汽轮机结构及调速系统培训讲义
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
汽轮机结构及调速系统培训讲义
汽缸
• 整個汽缸由汽缸前部（前汽缸）、汽缸中部（中汽缸）和排
汽缸（後汽缸）三段組成，前汽缸、中汽缸、後汽缸分別由 合金鑄鋼、碳素鑄鋼、碳素鑄鋼與鑄鋼件製成，汽缸分上下 兩半，三者之間均採用中分面和螺栓聯接；
• 前汽缸採用雙層缸結構，分為高壓內缸和高壓外缸； • 高壓內缸整體鑄有高壓蒸汽室，為全周進汽，在下半有兩個
噴嘴、隔板及隔板套
• 節流配汽：低負荷時節流損失大效率低，變工況時高壓部分溫度變化小熱應
力小。
• 汽輪機設計為18級隔板，全部為焊接隔板； • 高壓內缸內裝有第一至第六級隔板，其中第一級隔板採用螺栓固定於高壓蒸
汽室後；
• 在前汽缸和中汽缸內部裝有三級隔板套。＃1隔板套內裝有第七至第十一級隔
板，＃2隔板套內裝有第十二至第十四級隔板，＃3隔板套內裝有第十五、第 十六級隔板，第十七和第十八級隔板直接裝在中汽缸上；
• 汽機全部噴嘴（靜葉片）採用全四維（多了一個時間維）氣動設計。高壓第
一至第六級隔板採用分流靜葉柵（50年代前100MW以下的中小衝動式汽輪 機採用寬厚靜葉柵，50年代後期開始逐漸使用帶加強筋的窄葉片，80年代開 始使用多分流靜葉柵，降低了型損、端損、二次流損失），全部靜葉採用後 載入魚頭葉型（葉柵通道前後壓差較小，削弱通道的二次流強度，使葉柵損 失大大降低。後載入靜葉柵不僅效率高，而且葉型剛度大，其攻角適應範圍 廣，可以在設計時增加動、靜葉片軸向間隙，使機組的快速啟停與調峰得到 了保證 ）。第七至第十八級採用斜通道設計。第1到12級靜葉採用高效等截 面葉片，第13到18級採用彎扭葉片（利用徑向平衡法確定級間氣流平衡條件， 使其不產生徑向運動而設計出彎扭葉片）； 汽轮机结构及调速系统培训讲义
• 排汽缸兩側支承在排汽缸座架上，其外測處有水準橫鍵連接，
在排汽缸的後軸承座下部裝有後汽缸導板。 汽轮机结构及调速系统培训讲义
• 汽缸的膨脹死點（汽機的絕對死點）：排汽缸外測水準橫鍵
與汽機中心線的交點；
汽缸以死點為中心向前軸承座方向膨脹；此外，排汽缸本身 存在以死點為中心向前後左右方向的微量膨脹；
汽轮机结构及调速系统培训讲义
一、汽輪機的基本工作原理 1、衝動原理
• 純沖動級：只在噴嘴葉柵中膨脹（效率低，做
功能力較大）
• 帶反動度衝動級：蒸汽膨脹大部分在噴嘴中進
行，只有一小部分在動葉柵中繼續膨脹（大部 分機組採用），如國產100、125、200MW 機組。衝動式汽輪機軸向推力有40-80t。 2、反動原理
• 轉子的膨脹死點（汽機的相對死點）：轉子推力盤受推力軸
承前後限位，以推力軸承為參照基準，轉子只能向後軸承座 方向膨脹；
• 注意：由於轉子座落在各軸承上，且受推力軸承限位，在汽
缸向前膨脹時，推力軸承與汽缸一起向前膨脹，轉子同樣也 向前膨脹，但轉子向前膨脹的同時，還存在著向後的膨脹量； 在排汽缸的後軸承座內聯軸器處是轉子與汽缸之間相對膨脹 最大的地方，因此裝有相對膨脹指示器
汽封
• 軸封、隔板汽封、葉頂汽封、葉根汽封 • 前汽缸前部裝有高壓前汽封，在排汽缸與後軸承座窪窩處裝
有後汽封；軸封有高低齒曲徑和平齒光軸兩類，該機組採用 前一種。
• 隔板在靜葉根部設有徑向汽封，其中第2到14級隔板以及前
軸封裝有布萊登汽封，第1到14級動葉頂部裝有葉頂汽封。
• 汽封的作用
前汽封：保證高壓蒸汽不向外洩漏，防止前軸承箱油中帶水 後汽封：防止空氣漏入汽機，影響真空 徑向汽封：減小汽機漏氣損失，加大軸向通流間隙
汽轮机结构及调速系统 培训讲义
2020/11/24
汽轮机结构及调速系统培训讲义
一、汽輪機的基本工作原理 二、汽輪機的靜止部套簡介 三、汽輪機的轉動部件簡介 四、盤車機構及主汽（補汽）聯合閥組 五、汽機本體測點及本體疏水 六、汽機TSI測點佈置 七、汽機調速系統介紹
汽轮机结构及调速系统培训讲义
多級汽輪機斷面示意圖
• 反動級：反動度為0.5的級；蒸汽在反動級中
的膨脹一半在噴嘴中進行，一半在動葉中進行 （效率高，做功能力較小），如國產300MW 機組。反動式汽輪機軸向推力有100-200t。
汽轮机结构及调速系统培训讲义
二、汽輪機的靜止部套 1、汽缸 2、噴嘴、隔板和隔板套 3、前後軸承座 4、滑銷系統 5、支持軸承與推力軸承 6、汽封 7、進汽機構、排汽機構
• 布萊登汽封（可調汽封）
汽轮机结构及调速系统培训讲义
通流部分汽封示意圖
汽轮机结构及调速系统培训讲义
布萊登汽封（可調汽封）
汽轮机结构及调速系统培训讲义
前後軸承座
• 前軸承座座落在前座架上，用鋼板焊接而成；前軸承座
內裝有推力支持聯合軸承、主油泵、危急遮斷油門、危 急遮斷油門重定裝置及其它一些調節保安部套、測量元 件等；
汽缸前、中部
排汽缸
高 壓 低低 主 壓加 蒸 補抽 汽 汽汽 口 口口
汽轮机结构及调速系统培训讲义
汽輪機剖面圖
汽轮机结构及调速系统培训讲义
汽缸縱剖圖
1-進汽連接管；2-小管；3-螺栓圈；4-汽封環；5-高壓內缸；
6-隔板套；7-隔板槽；8-高壓外缸；9-縱銷；10-立銷；11-
調節級噴嘴組
汽轮机结构及调速系统培训讲义
進汽口；
• 前汽缸前部的下部有兩個進汽口與主蒸汽管道焊接聯接高壓
調節汽閥；
• 前汽缸的下部第十一級後由一個DN350的補汽管與補汽閥
組連接；
• 汽缸下部第十六級後為抽汽口； • 後汽缸採用焊接結構，後軸承座與後缸為一體；
汽轮机结构及调速系统培训讲义
雙壓凝汽式汽輪機外觀圖
大氣薄膜 （排汽缸安全閥）
汽機平衡管 前軸承箱
• 前軸承座為落地結構，支撐在軸承座台板上； • 後軸承座為不落地結構，直接焊在排汽缸上；內設有
＃2徑向軸承、大軸盤車齒輪及脹差測量元件
汽轮机结构及调速系统培训讲义
滑銷系統பைடு நூலகம்
• 機組設有前座架和後座架，所有座架均借助地腳螺栓及二次
灌漿固定於汽輪機的基礎上。
• 前軸承座座落在前座架上，前軸承座與前座架之間沿中心軸
線佈置，有縱向鍵、前軸承座可在其座架上沿軸線前後移動； 前軸承座與前汽缸之間有定中心梁（推拉機構），具有確定 汽缸中心，引導汽缸垂直方向膨脹，以及傳遞汽缸因熱膨脹 而對前軸承的推（拉）力的作用。
• 前汽缸在下半前端有兩貓爪支承在前軸承座上，汽缸前貓爪
採用下貓爪中分面支承方式，消除了機組運行中汽缸中心抬 高問題；
汽缸
• 整個汽缸由汽缸前部（前汽缸）、汽缸中部（中汽缸）和排
汽缸（後汽缸）三段組成，前汽缸、中汽缸、後汽缸分別由 合金鑄鋼、碳素鑄鋼、碳素鑄鋼與鑄鋼件製成，汽缸分上下 兩半，三者之間均採用中分面和螺栓聯接；
• 前汽缸採用雙層缸結構，分為高壓內缸和高壓外缸； • 高壓內缸整體鑄有高壓蒸汽室，為全周進汽，在下半有兩個
噴嘴、隔板及隔板套
• 節流配汽：低負荷時節流損失大效率低，變工況時高壓部分溫度變化小熱應
力小。
• 汽輪機設計為18級隔板，全部為焊接隔板； • 高壓內缸內裝有第一至第六級隔板，其中第一級隔板採用螺栓固定於高壓蒸
汽室後；
• 在前汽缸和中汽缸內部裝有三級隔板套。＃1隔板套內裝有第七至第十一級隔
板，＃2隔板套內裝有第十二至第十四級隔板，＃3隔板套內裝有第十五、第 十六級隔板，第十七和第十八級隔板直接裝在中汽缸上；
• 汽機全部噴嘴（靜葉片）採用全四維（多了一個時間維）氣動設計。高壓第
一至第六級隔板採用分流靜葉柵（50年代前100MW以下的中小衝動式汽輪 機採用寬厚靜葉柵，50年代後期開始逐漸使用帶加強筋的窄葉片，80年代開 始使用多分流靜葉柵，降低了型損、端損、二次流損失），全部靜葉採用後 載入魚頭葉型（葉柵通道前後壓差較小，削弱通道的二次流強度，使葉柵損 失大大降低。後載入靜葉柵不僅效率高，而且葉型剛度大，其攻角適應範圍 廣，可以在設計時增加動、靜葉片軸向間隙，使機組的快速啟停與調峰得到 了保證 ）。第七至第十八級採用斜通道設計。第1到12級靜葉採用高效等截 面葉片，第13到18級採用彎扭葉片（利用徑向平衡法確定級間氣流平衡條件， 使其不產生徑向運動而設計出彎扭葉片）； 汽轮机结构及调速系统培训讲义
• 排汽缸兩側支承在排汽缸座架上，其外測處有水準橫鍵連接，
在排汽缸的後軸承座下部裝有後汽缸導板。 汽轮机结构及调速系统培训讲义
• 汽缸的膨脹死點（汽機的絕對死點）：排汽缸外測水準橫鍵
與汽機中心線的交點；
汽缸以死點為中心向前軸承座方向膨脹；此外，排汽缸本身 存在以死點為中心向前後左右方向的微量膨脹；
汽轮机结构及调速系统培训讲义
一、汽輪機的基本工作原理 1、衝動原理
• 純沖動級：只在噴嘴葉柵中膨脹（效率低，做
功能力較大）
• 帶反動度衝動級：蒸汽膨脹大部分在噴嘴中進
行，只有一小部分在動葉柵中繼續膨脹（大部 分機組採用），如國產100、125、200MW 機組。衝動式汽輪機軸向推力有40-80t。 2、反動原理
• 轉子的膨脹死點（汽機的相對死點）：轉子推力盤受推力軸
承前後限位，以推力軸承為參照基準，轉子只能向後軸承座 方向膨脹；
• 注意：由於轉子座落在各軸承上，且受推力軸承限位，在汽
缸向前膨脹時，推力軸承與汽缸一起向前膨脹，轉子同樣也 向前膨脹，但轉子向前膨脹的同時，還存在著向後的膨脹量； 在排汽缸的後軸承座內聯軸器處是轉子與汽缸之間相對膨脹 最大的地方，因此裝有相對膨脹指示器
汽封
• 軸封、隔板汽封、葉頂汽封、葉根汽封 • 前汽缸前部裝有高壓前汽封，在排汽缸與後軸承座窪窩處裝
有後汽封；軸封有高低齒曲徑和平齒光軸兩類，該機組採用 前一種。
• 隔板在靜葉根部設有徑向汽封，其中第2到14級隔板以及前
軸封裝有布萊登汽封，第1到14級動葉頂部裝有葉頂汽封。
• 汽封的作用
前汽封：保證高壓蒸汽不向外洩漏，防止前軸承箱油中帶水 後汽封：防止空氣漏入汽機，影響真空 徑向汽封：減小汽機漏氣損失，加大軸向通流間隙
汽轮机结构及调速系统 培训讲义
2020/11/24
汽轮机结构及调速系统培训讲义
一、汽輪機的基本工作原理 二、汽輪機的靜止部套簡介 三、汽輪機的轉動部件簡介 四、盤車機構及主汽（補汽）聯合閥組 五、汽機本體測點及本體疏水 六、汽機TSI測點佈置 七、汽機調速系統介紹
汽轮机结构及调速系统培训讲义
多級汽輪機斷面示意圖
• 反動級：反動度為0.5的級；蒸汽在反動級中
的膨脹一半在噴嘴中進行，一半在動葉中進行 （效率高，做功能力較小），如國產300MW 機組。反動式汽輪機軸向推力有100-200t。
汽轮机结构及调速系统培训讲义
二、汽輪機的靜止部套 1、汽缸 2、噴嘴、隔板和隔板套 3、前後軸承座 4、滑銷系統 5、支持軸承與推力軸承 6、汽封 7、進汽機構、排汽機構
• 布萊登汽封（可調汽封）
汽轮机结构及调速系统培训讲义
通流部分汽封示意圖
汽轮机结构及调速系统培训讲义
布萊登汽封（可調汽封）
汽轮机结构及调速系统培训讲义
前後軸承座
• 前軸承座座落在前座架上，用鋼板焊接而成；前軸承座
內裝有推力支持聯合軸承、主油泵、危急遮斷油門、危 急遮斷油門重定裝置及其它一些調節保安部套、測量元 件等；
汽缸前、中部
排汽缸
高 壓 低低 主 壓加 蒸 補抽 汽 汽汽 口 口口
汽轮机结构及调速系统培训讲义
汽輪機剖面圖
汽轮机结构及调速系统培训讲义
汽缸縱剖圖
1-進汽連接管；2-小管；3-螺栓圈；4-汽封環；5-高壓內缸；
6-隔板套；7-隔板槽；8-高壓外缸；9-縱銷；10-立銷；11-
調節級噴嘴組
汽轮机结构及调速系统培训讲义
進汽口；
• 前汽缸前部的下部有兩個進汽口與主蒸汽管道焊接聯接高壓
調節汽閥；
• 前汽缸的下部第十一級後由一個DN350的補汽管與補汽閥
組連接；
• 汽缸下部第十六級後為抽汽口； • 後汽缸採用焊接結構，後軸承座與後缸為一體；
汽轮机结构及调速系统培训讲义
雙壓凝汽式汽輪機外觀圖
大氣薄膜 （排汽缸安全閥）
汽機平衡管 前軸承箱
• 前軸承座為落地結構，支撐在軸承座台板上； • 後軸承座為不落地結構，直接焊在排汽缸上；內設有
＃2徑向軸承、大軸盤車齒輪及脹差測量元件
汽轮机结构及调速系统培训讲义
滑銷系統பைடு நூலகம்
• 機組設有前座架和後座架，所有座架均借助地腳螺栓及二次
灌漿固定於汽輪機的基礎上。
• 前軸承座座落在前座架上，前軸承座與前座架之間沿中心軸
線佈置，有縱向鍵、前軸承座可在其座架上沿軸線前後移動； 前軸承座與前汽缸之間有定中心梁（推拉機構），具有確定 汽缸中心，引導汽缸垂直方向膨脹，以及傳遞汽缸因熱膨脹 而對前軸承的推（拉）力的作用。
• 前汽缸在下半前端有兩貓爪支承在前軸承座上，汽缸前貓爪
採用下貓爪中分面支承方式，消除了機組運行中汽缸中心抬 高問題；