子及发电机转子刚性地连接成轴系。各转子分别支承在两径向轴承上，轴承座为落地结构，其中前轴承座装有推力轴承，作为转子部分的膨胀“死点”。在低压外缸前后两端及中、后轴承座的前后两端之中心线上分别有1 块横向定位板，引导低压外缸和轴承座作轴向膨胀而使中心保持不变；在左右两侧各有1 块轴向定位板，引导低压外缸和轴承座的横向膨胀。因此，轴向和横向定位板中心线的交点便构成了静子部分的“死点”。横向、轴向定位板均固定于基础中，在轴承座之凸耳上装有角形垫块。安装时可按实际位置进行修正，以保证有适当的膨胀间隙。图43 所示为机组的转子部分与静子部分的热胀走向。静子部件的支托和定位高中压外缸是由4 只“猫爪”支托的，这4 只“猫爪”与下半汽缸一起整体铸出，位于下半水平法兰的上部，因而使支承面尽可能地靠近水平中心线。调阀端猫爪搁在前轴承座两侧的凸台上，凸台和“猫爪”之间有支承键。电机端“猫爪”以同样方法搁在中轴承座上。每个“猫爪”与轴承座之间均有双头螺栓连接，以阻止汽缸的抬起。螺栓平面与猫爪及螺栓与螺孔之间有适当的间隙，使汽缸能自由地膨胀（见图5）。在高中压外缸下半两端的中部，均有H 型定中心梁分别与前轴承座、中轴承座相连，用螺栓和定位销把两者牢牢地固定在一起。保证了前轴承座、高中压缸、中轴承座的中心不变。低压缸由与外缸下半一体的并向外伸出的连续支脚（“裙边”）支托。支脚在台板上，台板在基础中。支脚与台板之间的位置靠4 个定位板来定位。定位板的位置如下：两端两个轴向定位板分别位于轴向中心线上，牢牢地固定住汽缸的横向位置，但允许作轴向自由膨胀。两侧两个横向定位板，牢牢地固定住汽缸的轴向位置，但允许横向自由膨胀，见图44。因此，距离低压缸排汽中心线600mm 并朝向调阀端的一点为低压缸的“死点”。中、后轴承座也分别有四个定位板，构成各自的“死点”，汽缸和轴承可以在基础台板顶面的水平面内以死点为中心沿任何方向作自由膨胀。中、后轴承座不但装有其自身的轴承，中轴承座同时还装有高中压的#2 轴承。通过上述的汽轮机静子部件的支托和定位，保证了汽轮机静子部件在膨胀时轴向中心不变。转子部件的支托和定位高中压转子与低压转子之间是采用法兰式刚性联轴器连接的，其轴向位置靠推力轴承定位。低压转子的另一端与发电机之间也用刚性联轴器相连接。这样就构成了整个轴系（包括高中压转子，低压转子，发电机转子），它由六个轴承来支承。对于有励磁机的转子，整个轴系由七个轴承来支承。推力轴承装于前轴承座中，它是汽机电机轴系的轴向定位点。由于静子部件膨胀与收缩时，前轴承座相应地作轴向移动，因此推力轴承和转子定位点亦随之移动。径向轴承承载转子的重量，并且将轴系调整成如“链垂线”或垂弧线，目的是使整个轴系具有良好的振动特性。安装时按照转子找中图的要求及安装说明书调整轴系。轴承的结构及作用汽轮机采用的轴承有径向支持轴承和推力轴承两种。径向支持轴承用来承担转子重量和旋转时的不平衡力，并确定转子的径向位置，以保证转子旋转中心与汽缸中心一致，从而保证了转子与汽缸汽封、隔板等静止部件的径向间隙。推力轴承承受蒸汽作用在转子上的不平衡轴向推力，并确定转子的轴向位置，以保证通流部分动静间正确的轴向间隙。一、推力轴承本机推力轴承安置在第一号径向轴承外侧轴承座内，为自位式推力轴承，它能自动地把载荷均匀地分布在各瓦块上，避免了所有瓦块都要有一准确的相同厚度的必要性。推力盘和汽轮机轴制成一体，在其两侧各安装有6块推力瓦，这些瓦块支承于调整块上。调整块装配在制成两半的支承环内，并用自位定位销支持，通过调整块的摆动使各瓦块的表面载荷均匀。在推力盘轴线与轴承座内孔轴线不完全平行时，通过各调整块的位移，推力瓦块的载荷也能均匀分布。支撑环装在推力轴承套中，通过支撑环键来防止支撑环和推力轴承的相对移动。推力轴承套在水平处对分，上下两半用螺栓和销子固定，防止推力轴承套在轴承座中转动。该轴承还设有定位机构，用以调整推力轴承套的轴向位置，使汽轮机转子在汽缸内获得正确位置，防止动静部分摩擦。 该推力轴承应用油膜原理。轴承始终浸在压力油中，油直接从主机润滑油管路供给。在排油管路上设有节流孔螺栓，以控制排油量，保证轴承内充满润滑油，并使润滑油具有一定的流量。二、径向轴承本机共有四个径向支持轴承，高、中压转子和低压转子各两个。高、中压部分两轴承采用四块可倾瓦块结构，其特点是：可避免油膜振荡，运转中具有良好的稳定性，可倾瓦之上瓦块出油侧外圆沉孔处装有减振弹簧将瓦块紧压于轴颈上，运转时可防止上瓦摆动。1、高中压缸前轴承高中压缸前轴承为自位式可倾瓦轴承。用于由于温度改变而又同时要求保持良好对中性的场合，以适应转子倾角的变化。由于喷嘴的调节，调速汽门的相应开启，蒸汽进入不同的喷嘴弧段，通过调节级后而做功，这时作用在高中压轴承的负载大小和方向是变化的，可提供优良的稳定性，并能良好的消除轴颈振动。该轴承由四个按照同一个公差直径钻孔的的巴氏合金钢瓦块组成。每个瓦块被支承在轴承环上，通过调整垫块便有一个准确的位置，还可以使瓦块与轴