汽轮机高中压缸培训教材

汽轮机高中压缸培训教材

高中压缸采用单流程、双层缸、水平中分结构，外缸为上猫爪支撑形式，上下缸之间采用螺栓连接。在高压缸第6级后、高压缸排汽、中压缸第11级后和中压缸排汽布置四级抽汽口，分别供1号、2号、3号高加及除氧器、小机用汽。高中压内缸之间设置有分缸隔板，在高中压外缸两端及高中压内缸之间设置有轴端密封装置，在高中压外缸和轴承座之间设置有挡油环。

汽轮机高中压缸

的主要特点

A、采用高中压

合缸技术：

这种布置方法是

将高压内缸和中压

内缸布置在同一个外缸之内，减少了轴承和轴封数量，缩短汽轮机的跨度，而且蒸汽流向相反，可以更好的平衡轴向推力。高温部分集中在汽缸的中段，轴承和调节部套受高温影响较小，两端外轴封漏汽较少。高中压合缸结构的汽轮机主要缺点是：高中压分缸隔板承受较大的压差，在汽轮机变工况时产生较大

热应力，机组的

动静部分胀差

不容易控制，由于高中压进汽管道集中布置在中部，显的拥挤，给检修带来诸多不便。另外为了防止汽轮机在甩负荷时，中间汽封室积压串汽，引起汽轮机超速，汽轮机在中间汽封室设置事故排放阀（BDV阀），在甩负荷时，将中间汽封室的存汽引至凝汽器。

B、高中压缸为双层缸结构：

双层缸结构可以使热应力分散于两缸，内缸的温度梯度和压力梯度变小，在承受相同的热应力的情况下，缸体壁厚可以减薄，有利于变工况运行。

双层缸结构的汽轮机汽缸法兰薄，在变工况情况下，这些部件的温度变化较快，没必要设置专门的法兰螺栓加热装置。

C、汽缸缸体采用抗高温材料：

由于高压及中压部分进汽压力、温度的升高，必须在材料、结构及冷却上采取相应措施。汽轮机汽缸高压部分采用具有优良的高温性能CrMoV钢；在结构上保证内缸的最大工作压力为喷嘴后的压力与高排压力差，外缸最大工作压力为高排压力与大气压之差，有效的降低了汽缸的工作压力，同时进汽口及遮热环的布置使得汽缸有一个合理的温度梯度，便于控制汽缸热应力，保证汽缸的寿命损耗在要求的范围内。

中压部分除中间汽封漏汽冷却高中压转子中间汽封段以

外，还从高压第5级隔板前经气动调阀引蒸汽冷却中压第１级叶轮轮面及轮缘，大大提高了中压缸第１级的可靠性。

D、高压缸的第一级喷嘴为单独的喷嘴室：

高压内缸喷嘴室由四组喷嘴组成，沿圆周方向布置，四根高压进汽导管为上下垂直布置，进汽管直接插入高压内缸的喷嘴室。锅炉主蒸汽经汽轮机主汽阀后分为四路分别进入到四个高压调节阀，经过导管进入汽轮机膨胀做功。机组启动、加负荷情况下，为全周进汽，正常在喷嘴调节方式下运行时为部分进汽。在部分进汽的情况下，第一级动叶受到很大的作用力，而且是局部的，最危险的截面往往发生在该级，由于高中压缸第一级喷嘴组承受比较大的焓降，承受较大的压

差，因而其叶轮厚度比其它压力级要大的多。

E、中压缸喷嘴室：

锅炉再热蒸汽经汽轮机中压联合汽阀进入汽轮机中压内缸，经过四根导管进入汽轮机喷嘴膨胀做功。

F、高中压缸的支撑：

采用双层缸结构的汽轮机由于内外缸的膨胀量不同，为保证在受热膨胀过程中转子和汽缸的对中，使得汽缸的支撑变得十分复杂，一般情况下，汽缸的支撑方式有两种：一是猫爪轴承座支撑方式，二是汽缸通过外伸撑脚直接安放在基础台板上。大功率汽轮机毫无例外的采用猫爪轴承座支撑方式。

汽轮机的支撑方式为：高压外上缸通过猫爪支撑在1号轴承座和2号轴承座运行垫片上，外下缸通过汽缸法兰螺栓吊在高压外上缸。外下缸上设有安装猫爪，安装猫爪通过横销连接在轴承座上，下缸通过间隙调整螺栓紧固在轴承座上。上内缸通过汽缸螺栓紧固在高压下内缸上，高压下内缸通过猫爪支承在高中外下缸上，高压上进汽管通过4只螺栓紧固在高压下进汽室上，高压下进汽室通过支承脚支承在高压内下缸上，中压内上缸通过汽缸法兰螺栓紧固在中压内下缸上，中压内下缸通过猫爪支承在高中压外缸上。这种面支撑方式，可以减轻接触面的摩擦，受热膨胀和冷却时，可以自

由移动。

1）高中压缸的通流部分：

汽轮机的通流部分

主要是由各个级的通流

部件和进、排汽部分组

成，它包括调节阀、喷

嘴汽室的喷嘴、隔板静

叶及动叶栅等部件组

成，是汽轮机完成能量

转换的核心部件。在进行汽轮机通流部分设计时，主要考虑问题有：最有利的循环参数、合理的配汽机构、力求各缸乃至整机的效率最高，满足强度和刚度的要求，结构合理、安全可靠。另外，随着机组容量的增大，蒸汽初参数的提高，汽轮机通流部分固体颗粒侵蚀（SPE）已成为不容忽视的问题，各个制造商在进行通流部分设计时都力求使SPE降到最低的程度。

二期汽轮机的高压部分共有8级（一期为9级），中压缸有6级（一期为5级），高压缸第6级后抽出蒸汽作为1号高加的加热汽源，从高压缸排汽抽出一部分蒸汽作为2号高加的汽源。中压缸共有两级抽汽，分别供3号高加和除氧器、小机。为了减小汽轮机的漏汽损失，在高中压缸通流部分内外缸的端部、转子和隔板、叶片护环和内缸之间，都设置了

汽封装置。

A、高中压缸的隔板

汽轮机的级是由喷嘴静叶和与之相配合的动叶组成，是汽轮机作功的基本单元，当具

有一定温度和压力的蒸汽通

过汽轮机的级时，首先将通

过喷嘴静叶的蒸汽的热能转

换为动能，然后，在动叶中

将动能转换成机械能，从而

完成汽轮机作功的任务。

隔板是将汽轮机的通流部

分分割成若干级，用以固定汽缸内各级静叶片和阻止级间的漏气。蒸汽在级内进行能量转换时压力逐渐降低，若仅隔板两侧存在压力差，而动叶前后的蒸汽压力相等，这种级叫纯冲动级，若蒸汽内的压降主要集中在隔板的静叶内，在动叶内只有较小的压降则这种级叫冲动级，若蒸汽在在动叶栅和静叶栅内的压降近似相等，则叫反动级。二期汽轮机是纯冲动式汽轮机，在隔板中承受较大焓降，转子对轴承产生较小的轴向推力，提高了机组整体的安全性。

隔板的主要部件由外环、外围带、静叶栅、内围带、隔板体等部件组成，隔板体和静叶栅外围带采用焊接结构。隔板一般做成沿水平中分的两块，便于安装拆卸，为了使隔板工