第二章 汽轮机本体系统

第二章汽轮机本体系统第一节概述本机是超临界、单轴、三缸、四排汽、一次中间再热、凝汽式汽轮机，具有运行效率高和可靠性好的特点。高中压汽轮机是具有冲动式调节级和反动式压力级的混合型式，蒸汽通过安装再汽轮机两侧的主蒸汽阀组件进入高压汽轮机，每个主蒸汽阀组件由一个主汽阀和两个调节阀组成，来自锅炉的蒸汽流经主汽阀和调节阀并通过四根连接调节阀和高压缸的进汽管流入高压汽轮机的。

高压进汽管是由上缸上的两个进汽套管和下缸上的两个进汽套管连接到高压缸上，每个套管都用滑动接头连接到各喷嘴室。蒸汽流经冲动调节级和高压压力级叶片，并通过高中压外缸下半的两个排汽口流到再热器，再通过两个再热主汽阀——调节阀返回到中压缸。再热调节阀的出口通过4根再热主蒸汽管道连接到中压缸上、下进汽室，蒸汽流经置于高中压转子电机端的中压叶片，并通过中压缸向上排汽口的两根中低压连通管流入低压缸。低压转子是双流、反动式的，蒸汽在叶片通道的中央进入并分别流向两端的排汽口，然后向下流入凝汽器。汽缸上设有抽汽口一、进汽阀本机有两个主汽阀——调节阀组装件，位于高中压缸两侧，每侧各一个。每一个主蒸汽阀组件有两个提升式调节阀，调节阀的开启位置受电液控制系统通过安装在阀上的两个油动机所控制，卧式布置的主汽阀也是受油动机控制的。二、汽缸

高中压外缸以及高压内缸和中压内缸均是合金钢铸造而成，沿水平中分面分开，形成上缸和下缸。内缸在水平中分面处支承在外缸上，顶部和底部用定位销导向，以保持对汽轮机轴线的正确位置，同时允许随温度变化能自由膨胀和收缩。低压内缸和低压外缸是焊接式结构，分为下部和上部。外缸上半和下半均垂直分为三部分，并在水平面上分开形成下缸和上缸。安装时使垂直结合面永久连接，因而低压外缸上半可作为一整体起吊。由于是双向流动，蒸汽在中央流入，分别流向各端，然后再向下流过排气口，进入凝汽器。低压缸与凝汽器采用柔性连接方式,凝汽器与基础采用刚性连接方式，以避免由于凝汽器中水量变化对低压缸和机组运行造成不利影响。每个低压缸上半部设置排汽隔膜阀（即大气阀），该阀有足够的排汽面积，它的爆破压力值为0.0343～0.0482MPa(g)。三、转子高中压转子是由整体合金钢锻件加工制成，另有一短轴用螺栓连接在调阀端，其上装有主油泵叶轮和危急遮断器。高中压转子和低压转子Ⅰ之间用一个带法兰的刚性联轴器连接，低压转子Ⅰ低压转子Ⅱ之间通过中间轴也采用刚性联轴器相互连接，低压转子Ⅱ依次用一刚性联轴器连接发电机。这样形成的旋转单元是由高中压转子推力轴承轴向定位，整个轴系（由高中压转子、低压转子Ⅰ、低压转子Ⅱ和发电机转子、励磁机转子组成）是被支承在九个轴承上。四、叶片叶片通道包括起调节作用的冲动级叶片、高中压缸中的反动级叶片和低压缸中的双流反动级叶片。表2-1:汽机叶片级数及末级叶片有关数据名称单位数值高压转子级I+11中压转子级8低压转子级2×2×7低压缸末级叶片长度mm905低压缸次末级叶片长度mm479低压缸末级叶片环形面积m22×7.5高中压转子脆性转变温度（FATT）℃＜121低压转子脆性转变温度（FATT）℃＜13

五、平衡活塞高中压转子被加工有三个平衡推力作用的凸肩，旨在将机组运行时推力轴承负荷减至最低。第二节阀门和管道系统1、主汽门和调节阀从锅炉来的蒸汽通过两路主汽门和调节阀进入主蒸汽管，然后分别通入高压缸内的四个喷嘴室。启动时主汽门控制在发电机并网前的蒸汽流量，以及在紧急脱扣情况下提供快关控制。调节阀用于控制从汽轮机同步转速及发电机负荷控制进汽量。（1）主汽门主汽门是卧式布置的“双阀碟”型阀，通过螺栓装配于主蒸汽阀壳端部。“双阀碟”是由两只单座非平衡式阀蝶（一只装入另一只阀的内部）组成。内阀为内旁通结构,称为预启阀，是机组并网前的转速控制阀。主汽阀由轴向弹簧关闭和用轴向油动机开启。主汽阀的设计脱扣关闭时间小于0.2秒。（2）调节阀调节阀是单座提升式阀。每个阀碟由阀碟螺母和阀套两件制成，以使与阀杆成挠性连接。调节阀是由轴向弹簧关闭和用轴向油动机开启。调节阀也设计成关闭时间小于0.2秒。二、再热蒸汽阀和再热蒸汽管道1、再热主汽门和调节汽阀从锅炉再热器来的蒸汽通过再热主汽门和再热调节汽阀分别进入与中压缸内四个进汽口相连的再热进汽管。再热调节汽阀用来关闭或控制从锅炉再热热段来的蒸汽。再热主汽门是再热调节汽阀的备用阀。（1）再热主汽门再热主汽门是摇摆止回式蝶阀,由安装在弹簧室上的再热主汽门油动机控制开启。在阀体内，阀轴上安装的是阀碟。再热主汽门是开关式两位阀，即全关或全开。（2）再热调节汽阀再热调节汽阀为平衡式柱塞单座阀。阀座嵌入再热调节汽阀阀体上加工出的凹槽内。阀座的中部有一阀杆导套，在调节再热蒸汽流量时可按精确的平稳提升。再热调节汽阀由轴向弹簧关闭并用轴向油动机开启。第三节轴承

一、LEG径向轴承本工程采用的轴承是前缘带进油槽（LEG）可倾瓦径向轴承，在零转速时，轴颈和瓦块是金属与金属接触。在旋转时，粘附在轴颈表面的润滑油被压入轴颈表面和每个瓦块支点间。由于润滑油的特性和轴颈旋转形成了楔形油膜。使用过的润滑油从轴颈和固定板间的轴承两侧排出。一些油在固定板下半的钻孔逸出。二、LEG推力轴承本工程采用的推力轴承是自位式类型。这种型式的推力轴承能自动地将负荷均布于各瓦块上。通过均压块的摆动，使各瓦块浇有巴氏合金表面的载荷中心都处于同一平面内。因此，每一瓦块都承受了同样的载荷。在推力盘轴线与轴承座内孔并不完全平行时，通过各均压块累积的位移，推力瓦块的负荷也能均匀地分布。第四节汽封系统汽封系统的功能是在转子穿出汽缸处，防止空气进入汽缸或蒸汽由汽缸漏出。1、轴封高压汽封指在高、中压合缸的高压部分排汽端的汽封以及在单独的高压缸排汽端的汽封。同样，中压汽封是指高、中压合缸的中压部分排汽端的汽封以及单独的中压缸排汽端的汽封。低压汽封是指低压缸排汽端的汽封。2、汽封调节阀如果通过内汽封进入“X”腔室的漏汽量超过封住低压缸汽封所需的汽量，总管压力将会增加，供汽阀将完全关闭，溢流阀将打开，将过剩汽泄放至凝汽器去，从而控制汽封蒸汽总管中的蒸汽压力。3、减温器低压汽封减温器在降低供汽管进入低压汽封蒸汽的温度。使低压汽封汽温维持在121℃～176℃范围，以防止汽封壳体可能的变形和损坏汽轮机转子。4、汽封冷却器汽封冷却器的作用是维持汽封漏泄系统的压力略低于大气压力，防止从各汽封端逸出蒸汽以及抽取和凝结蒸汽。5、安全阀由于到汽封系统的供汽压力可能超过系统的设计允许压力，系统中装有安全阀和爆破盘，用以释放可能由于调节阀的误动作引起的超压。安全阀和爆破盘是“突开”式直接压力作用的释放阀。它们分别被整定在0.28MPa(g)和0.8MPa(a)时开启，第五节调阀端轴承座油封及油封环挡油片嵌在二半环内径上的槽内，然后把环上金属分段压铆在挡油片基体上，以锁紧它。几个挡油片形成了油收集器。挡油片以极小的公差与转子相配。未被离心力甩出转子的油沿着转子漏出并被这些挡油片之间的槽收集。被收集的油向下流过一系列钻孔进入下半挡油环的集油槽内，从集油槽出来的油排入轴承座。集油槽可保持一个足够高度的溢出油位，以封住疏油孔防止油雾逸出。第六节联轴器转子联轴器接长轴和高中压转子的联轴器高中压转子和低压转子Ⅰ的联轴器低压转子Ⅰ和低压转子Ⅱ的联轴器低压转子Ⅱ和发电机转子的联轴器第七节回转设备盘车装置是自动啮合型的，能使汽轮发电机组转子从静止状态转动起来，盘车转速2.38r/min。盘车装置的设计能做到在汽轮机冲转达到一定转速后自动退出，并能在停机时自动投入。盘车装置与顶轴油系统、发电机密封油系统间设联锁。盘车装置具有油压保护功能，设置一套压力开关和压力联锁保护装置，