国产汽轮机本体部套认识

300MW汽轮机本体部套认识,太仓港协鑫发电有限公司设备管理部,概述,1,2,高中压缸部件,3,低压缸部件,4,5,轴承,目录,汽封,6,调速部件,一、概述,本汽轮机（二期）为亚临界、单轴、一次中间再热、双缸双排汽、抽汽凝汽式机组。特点是高中压部分采用合缸反流结构，低压缸采用双流反向二层缸结构（三期为三层缸）。高压通流部分由1级单列调节级（冲动式）和11级压力级（反动式）所组成。11级均装在同一个静叶持环上，第7级后设计一抽汽口，为1抽，高压缸排汽上设计有抽汽，为2抽。,中压缸全部为反动式压力级，共9级，其中1-5级装在1号静叶持环上，6-9级装在2号持环上。第5级后为三段抽汽。低压缸采用双流反动式压力级，共27级，由于对称布置，故低压转子没有轴向推力。在低压缸的阀端2、5、6级后以及电端的4、5、6级后设有抽汽口，分别是5、6、7、8抽。低压转子末级叶片长度905mm。,一、概述,高中压外缸采用铬钼钢铸件，设有6个进汽口，三个抽汽口（1-3抽）。高中压外缸由下缸上的4个猫爪支撑，猫爪搭在轴承座的支撑键上，可以自由滑动平衡管，也叫平衡活塞漏汽管，作用是将高排平衡活塞汽封漏出的蒸汽导入中压排汽口,二、高中压缸部件,1、高中压外缸,二、高中压缸部件,2、高压内缸高压内缸内部装有喷嘴组、高压持环和高压平衡活塞。内缸下半底部开有疏水孔，通过环形挠性疏水管穿过外缸引出，用来排出内缸积水。进汽管焊接在外缸上，与内缸进汽口用钟罩式密封环及压圈相连接。,喷嘴组,进汽口,二、高中压缸部件,3、中压内缸,中压内缸内装有中压#1持环和中压平衡活塞汽封，而中压#2持环装于高中压外缸上。内缸上钻有孔，在现场进行动平衡时可以对转子加装平衡螺塞（由于此孔不适用，我厂的4台机组已经将此孔封堵，外缸上加装了快冷进汽管）。,加平衡块孔,中压进汽口,二、高中压缸部件,4、中压#1、#2持环,多级隔板组装在一个隔板套内就组成了持环。中压缸有2个持环，共有9级，分别是#1持环5级和#2持环4级，#1持环装在中压内缸上，#2持环直接定位在高中压外缸上。,中压#1持环,中压#2持环,二、高中压缸部件,5、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，相对于有中心孔转子而言，转子的应力降低，寿命延长。转子两端及中间部位均设有平衡孔，用于加平衡块用。高压与中压反向布置，用于平衡推力。高压包括1级单列调节级和11级T型叶根的压力级，中压共9级，采用纵树型叶根。其前面调阀端连接转子延伸轴，上面装有推力盘、主油泵等。,二、高中压缸部件,6、平衡活塞,高排汽封套,高平汽封套,高排,由于反动式汽轮机反动度较高，转子推力较大，所以在转子上加工3个凸台用以平衡轴向推力，这个凸台就叫平衡活塞。分别是高压进气侧平衡活塞（高平）、高压排汽侧平衡活塞（高排）以及中压平衡活塞（中平）。,中平汽封,二、高中压缸部件,7、高压持环,高中压持环装在高压内缸之上，共有11级隔板，在第7级后设有抽汽口，为1抽。高压持环的汽封均是固定式的汽封，称之为阻汽片，叶顶两道，隔板3道，缺点是不能调整，只能更换。高压持环背部有一挡汽环，出厂时只有下半安装，现改造后上下都已安装。该环可以使夹层汽流均匀，上下缸温差减小，其与外缸之间的最小间隙做到3mm（过小可使平衡活塞推力增大导至推力瓦烧毁。）,一抽,一抽,挡汽环,二、高中压缸部件,8、轴端汽封,高中压缸轴端汽封分为前汽封（高压缸汽封）和后汽封（中压缸汽封），均有内汽封和外汽封组成。,二、高中压缸部件,9、半缸全貌,#2中持,#1中持,中压内缸,高平活塞,高压内缸,高压持环,喷嘴组,中平活塞,高排活塞,三、低压缸部件,1、低压外缸,低压外缸是汽轮机本体中最大的部件，它与高中压外缸之间设有H型定中心梁。外缸与轴承座制成一体，共同支撑于台板之上。外缸上半设有4个人孔，顶部设有2个排大气隔膜阀，动作压力为0.034-0.048MPa。,三、低压缸部件,2、低压内缸,我厂二期汽轮机有一个低压内缸，三期有两个低压内缸，均为碳钢焊接结构，内缸的外壁装有2mm厚的不锈钢板，称之为隔热罩，以减小缸壁温差以及热损耗。内缸两端的环上装有对称的第67级隔板和2个持环，下半底部有抽汽口，分别对应调端2、5、6级后及电端4、5、6级后抽汽，为5-8段抽汽。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。,三期#2内缸,三期#1内缸,二期低压内缸,三、低压缸部件,3、低压转子,低压转子同高中压转子一样，由整段合金钢锻件加工而成，无中心孔。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5740mm，装好叶片的转子重量约为64.8吨。低压转子为双流7级，对称布置，末级叶片长度905mm。,三、低压缸部件,4、低压持环,低压缸有不完全对称的两个持环，持环内有5级隔板，对应低压1-5级。阀侧持环在2级后设有抽汽口，为第5级抽汽，电侧持环在第4级后设有抽汽口，为6抽。持环背部有汽封，可以防止5、6抽的蒸汽漏到第6级。该汽封与内缸直接接触，没有间隙。,抽汽口,6级隔板套,6级隔板套,持环,持环,三、低压缸部件,5、低压隔板,我厂300MW汽轮机低压缸共有4级隔板，分别是末级与次末级各两道，与持环一样，隔板两端有挂耳，用于上下定位，上下有定位销，用于左右定位，前后定位靠凸缘与槽道，凸缘上有金属密封条（见右图），以减小级间漏汽。,密封条,三、低压缸部件,6、低压轴封,供汽腔室,回汽腔室,供汽腔室,回汽腔室,缸内,缸外,密封汽通过汽封体下半一个管道送至供汽腔室，一部分流向缸内进入凝汽器，另一部分蒸汽与外界空气一起流向回汽腔室，进入轴加，从而在汽封与转子间充满蒸汽，形成密封，防止空气进入低压缸。,四、轴承,1、#1、#2轴承,#1轴承也叫高中压缸前轴承，#2轴承也叫高中压缸后轴承，用来支撑高中压转子。#1、#2轴承均属于可倾瓦轴承，由4块可倾瓦块、轴承体、浮动油挡等附件组成。可倾瓦轴承结构相对复杂，但其稳定性较好，因而被现代大功率汽轮机广泛采用。我厂#1、#2轴承无顶轴油。,#1轴承,浮动油挡,四、轴承,2、#3轴承,#3轴承形式较为特殊，其下半属于可倾瓦，上半属于圆筒瓦，因而也叫下倾上圆的可倾瓦，既有可倾瓦稳定、接触好的优点，又有圆筒瓦简单、摩擦损失小的长处。该可倾瓦有两路顶轴油，每块瓦块一路。,球面垫铁,四、轴承,3、#4轴承,#4轴承为低压缸后轴承，属于自位式圆筒瓦，是最普通的轴承形式之一。其特点是结构简单，润滑油的消耗量以及摩擦损失都较小。它的下半有3个球面垫块，直接支撑在球面座上，当转子轴颈倾斜时，可以自动调位。球面垫块在检修时要求与球面座对研，接触点达到75%。我厂机组的4瓦由于负荷大、轴承座刚度差等原因，经常出现瓦温高、乌金磨损、瓦振较大的情况，因此机组小修时应经常对4瓦进行检查。,研磨合格的球面垫铁,进油孔,四、轴承,4、#5、#6轴承,我厂300MW机组#5、#6轴承均是椭圆瓦，该瓦特点是顶隙较小，侧隙偏大，转子旋转时在其上部和下部各形成一个油楔，以获得较好的油膜刚度，使转子不宜在垂直方向上产生振动，但其油耗和摩擦损失都大于圆筒形轴承。#5、#6轴承均属于发电机轴承，用来支撑发电机转子。两轴承除顶轴油孔方向不一样外，其余完全相同。,瓦枕,四、轴承,5、#7轴承,#7轴承属于4瓦块的可倾瓦，用来支撑集电环转子。由于该轴承处于最尾端，且负载较轻，常常容易产生振动，我厂3期两台机的7瓦均出现过较大的振动，后经过减小顶隙、增加底部垫片调整洼窝中心等方法，解决了该振动，至今运行良好。,四、轴承,6、推力轴承,推力轴承安装在前箱内，由12块厚度均匀的推力瓦块组成，瓦块背后有均压环，使每块瓦块均匀受力，具有良好的自位性能。推力轴承定位机构装于轴承两侧，调整螺栓每旋转一圈，轴承壳体轴向位置变化0.1mm。此种推力轴承总的轴向间隙为0.25-0.38mm，如检修时发现间隙不合适，可通过调整垫片的厚度来改变间隙。,瓦块,均压环,四、轴承,7、密封瓦,我厂机组密封瓦为双流环式，其优点是结构简单，检修、安装方便，检修工艺要求不高，运行安全可靠。缺点是氢压变化时，需要随时调整密封油压，增大了工作量，降低了机组的稳定性。一般情况下解体检修环式密封瓦时，只需测量密封瓦的径向间隙（标准：0.23-0.28mm）、椭圆度、检查乌金表面磨损、脱胎等缺陷。,密封瓦环,密封瓦壳,五、汽封,1、蜂窝式汽封,蜂窝式汽封主要靠汽流在各蜂窝中形成涡流来进行密封，蜂窝带由厚度为0.05-0.1mm的海斯特镍基耐高温合金薄板加工成正六角形孔状结构。有研究表明：同样的条件下，蜂窝汽封的蒸汽泄漏量仅为梳齿汽封的25%经过改造后，我厂中压缸汽封以及轴端汽封安装的均是蜂窝汽封。,二期中压缸汽封,五、汽封,2、刷式汽封,刷式汽封就是在疏齿式汽封的基础上增加一道刷丝，刷丝与转子的间隙可以做到疏齿的1/3，甚至更小，蒸汽在经过刷丝时会产生复杂的紊流，使蒸汽产生自密封效应，从而有效减少泄漏。我厂低压缸以及平衡活塞的汽封均采用刷式汽封，二期高压缸平衡活塞则采用刷式蜂窝组合式汽封，密封效果则更好。,六、调速部件,1、高压主汽门主汽门靠液压开启，弹簧关闭。它有两个作用，一是紧急情况下迅速关闭阀门，防止汽轮机超速。二是在汽轮机启动时能用来控制汽轮机的转速。主汽门有两只阀碟：主阀碟和小阀碟（预启阀），启机时，预启阀可以控制汽轮机升速至3000r/min。,阀杆,主阀碟,预启阀,主汽门设计有“反阀座”结构，即全开和关闭时均有“后座”，使阀门的漏汽减小到最低程度。,2、高压调门,高调门在主汽门后，与主汽门装于同一蒸汽室内。高调门采用球形阀头，与主汽门一样，也设计有预启阀高调门的作用是通过控制蒸汽流量的方法精确的调节汽轮机的转速和负荷。,六、调速部件,3、再热主汽门再热主汽门为摇板式阀门，全开时阀瓣置于汽流通道之上，因而流体阻力损失很小。全关时，汽流以全压差作用于阀瓣之上，以保证阀门的密封性。阀瓣处有内旁路连接，如需打开阀门时，阀瓣两侧的蒸汽压力可以被平衡。admin再热主汽门转轴的一端装有一油压操纵的油动遮断阀，用以泄放当阀门关闭时作用于轴内部端面不平衡的蒸汽力。,再热主汽门只在全开和全关两个位置工作，油动机是单侧作用的，提供的力是开汽门，关汽门靠弹簧力。,六、调速部件,4、再热调门再热调门位于再热主汽门和汽轮机中压缸之间管路上，立式安装。阀碟用一永久性锻钢滤网罩住，防止异物进入汽轮机。初次启动时，永久滤网外装一临时精细滤网，首次检修已经拆除。阀碟在阀盖内移动，阀盖内装有衬套。在阀碟的周向槽中，装有两只活塞环，使沿阀碟的漏汽量减至最小，使腔内维持低压，达到良好的平衡效果,六、调速部件,5、前轴承箱前箱内装有高压缸前轴承（1瓦）、推力轴承、主油泵以及危机遮断器，还有转子位移、转速、振动、偏心监视等传感器以及安全保护装置等。前轴承箱与高压缸之间连接有“H”形定中心梁，刚性的传递轴向热膨胀。前轴承箱与基础台板之间配有纵销，当其前后滑动时，可以保证轴向中心线不变。,主油泵,推力瓦,1瓦,六、调速部件,6、延长轴高中压转子与其延长轴之间通过螺栓连接，轴上有推力盘、测速装置、主油泵叶轮、危机保安器以及偏心监视等，轴向位移测量盘装在主轴上。推力盘与延长轴制成一体，主油泵叶轮为套装式。,轴向位移测量盘,推力盘,测速装置,主油泵叶轮,危急保安器,偏心测量装置,连接螺栓,六、调速部件,7、危急遮断器危急遮断器由弹簧定位螺圈、飞锤、飞锤弹簧、平衡块和危急遮断体等组成。它装在转子延长轴上，飞锤的重心与转子轴线有偏心，飞锤与转子一起旋转时产生离心力。额定转速下，飞锤的离心力小于弹簧的预压缩力，此时飞锤不能出击。当转速超过额定转速的9%-11%时，飞锤,克服弹簧力而出击，撞击碰钩，使危急遮断油门动作，泄去机械超速危急遮断油，隔膜阀动作，打开EH安全油泄油口，卸掉安全油，迫使各汽门关闭该危急遮断器可以